【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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)。（110KV及以上中性點(diǎn)直接接地采用分級(jí)絕緣）對(duì)于400KV及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的后備電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)迎接于一相電流上，帶有時(shí)限動(dòng)作與信號(hào)。過(guò)激磁保護(hù)適用于500KV及以上的大容量的變壓器，本設(shè)計(jì)不加裝此保護(hù)。通過(guò)以上的分析可以確定變壓器應(yīng)加裝的保護(hù)及保護(hù)安裝位置，見(jiàn)表71。表71 變壓器保護(hù)及其安裝位置保護(hù)類型安裝位置瓦斯保護(hù)變壓器油枕和油箱間縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)變壓器兩側(cè)過(guò)電流保護(hù)電源側(cè)零序電流保護(hù)變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)高壓側(cè) 母線保護(hù)配置原則母線故障是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的 故障之一，它將使連接在母線上的所有元件被迫停電，當(dāng)未裝設(shè)專用的母線保護(hù)時(shí)，如果母線故障，只能依靠相鄰元件保護(hù)的后備保護(hù)作用切除，這將延長(zhǎng)故障切除時(shí)間，并往往會(huì)擴(kuò)大停電范圍，對(duì)高壓電網(wǎng)安全運(yùn)行不利，因此，35—500KV的發(fā)電廠或變電所母線上，在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)裝置。，重要發(fā)電廠或110KV及以上重要變電所的35—66KV母線需按照裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的要求，必須快速切除母線上的故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)。專用保護(hù)應(yīng)根據(jù)母線的重要程度應(yīng)滿足以下要求：對(duì)于雙母線并列，母線保護(hù)應(yīng)保證先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器，以防止失去選擇性。對(duì)于平行線接于不同的母線，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)閉鎖橫差保護(hù)，以防止誤動(dòng)作。母線保護(hù)不限制母線運(yùn)行方式，在母線破壞固定聯(lián)結(jié)時(shí)，母線保護(hù)裝置能有選擇性的動(dòng)作。在一組母線或一般母線無(wú)電合閘時(shí)，應(yīng)能快速而有選擇性的切除故障母線。在外部短路不平衡電流的作用下或交流回路斷線時(shí)，母線保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。 雙母線保護(hù)目前已被使用的母線保護(hù)有以下幾種：。目前在110—220KV電網(wǎng)中應(yīng)用較多的是母聯(lián)電流相位比較差動(dòng)保護(hù)，這種保護(hù)適用于并列運(yùn)行的雙母線母聯(lián)斷路器合閘運(yùn)行，不限制元件連接方式（但每一組母線上至少要保留一支電源回路）具有較高的可靠性與選擇性。目前已逐漸取代母聯(lián)電流相位比較差動(dòng)保護(hù)，較廣泛用于110—220KV的雙母線系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)220KV側(cè)和60KV側(cè)母線均采用母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)選擇見(jiàn)表72所示。 斷路器失靈保護(hù)220KV及以上電壓的電網(wǎng)中，各廠站相應(yīng)電壓級(jí)均應(yīng)裝設(shè)。在高壓和超高壓電網(wǎng)中，斷路器失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)方式得到了普遍的采用，其目的是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)斷路器拒動(dòng)（含跳閘回路異常因素所致）時(shí)，快速而有選擇性的切除故障。 線路的保護(hù)裝置 220KV側(cè)線路保護(hù)1）《規(guī)程》規(guī)定：110220KV直接接地電力網(wǎng)的線路，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)裝置，雙側(cè)電源線路宜裝設(shè)階段式距離保護(hù)。2）《規(guī)程》規(guī)定：110—220KV電網(wǎng)的線路上，應(yīng)裝設(shè)線路快速動(dòng)作的高頻保護(hù)作為主保護(hù)，距離保護(hù)作為后備保護(hù)。①當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，如不能全線快速的切除故障；則系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行將遭到破壞。②在雙側(cè)電源線路上，如果要求全線速動(dòng)切除故障時(shí)。1）宜裝設(shè)帶方向和不帶方向的階段式零序電流保護(hù)。2）對(duì)某出線路，如方向性的接地距離保護(hù)可以明顯改善整個(gè)電力網(wǎng)接地保護(hù)的性能時(shí)，可裝設(shè)接地距離保護(hù)并輔之以階段式零序電流。3）正常運(yùn)行方式下保護(hù)安裝處短路，則可裝設(shè)此相保護(hù)。4）高頻保護(hù)：采用相差高頻保護(hù)相差高頻保護(hù)適用于200KM以內(nèi)的110—220KV輸電線路。主要優(yōu)點(diǎn)：相差高頻保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作，所以無(wú)需加非全相的閉鎖裝置，簡(jiǎn)化接線，同時(shí)在系統(tǒng)振蕩過(guò)程中，被保護(hù)線路內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，相差高頻保護(hù)瞬時(shí)的切除故障。高頻保護(hù)工作狀態(tài)不受電壓回路斷線影響，測(cè)量元件均反應(yīng)電流量無(wú)電壓回路。經(jīng)過(guò)以上分析確定220KV線路保護(hù)。主保護(hù)：高頻保護(hù)。后備保護(hù)：三段式距離保護(hù)。接地保護(hù)：零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)。 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)作為主保護(hù)，距離平衡保護(hù)作為后備保護(hù)。主保護(hù)可以選用橫聯(lián)差動(dòng)方向保護(hù)有相繼動(dòng)作區(qū)和死區(qū)，而電流平衡保護(hù)只有相繼動(dòng)作無(wú)死區(qū)，并且相繼動(dòng)作區(qū)比橫差動(dòng)保護(hù)小，而且動(dòng)作迅速，靈敏度足夠大，并且接線簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是只能應(yīng)用于有電源的一側(cè)的雙回路上，在無(wú)源的一側(cè)不能采用，這一缺點(diǎn)對(duì)本設(shè)計(jì)不產(chǎn)生影響，因此主保護(hù)采用電流平衡保護(hù)。 線路保護(hù)選擇表線路保護(hù)220KV側(cè)主保護(hù)高頻差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)三段式距離保護(hù)接地保護(hù)零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段電流保護(hù)60KV側(cè)主保護(hù)電流平衡保護(hù)后備保護(hù)三段式距離保護(hù) 變電所繼電保護(hù)配置一覽表變壓器保護(hù)主保護(hù)瓦斯保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)后備保護(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)220KV側(cè)母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)60KV側(cè)母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)線路保護(hù)220KV側(cè)主保護(hù)高頻差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)三段式距離保護(hù)接地保護(hù)零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段電流保護(hù)60KV側(cè)主保護(hù)電流平衡保護(hù)后備保護(hù)三段式距離保護(hù) 電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)運(yùn)行需要，考慮使用效果和利用率等因素，合理的確定方案。同時(shí)還應(yīng)從充分發(fā)揮原有的自動(dòng)裝置的作用，自動(dòng)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性。自動(dòng)裝置應(yīng)力求簡(jiǎn)單、可靠、使用元件和觸點(diǎn)盡量少，接線簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行維護(hù)。 合閘裝置應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè) 合閘裝置應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)，當(dāng)具有斷路器時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘。旁路短路器和兼作旁路的母線聯(lián)絡(luò)斷路器或分段斷路器。一般裝設(shè)自動(dòng)重合閘。，必要時(shí)可裝設(shè)自動(dòng)重合閘。 220KV以下單側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘，按下列規(guī)定裝設(shè)。，有些線路可采用兩次重合閘。 220KV和330KV線路的自動(dòng)合閘，按下列規(guī)定裝設(shè)，即當(dāng)線路上發(fā)生其他故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)單相重合閘，發(fā)生其他故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)三相重合閘。，某些情況下為了簡(jiǎn)化，采用三相自動(dòng)重合閘。 自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)符合以下要求，或用保護(hù)裝置起動(dòng)。，自動(dòng)重合閘均不應(yīng)動(dòng)作。在任何情況下，均不應(yīng)時(shí)斷路器重合次數(shù)超過(guò)規(guī)定。，不允許實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘應(yīng)將自動(dòng)重合渣裝置閉鎖。本變電所設(shè)計(jì)，220KV側(cè)線路裝設(shè)綜合重合閘。60KV側(cè)線路采用三相一次重合閘。 備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入裝置是當(dāng)工作電源因故障被斷開(kāi)以后，能迅速自動(dòng)將備用電源或設(shè)備投入工作，使用戶不至于停電的一種裝置。1）只有當(dāng)工作電源斷開(kāi)以后，備用電源才能投入2）工作母線上無(wú)論何種原因失去電壓時(shí)，備自投應(yīng)投入3）備用電源自動(dòng)投入裝置只允許將備用電源投入一次，在下列情況下裝設(shè)1）發(fā)電廠的廠用電和變電所的所用電2）由雙電源供電的變電所，其中一個(gè)電源經(jīng)常斷開(kāi)作為備用3）降壓變電所內(nèi)有備用變壓器或有相互為備用的母線段，如備用電源投于故障時(shí)，必要時(shí)使其保護(hù)裝置加速動(dòng)作本變電所設(shè)計(jì)，為了確保不間斷供電，變電所的電源均應(yīng)裝備自投裝置。沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第八章 變電所的過(guò)電壓保護(hù) 8．1 防護(hù)措施變電所是電力系統(tǒng)的主要組成部分，在選擇好設(shè)備，確定好主接線以及二次回路配置完好之后，還必須進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)，以防止直擊雷和雷電波入侵損壞設(shè)備。過(guò)電壓保護(hù)有避雷針、避雷線和避雷器。避雷針一般用于保護(hù)發(fā)電廠和變電所，避雷針（線）高于被保護(hù)設(shè)備，其作用是將雷電吸引到避雷針本身，將雷電流引入大地，從而保護(hù)了設(shè)備免遭雷擊。避雷針需要有足夠截面的接地引下線和良好的接地裝置。避雷針的保護(hù)范圍可以根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。8．2發(fā)電廠和變電所直擊雷保護(hù)的基本原則，較高建筑物以及易燃易爆裝置，都應(yīng)該在避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)，以免受到直接的雷擊。，以免雷擊避雷針時(shí)造成反擊：即從避雷針至被保護(hù)設(shè)備發(fā)生放電。對(duì)于60KV及其以下的配電裝置，由于絕緣水平較高，不容易造成反雷擊，為了降低造價(jià)并且便于布置，可以將避雷針裝設(shè)在門(mén)形構(gòu)架上。發(fā)電廠的主廠房上一般不裝設(shè)避雷針，以免發(fā)生感應(yīng)或是反擊使繼電保護(hù)動(dòng)作或造成絕緣損壞，但是在變壓器的門(mén)型構(gòu)架上不得裝設(shè)避雷針。，首先應(yīng)該考慮利用照明燈塔，同時(shí)滿足避雷針與帶電裝置帶電部分在地中和空氣中應(yīng)該有最小距離的要求：即每支避雷針距離構(gòu)架最小為5m以上，其接地線在地下與設(shè)備的接地線最小相距3m以上。8．3 避雷針的設(shè)計(jì)8．3．1 單支避雷針的保護(hù)范圍單支避雷針的保護(hù)范圍的保護(hù)范圍可以按照下列方法確定：在高度為hx水平面上的保護(hù)半徑可以按下式計(jì)算：當(dāng)hx≥h/2時(shí)，Rx=(hhx)*p當(dāng)hx≤h/2時(shí)，Rx=()*p式中 h避雷針的高度（米） p高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1。 當(dāng)30mh≤120m時(shí)，p=8．3．2 兩支等高避雷針的保護(hù)范圍 為了確定兩針之間的保護(hù)范圍，必須得先求出圓弧最低點(diǎn)0處的高度（h0）, h0可以按照下面的公式計(jì)算： h0=hD/7p其中，h：雷針的高度； D：相鄰兩針之間的距離（m）。 P：根據(jù)避雷針的高度大小可以計(jì)算出來(lái)的一個(gè)數(shù)值。在0點(diǎn)所在截面中，高度為hx的水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)寬度可以按照下面的公式計(jì)算： 即 bx=（h0hx） 注意：兩針之間的距離必須小于7p，當(dāng)被保護(hù)物體高度為hx時(shí)，兩針之間的距離必須小于7（h hx）p。8．3．3 三支等高針的保護(hù)范圍 三支等高針形成的三角形的外側(cè)保護(hù)范圍應(yīng)該分別按照兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定。對(duì)于在三角形內(nèi)部高度為hx的水平面上，各相鄰避雷針的保護(hù)范圍一側(cè)最小寬度bx≥0時(shí)，則全部的面積都可以得到保護(hù)。四針以及以上時(shí)，可以按照三針三針?lè)謩e進(jìn)行計(jì)算。8. 在選用避雷器時(shí)，應(yīng)該保證：避雷器安裝點(diǎn)的工頻電壓在任何情況下都不會(huì)升高至超過(guò)滅弧電壓，否則避雷器可能因?yàn)闇缁《ā?10KV以及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的避雷器，其滅弧電壓應(yīng)該不低于系統(tǒng)最大工作線電壓的80%。 避雷器的配置 ，但對(duì)于進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器時(shí)除外； ，應(yīng)該在變壓器附近增設(shè)一組避雷器； ； ； ：在電纜與架空線路連接處應(yīng)該裝設(shè)避雷器。為了防止雷電波沿著母線侵入和操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備造成嚴(yán)重危害，可以安裝避雷器，所用避雷器的型號(hào)見(jiàn)前面的設(shè)備選擇一章。結(jié)論 在選用避雷器時(shí)，應(yīng)該保證：避雷器安裝點(diǎn)的工頻電壓在任何情況下都不會(huì)升高至超過(guò)滅弧電壓，否則避雷器可能因?yàn)闇缁《ā?10KV以及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的避雷器，其滅弧電壓應(yīng)該不低于系統(tǒng)最大工作線電壓的80%。第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第一章 主變壓器的選擇1 變電所60KV的用戶總?cè)萘浚ò撮L(zhǎng)期規(guī)劃計(jì)算）有功功率之和為：P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P 7+P8=20000+20000+10000+10000+10000+10000+10000+10000=100000KW：根據(jù)主變壓器容量選擇原則（見(jiàn)說(shuō)明書(shū)：停一臺(tái)主變后，能保證70％的重要負(fù)荷供電）S＝70%＝70%（1+5%）/ COSφ= (KVA)故選擇變壓器的型號(hào)為SFPZ7—90000/220雙繞組有載調(diào)壓變壓器。型號(hào)額定容量（KVA）高壓低壓聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)阻抗電壓（%）空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）SFPZ7—90000/2209000069YN,d11102:S F/S P S Z L 7 ——90000 / 220 高壓繞組額定電壓等級(jí)，KV 額定容量，KVA 性能水平代號(hào) 導(dǎo)線材質(zhì)（銅線不標(biāo)） 調(diào)壓方式（無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓不標(biāo)，Z有載調(diào)壓） 繞組數(shù)（雙繞組不標(biāo)，S三繞組） 循環(huán)方式（自然循環(huán)不標(biāo)，P強(qiáng)迫油循環(huán)） 冷卻裝置種類（F：風(fēng)冷 S：水冷） 相數(shù)（S：三相）第二章 短路電流計(jì)算 待 設(shè) 計(jì) 的變 電 所363MVAUd﹪=350MWCOSφ=Xd”=3100MWCOSφ= Xd”=3120MVAUd﹪=180KM160KM110KM220KV2．1．1短路計(jì)算的公式變壓器：X*=Ud％*SJ/100Se發(fā)電機(jī)：XG*=Xd*Sj/Se線路：X1*=X1*L*Sj/Uj2星—角變換公式：a． 星—角X12=(X1X2+X2X3+X3X1)/X3