【正文】 計(jì)的變電站位于市郊區(qū)，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以該變電所220KV及110KV電壓等級(jí)均采用普通中型配電裝置，具有運(yùn)行維護(hù)、檢修且造價(jià)低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰，運(yùn)行可靠，不易誤操作，各級(jí)電業(yè)部門(mén)無(wú)論在運(yùn)行維護(hù)還是安裝檢修，方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性，所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。屋內(nèi)、屋外配電裝置的安全凈距[1]如下表71和72所示。表71 屋內(nèi)配電裝置安全凈距（mm）符號(hào)適用范圍額定電壓35KVA1（1）帶電部分直接接地部分之間（2），與遮欄上方帶電間300A2（1）不同相的帶電部分之間（2）斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的斷口兩側(cè)帶電部分之間300B1（1）柵狀遮欄至帶電部分之間（2）交叉的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電部分之間1050B2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間400C無(wú)遮欄裸導(dǎo)體至地面之間2600D平行的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄裸導(dǎo)體之間2100E通向屋內(nèi)的出線套管至屋外通道的路面4000表72 屋外配電裝置的安全凈距（mm）符號(hào)適用范圍額定電壓（KV）110J220JA1（1）帶電部分直接接地部分之間（2），與遮欄上方帶電部分之間10001800A2（1）不同相的帶電部分之間（2）斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間11002000B1（1）設(shè)備運(yùn)行時(shí)，其外廓至無(wú)遮欄帶電部分之間（2）交叉的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電部分之間（3）柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間（4）帶電作業(yè)時(shí)的帶電部分至接地部分之間17502550B2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間1101900C（1）無(wú)遮欄裸導(dǎo)體至地面之間（2）無(wú)遮欄裸導(dǎo)體至建筑物、構(gòu)筑物頂部之間35004300D（1）平行的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電部分之間（2）帶電部分與建筑物、構(gòu)筑物的邊沿部分之間30003800（1)充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等；（2)出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線；（3)符合外部條件，安全距離要符合要求。本變電所主要由屋外配電裝置，主變壓器、主控制室、及35KV屋內(nèi)配電裝置和輔助設(shè)施構(gòu)成，屋外配電裝置在整個(gè)變電所布置中占主導(dǎo)地位，占地面積大。本所有220KV、110KV各電壓等級(jí)集中布置，將220KV配電裝置布置在北側(cè)， 110KV配電裝置布置在南側(cè)，這樣各配電裝置位置與出線方向相對(duì)應(yīng)，可以保證出線順暢，避免出線交叉跨越，兩臺(tái)主變位于電壓等級(jí)配電中間，以便于高中低壓側(cè)引線的連接，便于運(yùn)行人員監(jiān)視控制，主控制樓布置在35KV屋內(nèi)配電裝置并排在南側(cè)，有利于監(jiān)視220KV及主變[15]。（1)220KV高壓配電裝置220KV同樣采用屋外普通中型單列布置，它共有8個(gè)間隔，近期出線2個(gè)間隔，遠(yuǎn)期沒(méi)有，兩臺(tái)主變進(jìn)線各一個(gè)間隔，電流互感器及避雷器占一個(gè)間隔，母聯(lián)和旁路斷路器各占一個(gè)間隔，間隔寬度為8米。（2)110KV高壓配電裝置采用屋外普通中型布置、斷路器單列布置，且共有10個(gè)間隔，間隔寬度為14米，近期出線5個(gè)間隔，兩個(gè)連線間隔，母聯(lián)和旁路斷路器各一個(gè)間隔，電壓互感器和避雷器共占一個(gè)間隔。（3) 35KV高壓配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置,且采用兩層式。（4)道路因設(shè)備運(yùn)輸和消防的需要，主控樓、主變220KV、110KV側(cè)配電裝置處鋪設(shè)環(huán)形行車(chē)道路，路寬4米，“丁”型、“十”字路口弧形鋪設(shè)，各配電裝置主母線與旁母之間道路寬3米，為方便運(yùn)行人員操作巡視檢修電器設(shè)備，～1米環(huán)形小道，電纜溝蓋板也可作為部分巡視小道，行車(chē)道路弧形處轉(zhuǎn)彎半徑不小于7米[4]。第8章 繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置 線路保護(hù)線路的故障主要有相間短路、單相接地（在小接地電流系統(tǒng)中），或單相短路（在大接地電流系統(tǒng)中）。最簡(jiǎn)單的相間短路保護(hù)和單相接地保護(hù)便是電流保護(hù)和交流絕緣監(jiān)視裝置[20]。 按電流保護(hù)作用分類： （1）相間短路保護(hù)：反映短路電流的全電流，稱為電流保護(hù)； （2）接地短路保護(hù)：反映短路電流的零序分量，稱為零序電流保護(hù)反映相間短路的電流保護(hù)的分類：（1）過(guò)電流保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)是反映電流增加而動(dòng)作的保護(hù)。動(dòng)作電流是按最大負(fù)荷電流整定的，其保護(hù)范圍延伸到相鄰的下一段線路，為獲得選擇性，其時(shí)限按階梯原則選擇。表示動(dòng)作時(shí)間與流過(guò)保護(hù)裝置的電流關(guān)系曲線稱為過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限特性： a、定時(shí)限特性：當(dāng)通過(guò)保護(hù)裝置的電流大于其動(dòng)作電流時(shí)，保護(hù)裝置就啟動(dòng)。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是一定的，與通過(guò)保護(hù)裝置的電流大小無(wú)關(guān)。 b、具有這種特性的過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與通過(guò)保護(hù)裝置的電流大小成反比。 （2）電流速斷保護(hù)　 動(dòng)作電流按躲過(guò)被保護(hù)線路外部短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的最大短路電流來(lái)整定，以保證有選擇性動(dòng)作的保護(hù)稱為電流速斷保護(hù)。 （3）限時(shí)電流速斷保護(hù) 能保護(hù)線路全長(zhǎng)，可用來(lái)作為被保護(hù)線路末端故障的主保護(hù)，且可作為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的近后備。 （4）三段式電流保護(hù) 為保證迅速而有選擇的可靠切除故障線路，一般在靈敏度能滿足要求的35KV及以下的送電線路上，常裝設(shè)瞬時(shí)電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)相配合而構(gòu)成的一整保護(hù)裝置，作為相間短路保護(hù)。 （5）電網(wǎng)相間短路的方向電流保護(hù) 方向電流保護(hù)主要由方向元件、電流元件和時(shí)間元件組成。方向元件和電流元件必須同時(shí)動(dòng)作以后，才能去啟動(dòng)時(shí)間元件，再經(jīng)過(guò)時(shí)間元件延時(shí)后動(dòng)作于跳閘。二、電網(wǎng)的接地保護(hù)分類[20]：零序電流保護(hù)（1）零序電流速斷（零序I段）保護(hù)（2）零序電流限時(shí)速斷（零序II段）保護(hù)（3）零序過(guò)電流（零序III段）保護(hù)方向性零序電流保護(hù)三、電網(wǎng)的距離保護(hù) 在重負(fù)荷，長(zhǎng)距離，電壓等級(jí)高的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，電流電壓保護(hù)很難滿足選擇性，靈敏性以及快速切除故障的要求，為此，就需要采用性能更加完善的距離保護(hù)相配合。四、高頻保護(hù) 因220KV線路電壓較高，輸送功率較大，為了滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求，故障切除的時(shí)間要短，所以，除裝有零序保護(hù)，距離保護(hù)以外，還裝有高頻保護(hù)。五、自動(dòng)重合閘220KV線路是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。因系統(tǒng)單相接地故障最多，所以線路開(kāi)關(guān)都裝有分相操作機(jī)構(gòu)，當(dāng)單相接地時(shí)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)跳開(kāi)故障相的線路兩側(cè)開(kāi)關(guān)，沒(méi)有故障的那兩相不跳閘。當(dāng)相間故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作同時(shí)跳開(kāi)線路兩側(cè)三相開(kāi)關(guān)。這樣對(duì)用戶的可靠供電，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止過(guò)電壓等均有好處。 單相跳閘重合閘要進(jìn)行單相重合，三相故障要進(jìn)行三相重合，這種重合閘叫綜合重合閘。為了找出故障相，綜合重合閘裝有選相元件，即每相裝有單獨(dú)的選擇故障相的保護(hù)。 電力系統(tǒng)中主變壓器一般具有下列故障形式[17]：（1）繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；（2）繞組的匝間短路；（3）外部相間短路引起的過(guò)電流；（4）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓；（5）過(guò)負(fù)荷；（6）油面降低；（7）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。故應(yīng)根據(jù)上列故障設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)，所以一般本變電所應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)：瓦斯保護(hù)當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。當(dāng)變壓器安裝處電源側(cè)無(wú)斷路器或短路開(kāi)關(guān)時(shí)，可作用于信號(hào)?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 10000kVA及以上的單獨(dú)運(yùn)行變壓器和6300kVA及以上的并列運(yùn)行變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。防止變壓器繞組和引出線相間短路以及繞組匝間短路。電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)電力變壓器出現(xiàn)故障情況時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電流增大，因此應(yīng)該裝設(shè)零序電流保護(hù)，以確保其運(yùn)行安全。零序電流保護(hù)中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)中，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)有電源的變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行時(shí)，對(duì)外部單相接地引起的過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。零序電流保護(hù)可由兩段組成，每段應(yīng)各帶兩個(gè)時(shí)限，并均應(yīng)以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障范圍；以較長(zhǎng)的時(shí)限有選擇性地動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。變壓器的過(guò)勵(lì)磁保護(hù)，應(yīng)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流。防止變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)后備的后備阻抗保護(hù)。防止變壓器對(duì)稱過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。高壓母線上發(fā)生故障可以歸納為3種：母線上所連設(shè)備故障 母線瓷瓶閃絡(luò)或母線的帶電導(dǎo)線直接閃絡(luò) 人為的操作和作業(yè)引起。 一般來(lái)說(shuō)，如果不裝設(shè)特殊的母線保護(hù)，靠相鄰的元件的后備保護(hù)最終也可以切除故障，但是這樣將延長(zhǎng)故障切除時(shí)間，擴(kuò)大停電范圍，造成大面積停電，因此在220KV及以上的超高壓電網(wǎng)中必須裝設(shè)母線保護(hù)[17]。本變電所主要裝設(shè)下一母線保護(hù)：本變電站采用帶制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)，此保護(hù)是將母線上引出線的電流按照一定的方式組合成一制動(dòng)電壓，以阻止繼續(xù)電保護(hù)動(dòng)作，這種電流又以另外的方式組合成一差動(dòng)電壓，以啟動(dòng)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)。如果差動(dòng)保護(hù)電壓大于制動(dòng)電壓，則保護(hù)動(dòng)作；如果差動(dòng)電壓小于制動(dòng)電壓，則裝置不動(dòng)作[18]。 35KV保護(hù)整定 取35KV變電所A的架空出線進(jìn)行三段式電流保護(hù)，三段式電流保護(hù)一般由無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（Ⅰ段）、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)（Ⅱ段）和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（Ⅲ段）相互配合構(gòu)成整套保護(hù)。其中Ⅰ、Ⅱ段聯(lián)合作為線路的主保護(hù)，Ⅲ段作為本線路的近后備和相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。在有些情況下，可以只裝兩段甚至一段，下圖81為35KV低壓側(cè)架空出線圖81所示： 圖81 35KV架空出線示意圖 （1）無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù) 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)是僅反映于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)。保護(hù)整定原則：保護(hù)動(dòng)作電流按躲開(kāi)本線路末端的最大短路電流。，則KA動(dòng)作時(shí)限t=0s 對(duì)速斷保護(hù)進(jìn)行靈敏性校驗(yàn)，在本段保護(hù)范圍區(qū)域最小不小于15%，最大保護(hù)范圍大于50%。（2）限時(shí)電流速度保護(hù)由于限時(shí)電流保護(hù)的整定需與下段線路配合，而此段線路為設(shè)計(jì)的終端，故不需對(duì)其進(jìn)行整定計(jì)算，只對(duì)其靈敏性和動(dòng)作時(shí)限進(jìn)行選擇，校驗(yàn)。～；動(dòng)作時(shí)限 （3）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)通常是指其起動(dòng)電流按照躲開(kāi)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的一種保護(hù)裝置。它在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)該起動(dòng)，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，則能反應(yīng)于電流的增大而動(dòng)作，線路的最大負(fù)荷電流 靈敏性校驗(yàn)： 式中：－可靠系數(shù)，～；－自起動(dòng)系數(shù)，～3；－電流繼電器的返回系數(shù)。動(dòng)作時(shí)限?。旱?章 結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的時(shí)間，我順利的完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。從總體上來(lái)說(shuō)，我對(duì)自己的成果還是比較滿意的，也基本上達(dá)到了老師的要求。這段時(shí)間我翻閱了許多的書(shū)籍，從對(duì)變電站的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件實(shí)際應(yīng)用的設(shè)計(jì)。不過(guò)由于本人經(jīng)歷、閱歷、實(shí)際操作能力有限。難免存在一些不近人意的地方，請(qǐng)各位老師指點(diǎn)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，不僅豐富了我的專業(yè)知識(shí)，還讓我深深體會(huì)到了認(rèn)識(shí)事物的過(guò)程。從拿到題目，再查閱資料，對(duì)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)、論證、修改到設(shè)計(jì)的完成。體現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。更重要的是這次設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了讓自己獨(dú)立完成一件事情，為將來(lái)參加工作做好基礎(chǔ)。當(dāng)然這次設(shè)計(jì)從開(kāi)始到結(jié)束都離不開(kāi)吳老師的幫助，在此表示謝意。致 謝本設(shè)計(jì)的順利完成，自己付出了許多勞動(dòng)，但與吳老師的細(xì)心指教是分不開(kāi)的。在過(guò)程中體現(xiàn)出吳老師的淵博專業(yè)知識(shí)，更體現(xiàn)出了吳老師的寬厚待人的品質(zhì)。我在設(shè)計(jì)過(guò)程中不但學(xué)會(huì)了勤奮求實(shí)的工作精神，更懂得了待人的品質(zhì)。這一切將在我以后的工作生涯中起著重要的作用。借此機(jī)會(huì)，向幫助過(guò)我的老師，特別是吳老師表示衷心的謝意！在過(guò)程中，我還要特別感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)、朋友們，是在他們的鼓勵(lì)、支持下我才會(huì)有今天的成績(jī)。 參考文獻(xiàn)[1] [M].中國(guó)電力出版社，2004[2] [M].1996[3] [M].中國(guó)水利水電出版社，2001[4] 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