【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2．運(yùn)行安全和操作巡視方便 3．便于檢修和安裝。 4．節(jié)約材料，降低造價(jià)。 屋外配電裝置與屋內(nèi)配電裝置的比較，所具有的特點(diǎn)： 1．屋外配電裝置的土建工程量少，施工時(shí)間短，節(jié)省建筑材料，降低了基建投資。 2．相鄰回路電器之間的距離較大，大大減少了事故蔓延的危險(xiǎn)性。 3．巡視檢查清楚，便于擴(kuò)建和設(shè)備更新。 4． 維護(hù)操作不方便，因?yàn)楦綦x開關(guān)的操作以及對(duì)各種開關(guān)電器的巡視檢查，在任何天氣條件都必須在露天進(jìn)行。 5．面積大占地面積大。 屋外配電裝置根據(jù)電器和母線布置的高度可分為中型、高型和半高型等型式。 中型配電裝置是所有開關(guān)電器都安裝在較低的基礎(chǔ)和支架上，母線一般采用餃線和懸沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 垂絕緣子串組成，懸掛在門型構(gòu)架上，母線水平面高于開關(guān)電器的水平面。 高型配電裝置是指開關(guān)電器分別安裝在幾個(gè)水平面內(nèi)，斷路器安裝在地面基礎(chǔ)支架上，母線隔離開關(guān)在斷路器之上，主母線又在母線隔離開關(guān)之上或兩組母線上下重疊，母線一般采用絞線和懸垂絕緣子串 懸掛在構(gòu)架上。其特點(diǎn)是布置緊湊、集中，占地面積小，操作維護(hù)條件差兩組母線隔離開關(guān)分層操作，路徑較長(zhǎng)，易引起誤操作。 半高型配電裝置指其布置處于中型和高型配電裝置之間，既僅將母線與斷路器、電流互感器等重疊布置。 此外，還要設(shè)置搬運(yùn)通道，為了便于變壓器等笨重的設(shè)備。當(dāng)變壓器的油量超過 1000公斤時(shí)，為了防止事故時(shí)，油的燃燒和蔓延，應(yīng)在其下面設(shè)置能容納 20％油量的儲(chǔ)油池，儲(chǔ)油池的尺寸一般比變壓器外殼尺寸大 1 米，池內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于 250mm 的卵石層。 屋外配電裝置不需建造房屋，投資較長(zhǎng)。 設(shè)計(jì)高壓配電裝置時(shí)，還應(yīng)遵 循以下設(shè)計(jì)原則： 1．用地。 2．安全和操作巡視方便。 3．檢修和安裝條件。 4．導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行。 5．三材，降低造價(jià)。 6．設(shè)備選型。 設(shè)備的配置 隔離開關(guān)的配置 。 。 ，以便檢修斷路器是隔離電流。 。 電壓互感器的配置 關(guān)，應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。 — 220KV 電壓等級(jí)的每組主接線的三相應(yīng)電壓互感器 、無電壓時(shí)，出線側(cè)的一組上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 電流互感器的配置 ，其數(shù)量應(yīng)滿足測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)化的要求。 郊區(qū) 220KV 一次降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì) 15 ，應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 ，一般按三相配置，對(duì)非直接接地系統(tǒng)依具體要求配置兩相或三相。 接地刀閘的配置 ， 35KV 以上每段 母線根據(jù)長(zhǎng)度宜裝設(shè) 1— 2 組接地刀閘，兩組接地刀閘間距適中，母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上和母聯(lián)開關(guān)上，也可裝設(shè)于其它母線回路。 及以上的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置一組接地隔離開關(guān)，雙母線接地兩組母線隔離開關(guān)的斷路器側(cè)可共用一組接地隔離開關(guān)。 ，裝設(shè)在旁路隔離開關(guān)的旁路線線側(cè)。 及以上主變母線隔離開關(guān)的主變側(cè)宜裝設(shè)一組接地隔離開關(guān)。 避雷器的配置 ，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避 雷器的除外。 及以下變壓器到避雷器的電器距離越過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 ： 1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分極絕緣且有隔離開關(guān)時(shí)。 2）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。 3） 110— 220KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 配電裝置的選擇 本設(shè)計(jì)為 220／ 60KV 變電所，所以采用屋外配電裝置，所以，本所采用分相中型布置，既隔離開關(guān)是分相直接布置在母線的正下方，此種方法采用 LGJ185／ 30 型母線配合剪 刀式隔離開關(guān)，布置清晰、美觀，可省去大量構(gòu)架，較普通中型配電裝置方案節(jié)約用地 1／ 3左右。同時(shí)選擇 220KV 出線和 60KV 出線兩個(gè)斷面圖。 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 第七章 防雷裝置保護(hù)的規(guī)劃計(jì)劃 注：《規(guī)程》規(guī)定：為防止雷直擊電力系統(tǒng)，一般采用避雷針和避雷線。 防雷保護(hù)的必要性： 無論是直擊雷或是感應(yīng)雷，都能夠在架空線或金屬管道上產(chǎn)生雷電沖擊波，沿線路導(dǎo)線或金屬管道上以光速向兩側(cè)傳播，所以又稱為行波。行波侵入室內(nèi)時(shí)，是以高電位引入的，常常危及人身安全并損壞電器設(shè)備，因此防雷保護(hù)必須考慮。 發(fā)電廠及變電 所的防雷保護(hù)內(nèi)容： 發(fā)電廠及變電所的防雷保護(hù)主要是兩個(gè)方面： 。 。 發(fā)電廠及變電所為防護(hù)直擊雷，一般用避雷針（線）加以保護(hù)。 避雷針（線）的主要作用是主動(dòng)引導(dǎo)雷電流安全入地，從而保護(hù)發(fā)電廠變電所免受直擊雷害。 變電所防雷保護(hù)對(duì)象 A類：電工裝置 B類：需要采取防雷措施的建筑物和構(gòu)筑物 裝設(shè)避雷針（線）的基本原則 ： （線）保護(hù)范圍之內(nèi)，即要求避雷針（線）高于被保護(hù)物，且兩者之間的距離又不能太遠(yuǎn)，以保證雷 擊避雷針（線），而被保護(hù)物免遭雷擊。 （線）遭受雷擊時(shí)，強(qiáng)大的雷電流流過避雷針（線）引下線和接地體，其上會(huì)產(chǎn)生很高的對(duì)地電位，如果它們距被保護(hù)物過近，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： 郊區(qū) 220KV 一次降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì) 17 避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算： rx 的確定與單支避雷針同 rx＝（ hhx） phx≥ h/2 式 (71) rx＝（ ） phx≥ h/2 式 (72) 其中 rx避雷針在 hx水平面上的保護(hù)半徑（ m） hx— 被保護(hù)物的高度 h避雷針的高度 當(dāng) h≤ 30 時(shí)， p=1。120≥ h30 時(shí)， p=／ h h120m,p=／ h 式 (73) 保護(hù)全面積的條件 D≤ 8hap 式 (74) 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(duì)角線。 防雷保護(hù)措施 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。 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。 220KV、 60KV 進(jìn)線和出線上分別安裝避雷線。 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 第八章 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)配置的作用和要求： 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路。在發(fā)生短路時(shí)可能產(chǎn)生以下的結(jié)果： ，使故障元件損壞； ，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命； ，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影 響工廠產(chǎn)品質(zhì)量； ，引起系統(tǒng)震蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。 電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)中出現(xiàn)功率缺額引起的頻率降低，發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷而產(chǎn)生的過電壓，以及電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩等，都屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。 故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。造成電能質(zhì)量的破壞，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施消除或減少發(fā)生事故的可能性外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而月選擇性的切除故障元件，這是保證電力 系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。這種保護(hù)裝置就是繼電保護(hù)裝置，其能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是： 、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行； ，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤操作。 電力系 統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的要求是：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。 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)下列繼電保護(hù)裝置 1. 反應(yīng)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)不故障產(chǎn)生清為瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，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)火電流速斷保郊區(qū) 220KV 一次降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì) 19 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 繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。容量為 6300KVA 一下列并運(yùn)行的變壓器，以及 10000KVA 一下單獨(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 6300KVA 及以上，廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，一般宜采用三相三繼電器式接線。 為了防止外部短路所引起的過電流合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(duì)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。 。 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(duì)于兩側(cè)獲三側(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)，并作為相領(lǐng)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） 5. 過負(fù)荷保護(hù) 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)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)茶保護(hù)，過負(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)。 6. 過電流保 護(hù) 過激磁保護(hù)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)。 通過以上的分析，該可以確定變壓器應(yīng)加裝的保護(hù)及保護(hù)安裝位置，見表 。 表 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 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 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。 及以上雙母線 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. 母聯(lián)電流相位比較式母線保護(hù)。 5. 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)斷路器全閘運(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)母線均采用母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)。 保護(hù)選擇見表 所示。 表 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)斷路郊區(qū) 220KV 一次降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì) 21 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