【文章內(nèi)容簡介】 無電壓才允許備用電源合閘。4）BZT裝置只動作一次，動作是應(yīng)發(fā)出信號。5）BZT裝置動作過程應(yīng)使負(fù)荷中斷供電的時間盡可能短。6）備用電源無壓時BZT裝置不應(yīng)動作。7）正常停電時備用裝置不啟動。8）備用電源或備用設(shè)備投入故障時應(yīng)使其保護(hù)加速動作。BZT裝置應(yīng)由低電壓啟動部分和自動重合閘部分組成，低電壓啟動部分是監(jiān)視工作母線失壓和備用電源是否正常；自動重合閘部分在工作電源的斷路器斷開后，經(jīng)過一定延時間將備用電源的斷路器自動投入。變電所BZT裝置工作過程：1）110KV側(cè)BZT：當(dāng)某一條110KV母線故障導(dǎo)致母線失壓，故障側(cè)斷路器切斷工作電源，非故障側(cè)母線與橋型母線上BZT動作，將故障側(cè)設(shè)備自動切換到非故障側(cè)。2）35KV側(cè)BZT: 當(dāng)某一條35KV母線故障導(dǎo)致母線失壓，故障側(cè)斷路器切斷工作電源，BZT動作，將故障側(cè)設(shè)備自動切換到非故障側(cè)。3）10KV側(cè)、所用電BZT：當(dāng)某一條10KV母線或所用電母線故障導(dǎo)致母線失壓，故障側(cè)斷路器斷開，BZT動作，母聯(lián)斷路器合閘，將故障側(cè)負(fù)荷切換到非故障側(cè)。第四章 短路電流計算 在電力系統(tǒng)運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運行。 短路計算的目的 1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算。3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 短路計算過程 110KV短路電流計算 1）根據(jù)資料,110KV火電廠的阻抗可歸算為以下 110KV火電廠接線圖 110KV火電廠阻抗圖 在短路計算的基本假設(shè)前提下，選取=100MVA，UB= == 各繞組等值電抗 取17％，取6％，％ == 110KV火電阻抗最簡圖 = 。2)又根據(jù)資料所得,可將變電所視為無限大電源所以取 同理:因35KU變電所的短路容量為250MVA 所以 火電廠到待設(shè)計的變電所距離12KM， 110KV變電所到到待設(shè)計的變電所距離9KM， ， X= 待設(shè)計變電所中各繞組等值電抗 該變電所的兩臺型號規(guī)格一樣所以另一個變壓器的阻抗和相同。根據(jù)主接線圖可簡化為以下圖型 主接線阻抗簡化圖 當(dāng)K1點發(fā)生短路時將圖四可轉(zhuǎn)化為以下圖行 K1點短路阻抗圖 又因為E1是有限大電源()所以 查短路電流周期分量運算曲線取T=0S , =(++) = = =(++)100= 35KV側(cè)短路計算 根據(jù)圖四進(jìn)行變換 星三角形轉(zhuǎn)化圖 K2點短路阻抗圖 == = 查計算曲線取T為0S , =(++)= = =(++)100= 第五章 繼電保護(hù)配置 繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要屏障，在此設(shè)計變電站繼電保護(hù)結(jié)合我國目前繼電保護(hù)現(xiàn)狀突出繼電保護(hù)的選擇性，可靠性、快速性、靈敏性、運用微機(jī)繼電保護(hù)裝置及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提高變電站綜合自動化水平。 變電所母線保護(hù)配置 110KV、35KV線路保護(hù)部分：1)距離保護(hù) 2)零序過電流保護(hù) 3)自動重合閘 4)過電壓保護(hù) 10KV線路保護(hù)：1)10kV線路保護(hù)：采用微機(jī)保護(hù)裝置，實現(xiàn)電流速斷及過流保護(hù)、實現(xiàn)三相一次重合閘。2)10kV電容器保護(hù)：采用微機(jī)保護(hù)裝置，實現(xiàn)電流過流保護(hù)、過壓、低壓保護(hù)。3)10kV母線裝設(shè)小電流接地選線裝置 變電所主變保護(hù)的配置 電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的影響，而本次所設(shè)計的變電所是110kv降壓變電所，如果不保證變壓器的正常運行，將會導(dǎo)致全所停電，影響變電所供電可靠性。 主變壓器的主保護(hù) 瓦斯保護(hù) 對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。差動保護(hù) 對變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時，其保護(hù)瞬時動作，跳開各側(cè)電源斷路器。 主變壓器的后備保護(hù) 過流保護(hù) 為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變 壓器內(nèi)部故障時，作為差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，所以需裝設(shè)過電流保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù) 變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)一般經(jīng)追時動作于信號，而且三繞組變壓器各側(cè)過負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)同一個時間繼電器。變壓器的零序過流保護(hù) 對于大接地電流的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，用作變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)，一般變電所內(nèi)只有部分變壓器中性點接地運行，因此，每臺變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護(hù)，一套用于中性點接地運行方式，另一套用于中性點不接地運行方式。第六章 防雷接地 變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，是電能供應(yīng)的來源，一旦發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，而且電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣會受到損壞，絕大多數(shù)不能自行恢復(fù)會嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保證電氣設(shè)備的安全運行。變電所的雷害來自兩個方面，一是雷直擊變電所，二是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷電波沿線路向變電所侵入，對直擊雷的保護(hù)，一般采用避雷針和避雷線，使所有設(shè)備都處于避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)，此外還應(yīng)采取措施，防止雷擊避雷針時不致發(fā)生反擊。對侵入波防護(hù)的主要措施是變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制侵入變電所的雷電波的幅值，防止設(shè)備上的過電壓不超過其中擊耐壓值，同時在距變電所適當(dāng)距離內(nèi)裝設(shè)可靠的進(jìn)線保護(hù)。避雷針的作用：將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)設(shè)備，避雷針必須高于被保護(hù)物體，可根據(jù)不同情況或裝設(shè)在配電構(gòu)架上，或獨立裝設(shè)，避雷線主要用于保護(hù)線路，一般不用于保護(hù)變電所。避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設(shè)備，它實質(zhì)是一個放電器，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)作用電壓超過一定幅值時，避雷器先放電，限制了過電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備。 避雷器的選擇 避雷器的配置原則 1）配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器。2）旁路母線上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足而定。3）220KV以下變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝設(shè)避雷器，并盡可能靠近設(shè)備本體。4）220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。5）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。 避雷器選擇技術(shù)條件 型式：選擇避雷器型式時，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點，: 表 避雷器型號選擇表 型號 型式 應(yīng)用范圍 FS 配電用普通閥型 10KV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒 FZ 電站用普通閥型 3220KV發(fā)電廠、變電所配電裝置 FCZ 電站用磁吹閥型 330KV及需要限制操作的220KV以及以下配電 某些變壓器中性點 FCD 旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型 用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi) 型號含義：F——閥型避雷器；S——配電所用；Z——發(fā)電廠、變電所用；C——磁吹；D——旋轉(zhuǎn)電機(jī)用；J——中性點直接接地 額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。[8] 為使避雷器可靠的保護(hù)變壓器，還必須設(shè)法限制侵入波陡度和流過避雷器的沖擊電流幅值。因為避雷器的殘壓與雷電流的大小有關(guān)，過大的雷電流致使過高，而且閥片通流能力有限，雷電流若超過閥片的通斷能力，避雷器就會壞。因此，還必須增加輔助保護(hù)措施配合避雷器共同保護(hù)變壓器，這一輔助措施就是進(jìn)線段。如果線路沒有進(jìn)線段保護(hù)，雷直擊變電所附近導(dǎo)線時，流過避雷器的雷電流幅值和陡度是有可能超過容許值的。因此，為了限制侵入波的陡度和幅值，使避 雷器可靠動作，變電所必須有一段進(jìn)線段保護(hù)。本設(shè)計中采用的是在進(jìn)線進(jìn)線1～2km范圍內(nèi)裝設(shè)避雷器。 接地就是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)點通過導(dǎo)體與大地相連，使該物體或節(jié)點與大地保持等電位，埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置。 由于變電站各級電壓母線接地故障電流越來越大，在接地設(shè)計中要滿足電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T6211997《交流電氣裝置的接地》中 R≤2000/I是非常困難的。，而是允許放寬到5Ω，但這不是說一般情況下，接地電阻都可以采用5Ω，接地電阻放寬是有附加條件的，即：防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害，應(yīng)采取各種隔離措施?？紤]短路電流非周期分量的影響，當(dāng)接地網(wǎng)電位升高時，310kV避雷器不應(yīng)動作或動作后不應(yīng)損壞。應(yīng)采取均壓措施，并驗算接觸電位差和跨步電位差是否滿足要求, 施工后還應(yīng)進(jìn)行測量和繪制電位分布曲線。在接地故障電流較大的情況下，為了滿足以上幾點要求，還是得把接地電阻值盡量減小。，也不是5Ω，而應(yīng)根據(jù)工程的具體條件，在滿足附加條件要求的情況下，不超過5Ω都是合格的。 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析 220kv及以下變電站地網(wǎng)網(wǎng)格布置采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，接地帶布置按經(jīng)驗設(shè)計，水平接地帶間距通常為5m8m。除了在避雷針（線）和避雷器需加強(qiáng)分流處裝設(shè)垂直接地極外，進(jìn)所大門口設(shè)帽檐式均壓帶，接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)是水平地網(wǎng)與垂直接地極相結(jié)合的復(fù)合式地網(wǎng)。長孔與方孔地網(wǎng)網(wǎng)格布置尺寸按經(jīng)驗確定，沒有輔助的計算程序和對計算結(jié)果進(jìn)行分析，設(shè)計簡單而粗略。因為接地網(wǎng)邊緣部分的導(dǎo)體散流大約是中心部分的34倍，因此，地網(wǎng)邊緣部分的電場強(qiáng)度比中心部分高，電位梯度較大，整個地網(wǎng)的電位分布不均勻。接地鋼材用量多，經(jīng)濟(jì)性差。在220kV及以下的變電工程中采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，因為入地故障電流相對較小，地網(wǎng)面積不大，缺點不太突出。而在500kV變電站采用，上述缺點的表現(xiàn)會十分明顯，建議500kV變電站不采用長孔或方孔地網(wǎng)。 降低接地網(wǎng)電阻的措施 利用地質(zhì)鉆孔埋設(shè)長接地極 根據(jù)接地理論分析，接地網(wǎng)邊緣設(shè)置長接地極能加強(qiáng)邊緣接地體的散流效果，可以起到降低接地電阻和穩(wěn)定地網(wǎng)電位的作用。如果用打深井來裝設(shè)長接地極，則施工費很高，如利用地質(zhì)勘察鉆孔埋設(shè)長接地極，施工費將大大節(jié)省。但需注意：利用地網(wǎng)邊緣的地質(zhì)鉆孔，間距不小于接地極長的兩倍；鉆孔要伸入地下含水層方可利用，工程 中我們曾經(jīng)進(jìn)行過實測，未插入到含水層的長接地極降阻效果差。使用降阻劑 在高土壤電阻率區(qū)的接地網(wǎng)施工中使用降阻劑，無論是變電還是發(fā)電工程例子都很多。20世紀(jì)的70年代到80年代，使用較多的是膨潤土降阻劑和碳基類降阻劑。據(jù)了解，多個使用降阻劑的工程，接地完工后測量接地電阻情況都不錯，但由于缺乏長期的跟蹤監(jiān)測，對降阻劑性能的長效性和對接地極材料的腐蝕性的信息返回少。確實也有質(zhì)量差的降阻劑，降阻效果不能持久，對接地網(wǎng)造成腐蝕，引起各地對降阻劑使用意見分岐。利用地下水的降阻作用,深井接地,引外接地。當(dāng)變電站附近有低土壤電阻率區(qū)（水塘、水田、水洼地……），可以敷設(shè)輔助接地網(wǎng)與所內(nèi)主接地網(wǎng)連接，這種方式叫引外接地。這也是降低接地電阻的有效措施。 我們知道，在均勻分布的土壤電阻率條件下，接地電阻與接地網(wǎng)面積的平方成反比，接地網(wǎng)面積增大，則接地電阻減小，因此，利用擴(kuò)大接地網(wǎng)面積來降低接地電阻是可能預(yù)見的有效降阻措施。 接地刀閘的選擇 110KV側(cè)接地刀閘的選擇：根據(jù)系統(tǒng)電壓可以選擇JW2110型接地刀閘。 JW2110型接地刀閘參數(shù)表 型號 額定電壓Ue(kV)最高工作電壓 長期通流能力(A)全波（8/20）全波沖擊對地耐壓（KV）動穩(wěn)定電 流峰值(kA)熱穩(wěn)定 電流 2S(kA)2 JW210 110KV 126 600 100 40 根據(jù)系統(tǒng)電壓可以選擇JW