【正文】 當電力系統(tǒng)的要求超出該種保護裝置所能承擔的最大變化限度時，該保護裝置便不能完成保護任務。對于10KV及以下電壓等級的線路，如有人值班時，也可以采用手動復歸的方式。4） 在電網的設計與建設過程中，有些情況下由于考慮重合閘的作用，可以暫緩架設雙回線路，以節(jié)約投資。但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網的電壓等級不斷提高，輸電距離及傳輸功率不斷增長，系統(tǒng)的運行方式也更加復雜，三段式電流、電壓保護在這種電網中應用時難以滿足要求。反時限過電流保護動作電流的整定原則與定時限過電流保護相同，即按躲過線路的最大負荷電流進行整定。利用故障相的電流增大，并當電流大到某一預定值時保護動作，可以構成輸電線路的電流保護。發(fā)生接地故障時，變壓器中性點將出現零序電流，母線將出現零序電壓，變壓器的接地后備保護通常都是反應這些電氣量構成的。 變壓器的故障可以分為油箱外和郵箱內兩種故障。 綜上所述： 110KV側采用FCZ110型避雷器 35KV側采用FZ35型避雷器 10KV側采用FZ10型避雷器避雷器配置原則： 配電裝置每組母線上，一般應裝設避雷器； 220KV及以下的變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一臺避雷器； 以下情況中中性點應裝設避雷器：①直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點分級絕緣，且裝設有隔離開關時；②直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時；③不接地或經過消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點。為了保證供電電壓質量，一般要求正常工作時電抗電壓損失的百分值不大于5％。斷路器滿足要求。隔離開關滿足要求。3）35KV出線的選擇及校驗35KV側出線： 查表得：鋼芯鋁絞線的經濟電流密度為： 查設備手冊表選擇LGJ—150鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為445A，滿足最大工作電流的要求。 110KV清河變電站主要擔負著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變電站110KV母線供給，一回由北郊變直接供給，另一回由北郊變經大明湖供給形成環(huán)形網絡，示意圖如圖41所示 圖41 北郊變、大明湖和清河變地勢示意圖 等值電路圖及其各元件電抗計算為了計算不同短路點的短路電流值，需要將等值網絡分別化簡為以短路點為中心的等值網絡，常常采用的方法有：網絡等值變換、利用網絡的對稱性簡化、并聯電源支路的合并和分布系數法四種。2） 缺點：由于電源和引出線都接在同一母線上，當母線或母線隔離開關故障或檢修時，必須斷開接在母線上的全部電源，與之相接的整個電力裝置在檢修期間全部停止工作。正常運行時，橋上的斷路器處于閉合狀態(tài)。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術要求的前提下，做到經濟合理。 對變電所進行無功補償，主要是補償主變和負荷的無功功率。 根據以上綜合比較，所選主變壓器的特性數據如下：型式：SFSZ1040000/110連接組別號：Yn/yn0/d11調壓范圍為：高壓 110177。 ⑦終端變電所：在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側多為110kv經降壓后直接向用戶供電的變電所，全所停電后僅使用戶中斷供電。110KV無人值班降壓變電站的設計畢業(yè)設計目錄摘要 IAbstract II 1 1 1 2 4 4 4 4 5 5 6 6 6 6 7 7 7 9 11 11 11 12 13 110KV側主接線方案的選取 13 35KV側主接線方案選取 16 10KV側主接線方案選取 18 20 20 21 21 110KV母線側短路電流的計算 23 35KV母線側短路電流的計算 24 10KV母線側短路電流的計算 25 26 26 27 110KV側載流導體的選擇 27 35KV側載流導體的選擇 28 10KV側載流導體的選擇 29 斷路器和隔離開關的選擇及校驗 31 110KV側 31 35KV側 32 10KV側 34 電流互感器的選擇 37 110KV側電流互感器的選擇 37 35KV側電流互感器的選擇 38 10KV側電流互感器的選擇 39 電壓互感器的選擇 39 高壓熔斷器的選擇 41 電抗器的選擇 41 43 避雷器的選擇 43 45 46 46 48 54 54 55 56 56 60 61 61 64 65 65 65 65 66 67參考文獻 67中英文翻譯 69致謝 96附錄一 98附錄二 99 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)的安全與經濟運行，是聯系發(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，并為電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性和經濟性提供保證。1）35KV側：最大負荷為42MW，cosφ=，重要負荷占65%；2）10KV側：具體負荷情況如表21所示。8% 中壓 3177。對于負荷的無功功率補償容量的計算在上文中已經進行，補償裝置選擇為并聯電容器，裝設在變電所低壓側，采用中性點不接地方式。 ①投資省。1） 特點 ①接線清晰簡單，所用設備少； ②高壓斷路器數量少，四個元件只需要三臺斷路器； ③變壓器退出運行時，不影響線路的工作；但線路發(fā)生故障時，該線路及本組的變壓器均停止工作。3） 方案三：帶旁路母線單母線接線如圖36 圖36 帶旁路母線單母線接線1）特點：有了旁路母線，檢修與之相連的任一回路的斷路器時，該回路可以不停電，從而提高了供電的可靠性。 根據本次設計所選擇的主接線方式和長期運行方式（兩臺主變壓器并聯運行），對網絡圖進行簡化。 10KV側載流導體的選擇1）10KV側主母線的選擇及校驗10KV側主母線 查設備手冊表選擇LGJQ—700鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為1220A，滿足最大工作電流的要求。 35KV側1）斷路器的選擇及校驗d2點的短路參數：， 查設備手冊試選ZW8—。3）主變壓器中性點隔離開關的選擇及校驗 主變壓器中性點隔離開關選取中性點專用型號GW8—60型GW8—60型隔離開關的參數如下： 動穩(wěn)定電流 10s熱穩(wěn)定電流 電流互感器的選擇 110KV側電流互感器的選擇1） 主變壓器側電流互感器的選擇及校驗選取LVQB—110，300/5。普通電抗器的主要技術參數有額定電壓，額定電流，電抗百分值和有功功率損耗等。 110KV，220KV線路側一般不裝設避雷器。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。 ④過負荷保護：變壓器長期過負荷運行時，繞組會因發(fā)熱二受到損傷。根據整定值選取原則不同，電流保護分為無時限電流速斷、帶時限電流速斷和定時限過電流保護三種。為了保證選擇性，反時限過電流保護的動作時限也應按照時間階梯原則來確定。例如，無時限電流速斷保護及帶時限電流速斷保護在運行方式變化頻繁的復雜電網中應用時，電流速斷保護的保護范圍變化較大，有時甚至沒有保護范圍，其選擇性和靈敏性難以保證；而過電流保護應用于長距離、重負荷電網時，其最大負荷電流往往大于線路末端發(fā)生相間短路時的短路電流，所以其靈敏性難以滿足要求；對于多電源的復雜電網，方向過電流保護的動作時限往往不能按選擇性要求來整定，而且靠近電源側的保護的動作時限較長，不能滿足電力系統(tǒng)對保護快速性的要求。 自動重合閘裝置不能識別瞬時性故障和永久性故障，因此，在線路斷開后，重新合閘不能保 證成功。5） 與繼電保護相配合 自動重合閘裝置應有可能在重合以前或重合以后加速繼電保護的動作，以便更好地和繼電保護相配合，加速故障的切除，提高供電的可靠性。 當繼電保護的配置和選型均難以滿足電力系統(tǒng)的特殊需要時，必須考慮暫時改變電力系統(tǒng)的需要或采取某些臨時措施加以解決。 必須注意，任何一種保護裝置的性能都是有限的，即任何一種保護裝置對電力系統(tǒng)的適應能力都是有限的。4） 動作后自動恢復 自動重合閘裝置動作后應能自動恢復，為下次動作做準備。3） 可以糾正由于斷路器或繼電保護誤動作引起的無跳閘。4） 距離保護 三段式電流、電壓保護，接線簡單、工作可靠，因而在電力系統(tǒng)中被廣泛的應用。反時限過電流保護與定時限過電流保護的區(qū)別在于動作時限隨流過保護安裝處的短路電流大小而變化，短路點距離電源越近，短路電流越大，保護裝置的動作時限就越短。 輸電線路發(fā)生相間短路故障時，最主要的特征之一就是故障相的電流增大，故障相間電壓降低。接地故障是最常見的故障形式，接于中性點直接接地系統(tǒng)的變壓器，一般要求在變壓器上裝設接地保護。因此，應根據變壓器的容量等級和重要程度裝設性能良好、動作可靠的繼電保護裝置。它必須在規(guī)定范圍內。 綜上所述，高壓熔斷器的選擇結果統(tǒng)計入表52：表52 高壓熔斷器選擇結果統(tǒng)計表型號安裝地點額定電壓（kV）額定電流（kA）最大分斷電流備注RN2—1010KV YH1050保護電壓互感器RW9—3535KV YH3560保護電壓互感器RN1—110110KV YH11065保護變壓器高壓側 電抗器的選擇 正常工作時，電抗器的電壓降落稱為電抗器的電壓損失。ZN63A—12/T630A—20型斷路器參數如下： 四秒熱穩(wěn)定電流 額定短路開斷電流 額定峰值耐受電流 額定短路關合電流 動穩(wěn)定校驗： 動穩(wěn)定校驗合格熱穩(wěn)定校驗： ，查表得，則 熱穩(wěn)定校驗合格。 熱穩(wěn)定校驗： 熱穩(wěn)定校驗合格。 查設備手冊表選擇LGJ—400鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為835A滿足最大工作電流的要求。 為選擇110KV—35KV—10KV配電裝置的電器和導體，需計算在最大運行方式下流過電氣設備的短路電流，變電站用電回路共選3個短路點，即：ddd3，系統(tǒng)為無限大容量，選Sj=100MVA。方案二：單母線接線如圖35 圖35 單母線接線1） 特點：接線簡單、清晰，設備少，操作方便。內橋式的橋接于靠變壓器側，而外橋式的橋靠于線路側。3）經濟性 可靠性和靈活性是主接線設計中在技術方面的要求，它與經濟性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導致投資增加。6） 汽車廠： 故該回出線無需進行無功補償?！敖祲盒汀钡睦@組排列順序為自鐵芯向外依次為低、中、高，所以高、低壓側阻抗最大。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)已進入大電網、高電壓、大機組、高參數和高自動化時代，電網的建設與運行必然突出以經濟效益為中心，以安全可靠為基礎，以可持續(xù)發(fā)展為目的，以保護環(huán)境與自然相協(xié)調為己任，達到人與自然、社會的協(xié)調統(tǒng)一，這就使得變電站采用無人值班的運行方式成為目前變電站設計的一個主流方向。表21 10KV用戶負荷統(tǒng)計資料序號用戶名稱最大負荷（kW）cosφ回路數1礦機廠180022機械廠90023電機廠240024煉油廠200025冶金廠60026汽車廠21002備注重要負荷占62% 負荷計算采用：需用系數法計算電力負荷。2% 低壓 、11阻抗電壓為：高—中 高—低 中—低 結構形式為：降壓結構空載損耗（kW）：負載損耗（kW）：空載電流（%）： 無功補償可以保證電壓質量、減少網絡中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時對增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。 對主變壓器的無功補償容量，現場經驗一般按主變壓器容量的10%15%來確定。主接線應簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關等一次設備投資；應適當限制短路電流，以便選擇輕型電氣設備；對110KV及以下的終端或分支變電所；應推廣采用直降式[110/(610)KV]變電所和質量可靠的簡易電器（如熔斷器）代替高壓熔斷器； ②年運行費少。2） 缺點 ①線路投入切除較復雜，需要操作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運； ②連接橋斷路器檢修時，兩個回路需解列運行； ③變壓器側斷路器檢修時，變壓器停運； ④可靠性不高，隔離開關用作操作電器，只適用于小容量發(fā)電廠和變電站，作為最終將發(fā)展