35kv企業變電所電氣一次設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 連接儀表串聯繞組的阻抗， ；?sZ?——二次連接導線的電阻， ；dR——連接導線接頭的接觸電阻， 。j442 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇與配置，除應滿足一次回路的額定電壓外，其容量與準確度等級應滿足測量儀表、保護裝置和自動裝置的要求。負荷分配應在滿足相位要求下盡量平衡，接地點一般設在配電裝置端子箱處。 電壓互感器的選擇不需要進行動穩定、熱穩定校驗，選擇應滿足一下條件。㈠按額定電壓選擇 所選電壓互感器一次側額定電壓必須與安裝處電網的額定電壓一致，二次側額定電壓一般為 100V。按額定電壓選擇，應滿足 NTVU?式中 ——電壓互感器銘牌標出的額定電壓，kV；TVU ——電壓互感器安裝點的額定電壓，kV。N㈡電壓互感器類型的選擇64 根據用途和二次負荷性質，選擇電壓互感器的類型及二次接線方式。㈢按準確度等級選擇 除以上兩點，選擇電壓互感器時還注意其準確度等級及二次負荷容量。443 互感器的配置㈠電壓互感器的配置 在變電所的運行中，各種測量儀表及保護裝置都要測量得各級的電壓的數值，而且要求不受運行方式改變的影響，所以在每條母線或每段母線上，以及橋式接線的兩端都必須配置電壓互感器。㈡電流互感器 變電所中的各種測量儀表、過流保護裝置與差動保護等，都與電流互感器相連接，并且各種儀表和繼電保護對電流互感器的準確度等級及接線要求不同。這樣電流互感器額使用數量較多，應根據需要合理配置。㈢通常按下列要求配置測量儀表和過流保護裝置，要求在大電流接地系統中三相都裝設電65路互感器。測量儀表和過流保護裝置，要求在小電流接地系統中兩相都裝設電路互感器。對于差動保護，要求在大電流、小電流接地系統中都要裝設電流互感器。對于高壓斷路器要盡量置于保護區之內。 第五章 補償裝置51 補償裝置的種類和作用補償裝置可分串聯補償裝置和并聯補償裝置兩類。串聯補償裝置66（1）對 110 kV及以下電網中串聯電容補償裝置，主要用于減少線路電壓降，降低受端電壓波動，提高供電水平和質量。而在閉合電網中，則主要用于改善潮流分布，減少有功損耗。用于 110 kV及以下電網，當線路沒有分支線時，裝在線路末端的變電所；當線路上有多個負荷分支線時，將串聯補償裝置設在線路總壓降約一半的附近變電所內。（2）對 220 kV及以上電網中的串聯電容補償裝置，利用其電容抵消部分線性電感，相當于縮短線路的長度，曾強系統的穩定性，提高輸送能力。一般將串聯補償裝置與線路中間的開關站或變電所合建在一起。當無中間開關站或變電所時，才將串補償裝置設在末端變電所中。并聯補償裝置并聯補償裝置分并聯電容補償裝置、靜補裝置、并聯電抗補償裝置和超高壓并聯電抗器和調相機等。(1) 并聯電容裝置又可分斷路器投切和晶閘管投切的并聯補償裝置。它們向電網提供可階梯調節的容性無功，以補償多余的感性無功，減少電網有功損耗和提高電網電壓。同時還設交流濾波裝置，在向電網提供可階梯調節的容性無功時，給電網的濾波電流提供一個阻抗近似為零的通路，以降低母線諧波電壓正選波形畸變率，進一步提高電壓質量和抗干擾能力。當裝設電容補償裝置引起的高次諧波67含量超過允許值時，應在回路中設置串聯電抗器，也可兼做限制涌流電抗器，需要限制短路電流時，還可兼做限流電抗器。串聯電抗器宜選用干式空心電抗器。(2) 靜補償是采用晶體管器件構成的高效靜補裝置，它向電網提供可快速無級連續調節的容性和感性無功，降低電壓波動和波形畸變率，全面提高電壓質量，并兼有減少有功損耗，提高系統穩定性和降低工頻過電壓的功能。調相機是以往用得較多的補償裝置向電網提供可無級連續調節的容性和感性無功，維持電網電壓，并可以強勵補償容性無功，提高電網的穩定性。調相機克為專用的也可由同容量的汽輪發電機改造為調相運行機組，因它是旋轉機械，運行管理維護工作量大，建筑物也較大，故目前已經很少采用。以上靜補裝置都是直接連接或者通過變壓器并接于需要補償無功的變（配）電所、換流站的母線上。此外，在發電廠有時將發電機改作調相機；在變電所中，或可將并補償裝置連接在 110 kV母線上。（3）并聯電抗補償裝置。它向電網提供可階梯調節的感性無功，補償電網的剩余容性無功，保證電壓穩定在允許范圍內。它一般連接在大型發電廠或變電所的 35 kV及以下的電壓母線上，在發電廠中它常接在聯絡變壓器的低壓側。在變電所中它常接在主變壓器的低68壓側。（4）超高壓并聯電抗器，并聯在 330 kV及以上超高壓線路上，補償輸電線路的充電功率，以降低系統的工頻過壓水平，并兼有減少潛供電流，便于系統并網，提高供電可靠性等功能。超高壓并聯電抗器一般并接在需要控制工頻過電壓幅值的線路中間或末端，常設置在線路中間開關站或變電所中，有時也和串補裝置同時安裝在變電所或開關站中。在高壓輸電線路上串聯電容器補償裝置，利用其電容抵消部分線性電感，相當于縮短線路的長度，曾強系統的穩定性，提高輸送能力。該變電所為 35 kV將壓變，35 kV雙回輸電線路長 6 KM，考慮成本投資方面，在此不考慮裝設串聯電容器補償裝置。 。52 并聯電容器容量的計算考慮在 10 kV母線上利用并聯電容器改善功率因數 ?????????? cfoffc QppQmax212max 1coscos?式中— 負荷所需補償的最大容性無功量，kvarcQ— 母線上的最大有功負荷，kWmaxfp69— 補償前的最大功率因數角1?— 補償后的最小功率因數角2— 由 補償到 時，每千瓦有功負荷所需補償的容性無功cfoQ1s?2cos值，kvar/ kW ???SP?查 10 kV母線允許最低的功率因數不低于 ，而 ??要求，在 10 kV母線上的最大有功負荷 。因此為提高kwpf34max功率因數，在 10 kV母線并聯電容器裝置。則當提高功率因數至： kQc ??????????經計算得并聯電容器的最小容量為 243 。r53 并聯電容器裝置容量選擇和主要要求。（1）并聯電容器的補償容量，應安負荷或主變壓器需補償的滿足功率因數要求的最大容性無功功率或滿足某點符合電壓變化范圍要求的容量，容量宜分別為主變壓器容量的 以下。%30（2）電容器組的分組容量應滿足以下要求：1）分組裝置在不同組合方式中投切時，不會引起高次諧波諧振和有70危害的諧波放大。2）投切一組補償設備所引起的變壓器中壓側的線電壓變化值不超過額定電壓的 。%3）與斷路器投切電容器的能力相適應。4）不超過單臺電容器的爆破容量和熔斷器的耐爆容量。第六章 變電站接地與防雷的設計61 防雷保護的必要變電所是電力系統的中心環節，在這里安裝有許多重要的電氣設備，如電力變壓器、高壓斷路器等各種高壓一次設備。這些設備一旦發生雷擊破壞，將造成大面積的停電，同時這些設備比較貴重，損壞后修復又不很容易，會造成很大的經濟損失，因此變電所的防雷保護要求十分可靠。62 變電所中可能出現大氣過電壓的種類（1）直擊雷產生的過電壓雷直擊于變電所的電氣設備，防止這種直擊雷過電壓的主要措71施是裝設專門的避雷針或是懸掛避雷線。中小型 610 變電所的建kV筑不高，一般均較廠房低，通常不需令裝設避雷針保護。（2）雷電感應產生的過電壓輸電線路上直接落雷或由于雷電感應而產生的過電壓波，沿著輸電線路襲入變電所，防止侵入雷電波的保護，輸電線路受直擊雷后，雷電波沿導線運動至變電所，需裝設閥型避雷器等保護。（3） 雷電波的危害 雷電波的電壓很高，容易將變壓器、斷路器等電氣設備的絕緣擊穿。如果在電氣設備附近裝上避雷器，對雷電波的放電電壓比電氣設備絕緣的擊穿電壓低，所以當雷電波侵襲到電氣設備的附近時，避雷器現行放電，將雷電波削弱，可以保護電氣設備的絕緣免受雷電波的損壞。（4） 變電所防雷接線的基本方式過電壓波會對電氣設備造成重大危害，必須加以限制。限制這種過電壓波的主要方法是采用性能較好的閥型避雷器。為了使閥型避雷器不致負擔過重，應在靠近變電所的一段線路上加強防雷措施，該線段就是所謂的“進線段” 。閥型避雷器配合以“進線段” ，是現代變電所防雷接線的基本方式。63 變電所的直擊雷保護72避雷針裝設的基本原則（1） 被保護設備包括露天配電裝置及變電所中一些重要的隔離設備和建筑物。所有的被保護物都應該處在避雷針的保護范圍之內，使其免遭直擊雷。（2） 在主控制室配電裝置的房頂上不宜裝設避雷針，主要原因是在這些建筑物上裝設避雷針后，防止反擊雷有很大困難。因在配電室上裝設避雷針，落雷時屋內配電裝置會發生反擊事故。尤其是有些變電所裝用了晶體管保護裝置，往往在雷直擊時發生誤動作。在有爆炸危險的建筑物上，嚴禁裝設避雷針。（3） 應避免逆閃絡或反擊。如果避雷針與被保護設備間的絕緣距離不夠，就有可能在受雷擊后電位升高，使避雷針對保護設備又發生放電，這種現象叫做避雷針對被保護設備的逆閃絡或反擊。 顯而易見，逆閃絡仍將高電位加到保護設備上，因此仍然會造成電氣設備絕緣的損壞。64 避雷針高度的確定根據變電所的平面布置圖，采用四根等高避雷針對變電站進行防直擊雷保護。根據最小安全距離確定四根避雷針的具體位置如下圖 61所示：73計算能有效全部保護改變電站所需的避雷針高度：門型架構高： 橋型線路高：4 主變高：3 建筑物高：mm6m 設避雷針高度小于 30 ，則高度影響系數取 1 ??mD302112??? ??mD32413??? ?????74142h?獨立避雷針的高度為 12 小于 30 ，原假設成立。m校驗： ????????????????????xxhpDb即當選擇獨立避雷針的高度為 12 時，能有效全保護該變電所。m65 變電所入侵波的保護避雷器變電站的雷電過電壓，主要是侵入雷電波過電壓，也就是線路上的直擊雷或感應雷過電壓行波沿導線傳導至變電所，由于變配電所有大量的配電設備，侵入雷電波過電壓對這些設備的絕緣構成了威脅，由雷電過電壓行波行至變電所后，傳輸通道的特性發生變化，最明顯的變化就是電氣設備的波阻抗與傳輸線路的波阻抗不一致，使波的行為復雜化，再由于避雷針動作前后對過電壓行波產生的不同作用，更使問題變得復雜化，因此對變配電所過電壓及其防護的精確計算工是一個極為復雜的問題，因此這里化作定性的討論。避雷器的作用是限制過電壓以保護電器設備，它實質上是一個放電器，當雷侵入波或操過過電壓超過某一電壓值時，避雷器將先于與其并聯的被保護設備放電，使過電壓值被限制，從而使電氣設備得到有效保護。75對避雷器的基本要求：對于大接地電流系統，只要有一相存在工頻續流，就相當于單相短路對于小接地系統，若兩相或三相同時存在工頻續流，則相當于相間短路，因此避雷器必須切斷工頻續流以消防工頻短路，才能保證系統迅速恢復正常運行，因此，對避雷器有以下基本要求：（1）在過電壓作用下，避雷器應該先于被保護設備放電，這主要靠兩者之間 的伏秒特性配合來實現。（2）避雷器應具有一定的熄弧能力，以使在工頻續流第一次過零點時就能夠迅速地切斷工頻續流。為了使避雷器可靠地保護設備，首先必須滿足以下條件：（1）避雷器的伏秒特性應能與被保護設備配合，在任何過電壓波形下，避雷器伏秒特性都應在被保護物絕緣伏秒特性之下。（2）避雷器的殘壓要低于被保護設備的沖擊擊穿電壓。 根據上面的討論可知，一般采用閥式或金屬氧化物避雷器對變電站設備進行保護，避雷器一般安裝在母線上，應晝靠近變壓器和其他設備，避雷器與所有被保護設備的電氣距離均不能超過其最大允許值，若不能滿足要求，則應增設避雷器，本設計 220KV側、110KV側采用閥式避雷器，10KV 側采用氧化鋅避雷器。76各種避雷器的主要應用場合（1）保護間隙和管式避雷器的作用是限制線路上的雷電過電壓，主要用于線路的過電壓保護，保護間隙主要用 10KV以下低壓配電網線路的保護，管式避雷器主要用于發電廠、變電站進線段保護。（2）閥式避雷器和金屬氧化物避雷器主要用于發電廠和變電站中的過電壓保護。變電站的進線段保護進線段保護是指在進入變電站有 1—2km這一段架空線路上加強防雷措施，因此將這段線路稱為進線段。 進線段保護的目的，一是要降低雷電流幅值，二是要降低雷電波陡度，因閥式避雷器的通流容量是有限的，且殘壓與電流大小相關，因此減少雷電流幅值很有必要，而被保護設備上電壓高出避雷器的部分與雷電波陡度成正比，或者說保護最大允許距離與雷電波陡度成反比，因此降低雷電波陡度是有好處的。變電所中限制雷電入侵波過電壓的主要措施是裝設避雷器。（1）在變電所進出線端分別裝設一組避雷器；（2）在 10 母線上裝設一組避雷器；kV（3）在主變上分別裝設一組避雷器；77（4）該變電所進線為 35 雙回架空線路，在距離變電所 范kVkm圍內架設避雷線，提高線路耐雷水平，防止由雷擊線路引起的過電壓波入侵變電所。避雷器和避雷線的型號及安裝點如下表 62所示：種類 避雷器 避雷線型號 FZ35 FZ10 FCZ35 LGJ30安裝點 35 進線端kV10 母線kV主變壓器 35 線路kV66 接地體和接地網的設計（1）接地體的設計避雷針的接地體采用長 3 規格為 的角鋼制成獨立垂mm50?直接地體。土壤電阻率取 200，則接地電阻： ???????????????????? ??從安全的角度考慮，接地體電阻應小于 10 ，故采用多根垂直接