【正文】 既要有信心，又要有耐心。 進線保護： （ a） 、 110220KV 及以上鐵塔、水泥混凝土電桿，沿全長架設(shè)避雷線，包括其出線； （ b） 、 35110KV 線路末端全線架設(shè)避雷線時，在變電站進線段 12km內(nèi)應(yīng)進行直擊雷保護。說明： 1避雷針裝在 110KV 進線構(gòu)架上，構(gòu)架高為 ，該避雷針的有效高度為 ，則高 h=25m； 25避雷針裝在圍墻外， 距離圍墻 3m，其高度均為 30m。 在地中：避雷針本身的接地裝置與最近的配電裝置接地網(wǎng)的地中距離 Sdi≥(m)，式中 R指的是獨立避雷針的接地電阻，在任何情況下， Sdi的值都不得小于3m。 一、直擊雷 與感應(yīng)雷保護。若作接地有困難時，允許用絕緣臺來維護電氣設(shè)備，但此時只能站在臺上才可以觸及到有危險的未接地部分，并應(yīng)防止同時和電氣設(shè)備的不接地部分及與地有連接的建筑物相接觸。避雷器的選擇，考慮湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且沒有串聯(lián)間隙，保護特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程 110KV 和 35KV 系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。 5萬 KW級以上發(fā)電機中性點常接有單相電壓互感器，用于 100%定子接地保護。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器已裝在發(fā)電機中性點測。 本變電所 10KV 的最終回路較多，因此 10KV 母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。 、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。 安裝場合： W─ 戶外， N─ 戶內(nèi) L─ SF6斷路器 設(shè)計序號 L 額定短路開斷電流 額 定 電 流（ A） 額定電壓（ KV） 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 查電氣設(shè)備手冊選擇用 LW6— 110I 型號高壓斷路器 ,其技術(shù)參數(shù)如表 33。 本設(shè)計所以選擇兩臺： 2*SFZ9— 16000/110 型變壓器。這種暗備用的運行方式具有投資省，能耗小的特點，在實際中得到廣泛應(yīng)用。對于重要變電所應(yīng)考慮以 1 臺主變壓器停運時其余變壓器容量在計及荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ類負荷的供電。 。 對比以上三種方案，方案（二）比較符合設(shè)計要求。如檢修工作母線時其操作步驟是：先合 上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上 TQF，向備用線充電，這時兩組母線等到電位。雙母線成單母線，破壞了雙母線固定接線的運行方式，增加了進出線回路母線隔離開關(guān)的倒閘操作。 方案二： 單母線分段接線 (分段斷路器 兼作旁路斷路器 ) 優(yōu)點： 用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個電源供電。 （ 3）出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。 缺點： 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關(guān)。如檢修工作母線時其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上 TQF，向備用線充電，這時兩組母線等到電位。 （ 2） 每一進出線回路都江堰市連接著兩臺斷路器，每一臺斷路器又連著兩個回路，從而使繼電保護和控制回路較單、雙母線接線復(fù)雜。 （ 2） 沒有匯流母線，在接線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對系統(tǒng)運行的影響較小。 （ 2）橋連斷路器檢修 時，兩個回路需解列運行。 （一）內(nèi)橋形接線 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。雙母線成單母線，破壞了雙母線固定接線的運行方式，增加了進出線回路母線隔離開關(guān)的倒閘操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作 ,需要隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對原工作母線進行檢修。 適用范圍 一般只適用于一臺變壓器的以下三種情況： (1） 6～ 220KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5回； (2） 35～ 63KV 配電裝置的出線回路不超過 3 回； (3） 110～ 220KV 配電 裝置的出線回路數(shù)不超過 2 回。 ③電能損耗少：在變電站中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器。 (2)靈活性：主 接線的靈活性要求有以下幾方面。設(shè)計時應(yīng)予遵循。由于電能 生產(chǎn)的特點是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線設(shè)計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。它與電力系統(tǒng)、變電所的動態(tài)參數(shù)、基本原始資料以及運行的可靠性、經(jīng)濟性的要求相關(guān)，并對設(shè)備的選擇、電氣設(shè)備的布置、繼電保護和控制方式等都有教大的影響。我們這次選題的目的是將大學(xué)三年 所學(xué)過的《電力牽引供變電技術(shù)》、《電力內(nèi)外線工程》、《電路電子》等有關(guān)電力工業(yè)知識的課程，通過這次畢業(yè)設(shè)計將理論知識得以應(yīng)用。 只是在原有 PTV 的基礎(chǔ)上增加了以微機為控制中心的就地功能。在八十年代中期 ,由清華大學(xué)研制的 35KV 變電站微機保護、監(jiān)測自動化系統(tǒng)在威海望島變電站投入運行。在八十年代初 ,美國一家電力公司研制了 IMPac 模塊化保護和控制系統(tǒng)。美國西屋公司和 EPRI 聯(lián)合研制出了 SPCS 變電站保護和控制綜合自動化系統(tǒng)。與此同時 ,南京自動化研究院也開發(fā)出了 220KV 梅河口變電站綜合自動化系統(tǒng)。這種初期的自動化管理方式 ,各專業(yè)在技術(shù)上相互獨立 ,資源不能共享 ,設(shè)備設(shè)置重復(fù) ,功能交叉覆蓋 ,無論在技術(shù)上或是經(jīng)濟上都不盡合理。 1． 2 設(shè)計依據(jù) 這次設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以所學(xué)知識為基礎(chǔ)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針政策，技術(shù)規(guī)范為標(biāo)準，結(jié)合工程的實際情況，在保證供電可靠性、高度靈活，滿足各項技術(shù)要求的前提下。因此主接線的設(shè)計也結(jié)合電力系統(tǒng)和變電所的具體情況，全面分析所有影響因素 ，正確合理的選擇主接線方案以及主變壓器。因此，主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題。 ②主接線的可靠性，是由 其各組成元件（包括一次設(shè)備和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。 ①調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào)配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。應(yīng)經(jīng)濟合理的選擇主變壓器的型 式、容量和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 二、單母線分段接線 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條回路，有兩個 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 電源供電； （ 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 優(yōu)點 (1）供電可靠 通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷 ,一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān) ,只停該回路。 適用范圍 當(dāng)出線母線數(shù)或母線電源較多 ,輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，系統(tǒng)運行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用，各級電壓采用的具體條件如下： (1） 6～ 220KV 配電裝置 ,當(dāng)短路電流較大 ,出線需要帶電抗器時； (2） 35～ 63KV配電裝置 ,當(dāng)出線回路數(shù)超過 8回路或連接的電源較多負荷較大時； (3） 110～ 220KV 配電裝置，出線回路數(shù)為 5回及以上時，或 110～ 220KV 配電裝置，在系統(tǒng)中 居重要地位出線回路在 4回路及以上時。 分段斷路器兼作旁路斷路器 圖 27 分段斷路器兼作旁路斷路器 對于單母線分段接線 ,可采用如圖 27所示的以分段斷路器兼作旁路斷路器的常用接線方案。 缺點： （ 1）變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動 作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運。 （ 3）變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。 （ 3） 接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運行時，可靠性靈活性較高。 Ⅰ 1 Ⅰ 2 QF1 QF2 TQF BQS1 BQS2 T1 T2 外橋式 內(nèi) 橋式 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 （ 3） 對調(diào)峰電站，為提高運行可靠性，避免經(jīng)常開環(huán)運行，一般開停機需由發(fā)電機出口斷路器承擔(dān)，由此需要增設(shè)發(fā)電機出口斷路器，并增加了變壓器空載損耗。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)。 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。為避免此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條上須加裝兩組隔離開關(guān)。 當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 對比以上三種方案，方案（二）比較符合設(shè)計要求。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)。 由上述方案的比較可以確定變電所的電氣主接線方案，如下圖所示 KVKVKV 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 圖 210 電氣主接線圖 電氣設(shè)備的選擇 正確地選擇電器是使電器主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。 。對于一般變電所，當(dāng)一臺主變停運時，其余變壓器的容量應(yīng)能滿足全部負荷的 70%80%，在目前實際的運行情況變電所中一般均是采用兩臺變壓器互為暗備用并聯(lián)運行。 明備用：一臺變壓器工作，另一臺變壓器停止運行作為備用。其技術(shù)參數(shù)如表 31： 表 31 2*SFZ9— 16000/110型變壓器技術(shù)參數(shù) 型號 額定容量 KVA 高壓 KV 高壓分接范圍 低壓 KV SFZ916000/110 16000 110 110177。 表 33 LW6— 110I型號高壓斷路器參數(shù)如下 額定電壓 (KV) 110 最高電壓 (KV) 126 額定電流 (A) 3150 額定短路開斷電流（ KA、有效值） 50 額定短路關(guān)合電流（ KA、峰值） 125 全開斷時間（ S） 動穩(wěn)定電流 Iem(KA) 125 熱穩(wěn)定電流 Ite(KA) 50/ s 4 二、校驗： ①安裝斷路器地點的工作電壓為 110KV，斷路器的額定電壓為 110KV，即： UNetUN ?. )83( ? 滿足電壓選擇條件 ②通過斷路器的最大持續(xù)工作電流 AIg ax. ? 小于斷路器的額定電流 AetIN 3150. ? ，即： m ax.. IgetIN ? )93( ? 滿足電流條件 ③斷路器的開斷電流為 INK=50KA，其 110KV 側(cè)短路電流的最大有效值是AIsh ? ， 即： IshINK? )103( ? 滿足選擇條件 ④斷路器極限通過電流的幅值，也就是額定短路關(guān)合電流 iet=125KA，三相短路沖擊電流 KAish )3( ? ， 即 : )3(ishiet ? )113( ? 滿足選擇條件 ⑤短路情況下動穩(wěn)定的校驗 動穩(wěn)定電流 125KA=iet ， 110KV 側(cè)短路沖擊電流 =ish(3) ，即 ：湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 )3(ishiet ? )123( ? 滿足動穩(wěn)定條件。 ，動作要可靠。故所選 LGJ— 150 型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時也大于可不校驗電暈的最小導(dǎo)體 LGJ—70，故不進行電暈校驗。 根據(jù)以上配置原則和電流互感器選擇條件和校驗標(biāo)準選出電流互感器如下： 表 35 所選電流互感器技術(shù)參數(shù) 安裝地點 型 號 額定電流比 1S熱穩(wěn)定倍數(shù) Kt 動穩(wěn)定倍數(shù) Kdw 主變 110KV側(cè) LCWDL110 2*600/5 75 135 主變 35KV側(cè) LCWDL35 2*300/5 75 135 主變 10KV側(cè) LAJ10 3000/5 50 90 10KV饋線 LAJ10 3000/5 50 90 各電壓互感器除供給測量儀表和繼電保護外，另有輔助繞組，供給保護及絕緣監(jiān)察裝置用。 變壓器 變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同步或繼電保護