【畢業(yè)設(shè)計】工廠35kV總降壓變電所設(shè)計-定

二○○五年九月十三日姓名：學(xué)習(xí)形式：函授專級站：貴州盤縣業(yè)：電氣工程及其自動化別：專升本學(xué)號：指導(dǎo)教師：賴華昆明理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書設(shè)計(論文)題目：工廠35kV總降壓變電所設(shè)計學(xué)習(xí)形式：函授□夜大□脫產(chǎn)□函授站：貴州盤電函授站畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容：一、高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(根據(jù)供電部門提供的資料，選擇本廠最優(yōu)供電電壓等級)4、主要設(shè)備(主變壓器)繼電保護設(shè)計6、防雷接地設(shè)計(只要求方案) (1)總降壓變電站電氣主接線圖 (2)主變壓器繼電保護展開圖 專題(子課題)題目： 設(shè)計(論文)指導(dǎo)教師：(簽字) 主管教學(xué)院長：(簽字)9月13日設(shè)計任務(wù)書系統(tǒng)設(shè)計、全廠用電設(shè)備情況用電設(shè)備總安裝容量：計算負(fù)荷(側(cè))有功：無功：各車間負(fù)荷統(tǒng)計見表—本廠絕大部分用電設(shè)備均屬長期連續(xù)負(fù)荷，要求不間斷供電。停電時間超過兩分鐘將造成產(chǎn)品報廢；停電時間超過半小時，主要設(shè)備，電爐將會損壞；全廠停電將造成嚴(yán)重經(jīng)濟損失，故主要車間及輔助設(shè)施均為類負(fù)荷。本廠為三班工作制，全年工作時數(shù)小時數(shù)小時。序號序號表—全廠各車間負(fù)荷統(tǒng)計表負(fù)荷車間名稱類型計算負(fù)荷2熔制成型(模具)車間3熔制成型(熔制)車間4后加工(磨拋)車間5后加工(封接)車間7鍋爐房8廠區(qū)其它負(fù)荷(一)9廠區(qū)其它負(fù)荷(二)IIIIIIIII-IIIII-III本廠擬由距其公里處的母線短路容量為安裝兩臺—／三圈變壓器，其短路電壓／。詳見電力系統(tǒng)與本廠聯(lián)接圖 (圖—)。圖—廠區(qū)平面布置示意圖供電電壓等級，由用戶選用—電力系統(tǒng)與本廠聯(lián)接示意圖或的一種電壓供電。最大運行方式：按變電站兩臺變壓器并列運行考慮。最小運行方式：按變電站兩臺變壓器分列運行考慮。擬由變電站接一回架空線作為備用電源。系統(tǒng)要求，只有在工作電源停電時，才允許備用電源供電。供電部門對本廠功率因數(shù)要求值為：供電時，供電時，φφ供電局實行兩部電價?；倦妰r：按變壓器安裝容量每千伏安每月元計費。前言因此，提高電力系統(tǒng)運行的可靠性，保證安全供電是從事電力設(shè)計的重要任務(wù)。電氣設(shè)備除要承受正常工作電壓、電流外，還要承受異常和故障情況下的過電壓、大電流的沖擊。電力系統(tǒng)在運行中可能發(fā)生各種故障或出現(xiàn)各種不正常運行狀態(tài)，從而在電力系統(tǒng)中引發(fā)事故，故障一旦發(fā)生，能迅速而有選擇性切除故障單元，是保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的有效方法之一。合實際對變電站電氣部分供電方案進行經(jīng)濟性、可靠性的綜合比較，著重對電氣主接線的選擇、短路電流的計算、設(shè)備的選型及保電站接線方式以及繪制變電站的主接線圖、保護回路二次接線等，本次設(shè)計也旨在加強和提高電力系統(tǒng)一次設(shè)備的運行和技術(shù)管理水平，我通過對三年學(xué)習(xí)進行總結(jié)和應(yīng)用，在本次設(shè)計中找到一個理論聯(lián)系實際的切入點，提高了本人的業(yè)務(wù)水平，以便在生產(chǎn)過程中更好地解由于時間倉促和本人水平有限，在設(shè)計中存在不少錯誤，懇請老師提出寶貴意見，謝謝！二章第一節(jié)第二節(jié)第三章第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第五節(jié)目錄畢業(yè)設(shè)計的目的和內(nèi)容…………………高壓供電系統(tǒng)設(shè)計…………概述……………………主接線設(shè)計的原則…………供電系統(tǒng)的設(shè)計方案………………總降壓變電所的設(shè)計…………………電氣主接線設(shè)計………………短路電流計算…………………主要電氣設(shè)備選擇……………配電裝置設(shè)計…………………主變壓器繼電保護設(shè)計………防雷接地設(shè)計…………〔摘要〕本次通過對總降壓站繼電保護及主接線的設(shè)計，對所學(xué)專業(yè)知識的內(nèi)容進行全面總結(jié)和應(yīng)用，提高了我的專業(yè)技術(shù)水平，使我在以后的生產(chǎn)過程中能更好地理論聯(lián)系實際，保證了設(shè)備安全、第一章畢業(yè)設(shè)計的目的和內(nèi)容通過三年的專業(yè)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，加深了我對專業(yè)知識的鞏固和提高，為了對專業(yè)知識有更深一步的了解和認(rèn)識，通過畢業(yè)設(shè)計來加強保護配置及安全接地保護的認(rèn)識與了解，運用所學(xué)的基本理論知識，獨立地完成了設(shè)計任務(wù)，以達到理論聯(lián)系實際的目的。第二章高壓供電系統(tǒng)設(shè)計第一節(jié)概述高壓供配電裝置的設(shè)計主要以安全、可靠運行為原則，同時兼顧運行的經(jīng)濟性與靈活性。因此，主接線的正確、合理設(shè)計，必須綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟論證比較后方可確定。一、可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線能靈活地進行運行方式的轉(zhuǎn)換；三、經(jīng)濟性：主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理，主要從以下幾方面考慮：①投根據(jù)提供的設(shè)計資料，本變電所有兩路電源，正常運行時一路運高，停電時間超過兩分鐘即會造成產(chǎn)品報廢，停電時間超過半小時主要設(shè)備、鍋爐將會損壞；全廠停電將造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。本廠為三另外，備用電源由變電站引入，要求只有在工作電源停電時才允許供電局實行兩部電價：①基本電價按變壓器安裝容量每千伏安每計費；線路功率損失在發(fā)電廠引起的附加投資按每千瓦第二節(jié)主接線設(shè)計的原則主接線的設(shè)計，必須結(jié)合電力系統(tǒng)、發(fā)電廠和變電所的具體情況，全面總結(jié)分析，經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟比較，合理地選擇主接線方案。電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策、技術(shù)規(guī)定，從全局出發(fā)，結(jié)合工程的實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、等各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行和檢修的方便，盡可能地就地取材，節(jié)省投資。第三節(jié)一、供電方案的擬定本所電源進線可為供電系統(tǒng)的設(shè)計方案求正常情況下一靠性要求較高，停電時間超過兩分鐘即會造成產(chǎn)品報廢，因此考慮配電母線采用單母線分段接線，為了提高供電可靠性，擬采用成套開關(guān)柜單層布置。而對于電源進線，則可取兩路、兩路一路一路，為此得出了三種不同的方案。案中，總降壓變電所內(nèi)裝設(shè)兩臺主變壓器。工廠總降壓變電所的高壓側(cè)接線方式可采用單母線分段接線和內(nèi)橋接線。顯然，從技術(shù)經(jīng)濟上接線方式。源均采用進線均采用斷路器控制。壓后接在的一段配電母線上，備用電源接在的另一段配電三個方案的主接線圖如下：工廠供電設(shè)計不僅要滿足生產(chǎn)工藝提出的各項具體要求，保證安需要對上述三個方案進行技術(shù)和經(jīng)濟比較，選擇一個經(jīng)濟合理的最佳技術(shù)經(jīng)濟比較一般包括技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟計算和有色金屬消耗量三 ()方案一工作電源和備用電源均采用供電優(yōu)點：供電電壓高，線路功率損耗少，電壓損失小，調(diào)壓問題易解決，要求的功率因數(shù)值低，所需補償容量小，可減少投資，供電的缺點：工廠內(nèi)要設(shè)總降壓變電所，占用的土地面積多，總降壓變 ()方案二工作電源和備用電源均采用供電優(yōu)點：工廠內(nèi)不設(shè)主變壓器，可以簡化接線，降低了投資及運行維護費。工廠內(nèi)不設(shè)總降壓變電所，可以減少占地面積，減少管理人缺點：供電電壓低，線路的功率損耗增大，電壓損失也大，要求關(guān)的投資，工廠內(nèi)設(shè)總配電所，供電的安全可靠性不如。 ()方案三工作電源采用供電，備用電源采用供電。本方案的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)介于方案一和方案三之間。但是由于原始資料要求兩路電源正常時只用一路供電，工作電源停運時方用備用電源供電。因此該方案較好，因為備用電源供電時間較少，所以該方案既能滿足供電可靠性要求，投資也相對較少。路電源正常時只用一路供電，工作電源停運時方用備用電源供電，本方案選用的變壓器兩臺，型號為—變壓器的有功功率損耗ΔΔΔ／(為變壓器臺數(shù))所以，變壓器的有功損耗Δ××變壓器的無功功率損耗)×(／)××一臺變壓器運行的有功損耗Δ－Δ一臺變壓器運行的無功損耗Δ線路的功率：′′′ΔΔ－ΔIjsSjsUe／(3×35)=80.9A35kV線路的功率因數(shù)：導(dǎo)線在運行中，因其中有電流流過，將使導(dǎo)線溫度升高。溫度過高，將會降低導(dǎo)線的機械強度，加大導(dǎo)線接頭處的接觸電阻，增大導(dǎo)線的弧垂。為保證導(dǎo)線在運行中不致過熱，要求導(dǎo)線的最大負(fù)荷電流必須小于導(dǎo)線的允許載流量，即Ijs′＜Iux。按照國家電線產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，經(jīng)過查表，35kV線路選用LGJ工作電源電壓損失：備用電源電壓損失： SjskVA算出10kV線路的負(fù)荷電流：電壓損失為：供電側(cè)電壓才能保證供電電壓。1.2.方案三正常運行時以35kV單回路供電，10kV線路作為備用電的主要技術(shù)數(shù)據(jù)：變壓器的有功功率損耗 (為變壓器臺數(shù))變壓器的無功功率損耗35kV線路的功率：IjsSjsUe／(3×35)=80.9A35kV線路的功率因數(shù)：導(dǎo)線在運行中，因其中有電流流過，將使導(dǎo)線溫度升高。溫度過高，將會降低導(dǎo)線的機械強度，加大導(dǎo)線接頭處的接觸電阻，增大導(dǎo)線的弧垂。為保證導(dǎo)線在運行中不致過熱，要求導(dǎo)線的最大負(fù)荷電流必須小于導(dǎo)線的允許載流量，即Ijs′＜Iux。按照國家電線產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，經(jīng)過查表，35kV線路選用LGJ35kV工作電源電壓損失：Ω。可計算出10kV備用線路的電壓損失：少，基本滿足要求；另外也可通過提高供電側(cè)電壓來保證。通過對三個方案的技術(shù)指標(biāo)分析計算，可知：壓器和三臺斷路器，致使投資增大。資小，但線路損耗大，電壓損失嚴(yán)重，無法滿足一級負(fù)荷長期正常運行的要求，故不予考慮。方案三：介于方案一和方案二之間，正常運行時，線路損耗低，檢修時，10kV備用線路運行期間，電壓損失較大，但這種情況較少，且時間不長，從設(shè)備投資來看，方案三比方案一少一臺主變壓器和兩臺kV斷路器，投資降低。至于備用線路電壓損失問題，可采用適當(dāng)提高線路導(dǎo)線截面的辦法來降低電壓損失或適當(dāng)提高供電側(cè)電壓。因此，將方案一與方案三再作進一步的經(jīng)濟計算比較。經(jīng)濟計算包括基本建設(shè)投資和年運行費兩大項。 ()基建投資基建投資一般采用供配電系統(tǒng)中各主要設(shè)備從訂貨到安裝完成所需的全部工程費用的綜合投資指標(biāo)表示。所謂綜合投資，包括設(shè)備本體價值、輔助設(shè)備及配件材料費和設(shè)備的試驗調(diào)試費用、土建及安裝費用，也包括設(shè)備的運輸費。 ()年運行費用年運行費是指設(shè)備投入運行后維持正常運行每年所付出的費用，。方案一和方案三的基建投資和年運行費見表——，經(jīng)濟比較見表。表表方案一的投資費費用(萬元)—— (萬元)斷路斷路器—元功率損耗引起附加投資×Δ方案一的年運行費費用費用(萬元)按線路投資的計算按線路折舊費的計算按投資的計算按投資的計算×Δ[×××()×]××表方案三的投資費費用(萬元)—— (萬元)方案三的年運行費Δ[××(××費用(萬元)×])×方案一與方案三的經(jīng)濟比較費用費用方案方案一方案三差額(萬元)投資Z(萬元)47.76537.47510.3年運行費F(萬元)31.5730.031.54由經(jīng)濟計算比較結(jié)果可知，方案三的綜合投資及年運行費均低于方案一。從供電的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性綜合考慮，決定采用方案第三章總降壓變電所的設(shè)計第一節(jié)電氣主接線設(shè)計通過對以上資料的分析及方案的比較，為了滿足保證供電可靠、力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持安全可靠與經(jīng)濟適用的總體來說，本次設(shè)計根據(jù)前面的技術(shù)經(jīng)濟比較選擇方案三，正常運行時采用供電，供電系統(tǒng)故障或檢修時，采用備此，所選定的主接線(見電氣主接線圖)具有如下特點：架空線從電力網(wǎng)中引入作為工作電源。在變壓器的高壓側(cè)裝設(shè)一臺2、主變壓器低壓側(cè)經(jīng)少油斷路器(型號為SN10—10)接在10kV母線的一個分段上。另一路以10kV架空線引入作為備用電源，也經(jīng)少油斷路器(型號為SN10—10)接在10kV母線的另一個分段上。3、總降壓變電所的10kV側(cè)采用單母線分段接線，選用LMY型硬鋁母線，用10kV少油斷路器將母線分段。4、各車間的一級負(fù)荷都由兩段母線供電，以提高供電的可靠性。5、根據(jù)規(guī)定，備用電源只有在主電源停運及主變壓器故障或檢修時，才能投入使用。因此，在正常運行方式下，主變壓器兩側(cè)開關(guān)合上，備用電源自動投入裝置(APD)，當(dāng)工作電源故障時，自動投入備用電源，保證一級負(fù)荷車間的正常供電。6、主變壓器檢修時，只需合上10kV備用電源進線開關(guān)，就可實現(xiàn)一級負(fù)荷車間的正常供電。第二節(jié)短路電流計算對擬訂的電氣主接線，為了選擇合理的電器，需進行短路電流計算。一、短路點的確定為了選擇高壓電氣設(shè)備，整定繼電保護，需要計算總降壓變電所35kV側(cè)、10kV母線以及廠區(qū)高壓配電線路末端(即車間變電所高壓側(cè))的短路電流。但是，由于工廠廠區(qū)不大，總降壓變電所到最遠(yuǎn)的車間距離不過幾百米，因此，10kV母線與10kV配電線路末端的短路電流差別較小。故只計算主變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)兩邊的短路電流，即短路點確定在主變壓器的高低壓兩側(cè)(如圖1示)。二、短路電流計算圖短路電流計算接線圖、短路電流計算等值電路圖 ()基本等值電路： ()最大運行方式的等值電路圖： ()最小運行方式的等值電路圖： ()計算各元件的電抗標(biāo)么值根據(jù)已知條件就可以求出元件的電抗標(biāo)么值：①電源：x*=j==0.52d②三圈變壓器：1u+uuSx*=d12d13d23j12100S1u+uuSx*=d12d23d13j22100S110.5+6171000=210031.5=0.08(計算時按正值計算)③線路：xLS0.451000x*=0j==1.46LU2372j1④變壓器(雙線圈)： ()計算點短路電流(側(cè))：短路電流SkVd1d13Ujj1j1短路電流有效值標(biāo)么值I*d1I=X*d11x21j22jL1I*==0.268d11108+1.462最大運行方式下SI=I*jd1d13Uj1最大運行方式下點短路電流：點短路沖擊電流：最大運行方式下點短路沖擊電流有效值：c1d1最大運行方式下短路容量：d1d1j：短路電流SkVd1d13Ujj1j1短路電流有效值標(biāo)么值I*d1I=X*d1X*=d1x1j2jL1I*==0.183最小運行方式下SI=I*jd1d13Uj1最小運行方式下點短路電流：點短路沖擊電流：c1d1最小運行方式下點短路沖擊電流有效值：cd1最小運行方式下點短路容量：d1d1j ()計算點短路電流(側(cè))：短路電流Sd2d23Ujj2j2短路電流有效值標(biāo)么值I*d1I=X*dx21j22jLb1I*==0.056d2110.52+3.41+0.08+1.46+1422最大運行方式下點短路電流：SI=I*jj2最大運行方式下點短路沖擊電流：最大運行方式下點短路沖擊電流有效值：最大運行方式下點短路容量：d2d2j：短路電流SAukVd2d23Ujj2j2短路電流有效值標(biāo)么值I*d1I=X*d11X*=d2x1j2jLb1I*==0.051最小運行方式下點短路電流：SI=I*jj最小運行方式下點短路沖擊電流：最小運行方式下點短路沖擊電流有效值：最小運行方式下短路容量：d2d2j三、短路電流計算結(jié)果表 () () ()運行方式點序號∞第三節(jié)主要電氣設(shè)備選擇一、設(shè)備選擇概述正確地選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行選擇合適的電器。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。其主要設(shè)備包括：高壓斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互 ()、高壓斷路器的選擇及校驗原則高壓斷路器的選擇主要考慮以下五個方面：①斷路器種類和型式的選擇一般35kV回路的斷路器多選用少油斷路器，也可用多油斷路器≥②額定電壓選擇≥③額定電流選擇≥④開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流，不應(yīng)小于實際開斷瞬間的短路次暫態(tài)電流⑤短路關(guān)合電流選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值≥斷路器的校驗則需要校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定：①熱穩(wěn)定校驗≥②動穩(wěn)定校驗) ()斷路器的選擇供電回路最大持續(xù)工作電流為 (3 倍根據(jù)規(guī)定，在發(fā)電機、調(diào)相機、變壓器回路一般考慮的額定電流，因此倍)。取短路計算時間根據(jù)上面計算出的短路電流值為：∞∞短路電流周期分量的熱效應(yīng)×(〃×(× 由于設(shè)計手冊規(guī)定：遠(yuǎn)離發(fā)電廠的變電所和配電網(wǎng)無需考慮非周期分量的影響，故不計非周期熱效應(yīng)。因此短路電流引起的熱效應(yīng) 下表中列出了斷路器的有關(guān)參數(shù)，并與計算數(shù)據(jù)進行比較。斷路器選擇結(jié)果表 () () ()×()· () () () () () ()· () 由選擇結(jié)果可見各項條件均能滿足，故所選型少油2、35kV隔離開關(guān)選擇隔離開關(guān)是發(fā)電廠中常用的電器，它可以在電氣設(shè)備檢修時，將被檢修設(shè)備與電源電壓隔離，以保證檢修的安全；也可以與斷路器配合使用，根據(jù)需要實現(xiàn)發(fā)電廠的倒閘操作；還可以分合一些小電流電路。其選擇及校驗原則如下： ()種類和形式的選擇一般及以上的屋外中型配電裝置多采用三柱式隔離開關(guān)。 ()額定電壓選擇≥ ()額定電流選擇≥ ()熱穩(wěn)定校驗≥ ()動穩(wěn)定校驗≥由于選擇的隔離開關(guān)為總降壓變電所主變壓器回路隔離開關(guān)，因此其最大持續(xù)工作電流和短路電流引起的熱效應(yīng)與上述選擇斷路器時相同，即 離開關(guān)的、及安裝在屋外的要求，查表，可選擇型屋外隔離開關(guān)。下表中列出了隔離開關(guān)的有關(guān)參數(shù)，并與計算數(shù)據(jù)進行比較。隔離開關(guān)選擇結(jié)果表 () ()· () () ()· ()由表中可以看出，所選型屋外隔離開關(guān)合格。3、35kV電壓互感器的選擇電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇 (1)一二次電壓應(yīng)滿足要求； (2)應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點和使用條件選擇種類和型式； (3)應(yīng)根據(jù)接入的測量儀表、繼電器和自動裝置等設(shè)備對準(zhǔn)確度等級的要求確定準(zhǔn)確度； (4)容量和二次負(fù)荷； (5)接線方式，在滿足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡單接線。度表和無功電度表各1只。二次側(cè)負(fù)荷如下表所示：35kV電壓互感器二次負(fù)荷c (VA)號ITI-VIDI-WDX-I1222求各相負(fù)荷：A相負(fù)荷為：QA=1/3Sabsin(φab－30°)B相負(fù)荷為：PB=1/3[Sabcos(φab+30°)+Sbccos(φbc－30°)]QB=1/3[Sabsin(φab+30°)+Sbcsin(φbc－30°)]sinsin]C相負(fù)荷為：PC=1/3Sbccos(φbc+30°)QC=1/3Sbcsin(φbc+30°)可見，B相負(fù)荷較大，故應(yīng)按B相總負(fù)荷進行選擇：SB=P2+Q2=4.162+4.072=5.82VABBJ額定容量為150VA。由于B相負(fù)荷較大，故按照B相總負(fù)荷進行校驗BB4、35kV側(cè)電流互感器的選擇全部選擇成一致，按最大短路電流回路來校驗。35kV側(cè)電流互感器校驗二次負(fù)荷表AA相VA3ΩVA3ΩB相VA3ITI-AITI-WDX-11222Ω根據(jù)電流互感器安裝處的電網(wǎng)電壓(35kV)、最大工作電流 (86.6A)和安裝地點的要求，查表初選LCW-35型油浸式電流互感器，因所選電流互感器除用于電流測量和繼電保護外，還用于電度計量，故應(yīng)選用0.5級，其二次負(fù)荷額定阻抗為2Ω，互感器變比為150/5，r=S/I2=5.45/52=0.218Ωan2n電流互感器接線為不完全星型接線，連接線的計算長度Lc=3L，則熱穩(wěn)定校驗： 動穩(wěn)定校驗：1、變壓器低壓側(cè)及備用電源進線設(shè)備的選擇10kV側(cè)電氣設(shè)備選擇參數(shù)比較表 (kA)2·s備名稱型號U=10kVNI=273AN ∞j根據(jù)列表比較，各種條件均滿足，故所選設(shè)備合格。：10kV饋電線路設(shè)備選擇參數(shù)表計算數(shù)據(jù)型號U=10kVNI=46ANk (1)導(dǎo)體類型的選擇 (2)按經(jīng)濟電流密度選擇截面在正常情況下，各回路的持續(xù)工作電流考慮環(huán)境條件，查表得綜合校正系數(shù)K=0.88I=I/K=303.1/0.88=344.43Amaxgmax (3)導(dǎo)體的熱穩(wěn)定校驗Smin=I∞t/C=3.08×(2/95)×103=64.84＜160mm2j (4)導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗fic(1/a)×10-2=1.76×7.912×(1/25)×10-2GG-10型高壓開關(guān)柜一般柜寬為1米，進線柜最寬為1.5米，因此上述校驗滿足動穩(wěn)定要求。由于采用標(biāo)準(zhǔn)柜，故不必再選擇支持絕第四節(jié)配電裝置設(shè)計一、配電裝置的分類及特點配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組置。配電裝置按電器裝設(shè)地點不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式：在現(xiàn)場將電器組裝而成的稱為裝配式；在制造廠預(yù)先將開關(guān)電器、互感器等組裝成各種電路成套供應(yīng)的稱為成套式。屋外式的特點：①之間距離較大，便于帶電作業(yè)；④占地面積大；⑤受外界環(huán)境影響設(shè)屋內(nèi)式的特點：①允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較?。怀商着潆娧b置的特點：①電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊占地面積?。虎谒须娖髟言诠S組裝成一體，大大減少現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴建和搬遷；③運行可靠性高，維護工作量小；④耗用鋼材較鑒于以上配電裝置的特點，且負(fù)荷要求供電可靠性較高，年工作時數(shù)較長，為保證安全生產(chǎn)以減小維護工作量，決定選擇屋內(nèi)成套配第五節(jié)主變壓器繼電保護設(shè)計一、主設(shè)備繼電保護設(shè)計原則繼電保護裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于短路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置，其基本任務(wù)是：(1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行；(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，動作于發(fā)信號、減因此繼電保護的設(shè)計原則為：滿足四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。故障發(fā)生在任何一點，保護均應(yīng)有選擇性的死區(qū)?，F(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機會較少，但在實際運行中，仍有可能發(fā)生各種類型故障和異常運行，為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地運行，并將故障和異常運行對電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量大小、電壓等級等因素裝設(shè)必要的、動作可靠性高的繼電保護裝置。根據(jù)規(guī)定，容量5000kVA的變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護：三、主變壓器保護展開圖各套保護的展開圖如下：四、主變壓器保護說明氣體保護是保護油浸式變壓器內(nèi)部故障的一種主要保護裝置。按規(guī)定，800kVA及以上的油浸式變壓器和400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)氣體保護。氣體保護裝置主要由氣體繼電器構(gòu)成。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部出現(xiàn)故障時，電弧的高溫會使變壓器內(nèi)的油分解為大量的油氣體，氣體保護就是利用這種氣體來實現(xiàn)保護的裝置。目前，國內(nèi)采用的氣體繼電器有浮筒擋板式和開口杯擋板式兩種型號。常用的開口杯擋板式氣體繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖及工作原理示意圖如下：變壓器正常運行時，氣體繼電器容器內(nèi)充滿了油，上下開口油杯產(chǎn)生的力矩小于平衡錘產(chǎn)生的力矩，開口杯處于上升位置，如圖(a)所示，上下兩對干簧觸點處于斷開位置。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，產(chǎn)生的氣體較少，氣體緩慢上升，聚集在氣體繼電器容器上部，使繼電器內(nèi)油面下降，上開口油杯露出油面，上開口油杯因其產(chǎn)生的力矩大于平衡錘的力矩而處于下降位置，上干簧觸點閉合，如圖(b)所示，發(fā)出報警信號，稱為輕瓦斯動作。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，產(chǎn)生大量的氣體，油汽混合物迅猛地從油箱通過聯(lián)通管沖向油枕。在油汽混合物沖擊下，氣體繼電器擋板被掀起，使下開口油杯下降，上下干簧觸點閉合，如圖(c)所示，發(fā)出跳閘信號，使變壓器兩側(cè)斷路器跳閘，稱為重瓦斯。若變壓器油箱嚴(yán)重漏油，隨著氣體繼電器內(nèi)的油面逐漸下降，首先上油杯下降，從而上干簧觸點閉合，發(fā)出報警信號，接著下油杯下降，從而下干簧觸點閉合，如圖(d)所示，發(fā)出跳閘信號，使斷路器氣體保護的原理接線圖及氣體繼電器的安裝圖如下。從原理接線圖上可看出：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，氣體繼電器KG動作，上觸點閉合，發(fā)出輕瓦斯動作預(yù)告信號。當(dāng)變壓器內(nèi)使斷路器跳閘線圈YR動作，斷路器跳閘，同時信號繼電器KS發(fā)出重瓦斯跳閘信號。為了避免重瓦斯動作時，氣體繼電器因油氣混合物沖擊引起下觸點抖動，利用中間繼電器觸點1-2進行自保持，以保證斷路器可靠跳閘。變壓器在運行中進行濾油、加油、換硅膠時，必須將重瓦斯保護改投信號，防止重瓦斯保護誤動。氣體繼電器安裝圖說明：如圖氣體繼電器安裝在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管道上。為了使變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時產(chǎn)生的氣體能器而排往油枕，要求在變壓器安裝時應(yīng)有1-1.5%傾斜度；在制造變壓器時，聯(lián)通管對油箱上蓋也應(yīng)有2-4%的傾斜度。變壓器的氣體保護動作后，運行人員應(yīng)立即對變壓器進行檢查，查明原因，可在氣體繼電器頂部打開放氣閥，用干凈的玻璃瓶收集氣體，通過分析氣體性質(zhì)可判斷出發(fā)生故障的原因和處理要求，見下表：氣體繼電器動作后的氣體分析和處理要求氣氣體性質(zhì)黃色、難燃處理要求允許繼續(xù)運行應(yīng)立即停電檢修應(yīng)停電檢修故障原因變壓器含有空氣紙質(zhì)絕緣物燒毀木質(zhì)絕緣部分燒毀油內(nèi)閃絡(luò)、油質(zhì)炭化它是一種不帶時限的過電流保護，實際中電流速斷保護常與過電流保護配合使用。當(dāng)線路發(fā)生短路，流經(jīng)繼電器的電流大于電流速斷的動作電流時，電流繼電器動作，其常開觸點閉合，接通信號繼電器和中間繼電器，動作發(fā)訊和使斷路器跳閘。下圖所示為變壓器定時限過電流保護和電流速斷保護接線圖。定時限過電流保護和電流速斷保護均為兩相兩繼電器式接線。變壓器電流速斷保護的動作電流，與線路的電流速斷保護相似，應(yīng)躲過變壓器二次側(cè)母線三相短路時的最大穿越電流。變壓器電流速斷保護的靈敏度校驗，與線路速斷保護靈敏度校驗一樣，以變壓器一次側(cè)最小兩相短路電流進行校驗，靈敏系數(shù)應(yīng)大于或等于2，若電流速斷保護的靈敏度不滿足要求，應(yīng)裝設(shè)差動保護。變壓器過電流保護裝置的接線、工作原理和線路過電流保護的接線