畢業(yè)設(shè)計-220-110-35KV變電所及綜合自動化方案設(shè)計

1、精品文檔第一章應(yīng)該是摘要第二章 原始資料設(shè)計工程概況1. 1變電所規(guī)模及性質(zhì)：大型城市變電站終端站電壓等級：220KV/110KV/35KV線路回數(shù)：220KV本期2回交聯(lián)電纜開展一回； 110KV本期4回電纜線路開展2回； 35KV 30回電纜線路，一次性配齊12短路參數(shù)及負荷情況見設(shè)計任務(wù)書。1. 3設(shè)計內(nèi)容要求見設(shè)計任務(wù)書。這兩局部應(yīng)該寫清楚220KV變電站及其綜合 自動化系統(tǒng)方案設(shè)計首先,確定了解變電站的功能,進出線回數(shù),變壓器臺數(shù),交換功率大小,然后確定母線型式,最后配置保護,自動裝置第二章變電所電氣主接線確實定電氣主接線是電力系統(tǒng)的重要組成局部，它的設(shè)計形式直接關(guān)系全所電氣設(shè)備的選

2、擇和配電裝置的布置。它的設(shè)計應(yīng)以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家有關(guān)經(jīng)濟建設(shè)方針、政策及有關(guān)技術(shù)標準為準那么，結(jié)合工程具體特點來確定，要求平安可靠、穩(wěn)定靈活、方便經(jīng)濟。2.1 主變壓器容量和臺數(shù)的選擇2.1.1 主變壓器的臺數(shù)：待設(shè)計變電站為大型的城市變電站，負荷較重本期最大負荷150+210=360MVA,遠期最大負荷240+210=450MVA，又因是城市變電站，負荷較為重要，且為終端變電站，要求電壓質(zhì)量是可以調(diào)節(jié)的，現(xiàn)在市場上生產(chǎn)的變壓器的容量，選擇2臺變壓器不能滿足負荷的要求，我選擇4臺相同容量的變壓器。2.1.2主變壓器容量：根據(jù)運行經(jīng)驗，變壓器的容量應(yīng)保證在有一臺檢修的情況下，其他變壓器能

3、帶全部負荷的70%，按任務(wù)書給定的資料按遠期最大負荷算，即3臺主變的容量應(yīng)滿足70%的負荷需求，因此本設(shè)計的主變每臺應(yīng)帶負荷為：240+210× 70% /3 = 10.5MVA，所以我們選擇的主變?nèi)萘繛?20MVA變壓器。2.1.3主變型式：本設(shè)計220KV降壓到110KV和35KV兩個電壓等級，因此采用三繞組變壓器。2.1.4調(diào)壓方式：根據(jù)地區(qū)及負荷的要求，變壓器選擇有載調(diào)壓方式。根據(jù)以上原那么，查閱有關(guān)資料，選擇的主變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如下：型 號 SFPSZ7 -120000 / 220容 量 120 MVA容 量 比 120/120/120額定電壓高壓220±8

4、5;1.25%中壓121低壓38.5聯(lián)結(jié)組標號 YN，yn0,d11損 耗空載144 KW負載480 KW空載電流 0.9 %阻抗電壓高-中14 %高-低24 %中-低9 %2.2 電氣主接線方案的擬定2.2.1方案：見圖2-1 圖2-1分析：因本220KV變電所不僅供本地區(qū)的負荷，還降壓到110KV向另一終端變電所轉(zhuǎn)供大量的負荷，所以方案在220KV高壓側(cè)采用“雙母線帶旁路接線，它具有供電可靠、檢修方便、調(diào)度靈活及便于擴建等優(yōu)點。110KV側(cè)采用“雙母線接線。35KV側(cè)采用“單母線分段帶旁路接線，便于分段檢修母線及各出線斷路器。當一段母線發(fā)生故障時，自動裝置將分段斷路器跳開，保證正常母線不間

5、斷供電，兩段母線同時故障的機率極小，可以不予考慮。2.2.2方案：見圖2-2分析：考慮220KV本期只有兩條進線及本所只有兩臺主變壓器，所以方案在220KV高壓側(cè)采用“單母線分段接線， 采用“單母線分段接線雖然使用斷路 圖2-2器數(shù)量少、布置簡單、占地少、造價低，但在變壓器故障時需停相應(yīng)線路，且隔離開關(guān)又作為操作電器，所以可靠性差。110KV側(cè)采用“單母線分段接線，四條出線從不同分段上引接以提高供電可靠性，此種接法的優(yōu)點表現(xiàn)在簡單清晰，設(shè)備少，投資小，運行操作方便，便于分段檢修母線。當一段母線發(fā)生故障時，自動裝置將分段斷路器跳開，保證正常母線不間斷供電，兩段母線同時故障的機率極小，可以不予考慮

6、。當一條出線斷路器故障或檢修試驗時，不會對另一終端變電所造成停電。35KV側(cè)采用“單母線分段帶旁路接線，此接線的優(yōu)缺點已在前文中表達，不再贅述。2.2.3方案：見圖2-3 圖2-3分析：方案在220KV高壓側(cè)采用“單母線分段接線。110KV側(cè)采用“雙母線接線，它具有供電可靠、檢修方便、調(diào)度靈活及便于擴建等優(yōu)點，但當母線系統(tǒng)故障時，需短時切除四條出線，使另一終端變電所全停。35KV側(cè)采用“單母線帶旁路接線，雖然對斷路器檢修試驗等均有好處，但當母線故障時，會造成10KV用戶斷電，可靠性差，故不宜采用。2.2.4 方案：見圖2-4分析：本方案在220KV側(cè)采用“單母線接線，雖簡單清晰，設(shè)備少， 圖2

7、-4投資小，但當母線出現(xiàn)故障時，會造成全所停電及另一終端站的停電。供電可靠性不好。110KV側(cè)采用“雙母線分段接線，它同時具備雙母線和單母線分段的特點，具有很高的可靠性和靈活性，但由于高壓斷路器及配電裝置投資較大，只適合于610KV電壓等級。35KV側(cè)采用“雙母線接線 它具有供電可靠、檢修方便、調(diào)度靈活及便于擴建等優(yōu)點，但當出線斷路器檢修或故障時，無法將負荷及時送出，會造成重要用戶的長時停電，故不宜采用。2.2.5 方案：見圖2-5分析：方案的220KV側(cè)采用“單母線接線， 此接法的優(yōu)點表現(xiàn)在簡單清晰，設(shè)備少，投資小，但當母線出現(xiàn)故障時，會造成全所停電及另一終端站的停電。110KV側(cè)采用“雙母

8、線帶旁路接線，具有十分好的可靠性及靈活性，但使用設(shè)備多，投資大。35KV側(cè)采用“單母線接線， 此接法的優(yōu)點表現(xiàn)在簡單清晰， 圖2-5設(shè)備少，投資小，但當母線出現(xiàn)故障或短路器檢修試驗時會造成10KV重要用戶的長時間的停電。由以上的分析，初步選定方案和方案為本設(shè)計的主接線方案，經(jīng)詳細的比擬后選定最終方案。2.3 最正確方案確實定我國?變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程?規(guī)定：“變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并且應(yīng)滿足運行可靠，簡單靈活，操作方便和節(jié)約投資等要求。現(xiàn)就方案和方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性進行詳細地比擬，篩選出最正確方案。1、 供電可靠性的比擬方案的

9、220KV高壓側(cè)采用“雙母線帶旁路接線，當一段母線出現(xiàn)故障時，及時將運行方式改變到另一母線上運行，只能短時造成全所停電及另一終端站的停電。 而方案的220KV側(cè)采用“單母線接線，當母線出現(xiàn)故障時，就會造成全所及另一終端站的長時間的停電。110KV側(cè)接線方式的可靠性根本相同，不需比擬。35KV側(cè)方案采用“單母線分段帶旁路接線，當一段母線發(fā)生故障時，保護裝置將分段斷路器跳開，保證正常母線不間斷供電，不會造成35KV的用戶全部停電，且故障段的重要用戶可經(jīng)過旁路母線帶出。方案中35KV側(cè)采用“單母線接線， 當母線出現(xiàn)故障或出線短路器故障時會造成35KV重要用戶的長時間的停電。兩方案的可靠性相比擬，方案

10、的可靠性遠比方案的可靠性強。2、 靈活性的比擬220KV側(cè)：方案可選擇任一段母線運行，隨時檢修任一組斷路器及母線上的設(shè)備，方案的接線就只能一種方式運行。110KV側(cè)：兩方案都具有很高的靈活性，雖然方案的靈活性要高一些，即每條出線斷路器的檢修、試驗都可隨時進行，但是四條出線向另一終端站送電，沒有必要選擇此種靈活性。35KV側(cè)：兩方案運行調(diào)度靈活，四臺主變可以單獨并列運行，也可全部并列運行。但是主變解列運行時方案的負荷可分別由四臺中的兩臺主變帶出，方案的負荷只能由其中兩臺主變帶出，另兩臺主變空載。3、 經(jīng)濟性的比擬在主接線設(shè)計時，主要矛盾往往發(fā)生可靠性與經(jīng)濟性之間，因此在滿足供電可靠，運行靈活方便

11、的根底上，盡量使設(shè)備投資費用和運行費用為最少。方案比方案 220KV、35KV設(shè)備多。但110KV設(shè)備方案比方案少一些。二者相比，方案比方案投入的資金要多一些。雖然方案比方案投入資金多，但從可靠性和靈活性綜合的看，方案顯然優(yōu)于方案的設(shè)計。因此本設(shè)計最終確定的方案為設(shè)計方案。2.4 所用電源的引接 所用電源引接的原那么1、 負荷的種類本變電所的所用電負荷主要是：變壓器強迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、風扇；蓄電池充電設(shè)備；油處理設(shè)備；采暖通風；照明及供水泵用電等。2、 負荷的重要性因本所兩臺主變壓器為強迫油循環(huán)冷卻的變壓器，要求所用變分別接在兩個不同的電源上，以保證在變電所所內(nèi)停電時，仍能使所用電得到不

12、間斷的供電。 所用變的供電電壓及型號、容量所用電屬于低壓用戶，本站屬大型的220KV變電站，其供電電壓為380V三相四線制，用電容量都較110KV大，因此將供電電壓選為35KV。選擇SL7-500/35，低壓0.4KV,容量500KVA變壓器兩臺。 供電方式供電可靠性是所用電的首要保證，在本供電系統(tǒng)中所用電應(yīng)為0級用戶。結(jié)合其供電電壓及其容量，可將一臺所用變壓器引接于35KV段母線上，另一臺所用變壓器引接于35KV段母線上。兩所用電源采用明備用方式，并且裝設(shè)備用電源自動投入裝置來保證其可靠性。第三章 短路電流的計算3.1 短路電流計算的目的及規(guī)定 短路電流計算的目的：在變電所的電氣設(shè)計中，短路

13、電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時，為保證在正常運行和故障情況下都能平安、可靠地工作，需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。 短路電流計算的一般規(guī)定：3.1.2.1 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行；3.1.2.2 短路種類：一般以三相短路計算；3.1.2.3 接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式即最大運行方式，而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。3.1.2.4 短路電流計算點：在正常接線方式

14、時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點。3.1.2.5 計算容量：應(yīng)按工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮系統(tǒng)開展規(guī)劃。3.2 短路電流的計算取基準容量為：Sj=100MVA，基準電壓為Uj=Up又依公式：Ij=Sj/3 Uj ；Xj=Uj2/Sj，計算出基準值如下表所示： Sj=100MVAUjKV23011537IjKA0.2510.5021.56Xj52913213.73.2.1 計算變壓器電抗：UK1 %=1/2UK1-2%+UK3-1%-UK2-3%=1/214+24-9=14.5UK2%=1/2UK1-2%+ UK2-3%- UK3-1%=1/214+9-24=-10UK3%=1/2UK3

15、-1% +UK2-3%- UK1-2% =1/29+24-14 =9.5XT1*= (UK1%/100)×(Sj/Se)= 14.5/120=0.1208XT2*= (UK2%/100)×(Sj/Se)= 0XT3*= (UK3%/100)×(Sj/Se)= 9.5/120=0.079 系統(tǒng)電抗 根據(jù)原始資料： 近期：Xmax1*=0.1334；Xmax0*=0.1753；Xmin1*=0.1245; Xmin0*=0.2319; 遠期：Xmax1*=0.1139；Xmax0*=0.1488；3.2.3 系統(tǒng)計算電路圖及等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖3-1、圖3-2和圖3-3 圖

16、3-2等值為 圖3-33.2.4 短路計算點的選擇選擇如圖3-2中的d1、d2、d3各點。3.2.5 短路電流計算1、 d1點短路時：Up=230kv流經(jīng)進線回路的短路電流的計算：I*=I*=1/X1*=1.0/0.1139=8.78 每個回路的三相短路電流為：I=I* Ij /4=8.78 *0.251/4=1.1KA兩相短路電流分別為：0.866*1.1=0.95 KA沖擊電流為：ich=2.55 I=2.55×1.1=2.805KA短路容量為：S=3Uj I =1.732×230×1.1=438.2MVA Ich=1.51* I=1.51×1.1=

17、1.66KA2、 d2點短路時Up=115kv流經(jīng)主變回路的短路電流的計算：I*=I*=1/X1*=1.0/(0.1139+0.0302+0)=6.94 每個回路的三相短路電流為：I=I* Ij /4=6.94 *0.502/4=0.87KA兩相短路電流分別為：0.866*0.87=0.754 KA 沖擊電流為：ich=2.55 *I=2.55×0.87=2.218KA短路容量為：S=3Uj *I =1.732×115×0.87=173.28MVA Ich=1.51 *I=1.51×0.87=1.31KA3、 d3點短路時Up=37kv流經(jīng)主變回路的短路

18、電流的計算：I*=I*=1/X1*=1.0/(0.1139+0.0302+0.01975)=6.105 每個回路的三相短路電流為：I=I* Ij /4=6.105 *1.56/4=0.855KA兩相短路電流分別為：0.866*0.855=0.74 KA 沖擊電流為：ich=2.55 *I=2.55×0.855=2.18KA短路容量為：S=3Uj *I =1.732×37×0.855=54.79MVA Ich=1.51 *I=1.51×0.855=1.29KA3.2.6 將所計算最大方式下短路電流值列成下表：名稱短路點基準電壓KVIKA三相IKA兩相ich

19、KAIchKASMVAd12301.10.952.8051.66438.2d21150.870.7542.2181.31173.28d3370.8550.742.181.2954.79第四章 電氣設(shè)備的選擇4.1 選擇設(shè)計的一般規(guī)定電氣設(shè)備的選擇設(shè)計，同樣必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，平安可靠，運行方便和適當?shù)牧粲杏嗟?，以滿足電力系統(tǒng)平安經(jīng)濟運行的需求。電氣設(shè)備的選擇，應(yīng)依據(jù)以下規(guī)定： 一般原那么1、 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景開展的需要；2、 應(yīng)按當?shù)丨h(huán)境條件校核；3、 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理；4、 選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種；5

20、、 擴建工程應(yīng)盡量使新老設(shè)備型號一致；6、 選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。4.1.2 有關(guān)的幾項規(guī)定電氣設(shè)備應(yīng)按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核設(shè)備的根本使用條件。1、 正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流應(yīng)按規(guī)定公式計算；2、 驗算電氣設(shè)備時，所用短路電流的值一定要是在規(guī)定的條件下求得；3、 驗算導(dǎo)體短路熱穩(wěn)定時，所用的時間一般采用主保護的動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間，同時要考慮到主保護的死區(qū)；電氣設(shè)備的短路電流計算時間，一般采用后備保護的動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間；4、 環(huán)境條件：選擇導(dǎo)體和電器時，應(yīng)按當?shù)丨h(huán)境條件校核。當氣

21、溫、風速、濕度、污穢、海拔、地震、覆冰等環(huán)境條件超出一般電器的規(guī)定時，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比擬后分別采取以下措施：1） 向制造部門提出補充要求，訂制符合當?shù)丨h(huán)境的產(chǎn)品；2） 在設(shè)計或運行中采取相應(yīng)的防護措施如采用屋內(nèi)配電裝置，加減震器等。4.2 電氣設(shè)備的選擇與校驗4.2.1 主變壓器持續(xù)工作電流的計算:220KV高壓側(cè) Igmax=1.05IN =1.05SN/3UN =1.05×120000/1.732×220 =330.67A110KV中壓側(cè) Igmax=1.05IN =1.05SN/3UN =1.05×120000/1.732×110 =661.35A

22、35 KV低壓側(cè) Igmax=1.05IN =1.05SN/3UN =1.05×120000/1.732×35 =2078.52A斷路器及隔離開關(guān)的選擇1、220KV斷路器及隔離開關(guān)的選擇額定參數(shù)及短路電流計算數(shù)據(jù)斷路器隔離開關(guān)SW6-220/1200GW4-220D/1000UN=220KV220220Igmax=330.67A12001000I=1.1KA2123.7ich=2.805KA5580Ich=1.66KA21S=438.2MVA6000 斷路器校驗 動穩(wěn)定: ich=2.805KAiman=55KAiman >ich故合格熱穩(wěn)定: =1 tdt=0.8

23、5 t=1SI2tdz=1.1*1.1*0.85It2·t=55*55*1所以：I2tdz It2·t所選型號符合要求隔離開關(guān)校驗:動穩(wěn)定：ich=2.805KAiman=80KAiman >ich故合格熱穩(wěn)定： I2tdz It2·t所選型號符合要求2、主變110KV及35KV側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇 110KV側(cè)額定參數(shù)及短路電流計算數(shù)據(jù)斷路器隔離開關(guān)SW4-110/1000GW4-110D/1000UN=110KV110110Igmax=661.35A10001000I=0.87KA18.423.7ich=2.218KA5580Ich=1.31KA21

24、5sS=173.28MVA3500 斷路器校驗: 動穩(wěn)定: ich=2.218KAiman=55KAiman >ich故合格熱穩(wěn)定: =1 tdt=0.85 t=1SI2tdz=0.87*0.87*0.85It2·t=55*55*1所以：I2tdz It2·t所選型號符合要求隔離開關(guān)校驗:動穩(wěn)定：iman >ich熱穩(wěn)定： I2tdz It2·t所選型號符合要求 35KV側(cè):額定參數(shù)及短路電流計算數(shù)據(jù)斷路器隔離開關(guān)HB-35/3150GW4-35D/4000UN=35KV3535Igmax=2078.52A31504000I=0.855KA4040ic

25、h=2.18KA100104Ich=1.29KA40(5S)S=54.79MVA2425 斷路器校驗動穩(wěn)定: ich=2.18KAiman=100KAiman >ich故合格熱穩(wěn)定: =1 tdt=0.85 t=1SI2tdz=0.855*0.855*0.85It2·t=100*100*1所以：I2tdz It2·t所選型號符合要求隔離開關(guān)校驗:動穩(wěn)定：iman >ich熱穩(wěn)定： I2tdz It2·t所選型號符合要求3、35KV出線、旁路及所變斷路器及隔離開關(guān)的選擇35KV出線、旁路及所變斷路器選擇SW2-35 型，主要參數(shù)如下：型號SW2-35額定

26、電壓35KV最大電壓 40.5KV額定電流1500A額定開斷電流24.8KA斷開容量1500MVA熱穩(wěn)定電流 24.8KA4S極限通過電流63.4KA35KV出線、旁路及所變隔離開關(guān)選擇GW4-35D，主要參數(shù)如下：型號GW4-35D額定電壓35KV額定電流1000A熱穩(wěn)定電流 23.7KA4S動穩(wěn)定電流80KA斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比擬才能確定，根據(jù)當前我國生產(chǎn)制造情況，3220KV電網(wǎng)一般采用少油斷路器。35KV因要求容量大，采用六氟化硫斷路器。隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用等因素，進行綜合的技術(shù)

27、經(jīng)濟比擬后確定。本方案對35KV側(cè)采用屋內(nèi)式，對110KV、220KV采用屋外式。220KV進線、主變、母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)采用相同型號。110KV主變、母聯(lián)、出線斷路器及隔離開關(guān)采用相同型號。35KV主變、分段斷路器及隔離開關(guān)采用相同型號。4.3 母線的選擇4.3.1 型式：載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料，對于持續(xù)工作電流在4000A及以下時，一般采用矩形導(dǎo)體；在110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)體；當采用硬導(dǎo)體時，宜選用鋁錳合金的管形導(dǎo)體。4.3.2 母線截面的選擇：除了配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體按導(dǎo)線長期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導(dǎo)體的截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。本設(shè)計要求選擇的35K

28、V母線屬于配電裝置的匯流母線，故應(yīng)按導(dǎo)線長期發(fā)熱允許電流選擇。即：IgmaxKIyIy- 相應(yīng)于某一母線布置方式和環(huán)境溫度為+25時的導(dǎo)體長期允許載流量，此值由表中查出。K- 溫度修修正系數(shù)，此值由表中查出。對于屋外配電裝置的裸導(dǎo)體，最高環(huán)境溫度取最熱月份平均最高溫度。對于屋內(nèi)配電裝置的裸導(dǎo)體，最高環(huán)境溫度取該處通風設(shè)計溫度，當無資料時，可取最熱月份平均最高溫度加5。4.3.3 35KV母線的選擇、校驗最熱月份平均最高溫度+30，故環(huán)境溫度按+35計算，查表得出綜合修正系數(shù)K=0.88求 Igmax=1.05IN =1.05SN/3UN =1.05×210000/1.732×

29、;35 =3637.4A依 IgmaxKIy 得 Iy Igmax / K = 3637.4 / 0.88 = 4133.4A查表選用四條豎放矩形鋁母線，導(dǎo)體尺寸為125×10mm2載流量4225A。1、 熱穩(wěn)定校驗按短路條件下的電流校驗導(dǎo)體熱穩(wěn)定的校驗公式為： SSmin=Itdzkf / CC2=Klnt+t2/t+t1 ×10-4K=222×106 ./ 4 t=245； t1=30； t2=200 C2= 222×106ln245+200/245+30 ×10-4 C=103.37tr= tb+ tgu+=0.5+0.15=0.65 =

30、IZ/I=1 查表得 tdz=0.4； kf=1 Smin=24490×0.63/103.37=149.3mm2 SSmin=149.3mm2滿足要求。2、 動穩(wěn)定校驗按短路條件下的電流校驗導(dǎo)體動穩(wěn)定的校驗公式為： maxyy 硬鋁母線材料的允許應(yīng)力為6.9×106 Pa單條矩形母線max=1.73ich2×L2/a×10-8Pa支柱絕緣子跨距L取1.5m母線相間距a取0.35m母線自振頻率 fm=112×ri/l2× =112×0.829×8/1502×1.55×104 =511.70Hz單條

31、母線共振頻率范圍為35-135Hzfm不在其范圍內(nèi)，故可取1查表得=0.167bh2=0.167 ×1×82=10.69×10-6max=1.73ich2×L2/a×10-8Pa=1.73×62.492×1×1.52/0.35×10.69×10-6×10-8Pa=40.63Pa顯然maxy滿足動穩(wěn)定要求4.4 220KV、110KV母線電壓互感器及其熔斷器的選擇4.4.1 型式：220KV、110KV選用油浸結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器；4.4.2 接線方式的選擇要求在滿足二次電壓和負荷要求的

32、條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡單接線；4.4.3 電壓選擇按額定及二次系統(tǒng)所需選擇；4.4.4 準確度及二次負荷應(yīng)滿足計量和繼電保護的需求；根據(jù)以上各項要求，本設(shè)計選擇的220KV、110KV母線電壓互感器列入下表：電壓等級220KV110KV型號JCC1-220W1JCC1-110W1 電壓比KV220/3 0.1/3 0.1/3110/3 0.1/3 0.1/3準確級次及容量VA最大； 3級； 1級； 0.5級2000；1000；500；250最大； 3級； 1級； 0.5級2000；1000；500；250接線組別1/1/1-12-121/1/1-12-124.4.5 熔斷器的選擇220

33、KV電壓互感器熔斷器選擇為RDW-220/0.5，額定電流0.5A。110KV電壓互感器熔斷器選擇為RDW-110/0.5，額定電流0.5A。4.5 全所電壓互感器、電流互感器配置方案4.5.1 電壓互感器的配置方案1、 220KV系統(tǒng)電壓互感器的配置方案：由于220KV采用雙母線接線方式，所以每段母線各有一組電壓互感器，即220KV配置兩組，6只電壓互感器；2、 110KV、35KV系統(tǒng)的配置情況根本與220KV系統(tǒng)的配置一樣。 電壓互感器配置安裝位置額定電壓KV型 號電 壓 比220KV母線220JCC1-220W1220/3 0.1/3 0.1/3110KV母線110JCC1-110W1

34、110/3 0.1/3 0.1/335KV母線35JDZ-35 35/3 0.1/3 0.1/34.5.2 電流互感器的配置方案根據(jù)電流互感器的選擇原理，按電流互感器最大工作電流選擇全所的電流互感器，配置情況列表如下： 220KV系統(tǒng)電流互感器的配置計算數(shù)據(jù)A額定電壓KV型號電流比Igmax=330.67220 KVLCWD-220600/5 110KV系統(tǒng)電流互感器的配置計算數(shù)據(jù)A額定電壓KV型號電流比Igmax=661.35110 KVLCWD-1101000/5 35KV系統(tǒng)電流互感器的配置出線除外計算數(shù)據(jù)A額定電壓KV型號電流比Igmax=2078.5235 KVLCW-353000/

35、535KV出線電流互感器的配置額定電壓KV型號電流比35 KVLCW-351000/54.6 防雷保護方案設(shè)計 變電所的保護對象： 變電所中的建筑物應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護裝置，諸如屋內(nèi)外配電裝置，主控室等。 電工裝置的防雷措施1、 電壓為110及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在屋外配電裝置的構(gòu)架上，安裝避雷針的構(gòu)架支柱應(yīng)該與配電裝置接地網(wǎng)相連接。在避雷針的支柱附近，應(yīng)設(shè)置輔助的集中接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于10。由避雷針與配電裝置接地網(wǎng)上的連接處起，至變壓器與接地網(wǎng)上的連接處止，沿接地線距離不得小于15m。在變壓器構(gòu)架上，不得裝避雷針。2、 主控室及屋內(nèi)配電裝置對直擊雷的防雷措施如下：（1） 假

36、設(shè)有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，將金屬局部接地；（2） 假設(shè)屋頂有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地；（3） 假設(shè)結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體屋頂采用避雷保護，避雷帶網(wǎng)格為810m，每格1020m設(shè)引下線接地；上述接地可與總接地網(wǎng)聯(lián)接，并在連接處加裝集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于10。 防雷保護裝置1、 防雷保護一般經(jīng)常采用避雷針，它由金屬制成，比被保護設(shè)備高并具有良好的接地裝置，其作用是將雷電流吸引到自己身上并平安導(dǎo)入地中，從而保護附近比它矮的設(shè)備、建筑物免受雷擊。2、 避雷針的設(shè)計一般有以下幾種類型：（1） 單支避雷針的保護；（2） 兩針避雷針的保護；（3） 多支避雷針的保護； h hh物之間應(yīng)

37、有一定的距離，以免雷擊針線時造成還擊，參看圖4-1。二是獨立避雷針的接地裝置與被保護物之間也應(yīng)保持一定的距離Sd以免擊穿，在一般情況避雷針Sk3、 變電所直擊雷保護的根本原那么：一是獨立避雷針線與被保護 圖4-1B Sd下，SK不應(yīng)小于5m，Sd不應(yīng)小于3m。有時由于布置上的困難Sd無法保證，此時可將兩個接地裝置相聯(lián)，但為了防止設(shè)備還擊，該聯(lián)接點到35KV及以下設(shè)備的接地線入地點，沿接地體的地中距離應(yīng)大于15m，因為當沖擊波沿地埋線流動15m后，在500·m時，幅值可衰減到原來的22%左右，一般不會引起事故了。4、 雷電侵入波保護：因為雷擊線路時機比雷擊變電所多，所以沿線路侵入變電所

38、的雷電過電壓行波是很常見的。又因為線路的絕緣水平要比變壓器或其它設(shè)備的沖擊試驗電壓高許多，所以變電所對行波的保護十分重要。雷電侵入波保護是利用閥型避雷器以及與避雷器相配合的進線保護段。根據(jù)以上設(shè)計原那么，本設(shè)計的防雷保護方案為：1、本所采用多支避雷針的保護方式，220KV側(cè)避雷針安裝于構(gòu)架上，110KV側(cè)安裝獨立避雷針，35KV側(cè)安裝獨立避雷針，避雷針安裝位置在變電所平面布置圖中標出。2、避雷器的設(shè)置方案如下表：裝設(shè)位置型式額定電壓有效值KV滅弧電壓有效值KV數(shù)量220KV母線FZ-220J2202002組220KV母線橋FZ-220J2202004組主變中性點220KV側(cè)FZ-110J110

39、1004支主變中性點110KV側(cè)FZ-4040504支110KV母線FZ-110J1101002組110KV母線橋FZ-110J1101004組35KV母線FZ-3535412組35KV母線橋FZ-3535414組3、考慮到主變壓器220KV側(cè)中性點的絕緣配合，中性點避雷器并聯(lián)放電間隙。4.7電氣主要設(shè)備一覽表電 氣 主 要 設(shè) 備 一 覽 表名 稱型 號電壓等級KV主要參數(shù)數(shù)量1#、2#、3#、4#主變SFPSZ7-120000/220220S=120MVA；I0%=0.9；P0=144KW；4臺斷路器SW6-220/1200220I=1200A；IZ=21KA；Sd=6000MVA7組斷路

40、器SW4-110/1000110I=1000A；IZ=18.4KA；Sd=3500MVA9組斷路器HB-35/315035I=3150A；IZ=40KA；Sd=2425MVA5組斷路器SW2-3535I=1500A；IZ=24.8KA；Sd=1500MVA34組隔離開關(guān)GW4-220D/1000220UN=220KV；I=1200A；IZ=23.7KA27組隔離開關(guān)GW4-110D/1000110UN=110KV；I=1000；IZ=23.7KA26組隔離開關(guān)GW4-35D/400035UN=35KV；I=4000；IZ=4010組隔離開關(guān)GW4-35D35UN=35KV；I=1000；IZ=

41、23.7100組母線矩形鋁硬母線3×125mm×10mm35IY=4194A電壓互感器JCC1-220W1220220KV/3：100V/3：100V6只電壓互感器JCC1-110W1110110KV/3：100V/3：100V6只電壓互感器JDZ-353535KV/3：100V/3：100V6只電流互感器LCWD-220220600/5A：D/D/0.521只電流互感器LCWD-1101101000/5A：D/D/0.527只電流互感器LCW-35353000/5A：D/D/0.515只電流互感器LCW-35351000/5A：D/D/0.596只電流互感器LCW-353

42、5300/5A：D/D/0.56只避雷器FZ-220J220Um=200KV18支避雷器FZ-110J110Um=100KV22支避雷器FZ-4040Um=50KV4支避雷器FZ-3535Um=12.7KV18支第五章 綜合自動化方案設(shè)計5.1常規(guī)變電站的缺點：（1） 平安性、可靠性不高。（2） 電能質(zhì)量可控性不高。（3） 占地面積大。（4） 實時計算和控制性不高。（5） 維護工作量大。5.2綜合自動化變電站的優(yōu)越性：（1） 在線運行的可靠性高。（2） 供電質(zhì)量高。（3） 專業(yè)綜合、易發(fā)現(xiàn)隱患，處理事故、恢復(fù)供電快。（4） 變電站運行管理的自動化水平高。（5） 減少控制電纜。（6） 維護調(diào)試方

43、便。（7） 為變電站的無人值班提供了可靠條件。，5.3 本站綜合自動化方案簡述本站采用分散分布式結(jié)構(gòu)的綜合自動化系統(tǒng)，面向電氣間隔的方法進行設(shè)計，間隔層中各數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控單元和保護裝置做在一起，設(shè)計在同一機箱中，并將這些機箱就地分散安裝在一次設(shè)備附近和開關(guān)柜上。這樣各間隔單元的設(shè)備相互獨立，僅通過光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)由站控機對他們進行管理和交流信息，能在間隔層內(nèi)完成的功能一般不依賴通信網(wǎng)絡(luò)。5.4綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)原始資料的要求，本站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖：第六章 繼電保護配置方案6.1主變壓器保護配置方案1、 主保護的配置（1） 差動保護：跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（2） 差流速斷：跳三側(cè)

44、斷路器，發(fā)動作信號；（3） CT斷線：持續(xù)時間t，發(fā)動作信號；（4） 差流越限：持續(xù)時間t，發(fā)動作信號；（5） 啟動通風：持續(xù)時間t，發(fā)動作信號；（6） 調(diào)壓重瓦斯：瞬時出口，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（7） 本體重瓦斯：瞬時出口，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（8） 冷卻器電源全停：延時出口，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（9） 壓力釋放：瞬時出口，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；10調(diào)壓輕瓦斯及本體輕瓦斯：發(fā)動作信號；11油位低及油溫高：發(fā)動作信號；2、 后備保護配置高壓側(cè)：（1） 復(fù)合電壓方向過電流保護：一段1時限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（2） 復(fù)合電壓過電流保護

45、：一段1時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（3） 零序方向過電流：一段1時限，跳本側(cè)母聯(lián)及旁路斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；二段1時限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（4） 零序電流電壓保護間隙：一段1時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（5） 零序電壓保護直接接地：一段1時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；中壓側(cè)：1復(fù)合電壓方向過電流保護：一段1時限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（2） 復(fù)合電壓過電流保護：一段1時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（3） 零序方向過電流：一段1時限，跳本側(cè)母聯(lián)及旁路斷路器，發(fā)動作信號；2

46、時限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；二段1時限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（4） 零序電壓保護直接接地：一段1時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；低壓側(cè)：（1） 復(fù)合電壓過電流保護：一段1時限，跳本側(cè)本段斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（2） 低壓側(cè)接地零序過電壓持續(xù)時間t，發(fā)動作信號；3、告警保護：（1） 三側(cè)過負荷：發(fā)過負荷動作信號；顯示過負荷側(cè)；（2） 三側(cè)PT斷線：發(fā)PT斷線信號；顯示PT斷線側(cè)；（3） 三側(cè)CT斷線：發(fā)CT斷線信號；顯示PT斷線側(cè)；（4） 變壓器超過整定電流時啟動輔助風扇持續(xù)時間t發(fā)動作信號；（5） 后備保護啟動總出口時啟動失靈保護。6.2 220KV及110KV母線保護配置1、 原那么：根據(jù)系統(tǒng)的具體情況和有關(guān)規(guī)程規(guī)定，通常在下面幾種情況下，應(yīng)考慮裝設(shè)專用的母線保護裝置。（1） 基于系統(tǒng)穩(wěn)定要求，當母線發(fā)生故障必須快速切斷時；（2） 當剩余電壓小于0.50.6Ue時，為保證用戶的用電質(zhì)量，應(yīng)考慮裝設(shè)母線保護；（3） 對于具有分段斷路器