220kv變電站電氣主接線系統設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 2 SkQ2KA則滿足短路時發熱的最小導體截面為：＝ ＝ ＝﹤800minSC?2m 滿足熱穩定要求?2） 110KV 級選擇導體＝1230A?maxI 按長期發熱允許電流選擇截面 查手冊選用單條矩形鋁導體，豎放允許電流為 1807A，截面為 10010（hb）mm, 集膚效應系數 ＝ 環境溫度最高為 42176。C，查表修正：＝1082＝1337A＞1230A?45alI熱穩定校驗正常運行時導體溫度：＝ ＋（ － ） ＝42＋（70－42） ＝66176。C?0al?02maxlI 查表得：C ＝89則滿足短路時最小截面積：＝ ＝ ＝179﹤1000minSC?2m滿足熱穩定要求。3）35KV 級選擇導體＝1440A?maxI 按長期發熱允許電流選擇截面 查手冊 選用單條矩形鋁導體，豎放允許電流為 2087A，截面為 1258（hb）mm, 集膚效應系數 ＝修正：＝2087＝＞1440A?45alI熱穩定校驗 正常運行時溫度＝ ＋（ － ） ＝42＋（70－42） ＝66176。C?0al0?2maxlI 21540查表得：C＝89則滿足短路時最小截面積＝ ＝ ＝381﹤1000minSC?2m滿足熱穩定要求。 母線故障 工作方式220KV 當母線故障時,先合上母聯斷路器兩側的隔離開關，再合母聯斷路器,想備用母線充電,這時,兩組母線等電位,為保證不中斷供電,按“先通后斷”原則進行操作，既先接通備用母線上的隔離開關，再斷開工作母線上的隔離開關,完成母線轉換后，再斷開母聯斷路器及其兩側的隔離開關,即可使原工作母線退出運行檢修.110KV 其接線方式跟 220KV 一致,所以，其工作方式與 220KV 一致。35KV 當一母線發生故障,分段斷路器自動將故障隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電。兩段母線同時故障的幾率甚小,可以不予考慮。變壓器故障主變及站變 當某一臺變壓器故障或檢修時,變壓器兩側的斷路器將其從線路中切除。其負荷由另一變壓器承擔。本章小結電氣設備的選擇條件包括兩大部分：一是電氣設備所需要滿足的基本條件，即按正常工作條件（最高電壓和最大持續工作電流）選擇，并按短路狀態校驗動、熱穩定； 二是根據不同電氣設備的特點而提出的選擇和校驗項目。在本章中，首先闡述了電氣設備的選擇原則。其次，根據選擇選擇符合條件的電氣設備。最后，通過對母線故障和變壓器故障分析，闡述了變電站的運行方式。第 6 章 配電裝置配電裝置是發電廠和變電所的重要組成部分。它是按主接線的要求，由開關設備，保護和測量電器，母線裝置和必要的輔助設備構成，用來接受和分配電能。配電裝置按電氣設備裝置地點不同，可分為屋內和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為：由電氣設備在現場組裝的配電裝置，稱為配式配電裝置和成套配電裝置。 配電裝置的基本要求: 配電裝置是根據電氣主接線的連接方式,由開關電器﹑保護和測量電器，母線和必要的輔助設備組建而成的總體裝置。其作用是在正常情況下，用來接受和分配電能，而在系統發生故障時,迅速切斷故障部分，維持系統正常運行。為此,應滿足以下要求:1) 保證運行可靠 2) 便于操作﹑巡視和檢修3) 保證工作人員的安全4) 力求提高經濟性5) 具有擴建的可能 配電裝置的類型及特點 配電裝置按電氣設備裝設地點不同，可分為屋內配電裝置和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式。1）屋內配電裝置的特點：（1）由于允許安全凈距小可以分層布置，故占地面積較小；（2）維修、巡視和操作在室內進行，不受氣侯影響；（3）外界污穢空氣對電氣設備影響較小，可減少維護工作量；（4）房屋建筑投資大。2）屋外配電裝置的特點：（1）土建工程量和費用較小，建設周期短；（2）擴建比較方便；（3）相鄰設備之間距離較大，便于帶電作業；（4）占地面積大；（5）受外界空氣影響，設備運行條件較差，順加絕緣；（6）外界氣象變化對設備維修和操作有影響。3）成套配電裝置的特點：（1）電氣設備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，結構緊湊，占地面積小；（2）所有電器元件已在工廠組裝成一整體，大大減小現場安裝工作量，有利于縮短建設周期，也便于擴建和搬運；（3）運行可靠性高，維護方便；（4）耗用鋼材較多，造價較高。 配電裝置的設計原則1）節約用地；2）運行安全和操作巡視方便；3）考慮檢修和安裝條件；4）保證導體和電器在污穢、地震和高海拔地區的安全運行；5）節約三材，降低造價；6）安裝和擴建方便。配電裝置的整個結構天寸，是綜合考慮到設備外形尺寸，檢修維護和搬運的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定，對于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間距中，最基本的是帶電部分對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，在這一距離下，無論為正常最高工作電壓或出現內外過電壓時，都不致使空氣間隙擊穿。以下表中所列出各種間隔距離中最基本的最小安全凈距， 《高壓配電裝置設計技術規程》中所規定的 A 值，它表明帶電部分至接地部分或相間的最小安全凈距，保持這一距離時，無論正常或過電壓的情況下，都不致發生空氣絕緣的電擊穿。其余的B、C、D 值是在 A 值的基礎上，加上運行維護、搬運和檢修工具活動范圍及施工誤差等尺寸而確定的。屋外配電裝置最小安全凈距（mm）注：110J、22J、330J、500J 系指中性點直接接地網 配電裝置設計的基本步驟 1) ﹑電氣設備的型式﹑出線多少和方式﹑有無電抗器﹑地形﹑環境條件等因素。 2) 配電裝置的型式確定后，接著擬定配電裝置的配電圖。 3) 按照所選電氣設備的外形尺寸﹑運輸方法﹑檢修及巡視的安全和方便等要求,遵照配電裝置設計有關技術規程的規定,并參考各種配電裝置的典型設計和手冊，設計繪制配電裝置平面圖和斷面圖。 配電裝置的選用本變電所三個電壓等級：即 220KV、110KV、35KV 根據《電力工程電氣設計手冊》規定，110KV 及以上多為屋外配電裝置，35KV 以下的配電裝置多采用屋內配電裝置，符號 適 用 范 圍 35 63 110J 110 220JA1 帶 電 部 分 至 接 地 部 分 之 間 網 狀 遮 欄 向 上 延 伸 線 距 地 處 與 遮欄 上 方 帶 電 部 分 之 間400 650 900 1010 1800A2 不 同 相 的 帶 電 部 分 之 間 斷 路 器 和 隔 離 開 關 的 斷 口 兩 側 引 線 帶電 部 分 之 間400 650 1000 1100 2022B1 設 備 運 輸 時 ， 其 外 部 至 無 遮 欄 帶 電 部分 之 間 交 叉 的 不 同 時 停 電 檢 修 的 無 遮 欄 帶 電部 分 之 間 柵 狀 遮 欄 至 絕 緣 體 和 帶 電 部 分 之 間 帶 電 作 業 時 的 帶 電 部 分 至 接 地 部 分 之 間1150 1400 1650 1750 2550B2 網 狀 遮 欄 至 帶 電 部 分 之 間 500 750 1000 1100 1900C 無 遮 欄 裸 導 體 至 地 面 之 間 無 遮 欄 裸 體 至 建 筑 物 、 構 筑 物 之 間 2900 3100 3400 3500 4300D 平 行 的 不 同 時 停 電 檢 修 的 無 遮 欄 帶 電部 分 之 間 帶 電 部 分 與 建 筑 物 、 構 筑 物 的 邊 沿 部分 之 間2400 2600 2900 3000 3800故本所 220KV 及 110KV 采用屋外配電裝置，35KV 采用屋外配電裝置。根據電氣設備和母線布置的高度，屋外配電裝置可以分為中型、早高型和高型等。1）中型配電裝置：中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內，并裝在一定高度的基礎上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作售貨員能在地面安全地活動，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置特點是：布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維修都比較方便，構架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產農田地區及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區建用。這種布置是我國屋外配電裝置普遍采用的一種方式，而且運行方面和安裝槍修方面積累了比較豐富的經驗。2）半高型配電裝置，它是特母線及母線隔離開關抬高將斷路器，電壓互感器等電氣設備布置在母線下面，具有布置緊湊、清晰、占地少等特點，其鋼材消耗與普通中型相近，優點有：（1）占地面積約在中型布置減少 30%；（2）節省了用地，減少高層檢修工作量；（3）旁路母線與主母線采用不等高布置實理進出線均帶旁路很方便。缺點：上層隔離開關下方未設置檢修平臺，檢修不夠方便。3）高型配電裝置，它是將母線和隔離開關上下 布置，母線下面沒有電氣設備。該型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個回路合用一個間隔，因此可大大縮小占地面積，約為普通中型的 5%，但其耗鋼 多，安裝檢修及運行縱條件均較差，一般適用下列情況：（1）配電裝置設在高產農田或地少人多的地區；（2）原有配電裝置需要擴速，而場地受到限制；（3）場地狹窄或需要大量開挖。本次所設計的變電站是地區性變電站，對建筑面積沒有特殊的要求，所以該變電所 220KV、110KV 和 35KV 電壓等級均采用普通中型配電裝置。若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經濟性，所以，本次設計的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。 電氣總平面布置1）布置要求（1）充分利用地形，方便運輸、運行、監視和巡視等。（2）出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設備之間的連線。（3）符合外部條件，安全距離要符合要求。2）布置方法本變電所主要由屋外配電裝置，主變壓器、二次室、靜止補償裝置及輔助設施構成，屋外配電裝置在整個變電所布置中占主導地位，占地面積大，本所有 220KV、110K和 35KV 各電壓等級集中布置，將 220KV 配電裝置布置在北側，110KV 配電裝置布置在東側，35KV 配電裝置布置在南側。主控室布置在 35KV 配電裝置下方。由氣平面布置符號說明：名 稱 符 號斷 路 器隔離開關變 壓 器電流互感器支柱絕緣子道 路本章小結本章首先闡述了配電裝置的基本要求、類型和原則。最終從系統具體的情況下考慮，選擇出與系統相適應的配電裝置。并畫出電氣平面圖和斷面圖。詳見附圖。第 7 章 防雷及過電壓保護裝置設計 防雷保護裝置是指能使被保護物體避免雷擊,而引雷于本身,并順利地泄入大地的裝置。電力系統中最基本的防雷保護裝置有:避雷針﹑避雷線﹑避雷器和防雷接地等裝置。 避雷針 避雷針的保護原理是當雷云放電時使地面電場畸變,在避雷針的頂端形成局部場強集中的空間以影響雷電先導放電的發展方向，使雷電對避雷針放電,再經過接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免受雷擊。 在對較大面積的變電所進行保護時,采用等高避雷針聯合保護要比單針保護范圍大。因此，為了對本站覆蓋,采用四支避雷針。被保護變電所總長 ,寬 ,查手冊，門型架構高 。 ＝ ＝。 ＝ ＝3423D14＝ ＝?＝ －0h7D所以,需要避雷針的高度 為: ＝15＋ ＝四只避雷針分成兩個三只避雷針選擇.驗算:首先,驗算 123 號避雷針對保護的高度:1﹑2 號針之間的高度： ＝－ ＝23m＞2﹑3 號針之間的高度： ＝－ ＝＞1﹑3 號針之間的高度: ＝－ ＝－19＝＞22?由上可見,對保護物的高度是能滿足要求的。對保護寬度:1﹑2 號針的保護寬度: ＝ ( － )＝(23 －15) ＝12＞0xb0hx2﹑3 號針之間的寬度: ＝ ( － )＝( －15) ＝＞0xx由此可見,對保護物的寬度是能滿足要求的。所以,123 針是滿足要求的。由于 4 針的擺放是長方形,所以，134 針也是滿足要求的。即,四只高度選為 35m 的避雷針能保護整個變電所。 避雷器 避雷器是一種過電壓限制器,它實質上是過電壓能量的接受器,它與別保護設備并聯運行,當作用電壓超過一定的幅值以后避雷器總是先動作，泄放大量能量,限制過電壓,保護電氣設備. 在電力系統中廣泛采用的主要是閥式避雷器。根據額定電壓(正常運行時作用在避雷器上的工頻工作電壓，也是使用該避雷器的電網額定電壓)和滅弧電壓有效值(指避雷器應能可靠地熄滅續流電弧時的最大工頻作用電壓)。 滅弧電壓有效值的選擇:電壓等級 KV 35 110220滅弧電壓有效值 NU%10N80查手冊,選出如下設備:工頻放電電壓 KV型號 額定電壓 KV 滅弧電壓 KV ≥ ≤沖擊放電電壓 KV滅弧電壓選擇 KVFZ35 35 41 84 104 134 35FZ110J 110 100 224 268 310 110＝88FZ220J 220 200 448 536 630 220＝176 防雷接地 “防雷在于接地”,這句話含義說明各種防雷保護裝置都必須配以合適的接地裝置。將雷電泄入大地，才能有效地發揮其保護作用。 接地是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某