110kv變電所設計_本科畢業設計-資料下載頁

【導讀】12張圖紙加以說明。該變電站有3臺主變壓器，初期上2臺，分為三個電壓等級：110kV、35kV、10kV，各個電壓等級均采用單母分段的主接線方式供電，本次設計中進行了短路電流計算，所用電和直流系統、繼電保護和微機監控系統、過壓保護、接地、通信等相關方面的知識。保護，微機監控系統等。間隔斷面圖，直流系統接線圖，所用電系統圖，GIS電氣布置圖等共12張。仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。對于有重要負荷變壓器的變電所，

　　

【正文】 差動保護整定計算表 UN（ kV） 110 35 10 主變一次側 I1N（ A） 166 520 1821 TCT接線方式 λ /Δ 11 λ /Δ 11 λ /Y12 CT一次電流計算值（ A） 287 900 1820 CT變比 nL 60 200 400 CT二次電流值（ A） 變壓器外部最大短路電流（ kA） 躲勵磁涌流 Idz(A) 245 躲 CT二次斷線 Idz(A) 216 躲 35kV母線短路時最大短路電流 Ibp(A) 419 第八節 過壓保護、接地及照明 一、 過電壓保護 變電所范圍內雷擊目的物可以分為 A類、 B— I類、 B— Ⅱ類、 B— Ⅲ類和 C類 5種。由于是初步設計，所以只考慮 A類雷擊目的物的防雷保護，包括屋內外配電裝置、主控制樓、組合導線及母線橋等。 電壓在 110kV及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置架構上。對于 35～ 60kV的配電裝置，為防雷擊時引起反擊閃絡的可能，一般采用獨立避雷針進行保護。如需要將避雷針裝在架構上時，配電裝置接地網的接地電阻 ，不得大于下列數值： 35kV配電裝置為 1Ω ，60kV配電裝置為 2Ω 。 安裝避雷針的架構支柱應與配電裝置接地網相連接。在避雷針的支柱附近，應設置輔助的集中接地裝置，其接地電阻應不大于 10Ω 。由避雷針與配電裝置接地網上的連接處起，至變壓器與接地網上的連接處止，沿接地線的距離，不得小于 15m。在變壓器門型架構上，不得裝置避雷針。 在選擇獨立避雷針的裝設地點時，應盡量利用照明燈塔，在其上裝設避雷針。裝設獨立避雷針時，避雷針與配電裝置部分在地中和空氣中應有一定的距離。 ①地中：避雷針本身的接地裝置與最近的配電裝置接地 網的地中距離 Sdi≥ （ m），式中 R是獨立避雷針的接地電阻。在任何情況下， Sdi不得小于 3m。 ②空氣中：由獨立避雷針到配電裝置導電部分之間以及到配電裝置電力設備與架構接地部分之間的空氣距離 Sk≥ +（ m），式中 h是被保護物考慮點的高度。在任何情況下， Sk不得小于 5m。 電壓為 110kV及以上的屋外配電裝置，可將保護線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型架構上，須滿足下列條件： ① 35～ 60kV出線門型架構周圍半徑 20m范圍內的接地電阻應不大于 5Ω ，當土壤電阻率ρ≥ 5179。 104Ω .cm時，這 個范圍的半徑可增大至 30m； ②線路終端桿塔的接地電阻應不大于 10Ω ； ③在變壓器的 6～ 60kV出口處裝設閥型避雷器。 主控制樓及屋內配電裝置對直擊雷的防雷措施如下： ①若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結構時，將金屬部分接地； ②若屋頂為鋼筋混凝土結構，應將其鋼筋焊接成網接地； ③若結構為非導電體的屋頂時，采用避雷帶保護，該避雷帶的網絡為 8～ 10m，每隔 10～ 20m設引下線接地。 上述的接地可與總接地網連接，并在連接處加裝集中接地裝置，其接地電阻應不大于 10Ω 。 110kV系統采用氧化鋅避雷器作為限制操作過電壓和 雷電侵入波的措施，并以避雷器 10kA雷電沖擊殘壓作為絕緣配合的依據。在 110kV架構上設置了 2只高度為 25m的避雷針。在變電站的北圍墻內、南、北兩端各設一只為 25m的獨立避雷針，作為直雷的保護裝置。 二、接地裝置 本變電站的接地裝置有以下三種： ①工作接地，作用是保證電力系統正常工作而接地。如變壓器中性點接地。 ②過電壓保護接地，是過電壓保護裝置或設備的金屬結構，如避雷器、避雷針、避雷線接地。 ③保護接地，是一切正常時不帶電的電氣設備外殼、配電裝置的金屬結構（構架）接地。 本次設計，接地網采用垂直接地和水平 接地干線聯合構成；在避雷針、避雷器及主變壓器附近增加垂直接地極，加強散流作用，接地網接地電阻應小于 。 主接地網采用棒形Ф 50鋼管，長 ，其間以 60179。 6的鍍鋅 (熱鍍 )扁鋼連接成環形，鋼管上端埋入深度為 。另外，在接地網靠近 1主變位置留一接地檢查井。 戶外接地扁鋼與主接網可靠焊接，要三面焊牢，其焊接長度為扁鋼寬度的三倍。在焊接點必須刷防銹漆 2遍，并涂熱瀝青處理。 接地網施工完畢后應進行實測，接地電阻 Rd≤ 。否則將采取降阻措施。 三、 照明 全站工作照明電源由 380/220V所用屏接至各照明配電箱上引接。 照明分為事故照明系統和交流照明系統，照明正常由交流電源供電。當交流消失后自動切換至 220V直流電源供電，二次室設有長明燈。 二次室照明采用吸頂熒光燈和白熾筒燈。 35kV和 10kV配電室采用熒光燈具和白熾筒燈。白熾燈為事故照明燈，嚴格控制使用。 戶外采用投光照明。 35kV及 10kV室采用明敷照明外，其它均采用暗線布置。 11OkV構架上裝設 4只投光燈。 35kV高壓室的屋頂上安裝 7只投光燈， 便于夜間檢修。 第九節 消防及其它 一、消防 消防間內配置推車式消防車 2臺，干粉滅火器 10臺。消防措施如下 : 主變壓器、微機房等重要場所，設置火災自動檢測報警裝置。微機室、二次室內配置二氧化碳或四氯化碳自動滅火器。 35kV、 10kV屋內配電裝置、建筑物室內等設置必要的手車式或手提式干粉滅火器，室外設有消防水栓。 對電纜豎井、電纜溝及屏、柜、箱底部采用封、堵、隔、涂等縮小火災范圍的措施。措施如下 : 35kV、 10kV高壓室、二次控制室、通往夾層的電纜孔洞和預留盤位的孔洞用防燃材料堵嚴，通向電纜溝的孔洞也用防火材料堵嚴，并有足夠的防火段長度。在電纜夾層中備有足夠的照明和消防器材。 對電纜防火采取以下措施 ①在同一溝道內，動力電纜與控制電纜分層布置。 ②經主變壓器安裝檢修地通往二次室電纜，在引出場地處的電纜溝中設防火隔墻。 ③二次室電纜入口處采用防火材料封堵。 ④ GIS組合電器一次、二次電纜在進出電纜隧道、電纜溝入口處采用防水材料封堵。 二、 采暖和通風 該站初設為無人值班變電站，不考慮采暖。 該站采用自然通風與機械通風相結合的方式。 10kV配電室下部裝百頁窗，上部安裝低噪音防爆軸流風機。 第十節 通信、遠動及工業電視 一、通訊及遠動 由于該站為無人值班變電站，采 用微機保護、微機監控，信息傳輸量大。利用 110kV線路架空避雷線及電纜溝道敷設復合光纖通訊電纜，采用光纖通訊方式，一主一備環網通訊，確保通道暢通。 為確保該站與調度的通信聯絡，在該站內安裝一部市話。 二、工業電視 本變電所按無人使班設計，要求該所具有較高的安防監控系統。 閉路監控系統 攝像機要求進口的彩色攝像機。 攝像機安裝位置：大門、高壓開關室、控制室、 110kV設備區、變壓器沒備區。 該系統能全自動或通過報警觸發器，啟動并以數字化方式錄入所有攝像機所捕獲的圖像內容。 防盜、防火報警系統 在變電所 主要區域都安裝有防盜、防火探頭。為了提高可靠性，報警探測器金部選用進口探測器，防火探頭選用進口產品，并能與計算機進行聯網。且對各個防區分別進行操作，可設置保護密碼，防止誤操作。 探測器安裝位置：高壓開關室、控制室、變電所四周圈墻。 第三章 計 算 書 第一節 短路電流計算 已知三繞組變壓器的阻抗為 ZⅠ Ⅱ =%， ZⅠ Ⅲ =17%， ZⅡ Ⅲ =6%， 取基準容量 Sj=100MVA， Uj=Up=，基準電流 Ij=Sj/√ 3Uj， 基準阻抗xj= Uj /√ 3Ij= Uj2/ Sj， xj*=xd%/∵ 短路時電阻遠小于電抗， ∴ 認為 Z=x ∴ xIj*=xI%/=1/200（ XⅠ Ⅱ +XⅠ Ⅲ — XⅡ Ⅲ ） .Sj/Se =1/200（ +176） 100/ = xⅡ j*=xⅡ %/=1/200（ XⅠ Ⅱ +XⅡ Ⅲ — XⅠ Ⅲ ） .Sj/Se =1/200（ +617） 100/ =0 xⅢ j*=xⅢ %/=1/200（ XⅡ Ⅲ + XⅠ Ⅲ — XⅠ Ⅱ ） .Sj/Se =1/200（ 17+） 100/ =。 ∵ 歸算到本變電所 110kV母線的短路阻抗∑ Z1=， ∑ Z0= ∴ 得正負序網絡和零序網絡為：圖 41，圖 42，圖 43。 北郊 330變 大明湖變 110kV d1 35kV d2 10kV d3 圖 41 短路電流計算接線圖 北郊 330變 大明湖變 115kV d1 37kV（ ） d2 10kV （ ） d3 圖 42 正序（負序）阻抗圖 115kV d1 圖 43 零序阻抗圖 根據網絡，計算 110kV母線、 35kV母線、 10kV短路時的電流，電流為： ① d1點短路， x″ (1)*（ 0） =1/X1∑ *+X2∑ *+X0∑ * =1/++ = Ij=100/√ 3179。 115= ∴ Id1″ (1)=3I(1)*（ 0） .Ij=3 179。 = Id1″ (3)=1/ 100/√ 3179。 115= ∵ Id1″ (3)＞ Id1″ (1) ∴ 設備選擇以 Id1″ (3)為準， d2點、 d3點也以三相短路電流為準。 ∵ 系統為∞ ∴ 認為 ″ =I∞ =Id1″ (3)= Ich″ (3)=″ (3)= = ich(3)=″ (3)= ② d2電短路 ， Id2″ (3)=1/+ 100/√ 3179。 37= Ich″ (3)=″ (3)= = ich(3)=″ (3)= = ③ d3電短路 ， Id3″ (3)=1/++ 100/√ 3179。 ==I∞ Ich″ (3)=″ (3)= = ich(3)=″ (3)= = 第二節 負荷電流計算 主變壓器額定電流： I110e=31500/√ 3179。 115179。 =179。 = I35e=31500/√ 3179。 179。 =496A I10e=31500/√ 3179。 11179。 = 負荷情況 ： 取 COSФ =， 各出線回路電流按 I=ρ /√ 3UeCOSФ 計算。 12出線 P=2500KW Ie= 13出線 P=4500KW Ie= 14出線 P=4000KW Ie= 15出線 P=3000KW Ie= 16出線 P=20xxKW Ie= 17出線 P=3200KW Ie= 18出線 P=600KW Ie= 19出線 P=500KW Ie= 20出線 P=2200KW Ie= 21出線 P=4000KW Ie= 22出線 P=3200KW Ie= 23出線 P=3000KW Ie= 24出線 P=2800KW Ie= 一期總電流 ： I∑ 10= 第三節 斷路器和隔離開關的選擇 110kV母線分段 斷路器及相應隔離開關 ： Ig=+=517A Ug=110 =115 ich=iimρ = Id″ (3)= = t=3+= β =I″ /I∞ =1 查曲線 teq= ∴ 斷路器選 LWG2— 126型。 其參數 UZd=126kV＞ Ug=115A Ie=1250A＞ Ig=517A I∞ = ＜ =212179。 3 ip=idf=52～ 65KA＞ ich= 隔離開關選 120— GR— 20C 其參數 UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=1250A＞ Ig=517A ip=idf=80KA＞ ich= I∞ = ＜ 110kV主變壓器進線斷路器及相應隔離開關： Ig= Ug=110 =115kV ich=iimρ = Id″ (3) = = t=3+= β =I″ /I∞ =1 查曲線 teq= ∴ 斷路器選 LWG2— 126型 。 UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=1250A＞ Ig= ip=idf=52～ 65KA＞ ich= I∞ = ＜ Iet2 隔離開關選 120— GR— 20C 其參數 UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=1250A＞ Ig=