畢業(yè)設(shè)計(jì)-220kv降壓變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 。（2）保證運(yùn)行的可靠性。（3）滿足電氣安全凈距要求，保證工作人員和設(shè)備的安全。（4）便于檢修、巡視和操作。（5）節(jié)約占地，降低造價(jià)，做到經(jīng)濟(jì)上合理。（6）安裝和擴(kuò)建方便。沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 5．1．屋內(nèi)外配電裝置的安全凈距安全凈距是從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā)，考慮氣象條件及其它因素的影響所規(guī)定的各電氣設(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)保持的最小空氣間隙。屋外配電裝置安全凈距：額定電壓（KV）符號(hào) 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(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間200 300 400 650 1000 1100 2022 2800 4300B1，其外廓至無(wú)遮攔帶電部分之間電檢修的無(wú)遮攔帶電部分之間體和帶電部分之間電部分至接地部分之間950 1050 1150 1400 1650 1750 2550 3250 4550B 2網(wǎng)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(gòu)筑物頂部之間2700 2800 2900 3100 3400 3500 4300 5000 7500D 2200 2300 2400 2600 2900 3000 3800 4500 5800部和帶電部分與建筑物、構(gòu)筑物的邊緣部分之間配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備外形尺寸、檢修和運(yùn)行的安全距離等因素而決定的。對(duì)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(duì)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(wú)論為正常工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過(guò)電壓時(shí)，12都不致使空氣間隙擊穿。A 值可根據(jù)電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓和相應(yīng)電壓與最小放電距離試驗(yàn)曲線決定，其它電氣距離是根據(jù) A 值并結(jié)合一些實(shí)際因素確定的。安全凈距可分為 A、B、C、D、E 五類(lèi)。屋內(nèi)配電裝置的安全凈距不應(yīng)小于下表 1 所列數(shù)值。屋內(nèi)電氣設(shè)備外絕緣體最底部位距地小于 ，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。屋外配電裝置安全凈距不應(yīng)小于表 2 所類(lèi)數(shù)據(jù)。屋外配電裝置使用軟導(dǎo)線時(shí)，還應(yīng)考慮軟導(dǎo)線在短路電動(dòng)力、風(fēng)擺、溫度等因素作用下使相間及對(duì)地距離的減小。屋外電氣設(shè)備外絕緣體距地小于 時(shí)，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。 （注：J 系指中性點(diǎn)接地系統(tǒng)） 屋外配電裝置根據(jù)電氣設(shè)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(shè)備都裝在地面設(shè)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(kāi)關(guān)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(shè)備所在水平面，但近年來(lái)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(shè)備分別裝在幾個(gè)水平面內(nèi)，并重疊布置。凡是將一組母線與另一組母線重疊布置的，稱(chēng)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(chēng)為半高型配電裝置。高型布置中母線、隔離開(kāi)關(guān)位于斷路器之上，主母線又在隔離開(kāi)關(guān)之上，整個(gè)配電裝置的電氣設(shè)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(guó)目前采用最多的是中型配電裝置，近年來(lái)高型配電裝置的采用也有所增加，而高型由于運(yùn)行、維護(hù)、檢修都不方便，只是在山區(qū)及丘陵地帶，當(dāng)布置受到地形條件限制時(shí)才采用。5．2．屋外高壓配電裝置的若干問(wèn)題母線及構(gòu)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(kuò)徑軟管母線和分裂導(dǎo)線，三相呈水平布置，用懸式絕緣子懸掛在母線構(gòu)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，母沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 線不會(huì)搖擺，相間距離可縮小，與剪刀式隔離開(kāi)關(guān)配合可節(jié)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(gòu)架，可由鋼或鋼筋混凝土制成。鋼構(gòu)架強(qiáng)度大，可以按任何負(fù)荷和尺寸制造，便于固定設(shè)備，抗震能力強(qiáng)，運(yùn)輸方便，但金屬消耗量大，需要經(jīng)常維護(hù)。鋼筋混凝土構(gòu)架可以節(jié)約大量鋼材，也可以滿足各種強(qiáng)度和尺寸的要求，經(jīng)久耐用，維護(hù)簡(jiǎn)單。以鋼筋混凝土環(huán)形和渡鋅鋼梁組成的構(gòu)架，兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，目前，以在我國(guó) 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(duì)架構(gòu)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(chǔ)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(gè)油箱油量超過(guò) 1000kg 以上的變壓器，按照防火要求，在設(shè)備下面需設(shè)置儲(chǔ)油池或擋油墻，其尺寸應(yīng)比設(shè)備外廓大 1m，儲(chǔ)油池內(nèi)一般鋪設(shè)厚度不小于 的卵石層。主變壓器與建筑物的距離不應(yīng)小于 。當(dāng)變壓器油量超過(guò) 2500kg 以上時(shí)，兩臺(tái)變壓器之間的防火距離不應(yīng)小于 5～10m，如布置有困難，應(yīng)設(shè)防火墻。電器的布置按照斷路器在配電裝置中所占據(jù)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(jù)主接線、場(chǎng)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(chǔ)上，其優(yōu)點(diǎn)是檢修比較方便，抗震性能好，但低式布置必須設(shè)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(chǔ)上，基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：①電氣支柱絕緣子最低裙邊的對(duì)地距離為 ；②電氣間的連線對(duì)地距離應(yīng)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(xì)長(zhǎng)，多落地安裝在 的基礎(chǔ)上。110kV 及以下的氧化鋅避雷器形體矮小，穩(wěn)定度好，一般采用高式布置。設(shè)備對(duì)相間距離的要求：220kV 設(shè)備類(lèi)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(kāi)關(guān) 3多柱式隔離開(kāi)關(guān) 3雙柱式隔離開(kāi)關(guān) 4電纜和通道屋外配電裝置中電纜溝的布置，應(yīng)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(kāi)關(guān)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(hù)時(shí)，為了抗干擾，要求電纜溝采用輻射形布置。本次設(shè)計(jì)室外配電裝置采用普通中型布置。第六章 繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置的規(guī)劃 繼電保護(hù)及其設(shè)計(jì)6．1．220kV 及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)線路保護(hù)配置在 220kV 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng),線路得相間短路及單相接地短路保護(hù)均應(yīng)動(dòng)作于短路器跳閘.在下列的情況下,應(yīng)裝設(shè)一套全線速動(dòng)保護(hù):(1) 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí).(2) 線路發(fā)生三相短路時(shí),如使發(fā)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(hù)不能無(wú)時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí).(3) 如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動(dòng)保護(hù)后,不僅改善本線路保護(hù)性能,而且能夠改善整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的性能時(shí).對(duì) 220kV 線路,符合下面條件之一時(shí),可裝設(shè)二套全線速動(dòng)保護(hù):(1) 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求.(2) 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,后備保護(hù)整定配合有困難時(shí).對(duì)于需要裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的電纜短線路及架空短線路,可采用倒引線保護(hù)或光纖通道的縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù),另裝設(shè)多段式電流電壓保護(hù)或距離保護(hù)作為后備保護(hù).220kV ,如能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備,則宜采用遠(yuǎn)后備,或同時(shí)采用遠(yuǎn)近結(jié)合的后備方式.220kV 線路保護(hù)可按下列原則配置:(1) 反映接地短路的保護(hù)配置對(duì) 220kV 線路,當(dāng)接地電阻不大于 100 時(shí),保護(hù)應(yīng)能可靠地,有選擇地切除?,則除裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)外,還應(yīng)裝設(shè)接地后備保護(hù),宜裝設(shè)階段式反時(shí)限零序電流保護(hù)。也可采用接地距離保護(hù),并輔以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù).(2) 反映相間短路的保護(hù)裝置對(duì)于 220kV 線路,除此,還要裝設(shè)相間短路后備保護(hù)(如相間距離后備保護(hù))和輔助保護(hù)(如電流速沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 短保護(hù)).對(duì)單側(cè)電源單回 220kV 線路,如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù),可裝設(shè)三相多段式電流電壓保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù),如不能滿足靈敏性及速動(dòng)性的要求時(shí),則應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù).對(duì)雙側(cè)電源單源單回,如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù),應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù).正常運(yùn)行方式下,保護(hù)安裝對(duì)短路,電路速短保護(hù)的靈敏系數(shù)在 以上時(shí),可裝設(shè)電流速短保護(hù)作為輔助保護(hù).對(duì)于平行線間的相間短路,一般可裝設(shè)橫差動(dòng)電流方向保護(hù)或電流平衡保護(hù),應(yīng)在每一回線路上裝設(shè)縱聯(lián)保護(hù)作主保護(hù),裝設(shè)帶方向后不帶方向元件的多段式電流保護(hù)或距離保護(hù)作后備保護(hù),后備保護(hù)分別接于每一回線路上。當(dāng)采用遠(yuǎn)后備方式時(shí),則應(yīng)接入雙回線路的電流.對(duì)于平行線路的接地短路宜裝設(shè)零序橫差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)。裝設(shè)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(hù)作為后備保護(hù),當(dāng)作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí),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(hù)的整定計(jì)算3～4km 及以下的短線路（包括 110kV 及以上電壓等級(jí)） ，無(wú)論是采用電流電壓保護(hù)還是采用距離保護(hù)，常常都不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。在這種線路上經(jīng)常需要采用縱差保護(hù)以適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行的需要。發(fā)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(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。6．1．變壓器保護(hù)的配置變壓器是電力系統(tǒng)普遍使用的重要電氣設(shè)備。它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)供電和穩(wěn)定運(yùn)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(duì)變壓器的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量和重要程度，裝設(shè)動(dòng)作可靠，性能良好的繼電保護(hù)裝置。一般包括：（1）反映內(nèi)部短路和油面降低的非電量（氣體）保護(hù)，又稱(chēng)瓦斯保護(hù)。（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(dòng)保護(hù)，或電流速斷保護(hù)（3）作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過(guò)電流保護(hù)（或帶有復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)或阻抗保護(hù)） 。（4）反映中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。（5）反映大型變壓器過(guò)勵(lì)磁的變壓器過(guò)勵(lì)磁保護(hù)及過(guò)電壓保護(hù)。（6）反映變壓器過(guò)負(fù)荷的變壓器過(guò)負(fù)荷。（7）反映變壓器非全相運(yùn)行的非全相保護(hù)。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一。對(duì) 及以上廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器。10MVA 及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)高壓側(cè)電壓為 330kV 及以上變壓器，可裝設(shè)雙重差動(dòng)保護(hù)。變壓器相間短路的后備保護(hù)為防止外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流及作為變壓器主保護(hù)的后備，變壓器配置相間短路的后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。（1）相關(guān)的規(guī)程規(guī)定：1）過(guò)電流保護(hù)宜用于將壓變壓器。2）復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線路電壓）起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過(guò)電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。3）負(fù)序電流和單相式低壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，可用于 63MVA 及以上升壓變壓器。（2）外部相間短路保護(hù)應(yīng)裝于變壓器下列各側(cè)，各相保護(hù)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(duì)雙繞組變壓器，應(yīng)裝于主電源側(cè)，根據(jù)主接線情況，保護(hù)可帶一段或兩段時(shí)限，較短的時(shí)限用于縮小故障影響范圍；較長(zhǎng)的時(shí)限用于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。變壓器接地短路后備保護(hù)在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，接地短路是常見(jiàn)的故障形式，所以處于該系統(tǒng)中的變壓器要裝設(shè)接地保護(hù)，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(hù)和相鄰母線、線路接地保護(hù)的后備保護(hù)。電力系統(tǒng)接地保護(hù)時(shí)，國(guó)內(nèi)，在 220kV 系統(tǒng)中，廣泛采用中性點(diǎn)絕緣水平較高的分級(jí)絕緣變壓器，其中性點(diǎn)可接地運(yùn)行或不接地運(yùn)行。如果中性點(diǎn)絕緣水平較低，則中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)于 及以上電力變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行，并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)應(yīng)能反映公共繞組及各側(cè)過(guò)負(fù)荷的情況。過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用單項(xiàng)式，帶時(shí)限作用于信號(hào)。在無(wú)經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開(kāi)部分負(fù)荷。變壓器非電量保護(hù)變壓器非電量保護(hù)主要包括瓦斯保護(hù)、溫度及壓力保護(hù)等。由于非電量保護(hù)動(dòng)作量不需電氣量運(yùn)算。通常根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、測(cè)試等方法獲得。其配置原則為：（1）瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)是油侵式變壓器的主保護(hù)之一。當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生大沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。帶負(fù)荷調(diào)壓的油侵式變壓器的調(diào)壓裝置，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。輕微瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，大量瓦斯動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。（2）變壓器溫度及壓力保護(hù)。對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。6．1．母線保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)（一）母線保護(hù)母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線發(fā)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(fā)生故障，甚至?xí)茐恼麄€(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大，后果及為嚴(yán)重。對(duì)母線保護(hù)的要求是：必須快速有選擇地