【正文】 縱差動(dòng)保護(hù)適用于。（1）瓦斯保護(hù)油浸式變壓器一般應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。上述接地短路均系對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)的一側(cè)而言。同時(shí)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(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。電源應(yīng)具有好的可靠性和穩(wěn)定性，電源容量和電壓質(zhì)量均應(yīng)在最嚴(yán)重的事故情況下保證用電設(shè)置的可靠性。 繼電保護(hù)裝置的電源保護(hù)裝置的電源，包括了保護(hù)裝置本身各元件的工作電源和相關(guān)斷路器跳閘的操作電源。（9）為了相鄰元件后備保護(hù)作用而使保護(hù)裝置復(fù)雜化，或在技術(shù)上不能達(dá)到完全的后備作用時(shí)，允許縮短后備作用范圍。（5）保護(hù)裝置的電壓回路斷線時(shí)，如可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，則應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線閉鎖裝置并發(fā)出信號(hào)。 繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原則（1）當(dāng)被保護(hù)原件發(fā)生短路或足以破環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘；在發(fā)生不正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)。后備保護(hù)—在主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)切除故障。設(shè)計(jì)應(yīng)滿足繼電保護(hù)的技術(shù)規(guī)程。因?yàn)榻拥鼐W(wǎng)邊緣部分的導(dǎo)體散流大約是中心部分的 3～4 倍，因此，地網(wǎng)邊緣部分的電場(chǎng)強(qiáng)度比中心部分高，電位梯度較大，整個(gè)地網(wǎng)的電位分布不均勻。按接地裝置內(nèi)、外發(fā)生接地故障時(shí)，經(jīng)接地裝置流入地中的最大短路電流所造成的接地電位升高及地面的電位分布不致于危及人員和設(shè)備的安全，將變電站范圍的接觸電位差和跨步電位差限制在安全值之內(nèi)的原則，進(jìn)行本變電站接地裝置的設(shè)計(jì)。而變電所中防雷接地是關(guān)鍵，防雷設(shè)備限壓功能的發(fā)揮離不開良好的接地。 接地設(shè)計(jì) 接地概述接地就是將需要接地的部分與大地相連。內(nèi)部過電壓可分為操作過電壓和暫時(shí)過電壓兩類。主變壓器 220kV、110kV 側(cè)中性點(diǎn)是直接接地，因而需在中性點(diǎn)裝設(shè)雷電過電壓保護(hù)裝置，選用金屬氧化物避雷器。④工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值： ）（ kVUKkVxggfx ????上限值： )(1)(..1gfxgfs ?上、下限值均滿足要求。）（ kVmibc ?????⑥沖擊放電電壓校驗(yàn)： ＜345kV，滿足要求。②額定電壓的選擇： ( )kVUNbc10??因此選 FCZ110 避雷器，其參數(shù)如下表 所示。④工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值： ( )kVUKkVxggfx ???上限值： ＜580kV ( ))(?上、下限值均滿足要求。5）沖擊放電電壓 ：我國(guó)生產(chǎn)的避雷器其沖擊放電電壓與 5kA 的殘壓基本相同。3）工頻放電電壓 Ugf：指在工頻電壓作用下，避雷器發(fā)生放電的電壓值。此外，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間。在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電入侵波過電壓的主要措施。 變電站的侵入雷電波保護(hù) 變電站采用避雷針保護(hù)后，電氣設(shè)備幾乎可以免受直接雷擊。引下線數(shù)目盡可能多些；b．防止反擊：設(shè)備的接地點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離避雷針接地引下線的入地點(diǎn)，避雷針接地引下線盡量遠(yuǎn)離電氣設(shè)備；c．裝設(shè)集中接地裝置：上述接地應(yīng)與總接地網(wǎng)連接，并在連接處加裝集中接地裝置，其工頻接地電阻應(yīng)不大于 10Ω。 防雷設(shè)計(jì) 變電站的直擊雷保護(hù)為了避免變電站的電氣設(shè)備及其它建筑物遭受直接雷擊，需要裝設(shè)避雷針或避雷線，使被保護(hù)物體處于避雷針或避雷線的保護(hù)范圍之內(nèi)；同時(shí)還要求雷擊避雷針或避雷線時(shí)，不應(yīng)對(duì)被保護(hù)物發(fā)生反擊。表 LFZJ10 型電流互感器參數(shù)二次負(fù)荷型 號(hào) 額定一次電流 電流變比 級(jí)次組合 熱穩(wěn)定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 LFZJ10 3000 3000/5 熱動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 1NttIK? 滿足????Ktt QSkAtI ?????? 2212 熱穩(wěn)定要求。????Ktt QSkAt ????? 24222 1054動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足穩(wěn)定要求。????Ktt QSkAt ?????? 222 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ( )shesN ikAKI ????滿足穩(wěn)定要求。0Y表 JDZ1010 型電壓互感器參數(shù)額定電壓(kV)型 號(hào) 額定電壓等級(jí)一次繞組 二次繞組 附加繞組額定容量及準(zhǔn)確度 最大容量 1 3JDZ1010 10kV 3101. 40 60 150 300注：J電壓互感器 D單相 Z帶單相接地保護(hù)繞組 220kV 和 110kV 出線電壓互感器的選擇根據(jù)安裝和提取電壓及保護(hù)的要求，故查表可選用 YDR220 和 YDR110 型電容式單相三繞組電壓互感器。電壓互感器的臺(tái)數(shù)為 3 臺(tái)，采用的接線方式為 / / 。故查表可選用 JCC5220 型電磁式單相三繞組電壓互感器。所以母聯(lián)斷路器的最大電流按總?cè)萘康?55%確定。由于任務(wù)書中給出了出線路負(fù)荷，對(duì)于線路設(shè)備的選擇最大負(fù)荷來確定線路電流。kt短路電流引起的熱效應(yīng)： ??SkAQPK??沖擊電流： ( )Iish ??表 斷路器選擇結(jié)果比較 計(jì)算數(shù)據(jù) SN1010Ⅲ/2022 參數(shù)UNS 10kV UN 10kVImax IN 2022A Inbr Qk I I t? 4=? sei80kA由以上比較結(jié)果可見各項(xiàng)條件均能滿足要求，故所選斷路器 SN1010Ⅲ/2022 型號(hào)。 220kV 側(cè)短路系統(tǒng)并列，k1 點(diǎn)短路時(shí)的短路電流：k1 點(diǎn)短路等值電抗圖如下：圖 k1 點(diǎn)短路等值電抗圖對(duì)圖 進(jìn) 行變換其變換后如圖 ： ????????????? ??N 654...圖 變換后等值電抗電抗圖注：圖 中 G1G2G3G4分別是合并后為 G7電源和系統(tǒng)電源。圖 主接線方案三 最佳方案的確定方案一與方案二比較，在于方案二 110kV 側(cè)采用了雙母線接線形式，而方案一則采用了單母分段接線形式，方案二比方案一多用了一根母線和四個(gè)隔離開關(guān)，更可靠；方案三與方案二比較，在于方案二 110kV 側(cè)采用了采用了雙母接線形而方案三則采用了內(nèi)橋接線形式，由于 110kV 側(cè)出線較少，且是供給另一終端變電站的，采用雙母線、內(nèi)橋接線方式均可滿足可靠性要求，但采用雙母線接線方式操作復(fù)雜，成本高、易誤操作，所以二者相比，方案三更佳。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋接線。缺點(diǎn)：①線路的投入和切除較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)斷路器暫時(shí)停運(yùn)。適用范圍：較小容量的發(fā)電廠，變電站且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的情況。（1）內(nèi)橋形接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。出線回路數(shù)為 5 回及以上時(shí)，或當(dāng) 110~220kV 配電裝置在系統(tǒng)中占重要地位且出線回路數(shù)為 4 回及以上時(shí)。 （2）缺點(diǎn)：①增加一組母線和使每回路要增加一組母線隔離開關(guān)②當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。但由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷涌現(xiàn)。②出線雙回時(shí)，常使架空線交叉跨越。其缺點(diǎn)是當(dāng)分段斷路器故障時(shí)，整個(gè)配電裝置會(huì)全停；母線和母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，該段母線上連接的組件都要在檢修期間停電。（3）適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的情況。 主接線的基本要求 （1）可靠性 （2）靈活性 （3）經(jīng)濟(jì)性考慮以符合設(shè)計(jì)要求，國(guó)家政策，技術(shù)規(guī)定為準(zhǔn)。 （2）考慮遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)模。變電站電氣主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合的概念，不能單獨(dú)的強(qiáng)調(diào)其中的某一特性，也不能忽略其中的某一特性。由計(jì)算結(jié)果及以上所述得知應(yīng)選擇容量為 63000kVA 的 SFPSL63000/220 型變壓器。按一般情況，220kV 變電站宜選用自然風(fēng)冷式。規(guī)程規(guī)定：在能滿足電壓正常波動(dòng)情況下可以采用手動(dòng)調(diào)壓方式（手動(dòng)調(diào)壓方式的變壓器便宜、維修方便） 。故該市郊變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為： 。故該市郊變電所主變選擇三繞組變壓器。（3）對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的 12 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。110kV 最大負(fù)荷 ./4201??10kV 側(cè)最大負(fù)荷 kVASm ./)6980(1 ????按我國(guó)現(xiàn)行規(guī)程，兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，考慮到當(dāng)一臺(tái)變壓器停電或故障檢修時(shí)，要保證 60%—70%的負(fù)荷供電。（2）根據(jù)變電所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘?，?duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 60％70%。（1） 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所也可以考慮采用兩臺(tái)變壓器。在選擇變壓器時(shí)，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器，如 S9 系列或 S10 系列。變壓器的分類方法比較多，按功能分有升壓變壓器和降壓變壓器，按相數(shù)分有單相和三相變壓器，按繞組導(dǎo)體的材質(zhì)分有銅繞組和鋁繞組變壓器，按冷卻方式和繞組絕緣分有油浸式，干式兩大類，其中油浸式變壓器又有油浸自冷式，油浸風(fēng)冷式，油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等。該變電所高壓側(cè) 220kV 母線有 3 回出線向負(fù)荷供電；中壓側(cè) 110kV 母線送出 2 回線路向附近煉鋼廠供電；在低壓 10kV 母線送出 12 回線路向地區(qū)負(fù)荷供電。該變電所的所址靠近負(fù)荷中心，有利于電能的傳輸。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到了鞏固課程的理論知識(shí)，掌握變電站設(shè)計(jì)和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，體驗(yàn)和鞏固我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的水平和能力，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決與本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際問題，培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和解決問題的能力的目的。它的發(fā)展水平和電氣的程度，是衡量一個(gè)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及其社會(huì)現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。 最后，并繪制了電氣主接線圖。該變電站的建成，不僅增強(qiáng)了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且為當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了足夠的電能，從而達(dá)到使本地區(qū)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的目的。表 1 110kV 用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)用戶名稱 最大負(fù)荷（kV） 回路數(shù) 重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)（%） cos?煉鋼廠 42022 2 65 表 2 10kV 用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)序號(hào) 用戶名稱 最大負(fù)荷（kW） cos?回路數(shù) 重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)（%）123456礦機(jī)廠機(jī)械廠汽車廠電機(jī)廠煉油廠飼料廠1800900210024002022600 2 62最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) Tmax=5500h，同時(shí)率取 ，線路損耗取 5%。(3)進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算；（4）選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備；（5）進(jìn)行防雷保護(hù)設(shè)計(jì)；（6）繪制變電所主接線圖；（7）繪制繼電保護(hù)原理圖；3. 其它要求 （1）撰寫不少于 10000 字的設(shè)計(jì)說明書； （2）用 autoCAD 繪制主接線圖一張； （3）撰寫不少于 200 字的英文摘要三、進(jìn)度表日期 內(nèi)容2022～2022 秋十五周十六周十七周十八周十九周二十周2022～2022 春第一周第二周熟悉資料外部供電方案的設(shè)計(jì)總降壓變電站設(shè)計(jì)輸入、打印、準(zhǔn)備答辯答辯完成日期 2022—2022 學(xué)年秋 第二十周答辯日期 2022—2022 學(xué)年春 第一、二周四、主要參考文獻(xiàn)、資料、設(shè)備和實(shí)習(xí)地點(diǎn)及翻譯工作量：1 余建明、同向前、（第 3 版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20222 [M].北京：電力出版社，20223 于永源 《電力系統(tǒng)分析》 [M].北京：電力出版社，20224 韓禎祥 《電力系統(tǒng)分析》 [M].浙江：浙江大學(xué)出版社，20225 劉學(xué)軍 《繼電保護(hù)原理》[M].北京：中國(guó)電力出版社，20226 韓笑 《電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[M].北京：水電電出版社，20227 張華 《電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20228 《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》 （上、下冊(cè)、補(bǔ)充冊(cè)）[M].北京：電力出版社，20229 吳天明 《MATLAB 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析》[M].北京：國(guó)防科技大學(xué)出版社，202210 賀家李 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》 （增訂版）[M].北京：電力出版社，2022年 9 月11 姚春球《發(fā)電廠電氣部分》 [M].北京：電力出版社，202212 周澤存 《高電壓技術(shù)》 （第二版）[M].北京：電力出版社，2022翻譯工作量：翻譯一篇與設(shè)計(jì)有關(guān)的英文資料，字?jǐn)?shù)不得少于 1000 字。該變電所所址地勢(shì)平坦，交通方便。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書電氣工程系 2022屆電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 220kV 降壓變電所電氣設(shè)計(jì)課題內(nèi)容性質(zhì) 工程設(shè)計(jì)課題來源性質(zhì) 教師收集的結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的課題校內(nèi)（外）指導(dǎo)教師 職稱 工作單位及部門 聯(lián)系方式陳金鵬 副教授 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校電氣工程 系 18919080650一、題目說明（背景、目的和意義）由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，是本地區(qū)原電網(wǎng)長(zhǎng)期處于過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，供電質(zhì)量得不到保證，極大的制約了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本設(shè)計(jì)所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)涵蓋電機(jī)、電力系統(tǒng)分析、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、發(fā)電廠及變電站二次部分、高電壓技術(shù)、電力仿真軟件等課程，對(duì)于本專業(yè)學(xué)生進(jìn)一步加深和鞏固專業(yè)知識(shí)、提高專業(yè)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力有非常重要的意義。教研室意見