某小水電站的電氣部分的初步設定畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 A） 級次組合 準確度等級 或級號 一次電流 二次電流 LFC10 200 5 LFC10 300 5 （二） 35kV 側一次回路最大長期工作電流計算： ? ?m a x 63001 . 0 5 1 . 0 5 1 0 9 . 1 23 3 3 5Ng NSIAU? ? ? ? ??? 根據 35kV 側電流互感器額定電流初步選擇型號為 LMC10型電流互感器 表 49 LB35 型電流互感器的參數 型號 額定電流 級次組合 額定輸出 (VA) 1s熱穩定電流 （ kA） /動穩定電流（ kA） 一次電流（ A） 150 LB35 2 75/5 電壓互感器的選擇 一、電壓互感器的配置 電壓互感器的配置應能滿足保護、測量、同期和自動裝置的要求。 6 ～ 220kV 電壓等級的每一組主母線的三相上應裝設電壓互感器。 當需要監視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器。 發電及出口一般裝設兩組電壓互感器。 二、 電壓互感器的選擇 按一次回路額定電壓選擇 為了確保電壓 互感器安全和在規定的準確度等級下運行，電壓互感器一次繞組所接系統電壓 NSU 應在 ～ NIU 范圍內變動，滿足下列條件，即 NIU ＜ NSU ＜ NIU 26 根據 側電壓互感器額定電壓初步選擇型號為 JSJW6 型 電壓互感器 表 410 為 JSJW6 型電壓互感器的參數 型號 額定變比 在下列準確度等級下額定容量 （ VA） 最大容量 （ VA） JSJW6 6/ 1級 3級 640 80 150 320 根據 35kv 母線側電壓互感器額定電壓初步選擇型號為 JDZJ35 型電壓互感器 表 411 為 JDZJ35 型電壓互感器的參數 型號 額定變比 在下列準確度等級下額定容量 （ VA） 最大容量 （ VA） JDZJ35 353 / / 1級 3級 1200 150 250 600 根據 35kv 出線側電壓互感器額定電壓初步選擇型號為 JDZJ35 型電壓互感器 表 412 為 JDZJ35 型電壓互感器的參數 型號 額定變比 在下列準確度等級下額定容量 （ VA） 最大容量 （ VA） JDZJ35 35/ 1級 3級 1200 150 250 600 架空線路 的選擇 電力網 的導線是輸送電能的主要元件，正確的選擇導線截面，對電力網的經濟和技術指標有很大的影響。導線截面選擇得過大，將增加投資及有色金屬的消耗量；導線截面選擇得過小，運行時產生較大的電能損耗，既浪費資源也不經濟，同時，在線路上產生過大的電壓損耗，供電電壓不能滿足要求。因此，在導線截面的選擇中，必須兼顧技術和經濟兩個方面。從技術上講，在正常運行時，線路不應發生全面電暈；在正常和事故情況下導線通過的電流有一定的機械強度。在技術條件滿足的情況下，導線截面應滿足以上五個條件。但并非所有導線都同時要滿足上述五個條件，一般的講， 35kV及以上的線路要按經濟電流密度選擇導線截面，然后再校驗其他技術條件。對于中低壓配電網，一般按照電壓損耗條件選擇導線截面，再校驗其他條件。 27 一、 35kv架空線路的選擇 與校驗 因為 35kV的出線是雙回輸電線路，所以線路輸送的最大負荷電流為： m a x 2 1 5 0 0 2 6 0 0 5 4 . 3 4 A2 2 3 c o s 2 3 3 5 0 . 8 5NI PU ? ??? ? ?? ? ? ? ? 由于 max 3200T ? h， 查表 413得經濟電流密度 5A /ECJ mm? 表 413 各 導線材料經濟電流密度 導線材料 最大負荷利用小時 3000以下 30005000 5000以上 鋁線、鋼芯鋁線 銅線 鋁芯電線 銅芯電線 則雙回路中每相導線截面積為： 2m a xEC5 4 .3 4S= = = 4 7 .2 5 m m1 .1 5IJ 根據計算出的截面積初步選定型號為 LGJ50型導線。 表 414 LGJ50型導線的參數 型號 計算外徑 （ mm ） 計算截面（ 2mm） 單位質量 （ g/m） 屋外載流量 （ A） LGJ50 195 220 導線的 校驗 ： 安全電流。每相導線出現最大電流的情況是在一回線路故障，而另一回線路帶全部負荷時，最大負荷電流 m a x 2 108 .67IA? ? ?。 LGJ50載流量為 220A＞ ，滿足發熱條件。 電暈條件。因為該線路為 35kV，處于 110kV以下， 所以不需要考慮電暈放電。 機械強度。 LGJ50的最小允許截面為 210mm ＜ 250mm ，符合要求。 電壓損耗。經查表知 LGJ50的電阻為 1r = /km? ， 1x = /km? 。已知 P=， 28 cos ?? ，則 Q= var ；則： ? ? ? ?11P r + Q x 5 . 6 0 . 6 5 3 . 4 7 0 . 4 7 . 9P R + Q X 1 . 1 3 k VU U 3 5NNlU ? ? ? ?? ? ? ? ?； NU 1 . 1 31 0 0 % = 1 0 0 % = 3 . 2 4 %U 3 5? ??＜ 10% ，符合要求。 匯流母線 的選擇 母線的截面積選擇有兩種方法： （ 1）按導體長期發熱允許電流選擇。發電廠主母線和引下線以及持續電流較小，一般按照最大長期工作電流選擇。 （ 2）按經濟電流密度選擇。對年負荷利用小時數大、傳輸容量大、長度 在 20m 以上的導體，其截面一般按經濟電流密度來選擇。 本電站匯流母線的長度小于 20m，且各段電流分布不一，因此按導體長期發熱允許電流選擇母線的截面積。 按導體長期發熱允許電流選擇母線的載流截面： 載流導體所在電路中最大持續工作電流 maxgI 應不大于導體長期發熱的允許電流 yI ，即 yI = yNKI? ≥ maxgI 式中 yI —— 導體允許溫度和基準環境條件下的長期發熱允許電流； K? —— 綜合修正系數 表 415導體載流量在不同溫度下的綜合修正系數 導體最高允許溫度（℃） 適用范圍 實際環境溫度（℃） +35 +40 +45 +70 屋內矩形、槽形、管形導體和不計日照的屋外軟導體 母線的選 擇 本電站當地的年最高溫度 ℃ ,根據表 415可知， K? = 29 按導體長期發熱允許電流選擇 m a xm a x 2 1 5 0 0 2 6 0 01 . 0 5 1 . 0 5 6 5 5 . 9 53 c o s 3 6 . 3 0 . 8 5gNPIAU ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? yNI ≥ m a x 6 3 3 .9 5 7 4 5 .80 .8 5gI AK? ?? 根據以上數據可初步選定 63 =397（ 2mm ）的矩形鋁母線 表 416 單片矩形鋁母線的載流量 母線尺寸 H B （ mm mm） 截面 積 S （ 2mm ） 載流量 （ A） 平放 63 397 822 長期允許載流量 yI = 822= A ＞ A ；滿足要求。 35kV 母線的選擇 按導體長期發熱允許電流選擇 m a xm a x 2 1 5 0 0 2 6 0 01 . 0 5 1 . 0 5 1 1 43 c o s 3 3 5 0 . 8 5gNPIAU ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? yNI ≥ m a x 114 1 4 0 .70 .8 1gI AK? ?? 根據以上數據 可初步選定 20 3=60（ 2mm ）的矩形鋁母線 表 416 單片矩形鋁母線的載流量 母線尺寸 H B （ mm mm） 截面積 S （ 2mm ） 載流量 （ A） 平放 20 3 60 192 長期允許載流量 yI = 192= A ＞ 114 A ；滿足要求。 30 開關柜的選擇 近幾年在我國電氣工程建設中，金屬鎧裝移開式高壓開關柜已廣泛應用 ，其中應用最多的是中置式鎧裝高壓開關柜，下置式和雙層布置式鎧裝高壓開關也有應用。由于移開式金屬鎧裝高壓開關柜采用組裝結構，產品尺寸精度高，外形美觀，通用性及互換性好，檢修維護方便、安全可靠，技術性能先進，因此金屬鎧裝移開式高壓開關柜已成為我國高壓開關柜的主流產品。 因此根據額定電壓初步選定開關柜型號為 KYN80010 表 417 KYN80010 高壓開關柜配置 地點 面數 設備 型號 發電機出口柜 3面 電流互感器 LFC10 斷路器 ZN2810 變壓器進線柜 1面 電流互感器 JSJW6 斷路器 ZN2810 PT柜 4面 電壓互感器 JSJW6 斷路器 ZN2810 避雷器 廠用變進線柜 1面 斷路器 ZN2810 電氣設備 匯總 表 電氣設備匯總表 418 設備名稱 設備型號 配置地點 臺數 ZN2810 發電機出口 及主變壓器進線側 5 35kV 斷路器 35kv出線及主變壓器出線側 3 35kV隔離開關 GW435 35kv出線及主變壓器出線側 8 RN2 35kV熔斷器 RW935 35kv母線 側 及廠用變壓器進線側 LFC10 發電機出口 及主變壓器進線側 35kV電流互感器 LFC10 35kv出線及主變壓器出線側 JSJW6 35kV電壓互感器 JDZJ35 35kv側 高壓開關柜 JDZJ35 35kV架空導線 LGJ35 35kv側 硬鋁母線 63 2mm 35kV匯流母線 硬鋁母線 20 32mm 35kv母線 31 第 5 章繼電保護配置 一、繼電保護裝置是一種能反映電力系統中電氣元件發生的故障或不正常工作狀態，并動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。它的基本任務是： 當電力系統的被保護元件發生故障時，繼電保護應能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除，并保證無故障部分迅速恢復正常運行。 當電力系統中被保護元件出現不正常工作狀態時，繼電保護應能及時反應，并根據運行維 護條件，動作于發出信號、減負荷或跳閘。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。 二、動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。 發電機是電力系統中十分重要和貴重的設備，發電機的安全運行直接影響電力系統的安全。發電機由于結構復雜。在運行中可能發生故障和不正常工作狀態，會對發電機造成危害。同時系統故障也可能損壞發電機，特別是現代的大中型發電機的單機容量大，對系統 影響大，損壞后的修復工作復雜且工期長，所以對繼電保護提出了更高的要求。針對發電機的故障和不正常工作狀態，應裝設性能完善的繼電保護裝置。 一、發電機的主保護配置： 發電機縱聯差動保護：反應發電機定子繞組及其引出線的相間短路。 發電機定子 100%接地保護：主要有兩段構成，一段（簡稱基波部分）保護定子繞組的 5%～ 100%，采用基波零序電壓原理構成。另一段（簡稱 3 次諧波部分）保護定子繞組 0～20%，利用發電機機端 3次諧波電壓作為動作量，發電機中性點的 3 次諧波電 壓作為制動量。 發電機勵磁回路接地保護：包括勵磁回路一點接地保護，勵磁回路兩點接地保護。 二、發電機的后備保護配置： 過電流保護 :為了防御外部短路引起的過電流，并作為發電機主保護的后備保護。 發電機保護配置 表 51 主保護 后備保護 發電機縱 聯 差 動 保護 發電機定子 100%接地保護 發電機勵磁回路接地保護 定子繞組匝間短路保護 過電流保護 32 變壓器是電力系統中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統的正常運行帶來嚴重的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分 貴重的元件，因此，必須根據變壓器的容量和重要程度考慮裝設性能良好，工作可靠的繼電保護裝置。 變壓器的故障可分為油箱內部故障和油箱外部故障，油箱內部故障包括相間短路，繞組的匝數短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會產生各相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態主要是由外部短路或過負荷引起的過電流油面降低和過勵磁等。 一、 主變壓器主保護的配置：