【正文】 這一切將在我以后的工作生涯中起著重要的作用。在過程中體現(xiàn)出史老師淵博的專業(yè)知識，更體現(xiàn)出了史老師的寬厚待人的品質(zhì)。更重要的是這次設(shè)計讓我學(xué)會了讓自己獨立完成一件事情，為將來參加工作做好基礎(chǔ)。從拿到題目，再查閱資料，對題目進(jìn)行設(shè)計、論證、修改到設(shè)計的完成。難免存在一些不近人意的地方，請各位老師指點。這段時間我翻閱了許多的書籍，從對變電站的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件實際 應(yīng)用的設(shè)計。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 35 參考文獻(xiàn) [1] 蘇文成．工廠供電 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， ． [2] 莫岳平，翁雙安．供配電工程 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， ． [3] 王玉華．供配電技術(shù) [M]．北京：北京大學(xué)出版社， ． [4] 戈東方，鐘大文．電力工程電氣設(shè)計手冊：電氣一次部分 [M]．北京：中國電力出版社， . [5] 李宗綱，劉玉林，施暮云，韓春生．工廠供電設(shè)計 [M]．遼寧：吉林科學(xué)技術(shù)出版社， ． [6] 戈東方．電力工程電氣設(shè)備手冊 [M]．北京：中國電力出版社， ． [7] 吳俊勇，徐麗杰，郎兵，劉平竹，陳力．電力系統(tǒng)基礎(chǔ) [M]．北京：清華大學(xué)出版社， ． [8] 牟道槐，李玉盛，馬良玉．大電廠變電站電氣部分 [M]．重慶：重慶大學(xué)出版社，． [9] 唐小波，李天然，錢旭盛．變電所運行與管理 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ． [10] 陳化鋼．企業(yè)供配電 [M]．北京：中國水利水電出版社， 2020． [11] 王世政．電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教程 [M]．北京：中國水利水電出版社， 2020． [12] 丁書文．變電站綜合自動化系統(tǒng)實用技術(shù)問答 [M]．北京：中國電力出版社，． 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 36 致謝 經(jīng)過幾個多月的時間，我順利的完成了這次畢業(yè)設(shè)計。管型 GXS 避雷器作用：斷路器在開斷狀態(tài)，又有雷電波入侵時，由于反擊電沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第八章 變電站的防雷保護(hù) 34 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。本設(shè)計中 35kV 母線采用的避雷器型號為 35FZ? ， 10kV 母線采用的避雷器型號為 HY5WS－ 。 避雷器的選擇 變電站內(nèi)最重要的設(shè)備是主變壓器，它的價格高，絕緣水平又很低，為了減少變壓器所受過電壓幅值，閥型避雷器應(yīng)盡量安裝在電氣距離靠近主變壓器的地方。 變電站對雷電入侵波的防護(hù) 避雷器的作用 變電站內(nèi)安裝著類型繁多的高、低壓變、配電設(shè)備，這些設(shè)備均直接和供電系統(tǒng)的線路相連，而線路上發(fā)生雷電過電壓的機會較多，因此入侵波常常是變電站的主要雷害，所以必須對入侵波有足夠的防護(hù)措施。單支避雷針的保護(hù)范圍是一個旋轉(zhuǎn)的圓錐體。 變電站的防直雷保護(hù) 防直擊雷最常用的措施是裝設(shè)避雷針，它是由金屬制成，比被保護(hù)設(shè)備高并具有良好的接地裝置，其作用是將雷吸引到自己身上并安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近比它矮的設(shè)備、建筑免受雷擊。 變電所的雷電危害主要來自兩個方面：一個是直接雷擊變電所的建筑物、構(gòu)筑物和熱破壞；另外一個是雷電感應(yīng)產(chǎn)生的高電壓波沿輸電線路侵入變電所內(nèi)，使主要電氣設(shè)備對地絕緣擊穿或燒毀。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第八章 變電站的防雷保護(hù) 32 第八章 變電站的防雷保護(hù) 變電站防雷概述 雷電引起的大氣過電壓將會對電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此，在變電所和高壓輸電線路中，必須采取有效的防雷措施，以保證電器設(shè)備的安全。 遙測、遙信方式 交、直流系統(tǒng)的遙測、遙信以常規(guī)方式通過電纜接入綜合自動化 系統(tǒng)，遙信為強電 220V 空接點開關(guān)量輸入 。屏柜上裝置的接地端子排用截面不小于 4mm2 的多股銅線和接地銅排相連。 計量 設(shè)多功能電能計量表，主變 35kV 側(cè) （ 級）、主變 10kV 側(cè)（ 級）、 35kV出線（ ）電能表組屏放于綜合保護(hù)室內(nèi)， 10kV 線路、電容器的電能表（ ）就地安裝。 計量表計 測量 站內(nèi)不設(shè)常規(guī)測量儀表。正常時，由交流 220V 供電，經(jīng)逆變電源后供給監(jiān)控主機和遠(yuǎn)動主站；當(dāng)交流輸入消失時，自動轉(zhuǎn)為由直流220V 供電，逆變后供給監(jiān)控主機和遠(yuǎn)動主站。 ⑾ 10kV母線電壓監(jiān)測 每段 AC 相裝設(shè)電壓監(jiān)測儀 1個。 ⑼ 自恢復(fù)功能 當(dāng)出現(xiàn)供電電源故障時，系統(tǒng)能有序地停止工作，當(dāng)供電電源恢復(fù)正常時應(yīng)具有自動重新啟動功能。 ⑶ 畫面顯示及漢字制表打印 ⑷ 制操作 在保護(hù)通信室通過監(jiān)控主機鍵盤對斷路器進(jìn)行控制操作，也可接收調(diào)度端的命令實現(xiàn)斷路器的跳合閘。存于實時數(shù)據(jù)庫，供實時畫面顯示、制表打印及完成各種計算。開關(guān)柜和控制保護(hù)屏上設(shè)有遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)和就地控制開關(guān)，公用屏上設(shè)遠(yuǎn)方 /就地切換開關(guān)。 站內(nèi)通信網(wǎng)媒體采用屏蔽對稱雙絞線電纜，以提高傳輸速率，增加可靠性。遠(yuǎn)動主站完成與縣調(diào)的通信；監(jiān)控主機除可進(jìn)行當(dāng)?shù)夭僮鳌@示各種接線圖并生成當(dāng)?shù)貓蟊硗?，還可與間隔層設(shè)備一起完成小電流接地選線、電壓無功綜合控制等功能。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第七章 變電站綜合自動化系統(tǒng) 29 圖 5 系統(tǒng)分層分布結(jié)構(gòu)示意圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能 變電站層即主 站層，由監(jiān)控主機和遠(yuǎn)動主站等設(shè)備組成。 全站的二次設(shè)備，包括控制、保護(hù)、測量、信號、遠(yuǎn)動等都采用微機裝置，各裝置通過網(wǎng)絡(luò)傳遞信息并實現(xiàn)資源共享。主變保護(hù)測控、 35kV 保護(hù)測控及公用設(shè)備、交直流系統(tǒng)、通信布置在綜合保護(hù)室內(nèi)； 10kV保護(hù)測控就地布置在開關(guān)柜上。 綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn) 本站二次采用微機綜合自動化系統(tǒng)，按無人值班站設(shè)計，取消常規(guī)控制屏，實現(xiàn)全計算機監(jiān)控。變電所綜合自動化系統(tǒng)具有功能綜合化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微機化、測量顯示數(shù)字化、操作監(jiān)視屏幕化、運行管理智能化等特點。變電綜合自動化系統(tǒng)是利用多臺微型計算機和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，替代了常規(guī)的控制設(shè)備、遠(yuǎn)動設(shè)備、信號設(shè)備和測量監(jiān)視儀表。 根據(jù)已選的電流互感器可知 nTA =40，則有 cdo 0 .2 0 .2 1 2 5 .8 7==n 4 0TAII ?= () 制動電流計算： czo ==n 40TAII = () 折線斜率計算： 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第六章 主變壓器的保護(hù)設(shè)計 27 d z m a x m a xd o d oxlm a x m a xz o z o81200 .3 0 .3 0 .6 3nn 40k = = = =8120 3 .1 540nnKTA TAKKTA TAIIIIIIII?????? ????? () ⑵ 靈敏系數(shù)校驗 取最小短路電流： ( 3 ) 2m i n 211 0 . 5= 8 . 1 2 2 . 3 0 4 k37NKKNUI I AU? ? ? ?（ 3 ） () m i n m i n33= 2 . 3 0 4 1 . 9 9 522KKI I k A?? ? ? ?（ 2 ） （ 3 ） () 折算到電流互感器二次側(cè)： m i n2 m i n 1 . 9 9 5 1 0 0 0= 4 9 . 8 7 5n 4 0KKTAIIA?? ???（ 2 ）（ 2 ） () 由圖 4 可知當(dāng) zdI = 時 cdI =，靈敏系數(shù)計算得： 2 m i nlmcd4 9 .8 7 5k = = = 3 .4 1 21 4 .6 5KI I ? ?（ 2 ） () 校驗合格。 縱聯(lián)差動保護(hù)的整定計算 ⑴ 計算過程 該保護(hù)采用比率制動特性的動作曲線，如圖 4所示，該曲線的整定值考慮躲過變沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第六章 主變壓器的保護(hù)設(shè)計 26 壓器正常運行或區(qū)外故障時兩側(cè)的不平衡電流。將變壓器兩側(cè)的電流互感器同極性串聯(lián)起來，是電流繼電器跨接在兩聯(lián)之間。 縱聯(lián)差動保護(hù)不但能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其他元件的保護(hù)配合，可以無延時地切除區(qū)內(nèi)各種故障，具有獨特的優(yōu)點，因而被廣泛地用作變壓器的主保護(hù)。對于變壓器發(fā)生的各種故障，保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地將變壓器切除。郵箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。變壓器是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要電氣設(shè)備。 ⑵ 10kV高壓開關(guān)柜 本設(shè)計 10kV 側(cè)采用高壓開關(guān)柜的配電裝置，選用 2XGN — 10 型固定式開關(guān)柜，該型開關(guān)柜用于 3kV、 6kV、 10kV 三相交流 50Hz 系統(tǒng)中作為接受和分配電能之用，特別適用于頻繁操作的場合。半高型配電裝置介于高型和中型之間，具有兩者的優(yōu)點，除母線隔離開關(guān)外，其余部分與中型布置基本相同，運行維護(hù)仍較方便。根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。 ⑴ 35kV屋外配電裝置 屋外配電裝置將所有電氣設(shè)備和母線都裝設(shè)在露天的基礎(chǔ)、支架或構(gòu)架上。其作用是正常運行情況下，用來接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運行。 ⑵ 10kV側(cè)熔斷器選擇 選擇 2RN — 10/ 型戶內(nèi)熔斷器，額定電壓 10kV，滿足要求，開斷容量 1000MVA，大于短路容量 ，滿足要求， 最大開斷電流 50kA，大于短路電流 ，滿足要求。當(dāng)短路容量較大時，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。 對于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，額定電流必須大于回路的最大工作持續(xù)電流，開斷電流必須大于或等于短路電流。 熔斷器的選擇 熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。 ② 電壓互感器 本設(shè)計選擇 JDZJ— 10 型電壓互感器，該系列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 NU =10KV= gU () 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 高壓設(shè)備的選擇與校驗 22 1NI ＝ 800A＞ = () 2NI =5A 動穩(wěn)定校驗： shi =dfi =80kA () 滿足要求。 ⑵ 10kV電壓、電流互感器的選擇與校驗 ① 電流互感器 10kV 級電流互感器同樣選用環(huán)氧樹脂澆注絕緣型電流互感器。 本設(shè)計選擇 JDZXF9— 35 型電壓互感器，該系列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 熱穩(wěn)定校驗： KQ = 2jIt? =2? = [（ kA） 2S] () tIt2 =202 2? =800[（ kA） 2S] KQ? 2tIt () 滿足要求。其型號為： LQZBJ35。 熱穩(wěn)定校驗： 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 高壓設(shè)備的選擇與校驗 20 KQ = 2jIt? =[（ kA）2S] () tIt2 =202 5? =2020[（ kA） 2S] KQ? 2tIt () 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗： KQ = 2jIt? =2? =[（ kA） 2S] () tIt2 =? 4=[（ kA） 2S] () KQ? 2tIt () 滿足要求。 斷路器和隔離開關(guān)的具體參數(shù)見表 6： 表 6 斷路器與隔離開關(guān)具體參數(shù) 設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù) SN10－ 35/1250 GN2－ 35T/400 UN(kV) 35 35 IN(A) 1250 400 額定開斷電流 (kA) 20 動穩(wěn)定 電流 峰值 (kA) 50 52 熱穩(wěn)定電流 (kA) 20(4s) 14（ 5s） 固有分閘時間（ s） 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 高壓設(shè)備的選擇與校驗 19 ⑵ 10kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇與校驗 最大工作持續(xù)電流： .max = 3Nw NSI U= 6300 1 .3 4 5 0 .3 33 1 0 .5 A??? () ① 斷路器的選擇與校驗 因為 10kV 配電裝置為戶內(nèi)配置，按正常工作條件，查表選擇 SN10－ 10/600 型斷路器。 ② 隔離開關(guān) 的選擇與校驗 根據(jù)數(shù)據(jù) 選用 GN2－ 35T/400 型隔離開關(guān) NU =35KV= gU () IN＝ 400A = () 動穩(wěn)定校驗： shi =dfi =52kA () 滿足要求。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 高壓設(shè)備的選擇與校驗 18 熱穩(wěn)定校驗：取繼電保護(hù)裝置保護(hù)動作時間 bt =1s，斷路器固有分閘時間Ft =， ift =，則校驗熱效應(yīng)計算時間為 jt =（后面熱穩(wěn)定校驗時間一樣） 。 maxi ， maxI — 設(shè)備允許的通過的極限電流峰值和有效值。 按短路情況進(jìn)行校驗 ⑴ 短路熱穩(wěn)定校驗 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路，有短路