畢業設計--住宅小區電力系統10kv供電系統設計-資料下載頁

　　

【正文】 磁或渦流引起油箱、箱蓋等發熱； ④長期過負荷運行，事故過負荷； ⑤散熱條件惡化等。 運行時發現變壓器溫度異常，應 先查明原因后，再采取相應的措施予以排除，把溫度降下來，如果是變壓器內部故障引起的，應停止運行，進行檢修。 (7)噴油爆炸 噴油爆炸的原因是變壓器內部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護裝置又未能及時切斷電源，使故障較長時間持續存在，使箱體內部壓力持續增長，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強度薄弱之處噴出形成事故。 ①絕緣損壞：匝間短路等局部過熱使絕緣損壞；變壓器進水使絕緣受潮損壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞等導致內部短路的基本因素。 ②斷線產生電弧：線組導線焊接不良、引線連接松動等因素在大電流沖擊 下可能造成斷線，斷點處產生高溫電弧使油氣化促使內部壓力增高。 ③調壓分接開關故障：配電變壓器高壓繞組的調壓段線圈是經分接開關連接在一起的，分接開關觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負荷電流和短路電流，如分接開關動靜觸頭發熱，跳火起弧，使調壓段線圈短路。 (8)嚴重漏油 變壓器運行中滲漏油現象比較普遍，油位在規定的范圍內，仍可繼續運行或安排計劃檢修。但是變壓器油滲漏嚴重，或連續從破損處不斷外溢，以致于油位計已見不到油位，此時應立即將變壓器停止運行，補漏和加油。 變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開 關暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；運行中受到震動；外力沖撞；油箱銹蝕嚴重而破損等。 (9)套管閃絡 變壓器套管積垢，在大霧或小雨時造成污閃，使變壓器高壓側單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機械應力、熱應力而破損也是引起閃絡的因素。變壓器箱蓋上落異物，如大風將樹枝吹落在箱蓋時引起套管放電或相間短路。 變壓器的不正常運行狀態主要由于變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的電流和中性點過電壓；由于負荷超過額定容量引起的過負荷以及 由于漏油等原因而引起的油面降低。此外，對大容量變壓器，由于其額定工作時磁通密度相當接近于鐵芯的飽和磁通密度，因此在過電壓或低頻等異常運行方式下，還會發生變壓器的過勵磁故障。 對于變壓器的故障及不正常運行狀態，變壓器應裝設以下保護裝置：瓦斯保護，過電流保護，過負荷保護。 1. 瓦斯保護 室外容量在 800KVA 及以上及室內容量在 400KVA 及以上的油浸式變壓器裝設瓦斯保護，作為變壓器油箱內各種故障和油面降低的主保護。 瓦斯保護是變壓器內部故障的主要保護元件，對變壓器匝間和層間短路、鐵 芯故障、套管內部故障、繞組內部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作。當油浸式變壓器的內部發生故障時，由于電弧將使絕緣材料分解并產生大量的氣體，從油箱向油枕流動，其強烈程度隨故障的嚴重程度不同而不同，反應這種氣流與油流而動作的保護稱為瓦斯保護，也叫氣體保護。瓦斯保護也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。 瓦斯繼電器具有反映油箱內油、氣狀態和運行情況的功能。用它構成的瓦斯保護能反應包括縱聯差 動保護不能反應的輕微故障在內的各種故障和不正常狀態。瓦斯繼電器是構成瓦斯保護的主要元件。它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，為了不妨礙氣體的流通，變壓器安裝時應使頂蓋沿瓦斯繼電器的方向與水平面具有 1%～ %的升高坡度。通往繼電器的連接管具有 2%～ 4%的升高坡度。瓦斯保護的原理接線圖如 41： 由其它保護來12信號信號輕瓦斯信號 圖 41 瓦斯保護的原理接線圖 圖中，瓦斯繼電器中上面的觸點表示“輕瓦斯保護”，動作后經延時發出報警信號。下面的觸點表示“重瓦 斯保護”，動作后起動變壓器保護的總出口繼電器，使斷路器跳閘。當油箱內部發生嚴重故障時，由于油流的不穩定可能造成觸點的抖動，為使斷路器能可靠跳閘，選用了具有自保持線圈的 BCJ 中間繼電器。為防止變壓器換油或進行試驗時引起重瓦斯保護誤動，可利用 QP將跳閘回路切換到信號回路。 瓦斯保護的主要優點是動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、能反應變壓器油箱內部發生的各種類型故障。 瓦斯保護的缺點是不能反應油箱以外變壓器套管及引出線等部位發生的故障，所以不能作為變壓器內部故障的唯一保護。 2. 過電流保護。作為變壓器外部短路及 其主保護的后備保護。 為了防止外部短路引起變壓器線圈的過電流，并作為差動和瓦斯保護的后備保護，變壓器還必須裝設過電流保護，對于單側電源的變壓器，過流保護裝在電源側，保護動作是切斷變壓器各側開關。過流保護的動作應按躲過變壓器的最大工作電流整定。 一次動作電流為 maxI wrekop IKK?= ??= A 繼電器動作電流為 ??m wire kkop IkKK kK —— 可 靠系數，取 reK —— 返回系數，取 maxwI —— 變壓器最大工作電流，無法確定最大負荷時，按額定電流乘以 代替。 iK —— 電流互感器變比 靈敏系數校驗 ? ?opks IIK 2min? = ?*1009900 28 符合要求 3. 過負荷保護 變壓器過負荷保護大都是三相的，所以過負荷保護可采用單電流繼電器接線方式，經過一定延 時作用于信號，保護裝置的電能工作電流按躲過變壓器額定電流整定。 變壓器過負荷保護大都是三相的，所以過負荷保護可采用單電流繼電器接線方式，經過一定延時作用于信號，保護裝置的電能工作電流按躲過變壓器額定電流整定。 一次動作電流為 TNrekoop IKI .. k?= ? = A 繼電器動作電流為 TNire kkoop IKKI ... k?= = A 動作時限整定為 10s。 式中， kK —— 可靠系數，取 ， reK —— 返回系數，取 ， iK —— 電流互感器變比。 第 5 章 防雷與接地 裝設直擊雷保護的范圍 應裝設直擊雷保護裝置的設施，變電站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。下列設施應裝設直擊雷保護裝置： （ 1） 屋外配電裝置，包括組合導線和母線廊道。 （ 2） 油處理室、燃油泵房、漏天油罐及 其架空管道、裝卸油臺、大型變壓器修理間等建筑物。 直擊雷保護的措施 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，應采取如下措施： （ 1）加強分流：用扁鋼將所有避雷針水平連接起來，并與主廠房柱內鋼筋焊接成一體。在適當地方接引下線，一般應隔 1020m引一根。引下線數目應盡可能多些。 （ 2）防止反擊：設備的接地點盡量遠離避雷針接地引下線的入地點，避雷針接地引下線應盡量遠離電氣設備，為了防止因下線向發電機回路發生反擊而可能危及發電機絕緣，已在靠近避雷針引下線的發電機出口處裝設一組避雷 器。 （ 3）裝設集中接地裝置：上述接地應與總接地網連接，并在連接處加集中接地裝置，其工頻接地電阻應大于 10 歐。 接地裝置的分類 接地裝置可分為保護接地和防雷接地。接地的基本概念，二者都是共同的，而且在工程設施中也常常互有聯系，所以也要提及工作接地和保護接地。電力系統中各種電氣設備的接地可分為以下兩種： （ 1）保護接地 為了人身安全，無論在發，配電還是用電系統中都將電器設備的金屬外殼接地，這樣就可以保證金屬外殼經常固定為地單位，一旦設備絕緣損壞而使外殼帶電時不只有危險的電壓升高以避免工作 人員觸電傷亡，但當設備發生故障而有接地短路電流流入大地時，接地點和與它緊密相連的金屬導體的電位升高，有有可能威脅到人身安全。 （ 2）防雷接地 這是針對防雷保護的需要而設置的，目的是減小雷電流通過接地裝置時的地電位升高。 從物理過程看，防雷接地與前兩種接地有兩點區別，一是雷電流的幅值大，二是雷電流的等值頻率高。雷電流的幅值大，就會使地中電流密度增大，因而提高了土壤中的電場強度，在接地體附近尤為顯著。若此電場強度超過土壤擊穿場強時在接地體周圍的土壤中便會發生局部火花放電，使土壤導電性增大，使接地電阻減小，因此， 同一接地裝置在幅值甚高的沖擊電流作用下，其接地電阻要小于工頻電流的數值，這種效應稱為火花效應。 另一方面，由于雷電流的等值頻率較高，這就是接地體自身電感的影響增加，阻礙電流向接地體遠端流通，對于長度長的接地體這種影響更加明顯。結果會使接地體得不到充分利用，使接地裝置的電阻值大于工頻接地電阻值。這種現象稱為電感影響。由于上述兩方面原因，同一接地裝置在沖擊和工頻電流作用下，將具有不同的電阻值。 接地裝置的布置 變電所的接地裝置應充分利用以下自然體接地： （ 1）埋設在地下的金屬管道（易燃和有爆炸介質的管道除 外）； （ 2）金屬井管； （ 3）與大地有可靠連接建筑物及構筑物的金屬結構和鋼筋混凝土基礎； （ 4）水工建筑物和類似建筑物的金屬結構和鋼筋混凝土基礎； （ 5）穿線的鋼管，電纜的金屬外皮； （ 6）非絕緣的架空地線； 在利用了自然接地后，接地電阻尚不能滿足要求時，應裝置人工接地體。對于大接地短路電流系統的發電廠和變電所則不論自然接地體的情況如何，仍應裝設人工接地體。 變電所接地網中的垂直接地體對工頻電流散流作用不大。防雷接地裝置可采用垂直接地體，作為避雷針、避雷線和避雷器附近加強集中接地和散泄雷電流之用。 人工接 地網的外緣應閉合，外緣各角應做成圓弧形，圓弧的半徑不易小于均壓帶間距的一半。接地網內應裝設水平均壓帶，接地網的埋深一般采用 。 致謝 大學三年的學習時光已經接近尾聲，在此，我想對我的母校，我的父母，親人們，我的老師和同學們表達我由衷的謝意。感謝我的家人 對 我大學三年學習的默默支持，感謝我的母校平頂山工業職業技術學院給了我大學三年深造的機會，讓我能繼續學習和提高，老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨，同學們在學習中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的三年充滿了感動。 這次畢 業論文設計我得到了很多老師和同學的幫助，其中我的論文指導老師郭宗躍郭主任 和徐亞軍老師 對我的關心和支持尤為重要，每次遇到難題，我最先做的就是向郭主任 或者徐老師 尋求幫助，而郭主任 或者徐老師 每次不管忙或者閑 ，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法，郭主任 和徐老師 平日里工作繁多，但我做畢業設計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式的調整等各個環節中都會給予我悉心的教導，這幾個月以來，郭主任 和徐老師 不僅在學業上給我以精心指導，同時，還在思想上給我以無微不至的關懷，在此謹向郭主任 和徐老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。也感謝在整個畢業設計期間和我密切合作的王俊同學和曾經早在各個方面幫助過我的伙伴們，在此，我再次真誠地想幫助過我的老師和同學們表示感謝！ 參考文獻 [1]苑舜，韓水編著 .配電網無功優化及無功補償裝置 . 北京：中國電力出版社， 2021 [2]陳珩主編 .電力系統穩態分析（第三版） .北京：中國電力出版社， 2021 [3]李光琦主編 .電力系統暫態分析（第三版） .北京：中國電力出版社， 2021 [4]張保會 ,索南加樂主編 .電力系統繼電保護 . 北京：中國電力出版社， 1990 [5]焦留成主編 . 實用供配電技術手冊 .北京：機械工業出版社， 2021 [6]蘇文成主編 . 工廠供電 . 北京：機械工業出版社， 1999 [7]水利電力部西北電力設計院編 .電力工程電氣設計手冊 . 北京：中國電力出版社， 1996 [8]靳龍章，丁毓山主編 .電網無功補償實用技術 .北京：中國電力出版社， 1997 [9]電力工業部西北電力設計院編 .電力工程電氣設備手冊 . 北京：中國電力出版社， 1996 [10]張文元，施圍，邱毓昌主編 .高電壓技術 .西安交通大學出版社， 1994 [11]夏道止主編 .電力系統分析 .北京：中國 電力出版社， 2021 [12]劉介才編 .工廠供電 .北京：機械工業出版社 [13]熊信銀主編 . 發電廠電氣部分（第三版） .北京：中國電力出版社， 2021 [14]賀家李 ,宋從矩合編 .電力系統繼電保護原理 . 北京：中國電力出版社， 202