【正文】 顯然，僅憑人工進(jìn)行監(jiān)視是無法滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行要求，為滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，電力系統(tǒng)必須借助于自動(dòng)裝置來完成對(duì)電力系統(tǒng)及設(shè)備監(jiān)視、控制、保護(hù)和信息傳遞。 保護(hù)配置： 1) 五段復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)（可帶方向，方向靈敏角 45/225），一段過流保護(hù)； 2) 接地零序保護(hù)（三段零序過流保護(hù)， I、Ⅱ段各二時(shí)限可經(jīng)方向閉鎖，Ⅲ段一時(shí)限可選跳閘或報(bào)警） 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 28 3) 不接地零序保護(hù)（一段定值二段時(shí)限的零序過壓保護(hù)、一段定值二段時(shí)限的間隙零序過流保護(hù)（跳閘或報(bào)警））；可通過控制字選擇間隙零序電壓過流保護(hù)方式。本變電站 避雷器的配置 如下： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 27 每組 母線上各裝設(shè)一組； 主變壓器中壓側(cè)引線上裝設(shè)一組； 主變壓器低壓側(cè)裝設(shè)一個(gè)； 主變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)一個(gè)； 消弧線圈裝設(shè)一個(gè)； 10kV架空線路的外側(cè)裝設(shè)一組；電纜架空混合線路，在其交接處也裝設(shè)一組。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為： max imii? 式中： imi — 短路沖擊電流幅值 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 25 maxi — 電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值 （ 3）短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間 kt 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間prt和相應(yīng)斷路器的全開斷 時(shí)間 brt 之和，即： k pr brt t t?? prt一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 四、電氣設(shè)備型號(hào)的確定 電氣設(shè)備型號(hào)如下表： 表 22 電氣設(shè)備 電壓等級(jí) 斷路器 隔離開關(guān) 電流互感器 電壓互感器 110kV 25 126LW ? 4 110GW ? 1 110LB G? 110/ 3TYD 表 23 電壓等級(jí) 開關(guān)柜型號(hào) 設(shè)備型號(hào) 35kV K Y N (Z )016 ZN35 LZZBJ935 JN35/ GSN35 YH5WZ51/134 K Y N (Z )006 隔離插頭 K Y N (Z )005 RN235/ YH5WZ51/134 8 3535 0. 1 0. 1/ / / 0. 1 / 3333J D Z XkV? 10kV KYN12Z02 ZN12/3150A LZZBJ10 JN1512 GSN10T YH5WZ17/45 KYN12Z55 隔離插頭 KYN12Z03 ZN12/1250A LZZBJ10 JN1512 GSN10T 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 26 YH5WZ17/45 YJV223*240 LJZΦ 100 KYN12Z41 XRNP10/ YH5WZ17/45 1210 0. 1 0. 1/ / / 0. 1 / 3333JD Z XkV? 第九節(jié) 變電所防雷保護(hù)規(guī)劃 變電所是重要的電力樞紐 ,一旦發(fā)生雷擊事故 ,就會(huì)造成大面積停電。 一、電氣設(shè)備選擇的一般原則 慮遠(yuǎn)景發(fā)展。雙母線接線可靠性較高，能滿足 110kV變電站。 13＝ 179。 2）雙母線接線 優(yōu)點(diǎn) :供電可靠 ,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 。 ②電力系統(tǒng)情況 電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（ 5～ 10 年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等。 變電所電氣主接線設(shè)計(jì)是依據(jù)變電所的最高電壓等級(jí)和變電所的性質(zhì)，選擇出一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。本設(shè)計(jì)采用暗備用的方式，兩臺(tái)所用變變壓器相互備用，當(dāng)一臺(tái)退出運(yùn)行時(shí)，由另一臺(tái)承擔(dān)變電站的全部負(fù)荷。為節(jié)約投資，本設(shè)計(jì)變壓器 110kV側(cè)繞組、 35kV側(cè)三相繞組均采用 Y形連接，而 10kV繞組采用Δ連接，以改善變壓器鐵芯磁通波形，改善電能質(zhì)量。 繞組排列 三繞組變壓器的繞組排列方式有升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種，本設(shè)計(jì)的功率交換主要出現(xiàn)在變壓器的高 — 中壓側(cè)，故可采用降壓型布置。 3 0 7 0 8 . 8c o s 39。p (kW) 39。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為 110kV 變電站電氣部分設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成品包括設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)計(jì)算書、設(shè)計(jì)圖紙等三部分，所設(shè)計(jì)的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明。本設(shè)計(jì)在電力工程系 老師的精心指導(dǎo)下完成的，設(shè)計(jì)期間 老師在設(shè)計(jì)思路上給予了我很多的指導(dǎo)和幫助， 老師、循循善誘的教學(xué)方法、熱情待人的處事方式、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度、對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求的敬業(yè) 精神給我留下了很深的印象。Q (kvar) S (kVA) 10kV側(cè) 35kV側(cè) 110kV側(cè) 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 8 第三 節(jié) 無功補(bǔ)償 在電力系統(tǒng)中，很多用電設(shè)備都是感 性負(fù)載，既需要電源向其提供一定的有功功率，還需要電源向其提供一定的無功功率。 = 0 . 9 7 0 . 939。 采用降壓結(jié)構(gòu)的變壓器三側(cè)線圈，從鐵芯開始依次是低壓 — 中壓 — 高壓線圈，如下圖，其高與低壓側(cè)之間阻抗最大。故本設(shè)計(jì)變壓器的接線組別為： YN， yn0， d11。 所用變 接線組別 為了提供 380/220V的所用電壓， 本設(shè)計(jì)所變低壓側(cè)繞組應(yīng)接成 Y形，因此， 為 改善電能質(zhì)量， 本設(shè)計(jì)所變高壓側(cè)繞組接成 Δ形，故本設(shè)計(jì)所用變的 接線組別為 D， yn11。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。 ③負(fù)荷情況 負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。調(diào)度靈活 。 13＝ ⑤ 35kV側(cè) 隔離開關(guān) 表 15 每臺(tái)隔離開關(guān)的參數(shù)價(jià)格 (萬元 /臺(tái) ) 方案一隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案二隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 2 26179。所以，選擇方案一 2）經(jīng)濟(jì)的比較： 1U ＜ 2U ，方案一投資少，且能滿足技術(shù)的要求。 。一些重要設(shè)備如變壓器等 ,多半不是自恢復(fù)絕緣 ,其內(nèi)部絕緣如果發(fā)生閃絡(luò) ,就會(huì)損壞設(shè)備。 （二）裝設(shè)進(jìn)線段保護(hù) 為了 限制侵入波的陡度和幅值 ,使避雷器可靠動(dòng)作，變電所必須有一段進(jìn)線段保護(hù)。 4) 保護(hù)出口采用跳閘矩陣方式，可靈活整定； 5) 過負(fù)荷發(fā)信號(hào)； 6) 啟動(dòng)主變風(fēng)冷； 7) 過載閉鎖有載調(diào)壓； （二）所用變壓器 本設(shè)計(jì)所用變?nèi)萘啃?，其故障可直接采用熔斷器進(jìn)行保護(hù)，所以無需選型。 一、自動(dòng)重合閘裝置 裝設(shè)原則 1)1kV及以上的架空線路和電纜架空混合線路，只要具有斷路器，應(yīng)裝設(shè)； 2)旁路斷路器及兼旁路用的母聯(lián)斷路器上，也應(yīng)裝設(shè)。 第十一節(jié) 變電所的 安全自動(dòng)裝置配置 電力系統(tǒng)是電能從電源到符合的一個(gè)緊密連接且分布十分廣泛的大系統(tǒng)，因此，電力系統(tǒng)中局部的故障，如處理不當(dāng)，會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 RCS9681C 為用于 110kV 電壓或以下等級(jí)變壓器的 110kV 或 35kV 或 10kV 側(cè)后備保護(hù)裝置。避雷器動(dòng)作后，可將侵入波幅值加以限制 ,使變電所內(nèi)所有設(shè)備的絕緣都得到可靠的保護(hù)。 2tkIt Q? 式中： kQ — 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) 2tIt— 電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定的電流和時(shí)間 ② 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng) 力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。I imi I? 用途 110kV母線 K1 系統(tǒng)最大 電廠 110kV系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇 系統(tǒng) C 30238 35kV母線 K2 系統(tǒng)最大，主變并列運(yùn)行 電廠 35kV系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇 系統(tǒng) C 系統(tǒng)最小，主變并列運(yùn)行 電廠 / / 主變相間近后備保護(hù)校驗(yàn) 系統(tǒng) C / / 35kV母線出線末端 K3 系統(tǒng)最小，主變并列運(yùn)行 電廠 / / 主變相間遠(yuǎn)后備保護(hù)校驗(yàn) 系統(tǒng) C / / 10kV母線 K4 系統(tǒng)最大，主變并列運(yùn)行 電廠 10kV出線回路電氣設(shè)備選擇 系統(tǒng) C 系統(tǒng)最大，主變單臺(tái)運(yùn)行 電廠 10kV側(cè)主變回路電氣設(shè)備選擇 系統(tǒng) C 系統(tǒng)最小，主變并列運(yùn)行 電廠 / / 主變相間近后備保護(hù)校驗(yàn) 系統(tǒng) C / / 10kV母線出線末端 K5 系統(tǒng)最小，主變并列運(yùn)行 電廠 / / 主變相間遠(yuǎn)后備保護(hù)校驗(yàn) 系統(tǒng) C / / 第八節(jié) 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)，同樣必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，運(yùn)行方便和 適當(dāng)?shù)牧粲杏嗟?，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需求。 h） 方案一與方案二的年運(yùn)行費(fèi)用： 方案一： 1U ＝ a△ A＋ +＝ 2762162129(萬元 ) 方案二： 2U ＝ a△ A＋ +＝ 2762162141(萬元 ) （ 4）方案的確定： 1）技術(shù)的比較：?jiǎn)文妇€分段接線簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單，有利于變電站的運(yùn)行。 13＝ 36 ④ 35kV側(cè) 斷路器 表 14 每臺(tái)斷路器的參數(shù)價(jià)格 (萬元 /臺(tái) ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 179。另一方面是考慮到地區(qū)性一般變電所對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮。 三、 電氣主接線設(shè)計(jì)步驟 1)分析原始資料 ①本工程情況 變電站類型，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺(tái)數(shù)及容量等。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展、新技術(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高 ，設(shè)計(jì)主接線的觀念也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新。 所用電源 備用方式 所用電源的 備用方式分為明備用和暗備用兩種。 （ 六 ） 、繞組接線組別 : 該變電所有三個(gè)電壓等級(jí)，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 10 主變?nèi)萘勘? 110kV側(cè)：為變壓器的電源側(cè)，容量 63000kVA，以其為基準(zhǔn)，取 100%，則 35kV側(cè)： ( 3 5 )0 . 5 0 . 5 * 6 3 7 0 7 . 2 * 1 0 0 % 5 0 . 6 % 5 0 %63000kvNSS ? ? ? 取 100% 10kV側(cè)： ( 1 0 )0 . 5 0 . 5 * 3 6 6 9 6 . 3 * 1 0 0 % 2 9 . 1 % 5 0 %63000kvNSS ? ? ? 取 50% 故容量比為： 100/100/50。 1 8 4 2 .5 6 ( )334n ?? 只 所以需 BWM11/ 3 — 334— 1W型電容器 6*3*2=36（只） 10kV側(cè)采取無功補(bǔ)償后的功率因數(shù)： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 9 ( 1 0 k v )22( 1 0 )p39。 三、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)結(jié)果 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)過程詳見計(jì)算書，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見下表： 表 3 39。電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。在此，我對(duì)恩師表示最崇高的敬意和最誠摯的感謝！ 本說明書從變電站設(shè) 主變及所用變的選擇、 主接線確定、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇、繼電保護(hù)和 安全自動(dòng)裝置 的配置等幾方面進(jìn)行闡述，并分別繪制了電氣主接線圖、 110kV配電裝置間隔斷面圖、主變保護(hù)展開圖等相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙。通常，電力用戶的自然功率因數(shù)都比較低，因此必須進(jìn)行無功補(bǔ)償。 3 0 7 0 8 . 8 ( 2 0 0 8 9 . 5 3 3 4 * 3 6 )kvS? ? ? ??? 即滿足要求。 低 中 高 冷卻方式 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循 環(huán)冷卻。 （ 七 ） 、調(diào)壓方式的選擇： 普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為177。