【導讀】變的主接線，然后又通過負荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，算對高壓熔斷器，隔離開關，母線，絕緣子，電壓互感器，電流互感器進行了選型，從而完成了110kv電氣一次及二次設計。我國變電站及其設計的發(fā)展趨勢·················5. 變電站設計的主要原則和分類··················7. 設計思路及工作方法·······················8. 設計內(nèi)容及要求·······················10. 電氣主接線的基本形式····················14. 主變壓器的選擇·······················19. 5短路電流計算···························22

　　

【正文】 次負荷 (Ω ) 倍數(shù) LCWD110 (50100) ～(300600)/5 1D D 2 30 75 150 1 4 15 因為 ? ? ? ?AI N 600~300~100~501 ? ， AI ? ，所以 max1 IIN ? （二） 35kv 側電流互感器的選擇 查表，選用 LCWDL－ 35－ 2 20～ 2 300/5 型，如下表所示： 表 67 LCWD－ 110－ (50~100)～ (300~600)/5技術參數(shù) 型號 額定電流比(A) 級次組合 準確級次 二 次 負 荷(Ω ) 10%倍數(shù) 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動穩(wěn)定倍數(shù) 1級 3級 二次負荷 (Ω ) 倍數(shù) LCWD110 (50100) ～(300600)/5 1D D 2 30 75 150 1 4 15 因為 ? ? ? ?AI N 600~300~100~501 ? ， AI ? ，所以 max1 IIN ? （三） 10kv 側電流互感器的選擇 查表 選用 LBJ－ 10－ 2020～ 6000/5 型，如下表所示： 表 68 LCWDL－ 35－ 2 20～ 2 300/5技術參數(shù) 型號 額定電流比 (A) 級次組合 準確級次 二次負荷(Ω ) 10%倍數(shù) 1s熱穩(wěn)定倍數(shù) 動穩(wěn)定倍數(shù) 級 1級 二次負荷 (Ω ) 倍數(shù) LCWDL35 2 20～ 2 300/5 2 75 135 D 2 15 39 因為 AI N 6000~20201 ? ， AI 1458max ? ，所以 max1 IIN ? 電壓互感器的選擇 (一 ) 110kv 側電壓互感器的選擇 由以上 查表，選擇 JCC－ 110 型，如下表所示： 表 610 JCC－ 110技術參數(shù) 型式 額定變比 在下列準確等級 下額定容量 (VA) 最大容量 (VA) 1級 3級 單相 JCC110 100/110000 500 1000 2020 (二 ) 35kv 側電壓互感器的選擇 由以上查表， 選擇 JDJ－ 35 型，如下表所示： 表 611 JDJ－ 35技術參數(shù) 型式 額定變比 在下列準確等級 下額定容量 (VA) 最 大 容 量(VA) 1級 3級 單相 JDJ35 35000/100 150 250 600 1200 (三 ) 10kv 側電壓互感器的選擇 由以上查表，選擇 JDZ－ 10 型，如下表所示： 表 612 JDZ－ 10技術參數(shù) 型式 額定變比 在下列準確等級 下額定容量 (VA) 最 大 容 量(VA) 1級 3級 單相 JDZ10 10000/100 80 150 300 500 40 7 繼電保護的配置 繼電保護的基本知識 在變電所的設計和運行中，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行的可能性，如設備的相間短路、對地短路及過負荷等故障。 為了保證用戶的可靠供電，防止電氣設備的損壞及事故擴大，應盡快地將故障切除。這個任務靠運行人員進行手動操作控制是無法實現(xiàn)的，必須由繼電保護裝置自動地、迅速地、有選擇性地將故障設備切除，而當不正常運行情況時，要自動地發(fā)出信號以便及時處理，這就是繼電保護的任務。 110kv 線路的繼電保護配置及整定計算 110kV 線路繼 電保護配置 距離保護是根據(jù)故障點距離保護裝置處的距離來確定其動作電流的，較少受運行方式的影響，在 110— 220kV 電網(wǎng)中得到廣泛的應用。故在本設計中，采用三段式階梯時限特性的距離保護。距離保護的第一段保護范圍為本線路長度的 80％ 85％，TⅠ約為 ，第二段的保護范圍為本線路全長并延伸至下一線路的一部分， TⅡ約為 — ，距離第一段和第二段構成線路的主保護。距離保護的第三段作為相鄰線路保護和斷路器拒動的遠后備保護，和本線路第一段和第二斷保護的近后備。 110kV 線路繼電保護整定 計算 A. 對線路 L1 進行整定計算 1. 對距離保護的Ⅰ段進行整定計算 . ????? ?? ZLKZ r e ls e t st 01?? 2. 對距離保護的Ⅱ段進行整定計算 Ⅱ斷的整定計算與相鄰下級的Ⅰ段相配合 41 ? ?????? ?? . setbrelset ZKZKZ . ???? ?? tre lse t ZKZ 12IIKb ? ? ?142321 2 //LLLLSS X XXXXX ???? ? ?1423m i i i n. 2 //LLLLSSb X XXXXXK ???? ? ? ? ???? ? ? ?????? ?? . setbrelset ZKZKZ ? ? ? ???? 靈敏性校驗： 1. ???? ??ZZK se tse n ，不滿足要求 應與下一級的Ⅱ段相配合。 ?? ???? tt 3. 對距離保護的Ⅲ段進行整定計算 按躲開最小負荷阻抗整定： ?????? 3m a a x.m i i n.LNLLL I UIUZ m . 1 Lressrelset ZKKKZ ???? 取 ,1, ??? ressrel KKK ，選用全阻抗圓特性繼電器，則有： ?????????? 11 m i . Lressr e ls e t ZKKKZ 42 靈敏性校驗： 作為近后備時， 1 setsen ???? ??? 滿足要求。 作為遠后備時， 1m a 1.tbsetsen ZKZ ZK ??? ??? 12IIKb ? ? ?142321 2 //LLLLSS X XXXXX ???? ? ?1423m a a a x. 2 //LLLLSSb X XXXXXK ???? ? ? ? ???? ? 1m a 1.tbsetsen ZKZ ZK ??? ??? 165? ??? 滿足要求。 st 21 ???? B. 對線路 L4 進行整定計算 1. 對距離保護的Ⅰ段進行整定計算 . ????? ?? ZLKZ r e ls e t 43 st 01?? 2. 對距離保護的Ⅱ段進行整定 計算 原網(wǎng)絡可等效化簡如下： Ⅱ斷的整定計算與相鄰下級的Ⅰ段相配合 ? ?????? ?? . setbrelset ZKZKZ . ???? ?? tre lse t ZKZ 12IIKb ? ? ?412321 2 //LLLLSS X XXXXX ???? ? ?1423m i i i n. 2 //LLLLSSb X XXXXXK ???? ? ? ? ???? ? ? ?????? ?? . setbrelset ZKZKZ ? ? ? ???? 靈敏性校驗： 4. ???? ??ZZK se tse n ，不滿足要求 應與下一級的Ⅱ段相配合。 ?? ???? tt 3. 對距離保護的Ⅲ段進行整定計算 按躲開最小負荷阻抗整定： ?????? 3m a a x.m i i n.LNLLL I UIUZ 44 m . 1 Lressrelset ZKKKZ ???? 取 ,1, ??? ressrel KKK ，選用全阻抗圓特性繼電器，則有： ?????????? 11 m i . Lressr e ls e t ZKKKZ 靈敏性校驗： 作為近后備時， 1 setsen ???? 10??? 滿足要求。 作為遠后備時， 1m a 4.tbsetsen ZKZ ZK ??? ??? 12IIKb ? ? ?412321 2 //LLLLSS X XXXXX ???? ? ?4123m a a a x. 2 //LLLLSSb X XXXXXK ???? ? ? ? ???? ? 1m a 4.tbsetsen ZKZ ZK ??? ??? 165?? ??? 45 滿足要求。 變壓器的繼電保護及整定計算 變壓器的繼電保護 變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來研總的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設性能良好，工作可靠的繼電保護裝置。 變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接 地短路，外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負荷引起的過電流油面降低和過勵磁等。 對于上述故障和不正當工作狀態(tài)，根據(jù) DL40091《繼電器保護和安全起動裝置技術規(guī)程》的規(guī)定，變壓器應裝設以下保護： 瓦斯保護 為了反應變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的保護。它反應于油箱內(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電源斷路器。 縱差動保護 為了反應變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點直接接地電網(wǎng)側繞組和 引線的接地短路及繞組匝間短路，應裝設縱差保護或電流速動保護?？v差動保護適用于并列運行的變壓器，容量為 6300KVA 以上時；單獨運行的變壓器，容量為 10000KVA以上時；發(fā)電廠常用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量為 6300KVA 以上時。 復合電壓啟動的過電流保護 為了反映外部短路引起的變壓器過電流和作為變壓器主保護的后備保護，根據(jù)變壓器容量的不同和系統(tǒng)短路電流的不同，須裝設不同的過電流保護。三繞組變壓器在外部故障時，應盡量減小停電范圍，因此在外部發(fā)生短路時，要求僅斷開故障側的斷路器，而使另外兩側 繼續(xù)運行。而當內(nèi)部發(fā)生故障時，保護應起到后備作用。 46 復合電壓啟動的過電流保護，既能反應不對稱短路的故障，也能反應對稱短路的故障；并且其靈敏度也較高。 變壓器的繼電保護整定計算 瓦斯保護 輕瓦斯保護的動作值采用氣體體積表示。通常氣體體積的整定范圍為250350 2cm .對于容量在 10MVA 以上的變壓器，整定值多采用 250 2cm ，氣體體積的調整可通過改變重錘的位置來實現(xiàn)。 重瓦斯保護的動作值采用油流流速表示。一般 整定范圍在 ，在整定流速時均以導油管中油速為準，而不依據(jù)繼電器處的流速。根據(jù)運行經(jīng)驗，管中油流速度整定為 ，保護反映變壓器內(nèi)部故障是相當靈敏的。但是，在變壓器外部故障時，由于穿越性故障電流的影響，在導油管中油流速度為 。因此，為了防止穿越性故障時瓦斯保護誤動作，可將油流速度整定為 1m/s 左右。 瓦斯保護的主要優(yōu)點是能反映變壓器油箱內(nèi)各種故障，靈敏度高，結構簡單，動作迅速。但它的缺點是不能反映變壓器油箱外故障如變壓器引出端上的故障或變壓器與斷路器之間 連接導線的故障。因此，瓦斯保護不能作為變壓器唯一的主保護，須與差動保護配合共同作為變壓器的主保護。 縱聯(lián)差動保護 變壓器的縱聯(lián)差動保護用來反映變壓器繞組、引出線上的各種短路故障，是變壓器的主保護之一。變壓器的縱差動保護的工作原理與線路縱差保護的工作原理相同，都是比較被保護設備各側電流的相位和數(shù)值的大小，即比較相量。 要實現(xiàn)變壓器的縱差動保護，必須適當選擇兩側電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比。 引起變壓器縱聯(lián)差動保護準確工作的因素主要流過差動回路中的不平衡電流。這些不平衡電路主要有：由變壓器 兩側接線不同產(chǎn)生的不平衡電流；由變壓器調節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流；變壓器兩側電流互感器型號不同產(chǎn)生的不平衡電流；變壓器的勵磁涌流。 47 （ 1）縱差動保護的整定計算： a) 躲過外部短路時的最大不平衡電流，即 IKI ? 式中， relK —— 可靠系數(shù)，取 —— 變壓器外部短路時差動回路中最大的不平衡電流，其值為： ? ? m a a x. kstnpmunb IKKUfI ????? 式中， mf? —— 由于采用的電流互感器變比或平衡線圈的匝數(shù)與計算值不同，所引起的相對誤差；單相變壓器 21 /1 TATTAm nnnf ??? ， Yd11 接線的三相變壓器21 3/1 TATTAm nnnf ??? U? —— 有變壓器帶負荷調壓所引起的相對誤差，去電壓調整范圍的一半； 電流互感器允許的最大相對誤差； opK —— 考慮短路電流非周期分量影響系數(shù)，去 — 2； stK —— 電流互感器同型系數(shù)，取值為 1 —— 保護范圍外最大電流 ? ? AIKI u nbr e lop 8 8 2 09 2 2 a x. ????????? b） 躲過變壓器最大的勵磁涌流，即 Nrelop IKKI ?? 式中， relK —— 可靠系數(shù)，取 NI —— 變壓器的額定電流 — 勵磁涌流的最大倍數(shù)（即勵磁涌流與變壓器的額定電流的比值），取 4— 8.由于變壓器的勵磁涌流很大，實際的縱差保護通常采用其他措施來減少它的影響：一種是采用具有速飽和變流器的差動繼電器（ BCH2 型），可以減少勵磁涌流產(chǎn)生的 48 不平衡電流，此時取 =1；另一種通過鑒別