【導(dǎo)讀】12張圖紙加以說明。該變電站有3臺(tái)主變壓器，初期上2臺(tái)，分為三個(gè)電壓等級(jí)：110kV、35kV、10kV，各個(gè)電壓等級(jí)均采用單母分段的主接線方式供電，本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路電流計(jì)算，所用電和直流系統(tǒng)、繼電保護(hù)和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、過壓保護(hù)、接地、通信等相關(guān)方面的知識(shí)。保護(hù)，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。間隔斷面圖，直流系統(tǒng)接線圖，所用電系統(tǒng)圖，GIS電氣布置圖等共12張。仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。對(duì)于有重要負(fù)荷變壓器的變電所，

　　

【正文】 差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算表 UN（ kV） 110 35 10 主變一次側(cè) I1N（ A） 166 520 1821 TCT接線方式 λ /Δ 11 λ /Δ 11 λ /Y12 CT一次電流計(jì)算值（ A） 287 900 1820 CT變比 nL 60 200 400 CT二次電流值（ A） 變壓器外部最大短路電流（ kA） 躲勵(lì)磁涌流 Idz(A) 245 躲 CT二次斷線 Idz(A) 216 躲 35kV母線短路時(shí)最大短路電流 Ibp(A) 419 第八節(jié) 過壓保護(hù)、接地及照明 一、 過電壓保護(hù) 變電所范圍內(nèi)雷擊目的物可以分為 A類、 B— I類、 B— Ⅱ類、 B— Ⅲ類和 C類 5種。由于是初步設(shè)計(jì)，所以只考慮 A類雷擊目的物的防雷保護(hù)，包括屋內(nèi)外配電裝置、主控制樓、組合導(dǎo)線及母線橋等。 電壓在 110kV及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置架構(gòu)上。對(duì)于 35～ 60kV的配電裝置，為防雷擊時(shí)引起反擊閃絡(luò)的可能，一般采用獨(dú)立避雷針進(jìn)行保護(hù)。如需要將避雷針裝在架構(gòu)上時(shí)，配電裝置接地網(wǎng)的接地電阻 ，不得大于下列數(shù)值： 35kV配電裝置為 1Ω ，60kV配電裝置為 2Ω 。 安裝避雷針的架構(gòu)支柱應(yīng)與配電裝置接地網(wǎng)相連接。在避雷針的支柱附近，應(yīng)設(shè)置輔助的集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于 10Ω 。由避雷針與配電裝置接地網(wǎng)上的連接處起，至變壓器與接地網(wǎng)上的連接處止，沿接地線的距離，不得小于 15m。在變壓器門型架構(gòu)上，不得裝置避雷針。 在選擇獨(dú)立避雷針的裝設(shè)地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量利用照明燈塔，在其上裝設(shè)避雷針。裝設(shè)獨(dú)立避雷針時(shí)，避雷針與配電裝置部分在地中和空氣中應(yīng)有一定的距離。 ①地中：避雷針本身的接地裝置與最近的配電裝置接地 網(wǎng)的地中距離 Sdi≥ （ m），式中 R是獨(dú)立避雷針的接地電阻。在任何情況下， Sdi不得小于 3m。 ②空氣中：由獨(dú)立避雷針到配電裝置導(dǎo)電部分之間以及到配電裝置電力設(shè)備與架構(gòu)接地部分之間的空氣距離 Sk≥ +（ m），式中 h是被保護(hù)物考慮點(diǎn)的高度。在任何情況下， Sk不得小于 5m。 電壓為 110kV及以上的屋外配電裝置，可將保護(hù)線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型架構(gòu)上，須滿足下列條件： ① 35～ 60kV出線門型架構(gòu)周圍半徑 20m范圍內(nèi)的接地電阻應(yīng)不大于 5Ω ，當(dāng)土壤電阻率ρ≥ 5179。 104Ω .cm時(shí)，這 個(gè)范圍的半徑可增大至 30m； ②線路終端桿塔的接地電阻應(yīng)不大于 10Ω ； ③在變壓器的 6～ 60kV出口處裝設(shè)閥型避雷器。 主控制樓及屋內(nèi)配電裝置對(duì)直擊雷的防雷措施如下： ①若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬部分接地； ②若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地； ③若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體的屋頂時(shí)，采用避雷帶保護(hù)，該避雷帶的網(wǎng)絡(luò)為 8～ 10m，每隔 10～ 20m設(shè)引下線接地。 上述的接地可與總接地網(wǎng)連接，并在連接處加裝集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于 10Ω 。 110kV系統(tǒng)采用氧化鋅避雷器作為限制操作過電壓和 雷電侵入波的措施，并以避雷器 10kA雷電沖擊殘壓作為絕緣配合的依據(jù)。在 110kV架構(gòu)上設(shè)置了 2只高度為 25m的避雷針。在變電站的北圍墻內(nèi)、南、北兩端各設(shè)一只為 25m的獨(dú)立避雷針，作為直雷的保護(hù)裝置。 二、接地裝置 本變電站的接地裝置有以下三種： ①工作接地，作用是保證電力系統(tǒng)正常工作而接地。如變壓器中性點(diǎn)接地。 ②過電壓保護(hù)接地，是過電壓保護(hù)裝置或設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)，如避雷器、避雷針、避雷線接地。 ③保護(hù)接地，是一切正常時(shí)不帶電的電氣設(shè)備外殼、配電裝置的金屬結(jié)構(gòu)（構(gòu)架）接地。 本次設(shè)計(jì)，接地網(wǎng)采用垂直接地和水平 接地干線聯(lián)合構(gòu)成；在避雷針、避雷器及主變壓器附近增加垂直接地極，加強(qiáng)散流作用，接地網(wǎng)接地電阻應(yīng)小于 。 主接地網(wǎng)采用棒形Ф 50鋼管，長(zhǎng) ，其間以 60179。 6的鍍鋅 (熱鍍 )扁鋼連接成環(huán)形，鋼管上端埋入深度為 。另外，在接地網(wǎng)靠近 1主變位置留一接地檢查井。 戶外接地扁鋼與主接網(wǎng)可靠焊接，要三面焊牢，其焊接長(zhǎng)度為扁鋼寬度的三倍。在焊接點(diǎn)必須刷防銹漆 2遍，并涂熱瀝青處理。 接地網(wǎng)施工完畢后應(yīng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，接地電阻 Rd≤ 。否則將采取降阻措施。 三、 照明 全站工作照明電源由 380/220V所用屏接至各照明配電箱上引接。 照明分為事故照明系統(tǒng)和交流照明系統(tǒng)，照明正常由交流電源供電。當(dāng)交流消失后自動(dòng)切換至 220V直流電源供電，二次室設(shè)有長(zhǎng)明燈。 二次室照明采用吸頂熒光燈和白熾筒燈。 35kV和 10kV配電室采用熒光燈具和白熾筒燈。白熾燈為事故照明燈，嚴(yán)格控制使用。 戶外采用投光照明。 35kV及 10kV室采用明敷照明外，其它均采用暗線布置。 11OkV構(gòu)架上裝設(shè) 4只投光燈。 35kV高壓室的屋頂上安裝 7只投光燈， 便于夜間檢修。 第九節(jié) 消防及其它 一、消防 消防間內(nèi)配置推車式消防車 2臺(tái)，干粉滅火器 10臺(tái)。消防措施如下 : 主變壓器、微機(jī)房等重要場(chǎng)所，設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警裝置。微機(jī)室、二次室內(nèi)配置二氧化碳或四氯化碳自動(dòng)滅火器。 35kV、 10kV屋內(nèi)配電裝置、建筑物室內(nèi)等設(shè)置必要的手車式或手提式干粉滅火器，室外設(shè)有消防水栓。 對(duì)電纜豎井、電纜溝及屏、柜、箱底部采用封、堵、隔、涂等縮小火災(zāi)范圍的措施。措施如下 : 35kV、 10kV高壓室、二次控制室、通往夾層的電纜孔洞和預(yù)留盤位的孔洞用防燃材料堵嚴(yán)，通向電纜溝的孔洞也用防火材料堵嚴(yán)，并有足夠的防火段長(zhǎng)度。在電纜夾層中備有足夠的照明和消防器材。 對(duì)電纜防火采取以下措施 ①在同一溝道內(nèi)，動(dòng)力電纜與控制電纜分層布置。 ②經(jīng)主變壓器安裝檢修地通往二次室電纜，在引出場(chǎng)地處的電纜溝中設(shè)防火隔墻。 ③二次室電纜入口處采用防火材料封堵。 ④ GIS組合電器一次、二次電纜在進(jìn)出電纜隧道、電纜溝入口處采用防水材料封堵。 二、 采暖和通風(fēng) 該站初設(shè)為無人值班變電站，不考慮采暖。 該站采用自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的方式。 10kV配電室下部裝百頁窗，上部安裝低噪音防爆軸流風(fēng)機(jī)。 第十節(jié) 通信、遠(yuǎn)動(dòng)及工業(yè)電視 一、通訊及遠(yuǎn)動(dòng) 由于該站為無人值班變電站，采 用微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控，信息傳輸量大。利用 110kV線路架空避雷線及電纜溝道敷設(shè)復(fù)合光纖通訊電纜，采用光纖通訊方式，一主一備環(huán)網(wǎng)通訊，確保通道暢通。 為確保該站與調(diào)度的通信聯(lián)絡(luò)，在該站內(nèi)安裝一部市話。 二、工業(yè)電視 本變電所按無人使班設(shè)計(jì)，要求該所具有較高的安防監(jiān)控系統(tǒng)。 閉路監(jiān)控系統(tǒng) 攝像機(jī)要求進(jìn)口的彩色攝像機(jī)。 攝像機(jī)安裝位置：大門、高壓開關(guān)室、控制室、 110kV設(shè)備區(qū)、變壓器沒備區(qū)。 該系統(tǒng)能全自動(dòng)或通過報(bào)警觸發(fā)器，啟動(dòng)并以數(shù)字化方式錄入所有攝像機(jī)所捕獲的圖像內(nèi)容。 防盜、防火報(bào)警系統(tǒng) 在變電所 主要區(qū)域都安裝有防盜、防火探頭。為了提高可靠性，報(bào)警探測(cè)器金部選用進(jìn)口探測(cè)器，防火探頭選用進(jìn)口產(chǎn)品，并能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。且對(duì)各個(gè)防區(qū)分別進(jìn)行操作，可設(shè)置保護(hù)密碼，防止誤操作。 探測(cè)器安裝位置：高壓開關(guān)室、控制室、變電所四周圈墻。 第三章 計(jì) 算 書 第一節(jié) 短路電流計(jì)算 已知三繞組變壓器的阻抗為 ZⅠ Ⅱ =%， ZⅠ Ⅲ =17%， ZⅡ Ⅲ =6%， 取基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA， Uj=Up=，基準(zhǔn)電流 Ij=Sj/√ 3Uj， 基準(zhǔn)阻抗xj= Uj /√ 3Ij= Uj2/ Sj， xj*=xd%/∵ 短路時(shí)電阻遠(yuǎn)小于電抗， ∴ 認(rèn)為 Z=x ∴ xIj*=xI%/=1/200（ XⅠ Ⅱ +XⅠ Ⅲ — XⅡ Ⅲ ） .Sj/Se =1/200（ +176） 100/ = xⅡ j*=xⅡ %/=1/200（ XⅠ Ⅱ +XⅡ Ⅲ — XⅠ Ⅲ ） .Sj/Se =1/200（ +617） 100/ =0 xⅢ j*=xⅢ %/=1/200（ XⅡ Ⅲ + XⅠ Ⅲ — XⅠ Ⅱ ） .Sj/Se =1/200（ 17+） 100/ =。 ∵ 歸算到本變電所 110kV母線的短路阻抗∑ Z1=， ∑ Z0= ∴ 得正負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)為：圖 41，圖 42，圖 43。 北郊 330變 大明湖變 110kV d1 35kV d2 10kV d3 圖 41 短路電流計(jì)算接線圖 北郊 330變 大明湖變 115kV d1 37kV（ ） d2 10kV （ ） d3 圖 42 正序（負(fù)序）阻抗圖 115kV d1 圖 43 零序阻抗圖 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算 110kV母線、 35kV母線、 10kV短路時(shí)的電流，電流為： ① d1點(diǎn)短路， x″ (1)*（ 0） =1/X1∑ *+X2∑ *+X0∑ * =1/++ = Ij=100/√ 3179。 115= ∴ Id1″ (1)=3I(1)*（ 0） .Ij=3 179。 = Id1″ (3)=1/ 100/√ 3179。 115= ∵ Id1″ (3)＞ Id1″ (1) ∴ 設(shè)備選擇以 Id1″ (3)為準(zhǔn)， d2點(diǎn)、 d3點(diǎn)也以三相短路電流為準(zhǔn)。 ∵ 系統(tǒng)為∞ ∴ 認(rèn)為 ″ =I∞ =Id1″ (3)= Ich″ (3)=″ (3)= = ich(3)=″ (3)= ② d2電短路 ， Id2″ (3)=1/+ 100/√ 3179。 37= Ich″ (3)=″ (3)= = ich(3)=″ (3)= = ③ d3電短路 ， Id3″ (3)=1/++ 100/√ 3179。 ==I∞ Ich″ (3)=″ (3)= = ich(3)=″ (3)= = 第二節(jié) 負(fù)荷電流計(jì)算 主變壓器額定電流： I110e=31500/√ 3179。 115179。 =179。 = I35e=31500/√ 3179。 179。 =496A I10e=31500/√ 3179。 11179。 = 負(fù)荷情況 ： 取 COSФ =， 各出線回路電流按 I=ρ /√ 3UeCOSФ 計(jì)算。 12出線 P=2500KW Ie= 13出線 P=4500KW Ie= 14出線 P=4000KW Ie= 15出線 P=3000KW Ie= 16出線 P=20xxKW Ie= 17出線 P=3200KW Ie= 18出線 P=600KW Ie= 19出線 P=500KW Ie= 20出線 P=2200KW Ie= 21出線 P=4000KW Ie= 22出線 P=3200KW Ie= 23出線 P=3000KW Ie= 24出線 P=2800KW Ie= 一期總電流 ： I∑ 10= 第三節(jié) 斷路器和隔離開關(guān)的選擇 110kV母線分段 斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān) ： Ig=+=517A Ug=110 =115 ich=iimρ = Id″ (3)= = t=3+= β =I″ /I∞ =1 查曲線 teq= ∴ 斷路器選 LWG2— 126型。 其參數(shù) UZd=126kV＞ Ug=115A Ie=1250A＞ Ig=517A I∞ = ＜ =212179。 3 ip=idf=52～ 65KA＞ ich= 隔離開關(guān)選 120— GR— 20C 其參數(shù) UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=1250A＞ Ig=517A ip=idf=80KA＞ ich= I∞ = ＜ 110kV主變壓器進(jìn)線斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)： Ig= Ug=110 =115kV ich=iimρ = Id″ (3) = = t=3+= β =I″ /I∞ =1 查曲線 teq= ∴ 斷路器選 LWG2— 126型 。 UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=1250A＞ Ig= ip=idf=52～ 65KA＞ ich= I∞ = ＜ Iet2 隔離開關(guān)選 120— GR— 20C 其參數(shù) UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=1250A＞ Ig=