【正文】 ............................75. 變壓器保護(hù)裝設(shè)的一般原則.......................................7瓦斯保護(hù).......................................................7縱聯(lián)差動保護(hù)...................................................7相間后備保護(hù)...................................................7零序后備保護(hù)...................................................7變壓器保護(hù)的整定計算 ..............................................7瓦斯保護(hù)的整定：...............................................7BCH2 型差動繼電器構(gòu)成的縱聯(lián)差動保護(hù)的整定計算 .................7變壓器的過電流保護(hù)的整定計算...................................7復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù).......................................8過負(fù)荷保護(hù)整定計算.............................................81總結(jié) .....................................................................82致謝 .....................................................................82參考文獻(xiàn) .................................................................83摘 要本次設(shè)計為 110kV 變電站的設(shè)計書，共分為任務(wù)書、說明書二部分，同時還附有3 張圖紙加以說明。除了常規(guī)變電所之外，還出現(xiàn)了微機(jī)變電所、綜合自動化變電所、小型化變電所和無人值班變電所等。、城網(wǎng)變電所的發(fā)展我國常規(guī)城網(wǎng)變電所的主要問題是設(shè)備陳舊，占地面積大與現(xiàn)代化的城市建設(shè)不相適應(yīng)，為了改變這種面貌，城網(wǎng)變電所已向小型化方向發(fā)展，開始采用全封閉組合電器，即 GIS 成套設(shè)備。目前，GIS 的發(fā)展趨向，是將變壓器一、二次開關(guān)全部合為一體，為氣體絕緣組合的供電系統(tǒng)。近年來，有關(guān)科研設(shè)計單位和農(nóng)電部門做了大量的工作，經(jīng)過多次的論證與實踐，確定了農(nóng)村變電所的建設(shè)，應(yīng)遵循“小容量、密布點、短半徑”的原則和“戶外式、小型化、造價化、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)”的發(fā)展方向。、本設(shè)計選題意義本設(shè)計 110kv 降壓變電所屬于一般變電所，是在校期間最后一個重要綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能對實際問題進(jìn)行設(shè)計的綜合性訓(xùn)練。主接線方案的確定對電力系統(tǒng)及變電所運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并對電器設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。⑵ 斷路器檢修或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運(yùn)的回數(shù)和停運(yùn)的時間，并要保證對一級負(fù)荷及全部或大部分二級負(fù)荷的供電。⑶ 擴(kuò)建時，可以容易的從初期接線過渡到最終接線。⑶ 要能限制斷路電流，以便于選擇廉價的電氣設(shè)備和輕型電器。（3）、在 610kV 配電裝置中，線路回數(shù)不超過 5 回時，一般采用單母線接線方式，線路在 6 回以上時，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大時，可采用雙母線接線。、電氣主接線的方案論證、35kV 側(cè)主接線方案選取根據(jù)任務(wù)書要求：40km 架空出線 6 回，每回平均輸送容量 7MW。（2）缺點：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。為保證不中斷供電，應(yīng)先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上隔離開關(guān)。(3)、擴(kuò)建方便 向雙母線的左右任何一個方向擴(kuò)建,均不影響兩組母線單位電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。(2)、當(dāng)母線故障或檢修是隔離開關(guān)作為倒換操作電器,容易誤操作。預(yù)選方案為：單母線接線、雙母線接線。表（21）兩種方案進(jìn)行比較：方案一 方案二可靠性可靠性較高，雙母線接線能滿足這一要求。經(jīng)濟(jì)性高壓側(cè)配電裝置復(fù)雜，使建造費(fèi)用增多，經(jīng)濟(jì)性不好。第 3 章 變壓器的選擇主變壓器的選擇主要包括變壓器的容量、變壓器的臺數(shù)、變壓器的形式、繞組連接方式、變壓器的調(diào)壓方式選擇。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變故障或檢修停運(yùn)時，其余主變?nèi)萘吭谟嫾斑^負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)能保證用戶的一級和二級負(fù)荷，一般性變電所，應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%80%。 對季節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。、變電所主變壓器型式及調(diào)壓方式的選擇的確定、主變壓器型式的確定變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性及運(yùn)輸條件等因素，在不受運(yùn)輸條件限制時，330kV 及以下的變電所均應(yīng)選用三相變壓器，對具有三種電壓的變電所，如果通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15％以上時，采用三繞組變壓器，本變電所變壓器各側(cè)繞組的功率均已達(dá)到了總?cè)萘康?15％，故選三相三繞組變壓器。主變壓器中性點接地方式，是由電力網(wǎng)中性點的接地方式?jīng)Q定。⑵ 對于 110kv 及以下的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。通常引起絕緣損壞的原因由：絕緣材料的自然老化，機(jī)械損傷，雷電造成過電壓等。電力系統(tǒng)短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空部分。為了減少短路故障對電力系統(tǒng)的危害，一方面必須采取限制短路電流的措施，合理設(shè)計電網(wǎng)；另一方面是迅速將發(fā)生短路的部分與系統(tǒng)其它部分隔離開來，使無故障部分恢復(fù)正常運(yùn)行。 ，短路電流的計算是一個重要環(huán)節(jié)，我在設(shè)計時是按照三相短路來計算的。ish——三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。Uav——所在線路的平均電壓（kV） 。在短路電流計算中，由于短路電流比正常負(fù)荷電流大得多，多數(shù)情況下可不考慮負(fù)荷；忽略元件的電阻及并聯(lián)支路，只考慮元件的感抗；系統(tǒng)中的短路為金屬性短路，即過度電阻為零。、 等值電路圖及其各元件電抗計算、基準(zhǔn)值計算高壓供電系統(tǒng)通常采用標(biāo)幺值的方法來計算短路電流，所以，應(yīng)求出供電系統(tǒng)中各元件的電抗標(biāo)幺值。選取基準(zhǔn)容量為 Sj=100MVA Uj= Uav 變壓器電抗的計算：X*= Ud1%Sj/100 Sje根據(jù)所選主變壓器型號，查表得：阻抗電壓分別為：U13%=18 U12%= U23%=US1%=( U12+ U13 U23)/2=(+18－)/2=11US2%=( U12+ U23 U13)/2=(+－18)/2=0US3%=( U13+ U23 U12)/2=(18+－)/2=7式中 U k％——變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)（％） ； Se——最大容量繞組的額定容量（MVA） ； Sj——基準(zhǔn)容量（MVA）：阻抗的標(biāo)幺值：X*1= = =?0201X*2= =0jesUX*3= = =?10207由于是本次設(shè)計是兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行，所以：X*1=X*2=X*3= X*4=0X*5= X*6=在沒有選擇線路的情況下，各類元件可以取電抗平均值：架空線:X= /Km?電纜線：X= /Km線路電抗的計算：X*= 2US?X*7= X*8= =X*9= =X*10= =?繪制網(wǎng)絡(luò)等值電路如下：圖（41）X*11= X*12=X*13= =?X*14= = =.X*15= = =X*16= =03電路圖化簡為：圖（42）、三相短路電流的計算 概述本變電所可以考慮成為無限大容量供給的短路電流計算，其實無限大容量是個相對概念，它是指電源距短路點較遠(yuǎn)時，電源的額定容量遠(yuǎn)大于系統(tǒng)供給短路點功率。以下不考慮短路電流周期分量的衰減，所以只算 It時刻短路電流周期分量的起始值 因此對于無限大容量系統(tǒng)：I j= jjUS3 (基準(zhǔn)電流) E ∑ =1I〞= I ∞ = ； 1X?I〞——0 秒短路電流周期分量的標(biāo)幺值；X∑ ——電源對短路點的等值電抗標(biāo)幺值；I∞ ——時間為∞短路電流周期分量的標(biāo)幺值。選用新產(chǎn)器應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部門鑒定合格。所選的導(dǎo)體和電器應(yīng)按當(dāng)?shù)氐臍鉁?、風(fēng)速、覆冰、海拔等環(huán)境條件校核電器的基本使用條件。在正常工作時必需保證工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便時，投資經(jīng)濟(jì)合理。et ，即：U N。et ——該設(shè)備銘牌上標(biāo)出的額定電流。為防止這種破壞，斷路器極限電流必須大于三相短路時通過斷路器的沖擊電流，即以制造廠的最大試驗電流幅值與短路電流的沖擊電流相比 且 iet≥i sh式中， i et——額定動穩(wěn)定電流，用來表征斷路器和承受短路電流電動力的能力，用來選擇斷路器時的動穩(wěn)定校驗。 短路情況下的熱穩(wěn)定所謂熱穩(wěn)定校驗是指穩(wěn)態(tài)短路電流 I 在假象時間內(nèi)通過短路器時其各部分的發(fā)熱量不會超過規(guī)定的最大容許溫度。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷路器通過熱穩(wěn)定電流在 4S 時間內(nèi) ,溫度不超過允許發(fā)熱溫度,且無觸頭熔解和妨礙其正常工作的現(xiàn)象,則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。TA≥ ∞Itj式中，K t——由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)；IN1max110= = =?35KV 側(cè)主變壓器回路：Igmax35= = =1019A 、導(dǎo)體選型（一）導(dǎo)體材料的基本特性導(dǎo)體通常由銅、鋁、鋁合金及鋼材料制成，各種導(dǎo)體材料的基本特性不同，載流導(dǎo)體一般使用鋁或者鋁合金材料。鋁錳合金導(dǎo)體載流量大，但強(qiáng)度較差，采用一定的補(bǔ)強(qiáng)措施后可廣泛使用；鋁鎂合金導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度大，但載流量小，主要缺點是焊接困難，因此使用受到限制。多片矩形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)比單片矩形導(dǎo)體的大，所以附加損耗增大。戶外配電裝置使用管形導(dǎo)體，具有占地面積小、架構(gòu)簡明、布置清晰等到優(yōu)點。max式中 IX——相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長期允許的載流量（A）； Ig增大導(dǎo)線截面雖然可以使電能損耗費(fèi)用減小，卻增加了線路的投資。當(dāng)經(jīng)濟(jì)電流密度已知時，可按下式求出經(jīng)濟(jì)截面：Se= 3coseNPJU?式中：S e 為導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)合理截面，mm 2 ；P 為輸送功率的最大值，KW；UN 為線路的額定電壓，KV；cos 為輸送電力的功率因素。因此，相應(yīng)的電流密度應(yīng)該小些。 各種起始溫度下Ｃ如表（53）:起始溫度（ 0Ｃ）40 45 50 55 60 65 70 75 80 85鋁材 99 97 95 93 91 89 87 85 83 79銅材 186183181179176174171169165161（五）、按短路時動穩(wěn)定校驗（1）一般要求：導(dǎo)體短路時產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力一般均按三相短路驗算。（2）導(dǎo)體短路電動力的計算在一般情況下兩相短路電動力小于三相電動力，因此動穩(wěn)定一般均應(yīng)按三相短路計算，三相短路電動力的計算式為： F= i2shβ10 2al、110 側(cè)主變壓器引接線的選擇與校驗 （一）、原始條件（a）短路時通過母線上的沖擊電流 ish2= ；（b）母線安裝時為平放，環(huán)境溫度按 40℃考慮。fktCI1)3( 39280?動穩(wěn)定性校驗：母線采用平放裝設(shè) ==2bhW?由上表知母線的最大允許跨度:已知 σ c=700 Kg/cm2 a=150m三相短路單位長度所受的電動力:F= i2shβ10 2 =()2 102al 150=式中: l——絕緣子間距離(cm)a——相間距離(cm)β——振動系數(shù)根據(jù)母線的機(jī)械強(qiáng)度條件來計算母線或者支持絕緣子的最大跨距 lmax，算法如下：lmax= = =698cmFWc??進(jìn)線的支持絕緣子間距離取 2 米即可。max= = =?母線由設(shè)計任務(wù) 35KV 最大負(fù)荷運(yùn)行時間為 5500h 查經(jīng)濟(jì)電流密度表（52）得Je=母線的計算截面 Se= = =選擇標(biāo)準(zhǔn)的截面 112 單條鋁母線，允許電流 1524A＞1019A 即： IX≥I g、35KV 主變壓器引接線的選擇（一）、原始條件:（a）短路時通過母線上的沖擊電流 ish1= 11kA；（b）母線安裝時為平放，環(huán)境溫度按 40℃考慮。fktCI1)3(?39420動穩(wěn)定性校驗：母線采用平放裝設(shè) =102=2bhW?由上表知母線的最大允許跨度:已知 σ c=700 Kg/cm2 a=100m三相短路單位長度所受的電動力：F= i2shβ10 2 al=(11)2 102= Kg10根據(jù)母線的機(jī)械強(qiáng)度條件來計算母線或者支持絕緣子的最大跨距 lmax，算法如下： lmax= = =??進(jìn)線的支持絕緣子間距離取 米即可。=8235(KA)Ig短路時的機(jī)械應(yīng)力σ js=103 i2sh