【正文】 ..................................... 39 3 整定計算部分 ............................................................................................................................... 42 整定計算 ........................................................................................................................... 42 變壓器的整定計算原則及其整定計算 ....................................................................... 42 變壓器瓦斯保護整定 ............................................................................................... 42 變壓器差動保護整定 ............................................................................................... 42 復(fù)合電壓起動的過電流整定計算 .............................................................................. 46 過電流保護的整定計算 ............................................................................................ 46 過負(fù)荷保護的整定計算 ............................................................................................ 47 變壓器油溫監(jiān)測 ................................................................................................................. 47 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 IV 總 結(jié) ............................................................................................................................................. 49 致 謝 ............................................................................................................................................. 50 參 考 文 獻 .................................................................................................................................... 51 附 錄 ............................................................................................................................................. 52 220KV 鐵嶺 一次降壓變電所繼電保護部分初步設(shè)計 1 引 言 本畢業(yè)設(shè)計論文題目為 鐵嶺 220KV 一次降壓變電所繼電保護電氣部分初步設(shè)計，要求所設(shè)計的變電所能夠保證供電的可靠性和一次性滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷的要求，本設(shè)計將按照遠(yuǎn)期負(fù)荷規(guī)劃進行設(shè)計。設(shè)計過程中遵循國家的法律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，運用系統(tǒng)工程的方法從全局出發(fā)，正確處理生產(chǎn)與生活、安全與經(jīng)濟等方面的關(guān)系，實行資源的綜合利用，節(jié)約資源和用地，對生產(chǎn)工藝、主要設(shè)備和主體工程要做到可靠、適用、 先進。 在上述原則基礎(chǔ)上，明確設(shè)計的目的，逐步完成主變的選擇、電氣主接線的擬定、短路電流的計算、整定計算、繪制圖紙等主要工作，形成較為完整的論文。 隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力這種潔凈的二次能源將對未來的發(fā)展起著舉足輕重的作用。為了促進電力工作的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，保證西電東送工程的成功建設(shè)，滿足個地區(qū)供電負(fù)荷要求，實現(xiàn)安全供電，保證供電可靠性，變電所的合理設(shè)計就變得尤為重要。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 第一篇 說明書 1 待設(shè)計變電所原始資料分析 變電所概況介紹 待設(shè)計變電所為某一大型企業(yè)的專用變電所，電壓等級為 220/60KV。 進線為兩回，出線為 8回，所址位于該企業(yè)附近的丘陵地帶，平均海拔高度為 450米，交通方便，出線走廊寬闊，所址周圍空氣無污染； 平均溫度 15℃ ,最高溫度 38℃，最低溫度 25℃ 該變電所的 10 回 60KV 架空出線，均送至用戶變電所，沒有近區(qū)負(fù)荷 。 變電所 60KV 的用戶負(fù)荷表 序號 負(fù)荷名稱 最大符合（ KW） 功率 因素 出線 回數(shù) 出線方式 出現(xiàn) 回路數(shù) 近期 五年規(guī)劃 1 采煤 15000 16000 2 架空線 有重要負(fù)荷 2 化肥廠 7500 12021 2 架空線 有重要負(fù)荷 3 冶金 11250 12500 2 架空線 有重要負(fù)荷 4 汽車廠 12021 17000 2 架空線 有重要負(fù)荷 5 電器廠 5600 7000 2 架空線 有重要負(fù)荷 6 其他 4000 8000 2 架空線 Ⅲ類負(fù)荷 電力系統(tǒng)接線方式圖 系統(tǒng)中所有的發(fā)電機均為汽輪發(fā)電機 ,送電線路均為架空線，單位長度正序電抗為 歐姆 /公里 圖 電力系統(tǒng)接線方式圖 220KV 鐵嶺 一次降壓變電所繼電保護部分初步設(shè)計 3 2 變電所主變壓器的選擇 主變選擇的一般原則 為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺主變，但一般不超主變。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時，可裝設(shè)一臺主變。對大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)安裝 2～ 4 臺主變。 當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺及以上主變時，每臺容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺停運時其余容量至少能保證所供一級負(fù)荷或為變電所全部負(fù)荷的 60～ 75%。通常一次變電所采用 75%，二次變電所采用 60%。 變壓器形式的選擇 （ 1）主變一般采用三相變壓器，若因制造和運輸條件限制，在 220kv 的邊電所中 ，可采用單相變壓器組。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓時，應(yīng)考率裝設(shè)備用相，當(dāng)主變超過一組，且各組容量滿足全所負(fù)荷的 75%時，可不裝設(shè)備用相。 （ 2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的觀點考慮，應(yīng)注意選用有載調(diào)壓變壓器。其所附加的工程造價，通常在短期內(nèi)是可以回收的。 （ 3）與兩個中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需作經(jīng)濟比較。 （ 4）具有三種電壓的變電所，例如 220kv、 110kv、 63kv，一般采用三繞組變壓器 主變?nèi)萘康拇_定 （ 1）為了正確的選擇主變?nèi)萘?，要繪制變電所的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電所的年、日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。 （ 2）主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 5～ 10年發(fā)展規(guī)劃進行。 （ 3）變壓器最大負(fù)荷按下式確定： ?? PKMP 0 （ ） 式中 0K 負(fù) 荷同時系數(shù)； P? 按負(fù)荷等級統(tǒng)計的綜合用電負(fù)荷。 對于兩臺主變的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定： Me PS ? （ ） 總安裝容量為： ? ? MM PPeS ???? （ ） 這樣，當(dāng)一臺變壓器停運，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為 40%，則可保證 98%的負(fù)荷供電。 根據(jù)計算，確定變壓器型號為 SFD63000/220 主要參數(shù)如下： 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 高 壓： UN1=220177。 2 %kV 低 壓： UN2=46kV 額定容量： S=63000kVA 阻抗電壓： Uk%= 空載損耗： P0=120kW 空載電流： I0%= 負(fù)載損耗： Pk=401kW 連接組標(biāo)號： YN,d11 本次設(shè)計的 220kV 降壓變電所采用 2 臺主變并列運行的方式。 220KV 鐵嶺 一次降壓變電所繼電保護部分初步設(shè)計 5 3 變電所電氣主接線的選擇 電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連，從而完成輸配電任務(wù)，它是變電所的重要組成部分。采用何種主接線形式，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求等密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬訂都有較大的影響。 因此，主接線的設(shè)計必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電所的具體情況，全面分析，正確處理好各方面的關(guān)系， 通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理的選擇主接線方案。 電氣主接線的設(shè)計原則 設(shè)計變電所電氣主接線時，所遵循的總原則：①符合設(shè)計任務(wù)書的要求；②符合有關(guān)的方針、政策和技術(shù)規(guī)范、規(guī)程； ③ 結(jié)合具體工程特點，設(shè)計出經(jīng)濟合理的主接線。為此，應(yīng)考慮下列情況： 明確變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展 規(guī)模變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù) 5～ 10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，來確定主接線的形式以及連接電源數(shù)和出線回數(shù)。 考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響對一級負(fù)荷，必須有兩個獨立的電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電；對二級負(fù)荷，一般要有兩個電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電。三級負(fù)荷一般只需要一個電源供電。 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 ,變電所主變的容量和臺數(shù)，對主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型 變電所，由于傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性靈活性要求不是很高。 考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響 ,發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)母線或斷路器檢修時，是否允許變壓器、線路停運；當(dāng)線路故障時允許切除線路變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線形式的選擇。 電氣主接線的基本要求 可靠性 供電 的可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會對國民經(jīng)濟各部門帶來巨大的損失，往往比少發(fā)電的價值大幾十倍，會導(dǎo)致產(chǎn)品報廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。因事故被迫中斷供電的機會越小，影響范圍越小，停電時間越短，主接線的可靠程度就越高。研究主接線可靠性應(yīng)注意的問題如下： 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 （ 1）考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)要求相適應(yīng)。如：對于一個小型的終端變電所的主接線一般不要求過高的可靠性，而對于一個大型超高壓變電所，由于它在電力系統(tǒng)中的地位 很重要，供電容量大、范圍廣，發(fā)生事故可能使系統(tǒng)運行受到擾動，甚至失去穩(wěn)定，造成巨大損失，因此其電氣主接線應(yīng)采用供電可靠性高的接線方式。 （ 2）變電所接入電力系統(tǒng)的方式?，F(xiàn)代化的變電所都接入電力系統(tǒng)運行。其接入方式的選擇與容量大小、電壓等級、負(fù)荷性質(zhì)以及地里位置和輸送電能距離等因素有關(guān)。 （ 3）變電所的運行方式及負(fù)荷性質(zhì)。電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電、變電、輸電、用電同一時刻完成。而負(fù)荷的性質(zhì)按其重要意義又分為 Ⅰ 類、 Ⅱ 類、 Ⅲ 類之分。當(dāng)變電所設(shè)備利用率較高，年利用小時數(shù)在 5000h 以上，主要供應(yīng) Ⅰ 類、 Ⅱ 類負(fù)荷用電時，必 須采用供電較為可靠的接線形式。 （ 4）設(shè)備的可靠程度直接影響著主接線的可靠性。電氣主接線是由電氣設(shè)備相互連接而成