畢業設計-110kv變電站一次部分設計-資料下載頁

【導讀】技術文獻的能力。某郊區變電站，電壓等級為110/10KV，站區平均海拔200米，為，均通過架空線得以供電。電流的計算，主要電氣設備選擇，防雷保護設計等。畢業設計從第5周到第16周共12周時間。第5周，熟悉題目，查閱資料，調研。第14周，征求現場指導老師的意見，對設計進行改進。度的合理性；提供的參考文獻數量；是否同意下達任務書等方面進行審核。成績，并向學生公布。并根據畢業設計（論文）質量標準給出實際得分。

　　

【正文】 器，當二次側負荷不對稱時，特 別是在單相接地時，三相磁路不對稱，將增大誤差。故用于接入精度要求較高的計費電能表時，不宜采用三相式 電壓互感器，可采用三個 單相 電壓互感器組或兩個單相電壓互感器接成不完全三角形。 。 3～ 35kV 電壓互感器一般經隔離開關和熔斷器接入高壓電網。 110kV 及以上的 互感器可靠性較高，電壓互感器只經過隔離開關與電網連接。 電壓互感器 一次繞組額定電壓 U1N，應根據 互感器的接線方式來確定其相電壓或相間電壓。電壓互感器的接線方式很多，常用有以下幾種： ⑴ 一臺單相 電壓互感器，當用于 110kV 及以上中性點接地系統時，可測量某一相對地電壓； 當用于 35kV 及以下中性點不接地系統時，只能測量相間電壓，不能測量相對地電壓； ⑵ 三臺 單相三繞組 電壓互感器 YN， yn， d11 接線，或 YN， y， d11 接線（二次側星形繞組中性點不直接接地，而采用 b 相接地），廣泛應用于各電壓級系統，而 3～ 15kV 電壓級廣泛采用 三相式 電壓互感器。其二次繞組用于測量 相間電壓和相對地電壓，輔助 二次繞組接成開口三角形，供接入中性點不接地電網的絕緣監視儀表、繼電器使用，或供中性點直接接地系統的接地保護用； ⑶ 兩臺 單相 互感器分別 跨接于電網的 UAB及 UBC的線間電壓上，接成不完全三角形接線（也稱 V， v 接線），廣泛應用在 20kV 以下中性點不接地的電網中測量三個相間電壓，節省一臺 互感器（仍不能測量 相對地電壓）。這種不完全三角形接線，用于測量兩個線電壓 UAB與 UBC，當互感器的主要二次負荷是電能表和功率表時，這種接線方式最為恰當。 電壓互感器 二次繞組額定電壓通常是供額定電壓為 100V 的儀表和繼電器的電壓繞組使用。顯然，單個 單相式 電壓互感器的二次繞組電壓為 100V，而其余可獲得相間電壓的接線方式，二次繞組電壓為 100/√ 3V；電壓互感器開 口三角形的輔助繞組電壓用于 35kV 及以下中性點不接地系統的電壓為 100/3V，而用于 110kV及以上的中性點接地系統的為 100V。 。根據儀表和繼電器接線要求選擇 電壓互感器的接線方式，并盡可能將負荷均勻分布在各相上，然后計算各相負荷大小，按照所接儀表的準確級和容量，選擇互感器的準確級和額定容量?；ジ衅鞯念~定二次容量（對應于所要求的準確級），應不小于電壓互感器的 二次負荷，即 S2N≧ S2，而二次負荷 S2=√ [（∑ P0） 2+（∑ Q0） 2]，其中 P0、 Q0分別為各儀表的有功功率和無功功率。 電壓互感器三相負荷常不相等，為滿足準確級要求，通常以最大相負荷進行比較。計算電壓互感器各相的負荷時，必須注意互感器和負荷的接線方式。 110KV 側 PT的選擇 《電力工程電氣設計手冊》 250 頁， 35～ 110KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結構電磁式電壓互感器，接在 110KV 及以上線路側的電壓互感器，當線路上裝有載波通訊時，應盡量與耦合電容器結合，統一選用電容式電壓互感器。 35KV 及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側 PT是當首端有電源時，為監視線路有無電壓進行同期和設置重合閘。 TYD 系列電容式 電壓互感器 由電容分壓器、電磁裝置及阻尼器組成，戶外型產品，適用于交流 50Hz、中性點接地系統，作電壓、電能測量及繼電保護用，并兼作電力線載波耦合電容器用。 查 《電力工程電氣 設備 手冊》 ，選擇 TYD110/ 3 ，其參數如下： 型號 額定電壓（ kV） 二次 負荷 （ VA ） 分壓電容量（ uF） 初級 繞組 次級 繞組 剩余電壓繞組 級 級 TYD110/ 3 110/ 3 10KV側 PT 的選擇 6～ 20KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結構；在高壓開關柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結構。當需要零序電壓時，一般采用三相五柱 電壓互感器 。 查 《電力工程電氣 設備 手冊》 ，選擇 JSJW10，其參數如下： 型號 額定電壓（ kV） 二次 負荷 （ VA ） 最大 容量 （ VA ） 連接組標號 初級 繞組 次級 繞組 輔助 繞組 級 1 級 3 級 JSJW10 10 YN， yn0（輔助繞組接成開口三角形） 三 .PT 的配置 ⑴ 母線。除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組 電壓互感器 ，用于同步、測量儀表和保護裝置。 旁路母線上是否裝設 電壓互感器 ，要根據出線同期方式而定。當需用旁路斷路器代替出線斷路器實現同期操作時，則應在旁路母線裝設一臺單相 電壓互感器 供同期使用，否則，不必裝設； ⑵ 線路。 35KV 及以上 輸電線路， 當 對 端有電源時，為監視線路有無電壓 、進行同 步 和設置重合閘 ，裝有一臺單相 電壓互感器 ； ⑶ 發電機。一般裝 2～ 3 組 電壓互感器 。一組（三只單相、雙繞組）供自動調節勵磁裝置。另一組供測量儀表、同期和保護裝置使用。該 互感器 采用三相五柱式或三只單相接地專用 互感器 ，其開口三角形繞組供發電機在未并列之前檢查是否有接地故障之用。當 互感器 負荷太大時，可增設一組不完全星形連接的 互感器 ，專供測量儀表使用。大、中型發電機中性點常接有單相 電壓互感器 ，用于100%定子接地保護 ； ⑷ 變壓器。變壓器低壓側有時為了滿足同期或繼電保護的要求，設有一組電壓互感器 。 絕緣子和穿墻套管的選擇 在發電廠變電站的各級電壓配電裝置中，高壓電器的連 接、固定和絕緣，是由導電體、絕緣子和金具來實現的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強度和機械強度，耐熱、耐潮濕。 選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環境中可靠的工作。 穿墻套管用于母線在屋內穿過墻壁和天花板以及從屋內向屋外穿墻時使用，6～ 35KV為瓷絕緣， 60～ 220KV為油浸紙絕緣電容式。 第七章 防雷保護設計 變電站是防雷保護的重要部份，雷云放電能使母線上引起短路，造成重大事故。大氣過電壓能使變電站的設備，特別是變壓器“內絕緣”損壞，這是最嚴重的 事故，因為變壓器是變電站內最貴重的設備，一旦發生雷擊事故，則能引起停電，不但設備受到損害，而且給用戶和系統造成很大的損失。故必須采取保護措施，使變電站的絕緣不致在大氣過電壓作用下發生損壞。 發電廠、變電所的直擊雷過電壓保護，可采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成網等。具體措施如下： ⑴ 對主廠房需裝設的直擊雷保護，或為保護其他設備而在主廠房上裝設的避雷針，應①加強分流；②防止反擊；③裝設集中接地裝置； ⑵ 主控制樓（室）或網絡控制樓及屋內配電裝置直擊雷的保護措施為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若結構為非導電的屋頂時，采用避雷帶保護。 ⑶ 峽谷地區的發電廠、變電所宜用避雷線保護； ⑷建筑物屋頂上的設備金屬外殼、電纜外皮和建筑物金屬構件，均應接地； ⑸ 上述需裝設直擊雷保護裝置的設施，其接地可利用發電廠、變電所的主接地網，但應在直擊雷保護裝置附近裝設集中接地裝置。 ⑹ 對于六氟化硫全封閉變電所，不需要專門設立避雷針、避雷線，而是利用六氟化硫全封閉組合電器的金屬筒作為接閃器，并將其接地即可。對其引出線敞露部分或混合變電所中的露天母線等，則應 設避雷針、避雷線予以保護。 雷電直擊的防護 對直擊雷的防護措施是讓雷電在人為設置的直擊雷防護裝置上放電，使雷電流沿防護裝置瀉入地中，以免被保護的設備或建筑物受到損壞。 雷擊直擊雷防護裝置時，雷電流經接閃器，沿引下線流入接地裝置的過程中，由于各部分阻抗的作用，接閃器、引下線、接地裝置上將產生不同的較高對地電位，若被保護物與其間距不夠時，會發生直擊雷防護裝置對被保護物的放電現象，稱為“反擊”。 雷電“反擊”的防止措施有兩種：一是使被保護物與直擊雷防護裝置保持一定的安全距離；一是將被保護物與直擊雷 防護裝置作等電位連接，使其之間不存在電位差。 雷電過電壓的防護 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。當雷電侵入波或操作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。 各種 避雷器 的主要應用場合如下： ⑴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。保護間隙主要用于 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、變電所進線段保護； ⑵閥式 避雷器 和金屬氧化物 避雷器 主要 用于發電廠和變電所中的過電壓保護。 雷電侵入波過電壓的防護 對直擊雷電進行防護， 只 保護配電裝置的絕緣是不夠的。因為雖然變電站在保護范圍以內，而在輸電線路中還是有線路遭受雷擊的可能的，線路遭到雷擊后，雷電波將沿線路侵入變電站，其陡度很大，大于變壓器的絕耐壓水平，所以對侵入的雷電波也要進行防護。 為了防止侵入波損壞電氣設備，可利用閥型避雷器以及與閥型避雷器相配合的進線保護段進行保護。 ⑴架空進線保護 為防止或減少近區雷擊閃絡，對未沿全線架設避雷線的 35～ 110kV 架空送電線路，應在變電所 1～ 2 ㎞ 的進線段架設避雷線，避雷線的保護角不宜超過 20176。，最大不能超過 30176。 ⑵電纜進線保護 發電廠、變電所的 35kV 及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應裝設閥型避雷器，其接地端應與電纜的金屬外皮連接。對三芯電纜，末端的金屬外皮應直接接地；對單芯電纜，為防止在電纜外皮中產生環流，只允許將電纜一端的外皮直接接地，而另一端應經接地器或保護間隙接地，也可用氧化鋅避雷器進行保護。 避雷器的選型 對于 110kV 側配電裝置 及屋外安裝的變壓器 ，裝設 獨立 避雷 針； 10kV 母線段 和架空進線 加裝一組氧化鋅避雷器， （與電壓互感器同處在一個間隔內）。 110KV 側 避雷器 的選擇 可選 HY5W102/266 型避雷器對 110kV 側的設備進行保護。 HY5W102/266 型避雷器技術參數： 額定電壓： 102（ kV） 持續運行電壓： 110（ kV） 雷電沖擊殘壓不大于 266（ kV） 操作沖擊殘壓不大于 102（ kV） 10KV側 避雷器 的選擇 可選 HY5WZ17/45 型避雷器對 10kV 側及設備進行保護。 HY5WZ17/45 型避雷器技術參數： 避雷器額定電壓： 17（ kV） 持續運行電壓： （ kV） 系統 額定電壓： 10（ kV） 標稱電流 5kA 下殘壓不大于 45（ kV） 致 謝 經過近兩個月的努力， 110KV 變電站電氣一次部分終于設計完成了，在此我對所有給予我幫助的人們表示衷心的感謝。 此次校外設計期間，鞏義隆四方電力設計院給予了我很大的 幫助。單位里的同事熱心、友好，不論工作性質 、不論忙閑 ，對我的請教總是有求必應，耐心講解，盡力為我排疑解難，給我提供手冊、圖紙等各種寶貴資料，教我如何看圖紙、使用辦公軟件，在工程 實際 中如何自學等，使我學到了不少在學校學不到的東西。通過這次畢業設計，我對以前學習的知識有了更深的理解 ,并使知識得到了進一步的鞏固。 這次設計能夠順利完成，也要感謝我的指導老師任老師的大力支持，這期間曾給任老師添了不少麻煩，在此表示衷心感謝。 參考文獻 ⑴ 雍靜，供配電系統，北京：機械工業出版社， ⑵ 房俊龍等，電力系統分析，北京：中國水利水電出版社， 2021 ⑶ 熊信銀，發電廠電氣部分，北京：中國電力出版社， ⑷ 水利電力部西北電力設計院，電力工程電氣設計手冊 —— 電氣一次部分，北京：中國電力出版社， 1996 ⑸ 電力工業部西北電力設計院，電力工程電氣設備手冊 —— 電氣一次部分，北京：中國電力出版社， 1998 ⑹ 國家電網公司輸變電工程 —— 典型設計 —— 110kV 變電站分冊（方案 A1）