35kv變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)

　　

【正文】 年平均氣溫每升高 1℃，變壓器容20.?av?量相應(yīng)地減少 1%。（5）對(duì)城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。它的確定應(yīng)綜合各種因素進(jìn)行分析，做出合理的選擇。設(shè)計(jì)任務(wù)要求、原始資料分析1．設(shè)計(jì)任務(wù)要求：（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容：包括變電所總降壓站供電系統(tǒng)簡(jiǎn)況；電氣主接線優(yōu)化設(shè)計(jì)，繪制電氣主接線圖；供電系統(tǒng)各處三相短路電流計(jì)算；主變壓器繼電保護(hù)及整定計(jì)算；10kV 系統(tǒng)單相接地保護(hù)裝置；10kV 各出線繼電保護(hù)及整定計(jì)算；變電所防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)；中央信號(hào)裝置的設(shè)計(jì)。該電所設(shè)有一臺(tái)主變，站內(nèi)主接線分為 35KV 和 10KV 兩個(gè)電壓等級(jí)。、獨(dú)立思考并運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力，結(jié)合課題的需要可培養(yǎng)獨(dú)立獲取新知識(shí)的能力。第一章 總降壓變電系統(tǒng)簡(jiǎn)況1．變電站類(lèi)型：35KV 地方降壓變電站2．電壓等級(jí)：35KV/10KV3．負(fù)荷情況：6 條 10KV 出線的最大負(fù)荷分別為：80A，70A，95A，90A，50A，60A。（3）除上述兩種情況外，一般車(chē)間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。具體選擇時(shí)，可遵循以下原則：（1）只裝一臺(tái)主變壓器的變電所主變壓器容量 應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷 的需要，即TNS? 30S 30STN??（2）裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量 應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件：TNS?Ⅰ任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足計(jì)算負(fù)荷 的大約 60%－70%的需要，即30S )(STN???Ⅱ任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要，即 )(30ⅡⅠ ???TNⅢ適當(dāng)考慮今后 510 年電力負(fù)荷的增長(zhǎng)，留有一定的余地。當(dāng)發(fā)電廠只升高一級(jí)電壓時(shí)或 35kV 及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。變電所在以下情況時(shí)，宜選用有載調(diào)壓變壓器：（1）地方變電所、工廠、企業(yè)的自用變電所經(jīng)常出現(xiàn)日負(fù)荷變化幅度很大的情況時(shí)，又要求滿足電能質(zhì)量往往需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器；（2）330kV 及以上變電站，為了維持中、低壓電壓水平需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器；（3）110kV 及以下的無(wú)人值班變電站，為了滿足遙調(diào)的需要應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。2％以內(nèi)， YN，d11 接線，強(qiáng)迫風(fēng)冷。第 31 節(jié) 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則3．1．1電氣主接線的基本要求：可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)建性。3．1．6 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性電力負(fù)荷增加很快。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，接在該段母線上的電源和出線，在檢修期間必須全部停電。 可靠性低。（2） 為了合理配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確確定其參數(shù)，必須對(duì)電力網(wǎng)發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏?。短路電流?shí)用計(jì)算方法，就是在滿足工程準(zhǔn)確等級(jí)要求的前提下，采用了一些必要的假設(shè)條件，將短路電流的數(shù)值較簡(jiǎn)單地計(jì)算出來(lái)。?31第 42 節(jié) 變壓器及線路等值電抗計(jì)算4．2．1 電源阻抗標(biāo)幺值計(jì)算 *ax??SXB *in?SXB4．2．2 35KV 線路阻抗標(biāo)幺值計(jì)算查相關(guān)資料，得 35kV LGJ70 型導(dǎo)線每千米電抗值 =,則 25km 線路x電抗標(biāo)幺值為 = 25 =*USlxXL???237104．2．3 變壓器等值電抗標(biāo)幺值計(jì)算： %* ??ejdTS4．2．4 210KV 出線負(fù)荷電抗標(biāo)幺值計(jì)算10kV 有 6 路架空線，對(duì)數(shù)個(gè)工廠供電，線間幾何均距為 ajp=，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：編號(hào) 導(dǎo)線型號(hào) 長(zhǎng)度 最大負(fù)荷電流 導(dǎo)線每 km 電抗值（查表得）L—1 LGJ—50 10km 80A L—2 LGJ—50 8km 70A L—3 LGJ—70 10km 95A L—4 LGJ—70 15km 90A L—5 LGJ—35 5km 50A L—6 LGJ—35 9km 60A 各出線線路電抗標(biāo)幺值計(jì)算為： * ???jLUSlxX67...22*2jLl * ???..224*jLl ..225* ???*jLl第 43 節(jié) 短路點(diǎn)的確定在正常的接線方式下，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)稱為短路計(jì)算點(diǎn)，比較斷路器的前后短路點(diǎn)的計(jì)算值，比較選取計(jì)算值最大處為實(shí)際每段線路上的短路點(diǎn)。（5） 選用新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。故障輕微時(shí)，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)讓其作用于信號(hào)，稱為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)出信號(hào)，稱為重瓦斯保護(hù)。重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值按導(dǎo)油管的油流速度為 ~ cm2整定本，本設(shè)計(jì)采用 cm2。 代入數(shù)據(jù)得 Idz1=445=(A)比較上述（1） ， （2） ， （3）式的動(dòng)作電流，取最大值為計(jì)算值， 即： Idz1=957（A） 確定基本側(cè)差動(dòng)線圈的匝數(shù)和繼電器的動(dòng)作電流將兩側(cè)電流互感器分別結(jié)于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動(dòng)線圈，使繼電器的實(shí)用匝數(shù)和動(dòng)作電流更接近于計(jì)算值；以二次回路額定電流最大側(cè)作為基本側(cè)，基本側(cè)的繼電器動(dòng)作電流及線圈匝數(shù)計(jì)算如下：基本側(cè)（35KV）繼電器動(dòng)作值 IdzjsI=KJXIdz1/nl代入數(shù)據(jù)得 I dzjsI= 1957/80=（A）基本側(cè)繼電器差動(dòng)線圈匝數(shù) W cdjsI=Awo/ IdzjsI式中：Awo 為繼電器動(dòng)作安匝，應(yīng)采用實(shí)際值，本設(shè)計(jì)中采用額定值，取得60 安匝。靈敏系數(shù)：K lm= =1滿足要求。因此允許繼續(xù)運(yùn)行一斷時(shí)間，這也是小電流接地系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)；但3是，若發(fā)生單相接地故障后電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，會(huì)嚴(yán)重影響變電設(shè)備和配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。發(fā)生單相接地后，利用電壓互感器開(kāi)口三角形感應(yīng)出的電壓進(jìn)行報(bào)警。第八章 10KV 各出線繼電保護(hù)選擇及整定計(jì)算第 81 節(jié) 10KV 線路保護(hù)選擇8．1．1 10KV 線路保護(hù)選擇依據(jù)按照《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》 （GB1428593）及《電力裝置的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB5006292）的要求對(duì)于 310KV 中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)的線路，對(duì)相間短路和單相接地，應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。8．1．2 10KV 線路保護(hù)選擇原理8．1．2．1 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)根據(jù)短路時(shí)通過(guò)保護(hù)裝置的電流來(lái)選擇動(dòng)作電流的，以動(dòng)作電流的大小來(lái)控制保護(hù)裝置的保護(hù)范圍；有無(wú)時(shí)限電流速斷和延時(shí)電流速斷，采用二相式電流繼電器的不完全星形接線方式，本設(shè)計(jì)選用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)?？紤]的主要是重合閘的重合成功率，以使用戶負(fù)荷盡量少影響。)2( ????idzjlKI也可按下式計(jì)算出最小保護(hù)段范圍的百分值 %)2022(%. min,3i,min,2in ?????? ???IdzjkIIkzjl從保護(hù)范圍來(lái)看尚能滿足要求，可以裝設(shè)。對(duì)雷電侵入波的防護(hù)主要措施是閥型避雷器限制過(guò)電壓幅值，同時(shí)輔以相應(yīng)措施，以)23(.01max,mindzjxpXIUl??限制閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。在電力系統(tǒng)中廣泛采用的主要是氧化鋅避雷器。?防雷接地：用來(lái)將雷電流順利引入大地，以減小它所引起的過(guò)電壓，它的性質(zhì)介于前兩者之間，它是防雷保護(hù)裝置不可缺少的部分，它的阻值一般在1～30 的范圍內(nèi)。斷路器事故跳閘時(shí)有音響信號(hào)和光字牌信號(hào)。在設(shè)計(jì)中通過(guò)查閱相關(guān)資料，分析論證確定出最優(yōu)方案。老師和同學(xué)們的幫助使我受益匪淺，讓我更加認(rèn)識(shí)到了學(xué)習(xí)和工作中積極與人合作的重要性?？偨Y(jié)與體會(huì)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，鞏固和加深了《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》和《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置》等課程中所學(xué)的理論知識(shí)。斷路器位置信號(hào)設(shè)備用兩種不同顏色的信號(hào)燈來(lái)表示，一般紅燈表示合位置，綠燈表示分位置。接地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(guò)導(dǎo)體與大地保持等電位，電力系統(tǒng)的接地按其功能可分三類(lèi)：工作接地：根據(jù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要而設(shè)置的接地，它所要求的接地電阻在 ~10 的范圍內(nèi)。為了避免這種情況發(fā)生，被保護(hù)物體與避雷針在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離。變電所的雷害事故來(lái)自兩個(gè)方面：一是雷直接擊變電所；二是雷擊輸電線路產(chǎn)生雷電波沿線侵入變電所。8．1．2．5 10KV 線路保護(hù)匯總表保護(hù)類(lèi)型電壓1 2 3 410KV 電流速斷保護(hù)過(guò)流保護(hù) 零序電流保護(hù)三相重合閘第 82 節(jié) 10KV 線路繼電保護(hù)整定計(jì)算8．2．1 線路 L1 速斷保護(hù)整定計(jì)算各點(diǎn)短路電流值短路點(diǎn) K1 K2 K3最大運(yùn)行方式下三相短路電流（KA） 最小運(yùn)行方式下三相短路電流（KA） 1．保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流整定： TAdjxkdzj KIImax)3(.?Kk_ —可靠系數(shù)，DL 型取 ,GL 型取 Kjx —接線系數(shù)，接相上為 1，相差為 3I(3)dmax—被保護(hù)線路末端最大三相短路電流 Adzj ???選取動(dòng)作電流整定范圍為 ～50A 的 DL21/50 型電流繼電器。（2）零序功率方向保護(hù)：當(dāng)系統(tǒng)的總電容電流不大時(shí)，可采用零序功率方向保護(hù)。動(dòng)作時(shí)間因需考慮與低壓側(cè)空氣開(kāi)關(guān)相配合，故選 。網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生非金屬性單相接地時(shí)，開(kāi)口兩端點(diǎn)間同樣感應(yīng)出電壓，因此，當(dāng)開(kāi)口端達(dá)到電壓繼電器的動(dòng)作電壓時(shí)，電壓繼電器和信號(hào)繼電器均動(dòng)作，發(fā)出音響及燈光信號(hào)。對(duì)地電容電3流也提高了 倍。第七章 10KV 系統(tǒng)單相接地保護(hù)第 71 節(jié) 10KV 中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)的特點(diǎn)為提高系統(tǒng)的可靠性，我國(guó)目前 10KV 系統(tǒng)采用電源中性地不接地系統(tǒng)。第 64 節(jié) 過(guò)電流保護(hù) 過(guò)電流繼電器的整定及繼電器選擇：1） 保護(hù)動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器額定電流來(lái)整定 Idz=KkIe1/Kh 式中：K k—可靠系數(shù)，采用 ； Kh—返回系數(shù)，采用 ； 代入數(shù)據(jù)得 I dz=165/=(A) 繼電器的動(dòng)作電流 I dzj=Idz/nl=(40/ )=10(A)3選擇整定電流范圍為 5～20 的 DL25C 型電流繼電器。—在最大運(yùn)行方式下，變壓器二次母線上短路，歸算于基本側(cè)的三max2dI相短路電流次暫態(tài)值。 異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)包括溫度保護(hù)（以檢測(cè)變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)（用變壓器一相電流的 70%來(lái)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)，防止變壓器油溫過(guò)高） 。I，滿足校驗(yàn)要求KAIINbr39.50?第 54 節(jié) 高壓電器選擇成果匯總表 電壓等級(jí)電器 35KV 10KV10KV 各出線回路斷路器 SW335 SN110 SN110隔離開(kāi)關(guān) GW435/600 GN210/600 GN210/600電壓互感器 JDJ35 JDJ10 JDJ10電流互感器 LCW35 LMC10 LB10熔斷器 RW235 RN210第六章 主變壓器繼電保護(hù)及整定計(jì)算第 61 節(jié) 變壓器繼電保護(hù)變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運(yùn)行的情況，從反應(yīng)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(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)如下： 主保護(hù)：變壓器主保護(hù)包括瓦斯保護(hù)（以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低）和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路） 。（3） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 （5）在被計(jì)算的電力系統(tǒng)中，其綜合電阻 R∑ 若小于綜合電抗 X∑ 的 ,則31R∑ 略去不計(jì)。系統(tǒng)基準(zhǔn)容量 100MVA,最大運(yùn)行方式電抗標(biāo)幺值 Xmin=,最小運(yùn)行方式電抗標(biāo)幺值 Xmax=。對(duì)于架空線和電纜,只有當(dāng)其電阻大于電抗 1/3 時(shí)才需計(jì)入電阻,一般也只計(jì)電抗而忽略電阻。根據(jù)變電所負(fù)荷情況，考慮到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、可靠