【正文】 3 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 …………… …… … ………………………… 12 4． 4 電壓互感器的選擇 ……………… … …………………………1 3 4． 5 電流互感器的選擇 ……………… … ………………………… 14 4． 6 母線的選擇 …………………… … …………………………… 15 第 五 章 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) ………………………………………………… 16 5． 1 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) …………………………… … ………………… 17 5． 2 避雷器的選擇 ………………………… … …………………… 17 第 六 章 配電裝置的設(shè)計(jì) … … …………… ……………………………… 18 6． 1 電氣布置 …………… … ……………………………………… 19 6． 2 配電裝置設(shè)計(jì) …………………… … ………………………… 19 6． 3 配電裝置形式的選擇 … … …… … …………………………… 19 第 七 章 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) … … ……………………………… 20 7． 1 繼電保護(hù)的配置 … …… ……………………………………… 21 7． 2 自動(dòng)裝置的配置 …… ………………………………………… 23 第 八 章 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) … ………………… …………………………… 24 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 8． 1 電工裝置的防雷保護(hù) …… …………………………………… 25 8． 2 防雷設(shè)計(jì)要求和所需資料 …… ……………………………… 25 第二部分 …………………………………………………………………… 25 第 九 章 主變壓器選擇的計(jì)算過(guò)程 … … …… …………………………… 25 9． 1 主變壓器選擇的計(jì)算方法 … …… ……………………………… 26 第 十 章 短路電流計(jì)算過(guò)程 … …… ……………………………………… 27 10． 1 系統(tǒng)的等值電抗圖 …… … …………………………………… 28 10． 2 參數(shù)計(jì)算 …… ………………………………………………… 28 10． 3 短路計(jì)算 …… ………………………………………………… 29 第十一章 電氣設(shè)備選擇的計(jì)算和校驗(yàn) …………………………………… 37 11． 1 高壓斷路器的選擇計(jì)算 …… ………………………………… 38 11． 2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇計(jì)算 …… …………………………………… 39 11． 3 電流互感器的選擇計(jì)算 …… ………………………………… 41 11． 4 電壓互感器的選擇計(jì)算 ……… ……… ……………………… 42 11． 5 母線的選擇計(jì)算 …… ………………………………………… 44 第十二章 避雷針的選擇 ………………………………………………… … 45 12． 1 避雷器的選擇 … …………………………………………… … 46 12． 2 避雷針的選擇和計(jì)算 … …………………………………… … 46 結(jié) 論 ……………………………………………………………………… 48 致 謝 ……………………………………………………………………… 49 參考資料 … …………………………………………………………… ……… 50 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — １ — 引 言 本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文為渾河 220/60KV 降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)，要求所設(shè)計(jì)的變電所能長(zhǎng)期可靠為其負(fù)荷供電。主要用戶為工業(yè)用戶。 根據(jù)本變電所實(shí)際情況，交通便利，只有兩個(gè)電壓等級(jí) 220/60KV，故選擇采用三相雙繞組變壓器。 設(shè)計(jì)原則 變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求。 經(jīng)濟(jì)性 投資省 首先是主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器等一次設(shè)備。但是變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開(kāi)，從而影響了一回為發(fā)生故障的線路的運(yùn)行。所以綜合考慮選方案一：?jiǎn)文妇€分段接線為本變電所一次側(cè)主接線。 便于 實(shí)驗(yàn)，在個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開(kāi)，單獨(dú)接至一組母線上。 chI ：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時(shí)值。本設(shè)計(jì)中選擇變壓器兩側(cè)的兩點(diǎn)為短路點(diǎn)。39。 開(kāi)斷電流大， 35KV以上為積木書(shū)式結(jié)構(gòu)，全開(kāi)斷時(shí)間短，可開(kāi)斷空載長(zhǎng)線。 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 12— 所以由上表比較可知， 6SF 斷路器是在各方面都是較合適的，所以本設(shè)計(jì)中選擇的斷路器都是 6SF 斷路器斷路器。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 高壓斷路器的短時(shí)允許發(fā)熱量 2tIt? 應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量 KQ ，即2tkI t Q?? 。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇方法 隔離開(kāi)關(guān)額定電壓 NU 大于電網(wǎng)電壓 NSU ，即 NU ≥ NSU 。 開(kāi)斷電流能力校驗(yàn) 隔離開(kāi)關(guān)的額定開(kāi)斷電流 NbrI 應(yīng)大于短路電流的有效值 39。 結(jié)構(gòu)種類(lèi)選擇 60KV 及以上可選串級(jí)式電壓互感器。39。39。 所選截面應(yīng)大于或等于 Smin 合格。不過(guò)另一方面，變電所的地域比較集中， 因而比較容易加強(qiáng)保護(hù)。 綜上所述，本設(shè)計(jì)全部選用閥型避雷器。 電工建筑物總平面布置的基本要求： 滿足電氣生產(chǎn)工藝流程要求。 有利于交通運(yùn)輸及檢修活動(dòng)。 本設(shè)計(jì)的配電裝置采用分相中型。當(dāng)確定其配置和構(gòu)成方案時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面： 電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)； 故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果； 電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況； 經(jīng)濟(jì)上的合理性； 國(guó)內(nèi)和國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。 過(guò)負(fù)荷保護(hù)：雙卷變壓器，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝于高壓。所以在出線回路較少的不太重要的發(fā)電廠和變電所相同，一般采用低阻抗的電流差動(dòng)母線保護(hù)。 綜上述，本變電所 60KV 側(cè)線路保護(hù)采用： 主保護(hù)：電流平衡保護(hù) 后備保護(hù)：距離保護(hù) 表 7— 1 本變電所繼電保護(hù)規(guī)劃配置 主保護(hù) 后備保護(hù) 變壓器 瓦斯保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù) 母線保護(hù) 采用母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù) 線路保護(hù) 220KV 側(cè) 高頻相差保護(hù) 距離保護(hù) 接地保護(hù) 零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段電流保護(hù) 60KV 側(cè) 電流平衡保護(hù) 距離保護(hù) 自動(dòng)裝置的配置 配置原則及原因 3KV 及以上的架空線路和電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，如用電設(shè)備允許且無(wú)備用電源自動(dòng)投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置以及低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動(dòng)重合閘。 高壓輸電線路上采用自動(dòng)重合閘，可提高并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 當(dāng)斷路器不處于正常狀態(tài)，不允許實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重變壓器兩側(cè)，作為變壓器主保護(hù) 的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。 母線保護(hù) 配置原則： 35500KV 發(fā)電廠或變電所 母 線上，在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用的母線保護(hù)裝置。 5500KV 發(fā)電廠或變電所 母 線上，在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用的母線保護(hù)裝置。 本設(shè)計(jì)的主接線一次側(cè)采用的接線方式是單母線分段接線，其設(shè)備自投裝置的投入方式是：當(dāng)任一臺(tái)變壓器故障切除時(shí)，分段斷路器自動(dòng)投入，以保證低壓兩段母線繼續(xù)運(yùn)行。 避雷針的選擇 根據(jù)總平面布置圖中的保護(hù)面積以及被保護(hù)物的最大高度，先初選避雷針的針高。 Ⅱ、根據(jù)負(fù)荷的要求，負(fù)荷同時(shí)率為 ，線損率 5%需要供電的容量為 1 2 8100 00 100 00 120 00 120 00 120 00 100 00 120 00 150 00 093000P P P PKW? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??總 1 2 1 13 3 34 5 4 41 0 0 0 0 ( a r c c o s 0 .9 5 ) 3 2 8 6 .8 4 v a r1 0 0 0 0 ( a r c c o s 0 .9 5 ) 3 9 4 4 .2 1 v a r1 2 0 0 0 ( a r c c o s 0 .9 ) 5 8 1 1 .8 7 v a rQ Q P tg tg KQ P tg tg KQ Q P tg tg K???? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 6 6 67 7 7881 0 0 0 0 ( a r c c o s 0 .9 ) 4 8 4 3 .2 2 v a r1 2 0 0 0 ( a r c c o s 0 .9 ) 5 8 1 1 .8 7 v a r8 1 5 0 0 0 ( a r c c o s 0 .9 5 ) 4 9 3 0 .2 6 v a rQ P tg tg KQ P tg tg KQ P tg tg K???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 1 2 8328 4 328 4 394 1 581 7 581 7 484 3. 22 581 7 439 6 v a rQ Q Q QK? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??總 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 28— 229 3 0 0 0 3 7 1 8 6 .9 8 1 0 0 1 5 9 .2 3S P Q K W? ? ? ? ?視 總 總 S K S??? ? ?視（1+5%） 70%= （1+5%） 70%= 根據(jù)以上計(jì)算選擇變壓器型號(hào)如下： SFPZ4 90000/220，臺(tái)數(shù)為兩臺(tái) 所選變壓器參數(shù)如表 9— 2： 表 9— 2 變壓器主要參數(shù)表 額定容量（ KVA） 90000 額定電壓（ KV） 高壓 220177。 零序 8 ( 0 ) 8 ( 1 )3 3 0. 07 6 0. 22 8XX? ? ? ? 9 ( 0 ) 9 ( 1 )3 3 0. 05 3 0. 15 9XX? ? ? ? 10 ( 0 ) 10 ( 1 )3 3 0. 06 0. 18 0XX? ? ? ? 短路計(jì)算 。如果是選用兩臺(tái)主變壓器，其容量應(yīng)滿足綜合最大負(fù)荷的要求，且當(dāng)一臺(tái)主變故障檢修時(shí) ，能滿足變電所重要用戶的供電要求。 防止從線路侵入的雷電波過(guò)電壓對(duì)電器設(shè)備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應(yīng)的進(jìn)線保護(hù)段進(jìn)行保護(hù)。 當(dāng)備用電源自投于故障母線時(shí)，應(yīng)使其保護(hù)裝置加速動(dòng)作，以防擴(kuò)大事故。 母線保護(hù) 配置原則： 35500KV 發(fā)電廠或變電所 母 線上，在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用的母線保護(hù)裝置。 過(guò)負(fù)荷保護(hù)：雙卷變壓器，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝于高壓。 自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作后 應(yīng)自動(dòng)復(fù)歸。為此在電力系統(tǒng)中就采用了自動(dòng)重合閘（縮寫(xiě)為 ZCH），即當(dāng)斷路器跳閘以后，能夠 自動(dòng)地將斷路器重新合閘的裝置。 60KV 側(cè)線路保護(hù) 并列運(yùn)行的平行線路，可裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)方向保護(hù)或電流平衡保護(hù)為主保護(hù)，距離保護(hù)為后備保護(hù)。 目前已被使用的母線保護(hù)有以下幾種： （ 1）母線完全差動(dòng)保護(hù)； （ 2）母線不完全差動(dòng)保護(hù)； （ 3）雙母線固定連接的完全差動(dòng)保護(hù)； （ 4）母聯(lián)電流相位比較式差動(dòng)保護(hù)； （ 5）電流相位比較式母線保護(hù)。 對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路，以及繞組間適中中能起保護(hù)作用，如果變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)對(duì)單 相接地適中的靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)。一般橫向電纜溝布置在斷路器和隔離開(kāi)關(guān)之間，大型變電所的縱向電纜溝因電纜數(shù)多，一般分為兩路，大中型變電所內(nèi)一般應(yīng)鋪設(shè) 3M寬的環(huán)行道。所以沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 20— 在 70 年代以后，普通中型配電裝置已經(jīng)逐步被其他各型占地面積較小的配電裝置所取代。 控制噪聲。 電氣布置 在 220KV 變電所設(shè)計(jì)中，電氣布置的設(shè)計(jì) 是比較關(guān)鍵的一步，在布置中要考慮主接線所確定的形式和間隔，考慮變壓器設(shè)置地點(diǎn)，避雷設(shè)備的設(shè)置，控制電纜的走向進(jìn)行總體布局。閥型避雷器是變電所對(duì)入侵雷電過(guò)電壓波進(jìn)行防護(hù)的主要措施，其保護(hù)作用主要是限制過(guò)電壓波的幅值。 變電所的防雷保護(hù) 變電所是多條輸電線路的交匯點(diǎn)和電力系統(tǒng)的樞紐。當(dāng)導(dǎo)體允許最高溫度為+70C? 和不計(jì)日照時(shí)， K值也用下式計(jì)算： 0alalK ?????? ? （ 2） 其中： al? 導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度； 0??、 導(dǎo)體額定環(huán)