畢業(yè)設計--110kv變電所設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目： 110Kv變電所設計 </p><p>　　年級專業(yè)： 2008級電氣自動化技術專業(yè) </p><p>　　學生姓名： 學 號：

2、 </p><p>　　指導教師： 職 稱： 副教授 </p><p>　　導師單位： </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　1．設計(論文)題目：110Kv變電所設計

3、 </p><p>　　2．學生完成設計(論文)期限： 2011 年 5 月 30 日 </p><p>　　3．設計(論文)課題要求：</p><p>　　（1）所選題目應體現本專業(yè)基本訓練內容，有利于鞏固、深化和擴充所學知識；

4、 </p><p>　　（2）論文觀點要正確，論述要充分，結構要合理，層次要清晰； </p><p>　　（3）論文應能充分分析工作現實中存在的問題，并有針對性地提出具體的解決措施，要有自己的獨到

5、見解，不能套用和抄襲他人成果； </p><p>　?。?）論文字數應不少于5000字； </p><p>　?。?）論文寫作格

6、式按山東化工職業(yè)學院機電工程系畢業(yè)設計（論文）規(guī)定寫作格式書寫； </p><p>　?。?）論文寫作中要大量查閱資料，以加深對理論知識的理解，提高解決實際工作問題的能力；

7、 </p><p>　　（7）嚴格按時間控制點完成。 </p><p>　　4．實驗（上機、調研）部分要求內容：</p><p>　　通過實地調查和訪談，獲得相關課題具體、翔實的第一手資料。試驗的方法和數據要真實可靠

8、，調研的單位要有代表性，能夠切實反映大多數企業(yè)的情況。 </p><p><b>　　5．文獻查閱要求：</b></p><p>　　通過查閱書籍、雜志，上網瀏覽等措施，切實了解當前相關課題研究的最新成果。閱讀中外文與課題有關的資料應不少于兩萬

9、字。 </p><p>　　6．發(fā)出日期： 2011 年 01 月 05 日 </p><p>　　7．學生完成日期： 2011 年 03 月 30 日</p><p><b&

10、gt;　　摘 要</b></p><p>　　110kV/35KV/10KV變電所是城市地區(qū)重要變電所，是電力系統(tǒng)110kV電壓等級的重要部分。本次設計只涉及一次部分，對于二次部分只涉及到繼電保護方法的選擇。</p><p>　　一次部分由說明書，計算書與設備清單和電氣工程圖組成，說明書和計算書包括整定及整定原則概述：電氣主接線的選擇；電氣設備的選擇；線路保護的整定計

11、算；主變壓器的保護整定計算；電容器的保護整定計算。</p><p>　　設備清單和電氣工程圖為附錄部分。其中一次部分電氣AutoCAD制圖三張。 </p><p>　　本變電所設計為畢業(yè)設計課題，目的是鞏固大學所學知識。通過本次設計，使我對電氣工程及其自動化專業(yè)的主干課程有一個較為全面，系統(tǒng)的掌握，增強了理論聯(lián)系實際的能力，提高了工程意識，鍛煉了我獨立分析和解決電力工程設計問題的能力，為未

12、來的實際工作奠定了必要的基礎。</p><p>　　關鍵詞 變電所，變壓器，主接線，繼電保護</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要.............................................................I</p><p>　　第1章

13、 緒論.....................................................1</p><p>　　1.1 原始條件...................................................1</p><p>　　1.2 站址選擇的基本原則.........................................1&l

14、t;/p><p>　　1.3 變電站規(guī)模規(guī)劃.............................................2</p><p>　　1.4本設計的優(yōu)點和意義..........................................2</p><p>　　第2章 電氣主接線方案的確定..........................

15、............3</p><p>　　2.1 概述........................................................3</p><p>　　2.2 電氣主接線方案的基本要求....................................3</p><p>　　2.2.1可靠性..............

16、.....................................3</p><p>　　2.2.2靈活性...................................................4</p><p>　　2.2.3經濟性...................................................4</p><

17、p>　　2.2.4可擴性...................................................4</p><p>　　2.3 110KV、35KV及10KV側的電氣主接線............................4</p><p>　　2.3.1 高、中、低各等級的接線形式...............................4&

18、lt;/p><p>　　2.3.2 初步方案.................................................5</p><p>　　2.4 無功補償設計...............................................9</p><p>　　第3章 變壓器的選擇.......................

19、.......................10</p><p>　　3.1 概述........................................................10</p><p>　　3.2 主變壓器臺數的選擇..........................................10</p><p>　　3.3 主

20、變壓器容量的選擇..........................................10</p><p>　　3.4 選擇變壓器的型號............................................11</p><p>　　第4章 繼電保護配置與規(guī)劃........................................14</p&g

21、t;<p>　　4.1 概述........................................................14</p><p>　　4.2 主變壓器保護的配置..........................................14</p><p>　　4.3 母線的保護配置...........................

22、...................16</p><p>　　4.4 電容器保護..................................................17</p><p>　　第5章 接地與防雷................................................19</p><p>　　5.1 接地...

23、.....................................................19</p><p>　　5.2 防雷........................................................20</p><p>　　結論.....................................................

24、.........21</p><p>　　致謝..............................................................22</p><p>　　參考文獻..........................................................23</p><p><b>　　附

25、 錄</b></p><p>　　附錄1 電氣設備一覽表</p><p><b>　　第1章 前 言</b></p><p>　　110KV/35KV/10KV變電所是城市地區(qū)重要變電所，是電力系統(tǒng)110KV電壓等級的重要組成部分。</p><p><b>　　1.1 原始條件</b>

26、;</p><p>　　地理及氣候條件如下：</p><p>　　該開發(fā)區(qū)地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微，區(qū)平均海拔200米，最高氣溫40℃，最低氣溫-12℃，年平均氣溫16℃，最熱月平均最高氣溫30℃，土壤溫度25℃。</p><p>　　1.2 站址選擇的基本原則</p><p>　　（1）站址應選在靠近負荷中心，進出線走廊開闊，交通運

27、輸方便，四周無明顯的污染源。</p><p>　　（2）應節(jié)約用地，不占或少占耕地和經濟效益高的土地。</p><p>　　（3）與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)相協(xié)調，便于架高空線路、電纜線路的引入。</p><p>　?。?）宜設在受污穢影響最小處。</p><p>　　（5）具有適宜的地質、地形和地貌條件（例如避開斷層、滑坡、塌陷區(qū)、溶洞地帶、山區(qū)風口

28、和有危巖或易發(fā)生滾石的場所），應避免選在重要文物地點或開采后對變電站有影響的礦藏地區(qū)。</p><p>　　（6）站址標高宜高于頻率為2％的高水位，否則應有可靠的防洪措施或與地區(qū)的防洪標準相一致。</p><p>　?。?）應考慮水源及排水條件。</p><p>　?。?）應考慮與周圍環(huán)境、鄰近設施的相互影響。</p><p>　　1.3 變

29、電站規(guī)模規(guī)劃</p><p>　　本變電站規(guī)劃容量為2×31.5MVA,采用三相三繞組油浸風冷式有載調壓電力變壓器，變電站由兩座220KV變電所的兩回110KV出線供電。110KV配電裝置選用GIS組合電器,35KV配電裝置選用JGN2B-35Z（F）固定開關柜, 10KV配電裝置選用GG-1A(F)型固定開關柜。110KV采用內橋接線，進線2回；35KV采用單母線分段帶旁路方式接線，出線8回；10KV

30、采用采用單母線分段帶旁路方式接線，出線12回。無功補償采用2×4200（2100+2100）kvar并聯(lián)電容器補償裝置。</p><p>　　1.4 本設計的優(yōu)點及意義</p><p>　　本設計中110KV配電裝置選用GIS組合電器,35KV配電裝置選用JGN2B-35Z（F）固定開關柜, 10KV配電裝置選用GG-1A(F)型固定開關柜。110KV采用內橋接線，具有電源線路投

31、入和切除是操作簡便的優(yōu)點；10KV、35KV采用單母線分段帶旁路方式接線，具有供電可靠性更高，運此更加靈活的優(yōu)點。</p><p>　　通過本次設計，使我對電氣工程及其自動化專業(yè)的主干課程有一個較為全面，系統(tǒng)的掌握，增強了理論聯(lián)系實際的能力，提高了工程意識，鍛煉了我獨立分析和解決電力工程設計問題的能力，為未來的實際工作奠定了必要的基礎。</p><p>　　第2章 電氣主接線方案的確定&

32、lt;/p><p><b>　　2.1 概 述</b></p><p>　　變電所電氣主接線根據變電所電能輸送和分配的要求，表示主要電氣設備相互之間的連接關系，以及本變電所與電力系統(tǒng)的電氣連接關系，通常以單線圖表示。</p><p>　　電氣主接線通常是根據變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先滿足電力系統(tǒng)的安全運行與經濟調度的要求，然后根據規(guī)劃容

33、量、供電負荷、電力系統(tǒng)短路容量、線路回數以及電氣設備特點等條件確定，并具有相應得可靠性、靈活性和經濟性。</p><p>　　變電所電氣主接線方式的選擇，將直接影響到變電所電氣設備的選擇。因此必須在合理的確定變電所的主接線方案后，才能做到合理選擇變電所的電氣設備。</p><p>　　2.2 電氣主接線的基本要求</p><p>　　變電所的主接線應滿足可靠性、靈活

34、性、經濟性、可擴性的基本要求，當滿足以上要時變電所高壓側宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。</p><p>　　2.2.1 可靠性 </p><p>　　安全可靠是電力生產的首要任務,保證供電的可靠性是電氣主接線的最基本要求，對于本設計，年最大使用時間在5000小時以上，且主要是對1，2類負荷供電，必須采用供電可靠的主接線形式，且保證有兩路電源供電，電氣主接線由電氣設備組成, 電氣設備

35、本身的質量及可靠程度直接影響著主接線的可靠性，綜合考慮，應從以下的幾個方面考慮：</p><p>　　因事故被迫中斷供電的機會越少，影響范圍越小，停電時間越短，主接線的可靠性程度越高；</p><p>　　供電可靠性準則：連續(xù)性供電，同時保證電壓頻率在規(guī)定范圍內；</p><p>　　通常定性分析和衡量主接線可靠性時，均從以下幾個方面考慮：</p>&

36、lt;p>　　1)斷路器檢修時，能否不影響供電；</p><p>　　2)線路斷路器或母線故障時，以及母線或母線隔離開關檢修時，停運出線回路數的多少和停電時間的長短，以及能否保證對Ⅰ、Ⅱ類用戶的供電；</p><p>　　3)發(fā)電廠或變電所全部停電的可能性；</p><p>　　4)大型機組突然停運時，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響與后果等因素。</p>

37、<p><b>　　2.2.2 靈活性</b></p><p>　　電氣主接線應能適應各種運行狀態(tài),要能靈活地投、切某些機組、變壓器或線路，調配電源和負荷，又能在事故檢測及特殊運行方式下的調度要求，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。</p><p><b>　　2.2.3 經濟性</b></p><

38、p>　　主接線應在滿足可靠性也靈活性的前提下做到經濟合理，應以以下幾個方面考慮：</p><p>　　⑴ 節(jié)約投資，主接線應簡單，清晰，以節(jié)省開關電器的數量,，適當采用限制短路電流的措施,以便選用低廉的電器或輕型的電器，二次控制與保護，不應過于復雜。以便利于運行和節(jié)約二次設備及電纜的投資。</p><p>　?、?電能損耗小，電能損耗主要來自變壓器，應經濟合理的選擇變壓器形式，容量和

39、臺數盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。</p><p>　?、?占地面積小，節(jié)約材料，包括建筑材料和投資材料。</p><p><b>　　2.2.4 可擴性</b></p><p>　　在設計主接線時應留有發(fā)展擴建的余地，不僅要考慮最終接線狀況，還要考慮到從初期接線過度到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時

40、間最短的情況下完成過度方案的實施，使改造 工作量最少。</p><p>　　2.3 110、35及10KV側的電氣主接線</p><p>　　2.3.1 高、中、低各等級的接線形式</p><p>　　單母線分段適用于 6～10kV 2臺主變， 出線8回</p><p>　　35kV 出線8回，<

41、;/p><p>　　110Kv 進線2回。</p><p>　　由已知出線回數可知，110kV、35kV、10kV都可選用單母線分段接線。</p><p>　　6～35kV 配電裝置采用手車式高壓開關柜時，不宜設置旁路設施。</p><p><b>　　2.3.2初步方案</b></p&g

42、t;<p>　　110kV：可用單母線分段（室內、外）和內橋接線；</p><p>　　35kV：可用單母線分段（室內、外）和單母線分段帶旁母（簡易旁路）（室外）；</p><p>　　6～10kV：可用單母線分段（專用旁路斷路器，一般用固定式的開關柜：GG—1A(F)）或單母線分段（手車式開關柜：JYN2—10），一般都是室內。</p><p>&l

43、t;b>　　詳見下表</b></p><p>　　表2.1 設計方案對比</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　綜上：本設計110kV可選用內橋接線，內橋接線方式如圖:2-1</p><p>　　圖2-1 內橋接線</p><p>　　35kV可選用

44、單母線分段帶旁路接線方式，單母線分段帶旁路接線方式如圖2-2</p><p>　　圖2-2 單母線分段帶旁母線接線方式</p><p>　　10KV也選用單母線分段帶旁路接線方式，如圖2-2。</p><p>　　2.4 無功補償設計</p><p>　　無功補償裝置的容量確定原則：依據《電力設計技術規(guī)范》</p><p&

45、gt;　　電容器裝置的總容量應根據電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設計，調相調壓計算及技術經濟比較確定，對于35-110kV變電所中電容器裝置的總容量，按照無功功率就近平衡的原則或可按主變容量的15%考慮。</p><p>　　2.4 1.無功補償的意義</p><p>　　配電站裝設的并聯(lián)電容器裝置的主變目的是為了改善電網的功率因數，并聯(lián)電容器裝置向電網提供可階梯調節(jié)的容性無功以補償多余的感性無功，減少

46、電網有功損耗和提高電壓。</p><p>　　電壓是電能質量的重要指標，電壓質量對電力網絡安全經濟運行，對保證用戶的安全用電和產品質量是非常重要的。根據統(tǒng)計，用戶消耗的無功功率是它有功功率的50%-100%。同時，電力系統(tǒng)本身消耗的無功功率也很大。在變壓器和高壓輸電線路上消耗的無功功率可以達到用戶的25%-75%，無功功率不足，將造成電壓的下降，電能損耗增大，電力系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，所以電力系統(tǒng)的無功電源和無功功率必

47、須平衡，系統(tǒng)的無功功率不僅靠發(fā)電機供給，而且調相機并聯(lián)電力系統(tǒng)的無功補償可以采用分散補償的方式，因為電力系統(tǒng)的無功負荷主要是感性功率，所以具體無功補償就是高壓網上的低壓側并聯(lián)電容器，利用階梯式調節(jié)的容性無功補償感性無功，所以無功補償意義為：補償變壓器的無功損耗，補償高壓網的無功缺額。</p><p>　　2.4.2無功補償容量的選擇</p><p>　　《并聯(lián)電容器裝置設計技術規(guī)程》第1.

48、0.3條規(guī)定“電容器裝置的總容量應根據電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設計、調相調壓計算及技術經濟比較確定。對35-110kV變電所中的電容器總容量，按無功功率就地平衡的原則，可按主變容量的10-30%考慮。”一般取主變的15%，在6-10kV兩段母線上安裝。</p><p>　　2.4.3.電容器及接線方式的選擇</p><p>　　電容器的接線方式有三角型和星型接線方式，選擇不同的接線方式電容器<

49、;/p><p>　　1) 無功補償方法：高壓集中補償和低壓分散補償</p><p>　　2) 并聯(lián)電容器的接線：有星形和雙星形,采用雙星形</p><p>　　3) 并聯(lián)電容器的選擇：</p><p>　　a.容量：主變容量的10%-30%兩臺主變的容量為2×31.5MVA，取15%</p><p>　　電容器的

50、容量Qc總為</p><p>　　Qc總=31500×15% kvar=4725kvar</p><p>　　b.型號：TBB23—（2100+2100）/200-2B</p><p><b>　　c.數量: 2套</b></p><p>　　第3章 變壓器的選擇</p><p>&l

51、t;b>　　3.1 概述</b></p><p>　　一個縣市地區(qū)、一個城市郊區(qū)、一個大型企業(yè)，在建設新變電所時，首先應考慮當地經濟的現狀及發(fā)展趨勢。根據當地電網結構的現狀，最高供電負荷和售電量的現狀增長趨勢，確定新建變電所的規(guī)模，合理選擇主變壓器的容量和臺數，以確定主變壓器的型號。</p><p>　　變電所主變壓器容量和臺數影響電網結構、可靠性和經濟性的一個重要因素。

52、變電所的主變壓器容量和臺數不同，電網中變電所的總數、變電所的主接線形式i和電力系統(tǒng)的接線方式也就不同，必然對電網的經濟性和可靠性產生不同的影響。所以在變電所擴容或新建時，必須合理選擇主變壓器的容量和臺數。</p><p>　　3.2 主變壓器臺數的選擇</p><p>　　為保證供電的可靠性，變電所一般應裝設兩臺主變壓器，但一般不超過四臺。當只有一個電源或變電所的一級負荷另有備用電源保證供

53、電時，可裝設一臺主變。對大型樞紐變電所，根據工程的具體情況，應安裝2臺主變。當變電所裝設兩臺及以上主變時，每臺容量的選擇應該按照其中一臺停運時，其余容量至少能保證所供一級負荷或為變電所全部負荷的60~75%。通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。因此確定：本設計中變電所選用兩臺主變壓器。</p><p>　　3.3 主變壓器容量的選擇</p><p>　　1.按照電網發(fā)展規(guī)劃

54、選擇主變壓器的容量</p><p>　　按照電網發(fā)展規(guī)劃的要求，主變壓器容量的選一般按變電所建成后5～10年的發(fā)展規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期10～20年的負荷發(fā)發(fā)展。對于城市郊區(qū)變電所，選擇的主變壓器的容量應與城市發(fā)展規(guī)劃相結合。</p><p>　　2.根據變電所所帶的負荷的性質和電網結構選擇主變壓器的容量。</p><p>　　對于有重要負荷的變電所，應當考

55、慮當一臺主變壓器停運石，其余變壓器在計及過負荷能力時，在允許的時間內應保證用戶的一級負荷和二級負荷；對于一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余主變壓器的容量應能保證全部負荷的70%～80%。</p><p>　　3.110KV變電所的單臺主變壓器容量一般選用31.5MVA、40MVA及50MVA三種。</p><p>　　綜合以上條件考慮，本地區(qū)用電負荷30000KW以上，為提高電能質量

56、，保證當一臺主變壓器停運時，另一臺主變壓器的容量應能保證全部負荷的70%～80%滿足該地區(qū)發(fā)展用電的需要，本設計中選擇單臺變壓器的容量為31.5MVA。</p><p>　　3.4 選擇主變壓器的型號</p><p>　　3.4.1.主變壓器相數和繞組數量的選擇</p><p>　?。?）依據《電力工程設計手冊》（電氣一部分）主變壓器形式的選擇原則：</p&g

57、t;<p>　　當不受運輸條件限制時，在330kV及以下的變電所均應選用三相變壓器。因此本設計應選擇三相變壓器。[7]</p><p>　?。?）依據《電力工程設計手冊》（電氣一部分）的規(guī)定:</p><p>　　在具有三種電壓等級的變電所中，如通過各側繞組的功率均達到該變壓容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。</p><p>　　因此在本設

58、計中應選擇三繞組變壓器</p><p>　　3.4.2.主變壓器連接方式和調壓方式的選擇</p><p>　?。?）依據《電力工程設計手冊》（電氣一部分）的規(guī)定:</p><p>　　變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Ｙ和△型兩種。高中低三側繞組如何組合，要根據具體工程來定。我國110kV及以上電壓，變壓器繞

59、組都采用Ｙ0連接，35kV亦采用Ｙ型，其中性點通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用△連接。</p><p>　　在本設計中變電站電壓等級為110/35/10kV，因此接線方式采用YN/yn0/d11接線方式。</p><p>　?。?）為保證供電所或發(fā)電廠的供電質量，電壓必須維持在允許的范圍內，調壓方式有兩種，一種稱為無載調壓，調整范圍在±載調壓，調整范圍達30%，

60、其結構復雜，價格昂貴；一種為由有載調壓，使在變壓器負載運行中通過改變其有效匝數，進行分級調壓。</p><p>　　對于110KV及以下的變電所的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用帶負荷方式。根據目前電網結構現狀，110KV變電所一般選用有載調壓變壓器。</p><p>　　因此在本設計中選擇調壓方式為有載調壓。</p><p>　　3.4.3.各側額定端電壓

61、的選擇</p><p>　　變壓器110kV側接電源，相當于用電設備與線路額定電壓相等；35kV側向負荷供電，相當于發(fā)電機二次側。電壓較額定電壓高5%；而10kV側要考慮負荷，線路損耗以及無功補償等因素，所以電壓等級為</p><p>　　110±8×1.25﹪/38.5±2×2.5﹪/10.5。</p><p>　　3.4.

62、4.冷卻方式和絕緣方式的選擇</p><p>　?。?）冷卻方式：油浸風冷</p><p>　?。?）在110kV及以上的中型點直接接地系統(tǒng)中，為了減小單相接地時的短路電流，有一部分變壓器的中性點采用不接地的方式，因而需要考慮中性點絕緣的保護問題。110kV側采用分級絕緣的經濟效益比較顯著，并且選用與中性點絕緣等級相當的避雷器加以保護。35kV及10kV側中性點不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其

63、中性點都采用全絕緣。</p><p>　　3.4.5.主變壓器容量比的選擇</p><p>　　本設計為110kV電壓級的系統(tǒng)，為使各繞組能夠充分利用，主變壓器的容量比選擇為100/100/100。</p><p>　　綜合上述主變壓器的各方面的要求，在本設計中可選擇變壓器的型號為：SFSZ9—31500/110（三相三繞組油浸風冷式有載調壓變壓器）型號的電力變壓器

64、 。</p><p>　　經查得，SFSZ9—31500/110電力變壓器的主要參數如下：</p><p>　　額定容量/KVA ： 31500 </p><p>　　額定電壓/KV ：高壓，110 中壓，38.5 低壓10.5</p><p>　　聯(lián)結組標號 ：YN/yn0/d11 空載損耗

65、/KW ：30.6</p><p>　　負載損耗/KW ：157.5</p><p>　　阻抗電壓（%）：UK1-2=10.5 UK1-3=17.5 UK2-3=6.5</p><p>　　每個繞組電抗百分值（%）：</p><p>　　X1=10.75 X2=-0.25 X3=6.75</p><

66、;p>　　基準容量Sd=100MVA時每個繞組電抗標么值：</p><p>　　X*1=0.3413 X*2=-0.0079 X*3=0.2413</p><p>　　第4章 繼電保護配置與規(guī)劃</p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　繼電保護是一種能反應電力系統(tǒng)故障和不正常狀

67、態(tài)，并及時動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動化設備。其主要任務是：</p><p>　　（1）自動、迅速有選擇地切除故障組件，是無故障部分恢復正常運行，是故障部分設備免遭毀壞。</p><p>　　（2）發(fā)現電器組件的不正常狀態(tài)，根據運行維護條件動作與發(fā)信號，減負荷會跳閘。</p><p>　　動作于跳閘的繼電保護，在技術、經濟上一般應滿足五個基本要求，即選擇性、速動

68、性、靈敏性、可靠性和經濟性。</p><p>　　4.2 主變壓器保護的配置</p><p>　　電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。由于大容量的電力變壓器是十分昂貴的元件，因此，必須根據變壓器的容量和重要程度來考慮裝設性能良好，工作可靠的繼電保護裝置。</p><p><b>　　1.保護配置原

69、則</b></p><p>　　根據《電力工程電氣設計手冊》電氣部分二次部分，變壓器一般應裝設下列繼電保護：</p><p>　　(1)反應變壓器油箱內部故障和油面降低的瓦斯保護。</p><p>　　(2)相間短路保護，容量為6300kVA及以上，廠用工作變壓器和并列運行的變壓器，應裝設縱聯(lián)差動保護。</p><p>　　(3)

70、后備保護，對由于外部相間短路引起的變壓器過流，可采用復合電壓啟動用的過電流保護，它適用與于降壓變壓器，保護裝置的整定值應考慮事故時可能出現的過負荷，對中性點直接接地電網中的變壓器外部接地短路故障，應裝設零序電流保護。</p><p>　　(4)過負荷保護，對多繞組變壓器，保護裝置應能夠反應備用側過負荷的情況，過負荷保護應接與一相電流上，帶時限動作于信號。</p><p><b>

71、　　2.配置結果：</b></p><p>　　根據以上規(guī)定本設計中應對主變壓器作瓦斯保護和縱聯(lián)差動保護配置。</p><p>　?。?）瓦斯保護：防止變壓器油箱內部或斷線故障及油面降低。其保護原理圖如圖4-1： </p><p>　　圖4-1瓦斯保護原理接線圖</p><p>　　（2）縱聯(lián)差動保護：防止變壓器繞組和引出線相間短

72、路，直接接地系統(tǒng)側和引出線的單相接地及繞組見的短路。</p><p>　　變壓器縱聯(lián)差動保護的原理接線圖如圖4-2</p><p>　　圖4-2變壓器縱聯(lián)差動保護的原理接線圖</p><p>　　4.3 母線的保護配置</p><p><b>　　1.保護配置原則：</b></p><p>　?。?/p>

73、1）一段母線設一組母線保護。</p><p>　?。?）母線保護仍以差動保護為主，特殊情況情況除外。</p><p>　?。?）電流互感器二次繞組的電阻及由電流互感器至差動繼電器連線的電阻，會影響電流互感器的飽和程度。因此，所接用的導線，應盡量設法縮短，及用較粗的導線。</p><p>　　(3)應盡可能使用電流互感器的全部繞組。[6]</p><

74、;p><b>　　2.配置結果：</b></p><p>　　根據以上原則本設計中母線的保護，裝設縱聯(lián)差動保護。</p><p>　　母線縱聯(lián)差動保護的原理接線圖如圖4-3：</p><p><b>　　內部故障情況</b></p><p>　　正常情況和外部故障情況 </p>

75、<p>　　圖4-3母線縱聯(lián)差動保護的原理接線圖</p><p><b>　　4.4 電容器保護</b></p><p>　　1.故障類型及保護方式</p><p>　　對于1kV及以上電壓的并聯(lián)補償電容器有以下故障及異常運行方式。</p><p>　　(1)電容器組和斷路器之間的連接線短路。</p>

76、;<p>　　(2)電容器內部故障及其引出線的短路。</p><p>　　(3)電容器組由若干個電容器并聯(lián)及串聯(lián)組成，且在每個電容器上裝設有熔斷器，則當一部分電容器因故障切除后，其余電容器上電壓升高可能超過允許值。</p><p>　　(4)電容器的單相接地故障。</p><p>　　串聯(lián)電容器組按規(guī)定裝設以下保護</p><p&g

77、t;　　a.對電容器組和斷路器之間連接線的短路，應裝設無時限或帶時限的電流保護，動作于跳閘。</p><p>　　b.對電容器內部故障及其引出線的短路，可采用下列保護中的一種保護：</p><p>　?、偃珉娙萜鞯呐_數教多，可按電容器容量的大小及熔斷器的斷流容量將電容分組，在每組上裝設熔斷器。</p><p>　　②可將電容器分為兩組，裝設橫聯(lián)差動保護，動作于跳閘。

78、</p><p>　　c.電容器組中由于個別電容器的切除而引起電壓升高，可裝設橫聯(lián)差動保護或利用電容器內部故障的橫聯(lián)差動保護。裝置在未超過允許值時可作用于信號，超過允許值時應動作于跳閘。</p><p><b>　　2.配置結果：</b></p><p>　　根據以上方法，本設計對電容器設置帶時限的電流保護和橫聯(lián)差動保護</p>

79、<p>　　第5章 接地與防雷</p><p><b>　　5.1 接地</b></p><p>　　接地是指電氣設備為達到安全和功能的需要為目的，將其某一部分與大地之間作練好地電氣聯(lián)接。</p><p>　　從電氣設備接地的目的來看，接地的類型有以下幾種。</p><p><b>　　1.功能

80、性接地</b></p><p>　　為了保證電力系統(tǒng)和電氣設備達到正常工作要求而進行的接地，例如電源中性點的直接接地或經消弧線圈等的接地。</p><p><b>　　2.保護性接地</b></p><p>　　為了保證電網故障時人身和設備的安全而進行的接地，包括：</p><p><b>　　（1

81、）安全保護接地</b></p><p>　?。?）過電壓保護接地</p><p>　?。?）防靜電接地 </p><p>　　3.功能性與保護性接合一的接地</p><p>　　在本設計中，變電所內必須安裝閉合的接地網，并裝設必需的均壓帶，接地網采用水平接地為主，輔以垂直的封閉復合式接地網。主接地網電阻R≤4Ω；避雷針設獨立接

82、地體，它于主接地網地中距離T≥5m，其接地電阻R≤10Ω。接地網有均壓、減少接觸電勢和跨步電壓的作用，又有散流作用。在防雷接地裝置中，可采用垂直接地體作為避雷針、避雷線和避雷器附近加強集中接地和散泄電流的作用。變電所不論采用何種接地體應敷設水平接地體為主的人工接地網。</p><p>　　人工接地網的外緣應閉合，外緣的各角應做成圓弧行，圓弧半徑不宜小于均牙帶間距的一半，接地網內敷設水平的均壓帶。接地網一般采用0.

83、6m～0.8m，在凍土地區(qū)應敷設在凍土層以下。</p><p>　　均壓帶經常有人出入的走道應鋪設瀝青面（采用高電阻率的路面結構層），接地裝置敷設成環(huán)形，目的是防止應接地網流過中性點的不平衡電流在雨后地面積水成泥污時，接地裝置附近的跨步電壓引起行人和牲畜的觸電事故。</p><p>　　此接地網水平接地體采用的是60*6的扁鋼敷于地下0.8m處，垂直接地體為φ50 ，L=2.5m的圓鋼，自

84、地下0.8m處與水平接地體焊接，接地體引上線采用25*4的扁鋼與設備焊接。接地網的工頻電阻R＜0.5Ω。 敷設在大氣和土壤中有腐蝕的接地體和接地引下線，需采取一定的防腐措施（熱鍍鋅，鍍錫）</p><p><b>　　5.2 防雷</b></p><p>　　1.變電所防雷保護的特點 （1）變電所屬于集中型設施,直接雷擊防護以避雷針為主。 （2）它們都與架空線路相

85、連接,輸電線上的過電壓波會運動而至變電所,對電氣設備構成威脅。因此變電所要對過電壓波進行防護,主要手段是避雷器。 （3）變電所內裝有主要的電氣設備,如變壓器等,這些電氣設備一旦受損,一方面會對人民的生活和生產帶來巨大的損失,造成嚴重的后果；另一方面,這些設備修復困難需花費很長時間和大量金錢,該電力系統(tǒng)本身帶來巨大的經濟損失。所以變電所要采取周密的過電壓防護措施。 (4)為了充分發(fā)揮變電所防雷設備的保護作用,變電所應有良好的接地系統(tǒng)。

86、 2.避雷選擇 已在輸電線路上形成的雷閃過電壓,會沿輸電線路運動至變電所的母線上,并對于母線有連接的電氣設備構成威脅。在母線上裝設避雷器是限制雷電入侵波過電壓的主要措施。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　在老師和師傅的辛勤指導下,經過幾個月的努力我終于完成了對110KV/35KV/10kV變電站電氣系統(tǒng)的設計的論文及畫圖工

87、作.</p><p>　　在設計中,由于110kV側進線為2回,考慮到內橋接線的優(yōu)點,采用了這種主接線的方式.對于35KV和10kV側,考慮到出線比較多,而且所帶負荷容易出線故障,一旦出線故障不能造成大面積停電,所以采用單母線分段帶旁母線的接線方式.</p><p>　　本次設計對電氣二次部分只涉及到繼電保護部分，包括線路的保護變壓器保護和電容器保護，目的是保證快速、可靠地切除線路或電氣元

88、件的故障，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復正常運行,能反應電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據運行維護條件，動作于發(fā)信號，減少負荷或跳閘。由于本變電站最高電壓等級為110kV，是地區(qū)重要變電站，具有很重要的意義，因此，其繼電保護整定必須做到萬無一失。</p><p>　　本變電所的設計考慮了各種實際情況，是在實際與理論相聯(lián)系的基礎上進行的，綜合考慮了《變電所設計技術規(guī)程》中的規(guī)定和依據實際情況，

89、本所主接線采用了內橋接線方式。既保證了接線簡單，供電可靠，又經濟合理，操作方便。</p><p>　　總的說來，這幾個月確實使我學到了很多，首先我對供電工程，電力系統(tǒng)繼電保護原理及新技術，高電壓技術，電力系統(tǒng)分析等課程有了更全面的了解和認識，并把書面知識和和實際變電站運行進行了一次有機且印象深刻的結合，提高了查閱各種資料及處理某些問題的能力，受益匪淺，并且為我走上工作崗位奠定了基礎，鋪平了道路。 </p&g

90、t;<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 狄富清編著變.電設備合理選擇與檢修.北京：機械工業(yè)出版社，2006.44～50</p><p>　　[2] 翁雙安主編.供電工程.北京：機械工業(yè)出版社，2004.109～122</p><p>　　[3] 李佑光，林東編著.電力系統(tǒng)繼電保護及新技術.北京：科學出

91、版社，2003.191～192</p><p>　　[4] 于永源，楊綺雯編.電力系統(tǒng)分析.北京：中國電力出版社，2004.42～45</p><p>　　[5] 劉介才編著.工廠供電.北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[6] 雍靜主編.供配電系統(tǒng).北京:機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[7] 水利電力部西北電

92、力設計院編.電力工程電氣設計手冊.北京:水利電力出版社，1989</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在設計前的理論學習和實驗環(huán)節(jié)中，《電力系統(tǒng)分析》《供電工程》和《電力系統(tǒng)繼電保護原理和新技術》等專業(yè)課和實驗指導老師的教導為我提供了豐富的專業(yè)理論知識和實踐分析能力。在本次設計的近一個學期中，老師極其認真負責的輔導和耐心的解答幫助我解決

93、了一個個的難題。在此要對老師們不辭勞苦的工作和無私奉獻的精神表示衷心的感謝！</p><p>　　在本次設計過程中，也得到了班級里許多同學的幫助，他們的幫助讓我在這次設計中學到了很多，在此一并致以衷心的感謝！</p><p>　　設計中雖然充分采納了老師和同學們的意見，幾經修改，但由于是初次設計，加之自身學識水平有限，設計和論述過程中難免有錯誤，請各位老師不吝指正。</p>