【正文】 全部面積才能受到保護。 二、 ZnO 避雷器的選擇原則 1）避雷器額定電壓的選擇： NTU kU? 式中， k— 切除短路故障時間系數(shù)， 10S 以內(nèi)取 k=,2h 以內(nèi)取k=； TU — 暫時過電壓 ,kv. 2）避雷器最大持續(xù)運行電壓 CU 的選擇。 2）反映電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護的條件，動作于發(fā)信號、減負(fù)荷或跳閘，此時一般不需要保護迅速動作，而且根據(jù)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度有一定延時，以免不必要的動作或由于干擾引起的誤動作。 差動保護 對變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時，其保護瞬時動作，跳開各側(cè)電源斷路器。 第三節(jié) 線路 及母線 保護 一、 220KV線路保護 220KV 線路的安全運行，對整個電力系統(tǒng)有著相當(dāng)重要的影響，所以，本工程為 220KV 線路配置的保護如下： 光纖縱聯(lián)差動保護 ：反映線路兩端電氣量的保護，能準(zhǔn)確地區(qū)分內(nèi)部與外部故障，不需 要與相鄰線路的保護在整定值上配合，因此可以實現(xiàn)全速啟動。 三、 10KV 線路保護 220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 32 配置兩段式是電流保護，包括限時電流速斷保護和定時限過電流保護，由于電纜線路較短，不設(shè)置瞬時電流速斷保護。 ∴4 ,411 0 .2 6 80 .3 7 3jsI X? ? ? 由于 2S?；パa缺點，完成對母線保護選擇性、快速性、靈敏性的要求。 零 序 電流 保護 ： 中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路，將產(chǎn)生很大的零序電流，利用零序電流分量構(gòu)成保護，可以作為一種主要的接地短路保護。 220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 31 過負(fù)荷保護 變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下三相都是對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護。 第二節(jié) 主變壓器保護 一、主變壓器的主保護 瓦斯保護 對變壓器油箱內(nèi)的各種 故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作。 CmUU? (35～ 63kv) 三、避雷器的選擇結(jié)果 系統(tǒng)額定電壓（ KV） 避雷器型號 避雷器額定電壓（ KV） 避雷器持續(xù)運行電壓（ KV） 220 Y10W192∕ 500 192 150 110 Y10W96∕ 235 96 75 10 Y5WZ17∕ 45 17 型號中各字母含義： 220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 30 Y10W192∕ 500： Y瓷套金屬氧化物避雷器， 10金屬氧化物避雷器的標(biāo)稱放電電流，單位 KA， W無間隙， 192避雷器的額定電壓，KV。 二、本變電站避雷針的選擇結(jié)果 經(jīng)過計算，本變電站采用四支 h =30m 的等高避雷針進行保護。 6） 110KV— 220KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 2）旁路母線上是 否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)看旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設(shè)備的電氣距離是否滿足而定。 獨立避雷針（線）宜設(shè)獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過 10n。具體見表 61所示： 表 61 變電站 D 進行防雷保護的對象和措施 序號 建筑物及構(gòu)筑名稱 建筑物的結(jié)構(gòu)特點 防雷措施 1 110KV及以上配電裝置 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 在構(gòu)架上裝設(shè)避雷針或裝設(shè) 獨立避雷針 2 變壓器 裝設(shè)獨立避雷針 3 屋外組合導(dǎo)線及母線橋 裝設(shè)獨立避雷針 4 主控樓 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼筋焊接成網(wǎng)并接地 5 屋內(nèi)配電裝置 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 二、雷電侵入波保護 由于雷電侵入波在電氣設(shè)備上產(chǎn)生 的過電壓很高，一般為電氣設(shè)備額定電壓的 812 倍，為防止雷電波產(chǎn)生的過電壓損壞電氣設(shè)備，本設(shè)計變電所配電裝置對雷電波的過電壓保護是采用氧化220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 28 鋅避雷器及與其相配合的進線保護段待保護措施。 10kv 電壓等級采用屋內(nèi)兩層配電裝置。 3）高型配電裝置，它是將母線和隔離開關(guān)上下布置，母線下面沒有電氣設(shè)備。這種布置特點是：布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。 屋內(nèi)配電裝置的選擇 6～ 35kv 屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)型式主要和有無出線電抗器有關(guān)。 3）成套配電裝置的特點 ： （ 1）電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 24 離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積?。唬?2）所有電器元件已在工廠組裝成一整體，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴建和搬運；（ 3）運行可靠性高，維護方便；（ 4）耗用鋼材較多，造價較高。 一、配電裝置的類型及特點 配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)地點不同，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電 裝置 。 第八節(jié) 限流電抗器的選擇 對于 10KV 側(cè)各配電裝置，因短路電流過大，很難選擇輕型設(shè)備，甚至?xí)驍嗔魅萘坎蛔愣x不到合乎要求的電器，應(yīng)采取措施限制短路電流，即在 10KV 側(cè)需加裝設(shè)電抗器。 第七節(jié) 電力電纜的選擇 一、電力電纜的選擇原則 1) 結(jié)構(gòu)類型的選擇 電纜芯線有銅芯和鋁芯，其芯線一般由多股導(dǎo)線絞合而成，國內(nèi)工程一般選擇鋁芯。 常用的硬導(dǎo)體截面有矩形、槽形和管形。 規(guī)程規(guī)定，用于變壓器，所用饋線，出線等回路中的電度表，供所有計算電費的電度表，其準(zhǔn)確等級要求為 級，供運行監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，其準(zhǔn)確等級要求一般為 1 級，在電壓二次回路上，同一回路接有幾種不同型式 用途的表計時，應(yīng)按要求等級高的儀表，確定為電壓互感器工的最220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 20 高準(zhǔn)確等級。 ，選擇電流互感器的準(zhǔn)確度級 電流互感器的準(zhǔn)確度級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確度級，以保證測量的準(zhǔn)確度。 一、高壓斷路器的選擇原則 220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 17 額定電壓 額定電流 開斷電流 短路關(guān)合電流 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 N NSUU? maxalII? Nbr zkII? Ncl chii? es shii? 2t kI t Q? 二、斷路器的選擇結(jié)果 電壓等級 220KV 110KV 10KV進線 10KV出線 型號 LW220/1250 LW35126/3150 ZN41A－ 12∕ 4000 ZN28－ 10∕ 630 額定電壓（ KV） 220 126 12 10 額定電流（ A） 1250 3150 4000 630 額定開斷電流（ KA） 50 20 額定關(guān)合電流（ KA） 80 100 125 50 動穩(wěn)定電流（ KA） 80 100 125 50 額定短時耐受電流（ KA） (4S) 40(4S) 50(3S) 20(4S) 全開斷時間（ S） ≤ 第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇 一、隔離開關(guān)的選擇原則 隔離開關(guān)與斷路器相比，項目相同。即應(yīng)滿足： k al? 或 2ktQ I t? 式中： kQ — 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) alQ — 電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體允許的熱效應(yīng) tI 、 t— 電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定的電流和時間 3) 動穩(wěn)定校驗： 電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應(yīng)的能力，也稱動穩(wěn)定。 （ 2） 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。 二、技術(shù)條件 1) 額定電壓： 一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件選擇。 三、短路計算基本假設(shè) ，三相系統(tǒng)對稱運行； ； ，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； ； ，輸電線路的電容略去不計，不計負(fù)荷的影響； 。確定短路電流計算時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 ，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。關(guān)系到電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體及電氣主接線方案的選擇，繼電保護裝置的選擇和整定計算。 二、所用電接線的確定 由于本所內(nèi)有較低電壓（ 10KV）母線時 ,所以從 10KV 母線上引接 2 臺所用變壓器 ,分別接于 10KV 母線的Ⅰ段和Ⅱ段，互為備用，平 時運行當(dāng)一臺故障時另一臺能承受變電所的全部負(fù)荷。 第三節(jié) 所用電接線的選擇 所用電接線應(yīng)按照運行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達到經(jīng)濟合理、技術(shù) 先進、安全、經(jīng)濟地運行。也可以閉合母聯(lián) QF，雙母線同時工作 運行調(diào)度靈活，但二次接線和繼電保護較復(fù)雜 經(jīng)濟性 經(jīng)濟性較好， 便于擴建 設(shè)備多，占地面積大，投資大 由以上比較結(jié)果，經(jīng)過綜合判斷，定性分析， 220kv 側(cè)主接線宜采用方案Ⅰ。 第二節(jié) 主接線的選擇 一、 220kv 側(cè) 方案 項目 方案Ⅰ雙母線接線 方案Ⅱ 3∕ 2接線 可靠性 母線檢修時，電源和出線可繼續(xù)工作，不會中斷對用戶供電。當(dāng)變壓器故障時，需停相應(yīng)的線路。當(dāng)回路數(shù)達 15 回以上時，可采用雙母雙分段接線。 ② 35～ 63KV 配電裝置的出線回路數(shù)超過 8 回路時。 3. 單母分段帶旁路母線 這種接線方式：適用于進出線不多、容量不大的中小型電壓等級為 35～ 110KV 的變電所較為實用，具有足夠的可靠性和靈活性。 2) 缺點：當(dāng)母線故障時，該段母線的回路都要停電，同時擴建時需向兩個方向均衡擴建。 ① 6～ 10KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回。 。根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位，作用確定對主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。 （ 1）投資省（ 2）占地面積?。?3）電能損失少。 一、電氣主接線的基本要求 可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本要求，而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。 220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 7 型號 額定容量（ KVA） 額定電壓 (KV) 連接組 損耗（ KW） 空載電流（ %） 阻抗電壓 (%) 高壓 低壓 空載 短路 SC10160∕ 10 160 10 DYn11 4 第四章 電氣主接線選擇 第一節(jié) 概述 變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。根據(jù)本次設(shè)計的情況，選用兩臺容量相同的站用變壓器。但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量較大。在本所中選用無隙的氧化鋅避雷器，防止雷電入侵波對中性點絕緣的危害。電壓為 110kv 系統(tǒng)，為了減少設(shè)備和線路的投資，大多不采用中性點經(jīng)消弧線圈的接地方式。在變電站中，一般考慮系統(tǒng)的同步并列以要求限制 3 次諧波對電源等因素。 2 %），另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達 30%。 本次設(shè)計的變電所，位于市郊區(qū)，稻田、丘陵，交通便利，不受運輸?shù)臈l件限制，而應(yīng)盡量少占用稻田、丘陵，故本次設(shè)計的變電所選用三相變壓器。該變電所是按 70%全部負(fù)荷來選擇。當(dāng)裝設(shè)三臺 及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資和占用面積增大，以及帶來維護和倒閘操作等許多復(fù)雜化。 第二節(jié) 主變壓器臺數(shù)的選擇 由原始資料可知，我們本次所設(shè)計的變電所是市郊 220kv 降壓變電所，它是以 220kv 受功率為主。 第三章 主變壓器的選擇 220kv 變電站電氣部分初步設(shè)計 3 第一節(jié) 概述 變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng) 5～ 10 年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟技術(shù)上的不合理。 各級電壓側(cè)功率因數(shù)和最大負(fù)荷利用小時數(shù)為： 220kv 側(cè) cos?? maxT ? 3800 小時 /年 110kv 側(cè) cos?? maxT ? 4200 小時 /年 10kv 側(cè) cos?? maxT ? 4500 小時 /年 220kv 和 110kv側(cè)出線主保護為瞬時動作，后備保護時間分別為 2 s 、 ， 10kv 出線過流保護時間為 1s ,斷路器全分閘時間按 考慮。 二、原始資料 按規(guī)劃要求，該所有 220kv、 110kv 和 10kv 三個電壓等級。因而，要實現(xiàn)在 21 世紀(jì)初全面建設(shè)小康社會的要求，我國的電力工業(yè)必須持續(xù)、穩(wěn)步地大力發(fā)展，一方面是要大力加強電源建設(shè) ，以確保電力先行，另一方面，要繼續(xù)深化電力體制改革，實施廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)，并建立起規(guī)范的電力市場。到 2021 年，我國電力工業(yè)已躍升世界第 2 位，為我國的國民經(jīng)濟的高速發(fā)展做出了巨大的貢獻。電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經(jīng)濟才能不斷前進。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，鞏固了“發(fā)電