10kv變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 注：海拔高度超過1000m時(shí)，表中符號A項(xiàng)數(shù)值應(yīng)按每升高100m增大1%進(jìn)行修正。B、C兩項(xiàng)數(shù)值應(yīng)相應(yīng)加上A項(xiàng)的修正值。　　 可燃油油浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門的最小凈距。 可燃油油浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門的最小凈距（mm）　　　　　　　變壓器容量（kVA）100～10001250及以上變壓器外廓與后壁、側(cè)壁凈距變壓器外廓與門凈距6008008001000 配電裝置的長度大于6m時(shí)，其柜（屏）后通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，低壓配電裝置兩個(gè)出口間的距離超過15m時(shí)，尚應(yīng)增加出口。　　 高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度。　 高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度（mm）　　　　　　　　　　　　　　　　　　開關(guān)柜布置方式柜后維護(hù)通道柜前操作通道固定式手車式單排布置8001500單車長度+1200雙排面對面布置8002000雙車長度+900雙排背對背布置10001500單車長度+1200　　注：①固定式開關(guān)柜為靠墻布置時(shí)，柜后與墻凈距應(yīng)大于50mm，側(cè)面與墻凈距應(yīng)大于200mm；　　　　②通道寬度在建筑物的墻面遇有柱類局部凸出時(shí)，凸出部位的通道寬度可減少200mm。　　 當(dāng)電源從柜（屏）后進(jìn)線且需在柜（屏）正背后墻上另設(shè)隔離開關(guān)及其手動操動機(jī)構(gòu)時(shí)，柜（屏）。　　 低壓配電室內(nèi)成排布置的配電屏，其屏前、屏后的通道最小寬度。　　 配電屏前、后通道最小寬度（mm）　　　　　　　　　　　　　　　　　　型式布置方式屏前通道屏后通道固定式單排布置15001000雙排面對面布置20001000雙排背對背布置15001500抽屜式單排布置18001000雙排面對面布置23001000雙排背對背布置18001000注：當(dāng)建筑物墻面遇有柱類局部凸出時(shí)，凸出部位的通道寬度可減少200mm。2 設(shè)計(jì)原則和要求 (1) 節(jié)約用地(2) 運(yùn)行安全和操作巡視方便(3) 便于檢修和安裝(4) 節(jié)約“三材”3 型式選擇配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主結(jié)線的連接方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外；按組裝方式，又可分為裝配式和成套式。屋內(nèi)式特點(diǎn)：(1) 占地面積小(2) 室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響(3) 污穢空氣影響小(4) 房屋建筑投資較大屋外式特點(diǎn)：(1) 土建工作量和費(fèi)用小，建設(shè)周期短(2) 擴(kuò)建方便(3) 相鄰設(shè)備之間距離大，便于帶電作業(yè)(4) 占地面積大(5) 受外界環(huán)境影響，須加強(qiáng)絕緣(6) 不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響4 成套配電裝置的特點(diǎn)是：(1) 電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊(2) 電器元件已在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)成安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷(3) 運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便(4) 耗用鋼材較多，造價(jià)較高配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，10KV的配電裝置宜采用屋內(nèi)式. 5 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟：(1) 根據(jù)配電裝置的電壓等級、電器的型式、出線多少和方式，有無電抗器，地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式。(2) 擬定配電裝置的配置圖。(3) 按照所選設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照規(guī)程參考典型設(shè)計(jì)繪制圖。選擇配電裝置的型式，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 6 配電裝置的確定10 KV配電裝置采用屋內(nèi)小車式配電裝置。 電氣平面設(shè)計(jì)降壓變電所主要由屋內(nèi)、外配電裝置、主變壓器、主控制室及輔助設(shè)施等組成。總體布置應(yīng)根據(jù)外界條件，依據(jù)配電裝置的電壓等級和型式、出線方向、出線方式和出線走廊的條件、地形情況等因素，并滿足防火及環(huán)境保護(hù)要求，因地制宜進(jìn)行設(shè)計(jì)。1 應(yīng)在滿足安全運(yùn)行的前提下，盡量簡化。 型式與布置。則 本變電站主控制室布置在10KV一側(cè)。2 補(bǔ)償電容器可和10KV屋內(nèi)布置設(shè)在同一樓室內(nèi)。3 端子箱、配電箱電纜溝的位置：電纜溝應(yīng)位于各條母線下方，然后通向主控室，端子箱位于電纜溝旁。4 屋外配電裝置要考慮道路的設(shè)置。 根據(jù)《變電所總平面設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》SDG63—84 ：：所外道路應(yīng)利用已有道路或現(xiàn)成道路。：，適當(dāng)位置設(shè)置錯(cuò)車道。：所外道路宜采用中級路面，根據(jù)施工條件可采用次高級路面。 條：。 條：所內(nèi)道路轉(zhuǎn)彎半徑不小于7m。 條：—。附圖： 10kV變電所高壓側(cè)開關(guān)站電氣布置圖(05) 1變電所電氣布置圖(06) 2變電所電氣布置圖(07)6 防雷設(shè)計(jì)變配電站的雷電過電壓，主要是侵入雷電波過電壓，也就是線路上的直擊雷或感應(yīng)雷過電壓行波沿導(dǎo)線傳導(dǎo)至變配電所，由于變配電所有大量的配、變電設(shè)備，侵入雷電波過電壓對這些設(shè)備的絕緣構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。由于雷電過電壓行波行至變配電所后，傳輸通道的特性發(fā)生了變化，最明顯的變化就是電氣設(shè)備的波阻抗與傳輸線路的波阻抗不一致，使波的行為復(fù)雜化，再由于避雷器動作前后對過電壓行波產(chǎn)生的不同作用，更使問題變得復(fù)雜。變配電所電氣設(shè)備的過電壓保護(hù)一般采用閥式或金屬氧化物避雷器對變配電所設(shè)備進(jìn)行保護(hù)；避雷器一般安裝在母線上，應(yīng)盡量靠近變壓器和其他設(shè)備；避雷器與所有被保護(hù)設(shè)備的電氣距離均不能超過其最大允許值，若不能滿足要求，則應(yīng)增設(shè)避雷器。本設(shè)計(jì)進(jìn)出線均采用埋地電纜，受雷擊或雷電感應(yīng)的可能性很小。 防雷設(shè)計(jì)的原則根據(jù)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ7—79規(guī)定：第71條 35KV及以下的配電裝置架構(gòu)和房頂不宜裝設(shè)避雷針。第78條 變電站的每相母線上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器,應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接，同時(shí)應(yīng)在其附近架設(shè)集中接地裝置。第80條 大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。第83條 連接的三繞組變壓器的10kV繞組，如有開路運(yùn)行的可能，應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電壓危害該繞組絕緣的措施。在其一相出線上裝設(shè)一只閥型避雷器。第85條 變電站3~10KV配電裝置，應(yīng)在每相母線和每路架空線上裝設(shè)閥型避雷器。雷電侵入波保護(hù)：保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，且前者的擊穿電壓要比后者為低，當(dāng)過電壓波襲來時(shí)，保護(hù)間隙先擊穿，使過電壓波寸有幅值限制到等于保護(hù)間隙的擊穿電壓值。 防雷設(shè)計(jì)結(jié)果避雷器選擇結(jié)果：在10KV側(cè)母線上裝設(shè) 。防雷設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算 詳見 附錄六附圖： 10kV變電所高壓側(cè)開關(guān)站防雷平面圖（08） 1 2變電所防雷平面圖（09）7 變壓器保護(hù) 繼電保護(hù)概述 繼電保護(hù)在供配電系統(tǒng)中的作用 根據(jù)《供配電系統(tǒng)》() 第六章(1) 當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置迅速動作，有選擇性地將故障元件與電源切開，以減輕故障危害，防止事故蔓延，保證其他部分迅速恢復(fù)正常生產(chǎn)。 (2) 當(dāng)線路及設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。保護(hù)裝置是供配電系統(tǒng)自動化的重要組成部分，是保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的主要措施之一。 供配電系統(tǒng)對保護(hù)裝置的要求根據(jù)中華人民共和國水利電力部《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ6—83對保護(hù)裝置有如下要求： 繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。(1) 可靠性：是指保護(hù)該動作時(shí)應(yīng)可靠動作，不該動作時(shí)繼電保護(hù)裝置不動作。可靠四性的前提，在擬制、配置和維護(hù)保護(hù)裝置時(shí)，都必須滿足可靠性的要求。為保證可靠性，宜選用可能的最簡單的保護(hù)方式，應(yīng)采用由可靠的元件和盡可能簡單的回路構(gòu)成的性能良好的裝置，并應(yīng)采取必要的檢測、閉鎖和雙重化等措施。此外，保護(hù)裝置還應(yīng)便于整定、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)。(2) 選擇性：是指首先由故障設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障。為保證選擇性，對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)的兩個(gè)元件，其靈敏性與動作時(shí)間均應(yīng)相互配合。當(dāng)重合于故障，或在非全相運(yùn)行期間全相又發(fā)生故障時(shí)，線路保護(hù)應(yīng)保證選擇性，在重合閘后加速的時(shí)間內(nèi)以及單相重合閘過程中，發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，允許被加速線路保護(hù)無選擇性。在某些條件下，必須加速切除短路時(shí)，可使保護(hù)裝置無選擇性動作，但必須采取補(bǔ)救措施。(3) 靈敏性：是指在被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具備必要的靈敏系數(shù)。靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利運(yùn)行方式和不利的故障類型計(jì)算。(4) 速動性：是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快的切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，限制故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。 選擇保護(hù)裝置的基本原則根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ6—83對繼電保護(hù)有如下要求： 繼電保護(hù)和安全自動裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。當(dāng)確定其配置方案時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：(1) 電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)；(2) 故障出現(xiàn)的概率和可能造成的結(jié)果；(3) 電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況；(4) 經(jīng)濟(jì)上的合理性；(5) 國內(nèi)和國外的成熟經(jīng)驗(yàn)。 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容(1) 選擇保護(hù)方式(2) 分析系統(tǒng)運(yùn)行方式，考慮多種情況(3) 對短路點(diǎn)電流的計(jì)算(4) 整定計(jì)算：變壓器保護(hù)整定計(jì)算。 變壓器保護(hù)配置1 保護(hù)配置根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》電氣部分二次部分，第29—4節(jié)：變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)：(1) 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。(2) 相間短路保護(hù)。(3) 后備保護(hù)，對由于外部相間短路引起的變壓器過流，可采用復(fù)合電壓啟動用的過電流保護(hù)，它適用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。(4) 過負(fù)荷保護(hù)，對多繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能夠反應(yīng)備用側(cè)過負(fù)荷的情況，過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上，帶時(shí)限動作于信號。2 配置結(jié)果：(1) 瓦斯保護(hù)(2) 相間短路保護(hù)(3) 單相短路保護(hù)。(4) 過負(fù)荷保護(hù)：動作于信號 變壓器后備保護(hù)為了防止變壓器外部故障引起的過電流及作為變壓器之后備保護(hù)，在變壓器上裝設(shè)帶低電壓或不帶低電壓閉鎖的過電流保護(hù)裝置。若其靈敏度不夠或?yàn)榱撕喕Ｗo(hù)接線，也可裝設(shè)帶復(fù)合電壓閉鎖的過電流保護(hù)。對單側(cè)電源的三相變，高壓側(cè)裝設(shè)復(fù)合電壓起動的三相過電流保護(hù)，電壓元件由中壓側(cè)電壓互感器取得。低壓側(cè)裝設(shè)兩相式過流保護(hù)，第一段時(shí)限跳開低壓側(cè)分段斷路器，第二段跳開低壓側(cè)斷路器。變壓器過負(fù)荷保護(hù)，單側(cè)電源的三相變，過負(fù)荷保護(hù)裝于電源側(cè)及線圈容量較小的一側(cè)。 繼電器選型瓦斯保護(hù)選用 QJ180型氣體繼電器定時(shí)限過電流、電流速斷、過負(fù)荷保護(hù)等選用JT4系列交流電磁式繼電器 變壓器保護(hù)的整定與計(jì)算 相間短路保護(hù)整定計(jì)算具體計(jì)算過程 詳見 附錄五 單相短路保護(hù)整定計(jì)算具體計(jì)算過程 詳見 附錄五 過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算 具體計(jì)算過程 詳見 附錄五 匝間短路保護(hù)整定計(jì)算具體計(jì)算過程 詳見 附錄五 附圖： 變壓器的瓦斯保護(hù)原理圖（10） 變壓器的保護(hù)裝置原理圖（11）后 記在王廣主任的辛勤指導(dǎo)下，經(jīng)過幾個(gè)月的努力，我終于完成了PG新校區(qū)10KV變電所的設(shè)計(jì)任務(wù)。作為PG新校區(qū)的主體供電工程，PG新校區(qū)10KV變電所將大大提高PG新校區(qū)的供電可靠性和供電質(zhì)量，能滿足該校教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、施工及生活用電。在電氣一次部分設(shè)計(jì)中，考慮到10KV出線近期有6回，遠(yuǎn)期有2回，且有一部分二級負(fù)荷，故采用雙電源供電。在一次部分和帶有二級負(fù)荷的二次部分，考慮到供電可靠性，均采用單母線分段接線。當(dāng)一路電源供電出現(xiàn)故障時(shí)，由母聯(lián)斷路器投切到非故障電源，從而保障二級負(fù)荷的正常供電。在母線導(dǎo)體選擇時(shí)， 。在10KV側(cè)斷路器的選擇上，由于多油斷路器已經(jīng)淘汰，我們本著推廣新技術(shù)的原則，使用了ZN1510/1000型真空斷路器。，我們使用了3WE系列抽屜式低壓斷路器。在配電裝置的布置上，一次側(cè)采用屋內(nèi)小車式布置。為保護(hù)屋內(nèi)配電裝置（包括變壓器、母線和其它電氣設(shè)備），本站采用避雷網(wǎng)保護(hù)，避雷網(wǎng)安裝在一個(gè)圖書館開關(guān)站和兩個(gè)變電所的女兒墻上。 電氣二次部分的作用是保證快速、可靠地切除故障的線路或電氣元件，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(fù)正常運(yùn)行,能反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，動作于發(fā)信號，減少負(fù)荷或跳閘。由于本變電所最高電壓等級為10KV，是該校重要變電所，其可靠運(yùn)行對PG新校區(qū)的正常供電具有很重要的意義，因此要對變壓器進(jìn)行保護(hù)。為了保證在故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)下，繼電保護(hù)及自動裝置能及時(shí)準(zhǔn)確的動作，給變壓器配置了相間短路、單相短路、過負(fù)荷、匝間短路保護(hù)。為了加深對電氣一次部分的設(shè)計(jì)的理解，繪制了變電所的主結(jié)線圖，開關(guān)站和變電所的電氣布置圖，防雷圖等九幅圖；二次部分也繪制了兩幅變壓器保護(hù)圖。通過對PG新校區(qū)變電所的設(shè)計(jì)，加深了對供配電系統(tǒng)，繼電保護(hù)原理等課程全面的認(rèn)識和了解，并把書本知識和實(shí)際變電所運(yùn)行進(jìn)行了一次