【正文】 等級(jí)按短路電流水平 40kA 級(jí)選擇。 根據(jù)對(duì)原始資料及其現(xiàn)場(chǎng)的分析，并查閱《工程電氣設(shè)備手冊(cè)》可得，本期 220kV 系統(tǒng)采用 GIS 成套設(shè)備（ SF6 全封閉組合電器）。采用 SF6 全封閉組合電器其優(yōu)點(diǎn)如下： ⑴ 相對(duì)投資大，但占地面積小，安裝、調(diào)試工期短，防污性能好，可靠性高，檢修、維護(hù)工作量小，投資主要用在電氣設(shè)備上，投資利用效果好。 ⑵ 由于本廠址瀕 臨大海，氣候潮濕，因此戶外電氣設(shè)備會(huì)受到鹽霧嚴(yán)重腐蝕，絕緣容易損壞，易發(fā)生污閃，造成停電事故。 ⑶ 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對(duì)供電質(zhì)量可靠性要求逐步提高，相應(yīng)的電網(wǎng)對(duì)電廠供電的可靠性要求更高。因此，升壓站選擇好的設(shè)備、事故少，其長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益更顯得可觀。 所選的 SF6 全封閉組合電器參數(shù)結(jié)果如下表 53 所示。 表 53 SF6 全封閉組合電器參數(shù)表 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 成 套 裝 置 額定電壓 220kV 最高工作電流 252 kV 額定電流 2021A 額定頻率 50Hz 額定熱穩(wěn) 定電流 3S 50kA 額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 125 kA 對(duì)所選的設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，如下： ⑴ 額定電壓 kVUNS 220? , NSN UkVU ?? 220 滿足要求。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 ⑵ 額定電流 AUSINN a x ??? ????? ， AAI N 7 22 0 0 0 ?? 滿足要求。 ⑶ 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2 2 2 2 2 2 22410 2 0 . 1 1 1 3 . 0 2 1 0 1 2 . 8 7 4 7 5 5 . 0 81 2 1 2KkI I IQ t k A S?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?2 2 2 250 3 75 00 75 8tI t k A S k A S? ? ? ? ?滿足要求。 ⑷ 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 1 kA? ， 1125 shes ikAi ?? 滿足要求。 綜上所述， 220kV 系統(tǒng)設(shè)備選用 SF6 全封閉組合電器。 SF6 全封閉組合電器所包括的電氣設(shè)備的主要參數(shù)如下表 54 所示。 表 54 SF6 全封閉組合電器電氣設(shè)備參數(shù)表 設(shè)備名稱 額定電壓 額定電流 準(zhǔn)確級(jí) 斷路器（ CB） 220kV 2021A 50kA（額定開(kāi)斷電流） 隔離開(kāi)關(guān) 2021A 電流互感器 220kV 12002021/5A 5P25/5P25/5P25 5P25/5P25/5P25/ 電壓互感器 220/ 3 / 氧化鋅避雷器 Y10W1200/496 200kV(有效值 ) 496Kv(8/20 s? 雷電沖擊波殘壓峰值最大值 ) 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 檢修接地開(kāi)關(guān) 125A 快速接地開(kāi)關(guān) 125A 電流互感器的選擇 互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓（ 100、 100/ 3 V）和小電流（ 1A），其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)等。 電流互感器的選擇 ⑴ 種類和型式的選擇。 選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn) (如屋內(nèi)、屋外 )和安裝方式 (如穿墻式、支持式、裝入式 )選擇其型式。 ⑵ 一次回路額定電壓和額定電流的選擇。 一次額定電壓和額定電流應(yīng)滿足： N NSUU? , maxNII? 為確保所供儀表的準(zhǔn)確級(jí)，電流互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 ⑶ 準(zhǔn)確級(jí)和額定容量的選擇。 為了保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。裝于重要回路 (如發(fā)電機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等回路 )中的電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不應(yīng)低于 級(jí)；對(duì)測(cè)量精度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和 220KV 級(jí)宜用 ；對(duì)供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上的儀表的電流互 感器應(yīng)為 級(jí)；供只需估計(jì)電參數(shù)儀表的電流互感器可用 3 級(jí)。 發(fā)電機(jī)出口及中性點(diǎn)處電流互感器選擇 最大持續(xù)工作電流： kAUSI NN ????? 因此，選擇電流互感器參數(shù)如下： 一次電流： 15000/15000/15000/15000/15000 二次電流： 5A 保護(hù)級(jí)： 5P20/5P20/長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 主變高壓側(cè)及中性點(diǎn)處電流互感器選擇 最大持續(xù)工作電流： kAUSI NN a x ????? 因此，選擇的電流互感器型號(hào)為 LRD220B,其主要參數(shù)如下表 55 所示： 表 55 電流互感器參數(shù)表 型號(hào) 額定電流比 準(zhǔn)確級(jí) LRD220B 1200/5A 5P40/5P40 高壓廠用變高壓側(cè) 最大持續(xù)工作電流： kAUSI NN a x ????? 因此，選擇電流互感器參數(shù)如下： 一次電流： 2021/2021/2021/15000/15000 二次電流： 5A 保護(hù)級(jí)： 5P20/5P20/ 電壓互感器的選擇 電壓互感器選擇的一般規(guī)定如下： ⑴ 為了滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在發(fā) 電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，依據(jù)保護(hù)、測(cè)量與電能計(jì)量要求按二相或三相配置。 ⑵ 保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的死區(qū)來(lái)設(shè)置。如有兩組電流互感器，應(yīng)盡可能設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中。 ⑶ 為了防止電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線側(cè)，盡可能不在緊靠母線側(cè)裝設(shè)電流互感器。 根據(jù)上述條件，選擇發(fā)電機(jī)出口電壓互感器的型號(hào)為 JDZJ20，具體參數(shù)如下表 56所示： 表 56 電壓互感器參數(shù)表 型號(hào) 額定電流 額定電壓 JDZJ20 150kA 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 避雷器的選擇 避雷器配置的原則 ⑴ 在每回出線上均裝設(shè)一組避雷器； ⑵ 每臺(tái)主變壓器高壓側(cè)均裝設(shè)一組避雷器。 ⑶ 母線上不裝設(shè)避雷器。 避雷器的選擇 220kv 系統(tǒng)甩負(fù)荷和空載長(zhǎng)線等因素的影響系數(shù)較大，線路側(cè)和主變側(cè)的避雷器其額定電壓一般可按 和 倍最大相電壓選擇。 避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓 Ubg 要滿足 Ubg 大于 Uxy ，其中： Ubg —氧化鋅避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓的有效值（ KV） Uxy —系統(tǒng)最高相電壓有效值（ KV） 避雷器標(biāo)稱放電。對(duì)于 220KV 系統(tǒng)有多組避雷器時(shí)，每組不大于 20KA，根據(jù)電廠的實(shí)際情況選為 10kA。 持續(xù)運(yùn)行電壓： Nm UU ? 線路側(cè)： mN UU ? 主變側(cè)： mN UU ? 對(duì)于 220kv 電壓等級(jí)： kVUU Nm ???? kVUU mN ???? kVUU mN ???? 綜上所述，所選的線路側(cè)和主變壓器側(cè)的避雷器型號(hào)均為： Y10W200/496。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 6 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性的要求，當(dāng)確定其配置和 構(gòu)成方案時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：電力設(shè)備和電 力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)，故障出現(xiàn)的概率和可能出現(xiàn)的結(jié)果，電力系統(tǒng)近期發(fā)展的情況，經(jīng)濟(jì)的合理性，國(guó)內(nèi)、國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它應(yīng)滿足電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和廠用電主接線要求和廠用電運(yùn)行方式的靈活性。 繼電保護(hù)配置 繼電保護(hù)配置一般原則 ⑴ 系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)在斷路故障和異常運(yùn)行的保護(hù)裝置上，電力設(shè)備和線路故障和異常運(yùn)行裝置應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要使可增設(shè)輔助設(shè)備。 ① 主保護(hù)：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設(shè)計(jì)安全要求，有選擇的切除被保護(hù)設(shè)備和全線路故障的保護(hù)。 ② 后備保護(hù)：主保 護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種方式。 ③ 輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡(jiǎn)單接線。 ⑵ 繼電器應(yīng)滿足可靠性、速動(dòng)性、靈活性和選擇性。 ① 可靠是指保護(hù)該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。 ② 選擇性是首先由故障設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障。 ③ 靈敏性是指在被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)故障是保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。 ④ 速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除斷路故障目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性限制。 ⑶ 指定保護(hù)配置方案 時(shí)，對(duì)稀有故障，根據(jù)對(duì)電網(wǎng)影響程度和后果應(yīng)采取相應(yīng)措施，保護(hù)能按要求切除。 ⑷ 在各保護(hù)裝置接于 LH 二次繞組本身時(shí)，應(yīng)考慮到既要消除死區(qū)，同時(shí)又要盡可能減輕本身故障所產(chǎn)生的影響。 ⑸ 當(dāng)采用后給方式時(shí)，變壓器或電抗器后面發(fā)生短路，以及在電路助增作用很大的相鄰線路上發(fā)生短路的情況下，如果為了滿足相鄰保護(hù)區(qū)末端短路是的靈敏性的要求，將使保護(hù)過(guò)分復(fù)雜或在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)，可以縮小后備作用的范圍。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 ⑹ 電力設(shè)備或電力網(wǎng)的保護(hù)裝置，除預(yù)先規(guī)定以外，都不允許系統(tǒng)因震蕩引起的誤動(dòng)作。 ⑺ 在正常情況下，當(dāng)電壓互感器的二次或其他故障使保護(hù)誤 動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)線路閉鎖或其他措施。 繼電保護(hù)配置 依據(jù)對(duì)原始資料以及現(xiàn)成狀況的分析，并且參照繼電保護(hù)配置的一般原則，可總結(jié)出繼電保護(hù)的配置，如下所述。 ⑴ 發(fā)電機(jī)變壓器組、高壓?jiǎn)?dòng) /備用變壓器保護(hù)采用微機(jī)保護(hù)。 ⑵ 低壓廠用變壓器、低壓備用變壓器也采用微機(jī)保護(hù)。 ⑶ 發(fā)電機(jī) —變壓器 —線路組設(shè)置如下保護(hù)： 發(fā)電機(jī) —變壓器組差動(dòng)保護(hù) 發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù) 主變壓器差動(dòng)保護(hù) 發(fā)電機(jī) —變壓器組阻抗保護(hù) 發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù) 發(fā)電機(jī)定子匝間保護(hù) 發(fā)電機(jī)低壓帶電流記憶過(guò)流保護(hù) 發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)電流保護(hù) 發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 兩點(diǎn)接地保護(hù) 發(fā)電機(jī)失磁保護(hù) 發(fā)電機(jī)過(guò)壓保護(hù) 發(fā)電機(jī)過(guò)勵(lì)磁保護(hù) 發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù) 發(fā)電機(jī)連續(xù)低頻保護(hù) 發(fā)電機(jī)失步保護(hù) 發(fā)電機(jī)斷水保護(hù) 發(fā)電機(jī)程序逆功率 主變壓器零序保護(hù) 主變壓器通風(fēng)保護(hù) 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 主變壓器瓦斯保護(hù) 主變壓器壓力釋放保護(hù) 主變壓器溫度保護(hù) 斷路器非全相保護(hù) 失靈保護(hù) 啟停機(jī)保護(hù) 熱工保護(hù) ⑷ 高壓廠用變壓器設(shè)置如下保護(hù)： 變壓器差動(dòng)保護(hù) 變壓器復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù) 變壓器零序過(guò)流保護(hù) 變壓器分支過(guò)流保護(hù) 變壓器瓦斯保護(hù) 變壓器溫度保護(hù) 變壓器壓力釋放 ⑸ 高壓?jiǎn)?dòng) /備用變壓器設(shè)置如下保護(hù)： 變壓器差動(dòng)保護(hù) 變壓 器過(guò)流保護(hù) 變壓器零序過(guò)流保護(hù) 變壓器瓦斯保護(hù) 變壓器溫度保護(hù) 變壓器有載跳壓分接頭瓦斯保護(hù) 繼電保護(hù)配置 ⑴ 自動(dòng)裝置的作用如下： ① 保證電力系統(tǒng)可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，消除運(yùn)行人員在執(zhí)行某項(xiàng)操作時(shí)可能發(fā)生的不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤動(dòng)作。 ② 保證電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，使運(yùn)行人員及時(shí)準(zhǔn)確地判斷運(yùn)行中的異常情況并及長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 時(shí)處理。 ③ 自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速斷性的要求。 ⑵ 本工程自動(dòng)裝置配置結(jié)果如下： ① 自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置、同期裝置及廠用電切換裝置采用微機(jī)型裝置。 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)型式為自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)為高起始響應(yīng)特性 系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)行切除率不大于 ％。強(qiáng)勵(lì)電壓倍數(shù)為 2 倍。勵(lì)磁系統(tǒng)主要由勵(lì)磁變壓器、三相全控橋式整流裝置、滅磁及轉(zhuǎn)子過(guò)壓保護(hù)裝置、起勵(lì)裝置和微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器等組成。 ② 高壓?jiǎn)?dòng) /備用變壓器帶有有載調(diào)壓裝置，可實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷調(diào)壓。 ③ 每臺(tái)機(jī)組設(shè)置獨(dú)立的機(jī)組故障錄波器并實(shí)現(xiàn)和 GPS 的時(shí)鐘同步。 全廠統(tǒng)一計(jì)時(shí)系統(tǒng)的計(jì)時(shí)信號(hào)源與電力系統(tǒng)統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘由衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)提供。 GPS 作為計(jì)時(shí)信號(hào)源，提供全廠的 SIS 系統(tǒng)、 DCS 系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、所有保護(hù)及自動(dòng)化裝置提供計(jì)時(shí)信號(hào)源。該系統(tǒng)由熱控專業(yè)統(tǒng)一配置。 7 高壓 配電裝置設(shè)計(jì) 高壓配電裝置設(shè)計(jì)的一般原則 ⑴ 節(jié)約用電。 ⑵ 運(yùn)行安全和巡視方便。 ⑶ 便于檢修和安裝。 ⑷ 節(jié)約材料，降低造價(jià)。 高壓配電裝置設(shè)計(jì)的要求 ⑴ 滿足安全凈距的要求。 ⑵ 滿足施工、運(yùn)行和檢修的要求： ① 電壓等級(jí)為 110KV 及以上的屋外配電裝置，應(yīng)視其在系統(tǒng)中的地位、接線方式、配電裝置形式以及該地區(qū)的檢修經(jīng)驗(yàn)情況考慮帶電作業(yè)的要求。 ② 為保證檢修人員在檢修電器及母線時(shí)的安全，電壓為 及以上的配電裝置，對(duì)斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路隔離開(kāi)關(guān)的線路側(cè)，宜配置接地刀閘，每段母線上宜裝接地刀閘。 ③ 屋外配 電裝置的通道寬度宜取 ，也可以利用電纜溝蓋板作為巡視小道。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文