【正文】 .............................................................. 42 本設計中采用的屋外配電裝置方案 .......................................................... 42 成套配電裝置 .............................................................................................................. 43 成套配電裝置概述 ........................................................................................... 43 本次設計 10kV 側配電裝置的配置 ............................................................ 43 第九章 防雷保護 .................................................................................................................... 43 防雷保護概述 ............................................................................................................. 43 避雷針 及避雷器的選擇 .......................................................................................... 44 避雷針的配置原則 .......................................................................................... 44 避雷器的配置原則 .......................................................................................... 45 獨立避雷針的選擇 .......................................................................................... 45 220kV， 110kV 避雷器的選擇 .................................................................... 48 第十章 主變壓器及 10kV 出線保護配置方案 .............................................................. 51 主變壓器的保護概述 ............................................................................................. 52 變電站主變保護的配置原則 ............................................................................... 52 主變壓器的主保護 ........................................................................................ 52 主變壓器的后備保護 ................................................................................... 52 過負荷保護 ...................................................................................................... 52 變壓器的零序過流保護 .............................................................................. 52 主變壓器的配置方案 ............................................................................................. 53 10kV 出線保護配置方案 ....................................................................................... 53 9 前言 本次設計題目為 220/110/10kV降壓變電站一次部分設計。對于來自外部的雷電過電壓，則進行了防雷保護和接地裝置的設計，最后對整體進行規(guī)劃布置，從而完成220kV降壓變電站一次部分的設計。 110kV側主要是供給另一終端變電站，且 110kV側出線回路為四回。 第二章 電氣主接線設計 電氣主接線設計原則 電氣主接線的設計是變電站設計的主體，是電力系統(tǒng)原始資料及變電站運行的可靠性 、經(jīng)濟性要求密切相關。但根據(jù)變電站在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對變電站電氣主接線的性能要求也有不同的側重。 （ 3）考慮負荷的重要性分級和出線回路數(shù)多少對主接線的影響。結合實際，保證供電在可靠調(diào)度靈 11 活等滿足前提條件下來節(jié)省投資。 本次設計使用兩臺主變壓器，并且 10kV側有醫(yī)院等一級負荷，要求供電的可靠性高，所以不能采用単母線接線。 （ 1）優(yōu)點： ① 用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。 ③ 擴建時需要向兩個方向均衡擴建。因此，斷路器本身需要檢修的幾率不斷減小，而每次檢修時間又非常短，故可使用単母分段接線方式。 （ 3）適用范圍： ① 6~10kV 配電裝置。 根據(jù)本次設計的原始資料， 220kV側出線回路數(shù)及其配電裝置的重要性都不滿足裝設雙母接線的條件。 缺點： ① 變壓器的投入和切除較復雜。 本次設計中， 220kV側滿足這個要求，且較經(jīng)濟。② 橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。 可選方案的確定 綜合比較后，本次設計中擬定了三種主接線方 式： 方案一： 220kV、 110kV、 10kV側均采用単母分段接線，如圖 21； 圖 21 主接線方案一 方案二： 220kV 側采用內(nèi)橋接線， 110kV 側采用和 10kV 側均采用単母分段接線，如圖 22； 13 圖 22 主接線方案二 方案三： 220kV側采用內(nèi)橋接線， 110kV側采用雙母接線， 10kV側采用単母分段接線，如圖 23。當有一個電源或變電站的一級 負荷另有備用電源保證供電時，可裝設一臺主變。 在 220kV的電力系統(tǒng)中，一般都選三相變壓器。 根據(jù)已知條件，所給條件中沒有給出特殊限制條件，所以采用三相變壓器。 繞組接線方式的確定 電力系統(tǒng)的繞組接線方式有星形“ Y”和三角形“ D”兩種。 10kV采用 d11 接線，所以本變電站三相接線方式為 YN\yn0\d11。 設計有載調(diào)壓的原則如下： （ 1）對于 220kV 及以上的降壓變壓器，僅在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調(diào)壓方式，一般不宜采用。 冷卻方式的確定 電力變壓器的冷卻方式隨形式和容量的不同而不同，一般有以下及幾種類型： （ 1）自然風冷卻：一般適用小容量的變壓器，為使熱量發(fā)散到空氣 中，裝有片狀或管形輻射冷卻器，用以增大油箱的冷卻面積。 （ 3）強迫油循環(huán)水冷卻：一般水源充足的情況下可以采用潛油泵強迫油循環(huán)，讓水對 16 油管道進行散熱，散熱效率高，節(jié)省材料，減小變壓器尺寸。 （ 5）強 迫油循環(huán)導向冷卻：大型變壓器采用較多利用潛油泵將冷卻油壓入線圈之間。 主變壓器容量的確定 （ 1）主變壓器容量的確定應根據(jù)電力系統(tǒng) 5~10 年的發(fā)展規(guī)劃進行。 （ 3）系統(tǒng)中的同步和異步電機均為理想電機，不考慮電機磁飽和、磁滯、渦流及導體 17 集膚效應等影響；轉子結構完全對稱；定子三相繞組空間位置 相差 ?120 電氣角度。 （ 7）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 （ 12）用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。 （ 3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。 發(fā)電廠和變電 站中可以采取的限流措施 （ 1）發(fā)電廠中，在發(fā)電機電壓母線分段回路中安裝電抗器。 （ 5）出線上裝設電抗器。k1 2 x x x x xxxx? ? ? ? ????? ? ? ? ??????? 則 2f 點短路電流標幺值為：k2 39。39。39。39。39。39。 （ 2）普通電抗器的電抗百分數(shù)的選擇 應選擇電抗器的百分電抗為： ? ? %100%NddN39。I —— 要求將電抗器接入后的短路電流設定值 ??x —— 電源至電抗器后的短路點的總電抗標幺值 39。39。 ?? II ，計算得： ? ? 39。 為計算短路電流，先計算電抗標幺值為： ? ? % dN NdLL ??????? UI UIxx 39。r e LN8 76 kA3 3 10476% 4 22 8 8% 5%50010 .46% % 4 37 83 .7% 60 % ~ 70 %SIUUIUxI? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 4）動、熱穩(wěn)定校驗 短路計算時間： ????? ttt ? ? ? ?2239。sh sh 6 5 kA s 27 kA s2 6 7 kAQ I ti k I? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 可見：電壓損失、殘壓、動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定均滿足要求。239。c h m a x10 0 kA2. 55 2. 55 4. 47 11 .4 0iIIi I I??? ? ? ? ? 滿足動穩(wěn)定要求 110kV 出線斷路器選擇 （ 1）選擇 ggm a xNpt N br110 kV kA3 c os 3 110 kA UPIUII??? ? ? ? ??? 選擇 6110SFLW11 型斷路器，參數(shù)如表 52 表 52 6110SFLW11 型斷路器參數(shù)一覽表 型號 額定電壓 （ kV） 額定電流 （ kA） 額定短路開斷電流（ kA） 額定短路關合電流（ kA） 額定峰值耐受電流（ kA） 3s熱穩(wěn)定電流（ kA） 全開斷時間（ s） 110LW11 110 ~ 80 100 40 (2)熱穩(wěn)定校驗 tItI ???? 2tdz2 27 短路電流計算時間pr a b pr p a r c 3 0. 17 0. 04 3. 21t t t t t t? ? ? ? ? ? ? ? ?（ prt 為全保護時間， abt為固有分閘時間，它包括斷路器固有分閘時間pt和電弧燃燒時間 arct ），查表得短路電流周期分量等值時間 z ? 其中 ??tt 查表得短路電流周期分量等值時間 ?? ?t ? ?? ?? ?d z z222k d z222t2tk0. 05 2. 5 0. 05 2. 55 s7. 74 2. 55 15 2. 76 kA s40 3 48 00 kA sttQ I tItI t Q?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? 滿足熱穩(wěn)定要求 （ 3）動穩(wěn)定校驗 c h m a xm a x39。? 28 短路電流計算時間pr a b pr p a r c 1 0. 2 0. 05 1. 25 st t t t t t? ? ? ? ? ? ? ? ?（ prt 為全保護時間， abt為固有分閘時間，它包括斷路器固有分閘時間pt和電弧燃燒時間 arct ），查表得短路電流周期分量等值時間 z ? 查表得短路電流周期分量等值時間 ? ?? ?zdz z222k dz222t 5 s 5 s10. 46 87. 53 kA s17. 3 4 119 6 kA stttQ I tIt???? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 滿足熱穩(wěn)定要求 （ 3）動穩(wěn)定校驗 c h m a xm a x39。 參數(shù)的選擇要綜合考慮技術條件和環(huán)境條件。39。 1