【正文】 .......................................................................348 繼電保護整定及配置.................................................................................................38結(jié)論.................................................................................................................................45謝辭.................................................................................................................................46參考文獻.........................................................................................................................47采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設(shè)計 1 1 緒論電力負(fù)荷按其重要性可分為三類。s security and economic operation. It’s the middle part to contact power plants and the user, which plays the role of transformation and distribution of electric energy. Electrical power main connection is the major ponent of plant substation. The development of main power line is directly related to the choice of all the electrical equipment, power distribution equipment layout, relay protection and automatic device identification, which is part of the size of investment of the electrical substation decisive factor.This design is a power distribution with the house39。其次進行短路電流計算，根據(jù)各短路點計算出各點短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流，從三相短路計算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級的工作母線時，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設(shè)計I摘要變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。首先，根據(jù)主接線的經(jīng)濟可靠、運行靈活的要求選擇各個電壓等級的接線方式，在技術(shù)方面和經(jīng)濟方面進行比較，選取靈活的最優(yōu)接線方式。關(guān)鍵詞：降壓變電所 變壓器 電氣主接線 短路電流 設(shè)備選擇 防雷 繼電保護鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IIAbstractSubstation is an important part of the power system, which directly affects the entire power system39。畢業(yè)設(shè)計是一個重要環(huán)節(jié)，通過設(shè)計可以鞏固各課程理論知識，了解變電所設(shè)計的基本方法，了解變電所電能分配等各種實際問題，培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術(shù)問題的能力，同時對電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計算繪圖、編號、設(shè)計說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后從事供電技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。二級負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)備局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負(fù)荷。三級負(fù)荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。本變電所 110kV 進出線共有兩回，分別與系統(tǒng) S1 和 S2 相連，穿越功率近期 5MW，遠景 10MW；6kV 線路近期 9 回，遠景發(fā)展 2 回，每個負(fù)荷中都包含有一級負(fù)荷。2）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所在設(shè)計時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺變壓器。(4)繞組數(shù)和接線組別的確定：該變電所有兩個電壓等級，所以選用雙繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行，110kV 及以上電壓等級，變壓器繞組都采用YN 連接，6kV 采用 Δ 連接。它的調(diào)壓范圍較大，一般在 15%以上，有載調(diào)壓變壓器可以保證母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器副邊電壓保持一定范圍的情況下，有載調(diào)壓可以解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器?？紤]到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性、要求及維護工作量，首選自然風(fēng)冷冷卻方式。每臺站用變壓器容量按全站計算負(fù)荷選擇。本變電所高壓側(cè)為 110kV 電壓等級，可以采用全絕緣。電纜： （）)(?表 ：廠站母線增加的電容電流：電網(wǎng)電壓 kV 6 10 35 63 11018 16 13 12 10先假設(shè)本變電所 6kV 出線都是架空線，則有： （）AIc (6723 ????????）（）所以主變低壓側(cè)中性點不需要經(jīng)消弧線圈接地，既不接地。(%)?CI采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設(shè)計 5 4）一般情況下，220 千伏變電站容性補償容量按主變壓器容量的 10%~25%配置；110 千伏及以下變電站容性無功補償容量按主變壓器容量的 15%~30%配置。在用地面積受限的地區(qū)，也可采用集合式電容組。此設(shè)計中主變?nèi)萘繛?16000kVA*2=32022kVA，故并聯(lián)電容器的容量為：4800kVar—9600kVar 為宜，在此設(shè)計中取 9600kVar。3）終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補償變壓器的無功損耗。2）各種分組方式比較a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差級數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組：當(dāng)某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時，將造成整個并聯(lián)電容器裝置退出運行。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來的雙星形，以便采用中性線不平衡電流保護，雙星形臺數(shù)為 12 的倍數(shù)，單星形臺數(shù)為 6 的倍數(shù)。電容器個數(shù)：9600kVar247。采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設(shè)計 7 3 電氣主接線設(shè)計 對電氣主接線的基本要求發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。 可靠性 1)斷路器檢修時，能否不影響供電。 靈活性 1)調(diào)度靈活 2)檢修安全、方便 3)擴建方便 經(jīng)濟性1)投資省。5)占地面積小。（2）無匯流母線的接線：變壓器線路單元接線、橋形接線、角形接線等。35～6kV 配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線，因為重要用戶多是雙回路供電，且斷路器檢修時間短，平均每年約 2～3 天。若能滿足繼電保護要求時，也可采用線路分支接線。故選用手車式單母線分段接線與單母線分段帶旁母接線兩種方案進行比較決定。缺點：不適用于主變經(jīng)常投切的情況，主變投切需要短時停電。缺點：占地面地大，刀閘多，投資較多。當(dāng)選擇最大運行方式時，短路電流是最大的。本次計算用同一變換法，將電源合并成，求等值電抗。對于短路點 K1：等值電抗為 () *??XK計算電抗：發(fā)電機的縱軸次暫態(tài)電抗和歸算到發(fā)電機額定容量的外接電抗標(biāo)幺值之和?？梢哉f，配電裝置是具體實現(xiàn)電氣主接線功能的重要裝置。3)B、C 、D 、E 等值均系在 A1 值基礎(chǔ)上再考慮一些其他實際因素得出的。對成套式配電裝置，如果采用的是高壓開關(guān)柜，則每個開關(guān)柜為一個間隔。2）保證運行安全和工作可靠。鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 5）在保證上述條件下，應(yīng)節(jié)約材料，減少投資。在發(fā)電廠和變電所中，一般 35kV 及以下的配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置，110kV 及以上的配電裝置多采用屋外配電裝置。由以上各種方案比較得：在本設(shè)計中，6kV 采用屋內(nèi)配電裝置，手車式高壓開關(guān)柜。新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設(shè)計 17 合格。：ich≤i dw， Ich≤I dw用熔斷器保護的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗熱穩(wěn)定；電纜不校驗動穩(wěn)定。（5）電暈電壓校驗1)導(dǎo)體的電暈放電會產(chǎn)生電能損耗、噪聲、無線電干擾和金屬腐蝕等不良影響。ZF7A126 型 GIS 配電裝置的斷路器配用電動彈簧機構(gòu)，隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)配用電動及電動彈簧機構(gòu)。3)選型時請明確戶內(nèi)、戶外產(chǎn)品，戶外產(chǎn)品在表面涂裝、防雨等方面技術(shù)要求與戶內(nèi)不同，價格有所區(qū)別。由短路電流計算 可知該參AAiIsh ???數(shù)滿足熱、動穩(wěn)定要求。在使用過程中，隔離開關(guān)又分為角型隔離開關(guān)和線性隔離開關(guān)，角型隔離開關(guān)主要用于主回路的直角拐彎隔離處；線性隔離開關(guān)主要用于主回路的直線隔離。氧化鋅避雷器配有在線監(jiān)測儀，可監(jiān)測泄漏電流及記錄放電次數(shù)，作為 GIS的保護元件，它用于保護 GIS 電氣設(shè)備絕緣免受雷電和部分操作過電壓的損害。二次線圈分為測量和保護兩種。當(dāng) 110kV 出線與 GIS 配電裝置連接時，需要懸掛在屋外的耐張絕緣子固定該出線，耐張絕緣子片數(shù)選為 8。手車式高壓開關(guān)柜由以下幾個分室構(gòu)成：（1）手車室：它是開關(guān)柜的主體部分，安裝在柜前的正中部。（3）出線室：里面裝有出線側(cè)隔離插座、電流互感器、引出電纜等。35kV 成套開關(guān)柜一般也做成手車室。(2)防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。本變電所 6kV 側(cè)選用 KYN28A12 型開關(guān)柜的單母線分段屋內(nèi)配電裝置, 出線可選 006 號柜，電容器選 006 號柜，分段回路選 012 斷路器柜（右聯(lián)絡(luò)）和055 號隔離柜（左聯(lián)絡(luò)） ，電壓互感器和避雷器選 041，所用變壓器選 077 號柜，雙繞組變壓器進線選 028 號柜。綜合以上可得該斷路器滿足要求。A—— 保護室內(nèi)電壓互感器開關(guān)柜母線的選擇和校驗KYN28A12 型開關(guān)柜裝設(shè)的母線為 LMY2(10010)型,參數(shù)為（基準(zhǔn)環(huán)境溫度為 25℃） ， 。共振校驗 () /????? 3 6/.6/ 4633I ??查表得頻率系數(shù) ，則5fN () HZHZmEILff ?????取動態(tài)應(yīng)力系數(shù) ，既不考慮共振影響。選用 ZS20/8 型，額定電壓 20kV，其高度 H=350mm，抗彎破壞負(fù)荷為 。 () deshcaFNiLF??????滿足動穩(wěn)定要求。cm/W，短路電流 ,短路切除時間為 2s。max4C10 . IAIKaltal ?????滿足長期發(fā)熱要求。其他負(fù)荷出線的選取方法與此相似，負(fù)荷出線導(dǎo)體選取的結(jié)果如下表所示。（3）主變壓器 110kV 進線隔離開關(guān)裝設(shè)一組接地刀閘。電氣總平面布置由電氣總平面布置圖來表示，它是一張反映發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)施全貌的俯視圖，是設(shè)計和安裝中的重要圖紙之一。（1）變壓器主變是變電所內(nèi)最大、最貴重的設(shè)備，它直接與各電壓級配電裝置相連，因此確定主變位置與布置方式對總平布置有很大影響，應(yīng)首先安排好與主變有關(guān)的布置。應(yīng)盡量縮短主變低壓引出線的距離，因為主變低壓側(cè)電壓低、電流大，導(dǎo)體截面積大，縮短距離可以減少導(dǎo)體和支柱絕緣子的投資，降低導(dǎo)體的損耗。儲油坑的尺寸應(yīng)該是主變外廓尺寸的每邊加 1M。變電所內(nèi)道路的轉(zhuǎn)彎半徑不能小于7m，一般取 7～。（5）端子箱、配電箱與電纜溝斷路器、電壓互感器、電流互感器及主變旁邊均應(yīng)有端子箱，其二次電纜下電纜溝入主控制室，所以各個電壓級配電裝置都應(yīng)有通往主控制室的電纜溝。所區(qū)應(yīng)設(shè)實體圍墻，圍墻高度為 ～ m。根據(jù)實際配電裝置平面尺寸的大小，平面圖的比例可選擇 1:50、1:100、1:200、1:300、1:500 等，圖幅可選擇 AAA1 等。根據(jù)實際間隔斷面尺寸的大小，斷面圖的比例可選擇 1:50、1:100 等，圖幅可選擇 A3 或 A2 等。它適用出線無電抗器的各種類型降壓變電所，發(fā)電廠廠用電高壓配電系統(tǒng)和小型發(fā)電廠。適用于 6～10kV 出線帶電抗器的情況。本變電所設(shè)計圖詳見附錄Ⅱ：附圖一：主接線圖附圖二：雙層斷面圖附圖三：110kV 配電裝置平面圖附圖四：電氣總平面及配電裝置一層平面布置圖附圖五：6kV 配電裝置平面圖采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設(shè)計 35 7 防雷保護設(shè)計避雷針、避雷器是變電所屋外配電裝置和所區(qū)電工建筑物防護直擊雷過電壓的主要措施。在非高土壤電阻率地區(qū)，其接地電阻不宜超過 10Ω。m 的地區(qū)，宜裝設(shè)獨立避雷針。m 時，不允許裝設(shè)避雷針、避雷線；如不大于 350Ωm 的地區(qū)，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。m 的地區(qū)，避雷線應(yīng)架設(shè)到線路