【文章內(nèi)容簡介】 流流過避雷針(線)引下線和基地體，其上會(huì)產(chǎn)生很高的對地電位，如果它們距離被保護(hù)物很近，兩者之間將發(fā)生放電，稱為反擊。使高電位引向被保護(hù)物。因此避雷針(線)和引下線，接地體與被保護(hù)物之間還應(yīng)保持足夠的電氣距離。 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)所需資料1) 要求變電所附近氣象資料。2) 要求變電所主接線圖及電器設(shè)備布置圖。3) 其它需要保護(hù)的設(shè)備和設(shè)施。4) 變壓器入口電容。 避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算 半徑的確定 當(dāng) 當(dāng) 其中 —避雷針在 水平上的保護(hù)半徑(m) —被保護(hù)物的高度 —避雷針的高度當(dāng) 時(shí)， 。 時(shí)， , 保護(hù)全面積的條件為 其中D為通過由三支避雷針?biāo)纬傻娜切雾旤c(diǎn)圓的半徑，或以避雷針為頂點(diǎn)的四角形的對角線。 防雷保護(hù)措施1) 在變電所的220KV構(gòu)架上、高壓配電裝置的中心位置和60KV出線構(gòu)架附近共安裝9支30米高的避雷針。2) 在變壓器中性點(diǎn)、母線電壓互感器上分別安裝一組避雷器。3) 在220KV、60KV進(jìn)線和出線上分別安裝避雷線。8 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)配置的作用和要求為了保證電力系統(tǒng)的安全，穩(wěn)定運(yùn)行，需要配置繼電保護(hù)，而且繼電保護(hù)的配置要滿足電氣主接線的要求，確定主接線時(shí)也應(yīng)與繼電保護(hù)統(tǒng)籌考慮，繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足快速性、選擇性、可靠性和靈敏性的要求。 變壓器保護(hù)的配置 變壓器保護(hù)的配置原則變壓器一般應(yīng)裝設(shè)的繼電保護(hù)裝置:(1) 反映變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)，容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，當(dāng)油箱內(nèi)因故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號，當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)宜動(dòng)作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。(2) 相間短路保護(hù)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)火電流速斷保護(hù)，對其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。容量為6300KVA以下并列運(yùn)行的變壓器，以及10000KVA以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器加裝電流速斷保護(hù)(本設(shè)計(jì)不加裝電流速斷保護(hù))容量為63000KVA及以上，廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，對所有升壓變壓器及15000KVA及以上的降壓變壓器，一般宜采用三相三繼電器式接線。(3) 相間后備保護(hù)為了防止外部短路所引起的過電流和作為變壓器的后備保護(hù)，在變壓器上可裝設(shè)過電流保護(hù)。對于單側(cè)電源的雙卷降壓變壓器，如高壓側(cè)中性點(diǎn)有可能直接接地運(yùn)行，為了防止高壓側(cè)電網(wǎng)中發(fā)生接地故障時(shí)導(dǎo)致保護(hù)非選擇性動(dòng)作，供高壓側(cè)過電流保護(hù)用的電流互感器二次線圈可接成三角形。(4) 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)。110KV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，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)。(110KV及以上中性點(diǎn)直接接地采用分級劇院)(5) 過負(fù)荷保護(hù)對于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)行并且作為其他負(fù)荷的后備電源時(shí)，應(yīng)考慮過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上，帶有時(shí)限動(dòng)作于信號。(6) 過電流保護(hù)過激磁保護(hù)適用于500KV及以上的大容量的變壓器，本設(shè)計(jì)不加此保護(hù)。通過以上分析可確定變壓器應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)及安裝的位置,見表81表81 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)過負(fù)荷保護(hù)高壓側(cè) 母線保護(hù)和斷路器失靈保護(hù) 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)裝用的母線保護(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，這將延長故障切除時(shí)間，并往往會(huì)擴(kuò)大停電范圍，對高壓電網(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。(1) 110KV及以上雙母線。(2) 110KV及以上單母線，重要發(fā)電廠或110KV及以上重要變電所的35－66KV母線需要按照裝設(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：對于雙母線并列，母線保護(hù)應(yīng)保證先跳開母聯(lián)斷路器，以防止失去選擇性。對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)，一防止誤動(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。 雙母線接地母線保護(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) 母連電流相位比較式母線保護(hù)。 目前在110－220KV電網(wǎng)中應(yīng)用較多的是母連電流相位比較差動(dòng)保護(hù)，這種保護(hù)適用于并列運(yùn)行的雙母線母連斷路器合閘運(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。目前已逐漸取代阻抗電流差動(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)母線均采用母連電流比相式差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)選擇見表82所示表82母線保護(hù)選擇表母線保護(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) 斷路器失靈保護(hù)220KV及以下電壓的電網(wǎng)中，各發(fā)電廠、變電所相應(yīng)電壓級均應(yīng)該裝設(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)(包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) 配置原則1) 根據(jù)《規(guī)程》：110—220KV直接接地電力網(wǎng)的線路，應(yīng)裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)。2) 根據(jù)《規(guī)程》：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)。(2) 220KV線路的接地保護(hù)1) 宜裝設(shè)帶方向和不帶方向的階段式零序保護(hù)。2) 對某出線路，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200KV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，所以無需加非全相的閉鎖裝置，簡化接線，同時(shí)在系統(tǒng)震蕩過程中，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)不受電壓回路線影響，測量元件均反映電流量無電壓回路。經(jīng)過以上分析確定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)做無死區(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，并且接線檢點(diǎn)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，在無源的一側(cè)不能采用，這一缺點(diǎn)對本設(shè)計(jì)不產(chǎn)生影響，因此主保護(hù)采用電流平衡保護(hù)。根據(jù)上述分析，60KV側(cè)線路保護(hù)為：主保護(hù)：電流平衡保護(hù)。后備保護(hù)：距離保護(hù)。線路保護(hù)選擇見表83表83 線路保護(hù)選擇表線路保護(hù)220KV側(cè)主保護(hù)后備保護(hù)接地保護(hù)高頻差動(dòng)保護(hù)三段式距離保護(hù)零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段電流保護(hù)60KV側(cè)主保護(hù)后備保護(hù)電流平衡保護(hù)三段式距離保護(hù) 自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì) 電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)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)裝置要盡量簡單、可靠、使用元件和觸點(diǎn)盡量少，接線簡單，便于運(yùn)用維護(hù)。 合閘裝置裝設(shè)規(guī)定(1) 1KV及以上的架空線路和電纜與架空的混合線路，當(dāng)具有斷路器時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘。旁路斷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。(2) 電力變壓器和母線，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)：1) 一般采用三相式一次重合閘。2) 當(dāng)斷路器斷流允許時(shí)，有些線路可采用兩次重合閘。220KV及330KV線路的自動(dòng)合閘，按以下規(guī)定裝設(shè)：1) 一般裝設(shè)綜合重合閘，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。2) 根據(jù)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和被保護(hù)線路的特點(diǎn)，在某些情況下為了簡化，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(1) 自動(dòng)重合閘一般由控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)的原理啟動(dòng)，或用保護(hù)裝置啟動(dòng)。(2) 用控制開關(guān)或通過遙控器將斷路器斷開時(shí)，自動(dòng)重合閘均不應(yīng)動(dòng)作。(3) 裝置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。在任何情況下，均不應(yīng)使斷路器重合次數(shù)超過規(guī)定。(4) 自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作后應(yīng)自動(dòng)復(fù)歸。(5) 自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)重合閘后加速繼電保護(hù)動(dòng)作。(6) 當(dāng)斷路器不處于正常狀態(tài)時(shí)，不允許實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。本變電所設(shè)計(jì)在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(1) 根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置書備用電源和備用設(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。(2) 備自投裝置的接線應(yīng)滿足以下要求1)只有當(dāng)工作電源斷開后，備用電源才能投入。2)工作母線上無論什么原因失去電壓時(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。(3) 備用電源或備用設(shè)備的自動(dòng)投入裝置，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)有雙電源供電的變電所，其中一個(gè)電源經(jīng)常斷開作為備用。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4)生產(chǎn)過程中某些重要機(jī)組有備用機(jī)組。(4) 當(dāng)備用自動(dòng)投入裝置動(dòng)作時(shí)，如備用電源或設(shè)備投于故障時(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)裝設(shè)備自投裝置。第二篇 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書1 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 主變壓器選擇的要求(1) 和電力系統(tǒng)連接的主變壓器一般不超過兩臺(tái)，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。(2) 變壓器裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變壓器時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中一臺(tái)停用時(shí)，其余變壓器容量至少能保證所供電的全部一級負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60－75%。通常一次變電所為75%，二次變電所為60%。(3) 變電所的主變壓器一般采用三相變壓器，因制造或運(yùn)輸條件限制及初期只裝一臺(tái)主變壓器的220KV樞紐變電所中，一般采用單相變壓器組，當(dāng)裝設(shè)一臺(tái)單相變壓器時(shí)，應(yīng)設(shè)有備用相，當(dāng)主變壓器超過一臺(tái)，且各臺(tái)容量滿足上述要求時(shí)，單相變壓器組可不裝設(shè)備用相。(4) 變電所中的變壓器在系統(tǒng)調(diào)壓有要求時(shí)，一般采用帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器，如受設(shè)備制造限制時(shí)，可采用獨(dú)立的調(diào)壓變壓器或預(yù)留位置。(5) 變壓器繞組的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，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有“Y”型和“△”型，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。 主變壓器的選擇 總?cè)萘康拇_定 主變壓器的確定應(yīng)根據(jù)5－10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，通過對原始資料的分析，根據(jù)負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，同時(shí)考慮負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)和線損率等因素，可由公式 求得。： 60kV用戶負(fù)荷表序號負(fù)荷名稱最大負(fù)荷(KW)功率因數(shù)出線方式出線回路數(shù)附注近期遠(yuǎn)期1建成機(jī)械廠1800025000架空2有重要負(fù)荷2化肥廠800010000架空2有重要負(fù)荷3重型機(jī)械廠1000013000架空2有重要負(fù)荷4拖拉機(jī)廠1500020000架空2有重要負(fù)荷5冶煉廠1000015000架空2有重要負(fù)荷6煉鋼廠1200018000架空2有重要負(fù)荷（重要負(fù)荷占總負(fù)荷的80%，線損率5%， 小時(shí)）則： 總負(fù)荷為： 計(jì)算容量為： 根據(jù)《規(guī)程》得， 選用兩臺(tái)有載調(diào)壓變壓器，其型號為 — ，電壓為 ，采用 、 連接組，附套管電流互感器， 所選變壓器的主要參數(shù)額定電壓(KV)高壓空載電流(%)低壓66負(fù)載損耗(KW)245空載損耗(KW)73連接組別、 阻抗電壓(%)軌距2000/1435主變壓器電抗為：2 短路電流計(jì)算 將用到的計(jì)算公式(1