35kv箱式變電站設計-畢業(yè)論文

1、摘 要 箱式變電站又稱戶外成套變電站，也有稱做組合式變電站，它是開展于20世紀60年代至70年代歐美等西方興旺國家推出的一種戶外成套變電所的新型變電設備，由于它具有組合靈活，便于運輸、遷移、安裝方便，施工周期短、運行費用低、無污染、免維護等優(yōu)點，受到世界各國電力工作者的重視。進入20世紀90年代中期，國內(nèi)開始出現(xiàn)簡易箱式變電站，并得到了迅速開展。 本課題的主要內(nèi)容包括箱式變電站的開展應用，箱式變電站的結(jié)構(gòu)分類，以及箱式變電站一次系統(tǒng)設計極其設備選型，二次系統(tǒng)設計，以及箱式變電站的智能監(jiān)控系統(tǒng)。35kV箱式變電站的設計高壓側(cè)額定電壓為35kV，低壓側(cè)額定電壓為10kV，主變壓器容量為3150kV

2、A。主接線采用單母線分段接線。關(guān)鍵詞：箱式變電站；結(jié)構(gòu)；一次系統(tǒng)；二次系統(tǒng)Design of 35 kV box-type transformer substationABSTRACT： Box-type transformer substation calls again outdoor a transformer substation, also call to do the sectional transformer substation. It is a development to wait to 70s Europe and America western prosper in t

3、he 60s of 20 centuries the nation release a kind of outdoor the set changes to give or get an electric shock of new change to give or get an electric shock the equipments, because it have the combination vivid, easy to conveyance, move, install convenience, start construction construction the period

4、 is short and circulate the expenses low, free from pollution, do not need maintenance etc. advantage, suffer the international community electric power the worker values.Enter the middle of 90s of 20 centuries. The domestic starts appearing the simple box-type transformer substation , and got the q

5、uick development. The article regard box-type transformer substation as a development for relating box-type transformer substation applied, the construction of box-type transformer substation divides into se-section, emphasizing the treatise box-type transformer substation a the very equipments in d

6、esign in subsystem chooses the type, two subsystems design, and the intelligence of box-type transformer substation supervises and control the system.The design high pressure side sum of box-type transformer substation settles electric voltage as 35 KVA, the low-pressure side sum settles electric vo

7、ltage as 10 KV, main transformer capacity is 3150 KVA.The lord connects the single mother in adoption in line line cent segment connects the line.Keywords：box-type transformer substation；construction； first system；second system目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc20343 1 緒論 負荷點10KV出線4.各個短路點的短路電流的計算點的短路電

8、流計算根據(jù)圖3.1畫出系統(tǒng)的簡化等值電路： 圖3.2 短路電流標幺值： 有名值： 沖擊值： 有效值： 短路容量：點短路電流的計算 根據(jù)圖3.1畫出系統(tǒng)的簡化等值電路圖3.3 點短路電流的標幺值： 有名值： 沖擊值： 有效值： 短路容量：點短路電流的計算 根據(jù)圖3.1畫出系統(tǒng)的簡化等值電路 圖3.4 點短路電流的標幺值： 有名值： 沖擊值： 有效值： 短路容量：繪制短路電流計算結(jié)果表短路點372.686.834.07171.7510.51.874.762.843410.52.586.263.9246.92表3-54 35KV箱式變電站一次系統(tǒng)設計與設備選型4.1 35kV箱式變電站一次系統(tǒng)設計4

9、.1.1 概述 電氣主接線是由各種主要電氣設備如發(fā)電機、變壓器、開關(guān)電器、互感器、電抗器及連接線路等設備，按一定順序連接而成的一個接受和分配電能的總電路。由于交流供電系統(tǒng)通常三相是對稱的，故在主接線圖中，一般用一根線來表示三相電路，僅在個別三相設備不對稱或需要進一步說明的地方，局部地用三條線表示，這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。 主接線代表了發(fā)電廠和變電站電氣局部主結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的重要組成局部。4.1.2 一次系統(tǒng)設計原那么1變配電站采用計算機監(jiān)測與控制后對一次系統(tǒng)接線沒有影響,一次系統(tǒng)接線方式及供電方案仍按有關(guān)要求與規(guī)定進行設計。2變配電站采用計算機監(jiān)測與控制后,應發(fā)揮計算機的圖形

10、顯示功能,模擬盤可以簡化或取消。3變配電站采用計算機監(jiān)測與控制后,可以實現(xiàn)元人或少人值班, 值班室面積可以減小,分散值班可以集中于一處值班。4.1.3 一次系統(tǒng)設計 35kV母線采用單母線接線，10kV側(cè)母線采用單母線分段接線。箱體采用了雙層密封，雙層鐵板間充入高強度聚胺脂，具有隔溫、防潮等特點。外層采用不銹鋼體，底盤鋼架采用金屬噴鋅技術(shù),有良好的防腐性能。內(nèi)層采用鋁合金扣板箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，從而是設備運行不受自然環(huán)境及外界污染的影響?？杀ＷC設備在-40+40之間運行。 內(nèi)部一次系統(tǒng)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)。開關(guān)柜內(nèi)設有上下隔離刀閘，ZN23-35型真空斷路器，選用干式高精度的電流互感器

11、和電壓互感器，電容器采用高質(zhì)量并聯(lián)電容器，并裝有放電PT，站變選用SC9型干式站變，站內(nèi)裝有多組氧化鋅避雷器。一次系統(tǒng)連接采用封閉母線結(jié)構(gòu)，在每個單元柜裝有五防鎖，保證了人身與設備的平安。4.2電氣設備的選擇與校驗4.2.1 選擇電氣一次設備的一般條件 電氣設備的選擇是變電所電氣設計的主要內(nèi)容之一，正確的選擇電氣設備的目的是為了使導體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能平安、經(jīng)濟合理的運行。在進行設備選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證平安、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇適宜的電氣設備。 在發(fā)電廠和變電所中，采用的電氣設備種類很多，其作用和工作條件并不一樣，具體選擇

12、的方法也不同，但對他們的根本要求都是相同的。 電氣設備的選擇的一般要求是：1滿足工作要求。應滿足正常運行、檢修以及短路過電壓情況下的工作要求。2適應環(huán)境條件。陰干當?shù)氐沫h(huán)境條件進行校驗。3先進合理。應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。4整體協(xié)調(diào)。應與整個工程的建設標準協(xié)調(diào)一致。5適應開展。應適當考慮開展，留有一定的裕量。 電氣設備能平安、可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，斌干短路條件來校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。4.2.2按正常工作條件選擇1額定電壓電氣設備的額定電壓是標示在其銘牌上的線電壓。電器可以長期在其額定電壓的110%-115%下平安運行，這一電壓成為最高允許工作電壓。當在220KV及以下時其為

13、1.05，當為330-500KV是，其為1.1 。另外，電氣設備還有一個最高工作電壓，即允許長期運行的最高電壓，一般不得超過其額定電壓的10%-15%。在選擇時，電氣設備的額定電壓不應低于安裝地點的電網(wǎng)額定電壓，即式中， 電氣設備銘牌上所標示的額定電壓KV； 電網(wǎng)額定工作電壓KV。 110KV以下電壓等級的電氣設備絕緣裕度較大。因此，在非高海拔地區(qū)，按所在電網(wǎng)的額定電壓選擇電氣設備的額定電壓即可滿足要求。 2額定電流 滿足此條件的目的在于使電氣設備的儲蓄溫度不超過長期發(fā)熱的最高允許溫度值。在額定周圍環(huán)境條件下，導體和電氣設備的額定電壓不應小于所在回路的最大工作電流，即 式中，電氣設備銘牌上所標

14、示的額定電流A回路中的最大工作電流A 在決定時，應以變壓器和線路的負荷作為出發(fā)點，同時考慮這些設備的長期工作狀態(tài)。在確定變壓器回路的最大長期工作電流時，應考慮到變壓器過負荷運行的可能性；母線分段電抗器的最大長期工作電流應為保證該母線負荷所需的電流；出線回路的最大長期工作電流處考慮線路正常過負荷電流外，還應考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負荷。 表4-1 各支路最大持續(xù)電流回路名稱最大長期工作電流變壓器回路1.32倍的變壓器額定電流出線回路1.05倍的最大負荷電流續(xù)表4-1 母聯(lián)回路母線上最大一臺變壓器的分段回路變電所應滿足用戶的一級負荷和二級負荷匯流回路按實際潮流分布計算3. 環(huán)境條件選擇電氣設

15、備時，還應考慮其安裝地點的環(huán)境條件，當氣溫、風速、污穢、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣的根本使用條件時，應采取相應的措施。 1空氣溫度。標準的電氣周圍空氣溫度為40。假設安裝地點日最高溫度高于40，但不超過60，那么因散熱條件較差，最大連續(xù)工作電流應適當減少，那么設備的額定電流應按下式修正：式中，Ial電氣設備的額定電流經(jīng)實際的周圍環(huán)境溫度修正后的允許電流AKt溫度修正系數(shù)al電氣設備的長期發(fā)熱最高允許溫度實際的周圍環(huán)境溫度，取所在地方最熱月平均最高溫度 電氣設備的額定環(huán)境溫度 設備的額定環(huán)境溫度一般取40，如周圍環(huán)境溫度高于40，但小于或等于60時，其允許電流一般可按每增

16、加1，其額定電流減少1.8%進行修正；當環(huán)境溫度低于40，每降低1，額定電流可增加0.5%，但其最大負荷不得超過其額定電流的20%。裸導體的額定環(huán)境溫度一般取25，如安裝地點的環(huán)境溫度在-5 50范圍內(nèi)變化時，其允許通過的電流可按上市進行修正。 2海拔高度。在電氣設備使用條件中，制造廠規(guī)定的基準海拔高度為1000沒。當海拔升高時，空氣密度降低，散熱條件變壞，是高壓電器在運行中溫升增加，但應空氣溫德隨海拔高度升高而遞減，其值足以補償海拔升高對電氣溫升的影響，因而高壓電在高海拔地區(qū)不超過4000米使用時，其額定電流可以保持不變。當海拔高度超過規(guī)定值時，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應減少，使空氣間隙

17、和外絕緣的放電特性下降，顯然對內(nèi)絕緣影響較小，但對外絕緣影響較大。在海拔高度為10003500米的范圍內(nèi)，海拔高度每升高100米，電器最高工作電壓要下降1%，以此修正電器最高工作電壓值。4.2.3按短路條件進行校驗 電氣設備按短路故障情況進行校驗，就是要按最大可能的短路故障通常為三相短路故障時的動、熱穩(wěn)定度進行校驗。但有熔斷器和有熔斷器保護的電器和導體如電壓互感器等，以及架空線路，一般不必考慮動穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗，對電纜，也不必進行動穩(wěn)定度的校驗。 在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。為保證設備平安、可靠的運行，各種設備均按正常工作的條件下的額定電壓

18、和額定電流選擇，并按短路故障條件校驗其動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。1、熱穩(wěn)定校驗 校驗電氣設備的熱穩(wěn)定性，就是校驗設備的載流局部在短路電流的作用下，其金屬導電局部的溫度不應超過最高允許值。如果滿足這一條件，那么選出的電氣設備符合熱穩(wěn)定的要求。 作熱穩(wěn)定校驗時，已通過電氣設備的三項短路電流為依據(jù)，工程計算中常用下式校驗所選的電氣設備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即：式中 ，三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值KA； 等值時間亦稱假想時間s，可由圖4-1查得； 制造廠規(guī)定的在ts內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流KA；t為與Ith相對應的時間s。 短路計算時間。校驗短路熱穩(wěn)定的短路計算時間應為繼電保護動作時間top和斷路器全開斷時間to

19、c之和，即式中 ， 保護動作時間，主要有主保護動作時間和后備保護動作時間，當為主保護動作時間時一般取0.05s；當為后備保護時間時一般取2.5s； 斷路器全開斷時間包括固有分閘時間和燃弧時間。 如果缺乏斷路器分閘時間數(shù)據(jù)，對快速及中速動作的斷路器，取toc=0.1-0.5s,對低速動作的斷路器，取toc=0.2s。 校驗導體和110KV以下電纜的短路熱穩(wěn)定性時，所用的計算時間，一般采用主保護的動作時間加上相應地斷路器的全分閘時間.如主保護有死區(qū)時，那么應采用能對該死區(qū)起作用的后備保護的動作時間，并采用相應處的短路電流值。校驗電器和110KV以上沖油電纜的短路電流計算時間，一般采用后備保護動作時

20、間加相應的斷路器全分閘時間。2、動穩(wěn)定校驗 當電氣設備中有短路電流通過時，將產(chǎn)生很大的電動力，可能對電氣設備產(chǎn)生嚴重的破壞作用。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的幅值imax或最大有效值Imax 表示其電動力穩(wěn)定的程度，它說明電器通過上述電流時，不至因電動力的作用而損害。滿足動態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish imax或Ish Imax 式中ish及Ish三相短路時的沖擊電流及最大有效值電流。 電氣設備的選擇除了要滿足上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求外，尚應根據(jù)工程的自然環(huán)境、位置氣候條件、厭惡、化學污染、海拔高度、地震等、電氣主接線極短路電流水平、配電裝置的布置及工程建設標準等因素考慮。4.3電氣設備的

21、選擇與校驗4.3.1 斷路器及隔離開關(guān)的選擇方法1 選擇形式 電壓等級在35kV及以下的可選用戶內(nèi)式少油斷路器、真空斷路器或 SF 斷路器 ；35kV的也可選用戶外式多油斷路器、真空斷路器或SF斷路器 ；電壓等級在110330kV范圍，可選用戶外式少油斷路器或SF斷路器。2 選擇電壓 所選斷路器的額定電壓應大于或等于安裝處電網(wǎng)的額定電壓。3 選擇額定電流 按選擇斷路器的額定電流。4 校驗額定開斷能力 為使斷路器平安可靠地切斷短路電流，應滿足以下條件： 式中 斷路器的額定開端電流，kA； 剛分電流，kA。5 校驗動穩(wěn)定 按進行校驗。6 校驗熱穩(wěn)定 按進行校驗。 隔離開關(guān)的選擇與斷路器選擇相比，不

22、用進行額定開斷能力校驗。其他與斷路器均相同，且與其成為配套裝置。4.3.2 35KV電壓等級的斷路器及隔離開關(guān)的選擇1 35kv側(cè)斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：額定電壓選擇：額定電流的選擇：開斷電流選擇： (點短路電流)選用ZN12-35型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表4-2所示：表4-2 ZN12-35型斷路器的技術(shù)參數(shù)斷路器型號額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定斷流容量KA極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時間S峰值4SZN12-3535300040.56.6176.60.06熱穩(wěn)定效驗：電弧持續(xù)時間取0.04s，熱穩(wěn)定時間為：因此需要計入短路電流的非周期分量，查表得非周

23、期分量的等效時間T=0.05S， 所以，滿足熱穩(wěn)定效驗。動穩(wěn)定效驗：滿足動穩(wěn)定效驗，因此所選斷路器適宜。335kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇 額定電壓選擇：額定電流的選擇：極限通過電流選擇： (點短路電流)選用型，具體參數(shù)如下表4-3所示：表4-3 型隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)隔離開關(guān)型號額定電壓KV額定電流A極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA峰值4S35200010031.5熱穩(wěn)定效驗：動穩(wěn)定效驗：滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求，因此所選隔離開關(guān)適宜。4.3.3 10KV電壓等級的斷路器及隔離開關(guān)的選擇1 10kv出線側(cè)斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：額定電壓選擇：額定電流的選擇：開斷電流選擇： (點短路電流)

24、選用ZN12-10型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表4-4所示：表4-4 ZN12-10型斷路器的技術(shù)參數(shù)斷路器型號額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定斷流容量KA極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時間S峰值1SZN12-1010300050028.97143.20.06熱穩(wěn)定效驗：電弧持續(xù)時間取0.04s，熱穩(wěn)定時間為：因此需要計入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時間T=0.05S， 所以，滿足熱穩(wěn)定效驗。動穩(wěn)定效驗：滿足動穩(wěn)定效驗，因此所選斷路器適宜。2 主變壓器側(cè)斷路器的選擇 額定電壓選擇：額定電流的選擇：開斷電流選擇： (點短路電流)由上表可知，ZN12-10同樣滿足主變

25、壓器側(cè)斷路器的選擇。其動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)相同。3 10kv出線側(cè)隔離開關(guān)的選擇 額定電壓選擇：額定電流的選擇：極限通過電流選擇： (點短路電流)選用型，具體參數(shù)如下表4-5所示：表4-5 型隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)隔離開關(guān)型號額定電壓KV額定電流A極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA峰值5S105000200105熱穩(wěn)定效驗：動穩(wěn)定效驗：滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求，因此所選隔離開關(guān)適宜4主變壓器側(cè)隔離開關(guān)的選擇 額定電壓選擇：額定電流的選擇：極限通過電流選擇： (點短路電流)由上表可知同樣滿足主變壓器側(cè)隔離開關(guān)的選擇。其動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定計 算與母聯(lián)側(cè)相同依據(jù)上述原那么，斷路器選擇結(jié)果如下表4-6所示：表4

26、-6 斷路器選擇的結(jié)果安裝地點型號額定電壓KV額定電流A額定開斷電流KA極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時間S35KV主變壓器側(cè)ZN12-353530006.6176.6(4S)0.0610KV出線側(cè)ZN12-1010300028.97143.2(1S)0.06 隔離開關(guān)的選擇結(jié)果如下表4-7所示：表4-7 隔離開關(guān)的選擇結(jié)果安裝地點型號額定電壓KV額定電流A極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA35KV主變壓器側(cè)35200010031.5(4S)10KV出線側(cè)105000200105(5S)4.3.4電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應按以下條件：型式：電流互感器的型時應根據(jù)使用環(huán)境條件和

27、產(chǎn)品情況選擇。對于620KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器。有條件時，應盡量采用套管式電流互感器。一次回路電壓： 一次回路電流： 準確等級：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準確等級的要求，并按準確等級要求高的表計來選擇。二次負荷： 動穩(wěn)定： 式中， 是電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)。熱穩(wěn)定： 為電流互感器的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)。4.3.5 35KV側(cè)電流互感器的選擇1主變壓器側(cè)電流互感器的選擇一次回路電壓：二次回路電流：根據(jù)以上兩項，初選型電流互感器，其參數(shù)如下表4-8所示：表4-8 型電

28、流互感器的技術(shù)參數(shù)型號額定電壓KV電流比準確級次組合熱穩(wěn)定電流KA動穩(wěn)定電流KA353075動穩(wěn)定效驗：滿足動穩(wěn)定要求。熱穩(wěn)定效驗：滿足熱穩(wěn)定要求?？偸撬?，所選戶外獨立式電流互感器滿足要求。10KV側(cè)電流互感器的選擇1主變壓器側(cè)電流互感器的選擇一次回路電壓：二次回路電流：根據(jù)以上兩項，初選型電流互感器，其參數(shù)如下表4-9所示：表4-9 型電流互感器的技術(shù)參數(shù)型號額定電壓KV電流比準確級次組合熱穩(wěn)定電流KA動穩(wěn)定電流KA104090動穩(wěn)定效驗：滿足動穩(wěn)定要求。熱穩(wěn)定效驗：滿足熱穩(wěn)定要求。綜上所述，所選電流互感器滿足要求。電流互感器的選擇結(jié)果如下表4-10所示表4-10 電流互感器的選擇結(jié)果型號

29、額定電壓KV電流比準確級次組合熱穩(wěn)定電流KA動穩(wěn)定電流KA3530751040904.3.6 電壓互感器的選擇1 電壓互感器的選擇和配置條件型式：6-20KV屋內(nèi)互感器的型式應根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35KV-110KV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器220KV級以上的配電裝置，當容量和準確等級滿足要求：一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。2一次電壓： 二次電壓：按表4-11所示選用所需二次額定電壓UN表4-11 電壓互感器技術(shù)參數(shù)繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側(cè)接入方式接于線電

30、壓上接于相電壓上用于中性點直接接地系統(tǒng)用于中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地二次額定電壓1001004準確等級：電壓互感器應在哪一準確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表，繼電器和自動裝置等設備對準確等級的要求確定，規(guī)定如下：用于發(fā)電機、變壓器、調(diào)相機、廠用饋線、出線等回路中的電度表，所有計算的電度表，其準確等級要求為0.5級。 供監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，其準確等級，要求一般為級。用于估計被測量數(shù)值的標記，如電壓表等，其準確等級要求較低，要求一般為3級即可。在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計時，應按要求準確等級高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準確度等級。5

31、二次負荷 ：4.3.7 35KV母線電壓互感器的選擇1型式：采用油浸式，作電壓、電能和功率測量及繼電保護用。2電壓：額定一次電壓：=35KV =KV3準確等級：用于估計電壓數(shù)值和周期，其準確等級為0.5級。查?電力系統(tǒng)電氣設備手冊?選定PT型號：JDJJ2-35，其參數(shù)如表4-12所示表4-12 JDJ2-35的技術(shù)參數(shù)安裝地點型號額定電壓KV準確級次一次線圈二次線圈輔助線圈35KV母線JDJ2-350.1/30.5 10KV母線電壓互感器的選擇1型式：采用串聯(lián)絕緣油浸式式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護用。2電壓：額定一次電壓：=10KV =KV3準確等級：用戶保護，測量、計量用，其準

32、確等級為0.5級。查?電力系統(tǒng)電氣設備手冊?，選定PT的型號為：，JDZJ-10其參數(shù)如表4-13所示表4-13 JDZJ-10的技術(shù)參數(shù)安裝地點型號額定電壓KV準確級次一次線圈二次線圈輔助線圈10KV母線JDZJ-100.5 電壓互感器的種類和形式應根據(jù)裝設地點和使用條件進行選擇，例如：在635kV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油漬式或澆注式；110220kV配電裝置通常采用串級式電磁式電壓互感器；當容量和準確級滿足要求時，也可采用電容式電壓互感器。 電壓互感器選擇的主要工程是： 額定電壓應于安裝處電網(wǎng)的額定電壓相一致； 類型 戶內(nèi)型 、戶外型； 容量和準確度等級的選擇：首先根據(jù)儀表和繼電器接線要

33、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。 電壓互感器的選擇結(jié)果如下表4-14所示：表4-14 電壓互感器的選擇結(jié)果安裝地點型號額定電壓KV準確級次一次線圈二次線圈輔助線圈35K母線JDJJ2-350.510K母線JDZJ-100.54.3.9 開關(guān)柜的選型 由?電力系統(tǒng)電力工程設計標準?可知，35KV及以下的系統(tǒng)應采用高壓開關(guān)柜。高壓開關(guān)柜由封閉式鋼板柜體、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、熔斷器、避雷器、接地刀等組成。 根據(jù)5.2-5.6節(jié)所選的電氣設備選擇的高壓開關(guān)柜有：35KV側(cè)：G

34、BC-35系列、JYN1-35系列、KYN1系列、GG1AF2系列等10KV側(cè)：GFC-10A系列、GFC-10B系列、KYN3-10系列、GG1AF2系列。 從開關(guān)柜體積的大小、封閉性、制造工藝、消耗鋼材的多少、價格、檢修費用等考慮結(jié)果如下：35KV側(cè)：選用KYN-35系列高壓開關(guān)柜。10KV側(cè)：選用KYN3-10系列高壓開關(guān)柜。KYN-35系列高壓開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)如下表4-15所示表4-15 KYN-35系列高壓開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)額定電壓KV最高工作電壓KV最高工作電流KA額定開斷電流KA額定開斷容量MVA最大關(guān)合電流KA極限通過電流42熱穩(wěn)定電流KA3540.5100016.510004242

35、16.5KYN3-10系列高壓開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)如下表4-16：表4-16 KYN3-10系列高壓開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)額定電壓KV最高工作電壓KV額定電流A額定開斷電流KA額定熱穩(wěn)定時間s3、6、103.6、6.9、11.5630、1000、1250、2000、300016、31.5、4024.4 母線的選擇4.4.1導體選擇的一般要求裸導體應根據(jù)具體情況，按以下技術(shù)條件分別進行選擇和校驗：工作電流；電暈對110KV級以上電壓的母線；動穩(wěn)定性和機械強度；熱穩(wěn)定性；同時也應注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。 導體截面可以按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳

36、輸容量大，長度在20M以上的導體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。 一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導體和支撐絕緣兩局部，載流導體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導體等形式，因其機械強度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必效驗其機械強度。4.4.2母線選擇的方法 1選擇母線的材料、截面形狀：載流導體一般采用鋁質(zhì)材料，對于持續(xù)工作電流在4000A及以下時，一般采用矩形導體；在110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導體。軟母線鋼芯鋁絞線適用于各個電壓等級。 2 選擇母線的截面積：對于匯流母線須按照其最大長期工作電流選擇截面積。 3 校驗母線的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定：如果選用軟母線，那么此項校

37、驗可以省略。 4 電暈校驗：對于110kV及以上的母線，還應校驗能否發(fā)生電暈。但是如果截面積大于最小電暈校驗截面積，那么不需電暈校驗。 35KV母線選擇 1 按經(jīng)濟電流密度選擇導體截面采用矩形導體，根據(jù)最大負荷利用小時數(shù)TM=5500h，由表可查得：J=0.7，經(jīng)濟截面為：查矩形鋁導體長期允許載流量表，選用雙條矩形鋁導體，平放時允許電流，集膚系數(shù)。滿足長期發(fā)熱條件的要求2熱穩(wěn)定效驗用插值法得：查表可知：所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。3共振效驗取3.56，L=1.2m，那么當固有頻率在30160HZ以外時，有1或p1，在此情況下，可不考慮共振的影響，取=14 動穩(wěn)定效驗相間電動力的數(shù)值為：相間應力

38、的數(shù)值為：根據(jù)，可以查得形狀系數(shù)條間電動力為：最大允許襯墊跨距：鋁雙條導體的取1003，那么襯墊臨界跨距為：由于和均大于1.2m，因此不需裝設襯墊。可以滿足動穩(wěn)定要求，所選母線符合要求。 10KV母線選擇1 按經(jīng)濟電流密度選擇導體截面采用槽形導體，根據(jù)最大負荷利用小時數(shù)TM=6000h，由表可查得：J=0.6，經(jīng)濟截面為：查槽型呂導體長期允許載流量表，選用的槽形鋁導體，平放。滿足長期發(fā)熱條件的要求2 熱穩(wěn)定效驗用插值法得：查表可知：所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。3 共振效驗導體一階固有頻率當固有頻率在30160HZ以外時，有1或p 遙信變位到ECMS數(shù)據(jù)庫后臺畫面：1秒 模擬量變化到ECMS數(shù)據(jù)

39、庫后臺畫面：1.5秒 遙控命令ECMS主站發(fā)命令到就地設備執(zhí)行：0.5秒 裝置4-20mA接口數(shù)據(jù)穩(wěn)定時間(到ECMS數(shù)據(jù)庫)：1.5秒 DCS遙控命令到返回DCS畫面時間：2秒 模擬量含4-20mA變化至DCS數(shù)據(jù)穩(wěn)定時間：2秒 3高可靠性、平安性 35kV/10kV保護測控裝置，380V保護測控裝置均有完善的屏蔽、隔離等措施，均通過了最高等級的電磁兼容試驗，抗干擾能力強。系統(tǒng)采用了大量冗余與容錯技術(shù)。包括了雙現(xiàn)場總線網(wǎng)絡、站控層雙以太網(wǎng)、站控層設備冗余、雙通信管理機設計、DCS通信通道冗余等多方面措施。 自診斷與自恢復。間隔層設備、通信管理層設備及站控層設備均具有自診斷能力，包括了通信質(zhì)量

40、的診斷、數(shù)據(jù)錯誤診斷、硬件故障診斷等方面。同時在間隔層和通信管理層還采用了軟件看門狗和硬件看門狗相結(jié)合的技術(shù)，提高了自恢復能力。通信管理層和站控層采用了雙機模式，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)差異備份和數(shù)據(jù)自恢復功能。 除防火墻、殺毒軟件等保護措施，系統(tǒng)使用了網(wǎng)絡分段、專用通信端口、特殊數(shù)據(jù)包格式、加密的數(shù)據(jù)算法等方法提高網(wǎng)絡傳輸?shù)钠桨残?。并通過權(quán)限管理、邏輯閉鎖、防誤等方法提高了運行操作的平安性。6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ECMS采用了先進的分層分布式結(jié)構(gòu)，一般分為站控層、通信管理層、間隔層三層，形成三層設備兩層網(wǎng)絡架構(gòu)，組網(wǎng)方式靈活多樣，滿足用戶的不同需求。 圖6.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1站控層 站控層是整個ECMS的控制管理中心

41、，完成對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、顯示、處理、監(jiān)視等功能，可實現(xiàn)站控層的邏輯閉鎖以及與DCS通信，同時實現(xiàn)對電氣設備的控制功能需授權(quán)。站控層設備一般包括數(shù)據(jù)庫效勞器、工程師站、操作員站、通信網(wǎng)關(guān)等，每類功能的設備均支持冗余配置主備關(guān)系，用戶根據(jù)需要自由組合。2通信管理層 通信管理層是整個ECMS系統(tǒng)的核心，完成站控層和間隔層數(shù)據(jù)信息的上傳下發(fā)，并可通過相應接口接入DCS，在通信管理層實現(xiàn)邏輯閉鎖并可以與DCS通信，實現(xiàn)廠用電電氣局部的控制功能。通信管理層由多個通信管理單元組成，通信管理單元可以同時支持多種類型的通信口，包括工業(yè)以太網(wǎng)接口、Profibus接口、CAN接口、RS-485、RS-232等

42、串行通信口等。3間隔層 間隔層由眾多的保護測控裝置和自動裝置構(gòu)成，這些裝置具有保護、測量、控制、計量、通信等根本功能，并完成各自的特殊功能。間隔層設備包含： 廠用中壓保護測控裝置110/35/10kV； 廠用低壓保護測控裝置380V； 發(fā)變組、起備變保護； 勵磁、快切、UPS、絕緣監(jiān)測、同期、柴油機、直流等智能設備。6.4系統(tǒng)功能 實時數(shù)據(jù)采集與處理 配合DCS分層實現(xiàn)控制邏輯閉鎖 通過標準通信協(xié)議與DCS、SIS、MIS通信 支持Profibus DP V1協(xié)議的開放式現(xiàn)場總線 間隔層裝置軟件可編程 數(shù)據(jù)庫組態(tài)與畫面生成 圖形化的人機界面 一體化五防 圖形順控 邏輯圖閉鎖 SCADA 事件告

43、警 報表 操作票 歷史數(shù)據(jù)管理 實時曲線和歷史曲線 光字牌 小電流接地選線 WEB效勞6.5 綜合自動化系統(tǒng)的模塊組成 綜合自動化計算機系統(tǒng)可采用研華科技生產(chǎn)的工業(yè)控制計算機 IPC610 為硬件平臺，輔以外圍模塊智能傳感器、繼電器板、開入開出板以及電源等，就構(gòu)成了完整的硬件體系，可完成數(shù)據(jù)采集，實時控制等工作。具體模塊如圖6.2 所示： 圖6.2 硬件結(jié)構(gòu)圖6.6組態(tài)王軟件的硬件環(huán)境 組態(tài)王把每一臺與之通訊的設備看作是外部設備，為實現(xiàn)組態(tài)王和外部設備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置了大量設備的驅(qū)動程序作為組態(tài)王和外部設備的通訊接口，在開發(fā)過程中只需根據(jù)工程瀏覽器TouchExplorer提供的“設備配置向

44、導 一步步完成連接過程即可實現(xiàn)組態(tài)王和相應外部設備驅(qū)動的連接。 在運行期間，組態(tài)王就可通過驅(qū)動接口和外部設備交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)指令。每一個驅(qū)動都是一個 COM 對象，這種方式使驅(qū)動和組態(tài)王構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，既保證了運行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)有很強的擴展性。6.7監(jiān)控界面圖6.3工程設計界面圖6.4監(jiān)控主界面圖6.5主變壓器信息圖6.610KV電容報表圖6.7測量量圖6.8系統(tǒng)通訊圖總 結(jié) 畢業(yè)設計是在完成了理論課程和畢業(yè)實習的根底上對所學知識 一次綜合性的總結(jié)，是工科學生完成根底課程之后，將理論與實踐有機聯(lián)系起來的一個重要環(huán)節(jié)，是為以后走向工作崗位能更好的效勞社會打下根底的重要

45、環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設計，我樹立了工程觀點，能初步聯(lián)系實際，計算和解決實際工程能力等方面得到訓練，進一步穩(wěn)固了電力生產(chǎn)的專業(yè)知識，掌握了CAD 繪圖方面的知識、方法，掌握了科技論文寫作的一般知識及科技文獻資料的查找技巧，為以后從事設計、運行和科研工作，奠定必需的知識根底。變電站的設計，是對所學知識進行的一次檢驗和實踐，從而使電力專業(yè)知識得到穩(wěn)固和加深，逐步提高了分析問題和解決問題的能力。 在設計的過程中，我查閱了大量的文獻資料，積累了豐富的第一手材料，在主接線設計、電氣設備選擇、平面布置等具體設計任務中進行了大量的比擬、計算、優(yōu)化有效的培養(yǎng)了自己分析問題、解決問題的能力，并使專業(yè)知識得到穩(wěn)固和升

46、華。 在設計過程中，因為時間近、任務重，特別是 CAD 制圖難度比擬大，經(jīng)常是通宵達旦的計算、繪圖，十分辛苦。這使我深深感受到了奮戰(zhàn)在我國電力系統(tǒng)設計第一線的專家、工程師和技術(shù)人員的辛勞，對他們?yōu)槲覈娏κ聵I(yè)所付出的汗水所做出的奉獻表示深深的敬意。在以后的學習和工作中，我將繼續(xù)發(fā)揚這種能吃苦的精神，為我國電力事業(yè)開展做出應有的奉獻。但在本次設計中仍有缺乏與疏漏。在設計過程中，雖然有老師的耐心講解，有大量的文獻資料可供查閱，但對于一些具體問題，比方 PT、CT 二次側(cè)的選擇條件、復雜網(wǎng)絡的短路電流計算、監(jiān)控系統(tǒng)的設計等，仍感覺吃不透，我將在以后的工作、學習中揚長避短，發(fā)揚嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，使所到的

47、知識不斷升華。致 謝 值此論文完成之際，我衷心地感謝張明光教授。在我的設計過程中張教授給予了悉心地指導和精辟的建議，使得本課題的設計任務得以順利完成，特別是在設計的最初階段，張教授耐心細致地給我講解，指導我查閱資料，為我排除困擾，使我走出困境。在我的設計過程中張教授傾注了大量的心血和汗水，他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的知識水平和踏實的工作作風給我留下了深刻的印象，在此，我向張老師致以最誠摯的謝意。 同時，我感謝蘭州理工大學技術(shù)工程學院圖書館全體老師給我提供的幫助和指導，感謝各位同學在學習、生活中給我的鼓勵和幫助。感謝所有在設計過程中同我一起探討問題的同學，使我能夠順利完成設計。 衷心感謝其他所有關(guān)心

48、我，幫助我的老師、同學和朋友們。 參考文獻1、傅知蘭. 電力系統(tǒng)電氣設備選擇與實用計算M.中國電力出版社 20042、電力工業(yè)部，電力規(guī)劃設計院.電力系統(tǒng)設計手冊M.中國電力出版社3、西北電力設計院. 電力工程設計手冊M. 中國電力出版社4、王錫凡. 電力工程根底M. 西安交通大學出版社 19985、吳希再. 電力工程 M. 華中科技大學出版社 20046、牟道槐. 發(fā)電廠變電站電氣局部M. 重慶大學出版社 20037、陳生貴. 電力系統(tǒng)繼電保護M. 重慶大學出版社20038、西北電力設計院. 電力工程電氣設備手冊M. 中國電力出版社9、陸安定.發(fā)電廠變電所及電力系統(tǒng)的無功功率M.中國電力出版

49、社10、AKIRA ONUKI，Phase Transition DynamicsM.CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 200511、G.Orelind , “Optimal PID gain schedule for hydrogenerators design and application, IEEE TransJ. on Energy Conversion, Vol.4, No.3, Sept, 1989 12附 錄LINE PROTECTION WITH DISTANCE RELAYSDistance relaying should be considered w

50、hen overcurrent relaying is too slow or is not selective. Distance relays are generally used for phase-fault primary and back-up protection on subtransmission lines, and on transmission lines where high-speed automatic reclosing is not necessary to maintain stability and where the short time delay f

51、or end-zone faults can be tolerated. Overcurrent relays have been used generally for ground-fault primary and back-up protection, but there is a growing trend toward distance relays for ground faults also.Single-step distance relays are used for phase-fault back-up protection at the terminals of gen

52、erators. Also, single-step distance relays might be used with advantage for back-up protection at power-transformer tanks, but at the present such protection is generally provided by inverse-time overcurrent relays.Distance relays are preferred to overcurrent relays because they are not nearly so mu

53、ch affected by changes in short-circuit-current magnitude as overcurrent relays are, and , hence , are much less affected by changes in generating capacity and in system configuration. This is because, distance relays achieve selectivity on the basis of impedance rather than current.THE CHOICE BFTWE

54、EN IMPFDANCE, RFACTANCE, OR MHOBecause ground resistance can be so variable, a ground distance relay must be practically unaffected by large variations in fault resistance. Consequently, reactance relays are generally preferred for ground relaying.For phase-fault relaying, each type has certain adva

55、ntages and disadvantages. For very short line sections, the reactance type is preferred for the reason that more of the line can be protected at high speed. This is because the reactance relay is practically unaffected by arc resistance which may be large compared with the line impedance, as describ

56、ed elsewhere in this chapter. On the other hand, reactance-type distance relays at certain locations in a system are the most likely to operate undesirably on severe synchronizing-power surges unless additional relay equipment is provided to prevent such operation.The mho type is best suited for pha

57、se-fault relaying for longer lines, and particularly where severe synchronizing-power surges may occur. It is the least likely to require additional equipment to prevent tripping on synchronizing-power surges. When mho relaying is adjusted to protect any given line section, its operating characteris

58、tic encloses the least space on the R-X diagram, which means that it will be least affected by abnormal system conditions other than line faults; in other words, it is the most selective of all distance relays. Because the mho relay is affected by arc resistance more than any other type, it is appli

59、ed to longer lines. The fact that it combines both the directional and the distance-measuring functions in one unit with one contact makes it very reliable.The impedance relay is better suited for phase-fault relaying for lines of moderate length than for either very short or very long lines. Arcs a

60、ffect an impedance relay more than a reactance relay but less than a mho relay. Synchronizing-power surges affect an impedance relay less than a reactance relay but more than a mho relay. If an impedance-relay characteristic is offset, so as to make it a modified relay, it can be made to resemble ei