畢業(yè)設計論文----110kv變電所設計-資料下載頁

【導讀】換、分配、消費的幾個環(huán)節(jié)是在同一個時間內同步瞬間完成。電力生產過程要求供需嚴。隨著經濟的快速發(fā)展，全國乃至全世界凸現缺電局面，如何進一步優(yōu)化調度，加。強電力資源的優(yōu)化配置，最大限度滿足電力需求成為人們探討的問題之一。網運行的安全性和經濟效益得到大幅提升。這項技術將引起電力行業(yè)有關部門的重視，成為變電站設計核心技術之一。

　　

【正文】 屋外配電裝置的安全凈距 設計配電裝置確定帶電導體之間和導體對接地構造的距離時還要考慮減少相間短路的可能性及減小電動力。如軟導線在短路電動力，風擺，溫度 等 因素作用下使相間及對地距離了的減小，隔離開關。開斷允許電流不致發(fā)生相間和接地故障，以及減小大電流導體附近的鐵磁物質的發(fā)熱。 110KV 及以上還要考慮減小電暈損失，帶電檢修等因素。 表 110kv,220kv 屋外配電裝置的安全凈距 (mm) 符號 適應范圍 額定 凈距 （ mm） 110KV 33 A1 1:帶電部分至接地部分之間 2:網 ,板狀遮欄向 上延伸線距地 處 ,與遮欄上 方帶電部分之間 1000 A2 1:不同相的帶電部分之間 2:斷路器和隔離開關大案斷口兩側帶電部分之間 1100 B1 1:柵狀遮欄至帶電部分之間 2:交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間 3：設備運輸時，其外廓至無遮攔帶電部分之間 4：帶電作業(yè)時的帶電部分至接地部分 之間 1750 B2 網狀遮欄至帶電部分之間 1100 C 1：無遮欄裸體至地面之間 2：無遮欄裸體至建筑物，建筑物 頂部之間 3500 D 1：平行的不同時停電檢修的無遮欄裸體之間 2： 帶電部分與與建筑物，建筑物的邊沿部分之間 3000 屋外高壓配電裝置的若干問題 母線及構造 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，軟母線和分裂導線，三相水平布置。用懸式絕緣子懸掛在母線構造架上。軟母線可選用較大的檔距，但檔距越大，導線弧垂也越大。因而導線相間及對地距離就要增加。母線及跨越線構架的寬度和高度均需要加大。 電氣設備的布置 按照斷路器在配電裝置中所占據的位置，可分為：單列、雙列和三列布置。斷路器的各種排列方式，必須根據主線和地地形條件，總體布置和出線方向等多種因素合理選擇。 隔離開關電流、電壓互感器等均采用高式布置，其支架高度的要求與斷路器相同。避雷器也有高式和低式兩種布置。 110KV 及以上的閥型避雷器器身細長。如安裝在 高的支架上，其頂部離地 34 面高 ，穩(wěn)定度很差。一般可裝設在 的落地基礎上。磁吹避雷器及 35KV 閥型避雷器形體矮小，穩(wěn)定度較好，一般可采用高式布置 本變電所的配電裝置 10KV 屋內配電裝置。采用兩層配式布置，一層布置電流互感器、斷路器；二層布置隔離開關、母線。 110KV 屋外配電裝置。采用普通 中型 配電裝置。 電壓等級 弧垂 線間距離 構架 高度 構架寬度 110KV 母 線 出 線 X 型母線架 出線 門型母線架 母線構架 雙層構架 出線構架 X 型母線架 出線 門型母線架 10 13 35 七 繼電保護 變壓器的 保護 電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響，而本次所設計的變電所是市區(qū) 110KV 降壓變電所，如果不保證變 壓器的正常運行，將會導致全所停電， U 影響下一降變電所供電可靠性。 變壓器的故障可分為內部和外部兩種故障。內部故障系指變壓器油廂里面 U 的各種故障，主要故障類型有： 1）各繞組之間發(fā)生的相間短路； 2）單相繞組部分線區(qū)之間發(fā)生的匝間短路； 3）單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地短路； 4）鐵芯燒損。 變壓器的外部故障類型有： 1）絕緣套管網絡或破碎而發(fā)生的單相接地（通過外殼）短路； 2）引出線之間發(fā)生的相間故障。 變壓器的不正常運行情況主要有： 1）由于外部短路或過負荷而引起的過電流； 2）油箱漏油而造成的 油面降低； 3）變壓器中性點電壓升高或由于外加電壓過高而引起的過勵磁。 為了防止變壓器發(fā)生各種類型故障和不正常運行時造成不應有的損失，保證系統(tǒng)安全連續(xù)運行，故變壓器應裝設一序列的保護裝置。 變電所主變保護的配置 瓦斯保護 瓦斯保護是變壓器的主要保護，它可以反映油箱內的一切故障。包括：油箱內的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關接觸不良或導線焊接不良等。瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結構簡單。但是它不能反映油箱外部電路（如引出線上）的故障，所以不能作為保護變壓 器內部故障的唯一保護裝置。另外，瓦斯保護也易在一些外界因素（如地震）的干擾下誤動作，對此必須采取相應的措施。 差動保護 36 差動保護是變壓器的主保護，是按循環(huán)電流原理裝設的。 主要用來保護雙繞組或三繞組變壓器繞組內部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護變壓器單相匝間短路故障。 從理論上講，正常運行及外部故障時，差動回路電流為零。實際上由于兩側電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運行和外部短路時，差動回路中仍有不平衡點流 Iumb 流過，此時流過繼電器的電流 IK 為 Ik=I1I2=Iumb 要求不平衡點流應盡量的小，以確保繼電器不會誤動。 當變壓器內部發(fā)生相間短路故障時，在差動回路中由于 I2 改變了方向或等于零（無電源側），這是流過繼電器的電流為 I1 與 I2 之和，即 Ik=I1+I2=Iumb 能使繼電器可靠動作。 變壓器差動保護的范圍是構成變壓器差動保護的電流互感器之間的電氣設備、以及連接這些設備的導線。由于差動保護對保護區(qū)外故障不會動作，因此差動保護不需要與保護區(qū)外相鄰元件保護在動作值和動作時限上相互配合，所以在區(qū)內故障時，可以瞬時動作。 過流保護 為了反應變壓器外部故障而引起的變 壓器繞組過電流，以及在變壓器內部故障時，作為差動保護和瓦斯保護的后備，所以需裝設過電流保護。 而本次所設計的變電所，電源側為 110KV，主要負荷在 35KV 倒即可裝設兩套過電流保護，一套裝在中壓側 35KV 側并裝設方向元件，電源側 110KV 側裝設一套，并設有兩個時限 ts 和 tⅢ ，時限 定原側為 tⅢ ≥tⅡ +△ t，用 U 切除三側全部斷路器。 變壓器的過負荷電流，大多數情況下都是三相對稱的，因此只需裝設單相式過負荷保護，過負荷保護一般經追時動作于信號，而且三繞組變壓器各側過負荷保護均經同一個時間繼電器。 對于大接地電流 的電力變壓器，一般應裝設零序電流保護，用作變壓器主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護，一般變電所內只有部分變壓器中性點接地運行，因此，每臺變壓器上需要裝設兩套零序電流保護，一套用于中性點接地運行方式，另一套用于中性點不接地運行方式。 37 線路保護 一般配置距離保護作為反映相間故障的保護，配置零序電流方向保護或接地距離保護作為接地故障的保護，采用遠后備方式。 裝設距離及零序保護。包括三段式相間距離保護及兩段式接地距離保護，零序保護為四段式零序電流方向保護。 綜合重合閘裝置，裝設斷路器失靈保護，兩臺 斷路器合用一套保護。 110KV 母線保護 采用電流相位比較式保護。 110KV 回路故障錄波器。 110KV 母聯兼旁路斷路器保護。 （一）、兩段式相間電流和零序電流保護。 （二）、 PLH11A/2K 型距離保護裝置。 （三）、綜合重合閘裝置。 10KV 線路保護。 （一） 采用三段式相間電流、 Ⅰ 段零序電流及重合閘保護裝置。 （二）采用方向零序電流橫差保護、距離保護包括： 三段式相間距離保護及兩段式接地距離保護、零序保護為四段式零序電流方向保護。 38 八 防雷及接地體設計 電氣設備在運行中承受的過電壓，有來自外部的 雷電過電壓和由于系統(tǒng)參數發(fā)生變化時電磁能量產生振滿和積聚而引起的內部過電壓兩種類型。 防雷保護的設計 變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，是電能供應的來源，一旦發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，而且電氣設備的內絕緣會受到損壞，絕大多數不能自行恢復會嚴重影響國民經濟和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保證電氣設備的安全運行。 變電所的雷害來自兩個方面，一是雷直擊變電所，二是雷擊輸電線路后產生的雷電波沿線路向變電所侵入，對直擊雷的保護，一般采用避雷針和避雷線，使所有設備都處于避雷針（線）的保護范圍之內，此外 還應采取措施，防止雷擊避雷針時不致發(fā)生反擊。 對侵入波防護的主要措施是變電所內裝設閥型避雷器，以限制侵入變電所的雷電波的幅值，防止設備上的過電壓不超過其中擊耐壓值，同時在距變電所適當距離內裝設可靠的進線保護。 避雷針的作用：將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地，從而保護設備，避雷針必須高于被保護物體，可根據不同情況或裝設在配電構架上，或獨立裝設，避雷線主要用于保護線路，一般不用于保護變電所。 避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設備，它實質是一個放電器，與被保護的電氣設備并聯，當作用電壓超過一定幅值 時，避雷器先放電，限制了過電壓，保護了其它電氣設備。 避雷針的配置原則： 電壓 110KV 及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構架或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000n 米的地區(qū)，宜裝設獨立的避雷針。 獨立避雷針（線）宜設獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過 10n。 35KV 及以下高壓配電裝置架構或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。 在變壓器的門型架構上，不應裝設避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設避雷針后，構架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點在址中距離 很難達到不小于 15M 的要求。 39 避雷器的配置原則 1）配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器。 2）旁路母線上是否應裝設避雷器，應 在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足而定。 3） 220KV 以下變壓器和并聯電抗器處必須裝設避雷器，并盡可能靠近設備本體。 4） 220KV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。 5）三繞組變壓器低壓側的一相上宜設置一臺避雷器。 6） 110KV—220KV 線路側一般不裝設避雷器。 接地裝置的設計 接地就是指將地面上的金屬物體 或電氣回路中的某一節(jié)點通過導體與大地相連，使該物體或節(jié)點與大地保持等電位，埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置。 本變電所采用棒形和帶形接地體聯合組成的環(huán)形接地裝置。接地裝置應盡可能埋在地下，埋設深度一般為 —1 米，圍繞屋內外配電裝置，主控樓、主廠房及其它需要裝設接地網的建筑物，敷設環(huán)形接地網。這些接地網之間的相互聯接線不應少于兩根干線。接地網的外像應閉合，外像各角做成圓弧形，圓弧半徑不宜小于均壓帶間距離的一半，在接地線引進建筑物的入口處，應設標志。 主變中性點放電間隙保護 為了保護變壓器中性點，尤 其是不接地高壓器中性點的絕緣，通常在變壓器中性點上裝設避雷器外，還需裝設放電間隙，直接接地運行時零序電流保護起作用，動作 接地變壓器，避雷器作后備；變壓器不接地時，放電間隙和零序過電壓起保護作用，大氣過電壓時，線路避雷器動作，工程過電壓時，間隙保護動作。因氧化鋅避雷器殘壓低，無法與放電間隙無法配合，故選用閥型避雷器。 40 致 謝 在老師的指導下 ,經過不懈的努力次設計完成了，在此，我對老師給予我的幫助表示衷心的感謝 ,并且感謝曾給予我?guī)椭耐瑢W。 通過此次的畢業(yè)設計，使我了解 了設計的要求 及設計內容，更加深刻 得 了解課本中的內容，使知識與理論相結合，使基礎知識與實際操作緊密聯系。尤其對主接線，電氣設備以及選擇方法進一步掌握。 在此，我要感謝在此次設計過程中給予我?guī)椭睦蠋?以及同學， 感謝老師對我悉心的教導 ， 感謝每位同學的幫助和鼓勵 ， 感謝你們！ 同時，我也要感謝那些教育過我，幫助過我的老師。在此，我向您們說一聲：謝謝您！老師！ 你們辛苦了！ 。 41 參考資料 教材《發(fā)電廠電氣部分》； 教材《電力系統(tǒng)分析》； 教材《繼電保護》； 電力工程電氣設備手冊（第一、二冊）； 10220KV 變電所設計手冊；