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35kv總降壓變電所繼電保護畢業(yè)設計畢業(yè)論文-在線瀏覽

2024-08-08 07:54本頁面
  

【正文】 電站三相短路電流 金河電站:發(fā)電機的額定容量計算電抗標幺值由水輪機運算曲線數(shù)字表查得額定電流標幺值電站三相短路電流 第3 章 變電所繼電保護和自動裝置規(guī)劃 系統(tǒng)分析本設計為35KV變電所的繼電保護設計。每個電氣設備的保護都由主繼電保護和后備繼電保護(包括近后備保護和遠后備保護)。就線路來講,其主要故障為單相接地、兩相接地和三相接地。(1)變壓器的外部故障常見的是高低壓套管及引線故障,它可能引起變壓器出線端的相間短路或引出線碰接外殼。變壓器的不正常運行過負荷、由于外部短路引起的過電流、油溫上升及不允許的油面下降。在進行設備選擇時,應根據(jù)工程的實際情況,在保證安全、可靠的前提下,積極而準確的采用新技術,并注意節(jié)約投資,選擇合適的電氣設備。短路和過電壓情況下的要求,并考慮長期的發(fā)展。應力求技術先進和經濟合理,與整個工程的建設標準應協(xié)調一致;同類設備應盡量減少品種。選擇的高電壓電器,應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓和過電流的情況下保持正常運行。即滿足工作要求。即適應環(huán)境條件。即先進合理。即整體協(xié)調。即適應發(fā)展。型號額定電壓UN(KV)額定電流IN(A)額定開斷電流 Ikd(KA)額定關合電流Igh(KA)動穩(wěn)定電流ies(KA)短路電流出口值I(KA)固有分閘時間t(s)4s熱穩(wěn)定電流It(KA)LW8—35A35160020505020 表31 35KV側斷路器的技術參數(shù)檢驗過程如下:(1)額定電壓:UN≥Ug; UN=35KV , Ug=35KV 所以UN≥Ug ,滿足要求。 IN=1600A ,IMAX=所以, IN≥Imax 滿足要求。(4) 關合電流:ish≤Igh ; ish=== ,Igh=50KA所以 ishIgh ,滿足要求。(6)熱穩(wěn)定:Qk≤It2t 短路計算時間tk=4++= Qk=I∞2t= =(KA)2. s It2t=2024=1600(KA)2. S所以 QkIt2t ,滿足要求。 10KV側斷路器的選擇及校驗型號額定電壓UN(KV)額定電流IN(A)額定開斷電流Ikd(KA)額定關合電流Igh(KA)動穩(wěn)定電流ies(KA)4s熱穩(wěn)定電流It(KA)固有分閘時間t(s)XGN28A—10160020505020≤ 表33 10KV側斷路器技術數(shù)據(jù)檢驗過程如下:(1)額定電壓: UN≥Ug; UN= ,Ug=10KV所以UNUg ,滿足要求。 IN= 1250A , Imax = 216A所以 IN Imax ,滿足要求。 I= ,Ikd=20KA所以I Ikd ,滿足要求。(5)動穩(wěn)定:ish≤ies; ish= ,ies=50KA所以 ish≤ies ,滿足要求。計算數(shù)據(jù)VG112/合格與否=10KV額定電壓 UN=合格Imax=216A額定電流 IN=1600A 合格I=額定開斷電流 Ikd=20KA合格ish=額定關合電流 Igh=50KA合格ish=動穩(wěn)定電流 ies=50KA合格Qk=(KA).s熱效應允許值 It2t=1600(KA)合格 表34 10KV側斷路器校驗表根據(jù)以上校驗結果,此斷路器滿足各項要求。1. 隔離開關選擇的具體技術條件(1)電壓:UN≥Ug;(2)電流:IN≥Imax;(3)動穩(wěn)定:ish≤ies;(4)熱穩(wěn)定:Qk≤It2t;二.35KV側隔離開關選擇 型號額定電壓UN(KV)額定電流IN(A)動穩(wěn)定電流ies(KA)4s熱穩(wěn)定電流It(KA)GW4—35/600356005016 表35 35KV側隔離開關技術數(shù)據(jù)校驗過程如下:(1) 額定電壓:UN≥Ug ; UN=35KV ,Ug=35KV所以 UN≥Ug ,滿足要求。 IN=600A , Imax=561A所以 INImax,滿足要求。(4)熱穩(wěn)定:Qk≤It2t;短路計算時間tk=4++= 所以 QkIt2t,滿足要求。三.10KV側隔離開關選擇型號額定電壓UN(KV)額定電流IN(A)動穩(wěn)定電流ies(KA)4s熱穩(wěn)定電流It(KA)GN1910/16001016005020 表37 10KV側隔離開關技術數(shù)據(jù)校驗過程如下:(1)額定電壓:UN≥Ug ; UN=10KV ,Ug=10KV所以UN≥Ug,滿足要求。 IN=1600A ,Imax=所以 INImax ,滿足要求。(4)熱穩(wěn)定:Qk≤It2t ;短路計算時間:tk=4++= 所以 QkIt2t,滿足要求。 電流互感器的選擇 選擇電流互感器時,首先要根據(jù)裝設地點、用途等具體條件確定互感器的結構類型、準確級、額定電流比;其次要根據(jù)互感器的額定容量和二次負荷,計算二次回路連接導線的截面積;最后校驗其動穩(wěn)態(tài)和熱穩(wěn)態(tài)。35KV以下為戶內式,35KV以上為戶外式或裝入式。、重要的發(fā)電機和變壓器回路及500KV重要回路;二次負荷如果屬于一般電能計量,;;。(2) 額定電壓的選擇 電流互感器的額定電壓滿足: Ug≤UN Ug——電流互感器安裝處的工作電壓; UN——電流互感器額定電壓。當IN確定之后,電流互感器的額定電流比也隨之確定,即為。ish——短路沖擊電流的瞬時值,KA。一.35KV側電流互感器的選擇及校驗 Ug=66KV 所以選擇的電流互感器技術數(shù)據(jù)見表39:型號額定電流比(A)級次組合1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LCW35400/52660 表39 35KV側電流互感器技術數(shù)據(jù) 校驗如下: (1)熱穩(wěn)定: 所以滿足要求。 綜上所述,此電流互感器滿足各項校驗要求。(2) 動穩(wěn)定: 所以 滿足要求。1. 選擇電壓互感器的條件(1)2~20KV屋內配電裝置,宜采用油浸結構,也可采用樹脂澆注絕緣結構的電磁式電壓互感器。(3)110KV及以上配電裝置,當容量和準確度等級滿足要求時,宜采用電容式電壓互感器。(5) 接在110KV及以上線路側的電壓互感器,當線路上裝有載波通信時,應盡量與耦合電容器結合,統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。二.35KV側電壓互感器的選擇一次回路電壓 U1g=66KV根據(jù)選擇電壓互感器技術數(shù)據(jù)見表311:型號額定電壓(V)額定輸出(VA)極限輸出(VA)額定絕緣水平JDZ935356P100075150 — 表311 35KV側電壓互感器技術數(shù)據(jù)一次回路電壓U1g=10KV根據(jù)選擇電壓互感器技術數(shù)據(jù)見表312:型號額定電壓(V)額定輸出(VA)極限輸出(VA)一次線圈二次線圈1JSZF10G10000100751503001000 表312 10KV側電壓互感器技術數(shù)據(jù)一.按最大持續(xù)工作電流選擇母線截面 當=34176。C,Ie=420A(70℃)溫度校驗系數(shù)==三.10KV母線的選擇1.,最熱月平均最高溫度:35176。 主變壓器繼電保護裝置配置變壓器為變電所的核心設備,根據(jù)其故障和不正常運行的情況,從反應各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā),設置相應的主保護、異常運行保護和必要的輔助保護如下::瓦斯保護(以防御變壓器內部故障和油面降低)、縱聯(lián)差動保護(以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路)。:溫度保護(以檢測變壓器的油溫,防止變壓器油劣化加速)和冷卻風機自啟動(用變壓器一相電流的70%來啟動冷卻風機,防止變壓器油溫過高)。若運行人員試行強送,隨可以恢復供電,但速度較慢,用戶的大多設備(電動機)已停運,這樣就干擾破壞了設備的正常工作,因此本設計在10KV各出線上設置三相自動重合閘裝置(CHZ),即當線路斷路器因事故跳閘后,立即使線路斷路器自動再次重合閘,以減少因線路瞬時性短路故障停電所造成的損失。頻率是電能質量的基本指標之一,正常情況下,系統(tǒng)的頻率應保持在50Hz,頻率降低會導致用電企業(yè)的機械生長率下降,產品質量降低,更為嚴重的是給電力系統(tǒng)工作帶來危害,而有功功率的缺額會導致頻率的降低,因此,為保證系統(tǒng)頻率恒定和重要用戶的生產穩(wěn)定,本設計10KV出線設置自動頻率減負荷裝置(ZPJH),按用戶負荷的重要性順序切除。 (1)繞組及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側的單相短路;(2)繞組的匝間短路;(3)外部相間短路引起的過電流;(4)中性點直接接地電力網中,外部接地點引起的過電流及中性點過電壓;(5)過負荷;(6)過勵磁;(7)油面降低;(8)變壓器溫度及油箱壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障。對變壓器溫度升高和冷卻系統(tǒng)故障,應按現(xiàn)行變壓器標準規(guī)定,裝設信號裝置。當殼內故障產生輕微瓦斯或油面降低時應瞬時作用于信號;當產生大量瓦斯時,宜動作于斷開變壓器各電源側的斷路器,如降壓變壓器高壓側無斷路器且未采用措施時,則可作用于信號。對于變壓器引出線,套管及內部的故障,應采用下列保護方式。當變壓器內部發(fā)生輕微故障時,有輕瓦斯產生,瓦斯繼電器的上觸點閉合,作用于延時信號;發(fā)生嚴重故障時,重瓦斯沖出,瓦斯繼電器的下觸點閉合,經信號繼電器,發(fā)出報警信號,同時通過連片使出口繼電器動作使短路器跳閘,瓦斯繼電器的下觸點閉合,也可以利用切換片XB切換位置,只給出報警信號。當短路器跳閘后,短路器的輔助觸點斷開自保持回路,使KCO恢復起始位置。此外,當變壓器內部進入空氣時也有所反映。 其缺點是不能反映變壓器外部故障(套管和引出線),因此瓦斯保護不能作為變壓器各種故障的唯一保護。如果在安裝瓦斯繼電器時未能很好地解決防油問題或瓦斯繼電器不能很好地防水,就有可能漏油腐蝕電纜絕緣或繼電器進水而造成誤動作。(2)重瓦斯動作過程,當變壓器內部發(fā)生相間短路時,產生大量的瓦斯氣體,重瓦斯繼電器WST1動作,接點WST1接通給信號繼電器KS2勵磁,接通信號回路,進行報警;并給中間繼電器KM1勵磁接通斷路器的出口跳閘回路,使斷路器跳閘,切除故障變壓器。如變壓器的縱差保護對單相接地短路靈敏性不符合要求,可增設零序差動保護??v聯(lián)差動保護應符合以下要求:(1)應能躲過勵磁涌流和外部短路產生的不平衡電流;(2)應在變壓器過勵磁時不誤動。 變壓器縱聯(lián)差動保護的原理:變壓器縱聯(lián)差動保護通常采用環(huán)流法接線,如上圖所示,為雙繞組變壓器縱聯(lián)差動保護的單相原理接線圖。然后,將差動繼電器并聯(lián)到兩電流互感器上。2000千伏安及以下的變壓器,如電流速斷保護靈敏性不符合要求,則裝設縱差動保護。對由外部相間短路引起的變壓器過電流,一般采用下列保護方式: 四. 過電流保護一般用于降壓變壓器,保護裝置的整定值應考慮事故時可能出現(xiàn)的過負荷。六.負序電流和單相式低壓起動的過電流保護一般用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器。七. 過負荷保護400千伏安及以上變壓器,當臺數(shù)并列運行或單獨運行并作為其他復合的備用電源時,應根據(jù)可能過負荷的情況下裝設過負荷保護。在經常無值班人員的變電所,必要時,過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷。九. 溫度保護 當變壓器的冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障或發(fā)生外部短路和過負荷時,變壓器的油溫將升高。當油溫達115120℃時,油開始劣化,而到140150℃時劣化更明顯,以致不能使用。因此《變壓器運行規(guī)程》(DLT5721995)規(guī)定:上層油溫要進行監(jiān)視。 變壓器后備保護設計原則(1)變壓器后備保護應作為相鄰元件及變壓器本身主保護的后備,但滿足遠后備而使接線大為復雜時,允許縮短對臨線路的后備保護范圍;(2)變壓器后備保護對各側母線上的三相短路應具有必要的靈敏系數(shù);(3)變壓器后備保護應盡可能獨立,而不由發(fā)電機的后備保護代替;(4)變壓器后備保護應能保護電流互感器與斷路器之間的故障。當上述方式不符合靈敏度時則可在所有各側均裝設保護裝置。(4)雙繞組及三繞組變壓器的保護裝置應接于中性點引出線上的電流互感器。 輸電線路的保護原則 輸電線路是長期暴露在戶外的,且它的分布范圍也很廣泛,所以其故障幾率也遠比其他設備要高。在設計時應考慮線路的特性、結構、長度、線路阻抗、系統(tǒng)接地、故障電流、后備電源的情況以及相對的重要因素來決定所需要用到的保護方式。35kV及以上中性點非直接接地電網在我國主要是3566kV電網,
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