【正文】 本設(shè)計在 周佳 老師的精心指導(dǎo)下，從開題報告到資料查閱、論文的撰寫，無一不有 周佳 老師的悉心教導(dǎo)和無私幫助。通過搜集、參閱、整理、計算、選擇、校驗和繪圖這些階段，在這其中由于其他的一些事情，總體來說是時間緊任務(wù)重。為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行并將故障或不正常運行狀態(tài)的影響限制到最小范圍按照 GB 14258—— 1993《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定變壓器應(yīng)按照以下保護裝置 ： 氣體保護 ： 當(dāng)變壓器繞組發(fā)生匝數(shù)很少的匝間短路或嚴(yán)重漏油時 ， 縱差動保護不 會動 而氣體保護能動作當(dāng)繞組 斷線 因通過的是穿越性電流此時縱差動保護不會動作 ， 由于斷線處電弧的作用 ， 氣體保護能 反應(yīng)動作此外氣體保護還能作為變壓器油箱內(nèi)短路故障時縱差動保護后備保護。因為接地網(wǎng)邊緣部分的導(dǎo)體散流大約是中心部分的 34倍 ， 因此地網(wǎng)邊緣部分的電場強度比中心部分高 ， 電位梯度較大整個地網(wǎng)的電位分布不均220kV及以下的變電工程中采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng) ， 因為入地故障電流相對較小 、 地網(wǎng)面積不大 、 缺點不太突出。而變電所中防雷接地是關(guān)鍵防雷設(shè)備限壓功能的發(fā)揮離不開良好的接地。操作過電壓的持續(xù)時間一般很短 ， 采用某些限壓裝置和其他技術(shù)措施加以限制。 變壓 器的防雷保護 三繞組變壓器在正常運行時可能出現(xiàn)只有高、中壓繞組工作而低壓繞組開路的情況。對于 220kV及以下的一般變電站 ， 無論變電站的電氣主接線形式如何實際上只要保證每一段可能單獨運行的母線上都裝有一組避雷器 ， 就可以使整個變電站得到保護。在適當(dāng)?shù)胤浇右戮€一般應(yīng)每隔 10~20m引一根 ， 引下線數(shù)目盡可能多些 。 6 所用電的設(shè)計 變電所的所用電系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選擇直接關(guān)系到變電所的安全運行和設(shè)備的可靠對它的要求主要有 ： A、 B、 調(diào)度靈活可靠 ， C、 要考慮全所的擴建和發(fā)展規(guī)劃 ， 所用配電裝置布置合理便于維護管理對全所系統(tǒng)的容量應(yīng)滿足要求 ， D、 設(shè)備選 E、 變電所的所用電因高壓電動設(shè)備很少 ， 一般動力負荷均為低壓故低壓所用電壓宜采用380/220V。 如通道內(nèi) 設(shè)有斷路器或隔離開關(guān)的操動機構(gòu)、就地控制屏等稱為操作通道 ； 僅和防爆小室相通的通道稱為防爆通道。 F、 有利于擴建。 關(guān)于靜電感應(yīng)的限制措施設(shè)計時應(yīng)注意 ： A、 B、 平行跨導(dǎo)體的相序排列要避免同相布置 ， 盡量減少同相母線交叉與同相轉(zhuǎn)角布置以 免場強直接疊加 C、 當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟合理 時 ， D、 控制箱等操作設(shè)備盡量布置在場強較低區(qū) ， 必要時可增設(shè)屏蔽線或設(shè)備屏蔽環(huán)等。我國規(guī)定有人值班的生產(chǎn)建筑最高允許連續(xù)噪聲級的最大值為 90dBA， 控制室為 65dBA。 設(shè)計時要考慮安裝檢修時設(shè)備搬運及起吊的便利 ， 還應(yīng)考慮土建施工誤差保證電氣安全凈距的要求 ， 一般不宜選用規(guī)程規(guī)定的最小值而應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑６?5cm左右 ， 這在屋內(nèi)配電裝置的設(shè)計中更要引起重視。屋外配電裝置使用軟導(dǎo)線時 ， 帶電部分至接地部分和不同相的帶電部分之間的最小電氣距離 ， 應(yīng)根據(jù)外過電壓和風(fēng)偏內(nèi)過電壓和風(fēng)偏 ， 最大工作電壓、短路搖擺和風(fēng)偏三種條件進行校驗并采用其中最大數(shù) 值。如有在配電裝置結(jié)構(gòu)和占地面積等方面要留有余地。為此配電裝置應(yīng)滿足下述基本要求。 （ 2） 保護用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護裝置的死區(qū)來設(shè)置。戶外配電裝置使用管形導(dǎo)體 ， 具有占地面積小、結(jié)構(gòu)簡明、布置清晰等優(yōu)點。矩形母線為了增加散熱面積 ， 將矩形的厚和高的差距 加大 在相同截面情況下 ， 散熱面積增大 ， 但同時應(yīng)兼顧機械強度和集膚效應(yīng)的影響通常厚與高的比例取 1∕51/12。電氣設(shè)備要可靠地工作 ， 必須按正常工作條件進行選擇 ， 并按短路狀態(tài)來校驗動、熱穩(wěn)定性。對于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。這種接線運行操作方便不影響雙母線正常運行 ， 但多裝了一組斷路器和隔離開關(guān) ， 增加了投資和配電裝置的占地面積然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。 （ 2） 雙母線分段接線 為了縮小母線故障的停電范圍 ， 可采用雙母線分段接線 。在可靠性要求不高時 ， 亦可用隔離開關(guān)分段 ， 任一母線故障時 ， 將造成兩段母線同時停電 ， 在判別故障后 ， 拉開分段隔離開關(guān) ， 完成即可恢復(fù)供電。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同 ， 其深度 、 廣度也有所差異 ， 但總的設(shè)計思路、方法和步驟相同。電氣主接線在設(shè)計時應(yīng)盡量留有發(fā)展余地 ， 不僅要考慮最終接線的實現(xiàn) ， 同時還要兼顧到從初期接線過渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案 ， 使其盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下完成過渡方案的實施。對三 類負荷以一個電源供電即可。顯然傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)遠遠不 能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 變電站自動化技術(shù)也已從早期、中期發(fā)展到當(dāng)前的變電站自動化技術(shù)階段。 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò) 教育學(xué)院有權(quán)保留送交論文（ 設(shè)計）的復(fù)印件和磁盤，允許論文（設(shè)計）被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計）。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在畢業(yè)論文（設(shè)計）中作了明確的說明并表示了謝意。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著交換和分配電能的作用。這個時期國內(nèi)代表產(chǎn)品有 CSC系列、 NSC系列及 BSJ系列。 2 電氣主接線 的設(shè)計 發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是指由發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備 ， 按一定順序連接的 用以表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路。 （ 3） 電氣主接線應(yīng)在滿足上述要求的前提下 ， 盡可能經(jīng)濟。結(jié)合對主接線的基本要求 ， 設(shè)計的主接線應(yīng)供電 可靠、靈活、經(jīng)濟、留有擴建和發(fā)展的余地。母線既可保證電源并列工作 ， 又能使任一條出線都可以從任一個電源獲得電能。 雙母線接線及分段接線 （ 1） 雙母線接線 雙母接線有兩組母線 ， 并且可以互為備用。 它是單母線分段接線方式 ， 當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后 ，在繼電保護作用下 ， 分段斷路器先自動跳開 ， 而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開該段母線所連的出線回路停電 ， 隨后將故障段母線所連的電源回路和出線回路倒至備用母線上 ， 即可恢復(fù)供電這樣只是部分短時停電而不必短期停電仍是單母線分段 運行方式。 （ 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)三臺主變壓器的可能性。 4 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。母線一般為硬母線 ， 而架空線則是軟導(dǎo)線。矩形母線常用于 35KV 4000A及以下的配電裝置中。變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同期和繼電保護的要求 ， 設(shè)有一組電壓互感器。在確定配電裝置型式時必須滿足以下四點要求 ： 節(jié)約用地 ； 運行安全和操作巡視方便 ； 便于檢修和安裝 ； 節(jié)約材料 ， 降低造價。 保證工作人員安全 為了保證工作安全 ， 對配電裝置應(yīng)采取一系列措施 。 （ 3） 成套配電設(shè)備的特點 ： ①電氣設(shè)備布置在封閉或半 封閉的金屬外殼或金屬框架中相間和對地距離可以縮小 ， 結(jié)構(gòu)緊湊 、占地面積小 ； ②所有電氣設(shè)備已在工廠組裝成 ； ③運行可靠性高 、維護方便 ； ④耗用鋼材較多 、 造價較高。 配電裝置中相鄰帶電部分的額定電壓不同時應(yīng)按較高的額定電壓確定其安全凈距。電壓為 110KV 及以上的屋外配電裝置應(yīng)視其在系統(tǒng)中的地位、接線方式、配電裝置型式以及該地區(qū)的檢修經(jīng)驗等情況考慮帶電作業(yè)的要求。這種感應(yīng)通稱為靜電感應(yīng)。 C、 重的設(shè)備如電抗器布置在下層以減輕樓板的荷重并便于安裝。電纜溝則為有蓋板的溝道 ， 溝寬與深均不足 1m， 可容納的電纜數(shù)量較少 ， 敷設(shè)和維修電纜必須揭開水泥蓋板很不方便且溝 內(nèi)容易積灰和積水 但土建施工簡單 ， 造價較低 ， 常為變電站和中、小型發(fā)電廠所采用。 配電裝置室的采光和通風(fēng)。按其產(chǎn)生原因它們又可分為以下幾類 ： 雷電過電壓分為直擊雷過電壓、感應(yīng)雷過電壓和侵入雷電波過電壓 ；內(nèi)部過電壓包括工頻過電效應(yīng)、不對稱接地故障以及甩負荷 、 防雷設(shè)計 變電站的直擊雷保護 為了避免變電站的電氣設(shè)備及其他建筑物遭受 直接雷擊需要裝設(shè)避雷針或避雷線使被保護物體處于避雷針或避雷線的保護范圍之內(nèi)同時還要求雷擊避雷針或避雷線時不應(yīng)對被保護物發(fā)生反擊。雷擊線路時無論發(fā)生繞擊還是反擊都會自雷擊點產(chǎn)生向變電站方向傳播的入侵電壓波 ， 入侵電壓波的最大幅值等于線路絕緣的沖擊放電電壓 ， 而變電站電氣設(shè)備的絕緣水平通常低于低壓線路的絕緣水平 ， 因此入侵波對變電站的電氣設(shè)備會構(gòu)成嚴(yán)重威脅。 C、 工頻放電電壓 Ugf 是 指在工頻電壓作用下 ， 避雷器發(fā)生放電的電壓值。所用變壓器高、低壓側(cè)均需裝設(shè)閥式避雷器避雷器。根據(jù)接地目的接地可分為防雷接地、工作接地和保護接地等。 水平接地帶間距通常為 5m8m。 變壓器在運行中有可能出現(xiàn)各種類型的故障和不正常運行狀態(tài) ， 因此必須根據(jù)變壓器 容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的保護。 母線的保護配置 變電所中的母線是電力系統(tǒng)中的一個重要組成元件 ， 它起著匯總和分配電能的作用因此必須保證母線的安全可靠運行。通過這次 的畢業(yè)設(shè)計，讓我對變電站的一次設(shè)備有了進一步的了解，要繼續(xù)加深這種理解，還需要在工作中鍛煉學(xué)習(xí) 。其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面 ，他們給了我很大幫助， 正因為如此我才能順利的完成設(shè)計，另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)知識。從基本的高等數(shù)學(xué)到復(fù)雜的短路計算。 零序電流保護 ： 對于中性點直接接地運行的變壓器裝設(shè)零序電流保護 ， 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時 ， 保護動作后以短時限跳開母聯(lián)斷路器或分段斷路器 以長時限跳開變壓器兩側(cè)斷路器。 對保護配置的基本要求是選擇性、速動性、靈敏性以及可靠性即保護四性。影響接地裝置接地電阻的主要因素是土壤電阻率、接地裝置的形狀和尺寸接地電阻可通過相關(guān)的公式計算。 經(jīng)過一段短時間歇讓故障點電弧熄滅后再自動合閘 ； 如能成功可立即恢復(fù)送電 ， 如不能成功 ， 斷路器將再次跳閘 ， 不會出現(xiàn)斷續(xù)電弧現(xiàn)象 ， 可限制電弧接地過電壓。 主變壓器 220