220kv變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計論文-資料下載頁

　　

【正文】 形硬鋁導(dǎo)體平放：豎放允許電流： 3152A集膚效應(yīng)系數(shù)： Kf=當(dāng)環(huán)境溫度40℃，溫度修正系數(shù)：K=熱穩(wěn)定校驗：正常運行時導(dǎo)體溫度：查表得：C=95。則滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面積：滿足條件。動穩(wěn)定校驗：相間距a=10KV側(cè)短路沖擊電流：ish=51KA母線相間應(yīng)力：母線同相條間作用應(yīng)力計算如下：由導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線查得K12=其中，滿足要求。所以選擇：2條矩形硬鋁導(dǎo)體滿足條件。6 繼電保護的配備 變壓器繼電保護配置電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一，它的安全運行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行，特別是大型電力變壓器，由于其造價昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦因故障而遭到損壞，其修復(fù)難度大，時間也很長，必然造成很大的經(jīng)濟損失。所以，本設(shè)計中主變保護配置如下[18][19]：縱聯(lián)差動保護非電量保護過流保護為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時，作為差動保護和瓦斯保護的后備，所以需裝設(shè)過電流保護。過負(fù)荷保護變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護，過負(fù)荷保護一般經(jīng)過時動作于信號，而且三繞組變壓器各側(cè)過負(fù)荷保護均經(jīng)同一個時間繼電器[20]。變壓器的零序過流保護對于大接地電流的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護，用作變壓器主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護，一般變電所內(nèi)只有部分變壓器中性點接地運行，因此，每臺變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護，一套用于中性點接地運行方式，另一套用于中性點不接地運行方式[21]。 母線保護母線配置的保護有：母線差動保護。 7 防雷接地設(shè)計 防雷設(shè)計 防雷設(shè)計原則已在輸電線路上形成的雷閃過電壓，會沿輸電線路運動至變電所的母線上,并對于母線有連接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電入侵波過電壓的主要措施。三繞組在正常運行時可能存在只有高、中壓繞組工作低壓繞組開路的情況，這在防雷中帶來了需要特別考慮的問題。在三繞組變壓器中，若低壓繞組開路，則C2很小（僅為其對地電容），靜電分量可能危及低壓繞組的絕緣，故應(yīng)采取防雷措施?？紤]到靜電分量將使低壓繞組三相的電位同時升高，故只要在任一相繞組直接出口處裝設(shè)一個避雷器即可[14]。 避雷器的選擇閥式避雷器應(yīng)按下列條件選擇型式：選擇避雷器型式時，應(yīng)考慮被保護電器的絕緣水平和使用特點，按下表選擇。表71 避雷器類型型號型式應(yīng)用范圍FS配電用普通閥型10KV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ電站用普通閥型3~220KV發(fā)電廠、變電所配電裝置FCZ電站用磁吹閥型 330KV及需要限制操作的220KV以及以下配電某些變壓器中性點FCD旋轉(zhuǎn)電機用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機、屋內(nèi)額定電壓Un：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。滅弧電壓Umh：按照使用情況，校驗避雷器安裝地點可能出現(xiàn)的最大導(dǎo)線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。工頻放電電壓Ugf：在中性點絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中。在中性點直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運行相電壓的3倍。沖擊放電電壓和殘壓：一般國產(chǎn)閥式避雷器的保護特性與各種電器的具有均可配合，故此項校驗從略[16]。根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；135kv線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。本工程采用220KV、110KV配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針，10KV配電裝置設(shè)獨立避雷針進行直接保護為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器，且沒有串聯(lián)間隙，保護特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程220KV、110KV系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。220KV側(cè)避雷器的選擇和校驗 （1）型式選擇 根據(jù)設(shè)計規(guī)定選用FCZ系列磁吹閥式避雷器。（2）額定電壓的選擇： 因此選 FCZ220避雷器，其參數(shù)如下表72：表72 避雷器參數(shù)型號額定電壓（kv）滅弧電壓有效值（kv）工頻放電電壓有效值（KV）沖擊放電電峰值（）不大于（KV）沖擊殘壓不大于（KV）不小于不大于FCZ220220252503580710740（3）滅弧電壓校驗：最高工作允許電壓： 直接接地： KV，滿足要求。（4）工頻放電電壓校驗：下限值：KV上限值：KV＜580KV上、下限值均滿足要求。（5）殘壓校驗：KV＜740KV，滿足要求。（6）沖擊放電電壓校驗：KV＜710KV，滿足要求。所以，所選FCZ220 型避雷器滿足要求110KV側(cè)避雷器的選擇和校驗（1）型式選擇 根據(jù)設(shè)計規(guī)定選用FCZ系列磁吹閥式避雷器。（2）額定電壓的選擇： 因此選FCZ110避雷器，其參數(shù)如下表73：表73 避雷器參數(shù)型號額定電壓（kv）滅弧電壓有效值（kv）工頻放電電壓有效值（KV）沖擊放電電峰值（）不大于（KV）沖擊殘壓不大于（KV）不小于不大于FCZ110220126255290345365（3）滅弧電壓校驗：最高工作允許電壓： KV直接接地： KV，滿足要求。（4）工頻放電電壓校驗：下限值： KV上限值： KV＜290KV上、下限值均滿足要求。（5）殘壓校驗： KV＜365KV，滿足要求。（6）沖擊放電電壓校驗：KV＜345KV，滿足要求。所以，所選FCZ110 型避雷器滿足要求。10KV側(cè)避雷器的選擇和校驗:（1）型式選擇： 根據(jù)設(shè)計規(guī)定選用FS系列普通閥式避雷器。（2）額定電壓的選擇： 因此，選擇FS—10型磁吹閥式避雷器.表74 FS10主要技術(shù)數(shù)據(jù)型式額定電壓（KV）滅弧電壓有效值（KV）工頻放電電壓有效值（KV）沖擊放電電壓峰值（）不大于（KV）沖擊殘壓不大于（KV）不小于不大于FS—101026315050（3）滅弧電壓校驗： 最高工作允許電壓：KV直接接地： KV，滿足要求。（4）工頻放電電壓校驗下限值： KV上限值： KV＜31KV上、下限值均滿足要求。（5）殘壓校驗：KV＜50KV，滿足要求。（6）沖擊放電電壓校驗：KV＜50KV，滿足要求。故所選FS—10閥式避雷器合格。 避雷針的配置一、避雷針的配置原則：。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻。當(dāng)有困難時，可將該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點沿接地線的長度不得小于15m。；獨立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離，且，式中為沖擊接地電阻。二、避雷針位置的確定：首先應(yīng)根據(jù)變電所設(shè)備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求。電壓110KV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000n米的地區(qū)，宜裝設(shè)獨立的避雷針。獨立避雷針（線）宜設(shè)獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過10n。35KV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)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。 接地設(shè)計隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中對接地裝置的要求越來越嚴(yán)格，變電所接地系統(tǒng)直接關(guān)系到變電所的正常運行，更涉及到人身與設(shè)備的安全。然而由于接地網(wǎng)設(shè)計考慮不全面、施工不精細(xì)、測試不準(zhǔn)確等原因，近年來，發(fā)生了多起地網(wǎng)引起的事故，有的不僅燒毀了一次設(shè)備，而且還通過二次控制電纜竄入主控室，造成了事故擴大，故接地網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起到非常重要的作用。 接地設(shè)計的原則:按接地裝置內(nèi)、外發(fā)生接地故障時，經(jīng)接地裝置流入地中的最大短路電流所造成的接地電位升高及地面的電位分布不致于危及人員和設(shè)備的安全，將變電站范圍的接觸電位差和跨步電位差限制在安全值之內(nèi)的原則，進行本變電站接地裝置的設(shè)計。由于變電站各級電壓母線接地故障電流越來越大，在接地設(shè)計中要滿足電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T6211997《交流電氣裝置的接地》中R≤2000/I是非常困難的。，而是允許放寬到5Ω，但這不是說一般情況下，接地電阻都可以采用5Ω，接地電阻放寬是有附加條件的，即：防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害，應(yīng)采取各種隔離措施。考慮短路電流非周期分量的影響，當(dāng)接地網(wǎng)電位升高時，310kV避雷器不應(yīng)動作或動作后不應(yīng)損壞。應(yīng)采取均壓措施，并驗算接觸電位差和跨步電位差是否滿足要求,施工后還應(yīng)進行測量和繪制電位分布曲線。在接地故障電流較大的情況下，為了滿足以上要求，還是得把接地電阻值盡量減小。，也不是5Ω，而應(yīng)根據(jù)工程的具體條件，在滿足附加條件要求的情況下，不超過5Ω都是合格的。 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析:220kv及以下變電站地網(wǎng)網(wǎng)格布置采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，接地帶布置按經(jīng)驗設(shè)計，水平接地帶間距通常為5m～8m。除了在避雷針（線）和避雷器需加強分流處裝設(shè)垂直接地極外，～3m的垂直接地極，進所大門口設(shè)帽檐式均壓帶，接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)是水平地網(wǎng)與垂直接地極相結(jié)合的復(fù)合式地網(wǎng)。長孔與方孔地網(wǎng)網(wǎng)格布置尺寸按經(jīng)驗確定，沒有輔助的計算程序和對計算結(jié)果進行分析，設(shè)計簡單而粗略。因為接地網(wǎng)邊緣部分的導(dǎo)體散流大約是中心部分的3～4倍，因此，地網(wǎng)邊緣部分的電場強度比中心部分高，電位梯度較大，整個地網(wǎng)的電位分布不均勻。接地鋼材用量多，經(jīng)濟性差。在220kV及以下的變電工程中采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，因為入地故障電流相對較小，地網(wǎng)面積不大，缺點不太突出。而在500kV變電站采用，上述缺點的表現(xiàn)會十分明顯，建議500kV變電站不采用長孔或方孔地網(wǎng)。 總結(jié)通過三年的學(xué)習(xí)，我順利的完成了本科學(xué)業(yè)。從總體上來說，我對自己的成果還是比較滿意的，也基本上達到了老師的要求。這段時間我翻閱了許多的書籍，從對變電站的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件實際應(yīng)用的設(shè)計。通過將近兩個月的畢業(yè)設(shè)計實踐，讓我明白理論與實踐結(jié)合的距離，及理論與實踐相結(jié)合的重要性。不過由于本人經(jīng)歷、閱歷、實際操作能力有限。難免存在一些不近人意的地方，請高鵬老師指點。通過本次設(shè)計，不僅豐富了我的專業(yè)知識，還讓我深深體會到了認(rèn)識事物的過程。從拿到題目，再查閱資料，對題目進行設(shè)計、論證、修改到設(shè)計的完成。體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的重要性。更重要的是這次設(shè)計讓我學(xué)會了讓自己獨立完成一件事情，為未來的工作做好基礎(chǔ)。當(dāng)然這次設(shè)計尚未完成，在眾多尚不完善的地方，還幫助請高鵬老師為我指導(dǎo)和幫助，在此先表示謝意。參考文獻[1] [M].中國電力出版社，2004[2] —，1996[3] [M].科學(xué)出版社，2002[4] [M].中國電力出版社，1989[5] [M].中國電力出版社，1998[6] [M].中國電力出版社，1999[7] [M].中國電力出版社，2001[8] [M].中國水利水電出版社，2001[9] Network munications Fechonlogy Ata Elahi[M].科學(xué)出版社，2002[10] [M].中國電力出版社，2002[11] [M].高等教育出版社，2004[12] 劉吉來，[M].中國水利水電出版社，2004[13] [M].中國電力出版社，2005[14] Kuffel Eundemnetals[M] new York, pergamon press,1984[15] [M].重慶大學(xué)出版社，2003[16] Naildu MS. et al. 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