【導(dǎo)讀】力網(wǎng)進行規(guī)劃設(shè)計進行規(guī)劃設(shè)計。首先，由變電所的原始資料來選定變電所母線的。定變電所的主要電氣設(shè)備；最后，對電氣設(shè)備進行配置及對所用電設(shè)計。

　　

【正文】 檢驗： m ax%%kV X I? sin? / NI =6%≤5% 故滿足要求 熱穩(wěn)定檢驗 : 2 39。39。 21( 1. 51 ) ( )k q k p r b rQ I t I t t? ? ? ? ?= (12)2(2+)= [(kA)2 s] 取過流保護的動作時間 prt =2s 2tIt =3421=1156 [(kA) 2 s] kQ 滿足熱穩(wěn)定要求 動穩(wěn)定檢驗 : esI = chI = 滿足動穩(wěn)定校驗 電纜 電纜應(yīng)按下列選擇及校驗 型式：應(yīng)根據(jù)敷設(shè)環(huán)境及使用條件選擇電纜型式。 （ 1） 明敷（包括架空、隧道、溝道內(nèi)等）的電纜，一般選用裸鋼帶鎧裝或塑料外護層電纜。 在易受腐蝕地區(qū)應(yīng)選用塑料外護電纜。在需要使用鋼帶鎧裝電纜時，宜選用二級外護層型式。 （ 2） 直埋敷設(shè)時，一般 選用鋼帶鎧裝電纜。在潮濕或腐蝕性土壤的地區(qū)，應(yīng)帶有塑料外護層。 （ 3） 三相交流系統(tǒng)的單芯電力電纜，要求金屬護外層采用一端接地時，在潮濕地區(qū)，外護層宜選用塑料擠包的型式。電力電纜除充油電纜外，一般采用三芯鋁芯電纜。 按額定電壓選擇： maxgNUU? 按最大持續(xù)工作電流選擇電纜截面 S： max 1gaI KI? 12tK KKK? 或 34tK K K K? , tK = )/()( 12 TTTT mm ?? tK —— 溫度修正系數(shù) 。 12,KK， 34KK —— 修正系數(shù) mT —— 電纜芯最高工作溫度 （ ℃ ）； 24 1T —— 對應(yīng)于額定載流量的基準環(huán)境溫度 （ ℃ ）； 2T —— 實際環(huán)境溫度； 1aI —— 對應(yīng)于所選用電纜截面 S、 環(huán)境溫度為 +25℃ 時，電纜長期允許載流量 （ A）。 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面以及允許電壓降的校驗，與裸導(dǎo)體計算相同。 熱穩(wěn)定校驗： S≥S min= fkKQ /C , C=)20(1 )20( 20 ?? ?? whfK Q ?? ?????10 2 式中 C—— 熱穩(wěn)定系數(shù)。（其他相關(guān)系數(shù)可以在發(fā)電廠電氣部分 P207 查出） 10kV 最大一回負荷出線電纜的選擇與校驗： NU =10kV； maxgI ==4/( 3 )= （ 1）型式： 熱阻系數(shù)為 80℃cm/w, NI =325A,直埋敷設(shè) ,截面積 240mm2， 纜芯最高工作溫度為+60℃ 的粘性浸漬絕緣三芯（鋁）電力電纜。（電力系統(tǒng)分冊 附表 10） （ 2）校驗： ①電壓： gNUU? =10kV ②電流： tK =12TT TTMM?? = )2560()4060( ?? = 3K = , 4K =1（ 發(fā)電廠電氣部分附表 1 19） 34tK K K K? =1= 1aKI =325A =269A maxgI =230A （ 3） 熱穩(wěn)定： 2 39。39。 21( 1. 51 ) ( )k q k p r b rQ I t I t t? ? ? ? ?= (12)2(+)= [(kA)2 s] (按裝設(shè)電抗器后的熱效應(yīng) ) 正常運行時得導(dǎo)體溫度 ： 220 0 m a x( ) /al alII? ? ? ?? ? ? =40+(6040)2302/2692=℃ C=)20(1 )20( 20 ?? ?? whfK Q ?? ?????10 2= Smin= fkKQ /C ? 10 3/=140240mm2 滿足要求 ④動穩(wěn)定：由廠家來保證。 25 互感器 電壓互感器 電壓互感器的選擇： 在 6~35kV 屋內(nèi)配電裝置中，一般釆用油浸式或澆注式電壓互感器； 110~220kV配電裝置特別是母線上裝設(shè)的電壓互感器，通常采用串級式電磁式電壓互感器；當(dāng)容量和準確經(jīng)滿足要求時，通常多在出線上采用電容式電壓互感器。 當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。電壓 互感器三個單相電壓互感器接線，主二次繞組連接成星形，以供電給測量表計，繼電器以及絕緣電壓表，對于要求相電壓的測量表計，只有在系統(tǒng)中性點直接接地時才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器供電給繼電器和接地信號（絕緣檢查）繼電器。 （ 1）一次電壓 U1： NU 1U NU ， NU 為電壓互感器 額定一次線電壓， 和 是允許的一次電壓波動范圍，即 177。10% NU 。 （ 2）二次電壓：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按下表選用所需的二次額定電壓。 表 411 二次額定電壓 繞組 主二次繞組 附加二次繞組 高壓側(cè)接入方式 接于線電壓上 接于相電壓上 用于中性點直接接地系統(tǒng)中 用于中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中 二次額定電壓（ V） 100 100/ 3 100 100/3 （ 3） 準確等級：電壓互感器的準確度是 在二次負荷下的準確級。用于電度表準確度不低于 級，用于電壓測量，不應(yīng)低于 1 級，用于繼電保護不應(yīng)低于 3級。 （ 4）二次負荷： NS 是對應(yīng)于在測量儀表所要求的最高準確級下，電壓互感器的額定容量。 S2 是二次負荷，它與測量儀表的類型，數(shù)量和接入電壓互感器的接線方式有關(guān)，電壓互感器的三相負荷經(jīng)常是不平衡的，所以通常用最大一相的負荷和電壓互感器一相的額定容量相比較。 10kV主母線電壓互感器 10kV側(cè)母線所連的電壓互感器的選擇，選用 JSJW10型電壓互感器： 表 412 JSJW10型電壓互感器參數(shù)表 型 式 額定變比 在下列準確等級下的額 定容量 最大容量（ VA） 三相（屋內(nèi)） JSJW10 10000/100/ 310 1 3 960 120 200 480 26 電流互感器 電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件： (1)型式： 電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于 6～ 20 kV 屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于 35 kV 及以上配電 裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器。有條件時，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。 （ 2）一次回路電壓 ： gNUU? gU 為電流互感器安裝處一次回路工作電壓， NU 為電流互感器額定電壓。 （ 3）一次回路電流 ： max 1ngII? maxgI 為電流互感器安裝處一次回路最大工作電流， 1nI 為電流互感器原邊額定電流。當(dāng)電流互感器使用地點環(huán)境溫度不等到于 +40℃時，進行修正。修正的方法與斷路器 nI 的修正方法相同。 （ 4）準確等級： 電流互感器準確等級的確定與電壓互感器相同，需先知電流互感器二次回路接測量儀表的類型及對準確等級的要求，并按準確等級要求最高的表計來選擇。 （ 5）動穩(wěn)定： 內(nèi)部動穩(wěn)定 chI ≤ dnKI12 式中 dK 電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)，它等于電流互感器級限通過電流峰值 dwI 與一次繞組額定電流 1nI 峰值之比，即 dK = dwI /( 2 1nI ) (6) 熱穩(wěn)定： 21()k n tQ I K? tK 為電流互感器的 1秒鐘熱穩(wěn)定 倍數(shù)。 10kV 出線電流互感器 （ 1）形式：采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式 （ 2）電壓： gU =10kV （ 3）電流： maxgI ==4/( 3 )= （ 4）準確等級：采用 級 27 根據(jù)計算結(jié)果可以選擇型號為 LFZ110的電流互感器，其主要參數(shù)如下： 表 413 LFZ110的電流互感器參數(shù) (電力系統(tǒng)分冊附表 41) 型號 額定電流比 （ A） 準確度 1S熱穩(wěn)定倍數(shù) 動穩(wěn)定倍數(shù) LFZ110 300/5 75 130 校驗： ①電壓：gNUU? ②電流： maxgNII? ③動穩(wěn)定： chI = 2 39。39。1I =(按裝設(shè)電抗器后的沖擊電流 ) 2 1ntIK= 2 130= kA, 2 1ntIK chI 滿足動穩(wěn)定的要求 ④熱穩(wěn)定： 2 39。39。 21(1. 51 ) ( )k q k p r b rQ I t I t t? ? ? ? ?= (12)2(+)= [(kA)2 s]( 按裝設(shè)電抗器后的熱效應(yīng) ) ( 1ntIK)2=(75) 2= [(kA)2 s] kQ 滿足熱穩(wěn)定要求 28 第五章 電氣設(shè)備配置 繼電保護配置 規(guī)劃 配置原則 系統(tǒng)繼電保護及自動裝置 繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要屏 障，在此設(shè)計變電站繼電保護結(jié)合我國目前繼電保護現(xiàn)狀突出繼電保護的選擇性，可靠性、快速性、靈敏性、運用微機繼電保護裝置及微機監(jiān)控系統(tǒng)提高變電站綜合自動化水平。 繼電保護配置原則 根據(jù) GB14285《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》中有關(guān)條款《繼電保護二十五項反事故措施要點》、《電力系統(tǒng)繼電保護》教材。 220 千伏系統(tǒng) 220 千伏線路配置 高頻距離保護 ，要求能 快速 反應(yīng)相間及接地故障。對于 220千伏雙母線接線，配置一套能快速有選擇性切除故障的母線保護。每條線路配置功能齊全，性能良好的故障錄波裝置。 110 千伏系統(tǒng) 110 千伏線路配置階段式距離保護，要求能反應(yīng)相間及接地故障。對于 110 千伏雙母線接線，配置一套能快速有選擇性切除故障的母線保護。每條線路配置功能齊全，性能良好的故障錄波裝置。 主變壓器保護 電力變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要的電氣設(shè)備 ,它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)正常運行帶來嚴重的后果 ,同時大容量變壓器也是非常貴重的設(shè)備 , ,因此必須根據(jù)變壓器的保護的容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的保護。 變壓器故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障包括相間短路、繞組的匝間短路和 單相接地短路；油箱外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要由外部短路或過負荷引起的過電流、油面降低。 對于上述故障和不正常工作狀態(tài)變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護： （ 1)為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路和油面降低，對于 及以上的油 浸 式變壓器和戶內(nèi) 以上變壓器 ,應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。 （ 2)為反應(yīng)變壓器繞組和引線的相間短路 ,以及中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路 ,應(yīng)裝設(shè)縱差保護或電流速斷保護。對于 及以上并列運行變壓器和 10MVA及以上 單獨運行變壓器 , 以及 壓器 ,應(yīng)裝設(shè)縱差保護。 （ 3)為反應(yīng)變壓器外部相間短路引起的過電流和同時作為瓦斯、縱差保護 (或電流速斷保護 )的后備應(yīng)裝設(shè)過電流保護 .例如 ,復(fù)合電壓起動過電流保護或負序過電流保護。 （ 4)為反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路 ,應(yīng)裝設(shè)零序電流保護。 （ 5)為反應(yīng)過負荷應(yīng)裝設(shè)過負荷保護 29 變電所主變保護的配置 電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一，它的安全運行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行，特別是大型電力變壓器，由于其造價昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦因故障而遭到損壞，其修復(fù)難度大，時間也很長，必然造成很大的經(jīng)濟損失。所以，本設(shè)計中主變保護配置如下： 主變壓器的主保護 （ 1） 瓦斯保護 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，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。 （ 2） 差動保護 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，其保護瞬時動作，跳開各側(cè)電源斷路器。 主變壓器的后備保護 （ 1） 過流保護 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，作為差動保護和瓦斯保護的后備，所以需裝設(shè)過電流保護。 而本次所設(shè)計的變電所，電源側(cè)為 220kV 和 110kV， 主要負荷在 10kV 側(cè)，即可裝設(shè)兩套過電流保護，一套裝在中壓側(cè) 110kV 側(cè)并裝設(shè)方向元件，電源側(cè) 220kV側(cè)裝設(shè)一套，并設(shè)有兩個時限 st 和 tⅢ ， 時限 定原側(cè)為 tⅢ ≥tⅡ + t ，用 U 切除三側(cè)全部斷路器。 過負荷保護 變壓器的過負荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負荷保護，過負荷保護一般經(jīng)追時動作于信號，而且三繞組變壓器各側(cè)過負荷保護均經(jīng)同一個時間繼電器。 變壓器的零序過流保護 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，用作變壓器主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護，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，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。 220kV、 110kV、 10kV 線路保護部分 220kV 線路保護 220kV 線路的安全運行，對整個電力系統(tǒng)有著相當(dāng)重要的影響