220kv變電站電氣一次部分設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 505080130（4）熱穩定校驗：，所以，滿足熱穩定校驗。（5）動穩定校驗：。因為，所以滿足動穩定校驗。35kV母聯電流互感器的選擇由于35kV母聯只在一臺主變停運時才有大電流通過，與35kV母線側電流互感器相同，所以同樣選擇LZZBJ735（Q）/2000型電流互感器。 電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇和配置按下列條件：型式：35kV～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結構電磁式電壓互感器；220kV及以上的配電裝置，當容量和準確等級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。按一次回路電壓選擇：按二次回路電壓選擇：二次回路電壓必須滿足測量電壓為100V。電壓互感器接線不同，二次電壓各不相同。準確等級：電壓互感器在哪一準確等級下工作，需根據接入的測量儀表，繼電器和自動裝置等設備對準確等級的要求確定。 220kV側母線電壓互感器的選擇型式：采用電容式電壓互感器，作電壓，電能測量及繼電保護用。額定電壓： 準確等級：用于保護、測量、計量用。查相關設計手冊，選擇PT的型號：TYD—220/。額定變比： 110kV側母線電壓互感器的選擇型式：采用串級絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護用。額定電壓：準確等級：用于保護，測量、計量用。查《發電廠電氣部分》，選定PT的型號為：JCC2110型。額定變比為： 35kV母線設備電壓互感器的選擇型式：采用油浸式絕緣結構電磁式PT，供電壓、電能和功率測量以及繼電保護用。額定電壓： 準確等級：用于保護、測量以及計量用。查《發電廠電氣部分》 ，選定PT型號：JD6—35額定變比為：35/母線一般按母線材料、類型和布置方式；導體截面；電暈；熱穩定；動穩定；共振頻率等項進行選擇與校驗。母線一般為硬母線，而架空線則是軟導線。常用的硬母線截面有矩形、槽型和管型。單片矩形導體具有集膚效應系數小、散熱條件好、安裝簡單、連接方便等優點，一般用于工作電流小于2000A的回路中。矩形母線為了增加散熱面積，將矩形的厚和高的差距加大，在相同截面情況下，散熱面積增大，但同時應兼顧機械強度和集膚效應的影響，通常厚與高的比例取1∕5～1/12。為避免集膚效應系數過大，單條矩形截面積最大不超過。當工作電流超過最大截面單條母線允許電流時，可將幾條矩形母線并列使用，但是由于鄰近效應和散熱的影響，多條母線并列的運行載流量并不成比例增加，故一般避免采用4條以上矩形母線并列。矩形母線常用于35KV及以下，電流在4000A及以下的配電裝置中。槽形母線機械強度好，載流量較大，散熱條件好，集膚效應系數小，安裝也比較方便，在回路持續電流為4000～8000A時，一般用雙槽形導體，大于上述電流值時，由于會引起鋼件結構嚴重發熱，故不推薦使用。管形母線集膚效應系數小，機械強度高，管內可通水和通風冷卻，因此，可用在8000A以上的大電流母線。戶外配電裝置使用管形導體，具有占地面積小、結構簡明、布置清晰等優點。另外，由于圓形表面光滑，電暈放電電壓高，因此可用于110KV及以上的配電裝置中。母線截面的選擇：除配電裝置的匯流母線及較短導體（20m以下）按最大長期工作電流選擇截面外，其余導體的截面一般按經濟電流密度選擇。按經濟電流密度選擇母線截面可使年綜合費用最低。年綜合費用包括電流通過導體所產生的年電能損耗費、導體投資和折舊費、利息等，綜合這些因素，使年綜合費用最小時所對應的母線截面稱為經濟截面，對應的電流密度稱為經濟電流密度。本設計母線的截面按經濟電流密度選擇。母線的經濟截面可由下式決定：式中 ——經濟截面（）； J——經濟電流密度（）。經濟電流密度J與年最大負荷利用小時數Tmax有關，本設計中各級電壓側年最大負荷利用小時數為： 220kV側 Tmax=3600小時/年 110kV側 Tmax=4600小時/年 35kV側 Tmax=4000小時/年某些改進措施：（1）為便于操作檢修，增設旁路隔離開關的操作道路；（2），取消出線專用的掛線梁，利用旁路隔離開關走道梁兼掛進出線導線；（3）取消隔離開關檢修平臺，檢修更方便；（4）可自行制作帶電作業的高空作業車，這為帶電進行上層母線的檢修工作創造了更好的條件；（5）上層隔離開關的引下線由與水平方向成30176。的捧式絕緣子斜撐；（6）上層隔離開關與主控制室間設有天橋，便于巡視操作，布置緊湊，居高臨下，巡視設備一目了然。本設計中110kV采用分相中型配電裝置，將母線隔離開關直接布置在各相母線的下方。分相中型配電裝置硬管母線配合剪刀式（或伸縮式）隔離開關方案，布置清晰、美觀，可省去大量構架，%左右，%左右，運行維護和安裝檢修均比較方便，并具有較高的可靠性和較強的抗震能力。35kV屋內配電裝置與屋外配電裝置相比較，在經濟上兩者總投資基本接近，因屋內式電氣投資較屋外式略少，而土建投資又稍高于屋外式；但屋內式具有節約用地（較屋外普通中型配電裝置可節約70%～75%的土地）、便于運行維護、防污性能好等優點，因此在選型時一般采用屋內配電裝置。布置型式采用兩層式，所用設備分別布置在兩層中，第一層布置斷路器，第二層布置母線、隔離開關等較輕設備，這種布置方式與三層式相比，其造價較低、運行和檢修較方便，但占地面積有所增加，根據本變電所的具體情況，選擇兩層式布置合理。 第7章 所用電的設計變電所的所用電系統設計和設備選擇，直接關系到變電所的安全運行和設備的可靠，對它的要求主要有：（1）保證所用電源的可靠性；（2）調度靈活可靠，檢修調試安全方便，系統接線要清晰、簡單；（3）要考慮全所的擴建和發展規劃，所用配電裝置布置合理，便于維護管理，對全所系統的容量應滿足要求，適當留有裕度；（4）設備選用合理、技術先進、注意節約投資、減少電纜用量；（5）變電所的所用電因高壓電動設備很少，一般動力負荷均為低壓，故低壓所用電壓宜采用380/220V。 所用電源數量及容量樞紐變電所、總容量為60MVA及以上的變電所、裝有水冷卻或強迫油循環冷卻的主變壓器以及裝有同步調相機的變電所，均裝設兩臺所用變壓器。采用整流操作電源或無人值班的變電所，裝設兩臺所用變壓器，分別接在不同電壓等級的電源或獨立電源上。如果能夠從變電所外引入可靠的380V備用電源，上述變電所可以只裝設一臺所用變壓器。本變電所為地區重要變電所，全所停電后，將引起地區電網瓦解，影響整個地區供電。該變電所總容量在60MVA以上，所用負荷有：主控制室照明、主建筑物和輔助建筑物照明等為60KW，鍋爐動力、檢修間動力、主變冷卻裝置動力等為250KW。根據以上情況，裝設兩臺所用變壓器。，則所用電總負荷所用變壓器單臺容量的確定：由于本變電所最低電壓等級為35KV，需通過兩級電壓降落，每級選用兩臺變壓器，最后降為所用電壓380/220V，查《電力工程電氣設備手冊：電氣一次部分》，所選變壓器的技術參數如下所示：所用變壓器10KV級側的技術參數如下表所示： 表71 技術參數表型號額定容量（kVA）額定電壓（kV）阻抗電壓（%）損耗（W）空載電流（%）連接組標號高壓低壓空載短路S9315/103151047003500Y,yn0所用變壓器35kV級側的技術參數如下表所示： 表72 技術參數表型號額定容量（kVA）額定電壓（kV）阻抗電壓（%）損耗（W）空載電流（%）連接組標號高壓低壓空載短路S7800/3580010154011000Y,d11 所用電源引接方式當所內有較低母線時，一般均采用這類母線上引接1～2個所用電源，這一所用電源引接方式具有經濟和可靠性較高的特點。如能由不同電壓等級的母線上分別引接兩個所用電源，則更可保證所用電的不間斷供電。本變電所所用電接線設計，所用電源采用從35KV母線上引接兩個的方式。因為35KV母線為單母線分段接線，所以所用電源分別接于35KV母線的Ⅰ段和Ⅱ段，互為備用，平時運行當一臺故障時，另一臺能夠承擔變電所的全部負荷。, 其高壓側進線分別接于35KV側母線的Ⅰ段和Ⅱ段，低壓側接線采用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。第二級電壓降落所用電力變壓器的額定電壓為10/, 其高壓側進線分別接于10KV側母線的Ⅰ段和Ⅱ段，其低壓側接線采用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。所用電接線圖如下圖所示：圖71 所用電接線圖第8章 防雷和接地設計電氣設備在運行中承受的過電壓，有來自外部的雷電過電壓和由于系統參數發生變化時電磁能產生振蕩，積聚而引起的內部過電壓兩種類型。按其產生原因，它們又可分為以下幾類：雷電過電壓分為直擊雷過電壓、感應雷過電壓和侵入雷電波過電壓；內部過電壓包括工頻過電壓（長線電容效應、不對稱接地故障以及甩負荷）、諧振過電壓以及操作過電壓（操作電容負荷過電壓、操作電感負荷過電壓、解裂過電壓和間歇電弧過電壓）。 防雷設計為了避免變電站的電氣設備及其他建筑物遭受直接雷擊，需要裝設避雷針或避雷線，使被保護物體處于避雷針或避雷線的保護范圍之內；同時還要求雷擊避雷針或避雷線時，不應對被保護物發生反擊。（一） 變電站應裝設直擊雷保護裝置的設施1． 屋外配電裝置，包括組合導線和母線廊道；2． 油處理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、裝設油臺、大型變壓器修理間、易燃材料倉庫等建筑物；3． 雷電活動特殊強烈地區的主廠房、主控制室和高壓屋內配電裝置室。（二） 直擊雷保護的措施1. 對主廠房需裝設的直擊雷保護，或為了保護其他設備而在主廠房上裝設的避雷針，應采取如下措施： （1）加強分流：用扁鋼將所有避雷針水平連接起來，并與主廠房內鋼筋焊接成一體。在適當地方接引下線，一般應每隔10~20m引一根。引下線數目盡可能多些；（2）防止反擊：設備的接地點盡量遠離避雷針接地引下線的入地點，避雷針接地引下線盡量遠離電氣設備；（3）裝設集中接地裝置：上述接地應與總接地網連接，并在連接處加裝集中接地裝置，其工頻接地電阻應不大于10Ω。：（1）若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結構時，將金屬部分接地；（2）屋頂為鋼筋混泥土結構，將其鋼筋焊接成網接地。綜上，對變電所必須進行防雷保護的對象和措施，可見下表： 表81 變電所必須進行防雷保護的對象和措施建筑物及構筑物名稱建筑物的結構特點防雷措施110kV及以上配電裝置金屬結構在架構上裝設避雷針或獨立避雷針鋼筋混泥土結構在架構上裝設避雷針或獨立避雷針。當在架構上裝設避雷針時，可將架構支柱主鋼筋作引下線接地，作引下線的鋼筋不少于2根屋外安裝的變壓器裝設獨立避雷針屋外組合導線及母線橋裝設獨立避雷針；在不能裝設獨立避雷針時，考慮在附近主廠房屋頂裝設避雷針主控制樓（室）金屬結構金屬架構接地但在雷電活動特殊強烈地區應設獨立避雷針鋼筋混泥土結構鋼筋焊接成網并接地屋內配電裝置鋼筋混泥土結構鋼筋焊接成網并接地變壓器檢修間鋼筋混泥土結構鋼筋焊接成網接地本設計中采用220KV、110KV配電裝置構架上裝設避雷針，35KV屋內配電裝置上裝設獨立避雷針進行直接保護，鋼筋混泥土結構焊接成網并接地，為了防止反擊，主變構架上不設置避雷針。 變電站的侵入雷電波保護 （一）配置原則 變電站采用避雷針保護后，電氣設備幾乎可以免受直接雷擊。而在與變電站相連的長達數十、數百公里的輸電線路上，雖然有避雷線保護，但由于雷電的繞擊和反擊，仍然會危及變電站中的電氣設備。雷擊線路時無論發生繞擊還是反擊，都會自雷擊點產生向變電站方向傳播的入侵電壓波，入侵電壓波的最大幅值等于線路絕緣的沖擊放電電壓，而變電站電氣設備的絕緣水平通常低于低壓線路的絕緣水平，因此入侵波對變電站的電氣設備會構成嚴重威脅。變電站中限制雷電入侵波過電壓的主要措施是裝設避雷器。在母線上裝設避雷器是限制雷電入侵波過電壓的主要措施。對于220kV及以下的一般變電站，無論變電站的電氣主接線形式如何，實際上只要保證每一段可能單獨運行的母線上都裝有一組避雷器，就可以使整個變電站得到保護。只有當母線或設備連接線很長的大型變電站，或靠近大跨越、高桿塔的特殊變電站，經過計算或驗證證明以上布置不能滿足要求時，才需要考慮是否在適當位置增設避雷器。根據避雷器的配置原則，本設計中配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器。此外，變壓器中性點接地必須裝設避雷器，并接在變壓器和斷路器之間。避雷器的類型選擇為閥式避雷器。（二）避雷器的選擇磁吹閥式避雷器的電氣參數如下：（1）額定電壓Ube：避雷器的額定電壓應與其安裝地點系統的額定電壓等級相同。（2）滅弧電壓Umi：對35kV及以下的中性點不接地系統，滅弧電壓取為最高工作線電壓的100%～110%；對110kV及以上的中性點直接接地系統，滅弧電壓取為系統最大工作線電壓的80%。（3）工頻放電電壓Ugf：指在工頻電壓作用下，避雷器發生放電的電壓值。在中性點絕緣或經阻抗接地的電網中，；在中性點直接接地的電網中，工頻放電電壓應大于最大運行相電壓的3倍。（4）殘壓Ubc：按計算來確定。（5）沖擊放電電壓Uchfs：我國生產的避雷器其沖擊