村地區性樞紐變電所設計畢業論文(已改無錯字)

　　

【正文】 22 (A)nI1000 (KA) (KA)Nbr 40 (KA) (KA)esI100 (A) esI80 (KA) (KA)Nbr 100 KQ])[( 6402??tI 9805142??tI所選斷路器和隔離開關合格因為：＞ 滿足關合電流要求esIch＞ 滿足開斷電流要求Nbr太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 34 頁＞ 滿足動穩定要求NbrIch＞ 滿足熱穩定要求t2KQ三、35KV 側高壓斷路器和隔離開關的選擇最大持續工作電流： ???NUSI根據 ≤ ， ≤ ，可以進行初選gmaxIn斷路器：LW 8—35/2500；隔離開關： GW5—35/2500校驗：∵固有分閘時間： = 后備保護時間： = prt滅弧時間： s（ 一般取 ~）04.?at6SF開斷計算時問： =++=根據 點計算電抗查短路電流計算曲線并換算成有名值2d∵ =∴ (KA）?.?II由于 =1s，故不計非周期熱效應：Kt 12)52..076.(.12)(. ?????IIQ= ])[(2sA將計算數據與斷路器和隔離開關的有關數據列于表 3 3表 3 3計算參數 LWl5—110/2022 GW4—110D/1000（KV ） NU35 （KVNU） 35 （KV ）NU35（A） (A)nI2500 (A)nI2500太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 35 頁 (KA) (KA) (KA) (KA)es 63 (A) esI80 (KA) (KA)NbrI63 KQ])[( 25042??t ??tI所選斷路器和隔離開關合格因為：＞ 滿足關合電流要求esIch＞ 滿足開斷電流要求Nbr＞ 滿足動穩定要求rIch＞ 滿足熱穩定要求t2KQ第三節 母線及避雷器的選擇常用的導體材料有銅、鋁和鋁合金，其中銅的電阻率低，強度大，抗腐蝕性強，是很好的導體材料，但它的用途廣，價格高，而鋁的電阻率雖為銅的 1．72 倍，但密度只有銅的 30％，我國鋁儲量豐富、價廉，故一般以鋁和鋁和金為導體材料。硬導體截面有矩形、槽形和管形。矩形導體集膚放應較大，一般用于 35KV， 及以下，槽形導體和機械強度好，截流量大，集膚效應系數較小，一般用在 4~8kv 配電裝置中管形導體集膚效應數較小，機械強度高，管內可以通水通風，可用于 8kv 以上的大電流母線；此外，圓管表面光滑，電暈放電電壓高，可用在 110kv 級以上配電裝置中常用的軟導線有銅芯鋁導線、組合導線、分裂導線和擴徑導線，后者多用于 330KV 及以上的配電裝置，110KV 及以上的高壓配電裝置，一般采用軟導線。太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 36 頁本變電站設計中，母線選擇鋼芯鋁鉸線裸導線一般按下列各項選擇和檢驗： 導線材料、類型和敷設方式 導體截面 電暈 熱穩定 動穩定 共振頻率一、母線截面選擇220Kv 母線截面選擇兩臺主變 220KV 側電流共 496A，考慮本所還供另一 220KV 變電所，另一 220KV 變電所按 504A 負荷計算，這樣本所母線最大負荷電流為 1000A，試選 2LGJQ—400。按長期發熱允許電流選擇： 2LGJQ 400 載流量為1650A，考慮本所年平均氣溫為 38 攝氏度，故取修正系數 K=，則2LGJQ—400 的實際載流量為 1650=1337A1000A。按經濟電流密度選擇： ??所以選 2LGJQ—400 合格。110KV 母線截面選擇：兩臺主變 110KV 側電流共 ，試選 2LGJQ—400，通過上面計算可知選 2LGJQ—400 合格。35Kv 側母線選擇：兩臺主變 35KV 側電流共 ，固選 2LGJQ—600。二、電暈、熱穩定、動穩定和共振頻率校驗： 由于所選 110KV、220KV 母線分別大于 LGJ—70 和 LGJ—300，所以不校驗電暈。 由于三側母線為軟母線，故不校驗動、熱穩定和共振頻率。 通過以上分析，在本變電所設計中母線選擇如下：表 3 4電壓 型式 載流220KV 2LGJQ—400 1650A太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 37 頁110KV 2LGJQ—400 1650A35KV 2LGJQ—600 1650A三、避雷器的選擇發電廠和變電所是電力系統的中心環節，如果發生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴重影響國民經濟和人民生活。因此，發電廠、變電所的防雷保護必須十分可靠。發電廠和變電所遭受雷擊，可能來自兩個方面：雷直擊于發電廠、變電所；雷擊線路，沿線路向發電廠、變電所入侵的雷電波。雷直擊于發電廠、變電所的防護措施是裝設避雷針。由于線路落雷頻繁，所以沿線路入侵的雷電波是發電廠、變電所遭受雷害的主要原因，沿線路入侵的雷電波如果不采取防護措施勢必造成發電廠、變電所電氣設備的損壞事故。其主要防護措施有：在發電廠、變電所內裝設閥型避雷器以限制入侵雷電波的幅值，使設備上的過電壓不超過其沖擊電壓值；在發電廠、變電所的進線上設置進線保護段以限制流經閥型避雷器的雷電流和限制入侵雷電波的陡度；對直接與架空線路連接的旋轉電機，還在電機母線上裝設電容器，限制入侵雷電波的陡度。避雷器的作用是限制過電壓以保護電氣設備，避雷器的類型主要有保護間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。無間隙、保護間隙和管型避雷器主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統、線路和發電廠(變電所 )進線段的保護，閥型避雷器用于變電所和發電廠的保護，在 220Kv 及以下系統主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統中還將用來限制內部過電壓或作內部過電壓的后備保護。保護間隙的熄弧能力較差，往往不能自行熄滅，引起斷路器跳閘，這樣，雖然保護間隙限制了過電壓，保護了設備，但將造成線路跳閘事故。管型避雷器具有較高的熄弧能力，但其缺點是明顯的：l、伏秒特性較陡但放電分散性較大，而一般變壓器和其它設備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平，二者不能太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 38 頁很好配合；管型避雷器動作后工作母線直接接地形成截波，對變壓器縱絕緣不利。閥型避雷器沒有上述缺點；正常工作時，間隙將電阻閥片與工作母線隔離以免母線的工作電壓在電阻閥片中產生電流將閥片燒壞。過電壓時，間隙擊穿，沖擊電流通過閥片流入大地，由于閥片的非線性特性，在閥片卜產生的電壓降將得到限制，使其低于被保護設備的沖擊電壓，設備就得到保護。氧化鋅避雷器的閥片以氧化鋅為主要材料，并具有很理想的非線性伏安特性，而它的主要優點還有：無間隙，故大大改善了陡波下的響應特性。無續流，故只要吸收過 IU 壓能量即可。3。電氣設備所受過電壓可以降低，在整個過電壓過程中都有電流流過，因此降低了作用_丁變電所電氣設備上的過電壓。通流容量大，可以用來限制內部過電壓。i、在正常運行時，它的荷電率極低，大大延長了使用壽命。通過氧化鋅避雷器的雷電流較小，殘壓低，能量小，可不必檢驗通流容量，并且造價低，從而逐漸取代了其它種類的避雷器而被廣泛應用。 《電力設備過電壓敬計規程》規定，采用滅弧性能較強又無并聯電阻的斷路器斷開勵磁電流標么值較大的空載變壓器時，所產生的高電壓可在斷路器與變壓器間裝設閥型避雷器。大接地短路電流系統中的中性點不接地的變壓器，如中性點絕緣非按線性電壓設計，應在中性點裝設保護裝置。與架空線路連接的三繞組變壓器低壓側如有開路運行可能，應采取防止靜電感應電壓危及該繞組絕緣的措施一在其一相上裝設一只閥型避雷器。變電所的每組母線上都應裝設閥型避雷器。綜上所述，應在變壓器與斷路器之間、在變壓器中性點、在三側母線上裝設避雷器，母線上的避雷器應盡量靠近變壓器側，因為變壓器是最重要的設備。斷路器非全相合閘時在變壓器中性點將出現很高的過電壓，中性點采用間隙保護予以防護。在本設計中，22()KV、110KV、35KV 側均采用氧化鋅避雷器。避雷器應按額定電壓和滅弧電壓進行選擇。避雷器選擇結果：太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 39 頁表 35陡波沖擊型號額定電壓（KV）系統電壓（KV ）在 2KV操作波電流下（波頭 30微秒）殘壓8/20 微秒雷電波沖擊電流下殘壓（KV ）1us —WY110 110 210 248 73 2862220 220 431 496 46 573SYWCZ—42/62 42 35 65 65第四節 電流互感器的選擇一、電流互感器的選擇電流互感器是一次系統和二次系統間的聯絡元件，用以分別向測量儀表、繼電器電流線圈供電，正確反映電氣設備的正常運行和故障情況。電流互感器的原理與變壓器相似，其具有以下特點：一次繞組串聯在電路中，并且匝數很少，故一次繞組中完全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流大小無關。電流互感器在接近短路的狀態下運行。電流互感器的配置為了滿足測量和保護的要求，在發電機、變壓器、出線、母線分段及母聯斷路器，旁路斷路器等回路中均裝有電流互感器，對中性點直接接地系統，一般按三相配置，對中性點非直接接地系統，按實際情況按二相或三相配置。對于保護用的電流互感器的裝設地點應按盡量消除主保護裝置的不保護區來設置。為防止支柱式電流互感器套管閃絡造成母線故障，電流互感器常裝設在斷路的出線或變壓器側。為減輕內部故障時對發電機的損傷，用于自動調節勵磁裝置的電流互太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 40 頁感器布置在發電機繞組的出線側，為便于分析和在發電機并入系統前發現內部故障，用于測量儀表的電流互感器應裝在發電機中性點側。電流互感器二次級的數量決定于測量儀表，保護裝置和自動裝置的要求。一般情況下，測量儀表和保護裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應采取措施，避免相互影響。因此，在同一回路中，往往需要數量很多的電流互感器，為了節約材料和投資，高壓電流互感器常由多個沒有磁聯系的獨立鐵芯和二次繞組與共用的一次繞組構成同一電流比、多個二次繞組的電流互感器。對于 110KV 及以上的電流互感囂，為了適應次電流的變化和減少產品規格，常將次繞組分成幾組，通過切換改變繞組的串并聯，以獲得 23 種電流比。對于保護用電流互感器，應保證在系統短路的情況下，電流互感器的復合誤差不應大于 10％，以保證對電流準確測量，使繼電保護正確動作。電流互感器一次回路額定電壓和額定電流應滿足： NSU?NSI?電流互感器的二次額定電流有 5A 和 lA 兩種，一般弱電系統用 lA，強電系統用 5A。35KV 以上配電裝置一般采用油浸瓷絕緣結構的獨立式電流互感器，常用L(c)系列。電流互感器的接線有單相接線、星形接線、不完全星形接線、差電流接線、零序接線。綜上所述，本變電所在變壓器三側、出線及母聯斷路器，旁路斷路器、主變壓器中性點回路中裝設電流互感器。110KV 和 220KV 系統采用三相配置，零序保護用電流互感器采用零序接線，主變 110KV 和 220KV 側差動電流互感器采用三角形接線。主變中性點電流互感器采用單相接線。其余電流互感器均采用星形接線。35KV 系統電流互感器采用三相配置，接線采用星形接線和不完全星形接線。電流互感器應按下列項目選擇：l、一次回路額定電壓和額定電流； 二次額定電流；種類和型式；準確級和額定容量。電流互感器應校驗動穩定和熱穩定。太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 41 頁考慮電流互感器主要用于供給計費電能表，故準確級為 緞。具體選擇結果如下：表 36二次負荷型號額定電流額定電壓(KV) 5P10P10%倍數熱SI穩定電流(KA)動穩定電流(KA)LCWB352 2000/535 2?35 42LCWB6110B2 600/511050VA50VA30 230 276LCWB2220W2 300/522050VA260VA20 80電流互感器回路接線：星形接線二、電流互感器動熱穩定校驗根據電流互感器安裝處 和 進行比較chI?表 37計算參數 電流互感器（KV ）NU35 （KV ）NU35（A） (A)nI2 2022/5 (KA) (KA)es4235KV KQ])[(2sLCWB35 tI2])[(2KA太原理工大學 繼續教育學院畢業設計（論文）紙第 42 頁（KV ）NU110 （KV ）NU110（A） (A)nI2600/5 (KA) (KA)es152110KV KQ])[(2sLCWB6110B tI2])[(2KA3600（KV ）NU220 （KV ）NU220（AmaxI）248 (A)nI2300/5 (KA) (KA)esI80220KV KQ])[(2sALCWB2—220W t2])[(2KA三側經比較＞ ，均滿足熱穩定要求tI2K＞ ，均滿足動穩定要求esch經上述比較所選三側互感器均符合要求。電流互感器