【正文】 41 參考資料 教材《發(fā)電廠電氣部分》； 教材《電力系統(tǒng)分析》； 教材《繼電保護(hù)》； 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（第一、二冊(cè)）； 10220KV 變電所設(shè)計(jì)手冊(cè)； 。 在此，我要感謝在此次設(shè)計(jì)過程中給予我?guī)椭睦蠋?以及同學(xué)， 感謝老師對(duì)我悉心的教導(dǎo) ， 感謝每位同學(xué)的幫助和鼓勵(lì) ， 感謝你們！ 同時(shí)，我也要感謝那些教育過我，幫助過我的老師。 通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解 了設(shè)計(jì)的要求 及設(shè)計(jì)內(nèi)容，更加深刻 得 了解課本中的內(nèi)容，使知識(shí)與理論相結(jié)合，使基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際操作緊密聯(lián)系。因氧化鋅避雷器殘壓低，無法與放電間隙無法配合，故選用閥型避雷器。接地網(wǎng)的外像應(yīng)閉合，外像各角做成圓弧形，圓弧半徑不宜小于均壓帶間距離的一半，在接地線引進(jìn)建筑物的入口處，應(yīng)設(shè)標(biāo)志。接地裝置應(yīng)盡可能埋在地下，埋設(shè)深度一般為 —1 米，圍繞屋內(nèi)外配電裝置，主控樓、主廠房及其它需要裝設(shè)接地網(wǎng)的建筑物，敷設(shè)環(huán)形接地網(wǎng)。 接地裝置的設(shè)計(jì) 接地就是指將地面上的金屬物體 或電氣回路中的某一節(jié)點(diǎn)通過導(dǎo)體與大地相連，使該物體或節(jié)點(diǎn)與大地保持等電位，埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置。 5）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。 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。 39 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。 35KV 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。 避雷針的配置原則： 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。 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)變電所。 變電所的雷害來自兩個(gè)方面，一是雷直擊變電所，二是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷電波沿線路向變電所侵入，對(duì)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。 38 八 防雷及接地體設(shè)計(jì) 電氣設(shè)備在運(yùn)行中承受的過電壓，有來自外部的 雷電過電壓和由于系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)電磁能量產(chǎn)生振滿和積聚而引起的內(nèi)部過電壓兩種類型。 （一） 采用三段式相間電流、 Ⅰ 段零序電流及重合閘保護(hù)裝置。 （三）、綜合重合閘裝置。 （一）、兩段式相間電流和零序電流保護(hù)。 110KV 回路故障錄波器。 綜合重合閘裝置，裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)，兩臺(tái) 斷路器合用一套保護(hù)。 裝設(shè)距離及零序保護(hù)。 對(duì)于大接地電流 的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，用作變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)，一般變電所內(nèi)只有部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，因此，每臺(tái)變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護(hù)，一套用于中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式，另一套用于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。 而本次所設(shè)計(jì)的變電所，電源側(cè)為 110KV，主要負(fù)荷在 35KV 倒即可裝設(shè)兩套過電流保護(hù)，一套裝在中壓側(cè) 35KV 側(cè)并裝設(shè)方向元件，電源側(cè) 110KV 側(cè)裝設(shè)一套，并設(shè)有兩個(gè)時(shí)限 ts 和 tⅢ ，時(shí)限 定原側(cè)為 tⅢ ≥tⅡ +△ t，用 U 切除三側(cè)全部斷路器。由于差動(dòng)保護(hù)對(duì)保護(hù)區(qū)外故障不會(huì)動(dòng)作，因此差動(dòng)保護(hù)不需要與保護(hù)區(qū)外相鄰元件保護(hù)在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上相互配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，可以瞬時(shí)動(dòng)作。 當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路故障時(shí)，在差動(dòng)回路中由于 I2 改變了方向或等于零（無電源側(cè)），這是流過繼電器的電流為 I1 與 I2 之和，即 Ik=I1+I2=Iumb 能使繼電器可靠動(dòng)作。 從理論上講，正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，差動(dòng)回路電流為零。 差動(dòng)保護(hù) 36 差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，是按循環(huán)電流原理裝設(shè)的。但是它不能反映油箱外部電路（如引出線上）的故障，所以不能作為保護(hù)變壓 器內(nèi)部故障的唯一保護(hù)裝置。包括：油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。 為了防止變壓器發(fā)生各種類型故障和不正常運(yùn)行時(shí)造成不應(yīng)有的損失，保證系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行，故變壓器應(yīng)裝設(shè)一序列的保護(hù)裝置。 變壓器的外部故障類型有： 1）絕緣套管網(wǎng)絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地（通過外殼）短路； 2）引出線之間發(fā)生的相間故障。 變壓器的故障可分為內(nèi)部和外部?jī)煞N故障。采用普通 中型 配電裝置。采用兩層配式布置，一層布置電流互感器、斷路器；二層布置隔離開關(guān)、母線。一般可裝設(shè)在 的落地基礎(chǔ)上。 110KV 及以上的閥型避雷器器身細(xì)長(zhǎng)。 隔離開關(guān)電流、電壓互感器等均采用高式布置，其支架高度的要求與斷路器相同。 電氣設(shè)備的布置 按照斷路器在配電裝置中所占據(jù)的位置，可分為：?jiǎn)瘟?、雙列和三列布置。因而導(dǎo)線相間及對(duì)地距離就要增加。用懸式絕緣子懸掛在母線構(gòu)造架上。 表 110kv,220kv 屋外配電裝置的安全凈距 (mm) 符號(hào) 適應(yīng)范圍 額定 凈距 （ mm） 110KV 33 A1 1:帶電部分至接地部分之間 2:網(wǎng) ,板狀遮欄向 上延伸線距地 處 ,與遮欄上 方帶電部分之間 1000 A2 1:不同相的帶電部分之間 2:斷路器和隔離開關(guān)大案斷口兩側(cè)帶電部分之間 1100 B1 1:柵狀遮欄至帶電部分之間 2:交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間 3：設(shè)備運(yùn)輸時(shí)，其外廓至無遮攔帶電部分之間 4：帶電作業(yè)時(shí)的帶電部分至接地部分 之間 1750 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 1100 C 1：無遮欄裸體至地面之間 2：無遮欄裸體至建筑物，建筑物 頂部之間 3500 D 1：平行的不同時(shí)停電檢修的無遮欄裸體之間 2： 帶電部分與與建筑物，建筑物的邊沿部分之間 3000 屋外高壓配電裝置的若干問題 母線及構(gòu)造 屋外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。開斷允許電流不致發(fā)生相間和接地故障，以及減小大電流導(dǎo)體附近的鐵磁物質(zhì)的發(fā)熱。 屋外配電裝置的安全凈距 設(shè)計(jì)配電裝置確定帶電導(dǎo)體之間和導(dǎo)體對(duì)接地構(gòu)造的距離時(shí)還要考慮減少相間短路的可能性及減小電動(dòng)力。 配電裝置的安全凈距 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距 配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備的外形尺寸，檢修和運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定的，對(duì)與敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中最基本的是帶電部分對(duì)接地部分之間和不同相的帶電部分之間的最小安全凈距。在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料 32 和降低造價(jià)。 配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求： 保證運(yùn)行可靠，按照系統(tǒng)和自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊，清晰，保證具有足夠的安全距 離。 (3)運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便。 成套配電裝置的特點(diǎn)： (1)電氣設(shè)備不止在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。 110KV及以上多為屋外配電裝置。 (5) 受外界空氣影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣 (6) 外界氣象變化對(duì)設(shè)備維修和操作有影響。 (3)相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)。 屋外配電裝置的特點(diǎn)： (1) 土建工程量和費(fèi)用較小，建筑周期較短。 (3) 外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響較小，可減少維護(hù)工作量。 配電裝置的特點(diǎn) 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)： (1) 由于允許安全凈距小和可以分層布置，故占地面積較小 。按組成方式有可分 為：由電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝配電裝置稱為裝配式。 10KV 側(cè)電壓互感器 30 10KV母線上電壓互感器：采用 JSJW－ 10， 級(jí) Se = 120VA，二次阻抗為 ，變比 10000/ 3 /100 3 /100/3。 按容量的選擇 互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)）， Se2 應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷 S2，即： Se2≥S2 S2 = (∑po)2+ (∑Qo)2 Po、 Qo — 儀表的有功功率和無功功率 電壓互感器選擇計(jì)算 110KV 側(cè)電壓互感器 1）選用 Jcl－ 110 電壓互感器，單相串級(jí)油浸式全封閉結(jié)構(gòu)，其初級(jí)繞組額定電壓為 110/ 3 KV，次級(jí)繞組額定電 壓 ，二次負(fù)荷 級(jí)，為 300VA，其接成110000/ 3 /100/ 3 /100。 按一次回路電壓選擇 為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ~） Ve 范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足： V1 按二次回路電壓選擇 29 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測(cè)量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè) 額定電壓可按下表選擇 接 線 型 式 電網(wǎng)電壓 （ KV） 型 式 二次繞組電壓（ V） 接成開口三角形輔助繞組電壓 IV 一臺(tái) PT 不完全符形接線方式 3~35 單相式 100 無此繞組 Yo/ Yo/□ 110J~500J 單相式 100/ 3 100 3~60 單相式 100/ 3 100/3 3~15 三相五柱式 100 100/3（相） 電壓互感器及型式的選擇 電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，在 6～ 35KV 屋內(nèi)配電 裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。 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 = Ir2tdz = 2 = Qr＞ Qd 滿足要求 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： icj≤idw icj = idw = 80KA 即： icj＜ idw 滿足要求 故選擇戶內(nèi) LDZB6－ 10 型電流互感器能滿足要求，可以列出下表： 設(shè) 備 項(xiàng) 目 LDZB6－ 10 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) Ve≥Vew 10KV 10KV Iel≥Igmax 400A 34A Qr≥Qd Idw＞ icj 80KA 28 電壓互感器的選擇 電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)和容量 電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù) 荷功率因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差最大值。因此需要外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，即： Fy≥Lα 107N 對(duì)于瓷絕緣的母線型電流互感器（如 LMC 型）可按下式校驗(yàn) Fy≥iy2 Ljsα 10 7N 在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導(dǎo) 線的允許最小截面為： S≥ PLjsZe2(Vy+Vj+Vc) m2 電流互感器選擇計(jì)算 電流互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流 1） 110KV 側(cè)電流互感器 額定電流： Ie≥Igmax = 2Se 3Ve = 1322A 額定電壓： Ve≥Vew Ve = 110KV 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，可以初步選擇 LB7－ 110 型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比1200/5，準(zhǔn)確級(jí) ，二次負(fù)荷 2， IS 熱穩(wěn)定倍數(shù) ，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 67。 即： Se2 ≥S2 = Ie22z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（ Ω） Vy — 測(cè)量?jī)x表電流線圈電阻 Vj — 繼電器電阻 Vd — 連接導(dǎo)線電阻 Vc — 接觸電阻一般取 按一次回路額定電壓和電流選擇 電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3 左右以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足：Ve≤Vew Ie1≥Igmax，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流 Vew — 電 流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓 Ve Ie1 — 電流互感器的一次額定電壓和電流 Igmax — 電流互感器一次回路最大工作電流 種類和型式的選擇 選擇電流互感器種類和形式時(shí)，應(yīng)