變電站電氣部分初步設(shè)計-資料下載頁

　　

【正文】 壓母線三相短路靈敏性不夠時，可附加一個接于高壓母線電壓互感器相間電壓上的低電壓元件。(2) 中壓側(cè)無電源的三繞組升壓變壓器的保護裝于低壓側(cè)及中壓側(cè)。中壓側(cè)保護只作為該側(cè)外部短路的后備保護，以較短時限斷開該側(cè)斷路器；低壓側(cè)保護作為變壓器內(nèi)部及高壓側(cè)外部短路的后備，帶兩段時限，以第一時限（大于中壓側(cè)）斷開高壓側(cè)斷路器，以第二段時限斷開全部斷路器。(3) 三側(cè)均有電源的三繞組升壓變壓器的保護裝于低壓側(cè)及高、中壓兩則中電源較大和斷開機會較少的一側(cè)。假設(shè)保護裝于低壓側(cè)及高壓側(cè)，高壓側(cè)保護應(yīng)有帶方向（其方向元件取自發(fā)電機電壓側(cè)的電壓互感器，并為了簡化接線，方向元件接60176。接線方式連接。此時，為了提高方向元件的靈敏系數(shù)，采用內(nèi)角為30176。的繼電器）和不帶方向的兩部份，帶方向的保護其方向指向相鄰元件后備保護時限較短的一側(cè)（例如高壓側(cè)），以較短時限斷開該側(cè)斷路器，不帶方向的保護以較大時限開另一側(cè)斷路器（例如中壓側(cè)），低壓側(cè)保護以再大一級時限斷開全部斷路器。如果上述保護方式不能滿足靈敏性要求時，也允許在三側(cè)都裝設(shè)保護，此時，后備保護時限較小的一側(cè)（如高壓側(cè)）保護應(yīng)帶方向性，另一側(cè)（如中壓仙）保護不帶方向性，裝設(shè)在高壓側(cè)和中壓側(cè)的保護動作于本側(cè)斷路器跳閘，裝設(shè)在低壓側(cè)的保護動作于總出口中間繼電器，斷開各側(cè)斷路器。(4) 雙繞組降壓變壓器的后備保護裝于電源側(cè)。當(dāng)?shù)蛪悍侄螖嗦菲魃涎b有備用電源自動投入裝置，而其上無專用母線保護時，變壓器的后備保護要帶兩段時限,以第一段時限動作于分段斷路跳閘，以第二段時限動作于出口中間繼電器；當(dāng)?shù)蛪耗妇€上有專用母線保護時，變壓器的后備保護也要帶兩段量限，以第一段時限動作于變壓器低壓側(cè)斷路器，以第二段時限動作于出口中間繼電器。根據(jù)靈敏性的要求需要采用電壓元件時，將電壓元件接于低壓側(cè)的母線電壓互感器上。(5) 中壓側(cè)及低壓側(cè)均無電源的三繞組變壓器的保護裝于電源側(cè)和低壓側(cè)。低壓側(cè)作為外部短路后備，以較短時限斷開該側(cè)斷路器；電源側(cè)保護作變壓器內(nèi)部故障及中壓側(cè)外部短路的后備，帶兩段時限，以經(jīng)一段時限（大于低壓側(cè)）斷開中壓側(cè)斷路器，以第二段時限斷開全部斷路器。(6) 對于高中壓側(cè)有電尖折降壓變壓器，如高壓側(cè)為主電源時，則保護裝于高壓側(cè)及低壓側(cè)。低壓側(cè)無電源時，保護可以較短時限斷開該側(cè)斷路器。高壓側(cè)保護包括帶方向和不帶方向的兩倍分，帶方向的保護其方向指向后備保護時限較小的一側(cè)（例如高壓側(cè)），以交短時限斷開該側(cè)斷路順，不帶方向的保護以較大時限斷開另一側(cè)（例如中壓側(cè)）斷路器，以再大一級時限斷開全部斷路器。當(dāng)高壓側(cè)斷開時，變壓器本身對內(nèi)部故障無后備保護，這種運行方式機會少，變壓器故障少，差動和瓦斯保護都拒動的可能性更少，三者湊在一起的概率可以不予考慮，因而上述保護配置是可以允許的。如果上述保護不能滿足靈敏性的要求，允許三側(cè)都裝設(shè)后備保護。高、中壓兩側(cè)中后備保護時限較小的一側(cè)（如高壓側(cè)）裝設(shè)方向保護（不另加不帶方向的保護），另一側(cè)裝設(shè)不帶方向的保護。(7) 對于高、中壓側(cè)有電源的大容量變壓器及聯(lián)絡(luò)變壓器，變壓器三側(cè)都裝設(shè)后備保護，為了保證在各種運行情況下主變壓器都有后備保護，高、中壓側(cè)的保護都帶方向性，其方向指向變壓器，設(shè)二段時限，第一段時限跳開相鄰側(cè)斷路器，第二段時限跳各側(cè)斷路器。 變壓器保護的配置原則 瓦斯保護容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)油面下降時，保護裝置應(yīng)瞬間動作于信號，當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，瓦斯保護宜動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器，對于高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器的線路一變壓器組，未采取使瓦斯保護能切除變壓器內(nèi)部故障的技術(shù)措施時，瓦斯保護可動作于信號。 縱差動保護差動保護能正確區(qū)分被保護元件保護區(qū)內(nèi)、外故障，并能瞬時切除保護區(qū)內(nèi)的故障。變壓器差動保護用來反應(yīng)變壓器繞組，引出線及套管上各種短路故障，是變壓器的主保護。 后備保護(1) 過電流保護對于由外部相間短路引起的變壓器過電流，可采用下列保護作為變壓器相間短路的后備保護。1) 過電流保護，宜用于降壓變壓器，保護裝置的整定時應(yīng)考慮事故時可能出現(xiàn)的過負荷。2) 復(fù)合電壓起動的過電流保護，宜用于升壓變壓器，和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器。3) 負序電流保護和單相式低電壓啟動的過電流保護，可用于63000KV及以上的升壓變壓器。4) 對于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用上述2）、3）保護不能滿足靈敏性和選擇性要求時，可采用阻抗保護。(2) 零序接地保護中性點直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性可能接地運行，對于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護，作為變壓器主保護的后備保護，并作為相鄰元件的后備保護。(3) 過負荷保護對于400KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負荷的情況裝設(shè)過負荷保護。對自耦變壓器和多繞組變壓器，保護裝置應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過負荷的情況。過負荷保護應(yīng)接于一相電流上，帶時限動作于信號。在無經(jīng)常 值班人員的變電所，必要時過負荷保護可動作于跳匝或斷開部分負荷 本站主變保護的設(shè)計對于本站主變壓器可根據(jù)以上敘述選擇如下保護：(1) 瓦斯保護：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部相間、匝相、層間以及單相接地短路故障。 (2) 縱差動保護：反應(yīng)變壓器主引出線上的短路故障，是變壓器的主保護；動作時跳開各側(cè)斷路器。(3) 過電流保護：反應(yīng)調(diào)相機繞組、機端到變壓器引線及變壓器部分繞組的短路故障，作為主保護的后備保護；動作時跳開各側(cè)斷路器。(4) 過負荷保護：反應(yīng)主變側(cè)過負荷，定時限部分和反時限部分；動作于發(fā)出信號跳開斷路器。(5) 零序接地保護：反應(yīng)的是外部接地短路時引起的過電流；動作于跳開各側(cè)斷路器第七章 變電站配電裝置的設(shè)計 概述配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器、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。配電裝置按電器裝設(shè)地點不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式：在現(xiàn)場將電器組成的稱為裝配式配電裝置；在制造廠預(yù)先將開關(guān)電器、互感器等組成各種電路成套供應(yīng)的稱成套配電裝置。 屋內(nèi)配電裝置的特點(1) 由于安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較小；(2) 維修、巡視和操作在室內(nèi)進行，不受氣候影響；(3) 外界污穢空氣對電氣影響較小，可減少維護工作量；(4) 房屋建筑投資較大。 屋外配電裝置的特點(1) 土建工作量和費用較小，建設(shè)周期短；(2) 擴建比較方便；(3) 相臨設(shè)備之間的距離較大，便于帶電作業(yè)；(4) 占地面積較大；(5) 受外界影響較大，設(shè)備運行條件差，必須加強絕緣；(6) 不良氣候?qū)υO(shè)備的維修和操作有影響。 成套配電裝置的特點(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，占地面積小。(2) 所有電器元件已經(jīng)在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮 短建設(shè)周期，也便于擴建和搬遷。(3) 運行可靠性高，維護方便；(4) 耗用鋼材較多，造價較高。配電裝置的型式的選擇，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，并結(jié)合運行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110KV 及以上多為屋外式。當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建110KV屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價相近時，宜采用屋內(nèi)式。 配電裝置的基本要求及設(shè)計步驟 配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求配電裝置的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟政策，遵循上級頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定。(1) 節(jié)約土地。(2) 保證運行可要。按照系統(tǒng)和自然條件，合理選擇設(shè)備，保證具有組足夠的安全距離。(3) 保證人身安全和要求。(4) 便于檢修、巡視和操作。(5) 在保證安全的前提下，不止緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價成本。(6) 安裝和擴建方便。 配電裝置設(shè)計的基本步驟(1) 根據(jù)配電裝置的電壓等級、電器的形式、出線多少、有無電抗器、地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的形式。(2) 擬定配電裝置的配置圖。(3) 按照所選定的外型尺寸、運輸方法、檢修及巡視的安全和方便來要求，遵照《配電裝置設(shè)計規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，并參考配電裝置的典型設(shè)計手冊，設(shè)計繪制配電裝置的平斷面圖。 屋內(nèi)配電裝置 概述屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)，除與電氣主接線形式、電壓等級、母線容量、斷路器形式、出線回路數(shù)、出線方式及有無電抗器等有密切關(guān)系外，還與施工、檢修條件、運行經(jīng)驗和習(xí)慣有關(guān)。隨著新設(shè)備和新技術(shù)的采用，運行和檢修經(jīng)驗的不斷豐富，配電裝置的結(jié)構(gòu)和型式將會不斷地發(fā)展。發(fā)電廠和變電所中6～10KV的屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分為三層、二層和單層式。三層式是將所有電器依其輕重分別布置在各層中，它具有安全、可靠性高，占地面積少等特點，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工時間長，造價較高，檢修和運行不大方便。二層式是將斷路器和電抗器布置在底層。與三層式相比，它的造價較低，運行和檢修較方便，但占地面積有所增加。三層式和二層式均用于出線有電抗器的情況。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開關(guān)柜，以減少占地面積。35～220KV的屋內(nèi)配電裝置，只有二層和單層式。 屋內(nèi)配電裝置的若干問題(1) 母線及隔離開關(guān)母線經(jīng)常裝在配電裝置的上部，一般呈水平、垂直和直角三角形布置。水平布置不如垂直布置便于觀察，但建筑部分簡單，可降低建筑物的高度，安裝機械強度比較容易，因此在中、小容量發(fā)電廠和變電所的配電裝置中采用較多。垂直布置時，相間距離可以取得較大，無需增加間隔深度；支柱絕緣子裝在水平隔板上，絕緣子間的距離可取較小值。因此，母線結(jié)構(gòu)可獲得較高的機械強度。但垂直布置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并增加建筑高度。垂直布置可用于20KV以下、短路電流很大的裝置中。直角三角形布置方式，其結(jié)構(gòu)緊湊，可充分利用間隔的高度和深度，但三相為非對稱布置，外部短路時，各相母線和絕緣子機械強度均不相同，這種布置方式可用于6～35KV大、中容量的配電裝置中。母線相間距離a決定于相間電壓，并考慮短路時母線和絕緣子的機械強度與安裝條件。在6～10KV小容量裝置中，母線水平布置時，約為250～350㎜；垂直布置時，約為700～800㎜；35KV水平布置時，相間距離約為500㎜。雙母線（或分段母線）布置中的兩組母線應(yīng)以垂直的隔墻（或板）分開，這樣，在一組母線故障時，不會影響另一組母線，并可安全地檢修。在負荷變動或溫度變化時，硬母線將會脹縮，如母線很長，又是固定連接，則在母線、絕緣子和套管中可能會產(chǎn)生危險的應(yīng)力。為了將它消除，必須按規(guī)定加裝母線補償器。不同材料的導(dǎo)體相互連接時，應(yīng)采取措施，防止產(chǎn)生電化腐壞。母線隔離開關(guān)，通常設(shè)在母線的下方。為了防止帶負荷誤拉隔離開關(guān)引起飛弧造成母線短路，在3～35KV雙母線布置的屋內(nèi)配電裝置中，母線與母線隔離開關(guān)之間宜裝設(shè)耐火隔板。兩層以上的配電裝置中，母線隔離開關(guān)宜單獨布置在一個小室內(nèi)。為了確保設(shè)備及工作人員的安全，屋內(nèi)配電裝置應(yīng)設(shè)置：防止誤拉合隔離開關(guān)、帶接地線合閘、帶電合接地閘刀、誤拉合斷路器、誤入帶電間隔等（常稱五防）電氣誤操作事故的閉鎖裝置。(2) 斷路器及其操動機構(gòu)斷路器通常設(shè)在單獨的小室內(nèi)。油斷路器（或含油設(shè)備）小室的形式，按照油量多少及防爆結(jié)構(gòu)的要求，可分為敞開式、封閉式以及防爆式。四壁用實體墻壁、頂蓋和無網(wǎng)眼的門完全封閉起來的小室稱為封閉小室；如果小室完全或部分使用非實體的隔板或遮攔，則稱為敞開小室；當(dāng)封閉小室的出口直接通向屋外或?qū)ＴO(shè)的防爆通道，則稱為防爆小室。為了防火安全，屋內(nèi)35KV以下的斷路器和油浸互感器，一般安裝在兩側(cè)有隔墻（板）的間隔內(nèi)；35KV及以上，則應(yīng)安裝在有防爆墻的間隔內(nèi)。總油量超過100㎏的油浸電力變壓器，應(yīng)安裝在單獨的防爆間隔內(nèi)。當(dāng)間隔內(nèi)單臺電器設(shè)備總油量在100㎏以上時，應(yīng)設(shè)置粗油或擋油設(shè)施。斷路器的操動機構(gòu)設(shè)在操作通道內(nèi)。手動操動機構(gòu)和輕型遠距離控制的操動機構(gòu)均裝在壁上，重型遠距離控制的操動機構(gòu)則落地安裝在混凝土基礎(chǔ)上。(3) 互感器和避雷器電流互感器無論是干式或油浸式，都可和斷路器放在同一小室內(nèi)。穿墻式電流互感器應(yīng)盡可能作為穿墻套管使用。電壓互感器經(jīng)隔離開關(guān)和熔斷器（110KV及以上只用隔離開關(guān)）接到母線上，它需占用專用的間隔，但同一間隔內(nèi)，可以裝設(shè)幾個不同用途的電壓互感器。當(dāng)母線接有架空線路時，母線上應(yīng)裝避雷器，由于其體積不大，通常與電壓互感器共占一個間隔（以隔層隔開），并可共用一組隔離開關(guān)。(4) 配電裝置的通道和出口配電裝置的布置應(yīng)便于設(shè)備操作、檢修和搬運，故需設(shè)置必要的通道。凡用來維護和搬運各種電器的通道，稱為維護通道；如通道內(nèi)設(shè)有斷路器（或隔離開關(guān)）的操動機構(gòu)、就地控制屏等，稱為操作通道；僅和防爆小室相通的通道，稱為防爆通道。為了保證工作人員的安全及工作便利，配電裝置室長度大于7m時，應(yīng)有兩個出口（最好設(shè)在兩端）；當(dāng)長度大于60m時，在中部適當(dāng)?shù)牡胤揭嗽僭黾右粋€出口。配電裝置室的門應(yīng)向外開，并裝彈簧鎖，以便從內(nèi)部不用鑰匙開門。相鄰配電裝置室之間如有門時，應(yīng)能向兩個方向開啟。(5) 電纜隧道及電纜溝電纜隧道及電纜溝是用來放置電纜的。電纜隧道為封閉狹長的構(gòu)筑物，兩側(cè)設(shè)有數(shù)層敷設(shè)電纜的支架，可放置較多的電纜，人在隧道內(nèi)能方便地進行電纜的敷設(shè)和維修工作，但其造價較高，一般用于大型電廠。電纜溝則為有蓋板的溝道，夠?qū)捙c深不足一米，敷設(shè)和維修電纜必須揭開水泥蓋板，很不方便，溝內(nèi)容易積灰和積水，但土建施工簡單，造價較低，常為變電所和中、小型發(fā)電廠所采用。(6) 配電裝置室的采光和通風(fēng)配電裝置室可以開窗采光和通風(fēng)，但應(yīng)防止雨雪、風(fēng)沙、污穢和小動物進入室內(nèi)的措施。配電裝置室應(yīng)按事故排煙要求，裝設(shè)足夠的事故通風(fēng)裝置。 屋外配電裝置 屋外配電裝置的分類根據(jù)電器和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型，半高型和高型。中型配電裝置的所有