110kv降壓變電所電氣一、二次設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　信息工程學(xué)院</b></p><p><b>　　綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)</b></p><p>　　題目: 110KV降壓變電所電氣一、二次設(shè)計(jì)</p><p>　　專(zhuān) 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí)： <

2、/p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　聲明 ：本作品用以交差之用 無(wú)實(shí)際理論意義 不確保準(zhǔn)確性與實(shí)踐性 </p><p>　　2012年 10月 10日 </p>&

3、lt;p><b>　　前 言</b></p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線(xiàn)方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的場(chǎng)所。</p><p>　　110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，電氣主接線(xiàn)是發(fā)電廠變

4、電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線(xiàn)直關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。</p><p>　　首先，根據(jù)主接線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線(xiàn)方式來(lái)選擇。根據(jù)主變?nèi)萘窟x擇適合的變壓器，主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及形式的選擇是很重要，它對(duì)發(fā)電廠和變電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)影響大。</p><p>　　本變電所的初步設(shè)計(jì)包括了：（1）總體方案的確定（2）短路電流的計(jì)算（3）

5、高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)接線(xiàn)方案選擇（4）繼電保護(hù)的選擇與整定（5）防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容。</p><p>　　最后，本設(shè)計(jì)根據(jù)典型的110kV發(fā)電廠和變電所電氣主接線(xiàn)圖，根據(jù)廠、所繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、勵(lì)磁裝置、同期裝置及測(cè)量表計(jì)的要求各電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行設(shè)備選擇，而后進(jìn)行校驗(yàn). </p><p><b>　　短路電流的計(jì)算</b><

6、/p><p>　　1．1短路的基本知識(shí)</p><p>　　所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。</p><p>　　短路電流的大小也是比較主接線(xiàn)方案，分析運(yùn)行方式時(shí)必須考慮的因素。系統(tǒng)短路時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重，這將直接危害用戶(hù)供電的安全性及可靠性。為限制故障范圍，保護(hù)設(shè)備安全，繼電保護(hù)裝置整定必須在主回

7、路通過(guò)短路電流時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作。</p><p>　　變電短路電流的大小也是比較主接線(xiàn)方案，分析運(yùn)行方式時(shí)必須考慮的因素。系統(tǒng)短路時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重，這將直接危害用戶(hù)供電的安全性及可靠性。為限制故障范圍，保護(hù)設(shè)備安全，繼電保護(hù)裝置整定必須在主回路通過(guò)短路電流時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作。</p><p>　　所中的各種電氣設(shè)備必須能承受短路電流的作用，不致因過(guò)熱或電動(dòng)力的影響造成設(shè)備損壞。例

8、如：斷路器必須能斷開(kāi)可能通過(guò)的最大短路電流；電流互感器應(yīng)有足夠的過(guò)電流倍數(shù)；母線(xiàn)要校驗(yàn)短路時(shí)承受的最大應(yīng)力；接地裝置的選擇也與短路電流大小有關(guān)等。</p><p>　　供電系統(tǒng)應(yīng)該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的破壞，多數(shù)是由短路故障引起的，系統(tǒng)中將出現(xiàn)比正常運(yùn)行時(shí)的額定電流大許多倍的短路電流，其數(shù)值可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安培。變電所設(shè)計(jì)中不能不全面地考慮短路故障的各種影響。

9、、</p><p>　　由于上述原因，短路電流計(jì)算成為變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。選擇電氣設(shè)備時(shí)，通常用三相短路電流；校驗(yàn)繼電保護(hù)動(dòng)作靈敏度時(shí)用兩相短路、單相短路電流或或單相接地電流。工程設(shè)計(jì)中主要計(jì)算三相短路電流。</p><p>　　1．2計(jì)算短路電流的目的</p><p>　　短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備的

10、選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)該著眼盡量限制所影響的范圍。短路的問(wèn)題一直是電力技術(shù)的基本問(wèn)題之一，無(wú)論從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來(lái)說(shuō)，都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律，掌握分析計(jì)算短路電流的方法。</p><p>　　短路電流計(jì)算具體目的是；</p><p>　　選擇電氣設(shè)備。電氣設(shè)備，如開(kāi)關(guān)電氣、母線(xiàn)、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)

11、定性和熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)是以短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的。</p><p>　　繼電保護(hù)的配置和整定。系統(tǒng)中影配置哪些繼電保護(hù)以及繼電保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析，而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布，并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。</p><p>　　電氣主接線(xiàn)方案的比較和選擇。在發(fā)電廠和變電所的主接線(xiàn)設(shè)計(jì)中，往往遇到這樣的情況：

12、有的接線(xiàn)方案由于短路電流太大以致要選用貴重的電氣設(shè)備，使該方案的投資太高而不合理，但如果適當(dāng)改變接線(xiàn)或采取限制短路電流的措施就可能得到即可靠又經(jīng)濟(jì)的方案，因此，在比較和評(píng)價(jià)方案時(shí)，短路電流計(jì)算是必不可少的內(nèi)容。</p><p>　　通信干擾。在設(shè)計(jì)110KV及以上電壓等級(jí)的架空輸電線(xiàn)時(shí)，要計(jì)算短路電流，以確定電力線(xiàn)對(duì)臨近架設(shè)的通信線(xiàn)是否存在危險(xiǎn)及干擾影響。</p><p>　　確定分裂導(dǎo)線(xiàn)

13、間隔棒的間距。在500KV配電裝置中，普遍采用分裂導(dǎo)線(xiàn)做軟導(dǎo)線(xiàn)。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，分裂導(dǎo)線(xiàn)在巨大的短路電流作用下，同相次導(dǎo)線(xiàn)間的電磁力很大，使導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生很大的張力和偏移，在嚴(yán)重情況下，該張力值可達(dá)故障前初始張力的幾倍甚至幾十倍，對(duì)導(dǎo)線(xiàn)、絕緣子、架構(gòu)等的受力影響很大。因此，為了合理的限制架構(gòu)受力，工程上要按最大可能出現(xiàn)的短路電流確定分裂導(dǎo)線(xiàn)間隔的安裝距離。</p><p>　　1.3短路電流的計(jì)算步驟</p&g

14、t;<p><b>　　1.3.1基本假定</b></p><p>　　1.3.1.1系統(tǒng)運(yùn)行方式為最大運(yùn)行方式。</p><p>　　1.3.1.2磁路飽和、磁滯忽略不計(jì)。即系統(tǒng)中各元件呈線(xiàn)性，參數(shù)恒定，可以運(yùn)用疊加原理。</p><p>　　1.3.1.3在系統(tǒng)中三相除不對(duì)稱(chēng)故障處以外，都認(rèn)為是三相對(duì)稱(chēng)的。</p>

15、<p>　　1.3.1.4忽略對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較小的參數(shù)，如元件的電阻、線(xiàn)路的電容以及網(wǎng)內(nèi)的電容器、感性調(diào)和及高壓電機(jī)向主電網(wǎng)的電能反饋等。</p><p>　　1.3.1.5短路性質(zhì)為金屬性短路，過(guò)渡電阻忽略不計(jì)。</p><p>　　1.3.1.6系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)。</p><p>　　1.3.2基準(zhǔn)值的選擇</p>

16、<p>　　為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量Sj＝100MVA；</p><p>　　基準(zhǔn)電壓Uj取各級(jí)電壓的平均電壓，即Uj＝Up＝1.05Ue；</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流；</b></p><p><b>　　基準(zhǔn)電抗</b></p><p>　　常用基準(zhǔn)值如表1所示。<

17、/p><p>　　表1 常用基準(zhǔn)值表（Sj＝100MVA）</p><p>　　1.3.3各元件參數(shù)標(biāo)么值的計(jì)算</p><p>　　電路元件的標(biāo)么值為有名值與基準(zhǔn)值之比，計(jì)算公式如下：</p><p>　　采用標(biāo)么值后，相電壓和線(xiàn)電壓的標(biāo)么值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)么值也是相同的，某些物理量還可以用標(biāo)么值相等的另一

18、些物理量來(lái)代替，如I*=S*。</p><p>　　電抗標(biāo)么值和有名值的變換公式如表2所示。</p><p>　　表2中各元件的標(biāo)么值可由表1中查得。</p><p>　　表2 各電氣元件電抗標(biāo)么值計(jì)算公式</p><p>　　其中線(xiàn)路電抗值的計(jì)算中，為：</p><p>　　6～220kV架空線(xiàn)

19、 取0.4 Ω/kM</p><p>　　35kV三芯電纜 取0.12 Ω/kM</p><p>　　6～10kV三芯電纜 取0.08 Ω/kM</p><p>　　表2中SN、Sb單位為MVA，UN、Ub單位為kV，IN、Ib單位為kA。</p><p>　　1.3.4短路電流的計(jì)算</p><p

20、>　　1.3.4.1網(wǎng)絡(luò)變換計(jì)算公式</p><p><b>　　串聯(lián)阻抗合成：</b></p><p><b>　　并聯(lián)阻抗合成：，</b></p><p><b>　　當(dāng)只有兩支時(shí)</b></p><p>　　1.3.4.2短路電流計(jì)算公式</p>&l

21、t;p>　　短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　短路沖擊電流峰值：</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p>　　式中為沖擊系統(tǒng)，可按表3選用。</p><p>　　表3 不同短路點(diǎn)的沖擊系數(shù)</p><p>　　注：表

22、中推薦的數(shù)值已考慮了周期分量的衰減。</p><p>　　1.3.4.3最大運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算</p><p>　　最大運(yùn)行方式下等值電路標(biāo)么阻抗圖見(jiàn)圖2圖3</p><p><b>　　d1：</b></p><p><b>　　d2：</b></p><p><

23、;b>　　d3：</b></p><p><b>　　d4：</b></p><p>　　1.5短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　110kV降壓變電站相關(guān)短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表4。</p><p><b>　　圖2</b></p><p><b&g

24、t;　　d1：</b></p><p><b>　　d2：</b></p><p><b>　　d3：</b></p><p><b>　　d4：</b></p><p>　　第2章 繼電保護(hù)的配置</p><p>　　2．1繼電保護(hù)的基本知

25、識(shí)</p><p>　　在變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行的可能性，如設(shè)備的相間短路、對(duì)地短路及過(guò)負(fù)荷等故障。</p><p>　　為了保證用戶(hù)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。這個(gè)任務(wù)靠運(yùn)行人員進(jìn)行手動(dòng)操作控制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，必須由繼電保護(hù)裝置自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當(dāng)不正常運(yùn)行情況時(shí)，要自動(dòng)地發(fā)出信號(hào)以便及時(shí)處理，這就是

26、繼電保護(hù)的任務(wù)。</p><p>　　2.2 線(xiàn)路的繼電保護(hù)配置</p><p>　　2.2.1 110kV側(cè)繼電保護(hù)配置</p><p>　　1.反映相間短路的保護(hù)配置：裝設(shè)相間短路后備保護(hù)（相間距離保護(hù)）和輔助保護(hù)（電流速斷保護(hù)）</p><p>　　2.反映接地短路的保護(hù)配置:對(duì)110kV ,裝設(shè)全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)。</p>

27、<p>　　3.距離保護(hù)是根據(jù)故障點(diǎn)距離保護(hù)裝置處的距離來(lái)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。</p><p>　　故在本設(shè)計(jì)中，采用三段式階梯時(shí)限特性的距離保護(hù)。距離保護(hù)的第一段保護(hù)范圍為本線(xiàn)路長(zhǎng)度的80％--85％，TⅠ約為0.1S，第二段的保護(hù)范圍為本線(xiàn)路全長(zhǎng)并延伸至下一線(xiàn)路的一部分，TⅡ約為0.5—0.6S，距離第一段和第二段構(gòu)成線(xiàn)路的主保護(hù)。距離保

28、護(hù)的第三段作為相鄰線(xiàn)路保護(hù)和斷路器拒動(dòng)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，和本線(xiàn)路第一段和第二斷保護(hù)的近后備。</p><p>　　110kV以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)通常均為中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí)，形成單相接地短路，將出線(xiàn)很大的短路電流，所以要裝設(shè)接地保護(hù)。</p><p>　　2.2.2 35kV、10kV側(cè)繼電保護(hù)配置</p><p>　　從《

29、電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》中查得，在35kV、10kV側(cè)無(wú)時(shí)限和帶時(shí)限電流速斷保護(hù)配合，可作為本線(xiàn)路的主保護(hù)，但它不能起遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用，為了能對(duì)線(xiàn)路起到近后備和對(duì)相鄰線(xiàn)路起到運(yùn)后備作用，還必須裝設(shè)第三套電流保護(hù)，即定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。</p><p>　　2.3變壓器保護(hù)配置及整定計(jì)算</p><p>　　2.3.1變壓器保護(hù)配置</p><p>　　電

30、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(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響。因此，我們必須研究變壓器有哪些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，以便采取相應(yīng)的保護(hù)措施。</p><p>　　變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線(xiàn)上發(fā)生相間短路以及中性點(diǎn)直接接地側(cè)的接地短路。這些故障的發(fā)生會(huì)危害電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心

31、的燒損等。油箱內(nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的電弧，不僅會(huì)損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱的爆炸。</p><p>　　變壓器外部短路引起的過(guò)電流、負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷、風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等，這些運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使繞組和鐵芯過(guò)熱。此外，對(duì)于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的星形接線(xiàn)方式變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓，威脅變壓器的絕緣

32、；大容量變壓器在過(guò)電壓或低頻率等異常運(yùn)行方式下會(huì)發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁，引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過(guò)熱。 </p><p>　　主保護(hù)：電流差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)</p><p>　　后備保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)/低壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)/復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)/阻抗保護(hù)/零序過(guò)電流保護(hù)/零序過(guò)電壓保護(hù)/過(guò)負(fù)荷保護(hù)/過(guò)激磁保護(hù)。</p><p><b>　　兩種配置模式：</

33、b></p><p>　　（1）主保護(hù)、后備保護(hù)分開(kāi)設(shè)置</p><p>　?。?）成套保護(hù)裝置，重要變壓器雙重化配置</p><p>　　2.3.2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)</p><p>　　以雙繞組變壓器為例來(lái)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)縱差動(dòng)保護(hù)的原理，如圖5所示。</p><p>　　圖5變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線(xiàn)</p>

34、<p>　　由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，因此，為了保證縱差動(dòng)保護(hù)的正確工作，就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，兩個(gè)二次電流相等，亦即在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，差動(dòng)回路的電流等于零。例如在圖5中，應(yīng)使</p><p><b>　　===</b></p><p><b>　　或=</b></

35、p><p>　　式中—高壓側(cè)電流互感器的變比；</p><p>　　—低壓側(cè)電流互感器的變比；</p><p>　　—變壓器的變比（即高、低壓側(cè)額定電 壓之比）。</p><p>　　由此可知，要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)，

36、 就必須適當(dāng)?shù)剡x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比，這是與前述送電線(xiàn)路的縱差動(dòng)保護(hù)不同的。這個(gè)區(qū)別是由于線(xiàn)路的縱差動(dòng)保護(hù)可以直接比較兩側(cè)電流的幅值和相位，而變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)則必須考慮變壓器變比的影響。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)所采用的變壓器型號(hào)為：SZ-25000/110。對(duì)于這種大型變壓器而言，它都必需裝設(shè)單獨(dú)的變壓器差動(dòng)保護(hù)，這是因?yàn)樽儔浩鞑顒?dòng)保護(hù)通常采用兩側(cè)電

37、流差動(dòng)，其中高電壓側(cè)電流引自高壓側(cè)電流互感器，低壓側(cè)電流引自變壓器低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍為二組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以我們用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，其接線(xiàn)原理圖如圖5所示。正常情況下,=即：</p><p><b>　?。ㄗ儔浩髯儽龋?lt;/b></p><p&g

38、t;　　所以這時(shí)Ir=0，實(shí)際上，由于電流繼電器接線(xiàn)方式，變壓器勵(lì)磁電流，變比誤差等影響導(dǎo)致不平衡電流的產(chǎn)生，故Ir不等于0 ，針對(duì)不平衡電流產(chǎn)生的原因不同可以采取相應(yīng)的措施來(lái)減小。</p><p>　　盡管縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)有很多其它保護(hù)不具備的優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線(xiàn)故障時(shí)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)不能動(dòng)作，這時(shí)我們還需對(duì)變壓器裝設(shè)另外一個(gè)主保護(hù)——瓦斯保護(hù)。</p>

39、<p>　　圖6縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理示意圖</p><p><b>　　2.3.3瓦斯保護(hù)</b></p><p>　　瓦斯保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡(jiǎn)單，靈敏，經(jīng)濟(jì)；另一方面動(dòng)作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動(dòng)保護(hù)配合使用才能做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，效果更佳。</p><p>　　瓦斯保護(hù)的工作原

40、理：</p><p>　　當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器KG的上觸點(diǎn)閉合，作用于預(yù)告信號(hào)；當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，經(jīng)中間繼電器KC作用于信號(hào)繼電器KS，發(fā)出警報(bào)信號(hào)，同時(shí)斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，也可利用切換片XB切換位置，只給出報(bào)警信號(hào)。</p><p><b>　　瓦斯保護(hù)的整定：</b></p&

41、gt;<p>　　瓦斯保護(hù)有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設(shè)于油箱與油枕之間的連接導(dǎo)管上。其中輕瓦斯按氣體容積進(jìn)行整定，整定范圍為：250～300cm3,一般整定在250cm3 。重瓦斯按油流速度進(jìn)行整定，整定范圍為：0.6～1.5m/s,一般整定在1m/s 。瓦斯保護(hù)原理如圖7所示。</p><p>　　圖7瓦斯保護(hù)原理示意圖</p><p>　　2.3.4保護(hù)配置的整

42、定</p><p>　　對(duì)于本次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，其中瓦斯保護(hù)一般不需要進(jìn)行整定計(jì)算，所以?xún)H對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整定如下：</p><p>　　(1)避越變壓器的勵(lì)磁涌流： </p><p>　　其中為可靠系數(shù)，取1.3，而</p><p>　　為變壓器的額定電流。</p><p>　　(

43、2)避越外部短路時(shí)的最大不平衡電流：</p><p>　　其中Ktx為電流互感器同型系數(shù)，型號(hào)相同時(shí)取0.5，型號(hào)不同時(shí)取1，這里為避免以后更換設(shè)備的方便故取1；為非周期分量引起的誤差，取1；建議采用中間值0.05；取0.1； 為變壓器外部最大運(yùn)行方式下的三相短路電流，由前面的計(jì)算結(jié)果知=995。</p><p>　　(3)躲過(guò)電流互感器二次回路斷線(xiàn)的最大負(fù)荷電流：</p>

44、<p>　　而保護(hù)基本側(cè)的動(dòng)作電流?。?lt;/p><p>　　(4)確定差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流和基本側(cè)差動(dòng)線(xiàn)圈的匝數(shù)：</p><p>　　差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流：</p><p>　　其中為電流互感器的一次側(cè)額定電流；為電流互感器的二次額定電流。</p><p>　　差動(dòng)線(xiàn)圈匝數(shù)： </p><p&

45、gt;　　實(shí)際整定匝數(shù)選用： </p><p>　　所以繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為： </p><p>　　保護(hù)裝置的實(shí)際動(dòng)作電流為： </p><p>　　變壓器差動(dòng)保護(hù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表7-1：</p><p>　　(5) 校驗(yàn)保護(hù)的靈敏系數(shù):</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下,線(xiàn)路處開(kāi)環(huán)運(yùn)行發(fā)生

46、兩相短路時(shí),保護(hù)裝置靈敏系數(shù)最低,即:</p><p>　　顯然靈敏度滿(mǎn)足要求。其中是變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)總的最小短路電流有名值(歸算到基本側(cè))。是保護(hù)的接線(xiàn)系數(shù),這里取1。</p><p>　　第3章 繼電保護(hù)的配置</p><p>　　3．1繼電保護(hù)的基本知識(shí)</p><p>　　在變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)

47、行的可能性，如設(shè)備的相間短路、對(duì)地短路及過(guò)負(fù)荷等故障。</p><p>　　為了保證用戶(hù)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。這個(gè)任務(wù)靠運(yùn)行人員進(jìn)行手動(dòng)操作控制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，必須由繼電保護(hù)裝置自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當(dāng)不正常運(yùn)行情況時(shí)，要自動(dòng)地發(fā)出信號(hào)以便及時(shí)處理，這就是繼電保護(hù)的任務(wù)。</p><p>　　3.3 10kV線(xiàn)路保護(hù)配置及整定計(jì)算

48、</p><p>　　3.3.1 110kV側(cè)繼電保護(hù)配置</p><p>　　1.反映相間短路的保護(hù)配置：裝設(shè)相間短路后備保護(hù)（相間距離保護(hù)）和輔助保護(hù)（電流速斷保護(hù)）</p><p>　　2.反映接地短路的保護(hù)配置:對(duì)110kV ,裝設(shè)全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　3.距離保護(hù)是根據(jù)故障點(diǎn)距離保護(hù)裝置處的距離來(lái)確定其動(dòng)作電流的，較

49、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。</p><p>　　故在本設(shè)計(jì)中，采用三段式階梯時(shí)限特性的距離保護(hù)。距離保護(hù)的第一段保護(hù)范圍為本線(xiàn)路長(zhǎng)度的80％--85％，TⅠ約為0.1S，第二段的保護(hù)范圍為本線(xiàn)路全長(zhǎng)并延伸至下一線(xiàn)路的一部分，TⅡ約為0.5—0.6S，距離第一段和第二段構(gòu)成線(xiàn)路的主保護(hù)。距離保護(hù)的第三段作為相鄰線(xiàn)路保護(hù)和斷路器拒動(dòng)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，和本線(xiàn)路第一段和第二斷保護(hù)的近后備。

50、</p><p>　　110kV以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)通常均為中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí)，形成單相接地短路，將出線(xiàn)很大的短路電流，所以要裝設(shè)接地保護(hù)。</p><p>　　3.3.2 35kV、10kV側(cè)繼電保護(hù)配置</p><p>　　從《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》中查得，在35kV、10kV側(cè)無(wú)時(shí)限和帶時(shí)限電流速

51、斷保護(hù)配合，可作為本線(xiàn)路的主保護(hù)，但它不能起遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用，為了能對(duì)線(xiàn)路起到近后備和對(duì)相鄰線(xiàn)路起到運(yùn)后備作用，還必須裝設(shè)第三套電流保護(hù)，即定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。</p><p>　　第4章 防雷與接地方案的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 防雷保護(hù)</b></p><p>　　4.1.1 直擊雷保護(hù)</p><p&

52、gt;　　直擊雷過(guò)電壓：雷電直接擊中電氣線(xiàn)路、設(shè)備或建筑物而引起的過(guò)電壓，又稱(chēng)直擊雷。在雷電的主放電過(guò)程中，其傳播速度極快（約為光速的50%-10%），雷電壓幅值達(dá)10-100MV，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。</p><p>　　110KV配電裝置、主變壓器為戶(hù)外布置、采用在構(gòu)架上設(shè)置2支避雷針，及其余設(shè)備均為戶(hù)內(nèi)布置，采

53、用配電樓屋頂設(shè)避雷帶，和避雷針聯(lián)合作為防直擊雷保護(hù)，確保戶(hù)外主變壓器、110KV配電裝置在其聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。避雷帶采用Ф16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(xiàn)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(mǎn)足規(guī)范要求。</p><p>　　4.1.2 侵入波保護(hù)</p><p>　　雷電波入侵(高電位侵入):架空線(xiàn)路遭受雷擊或感應(yīng)累的影響,在線(xiàn)路上形成沿線(xiàn)路傳播

54、的高電壓行波.此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進(jìn)入電氣設(shè)備造成過(guò)電壓。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。因此，在工廠中應(yīng)予以重視，對(duì)其危害給予足夠的防護(hù)。為防止線(xiàn)路侵入雷電波的過(guò)電壓，在110KV進(jìn)線(xiàn)，10KV母線(xiàn)橋及10KV每段母線(xiàn)上分別安裝氧化鋅避雷器。為保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)絕緣，在主變110KV側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)氧化鋅避雷器。10KV并聯(lián)電容器根據(jù)規(guī)定裝設(shè)氧化鋅避雷器保護(hù)。</p><p>

55、　　4.2 接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　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Ф16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</p><p>　　角鋼，布置盡量利用配電室以外的空地。變電站主接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足R≤0.5Ω的要求。如實(shí)測(cè)接地電阻值不能滿(mǎn)足要求，則需擴(kuò)大接地網(wǎng)

56、面積或采取其他降阻措施。</p><p>　　所有設(shè)備的底座或基礎(chǔ)槽鋼均采用Φ16的熱鍍鋅圓鋼焊接并接入主接電網(wǎng)，與主接地網(wǎng)可靠焊接。帶有二次繞組的設(shè)備底座應(yīng)采用兩根接地引下線(xiàn)，與電網(wǎng)兩個(gè)不同點(diǎn)可靠焊接。施工中應(yīng)保證避雷針（網(wǎng)）引下線(xiàn)與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器和10KV及以下設(shè)備的接地線(xiàn)與接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)沿接地體的長(zhǎng)度不小于15m。</p><p>　　變電站四周與人行道相鄰處，設(shè)備

57、與主網(wǎng)相連接的均壓帶。</p><p>　　主控室內(nèi)采取防靜電接地及保護(hù)接地措施。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 王士正，馮金光.發(fā)電廠電氣部分（第三版）.中國(guó)水利水電出版社.2004. </p><p>　　[2] 于永源，楊綺雯.電力系統(tǒng)分析.中國(guó)電力出版社.2007. &

58、lt;/p><p>　　[3] 狄富清.變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修.機(jī)械工業(yè)出版社.2005. </p><p>　　[4] 卓樂(lè)友.電力工程電氣設(shè)計(jì)200例.中國(guó)電力出版社.2003.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　1.</b></p><p