220kv區域性變電所一次系統初步設計畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 正常接線方式時短路電流為最大的地點。電氣設備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態來校驗熱穩定和動穩定后選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。1）短路熱穩定校驗 Q d≤Q r滿足熱穩定條件為 Ir2tdz≤Ir2tQ 0L —短路電流產生的熱效應Q r —短路時導體和電器允許的熱效應Ir —t秒內允許通過的短時熱電流驗算熱穩定所用的計算時間：tdz = tb+toLtb —斷電保護動作時間110KV以下導體和電纜一般采用主保護時間110KV以上導體電器和充油電纜采用后備保護動作時間toL —相應斷路器的全開斷時間2）短路的動穩定校驗滿足動穩定條件為： ich≤idf Ich≤IdfIch — 短路沖擊直流峰值 （KA）Ich — 短路沖擊電流有效值 （KA）Idf、Idf —電器允許的極限通過電流峰值及有效值（KA）第二節 斷路器的選擇變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運行時，用來接通和開斷負荷電流，在某所電氣主接線中，還擔任改變主接線的運行方式的任務，故障時，斷路器通常繼電保護的配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統的穩定性。63KV及以上斷路器兩側的隔離開關和線路的隔離開關，宜裝設接地刀閘。熔斷器開斷電流校驗：Iekd≥Icj（或Iz?）對于保護電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流量來選擇。電流互感器10%誤差曲線：是對保護級（BlQ）電流互感器的要求與測量級電流互感器有所不同。按一次回路電壓選擇為了保證電壓互感器安全和在規定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網電壓應在（~）Ve范圍內變動，即應滿足：V1按二次回路電壓選擇電壓互感器的二次側額定電壓應滿足保護和測量使用標準儀表的要求，電壓互感器二次側額定電壓可按下表選擇接 線 型 式電網電壓（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100/1003~60單相式100/100/33~15三相五柱式100100/3（相）電壓互感器及型式的選擇電壓互感器的種類和型式應根據安裝地點和使用條件進行選擇，在6～35KV屋內配電裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。（2）配電裝置中軟導線的選擇，應根據環境條件和回路負荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導體的載面和導體的結構型式。所用變壓器負荷計算采用換算系數法，不經常短時及不經常持續運行的負荷均可不列入計算負荷。無功電源不足會使系統電壓降低發送變電設備達不到正常出力，電網電能損失增大，故需要無功補償。故串聯電容器調壓一般用在供電電壓為35KV或10KV，負荷波動大而頻繁，功率因數又很低的配電線路上。二、補償裝置容量的選擇1）負荷所需補償的最大容性無功量計算：Qcfm = Pfm*sinp2/cosp2 Pfm*sinp1 /cosp1Qcfm — 負荷所需補償的最大容性無功量（kvar）Pfm — 母線上的最大有功負荷（KW）cosp1 — 補償前的功率因數cosp2 — 補償后的功率因數（2）主變壓器所需補償的最大容性無功量計算 = （+ ）Se — 主變壓器需要補償的最大容性無功量（Kvar）Vd(%) — 需要進行補償的變壓器一側的阻抗電壓的分值Im — 母線裝設補償后，通過變壓器需要補償一側的最大負荷電流值（A）Ie — 變壓器需要補償一側的額定電流值（A）I% — 變壓器容截電流百分值（%）Se — 變壓器需要補償一側的額定容量（KVA）所以本變電站所需要補償的無功容量為：Q總 = Qcfm + Qcbm把總無功容量分為兩組，這樣才能更靈活地適應系統負荷以及電壓變化，更有效地改善系統電壓穩定，以及負荷大小所需的無功容。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側電源斷路器。配電裝置按電氣設備裝置地點不同，可分為屋內和屋外配電裝置。屋外配電裝置的安全凈距（mm）符號適 用 范 圍圖號額定電壓（KV）31015203563110J110220J330J500JA1帶電部分至接地部分之間1011022003004006509001010180025003800A2不同相的帶電部分之間斷路器和隔離開關的斷口兩側引線帶電部分之間10110320030040065010001100200028004300B1設備運輸時，其外部至無遮欄帶電部分之間交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間帶電作業時的帶電部分至接地部分之間10110210395010501150140016501750255032504550B2網狀遮欄至帶電部分之間10230040050075010001100190026003900C無遮欄裸導體至地面之間無遮欄裸體至建筑物、構筑物之間102103270028002900310034003500430050007500D平行的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間帶電部分與建筑物、構筑物的邊沿部分之間101102220023002400260029003000380045005800屋內配電裝置的安全凈距（mm）符號適 用 范 圍圖號額 定 電 壓（KV）361015203563110J110220JA1帶電部分至接地部分之間104751001251501803005508509501800A2不同相的帶電部分之間斷路器和隔離開關的斷口兩側帶電部分之間1047510012515018030055090010002000B1柵狀遮欄至帶電部分之間交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間10482585087590093010501300160017002550B2網狀遮欄至帶電部分之間10517520022525028040065095010501900C無遮欄裸導體至地（樓）面之間1042375240024252450248026002850315032504100D平行的不同時停電檢修的無遮欄裸導體之間1041875190019251950198021002350265027503600E通向屋外的出線套管至屋外通道的路面1044000400040004000400040004500500050005500 注：110J、22J、330J、500J系指中性點直接接地網以上表中所列出各種間隔距離中最基本的最小安全凈距，《高壓配電裝置設計技術規程》中所規定的A值，它表明帶電部分至接地部分或相間的最小安全凈距，保持這一距離時，無論正常或過電壓的情況下，都不致發生空氣絕緣的電擊穿。缺點：上層隔離開關下方未設置檢修平臺，檢修不夠方便。220KV高壓配電裝置采用屋外普通中型、布置、斷路器單列布置，且共有14個間隔，間隔寬度為14米，近期出線5個間隔，遠期出線3個間隔，兩個連線間隔，母聯和旁路斷路器各一個間隔，電壓互感器和避雷器共占一個間隔。按其產生原因，它們又可分為以下幾類： 直擊雷過電壓 雷電過電壓 感應雷過電壓 侵入雷電流過電壓 長線電容效應 工頻過電壓 不對稱接地故障 甩負荷 消弧線圈補償網絡的線性諧振過電壓 暫時過電壓 線性諧振 傳遞過電壓 線路斷線 諧振過電壓 鐵磁諧振 電磁式電壓互感器飽和內過電壓 參數諧振—發電機同步或異步自勵磁 開斷電容器組過電壓 操作電容負荷過電壓 開斷空載長線過電壓 關合（重合）空載長線過電壓 開斷空載變壓器過電壓 操作過電壓 操作電感負荷過電壓 開斷并聯電抗器過電壓 開斷高壓電動機過電壓 角列過電壓 間歇電弧過電壓第二節 防雷保護的設計變電所是電力系統的中心環節，是電能供應的來源，一旦發生雷擊事故，將造成大面積的停電，而且電氣設備的內絕緣會受到損壞，絕大多數不能自行恢復會嚴重影響國民經濟和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保證電氣設備的安全運行。在變壓器的門型架構上，不應裝設避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設避雷針后，構架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點在址中距離很難達到不小于15M的要求。本變電所采用棒形和帶形接地體聯合組成的環形接地裝置。計算書第十一章 主變容量的確定計算根據原始資料可得110KV側負荷最大地區負荷，近期200MW。6）110KV—220KV線路側一般不裝設避雷器。獨立避雷針（線）宜設獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過10n。≤5%162。第三節 電氣總平面布置一、電氣總平面布置的要求充分利用地形，方便運輸、運行、監視和巡視等；出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設備之間的連線；符合外部條件，安全距離要符合要求。這種布置是我國屋外配電裝置普遍采用的一種方式，而且運行方面和安裝槍修方面積累了比較豐富的經驗。配電裝置的設計原則：1）節約用地；2）運行安全和操作巡視方便；3）考慮檢修和安裝條件；4）保證導體和電器在污穢、地震和高海拔地區的安全運行；5）節約三材，降低造價；6）安裝和擴建方便。第八章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇第一節 概述配電裝置是發電廠和變電所的重要組成部分。為了防止變壓器發生各種類型故障和不正常運行時造成不應有的損失，保證 系統安全連續運行，故變壓器應裝設一序列的保護裝置。而原始資料可知，補償裝置主要補償負荷的無功容量及平衡主變損耗。2）串聯電容補償裝置：在長距離超高壓輸電線路中，電容器組串入輸電線路，利用電容器的容抗抵消輸電線的一部分感抗，可以縮短輸電線的電氣距離，提高靜穩定和動穩定度。因此，需要由系統中各類無功電源供給的無功功率為總有功功率的1~2倍。由于本次設計的變電所，采用兩臺150MVA的主變壓器，故采用兩臺所用變壓器，互為備用。回路正常工作電流在400A及以下時，一般選用矩形導體。因此需要外部動穩定校驗，即：Fy≥107N對于瓷絕緣的母線型電流互感器（如LMC型）可按下式校驗Fy≥iy2 10 7N在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導線的允許最小截面為：S≥m2 二、電壓互感器的選擇電壓互感器的準確級和容量電壓互感器的準確級是指在規定的一次電壓和二次負荷變化范圍內，負荷功率因數為額定值時，電壓誤差最大值。對三相直接接地系統，依其要求按兩相或三相配制；4）6~220KV電壓等級的每組主母線的三相上應裝設電壓互感器；5）當需要監視和檢測線路有關電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器。按額定電流選擇（1）熔管額定電流選擇：為了保證熔斷器殼不致損壞，高壓熔斷器的熔管額定電流Ierg應大于熔化的額定電流Iert即：Ierg≥Iert（2）熔體額定電流選擇：為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護范圍以外的短路可按下式選擇即：Iert = kIgmax用于保護