【導(dǎo)讀】站將提高供電可靠性、增加規(guī)劃的靈活性等特點(diǎn)。整定計(jì)算等，并畫出了電氣一次主接線圖、主變繼電保護(hù)展開圖。為合理的，也能滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求。本的設(shè)計(jì)知識，熟悉相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊和輔助資料。3．確定無功補(bǔ)償?shù)姆绞健?．選擇站用變壓器的容量、臺數(shù)及接線方式。5．確定主變壓器中性點(diǎn)的運(yùn)行方式。6．配電裝置的布置。9．變電站的防雷規(guī)劃，并配置主接線中的常規(guī)避雷器。1．設(shè)計(jì)說明書。應(yīng)寫清方案分析比較、確定的過程，并列出有關(guān)的論據(jù)。要求寫明設(shè)備所在電壓級和回路的名稱，計(jì)算要正確，對斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的選擇，建議采用列表法，使之一目了然。要求作出短路電流計(jì)算的等值電路圖，計(jì)算應(yīng)列出公式，

　　

【正文】 ng 30003 m a xm a x ????? ? 根據(jù)正常使用條件，選擇各級電壓回路的電流互感器如表： 安裝地點(diǎn) 型號 額定電流（ A） 級次組合 二次負(fù)荷 )(? 10%倍數(shù) 1S熱穩(wěn)定倍數(shù) 動穩(wěn)定倍數(shù) 0． 5級 1級 3級 D級 二次負(fù)荷 倍數(shù) 主變10KV側(cè) LMC10 2021/5 0． 5/3 1． 2 3 2 10 1． 2/2 26/8 75 10KV出線 LFC10 400/5 0． 5 0． 6 1． 26 3 0． 6 14 75 校驗(yàn)熱穩(wěn)定：同樣跟 10KV 斷路器一樣， tdz = 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： Qd = I2∞ tdz = = Qr = Ir2 tdz = 752 1 = Qr＞ Qd 滿足要求 (四 )、電壓互感器的選擇 電壓互感器的配置 每一相母線 本變電 站 10KV、 110KV、 220KV 每段母線上 均裝一組 PT 準(zhǔn)確度等級 :計(jì)量用的電度表 級 ,監(jiān)視用的功率表、繼電器需 1級 . 220KV 側(cè)電壓互感器 1）選用 Jcl－ 220 電壓互感器，單相串級油浸式全封閉結(jié)構(gòu)，其初級繞組額定電上海電力學(xué)院 36 壓為 220/ 3 KV，次級繞組額定電壓 ，二次負(fù)荷 級，為 300VA，其接成220210/ 3 /100/ 3 /100。 2） 220KV 輸電線路側(cè)，電壓互感器采用單相電容式電壓互感器，其初級繞組額定電壓為 220/ 3 KV， 次 繞 組 額 定 電 壓 為 100/ 3 KV， 二 次 負(fù) 荷 200VA，準(zhǔn)確級為 級，型式為 TYD220 3 － H。 110KV 側(cè)電壓互感器 1）選用 JCL6－ 110 電壓互感器，單相串級油浸式全密封結(jié)構(gòu)，其初級繞組額定電壓為 110/ 3 KV，次繞組額定電壓 ，二次負(fù)荷 級，為 300A，其接成11000/ 3 /1000/ 3 /100。 2）其 110KV 出線側(cè)采用 TYD110/ 3 － ，單相單柱式，電容式電壓互感器，其初級額定電壓為 110/ 3 KV，次級額定電壓為 ，二次負(fù)荷 級為 150VA。 10KV 側(cè)電壓互感器 由于 10KV 是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) ,電壓互感器除供測量儀表外 ,還用來作交流絕緣監(jiān)視 ,因此選用 JSJW10 型三相五柱式 PT. 其額定電壓比為 10/,所選 準(zhǔn)確度為 ,故 PT 每相的額定容量為VAS e 402 ? ,接成 ??00 /YY . 每回引出線上接有功和無功電度表電壓線圈 ,要求 級的有功和無功功率表 ,母線上裝有接于 BC 相的電壓表和接入相對地電壓的絕緣監(jiān)視電壓表 . PT 各相負(fù)荷分配如表所示 : 儀表名稱及型號 每相線圈消耗功率 儀表電壓線圈 儀表數(shù)目 AB相 BC相 ?cos ?sin abP abQ bcP bcQ 有功功率表 1D1W 1 6 無功功率表1D1VAR 1 6 有功電度表 DS1 5 220KV 降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì) — 37— 頻率表 1D1HZ 1 1 電壓表 16T1V 1 1 無功電度表 DX1 5 合計(jì) 經(jīng)校驗(yàn) JSJW10(三相戶內(nèi)式 )型互感器滿足要求 . J電壓互感器 S三相 J油浸式 W五柱三繞組 (五 )、母線的選擇計(jì)算 220KV 側(cè)母線的選擇 考慮到二臺主變及一定功率交換，短路計(jì)算求得： I″ = 最大負(fù)荷持續(xù)工作電流 ： AI g a x ????? 實(shí)際環(huán)境溫度 : 40?? ℃ 溫度修正系數(shù) : 2570 4070 ?????K 2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 HT 5500max ? 時(shí) ,查表得裸鋁線的經(jīng)濟(jì)電流密度 ?eJ 則經(jīng)濟(jì)截面 2m a x mmJIS egj ??? 選 LGJ700 型鋼芯鋁絞線 3)熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ?SkATItIIIQ zzfzzd22222239。39。2422239。39。121210??????????????? T－非周期分量等效時(shí)間 t－短路持續(xù)時(shí)間 4S 查表得 70℃時(shí) ,硬鋁的熱穩(wěn)定系數(shù) C=87 滿足熱穩(wěn)定的最小允許 截面 CQS K?min 上海電力學(xué)院 38 所以熱穩(wěn)定滿足要求 . 110KV 側(cè)主母線選擇 由短路電流計(jì)算求得： I″ = 1) 最大負(fù)荷持續(xù)工作電流 AI g 6941103 a x ????? 實(shí)際環(huán)境溫度 : 40?? ℃ 溫度修正系數(shù) : 2570 4070 ?????K 2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 HT 5500max ? 時(shí) ,查表得裸鋁線的經(jīng)濟(jì)電流密度 ?eJ 則經(jīng)濟(jì)截面 2m a x mmJIS egj ??? 選 LGJ700 型鋼芯鋁絞線 3)熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ?SkATItIIIQzzfzzd22222239。39。2422239。39。121210??????????????? T－非周期分量等效時(shí)間 t－短路持續(xù)時(shí)間 4S 查表得 70℃時(shí) ,硬鋁的熱穩(wěn)定系數(shù) C=87 滿足熱穩(wěn)定的最小允許截面 CQS K?min 所以熱穩(wěn)定滿足要求 . 10KV 側(cè)母線選擇 1)按最大工作持續(xù)電流： Igmax = 103 2/ ??? 實(shí)際環(huán)境溫度 : 40?? ℃ 220KV 降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì) — 39— 溫度修正系數(shù) : 2570 4070 ?????K 2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 HT 5500max ? 時(shí) ,查表得裸鋁線的經(jīng)濟(jì)電流密度 ?eJ 則經(jīng)濟(jì)截面 2m a x mmJIS egj ??? 選 2(120X10)雙條鋁母線 ,母線載流量 AIP 2410? ,集膚效應(yīng)系數(shù) ?fK 40℃時(shí) , AKII PP 39。 ????? ? 39。 ?PI 大 于 AIg ? 所以滿足要求 3)熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ?SkATItIIIQzzfzzk22222239。39。2422239。39。121210??????????????? T－非周期分量等效時(shí)間 t－短路持續(xù)時(shí)間 4S 查表得 70℃時(shí) ,硬鋁的熱穩(wěn)定系數(shù) C=87 滿足熱穩(wěn)定的最小允許截面 26m in 20 mmCQS K ????小于 所以熱穩(wěn)定滿足要求 . 4)動穩(wěn)定不再校驗(yàn) 綜上所述 ,選擇每相 2 (120 10)mm2 的鋁矩形母線 ,平放 ,水平布置 . 上海電力學(xué)院 40 第九章 變電站 的防雷規(guī)劃 一、防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)原則 變電 站是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，是電能供應(yīng)的來源，一旦發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，而且電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣會受到損壞，絕大多數(shù)不能自行恢復(fù)會嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。 變電站的雷害來自兩個(gè)方面，一是雷直擊變電站，二是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷電波沿線路向變電站侵入，對直擊雷的保護(hù)，一般采用避雷針和避雷線，使所有設(shè)備都處于避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)，此外還應(yīng)采取措施，防止雷擊避雷針時(shí)不致發(fā)生反擊。 對侵入波防護(hù)的主要措施是變電站內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制侵入變電站的雷 電波的幅值，防止設(shè)備上的過電壓不超過其中擊耐壓值，同時(shí)在距變電站適當(dāng)距離內(nèi)裝設(shè)可靠的進(jìn)線保護(hù)。 避雷針的作用：將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)設(shè)備，避雷針必須高于被保護(hù)物體，可根據(jù)不同情況或裝設(shè)在配電構(gòu)架上，或獨(dú)立裝設(shè)，避雷線主要用于保護(hù)線路，一般不用于保護(hù)變電站。 避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設(shè)備，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)放電器，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)作用電壓超過一定幅值時(shí)，避雷器先放電，限制了過電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備。 二、 避雷針的配置原則： 1）電壓 110KV 及以上的配電裝置， 一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000n米的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針。 獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過 10n。 10KV 及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時(shí)易引起反擊。 在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因?yàn)殚T形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在址中距離很難達(dá)到不小于 15M 的要求。 三、 避雷器的配置原則 1）配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器。 220KV 降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì) — 41— 2）旁路母線上是 否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)根據(jù)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而定。 3） 220KV 以下變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝設(shè)避雷器，并盡可能靠近設(shè)備本體。 4） 220KV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 5）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。 6） 110KV— 220KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 四、防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) (1) 變電站 的防直雷保護(hù) 220kV 及 110kV出線全線架設(shè)雙避雷線，防雷擊于線路上 在變電站內(nèi)安裝 8 根避雷針，使變電所內(nèi)所 有設(shè)備與建筑都在其保護(hù)范圍內(nèi) (2) 變電站 侵入波保護(hù) 由于線路落雷頻繁，這樣雷電波會沿著架空線侵入變電所，入侵的雷電波會受到線路絕緣的限制其峰值可能超過電氣設(shè)備的沖擊絕緣水平，故應(yīng)裝設(shè)避雷器來限制雷電波電壓峰值，保護(hù)設(shè)備安全。 在 220kV I、 II段母線上各安裝一組 Y10W200/520 型氧化鋅避雷器 在 110kV I、 II段母線上各安裝一組 Y10W100/260 型氧化鋅避雷器 在 10kV I、 II 段母線上各安裝一組 。 (3) 主變防雷保護(hù) 為 了防止當(dāng)?shù)蛪豪@組開路運(yùn)行時(shí)，高壓或中壓側(cè)有雷電波作用會在低壓繞組上感應(yīng)靜電藕合電壓，危及低壓繞組絕緣，在低壓側(cè)出線上各裝一臺 HY5WZ－ 53 型氧化鋅避雷器。 220kV 側(cè)變壓器中性點(diǎn)為分級絕緣結(jié)構(gòu)，有可能不接地運(yùn)行，故在主變 220kV中性點(diǎn)安裝一臺 。 110kV 側(cè)變壓器中性點(diǎn)為分級絕緣結(jié)構(gòu)，有可能不接地運(yùn)行，故在主變 110kV中性點(diǎn)安裝一臺 。 (4) 變電站 進(jìn)線段保護(hù) 雖然變電站 220kV 進(jìn)線采用全線保護(hù)，但為了減少臨近變 電所 1－ 2KM 內(nèi)雷電的繞擊和反擊，應(yīng)考慮變電所的進(jìn)線段保護(hù)，在進(jìn)線段裝設(shè) Y10W200/520 型氧化鋅避雷器。同理， 110kV 在出線段裝設(shè) Y10W100/260 型氧化鋅避雷器。作用： DL 在開斷狀態(tài)，又上海電力學(xué)院 42 有雷電波入侵時(shí)，由于反擊電壓上升到 2 50U? %，使斷路器或隔離開關(guān)絕緣對地放電而引起短路。 對 10kV 架空線路在出線上裝設(shè)一組 HY5WZ－ 。 220KV 降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì) — 43— 第十章 繼電保護(hù)的配置 一、繼電保護(hù)裝置是一種能反 映電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)，并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動裝置，它的任務(wù)是： （ 1）發(fā)生故障時(shí)，自動、迅速、有選擇性地將故障設(shè)備從系統(tǒng)切除，以保證非故障設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行，此外，防止故障設(shè)備繼續(xù)遭到破壞。 （ 2）反映電氣設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，根據(jù)不正常工作狀態(tài)的種類和設(shè)備運(yùn)行維持的條件，動作于發(fā)出信號，減負(fù)荷或跳閘，反映不正常工作狀態(tài)的繼電保護(hù)，允許帶一定的延時(shí)動作。 設(shè)置繼電保護(hù)裝置的一般規(guī)定： （ 1）電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)短路故障和異常運(yùn)行保護(hù)裝置。電力設(shè)備和線路的保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)和 后備保護(hù)，必要時(shí)可再增設(shè)輔助保護(hù)。 （ 2）繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。 二、主變保護(hù)配置 瓦斯保護(hù) （ 1）重瓦斯保護(hù)：動作于跳主變各側(cè)斷路器； （ 2）輕瓦斯保護(hù)：動作于發(fā)信號。 縱差保護(hù)：反應(yīng)變壓器繞組、套管和引出線上的相間短路， 220kV 繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路。 過