【正文】 KA2S滿足熱穩(wěn)定條件 電壓互感器的選擇 發(fā)電機(jī)回路額定電壓UN=擬選三相（屋內(nèi)）式型號為JSJW—，技術(shù)參數(shù)如下表423所示。表423 JSJW—型號額定變比二次繞組額定容量（VA）最大容量（VA）JSJW—15750/100/—3級960120200480 220KV母線及出線回路額定電壓UN=220KV擬選單相（屋外）電容式型號為YDR—220系列電壓互感器，技術(shù)參數(shù)如下表424所示。表424 YDR—220系列電壓互感器參數(shù)型號額定變比二次繞組額定容量（VA）最大容量（VA）YDR—2202200003/1003/1003級1200150220440 110KV母線及出線回路額定電壓UN=110KV擬選單相（屋外）電容式型號為YDR—110系列電壓互感器，技術(shù)參數(shù)如下表425所示。型號額定變比二次繞組額定容量（VA）最大容量（VA）YDR—1101100003/1003/1003級1200150220440表425 YDR—110系列電壓互感器參數(shù) 避雷器的選擇 220kV側(cè)避雷器的選擇1) 按額定電壓選擇 220kV系統(tǒng)最高電壓為Um=252KV,=189KV,所以取避雷器的額定電壓為200KV,滿足額定電壓的要求。2) 按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇 220kV系統(tǒng)最高相電壓為252/=145kV，查電氣設(shè)備手冊選Y10W5200/520型無間隙氧化鋅避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓為146kV，滿足持續(xù)運(yùn)行電壓要求。3) 標(biāo)稱放電電流的選擇 220kV氧化鋅避雷器標(biāo)稱放電電流選10kA。4) 雷電沖擊殘壓的選擇 查手冊得220kV變壓器額定雷電沖擊（內(nèi)、外絕緣）耐受峰值電壓為850kV,則避雷器標(biāo)稱放電引起的雷電沖擊殘壓為Uble=BILKc式中Uble——避雷器額定雷電沖擊電流下殘壓峰值，KV； BIL——各類設(shè)備絕緣全波雷電流沖擊耐壓水平，KV； Kc——雷電沖擊絕緣配合因數(shù)，—1997規(guī)定取Kc=即 Uble=BILKc==607KVY10W5200/520型無間隙氧化鋅避雷器雷電沖擊下電流殘壓不大于520KV，該值小于607KV，故選擇的氧化鋅避雷器滿足雷電沖擊點(diǎn)留下殘壓的要求。5) 校核陡波沖擊電流下的殘壓 查手冊得變壓器220kV側(cè)內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為950kV,則陡波沖擊電流下的殘壓為Uble‘=BIL’Kc==678KVY10W5200/520型無間隙氧化鋅避雷器陡波沖擊下電流殘壓不大于582KV，該值小于678KV，故選擇的氧化鋅避雷器滿足陡波雷電沖擊電流下殘壓的要求。根據(jù)上述選擇校驗(yàn),選擇Y10W5200/520型無間隙氧化鋅避雷器能滿足變壓器220kV側(cè)過電壓保護(hù)的要求。 110kV側(cè)避雷器的選擇1) 按額定電壓選擇 ,==,所以取氧化鋅避雷器的額定電壓為100kV。2) 按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇 ，查電氣設(shè)備手冊選Y5W5100/250型無間隙氧化鋅避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓為78kV，滿足持續(xù)運(yùn)行電壓要求。3) 標(biāo)稱放電電流的選擇 110kV氧化鋅避雷器標(biāo)稱放電電流選10kA.4) 雷電沖擊殘壓的選擇 查手冊得110kV變壓器額定雷電沖擊外絕緣耐受峰值電壓為450kV,內(nèi)絕緣耐受峰值電壓為480kV,則避雷器標(biāo)稱放電引起的雷電沖擊殘壓為：kVY5W5100/250型無間隙氧化鋅避雷器雷電沖擊下電流殘壓不大于260KV，該值小于321KV，故選擇的氧化鋅避雷器滿足雷電沖擊點(diǎn)留下殘壓的要求。5) 校核陡波沖擊電流下的殘壓 查手冊得變壓器110kV側(cè)內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為530kV,則陡波沖擊電流下的殘壓為kVY5W5100/250型無間隙氧化鋅避雷器陡波沖擊下電流殘壓不大于291KV，該值小于378KV，故選擇的氧化鋅避雷器滿足陡波雷電沖擊電流下殘壓的要求。根據(jù)上述選擇校驗(yàn),選擇Y5W5100/250型無間隙氧化鋅避雷器能滿足變壓器 110kV側(cè)過電壓保護(hù)的要求。 1) 按額定電壓選擇避雷器打的額定電壓必須與安裝避雷器的電力系統(tǒng)電壓等級相同,。2) 滅弧電壓 Um===選擇 避雷器選擇結(jié)果如下表426表426型號安裝位置額定電壓（KV）持續(xù)運(yùn)行參考電壓（KV，有效值）陡波沖擊電流下殘壓（KV,峰值）雷電沖擊電流下殘壓幅值（KV）Y10W5200/520220KV側(cè)220146582520Y5W5100/250110KV側(cè)11073291260型號安裝位置額定電壓（KV）滅弧電壓（KV，有效值）工頻放電電壓（KV,有效值）5KA沖擊電流下殘壓幅值（KV）≥≤發(fā)電機(jī)出線425267第五章 配電裝置的設(shè)計配電裝置是發(fā)電廠和變電站的重要組成部分，在電力系統(tǒng)中起著接受和分配電能的作用。配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。其作用是在正常運(yùn)行情況下接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時迅速切斷故障部分，維維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。為此，配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求。 運(yùn)行可靠 便于操作、巡視和檢修 保證工作人員的安全 力求提高經(jīng)濟(jì)性 具有擴(kuò)建的可能發(fā)電廠的總布置設(shè)計要為安全生產(chǎn)、方便、節(jié)約和地創(chuàng)造各種條件，并注意建筑群體的協(xié)調(diào)，從整體出發(fā)，美化環(huán)境。有了好的總體布置，就能夠在生產(chǎn)過程中充分發(fā)揮先進(jìn)工藝設(shè)備作用，達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)效益。高壓配電裝置主要有以下幾種： 戶外配電裝置屋外配電裝置不需要建筑房屋，投資較省。屋外配電裝置分為普通中型、分相中型、半高型幾種形式。 屋內(nèi)配電裝置屋內(nèi)配電裝置的設(shè)備都布置在屋內(nèi)，占地面積小，能有效防止污染，但房屋建筑投資較大。在大中型發(fā)電廠和變電所中，35kV及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，110kV及以下的配電裝置由于設(shè)備體積大、各種間隔距離（綜合考慮到設(shè)備外形尺寸、檢修維護(hù)和搬運(yùn)的安全距離、電氣絕緣等因素而決定的）大，故多為屋外配電裝置。近年來，由于電氣布置和土建結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，110～220kV屋內(nèi)配電裝置的造價明顯降低，故在有特殊要求（如110～220kV供電深入城市、工廠負(fù)荷中心）或者嚴(yán)重環(huán)境污染地區(qū)，110～220kV配電裝置也可考慮屋內(nèi)式。 成套配電裝置成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)，是在制造廠內(nèi)把電氣設(shè)備全部組裝在開關(guān)柜內(nèi)，采用成套開關(guān)柜可簡化配電裝置安裝、縮小占地面積。 全封閉配電裝置全封閉電器配電裝置占地面積小，避免了空氣污染，抗震性好，一般造價較高。在本次設(shè)計中110KV采用半高型配電裝置，220KV采用普通中型配電裝置。第六章 變壓器及母線保護(hù)的設(shè)計繼電保護(hù)裝置，就是指能反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備所發(fā)生故障或不正常狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。它的基本任務(wù)是： 自動的、迅速的、有選擇性的將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，以保證系統(tǒng)無故障部分能迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，并使故障設(shè)備免予繼續(xù)遭受破壞； 反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，并根據(jù)維護(hù)運(yùn)行的條件，而動作于信號、減負(fù)荷或跳閘，這時，保護(hù)動作可以帶有一定的延時，以保證動作的選擇性。 由于電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，總是伴隨有電流的增大、電壓的降低以及電流電壓之間相位角的變化等物理現(xiàn)象，因此，利用這些物理量的變化，就能正確地區(qū)分系統(tǒng)是否出于正常運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。56 對繼電保護(hù)動作的基本要求繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。(1) 選擇性 所謂繼電保護(hù)裝置動作的選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒絕動作時，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)裝置將故障切除。(2) 速動性所謂速動性就是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障,對提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大的意義。(3) 靈敏性所謂繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時，保護(hù)裝置的反映能力。(4) 可靠性所謂保護(hù)裝置的可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障該保護(hù)應(yīng)該動作時，不應(yīng)該由于它本身的缺陷而拒絕動作；而在不屬于它動作的任何情況下，則應(yīng)該可靠不動作。 電力變壓器的繼電保護(hù)電力變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，他的故障對供電的可靠性和用戶的生產(chǎn)、生活將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置?，F(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會較少，但在實(shí)際運(yùn)行中，仍有可能發(fā)生各種類型的故障和異常運(yùn)行。為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并將異常和故障運(yùn)行對電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量的大小、電壓等級等因素，裝設(shè)必要的、動作可靠性高的繼電保護(hù)裝置。變壓器一般分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置： 瓦斯保護(hù)容量為800 KVA級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)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，瓦斯保護(hù)應(yīng)動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。對于高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器的線路—變壓器組，為采取是瓦斯保護(hù)能切除變壓器內(nèi)部故障的技術(shù)措施時，瓦斯保護(hù)可以動作于信號。 縱聯(lián)差動保護(hù)和電流保護(hù)反映變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)，對其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組的接地短路以及繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。容量為6300 KVA級以下并列運(yùn)行的變壓器以及10000 KVA級以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器， 時，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量為6300 KVA級以上，廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器。10000 KVA級以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器以及2000KVA級以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。對高壓側(cè)電壓為330KV及以上的變壓器，可裝設(shè)雙重差動保護(hù)?？v聯(lián)差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)共同構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。 反應(yīng)外部相間故障的后備保護(hù)對于由外部相間短路引起的變壓器過點(diǎn)電流，同時作為變壓器瓦斯保護(hù)、縱聯(lián)差動保護(hù)的后備保護(hù)，可采用下列保護(hù)：(1) 過電流保護(hù)，低電壓啟動的過電流保護(hù)，復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)。(2) 負(fù)序電流保護(hù)和單相式低電壓啟動的過電流保護(hù)。(3) 負(fù)序電流及單相式低電壓起動的過電流保護(hù)以及阻抗保護(hù)。 反應(yīng)外部接地短路故障的后備保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù) 對于400 KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。對自耦變壓器和多繞組的變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反映公共繞組以及各側(cè)過負(fù)荷的情況。過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上，帶時限動作于信號。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時過負(fù)荷保護(hù)可動作于跳閘和斷開部分負(fù)荷。 過勵磁保護(hù) 超高壓大型變壓器額定磁密接近于飽和磁密，過電壓或低頻率時容易引起過激磁，因此，500KV及以上的大容量變壓器以裝設(shè)過激磁保護(hù)。 其他非電量保護(hù)除了上述反應(yīng)電氣量特征的保護(hù)外，變壓器通常還應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)油箱內(nèi)油、氣、溫度等特征的非電量保護(hù)。 母線保護(hù)母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線發(fā)生故障，將使連接在母線上的所有元件停電。若樞紐變電所母線上發(fā)生故障時電壓降低影響全系統(tǒng)的供電質(zhì)量，甚至?xí)茐恼麄€系統(tǒng)的穩(wěn)定，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大，后果極為嚴(yán)重。根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)：(1) 對發(fā)電廠和變電所的220KV～500KV電壓的母線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇的切除故障的母線保護(hù)，并考慮實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化。(2) 110KV雙母線。(3) 110KV單母線，重要發(fā)電廠或110KV以上重要變電站的35KV～66KV母線，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求，需要快速切斷母線上的故障時。(4) 35KV～66KV電力網(wǎng)中主要變電站的35KV～66KV雙母線或單母線分段需要快速而有選擇性的切除一段或一組母線上的故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電時。 保護(hù)整定計算 T3變壓器保護(hù)整定計算 選用BCH1型差動繼電器構(gòu)成的差動保護(hù)(1) 運(yùn)行方式的選擇。1) 最大方式發(fā)電廠所有機(jī)組投入，且運(yùn)行在額定狀態(tài)。2) 最小方式發(fā)電機(jī)GG4檢修或者故障退出運(yùn)行，發(fā)電機(jī)GG3運(yùn)行在額定狀態(tài)。3) 計算各種運(yùn)行方式下的短路電流，如下圖51所示。圖61 各種運(yùn)行方式下的短路電流值(2) 求變壓器各側(cè)的一次額定電流，選擇保護(hù)用電流互感器變比，求電流互感器的二次側(cè)額定電流，計算結(jié)果見表51.表61額定電壓(KV)220110一次額定電流(A)61712338614變壓器繞組接線方式Y(jié)YΔ電流互感器接線方式ΔΔY電流互感器一次電流計算值（A）3617=106931233=21368614電流互感器變比1200/53000/512000/5二次回路額定電流(A)由表61可知，220KV側(cè)電流互感器的二次電流較大，因此確定220KV側(cè)為基本側(cè)。(3) 計算基本側(cè)保護(hù)的動作電流。1) 在正常運(yùn)行條件下，為防止電流互感器二次回路斷線時引起差動保護(hù)誤動作，保護(hù)裝置的動作電流Iact