220kv降壓變電站電氣部分初步畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 外配電裝置安全凈距：額定電壓（KV）符號 適用范圍 3～10 15～20 35 60 110J 110 220J 330J 500JA1部分之間向上延伸線距地 處，與遮攔上方帶電部分之間200 300 400 650 900 1000 1800 2500 3800A 2分之間關的斷口兩側引線帶電部分之間200 300 400 650 1000 1100 2022 2800 4300B1，其外廓至無遮攔帶電部分之間電檢修的無遮攔帶電部分之間950 1050 1150 1400 1650 1750 2550 3250 4550沈陽工程學院畢業設計（論文） 28 體和帶電部分之間電部分至接地部分之間B 2網狀遮攔至帶電部 分之間 300 400 500 750 1000 1100 1900 2600 3900C地面之間建筑物、構筑物頂部之間2700 2800 2900 3100 3400 3500 4300 5000 7500D檢修無遮攔帶電部和帶電部分與建筑物、構筑物的邊緣部分之間2200 2300 2400 2600 2900 3000 3800 4500 5800配電裝置的整個結構尺寸，是綜合考慮設備外形尺寸、檢修和運行的安全距離等因素而決定的。對于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中，最基本的是帶電部分對接地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，即 A 和 A 值。在這一間距下，無論為正常工作電壓或出現內外過電壓時，12都不致使空氣間隙擊穿。A 值可根據電氣設備標準試驗電壓和相應電壓與最小放電距離試驗曲線決定，其它電氣距離是根據 A 值并結合一些實際因素確定的。安全凈距可分為 A、B、C、D、E 五類。屋內配電裝置的安全凈距不應小于下表 1 所列數值。屋內電氣設備外絕緣體最底部位距地小于 ，應裝設固定遮攔。屋外配電裝置安全凈距不應小于表 2 所類數據。屋外配電裝置使用軟導線時，還應考慮軟導線在短路電動力、風擺、溫度等因素作用下使相間及對地距離的減小。屋外電氣設備外絕緣體距地小于 時，應裝設固定遮攔。 （注：J 系指中性點接地系統） 屋外配電裝置根據電氣設備和母線的布置高度，屋外配電裝置可分為低型、中型、半高型和高型等。在低型和中型屋外配電裝置中，所有電氣設備都裝在地面設備支架上。低型的主母線一般都由硬母線組成，而母線與隔離開關基本布置在同一水平面上。中型配電裝置大都采用懸掛式軟母線，母線所在水平面高于電氣設備所在水平面，但近年來硬母線采用日益增多。在半高型和高型屋外配電裝置中，電氣設備分別裝在幾個水平面內，并重疊布置。凡是將一組母線與另一組母線重疊布220KV 降壓變電所電氣部分初步設計 29 置的，稱為高型配電裝置。如果僅將母線與斷路器、電流互感器等重疊布置，則稱為半高型配電裝置。高型布置中母線、隔離開關位于斷路器之上，主母線又在隔離開關之上，整個配電裝置的電氣設備形成了三層布置，而半高型的高度則處于中型和高型之間。我國目前采用最多的是中型配電裝置，近年來高型配電裝置的采用也有所增加，而高型由于運行、維護、檢修都不方便，只是在山區及丘陵地帶，當布置受到地形條件限制時才采用。5．2．屋外高壓配電裝置的若干問題母線及構架屋外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。軟母線為鋼芯鋁絞線，擴徑軟管母線和分裂導線，三相呈水平布置，用懸式絕緣子懸掛在母線構架上。硬母線常用的有矩形、管形和組合管形。矩形用于 35kV 及以下的配電裝置中，管形則用于 66kV 及以上的配電裝置中。管形母線一般安裝在支柱式絕緣子上，母線不會搖擺，相間距離可縮小，與剪刀式隔離開關配合可節省占地面積；管形母線直徑大，表面光滑，可提高電暈起始電壓。屋外配電裝置的構架，可由鋼或鋼筋混凝土制成。鋼構架強度大，可以按任何負荷和尺寸制造，便于固定設備，抗震能力強，運輸方便，但金屬消耗量大，需要經常維護。鋼筋混凝土構架可以節約大量鋼材，也可以滿足各種強度和尺寸的要求，經久耐用，維護簡單。以鋼筋混凝土環形和渡鋅鋼梁組成的構架，兼有二者的優點，目前，以在我國 220kV 以下的各種配電裝置中廣泛采用。采用軟母線的 220kV 普通中型配電裝置的相間距離為 4m，邊相對架構中心線之間的距離為 3m，間隔距離為 14m。電力變壓器變壓器基礎一般做成雙梁形并輔以鐵軌，軌距等于變壓器的滾輪中心距。單個油箱油量超過 1000kg 以上的變壓器，按照防火要求，在設備下面需設置儲油池或擋油墻，其尺寸應比設備外廓大 1m，儲油池內一般鋪設厚度不小于 的卵石層。主變壓器與建筑物的距離不應小于 。當變壓器油量超過 2500kg 以上時，兩臺變壓器之間的防火距離不應小于 5～10m，如布置有困難，應設防火墻。電器的布置按照斷路器在配電裝置中所占據的位置，可分為單列、雙列和三列布置。斷路器的排列方式，必須根據主接線、場地地形條件、總體布置和出線方向等多種因素合理選擇。斷路器有低式和高式兩種布置。低式布置的斷路器安裝在 ～1m 的混凝土的基礎上，其優點是檢修比較方便，抗震性能好，但低式布置必須設置圍欄，因而影響通道的暢通。高式布置斷路器安裝在高約 2m 的混凝土基礎上，基礎高度應滿足：①電氣支柱絕緣子最低裙邊的對地距離為 ；②電氣間的連線對地距離應符合 C 值的要求。避雷器也有高式和低式兩種布置。110kV 以上的閥形避雷器由于器身細長，多落地安裝在 的基礎上。110kV 及以下的氧化鋅避雷器形體矮小，穩定度沈陽工程學院畢業設計（論文） 30 好，一般采用高式布置。設備對相間距離的要求：220kV 設備類型 要求相間距離（m）少油短路器 3空氣短路器 3單柱式隔離開關 3多柱式隔離開關 3雙柱式隔離開關 4電纜和通道屋外配電裝置中電纜溝的布置，應使電纜所走的路徑最短。一般橫向電纜溝布置在斷路器和隔離開關之間。大型變電所的縱向電纜溝，因電纜量多，一般分為兩路。采用弱電控制和晶體管繼電保護時，為了抗干擾，要求電纜溝采用輻射形布置。本次設計室外配電裝置采用普通中型布置。第六章 繼電保護及其自動裝置的規劃 繼電保護及其設計6．1．220kV 及中性點直接接地電網線路保護配置在 220kV 中性點直接接地電網,線路得相間短路及單相接地短路保護均應動作于短路器跳閘.在下列的情況下,應裝設一套全線速動保護:(1) 根據系統穩定要求有必要時.(2) 線路發生三相短路時,如使發電廠廠用母線電壓低于允許值(一般約為70%額定電壓),且其他保護不能無時限和有選擇地切除短路時.(3) 如電力網的某些主要線路采用全線速動保護后,不僅改善本線路保護性能,而且能夠改善整個電網保護的性能時.對 220kV 線路,符合下面條件之一時,可裝設二套全線速動保護:(1) 根據系統穩定要求.(2) 復雜網絡中,后備保護整定配合有困難時.對于需要裝設全線速動保護的電纜短線路及架空短線路,可采用倒引線保護220KV 降壓變電所電氣部分初步設計 31 或光纖通道的縱聯保護作為主保護,另裝設多段式電流電壓保護或距離保護作為后備保護.220kV ,如能實現遠后備,則宜采用遠后備,或同時采用遠近結合的后備方式.220kV 線路保護可按下列原則配置:(1) 反映接地短路的保護配置對 220kV 線路,當接地電阻不大于 100 時,保護應能可靠地,有選擇地切除?,則除裝設全線速動保護外,還應裝設接地后備保護,宜裝設階段式反時限零序電流保護。也可采用接地距離保護,并輔以階段式或反時限零序電流保護.(2) 反映相間短路的保護裝置對于 220kV 線路,除此,還要裝設相間短路后備保護(如相間距離后備保護)和輔助保護(如電流速短保護).對單側電源單回 220kV 線路,如不裝設全線速動保護,可裝設三相多段式電流電壓保護作為本線路的主保護及后備保護,如不能滿足靈敏性及速動性的要求時,則應裝設相間距離保護作為本線路的主保護及后備保護.對雙側電源單源單回,如不裝設全線速動保護,應裝設相間距離保護作為本線路的主保護及后備保護.正常運行方式下,保護安裝對短路,電路速短保護的靈敏系數在 以上時,可裝設電流速短保護作為輔助保護.對于平行線間的相間短路,一般可裝設橫差動電流方向保護或電流平衡保護,應在每一回線路上裝設縱聯保護作主保護,裝設帶方向后不帶方向元件的多段式電流保護或距離保護作后備保護,后備保護分別接于每一回線路上。當采用遠后備方式時,則應接入雙回線路的電流.對于平行線路的接地短路宜裝設零序橫差動保護作為主保護。裝設接于每一回線路的帶方向或不帶方向的多段式零序電流保護作為后備保護,當作遠后備保護時,可接兩線路零序電流之和,以提高靈敏度.6．1．短線路縱差保護的整定計算3～4km 及以下的短線路（包括 110kV 及以上電壓等級） ，無論是采用電流電壓保護還是采用距離保護，常常都不能滿足選擇性、靈敏性和速動性的要求。在這種線路上經常需要采用縱差保護以適應系統運行的需要。發電廠廠用電源線（包括帶電抗器電源線） ，一般距離較短，宜裝設縱差動保護。沈陽工程學院畢業設計（論文） 32 6．1．變壓器保護的配置變壓器是電力系統普遍使用的重要電氣設備。它的安全運行直接關系到電力系統供電和穩定運行，特別是大容量變壓器，一旦因故障損壞造成的損失就更大。因此必須真對變壓器的故障和異常工作情況，根據其容量和重要程度，裝設動作可靠，性能良好的繼電保護裝置。一般包括：（1）反映內部短路和油面降低的非電量（氣體）保護，又稱瓦斯保護。（2）反映變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的差動保護，或電流速斷保護（3）作為變壓器外部相間短路和內部短路的后備保護的過電流保護（或帶有復合電壓起動的過電流保護或負序電流保護或阻抗保護） 。（4）反映中性點直接接地系統中外部接地短路的變壓器零序電流保護。（5）反映大型變壓器過勵磁的變壓器過勵磁保護及過電壓保護。（6）反映變壓器過負荷的變壓器過負荷。（7）反映變壓器非全相運行的非全相保護。縱聯差動保護縱聯差動保護是變壓器的主保護之一。對 及以上廠用工作變壓器和并列運行的變壓器。10MVA 及以上廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器，應裝設縱聯差動保護。對高壓側電壓為 330kV 及以上變壓器，可裝設雙重差動保護。變壓器相間短路的后備保護為防止外部相間短路引起的變壓器過電流及作為變壓器主保護的后備，變壓器配置相間短路的后備保護。保護動作后，應帶時限動作于跳閘。（1）相關的規程規定：1）過電流保護宜用于將壓變壓器。2）復合電壓（包括負序電壓及線路電壓）起動的過電流保護，宜用于升壓變壓器、系統聯絡變壓器和過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器。3）負序電流和單相式低壓啟動的過電流保護，可用于 63MVA 及以上升壓變壓器。（2）外部相間短路保護應裝于變壓器下列各側，各相保護的接線，宜考慮能反映電流互感器與斷路器之間的故障。其中對雙繞組變壓器，應裝于主電源側，根據主接線情況，保護可帶一段或兩段時限，較短的時限用于縮小故障影響范圍；較長的時限用于斷開變壓器各側斷路器。變壓器接地短路后備保護在中性點直接接地系統中，接地短路是常見的故障形式，所以處于該系統中的變壓器要裝設接地保護，以反映變壓器高壓繞組、引出線上的接地短路，并作為變壓器主保護和相鄰母線、線路接地保護的后備保護。電力系統接地保護時，國內，在 220kV 系統中，廣泛采用中性點絕緣水平220KV 降壓變電所電氣部分初步設計 33 較高的分級絕緣變壓器，其中性點可接地運行或不接地運行。如果中性點絕緣水平較低，則中性點必須直接接地運行。變壓器過負荷保護對于 及以上電力變壓器，當數臺并列運行或單獨運行，并作為其他負荷的備用電源時，應根據可能過負荷的情況，裝設過負荷保護。對自耦變壓器和多繞組變壓器，保護應能反映公共繞組及各側過負荷的情況。過負荷保護采用單項式，帶時限作用于信號。在無經常值班人員的變電所，必要時，過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷。變壓器非電量保護變壓器非電量保護主要包括瓦斯保護、溫度及壓力保護等。由于非電量保護動作量不需電氣量運算。通常根據運行經驗、測試等方法獲得。其配置原則為：（1）瓦斯保護。瓦斯保護是油侵式變壓器的主保護之一。當變壓器殼內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，應瞬時動作于信號；當變壓器殼內故障產生大量瓦斯時，應動作于斷開變壓器各側斷路器。帶負荷調壓的油侵式變壓器的調壓裝置，也應裝設瓦斯保護。輕微瓦斯動作于信號，大量瓦斯動作于斷開變壓器各側斷路器。（2）變壓器溫度及壓力保護。對變壓器溫度及油箱內壓力升高和冷卻系統故障，應按現行電力變壓器標準的要求，裝設可作用于信號或動作于跳閘的裝置。6．1．母線保護及斷路器失靈保護（一）母線保護母線是電力系統匯集和分配電能的重要元件，母線發生故障，將使連接在母線上的所有元件停電若在樞紐變電所母線上發生故障，甚至會破壞整個系統的穩定，使事故進一步擴大，后果及為嚴重。對母線保護的要求是：必須快速有選擇地切除故障母線；應能可靠方便地適應母線運行方式的變化；接線盡量簡化。母線保護的接線方式，對于中性點直接接地系統，為反映相間短路和單相接地短路，須采用三相式接線；對于中性點非直接接地系統只需反映相間短路，可采用兩相式接線。母線保護大多采用差動保護原理構成，動作