【正文】 屋外配電裝置 根據(jù)母線和電氣設(shè)備布置的高度，屋外配電裝置可分為中型、高型、半高型和 GIS 型，中型配電裝置又分為普通中型和分相中型兩類。單層式屋內(nèi)配電裝置將所有電氣設(shè)備都布置在一層房屋內(nèi)，建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資低、運(yùn)行維護(hù)與檢修工作方便，但占地面積大。 ⑥ 根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，遠(yuǎn)近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的要求。應(yīng)采用行之有效的新技術(shù)、新設(shè)備、新布置和新材料 ③ 保證運(yùn)行安全和操作巡視方便。 對(duì)配電裝置的基本要求和設(shè)計(jì)步驟 （ 1）、 基本要求 ① 在配電裝置設(shè)計(jì)中，必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循國(guó)家頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范、及技術(shù)規(guī)定，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和維修方便。 屋外配電裝置的特點(diǎn)是：所有電氣設(shè)備放置在屋外，土建工程量小，相應(yīng)的投資較小，建設(shè)工期短；擴(kuò)建方便；相間及設(shè)備之間距離大，便于帶電作業(yè)；受外界環(huán)境影響，設(shè)備的運(yùn)行條件及人員進(jìn)行操作維護(hù)的工作條件較差，而且占地xx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 24面積大。 配電裝置 配電裝置類型 按配電裝置的設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)，可分為屋內(nèi)配電裝置與屋外配電裝置兩大類。 變電站四周與人行道相鄰處，設(shè)備與主網(wǎng)相連接的均壓帶。帶有二次繞組的設(shè)備底座應(yīng)采用兩根接地引下線，與電網(wǎng)兩個(gè)不同點(diǎn)可靠焊接。根據(jù)相關(guān)資料有，土壤電阻率為 100 歐，根據(jù)公式： SR ?? 取 210000mS? ，則有， ????? SR ? 滿足 如實(shí)測(cè)接地電阻值不能滿足要求，則需擴(kuò)大接地網(wǎng)面積或采取其他降阻措施。 接地裝置設(shè)計(jì) 本 變電站主接地網(wǎng)以水平接地 體加垂直地極構(gòu)成，水平接地體采用Ф 16 熱鍍鋅圓鋼，垂直接地極用∠ 50 50 2500 和∠ 50 50 3000 兩種長(zhǎng)度的熱鍍鋅角鋼，布置盡量利用配電室以外的空地。為防止線路侵入雷電波的過電壓，在 110KV進(jìn)線， 35KV母線及 10KV每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。據(jù)統(tǒng)計(jì)城市中雷擊事故的 50%70%是由于這種雷電波侵入造成的。避雷帶采用Ф 16 的熱鍍鋅圓鋼，避雷針與建筑物鋼筋隔離，并采用 3 根引下線與主接地網(wǎng)相連接，連接點(diǎn)與其他設(shè)備接地點(diǎn)的電氣距離應(yīng)滿足 規(guī)范要求。在雷電的主放電過程中，其傳播速度 極快（約為光速的 50%10%），雷電壓幅值達(dá) 10100MV，雷電流幅值達(dá)數(shù)百千安，伴以強(qiáng)烈的光、熱、機(jī)械效應(yīng)和危險(xiǎn)的電磁效應(yīng)以及強(qiáng)烈的閃絡(luò)放電，具有強(qiáng)烈的破壞性和對(duì)人員的殺傷性。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算 斷流容量： SC=100MVA 短路點(diǎn)短路計(jì)算電壓： Uc1=63KV Uc2= 短路電流 It2t=202 4=1600[（ KA） 2 S] Ic2=Sd/31/2Uc2= 計(jì)算電抗： 電源電抗，主變壓 器電抗。 短路電流計(jì)算 首先需要確定短路點(diǎn)：為了方便校檢以及選擇電氣設(shè) 備 選取的短路點(diǎn)為10kv ， 35kv， 110kv 及母線。在計(jì)算電路圖上，將短.m i n,m i n. ????TAropks KI IKxx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 21路所考慮的額定參數(shù)通通標(biāo)示出來，并對(duì)各元件依次統(tǒng)一編號(hào)，然后找出短路計(jì)算點(diǎn)，選擇短路計(jì)算點(diǎn)時(shí)要保證需要進(jìn)行短路校檢的電路元件盡可能的有短路電流的經(jīng)過。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇檢驗(yàn)電氣設(shè)備的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。 短路電流計(jì)算方法 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。 (3)、影響電力 系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，會(huì)造成系統(tǒng)震蕩甚至整個(gè)系統(tǒng)崩潰。 短路電流的計(jì)算 短路的危害 (1)、電網(wǎng)運(yùn)行中部分地域的電壓大為降低，影響電能用戶工作或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量。在電力系統(tǒng)中， 10KV 線路一般不裝設(shè)避雷線， 35KV 線路一般只在進(jìn)線端 12km 范圍內(nèi)裝設(shè)避雷線，線路耐雷水平較低，裝自動(dòng)重合閘后，可提高供電可靠性。 （ 2）、提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。在線路上發(fā)生瞬時(shí)故障時(shí)，線路被保護(hù)斷開后，由自動(dòng)重合閘裝置再進(jìn)行一次合閘，恢復(fù)供電，從而大大提高供電的可靠性。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)用下式校驗(yàn) 滿足要求 式中， —— 母線上連接元件最少時(shí)，母線故障的最小短路電流。 差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流按一下兩個(gè)條件考慮，并選擇其中較大的一個(gè)進(jìn)行整定： ① 按躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流整定 母線所有連接元件的電流互感器應(yīng)滿足 10%誤差曲線的要求，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流按下式計(jì)算 其中， relK —— 可靠系數(shù)，一般取 —— 保護(hù)范圍外部故障時(shí)，流過母線完全差動(dòng)電流保護(hù)用電流互感器的最大短路電流 ； TAK —— 母線保護(hù)用電流互感器變比。流入差動(dòng)繼電器的電流只是由于電流互感器特性不同而引起的不平衡電流，差動(dòng)繼電器不會(huì)動(dòng)作。母線差動(dòng)保護(hù)范圍是各電流互感器之間的一次電力設(shè)備。 （ 2）、母線完全電流差動(dòng)保護(hù)及整定計(jì)算 母線完全電流差動(dòng)保護(hù)常用作單母線或是只有一組母線經(jīng)常運(yùn)行的雙母線的保護(hù)。 對(duì)主要 58 in. ???? op rkse n IIKxx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 19變電站的 3～ 10 kV 分段母線及并列運(yùn)行的雙母線，通?？梢杂勺儔浩鞯暮髠浔Ｗo(hù)和發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)母線的保護(hù)。 母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線如果發(fā)生故障，所有連接在母線上的元件將會(huì)停電。對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)僅需要反映相間短路，可采用兩相式接線。 母線保護(hù) （ 1）、母線保護(hù)的要求 需要有效快速地切除故障母線。所有電流指的都是二次側(cè)的值。有的差動(dòng)保護(hù)采用斷線的措施， 在電流互感器二次回路斷線時(shí)將其差動(dòng)保護(hù)閉鎖，此時(shí)可以不考慮這個(gè)條件。在最大負(fù)荷電流不確定時(shí)，可取變壓器額定電流。這些不平衡電路主要有：由變壓器兩側(cè)接線不同產(chǎn)生的不平衡電流；由變壓器調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流；變壓器兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同產(chǎn)生的不平衡電流 ；變壓器的勵(lì)磁涌流。 要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)，必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比。 ② 縱聯(lián)差 動(dòng)保護(hù) xx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 17 變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)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(hù)之一。但它的缺點(diǎn)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(dǎo)線的故障。因此，為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，可將油流速度整定為 1m/s 左右。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，管中 油流速度整定為 ，保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。 重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值采用油流流速表示。 （ 4）、變壓器的繼電保護(hù)整定計(jì)算 ① 瓦斯保護(hù) 輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值采用氣體體積表示。而當(dāng)內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)應(yīng)起到后備作用。 （ 3）、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù) 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(hù)的后備保護(hù)，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(shè)不同的過電流保護(hù)。 （ 2）、縱差動(dòng)保護(hù) 為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點(diǎn)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(hù)或電流速動(dòng)保護(hù)。它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負(fù)荷引起的過電流油面降低和過勵(lì)磁等。距離保護(hù)的第一段保護(hù)范圍為本線路長(zhǎng)度的 80％ 85％， TⅠ約為 ，第二段的保護(hù)范圍為本線路全長(zhǎng)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(gòu)成線路的主保護(hù)。 （ 2）、 110kv 線路的繼 電保護(hù)配置及整定計(jì)算 110kV 線路繼電保護(hù)配置：根據(jù)故障點(diǎn)距離保護(hù)裝置處的距離來確定其動(dòng)作電流的，較少受運(yùn)行方式的影響，在 110— 220kV電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。 為了保證用戶的可靠供電，防止電氣設(shè)備的損壞及事故擴(kuò)大，應(yīng)盡快地將故障切除。 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)硬件和軟件配置 13內(nèi)部 單元監(jiān)控裝置將測(cè)控 、 保護(hù)和 一些 其他功能按對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以通過光纜 、 通信電纜或 者 總控單元聯(lián)系 并且 就地安裝在開關(guān)柜里， 因此不需要 接往控制室的測(cè)量 、 控制 、 大量信號(hào)其他電纜，提高了系統(tǒng)的 安全性和 可靠性，也節(jié)約了投資 成本 。可以同時(shí)用不同的規(guī)約向兩個(gè) 或者兩個(gè)以上的 集控站 和 調(diào)度所發(fā)送報(bào)文。為 了 保證通信 的 可靠性 因此 采用雙網(wǎng)通信 的 方式 。通信層采用標(biāo)準(zhǔn)通信 規(guī)約。 其保護(hù)監(jiān)控單元由 一 電源、輸入插件、 cpu 插件、交流插件、繼電器出入口回路、液晶顯示面板等模塊構(gòu)成。因此最后選擇 LW14110（ SF6 斷路器，戶外，額定電壓） 系統(tǒng)軟件配置 采用 RCS9000 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)， RCS9000 是新一代的，集測(cè)量 、 監(jiān)視、控制、保 護(hù)和 另外 自動(dòng)化 運(yùn)行 功能于一體的 35kv500kv 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 。 （ 3）、需要有盡可能短的分段時(shí)間以及足夠的斷路能力。 選擇高壓斷路器時(shí)需要滿足下面 4 個(gè)基本要求： （ 1）、在合閘操作時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，這樣不僅可以長(zhǎng)期通過負(fù)荷電流，就算通過短路電流，也能具備足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。 高壓斷路器選擇 高壓斷路器在高壓回路中起著保護(hù) 和控制 的作用，是高壓電路中 較為 重要的電器設(shè)備。 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)硬件和軟件配置 12 ③ 110kV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器。 電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇 : ① 繼電保護(hù)及測(cè)量的要求。 （ 3）、當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)壓互。電壓互感器應(yīng)能 在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。 電流互感器的選擇 （ 1）、額定電壓的選擇： 電流互感器的額定電壓 NU 不得低于其安裝回路的電網(wǎng)額定電壓 NsU ，即 NsN UU ? （ 2）、額定電流的選擇： 電流互感器的額定電流 1NI 不得低于其所在回路的最大持續(xù)工作電流 maxI ，即 max1 IIN? 為了保證電流互 感器的準(zhǔn)確級(jí)， maxI 應(yīng)盡可能接近 1NI ，因此選擇 LRGBJ110（裝入式，改進(jìn)式，保護(hù)用，設(shè)計(jì)序號(hào)）北京瑞恒公司電流互感器 電壓互感器的選擇 電壓互感器是二次回路中測(cè)量和保護(hù)用的電壓源，通過它反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測(cè)量。 隔離開關(guān)選擇 隔離開關(guān)的選擇，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能用來開斷和接通負(fù)荷電流及短路電流，故沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)，隔離開關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本變電站 110kV的最終回路較多，因此 110kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。 各級(jí)電壓母線的選擇 選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容： （ 1）、選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式； （ 2）、選擇母線截面的大??； （ 3）、檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定； （ 4）、對(duì) 35kV 以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； （ 5）、對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。只有受變壓器的制造和運(yùn)輸條件的限制時(shí)，才考慮采用單相變壓器組。單相變壓器組由三個(gè)單