某電機修造廠總降壓變電所及高壓配電系統設計(doc畢設論文)-資料下載頁

　　

【正文】 如下：當變壓器內部發生輕微故障（輕瓦斯）時，瓦斯繼電器 KG 的上觸點 KG12 閉合，動作于報警信號。當變壓器內部發生嚴重故障（重瓦斯）時，KG 的下觸點 KG34 閉合，通常是經中間繼電器 KM 動作于斷路器 QF 的跳閘機構 YR，同時通過信號繼電器 KS 發出跳閘信號。但 KG34 閉合，也可以利用切換片 XB 切換，使 KS 線圈串接限流電阻 R，動作于報警信號。由于瓦斯繼電器下觸點 KG34 在重瓦斯故障時可能有“抖動” （接觸不穩定）的情況，因此為了使跳閘回路穩定地接通，斷路器能足夠可靠地跳閘，這里利用中間繼電器 KM 的上觸點 KM12 作“自保持”觸點。只要 KG34 因重瓦斯動作一閉合，就使 KM動作，并借其上觸點 KM12 的閉合而自保持動作狀態，同時其下觸點 KM34 也閉合，使斷路器 QF 跳閘。斷路器跳閘后，其輔助觸點 QF12 斷開跳閘回路，以減輕中間繼電器觸點的工作，而其另一對輔助觸點 QF34 則切斷中間繼電器 KM 的自保持回路，使中間繼電器返回。圖 311 變壓器瓦斯保護的接線圖② 裝設聯差動保護（其原理圖，接線圖見圖 31313）其保護原理如下：在變壓器正常運行或差動保護的保護區外發生短路時，TA1，TA2，TA3 的二次電流與 TA4，TA5，TA6 的二次電流相等或近似相等，則流入繼電器 KD 的電流 ≈0 ，繼電器 KD 不動作。當差動保護的保護區內發生短路時，對于單KAI端供電的變壓器來說，則 TA4，TA5，TA6 的二次電流等于 0，則 等于KAITA1，TA2，TA3 的二次電流，超過繼電器 KD 所整定的動作電流 ，使 KD 瞬時動作，)(dop然后通過出口繼電器 KM 使斷路器 QF 跳閘，切除短路故障，同時通過信號繼電器 KS 發出信號。由于變電所的主變壓器采用 Yd11 聯結組，這就造成變壓器兩側電流在 30176。的相位差。因此，雖然可通過恰當選擇變壓器兩側電流互感器的變流比，使互感器二次電流相等，但由于這兩個電流之間存在 30176。相位差，從而在差動回路中仍然有相當打的不平衡電流 ， 為互感器二次電流。?衡電流 ，因此將裝設在變壓器星型聯結一側的電流互感器接成三角形聯結，而將裝s設在變壓器三角形聯結一側的電流互感器接成星型聯結，如此連接進行相位差的相互補償后，即可消除差動回路中因變壓器兩側電流相位不同而引起的不平衡電流。圖 312 變壓器縱聯差動保護的原理電路圖圖 313 Yd11 聯結變壓器的縱聯差動保護接線ⅰ 差動保護配置裝設三個 BCH2 型差動繼電器和高壓側三個變比為 200/5 的電流互感器，低壓側裝設三個 800/5 的電流互感器。ⅱ 整定計算Ⅰ 算出變壓器各側額定電流，選出電流互感器和確定其二次回路額定電流。計算結果見表 310表 310 變壓器各側額定電流及互感器選擇各側數值序號 數值名稱35kV 側 10kV 側1 變壓器各側額定電流(A) 104356??36410??2 電流互感器接線方式 △ Y3 選擇電流互感器一次電流的計算值(A) 83644 電流互感器變比 200/5=40 800/5=1605 電流互感器二次回路額定電流(A) ??由表 310 中可看出，35kV 側電流互感器的二次回路額定電流大于 10kV 側，因此35kV 側為基本側（第Ⅰ側） 。Ⅱ 計算保護裝置 35kV 側的一次動作電流：按躲過最大不平衡電流條件 ??max?????ktxrelop IfUfKI ＝（1＋＋）5240A≈136A其中 為可靠系數，取 ； 為電流互感器同型系數，型號相同時取 ，Krel t型號不同時取 ； 為電流互感器允許最大相對誤差，取 ； 為變壓器調壓側f? U?調壓所引起的相對誤差，取調壓范圍的一半； 為由于繼電器實用匝數與計算匝數不f??等而引起的相對誤差，初選時先選中間值 （最大值為 ） ； 為最大外部短max?kI路電流周期分量。按躲過勵磁涌流條件 ???其中 為變壓器基本側額定一次電流rTI按躲過電流互感器二次回路斷線條件 AIfhop ????其中 為正常運行時變壓器的最大負荷電流，取為（～） 。max?fhI TNI?1因此，應該按躲過電流互感器二次回路斷線條件，選用 35kV 側一次動作電流。AIop162?Ⅲ 確定線圈接法及匝數：平衡線圈Ⅰ，Ⅱ分別接于 35kV 及 10kV 側。基本側（35kV）二次動作電流 AnIKITAopjxop ???????基本側（35kV）的計算匝數 ????KopcIW選擇基本側的實用匝數 匝???sy其中差動線圈實用匝數 ，平衡線圈Ⅰ實用匝數匝14?syc 匝1???syphW在實用匝數下，35kV 側繼電器動作電流為 ?????Ⅳ 確定 10kV 側繼電器平衡線圈的匝數 ????????? sycrsycphI??確定繼電器平衡線圈Ⅱ實用匝數為 匝 。16??syphⅤ 計算由于實用匝數與計算匝數不等而產生的相對誤差 f?????????????sycphWf?因為 ＜ 且相差很小，故不需核算動作電流。f?Ⅵ 計算最小靈敏系數：變壓器 10kV 側兩相短路時變壓器 35kV 側流入繼電器的電流??kAVkAnIITAkKcd ?????其中 為最小運行方式下 10kV 母線兩相短路，歸算到 35kV 側的短路電流。k35kV 側繼電器動作電流 AWIsycsyphKop 214600???????計算最小靈敏系數 20min???KopcdseI故最小靈敏系數滿足要求。（3） 作為備用電源的高壓聯絡線的繼電保護裝置① 裝設反時限過電流保護采用 GL15 型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結線，去分流跳閘的操作方式。ⅰ 過電流保護動作電流的整定利用式（310） （310）max??LirewlopIKI其中 ，取 ， ， ， ，30max2IIL?? ???re，因此動作電流為：5160iKIop 4..???整定為 9A。ⅱ 過電流保護動作時間的整定。按終端保護考慮，動作時間整定為 。ⅲ 過電流保護靈敏系數。因無鄰近某 35/10kV 變電所 10kV 母線經聯絡線至本廠變電所 10kV 母線的短路數據，無法檢驗靈敏系數，只有從略。（4） 變電所 10kV 側的保護裝置10kV 側總開關和 10kV 出線均采用 SN1010Ⅱ/1000 型高壓少油斷路器，其采用手力操動機構，其控制與信號回路如圖 310 所示。 變電所的防雷保護與接地裝置的設計 變電所的防雷保護（1） 直擊雷防護在變電所屋頂裝設避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。由于變電所有露天配電裝置，應在變電所外面的適當位置裝設獨立避雷針，其裝設高度應使其防雷保護范圍包括整個變電所。按規定，獨立避雷針的接地裝置接地電阻 。通常采用 3～6 根長 、φ50mm 的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一??10ER排或多邊形排列，管間距離 5m，打入地下，管頂距地面 。接地管間用 40mm4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用 25mm4mm 的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎內的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用 φ20mm的鍍鋅圓鋼，長 1～。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有 3m 以上距離。在 35kV 架空進行上，架設 1～2kM 的避雷線，以消除近區進線上的雷擊閃絡，避免其引起的雷電侵入波對變電所電氣裝置的危害。（2） 雷電侵入波的防護① 在 35kV 電源進線的終端桿上裝設 FZ35 型閥式避雷器。引下線采用 25mm4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。② 在 35kV 高壓配電室內裝設有 JYN135102 型開關柜，其中配有 FZ35 型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防護雷電侵入波的危害。③ 在 10kV 高壓配電室內裝設有 GG1A(F)55 型開關柜，其中配有 FS410 型避雷器。主要保護 10kV 側出線上的各種一次設備。 變電所公共接地裝置的設計（1） 接地電阻的要求 按資料上的表，此變電所的公共接地裝置的接地電阻應滿足以下條件： ??10ER??式中 ????AkmklUIcabohNE 0304630????（由于題目沒有給出 35kV 電網中架空線路和電纜線路總長度，所以我假設 35kV 電網中架空線路總長度 為 60km，35kV 電網中電纜線路總長度 為 4km。 ）ohl cabl因此公共接地裝置接地電阻 ??10ER（2） 接地裝置的設計單根垂直管形接地體的接地電阻 ????)1(mlE?采用長 、φ50mm 的鋼管 14 根，沿變電所三面布置，管距≥5mm，垂直打入地下，管頂離地面 。管間用 40mm4mm 的鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變壓器室有兩條接地干線，35kV、10kV 配電室各有一條和兩條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，電容器室有兩條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25mm4mm 的鍍鋅扁鋼。變電所接地裝置平面布置圖如圖 315 所示。接地電阻的驗算： ????)(?nRE滿足 的接地電阻要求。式中 η＝ 在資料中查表近似地選取。??10ER圖 15 電機修造廠總降壓變電所接地裝置平面布置圖第四章 結 論，我加深了對工廠供電知識的理解，基本上掌握了進行一次設計所要經歷的步驟，象總降壓的設計，我進行課題分析、查資料，進行設計，整理說明書到最后完成整個設計。作為大學階段一次重要的學習經歷我感覺自己受益非淺，同時深深的感覺的自己的學習能力在不斷提高，一個月的時間就這樣匆匆的過去了，再指導老師我經過多少個白天，黑夜，我刻苦研究。這次設計使我對工廠供電有了新的認識，對總降壓變電所的設計由一無所知到現在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，對陸成貴平老師的關心，指導有感于心，事實上這次設計對我們的鍛煉是多方面的，除了對設計過程熟悉外，我們還進一步提高了作圖，說明書編輯，各種信息的分析，對 WORD 文檔的使用等多方面的能力。電機修造廠變電所的設計已經按照設計原則要求設計完了，雖然能夠滿足設計任務書的要求，但是筆者認為還要提高和改進的地方還有很多，比如說在變電所微機保護和綜合自動化、電氣安全、節能等方面還有很多需要以后補充和提高的地方。在細節方面，還有許多需要精雕細琢的地方，這次沒有能夠深入下去。希望以后有機會能夠進一步。筆者認為變電所設計以后的發展方向應該是朝著微機綜合自動化發展的。變電站微機綜合自動化可實現繼電保護、電網安全監控、電量和非電量監測、設備參數自動調整、中央信號、電壓無功綜合控制、電能自動分時統計、事故跳閘過程參數自動記錄、事件按時排序、事故處理提示、快速處理事故、微機控制免維護直流電源供電和微機運行一體化功能，實現變電所無人值班。這方面在國外現在發展得已經相當的成熟了，而我國雖然雖然也發展了幾十年了，但是現在還是沒有普遍應用開來。造成我國變電所微機綜合自動化發展緩慢的主要原因是該系統價格較高，只要大型的變電所才有條件安裝。以后需要解決的問題就是要設法降低其投資額，以便應用在小型的變電所中。