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高壓配電網(wǎng)c變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)論文畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)

2025-06-27 22:42本頁(yè)面
  

【正文】 置(current quick break protector)。電流速斷保護(hù)的組成及速斷電流的整定電流速斷保護(hù)就是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)。對(duì)于采用 DL 系列電流繼電器的速斷保護(hù)來(lái)說(shuō),就相當(dāng)于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)中抽去時(shí)間繼電器,即在起動(dòng)用的電流繼電器之后,直接接信號(hào)繼電器和中間繼電器,最后由中間繼電器觸點(diǎn)接通斷路器的跳閘回路。電流速斷保護(hù)的“死區(qū)”及其彌補(bǔ)由于電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流躲過(guò)了線路末端的最大短路電流,因此靠近末端的相當(dāng)長(zhǎng)一段線路上發(fā)生的不一定是最大短路電流(例如兩相短路電流)時(shí),電流速斷保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。這說(shuō)明,電流速斷保護(hù)不可能保護(hù)線路的全長(zhǎng)。這種保護(hù)裝置不能保護(hù)的區(qū)域,叫做“死區(qū)” ( dead band ) ,為了彌補(bǔ)死區(qū)得不到保護(hù)的缺陷,所以凡是裝設(shè)有電流速斷保護(hù)的線路,必須配備帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù),過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間比電流速斷保護(hù)至少長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差 ,而且前后的過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間又要符合“階梯原則”,以保證選擇性。在電流速斷的保護(hù)區(qū)內(nèi),速斷保護(hù)為主保護(hù),過(guò)電流保護(hù)作為后備;而在電流速斷保護(hù)的死區(qū)內(nèi),則過(guò)電流保護(hù)為基本保護(hù)。電流速斷保護(hù)的靈敏度電流速斷保護(hù)的靈敏度按其安裝處(即線路首端)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流 作為最小短路電流 來(lái)檢驗(yàn)。因此電流速斷保護(hù)的靈敏度必須滿足的條件為Sp= ≥~2按GB50062 —1992,Sp≥ ;按JBJ6 —1996,Sp≥2。3)變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)的組成,原理與線路過(guò)負(fù)荷保護(hù)完全相同,其動(dòng)作電流的整定計(jì)算公式也與線路過(guò)負(fù)荷保護(hù)基本相同。只是應(yīng)用變壓器的額定一次電流,動(dòng)作時(shí)間一般取 S 定時(shí)限過(guò)電流,電流速斷保護(hù)與過(guò)負(fù)荷保護(hù)的綜合電路。4)變壓器的瓦斯保護(hù)容量為800KVA級(jí)以上的油浸式變壓器,均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù),當(dāng)有內(nèi)部故障時(shí)產(chǎn)生經(jīng)微瓦斯后油面下降時(shí)保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào),當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí),瓦斯保應(yīng)動(dòng)作與斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。瓦斯保護(hù)裝置及整定:瓦斯繼電器又稱氣體繼電器,瓦斯繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中,油箱內(nèi)的氣體通過(guò)瓦斯繼電器流向油枕。目前,國(guó)內(nèi)采用的瓦斯繼電器有浮筒擋板式和開(kāi)口杯式兩種型式。在本設(shè)計(jì)中采用開(kāi)口杯式。瓦斯保護(hù)的整定:(1)、一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為250—300m,變壓器容量在10000KVA以上時(shí),一般正常整定值為250cm2,氣體容積值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來(lái)改變。(2)、重瓦斯保護(hù)油流速度的整定—,在整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn),而不依據(jù)繼電器處的流速。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),—,保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。但是,在變壓器外部故障時(shí),由于穿越性故障電流的影響,—。因此,本設(shè)計(jì)中,為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作,可將油流速度整定在1S左右。 氣體保護(hù)的原理圖5)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)瓦斯保護(hù)只能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的故障,而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及引出線的故障,因此,瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù),對(duì)容量較小的變壓器可以在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)變壓器的全部,故當(dāng)其靈敏度不能滿足要求時(shí),就必須采用快速動(dòng)作并能保護(hù)變壓器的全部繞組,絕緣套管及引出線上各種故障的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。瓦斯保護(hù)職能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的故障,而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及引出線的故障,因此,瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù),對(duì)容量較小的變壓器可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù),但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)變壓器的全部,故當(dāng)靈敏度不能滿足要求時(shí),就必須采用快速動(dòng)作并能保護(hù)變壓器全部繞組,絕緣套管及引出線上各種故障的縱差動(dòng)保護(hù)。為了防止外部短路引起的過(guò)電流和作為變壓器差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備,變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。后備保護(hù)的方案有過(guò)電流保護(hù)、負(fù)荷電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)、負(fù)序過(guò)電流保護(hù)和低阻抗保護(hù)等。目前,已廣泛采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)。 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理圖變壓器的接地保護(hù): 在中性點(diǎn)直接接地的變壓器上,一般應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。如果變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行,其接地保護(hù)一般采用零序電流保護(hù),保護(hù)接于中性點(diǎn)引出線的電流互感器上。所以在變壓器的接地保護(hù)采用零序電流保護(hù)。為了防止外部短路引起的過(guò)電流和作為變壓器差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備,變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。后備保護(hù)的方案有過(guò)電流保護(hù)、負(fù)荷電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)、負(fù)序過(guò)電流保護(hù)和低阻抗保護(hù)等。目前,已廣泛采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)。故在本設(shè)計(jì)也采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)。變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù):過(guò)負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對(duì)稱負(fù)荷引起的過(guò)流保護(hù)。保護(hù)用一個(gè)電流繼電器接于一相電流上,經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。對(duì)于兩側(cè)有電源的三繞組降壓變壓器,三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器額定電流整定。在本設(shè)計(jì)中,采用由BCH2繼電器起動(dòng)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。主變壓器整定計(jì)算1.(1)變壓器 側(cè)與變壓器 側(cè)變壓器 側(cè)額定電壓為110KV,額定電流為 =31500/( )=。的接線方式為 型,計(jì)算變比為 = = 實(shí)際變比 =200/5=40,差動(dòng)臂電流為 A變壓器 側(cè)額定電壓為35KV,額定電流為 =31500/( )=491KA。的接線方式為 型,計(jì)算變比為 = = 實(shí)際變比 =400/5=80,差動(dòng)臂電流為 A由于 ,則選擇35KV為基本側(cè),平衡線圈 放于35KV側(cè),平衡線圈 放于110KV側(cè)。(2)確定動(dòng)作電流躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流: = =躲開(kāi)電流互感器二次斷線: = 546=709A= ( 1++) 546=所以繼電器的動(dòng)作電流: (3)確定線圈接法和匝數(shù)110KV與35KV側(cè)電流互感器分別接到平衡線圈 與 BCH2繼電器在保護(hù)時(shí)的動(dòng)作安全匝數(shù)值 則有匝其中取差動(dòng)線圈匝數(shù)為6匝,平衡繞組線圈匝數(shù)為2匝。(4)確定非基本側(cè)線圈匝數(shù)。= 匝選取整匝 匝(5)校驗(yàn)相對(duì)誤差: ,合格。(6)靈敏度校驗(yàn): ,合格。:電流繼電器一次動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器額定電流整定:Kk= Kh==對(duì)于降壓變電站低壓繼電器一次動(dòng)作電壓,應(yīng)按最低工作電壓整定。負(fù)序電壓繼電器的一次動(dòng)作電壓,應(yīng)按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流整定取 = =變壓器的接地保護(hù):在中性點(diǎn)直接接地的變壓器上,一般應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。如果變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行,其接地保護(hù)一般采用零序電流保護(hù),保護(hù)接于中性點(diǎn)引出線的電流互感器上。所以在本設(shè)計(jì)中變壓器的接地保護(hù)采用零序電流保護(hù)。變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù):過(guò)負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對(duì)稱負(fù)荷引起的過(guò)流保護(hù)。保護(hù)用一個(gè)電流繼電器接于一相電流上,經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。對(duì)于二繞組降壓變壓器,各側(cè)均應(yīng)裝設(shè)保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器額定電流整定,即 高壓側(cè): =() 31500/( 115)=低壓側(cè): =() 31500/( 35)=變電站的保護(hù),變電站的所用負(fù)荷很少,主要負(fù)荷時(shí)變壓器的冷卻設(shè)備以及其它一些用電負(fù)荷。如:強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵,水泵風(fēng)扇等,采暖通風(fēng)照明及檢修用電等。故一般變電所,所用變壓器的容量為50—135KV,中小型變電所所用20KVA即能滿足要求。變電所所用接線很簡(jiǎn)單,一般用一臺(tái)所用變壓器,自變電所中最低以及電壓母線引接電源,副邊采用380/220中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng),用單母線接線。大容量變電所,所用電較多,一般裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器,兩臺(tái)所用變壓器分別接在變電所最低一級(jí)電壓母線的不同分段上。 第7章 防雷保護(hù)計(jì)算 防雷保護(hù)對(duì)直擊雷的保護(hù)一般來(lái)用避雷針或避雷線。由線路入侵的雷電波電壓;其主要防護(hù)措施是在發(fā)電廠,變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器。以限制入侵雷電波的幅值。使設(shè)備上的過(guò)電壓不超過(guò)其沖擊耐壓值。在變電所60KV側(cè)和10KV側(cè)母線分別設(shè)置閥型避雷器,其型號(hào)分別為FZ—60 ,F(xiàn)Z—10對(duì)于35—60KV的配電裝置中,以防止雷擊時(shí)引起的反擊,閃絡(luò)可能一般采用獨(dú)立避雷針進(jìn)行保護(hù)。并應(yīng)滿足不發(fā)生反擊要求,并且使所有的電氣設(shè)備都在避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi),為了防止避雷針與被保護(hù)設(shè)備之間的空氣間隙被擊穿,而造成反擊事故。110kv 的屋外配電裝置,將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架上,對(duì)于10kv 和35kv 的屋內(nèi)配電裝置,為防止雷擊時(shí)引起反擊閃絡(luò)的可能,采用獨(dú)立的避雷針。主變壓器用獨(dú)立的避雷針。屋外組合導(dǎo)線,采用獨(dú)立的避雷針。變電站的保護(hù)范圍分為三種:1)電工裝置,包括屋內(nèi)外配電裝置、主控制樓、組合導(dǎo)線和母線橋等。2)需要采取防雷措施的建筑物和構(gòu)造物,按著在發(fā)生火花時(shí)能否引起爆炸或火災(zāi)。凡是在建筑物長(zhǎng)期保存或經(jīng)常發(fā)生瓦斯、蒸汽、塵埃與空氣的混合物,可能引起電火花發(fā)生爆炸,以及引起房屋破壞和人身事故者。但在因電火花發(fā)生爆炸時(shí),不致引起巨大的破壞或人身事故者。凡遭受直擊雷時(shí),僅有火災(zāi)及機(jī)械破壞危害,且對(duì)建筑物內(nèi)部的人有危害者。3)不需專(zhuān)門(mén)防雷保護(hù)的建筑物。在變電站中的建筑物裝設(shè)直擊保護(hù)裝置,諸如屋內(nèi)外配電裝置,主控室等。變電站遭受雷害可能來(lái)自兩個(gè)方面:雷直擊于變電站,雷擊線路,沿線路向變電所入侵的雷電波。1)應(yīng)該采用避雷針或避雷線對(duì)高壓配電裝置進(jìn)行直擊雷保護(hù)并采取措施防止電擊。2)應(yīng)該采取措施防止或減少發(fā)電廠和變電所近區(qū)線路的雷擊閃絡(luò)并在廠、所內(nèi)適當(dāng)配置閥式避雷器以減少雷電侵入波過(guò)電壓的危害。3)按本標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)采用的雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)方案校驗(yàn)時(shí),校驗(yàn)條件為保護(hù)接線一般應(yīng)該保證2km外線路導(dǎo)線上出現(xiàn)雷電侵入波過(guò)電壓時(shí),不引起發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備絕緣損壞。雷電所引起的大氣過(guò)電壓將會(huì)對(duì)電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,因此,在變電所和高壓輸電線路中,必須采取有效的防雷措施,以保證電器設(shè)備的安全。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,當(dāng)前變電所中采用的防雷保護(hù)措施是可靠的,但是雷電參數(shù)和電器設(shè)備的沖擊放電特性具有統(tǒng)計(jì)性,故防雷措施也是相對(duì)的,而不是絕對(duì)的。 防雷的裝置與防雷計(jì)算1)配電裝置的每組母線上,應(yīng)裝設(shè)避雷器,但進(jìn)出線裝設(shè)避雷器時(shí)除外。2)旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器,應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí),避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。3)220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí),應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。4)三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。5)下列情況的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器(1)直接接地系統(tǒng)中,變壓器中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣且裝有隔離開(kāi)關(guān)時(shí)。(2)直接接地系統(tǒng)中,變壓器中性點(diǎn)為全絕緣,但變電所為單進(jìn)線且為單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)。(3)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)上。6)發(fā)電廠變電所35KV及以上進(jìn)線段,在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。7)SF6全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。8)110—220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。35KV系統(tǒng)最高電壓為60KV選用氧化鋅避雷器相對(duì)地的電壓為 選擇Y10W550型無(wú)間隙氧化鋅避雷器按額定電壓為50KV本變電站直擊雷防護(hù)采用避雷針,變電站圍墻四角各布置1 支避雷針,共布置4支避雷針,每支避雷針高30m。本站東西向長(zhǎng)100m,南北向?qū)?0m,占地面積6732m2,110kV 配電裝置構(gòu)架高13m,35kV 終端桿高14m。避雷針保護(hù)范圍計(jì)算如下:各針保護(hù)半徑 由下式計(jì)算:式中, p ——高度影響系數(shù),當(dāng)h≤30m 是,p=1;h ——避雷針高度;——被保護(hù)物高度;—— 高度保護(hù)半徑;p ——高度影響參數(shù);四針保護(hù)半徑為 兩針間的保護(hù)寬度為 由計(jì)算結(jié)果可知,保護(hù)寬度都大于零,所以變電站內(nèi)所有被保護(hù)物都在保護(hù)范圍內(nèi)。 防雷保護(hù)圖及其保護(hù)范圍第8章 結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成了理論課程和畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上對(duì)所學(xué)知識(shí)一次綜合性的總結(jié)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),基本掌握110kV/35kV變電站電氣主接線設(shè)計(jì)的基本步驟和方法,選擇符合設(shè)計(jì)的接線方式,110kV側(cè)用單母線接線方式,35kV側(cè)用單母線分段帶旁路母線接線方式,用擬定的接線方式進(jìn)行比較,然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù),容量及型號(hào),確定了變壓器用兩臺(tái),容量為31500KVA,型號(hào)為SSZ9—31500/110,對(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償做了明確的計(jì)算,然后采用標(biāo)幺值法對(duì)短路計(jì)算進(jìn)行了分析與處理。根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果,對(duì)高壓熔斷器,隔離開(kāi)關(guān),母線和電壓互感器,電流互感器進(jìn)行了選型。在對(duì)電氣設(shè)備選擇設(shè)計(jì)上查閱資料,與擬定的設(shè)備進(jìn)行比較,采用合理的設(shè)備,對(duì)主變壓器進(jìn)行了保護(hù)設(shè)計(jì)與整定計(jì)算,選用合理的方式,分析計(jì)算了防雷保護(hù)的設(shè)計(jì),同時(shí)畫(huà)出了所需的原理圖。110kV/35kV變電站電氣部分設(shè)計(jì)的過(guò)程,是對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一次檢驗(yàn)和實(shí)踐,從而使電力專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到鞏固和加深,逐步提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我查閱了大量的文獻(xiàn)資料,積累了豐富的材料,培養(yǎng)了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,并使專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到鞏固和升華。通過(guò)此次設(shè)計(jì),這使我深深感受到了我國(guó)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性,在以后的學(xué)習(xí)和工作中,我將繼續(xù)發(fā)揚(yáng)這種能吃苦的精神,為我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。但在本次設(shè)計(jì)中仍有不足與疏漏。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,雖然有老師的耐心講解,有大量的文獻(xiàn)資料可供查閱,但對(duì)于一些具體問(wèn)題,仍感覺(jué)吃不透,我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中揚(yáng)長(zhǎng)避短,發(fā)揚(yáng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,使所到的知識(shí)不斷升華。
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