某工廠60KV總降壓變電站設(shè)計(jì)說(shuō)明

.PAGE.....編號(hào)XXXXXX畢業(yè)論文〔XXXX屆本科題目：某工廠60KV總降壓變電站設(shè)計(jì)系〔部院：XXXXXXXXXX專(zhuān)業(yè)：XXXXXXXXXXXXXXXXXX作者姓名：XXXXXXXXXX指導(dǎo)教師：XXXXXXXX職稱(chēng)：XXXXX完成日期：XXXX年X月XX日..摘要變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線(xiàn)方式所構(gòu)成,他從電力系統(tǒng)取得電能,通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能,然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能傳輸與控制的樞紐,變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式,才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。60KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò),某工廠總降壓變電所所涉及方面多,考慮問(wèn)題多,進(jìn)行變壓器的選擇,從而確定變電站的主接線(xiàn)方式,再進(jìn)行短路電流計(jì)算,選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線(xiàn),進(jìn)行短路電流計(jì)算,選擇變電站高低壓電氣設(shè)備?？偨祲鹤冸娝某醪皆O(shè)計(jì)包括了：<1>總體方案的確定；<2>負(fù)荷分析；<3>短路電流的計(jì)算；<4>高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；<5>變電站綜合自動(dòng)化及繼電保護(hù)設(shè)計(jì)；<6>防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：總降壓負(fù)荷分析輸電系統(tǒng)配電系統(tǒng)變電站綜合自動(dòng)化..AbstractAnelectricitysubstationimportantcomponentofthesystem,andthedistributionnetworkbytheDianqishebeisomeconnectionFangShiSuoAnconstituted,heQudediannengfromthepowersystem,throughitstransformation,distribution,transportationandprotectionGongneng,RanhoutheenergyAnquan,Kekaoandeconomicpowerdeliveredtoeachsetofequipmenttoswitchplaces.Asthehubofpowertransmissionandcontrol,substationdesignandmustchangethetraditionalcontrolmodeltoadapttothemodernpowersystem,modernizationofindustrialproductionandsociallifetrends.Withcomputertechnology,moderncommunicationandnetworktechnology,thecurrentsubstationmonitoring,control,protectionandmeteringequipmentandsystemsprovidedoptimalseparationofthestateofcombinationandsystemintegrationtechnologybase.

60KVhighvoltagesubstationsbelongtothenetwork,ageneralstep-downsubstationplantinmoreinvolved,considertheissuesthanthechoiceoftransformertodeterminethemainsubstationwiring,furthershort-circuitcurrentcalculation,selecttheTransmissionandDistributionnetworkandcable,toshort-circuitcurrentcalculation,selectthesubstationhighvoltageequipment.Thetotalpreliminarydesignincludesstep-downsubstation:<1>thedeterminationoftheoverallprogram;<2>loadanalysis;<3>short-circuitcurrentcalculation;<4>highandlowvoltagedistributionsystemdesign;<5>SubstationAutomationandrelaydesign;<6>lightningprotectionandgroundingelements.

Keywords:bloodpressureloadofthetotaltransmissionpowerdistributionsystemsubstationautomationsystem......第一章緒論電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)[1,2],它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè),它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他各部門(mén)快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力,其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志[3,4,5]。由于電能在工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性,電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分[6]。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。變電站使電廠或上級(jí)電站經(jīng)過(guò)調(diào)整后的電能輸送給下級(jí)負(fù)荷,是電能輸送的核心部分[7,8]。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電,進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。若變電站系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障,系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動(dòng)作。可能造成停電等事故,給生產(chǎn)生活帶來(lái)很大不利[9]。因此,變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重要[10]。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié),起著變換和分配電能的作用[11]。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理,二次部分安全可靠,只有這樣變電所才能正常的運(yùn)行工作,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)[12]。變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場(chǎng)所。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類(lèi)。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站部分,緊靠發(fā)電廠[13,14]。降壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。這里所設(shè)計(jì)得就是某工廠60KV總降壓變電站。變電站內(nèi)的高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置,這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級(jí)負(fù)荷地短路、最大負(fù)荷等情況來(lái)整定配置的,因此,在發(fā)生類(lèi)似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù),并且,現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間已經(jīng)很短,在故障解除后,系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供電。這對(duì)于保護(hù)下級(jí)各負(fù)荷是十分有利的[15,16]。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全利于延長(zhǎng)是使用壽命,降低設(shè)備投資,而且提高了供電的可靠性,這對(duì)于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的[17]。工業(yè)產(chǎn)品的效率提高也就意味著產(chǎn)品成本的降低,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力增大,進(jìn)而可以使企業(yè)效益提高,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)[18]。生活用電等領(lǐng)域的供電可靠性,可以提高人民生活質(zhì)量,改善生活條件等?？梢?jiàn),變電站的設(shè)計(jì)是工業(yè)效率提高及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然條件[19]。由于某企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要電力供不應(yīng)求的情況下,為了適應(yīng)該企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,要在該企業(yè)建設(shè)60kV總降壓變電站。具體要求如下：本電力系統(tǒng)應(yīng)包括變電,配電以及相應(yīng)的通信、安全自動(dòng)、繼電保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化等設(shè)施。在國(guó)家發(fā)展計(jì)劃的統(tǒng)籌規(guī)劃下,合理的開(kāi)發(fā)資源,用最少的資金為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)及人民生活提供充足、可靠、合格的電能。本次設(shè)計(jì)的變電站為60KV總降壓變電站,其下級(jí)負(fù)荷為10KV級(jí)、工業(yè)車(chē)間及其它負(fù)荷。這些負(fù)荷不僅包括機(jī)械加工車(chē)間、鑄造車(chē)間、電修車(chē)間等部門(mén),也有工業(yè)行政部門(mén)用電。他們對(duì)供電的要求不同。依照先行的原則,依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展本設(shè)計(jì)該變電所,本變電站主要任務(wù)是把60KV變成10kV電壓供周邊車(chē)間使用。尤其對(duì)本地區(qū)大用戶(hù)進(jìn)行供電,改善提高供電水平,提高了本地供電質(zhì)量和可靠性?，F(xiàn)在,隨著大電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè),輸電的電壓等級(jí)越來(lái)越高,這一方面使降低損耗的需要,另一方面也是工業(yè)生產(chǎn)等負(fù)荷發(fā)展的需要[20]。我國(guó)目前廣泛采用的輸電等級(jí)有110KV、220KV等級(jí)別[21],還有500KV級(jí)的輸電線(xiàn)路也在迅速發(fā)展,所以60KV級(jí)的變電站在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也十分廣泛。并且伴隨電力系統(tǒng)中所用電氣元件產(chǎn)品諸如斷路器、繼電器、隔離開(kāi)關(guān)等性能指標(biāo)的提高,變電站的功能也會(huì)越來(lái)越完善,可靠性也會(huì)得到很大的提高。第二章全廠負(fù)荷計(jì)算及系統(tǒng)主接線(xiàn)的選擇一、供電電壓等級(jí)選擇該企業(yè)主電源為廠邊某220/60KV區(qū)域變電站提供,因此該企業(yè)總降壓變電所主電源采用60kV電壓等級(jí),經(jīng)過(guò)變壓后采用10kV輸送至各個(gè)車(chē)間變電房降壓至0.4kV直供負(fù)荷。同時(shí)采用10kV作為保安電源,為鍋爐房等一級(jí)負(fù)荷提供備用電源。二、全廠負(fù)荷計(jì)算1用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)要求,按照需要系數(shù)法及以下計(jì)算公式[29]:得各項(xiàng)數(shù)據(jù)列表如下〔下表數(shù)據(jù)均為60kV側(cè)：用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷電機(jī)修理車(chē)間23000.60.713801407.61971.2332.52機(jī)械加工車(chē)間8800.650.65572669.24880.3814.52新品試制車(chē)間6500.550.6357.5475.48594.889.83原料車(chē)間5500.350.65192.5225.23296.284.89備件車(chē)間5600.50.7280285.6399.966.6鍛造車(chē)間1800.60.65108126.36166.232.74鍋爐房2600.90.8234175.5292.54.83空壓房3020.80.65241.6282.67371.856.13汽車(chē)庫(kù)560.50.72828.56400.66線(xiàn)圈車(chē)間3280.550.65180.4211.07277.664.58半成品試驗(yàn)車(chē)間7500.650.75487.5429649.3810.72成品試驗(yàn)車(chē)間25640.350.6897.41193.541493.2724.67加壓站<10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷>2740.550.65150.7176.32231.953.82設(shè)備處倉(cāng)庫(kù)<10KV轉(zhuǎn)供荷>6540.550.75359.7316.54479.157.91成品試驗(yàn)站內(nèi)大型集中負(fù)荷38740.650.750.882518.12215.933357.2055.39合計(jì)7987.48218.6411501.92189.81有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)取無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)取7588.037927.0810527.37173.662變壓器損耗估算[32]：以上公式[32]得出變壓器的有功損耗和無(wú)功損耗。3無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算工廠60kV高壓側(cè)進(jìn)線(xiàn)在最大負(fù)荷時(shí),其功率因素不應(yīng)小于0.9,考慮到變壓器的無(wú)功功率損耗,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率損耗,因此,在變壓器的10kV側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí),其補(bǔ)償后的功率因素應(yīng)稍大于0.9,現(xiàn)設(shè)cosφ=0.95,則：10kV側(cè)在補(bǔ)償前的功率因素為:因此,所需要的補(bǔ)償容量為：選取60kV側(cè)在補(bǔ)償后的負(fù)荷及功率因素計(jì)算：滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求。其計(jì)算數(shù)據(jù)如下：項(xiàng)目計(jì)算機(jī)負(fù)荷<10KV>側(cè)>10kV側(cè)補(bǔ)償前0.6577588.037927.0810527.37607.81需要補(bǔ)償容量-5000變壓器損耗105.27526.3760kV側(cè)補(bǔ)償后0.9227693.303453.458425138.98根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及以上計(jì)算結(jié)果,選取[7]：并聯(lián)補(bǔ)償電容為：BWF10.5-100-1型電容器50只。補(bǔ)償總?cè)萘繛椋?00kvar×50=5000kvar。4變壓器選擇根據(jù)補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷〔8425kVA,同時(shí)考慮工廠5-10年的負(fù)荷增長(zhǎng),變壓器容量考慮一定的預(yù)留,本工廠負(fù)荷能保證變壓器運(yùn)行在60-70%經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可,同時(shí)變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相一致,否則不能并列運(yùn)行[33,38]。由于電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形、三角形兩種,高、中、低三繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。而其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線(xiàn)圈接地,60KV以下電壓,變壓器繞組都采用三角形連接。變壓器采用繞組連接方式有D和Y,我國(guó)60KV采用Y連接,60KV以下電壓的變壓器有國(guó)標(biāo)Y/d11、Y/Y0等變電所選用主變的連接組別為Y/d11連接方式[28]。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的容量為10000KVA,連接組別為YN/d11型6022.5%/10.5<KV>的變壓器。三、系統(tǒng)主接線(xiàn)方案的選擇1主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則1.負(fù)荷大小的重要性。2.系統(tǒng)備用容量大小：a.運(yùn)行備用容量不宜少于8-10%,以適應(yīng)負(fù)荷突變,機(jī)組檢修和事故停運(yùn)等情況的調(diào)頻需要[34]。b.裝有兩臺(tái)及以上的變壓器的變電所,當(dāng)其中一臺(tái)事故斷開(kāi)時(shí),其余主變壓器的容量應(yīng)保證該變電所60%-70%的全部負(fù)荷,在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)保證車(chē)間的一、二級(jí)負(fù)荷供電[40]。2主接線(xiàn)的基本要求電氣主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性[30]三項(xiàng)基本要求,其具體要求如下：1.可靠性

供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。1>斷路器檢修時(shí),不宜影響供電。2>線(xiàn)路、斷路器或母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí),盡量減少停運(yùn)出線(xiàn)回?cái)?shù)及停運(yùn)時(shí)間,并能保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部及大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。3>盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。4>大機(jī)組超高壓電氣主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足可靠性的特殊要求。2.靈活性主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足在調(diào)度,檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活要求1>調(diào)度時(shí),應(yīng)可以靈活地投入和切除電源、變壓器和線(xiàn)路,調(diào)配電源和負(fù)荷,滿(mǎn)足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式,檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。2>檢修時(shí),可以方便地停運(yùn)斷路器、母線(xiàn)及其繼電保護(hù)設(shè)備,進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)車(chē)間的供電。3>擴(kuò)建時(shí),可以容易地從初期接線(xiàn)過(guò)渡到最終接線(xiàn)。在不影響連續(xù)供電或停運(yùn)時(shí)間最短的情況下,投入新裝機(jī)組,變壓器或線(xiàn)路而不互相干擾,并且對(duì)一次和二次部分的改建工作最少。3.經(jīng)濟(jì)性主接線(xiàn)滿(mǎn)足可靠,靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。1>主接線(xiàn)應(yīng)力求簡(jiǎn)單,經(jīng)節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。2>要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜,以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。3>要能限制短路電流,以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。4>如能滿(mǎn)足系統(tǒng)的安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求,35kV及其以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易電器。5>占地面積少：主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件,盡量使占地面積減少。6>電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類(lèi)<雙繞組、三繞組或自耦變壓器>、容量、數(shù)量,要避免因兩次變壓而增加的電能損失。3主接線(xiàn)方案該變電站為60KV總降壓變電站,降壓后只要10KV一個(gè)電壓等級(jí),但該10KV側(cè)出線(xiàn)裝有I級(jí)負(fù)荷,按I級(jí)負(fù)荷的供電要求,需嚴(yán)格保證供電。由原始資料可知,該變電站屬企事業(yè)變電站,以向工廠車(chē)間供電為主,全所停電后,該企業(yè)停止生產(chǎn)。根據(jù)原始資料,60KV側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連,可考慮用線(xiàn)路單元接線(xiàn)、四角形接線(xiàn)及內(nèi)橋接線(xiàn)形式。10KV側(cè),按規(guī)劃應(yīng)接有兩個(gè)I級(jí),6個(gè)II級(jí)和3個(gè)III級(jí)負(fù)荷,考慮到不同等級(jí)負(fù)荷的供電要求有所不同,I級(jí)負(fù)荷需兩個(gè)獨(dú)立電源供電,即雙回路供電,要求高,II級(jí)負(fù)荷次之,III級(jí)負(fù)荷要求再次之,故可考慮用單母線(xiàn)接線(xiàn),雙母線(xiàn)接線(xiàn)以及單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。主接線(xiàn)的初步設(shè)計(jì)給出幾種方案,以便在審核中進(jìn)行比較,根據(jù)系統(tǒng)和負(fù)荷性質(zhì)的要求,根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的指導(dǎo),初步設(shè)計(jì)出主接線(xiàn)方案如下：第一種方案：60KV側(cè)采用線(xiàn)路單元接線(xiàn),10KV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)的主接線(xiàn),如圖1-1所示。圖1-1第二種方案60KV側(cè)采用線(xiàn)路單元接線(xiàn),10KV側(cè)采用雙母接線(xiàn)的主接線(xiàn),如圖1-2所示。圖1-2第三種方案60KV側(cè)采用內(nèi)橋接線(xiàn),10KV側(cè)采用單母分段接線(xiàn)的主接線(xiàn),如圖1-3所示。圖1-34主接線(xiàn)方案的確定第一種方案的特點(diǎn)是：60KV側(cè)采用線(xiàn)路單元接線(xiàn)方式,接線(xiàn)最簡(jiǎn)單,設(shè)備較少,故投資少,經(jīng)濟(jì)性好,但是線(xiàn)路故障或檢修時(shí),會(huì)使變壓器停運(yùn)或線(xiàn)路停運(yùn),供電可靠性及靈活性較差。10KV側(cè)采用單母分段接線(xiàn)的主接線(xiàn),接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰,設(shè)備少,操作方便,投資較少；當(dāng)母線(xiàn)及母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障及檢修時(shí),可縮小事故范圍,并能保證對(duì)重要負(fù)荷的供電,供電可靠性較高,但靈活性較差,不及雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式。第二種方案的特點(diǎn)是：60KV側(cè)采用線(xiàn)路單元接線(xiàn)方式,接線(xiàn)最簡(jiǎn)單,設(shè)備較少,故投資少,經(jīng)濟(jì)性好,但是線(xiàn)路故障或檢修時(shí),會(huì)使變壓器停運(yùn)或線(xiàn)路停運(yùn),供電可靠性及靈活性較差。10KV側(cè)采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)的主接線(xiàn),供電可靠,可以輪流檢修任一組母線(xiàn)而不致使供電中斷,調(diào)度靈活,各個(gè)電源及負(fù)荷可以任意分配到某一組母線(xiàn)上,能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度的需要,便于擴(kuò)建；但是與單母線(xiàn)接線(xiàn)相比,增加了一組母線(xiàn)及隔離開(kāi)關(guān),使設(shè)備增加,投資加大；另外,當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修時(shí),隔離開(kāi)關(guān)作為倒閘操作電器,易發(fā)生誤操作,而且檢修出線(xiàn)斷路器時(shí),仍然會(huì)使該回路停電,即安全性較差。第三種方案特點(diǎn)是：60KV側(cè)采用內(nèi)橋接線(xiàn),高壓斷路器數(shù)量較少,四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器,與四角形接線(xiàn)相比,投資較少；當(dāng)一回路故障時(shí),其余三條回路可繼續(xù)工作,與單元接線(xiàn)相比,可靠性較高；橋連斷路器檢修時(shí),兩回路需解列運(yùn)行,供電可靠性將降低。10KV側(cè)采用單母分段接線(xiàn)的主接線(xiàn),接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰,設(shè)備少,操作方便,投資較少；當(dāng)母線(xiàn)及母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障及檢修時(shí),可縮小事故范圍,并能保證對(duì)重要負(fù)荷的供電,供電可靠性較高,但靈活性較差,不及雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式。由于該變電所為一般性變電所,綜合考慮此三種方案的供電可靠性及靈活性,經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),結(jié)合該變電所的負(fù)荷特點(diǎn),故采用第三種方案。四、主變臺(tái)數(shù)和容量的選擇1主變臺(tái)數(shù)的選擇正確選擇變壓器的臺(tái)數(shù),對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。目前一般的選擇原則是：一般用戶(hù)裝設(shè)1—2臺(tái)變壓器；為了提高供電可靠性,對(duì)于Ⅰ、Ⅱ級(jí)用戶(hù),可設(shè)置兩臺(tái)變壓器,防止一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響整個(gè)變電所的供電,所以本所選用兩臺(tái)主變,互為備用,當(dāng)一臺(tái)變壓器故障檢修時(shí)由另一臺(tái)主變壓器承擔(dān)全部負(fù)荷的75%,保證了正常供電。2主變?nèi)萘康拇_定1.主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。

2.根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所,應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷,對(duì)一般變電所,當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60-80%。

3.同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多,應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā),推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。3主變壓器形式的選擇3.1變壓器繞組的連接方式變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相一致,否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形三角形,高、中、低三冊(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。我國(guó)110KV及以上電壓,變壓器繞組都采用星形連接,60KV亦采用星形連接,其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線(xiàn)圈接地,35KV以下電壓,變壓器繞組都采用三角形連接。由于60KV采用星形連接方式與220KV、110KV系統(tǒng)的線(xiàn)電壓相位角為零度〔相位12點(diǎn),這樣當(dāng)電壓為220\110\60KV,高、中壓為自偶連接時(shí),變壓器的第三繞組加接線(xiàn)方式就不能三角形連接,否則就不能與現(xiàn)有60KV系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全星形連接的變壓器。變壓器采用繞組連接方式有D和Y,我國(guó)60KV采用Y連接,35KV以下電壓的變壓器有國(guó)標(biāo)Y/d11、Y/Y0等變電所選用主變的連接組別為Y/d11連接方式。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的連接組別為YN/d11型。3.2冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻,強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻,強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。本次設(shè)計(jì)選擇的是小容量變壓器,故采用自然風(fēng)冷卻。3.3調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭,從而改變變壓器變比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：無(wú)激勵(lì)調(diào)壓,調(diào)整范圍通常在±5%以?xún)?nèi)；另一種是有載調(diào)壓,調(diào)整范圍可達(dá)30%,設(shè)置有載調(diào)壓的原則如下：1>對(duì)于220KV及以上的降壓變壓器,反在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下,采用有載調(diào)壓方式,一般不宜采用。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行確有需要時(shí),在降壓變電所亦可裝設(shè)單獨(dú)的調(diào)壓變壓器或串聯(lián)變壓器。2>對(duì)于110KV及以上的變壓器,宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。3>接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器,或接于時(shí)而為送端,時(shí)而為受端母線(xiàn)上的發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器,一般采用有載調(diào)壓方式。故本次設(shè)計(jì)選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。3.4結(jié)論故采用10000/60型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器,其容量以及技術(shù)參數(shù)如下：主變?nèi)萘浚?10000KVA

型號(hào)：三相雙繞組有載調(diào)壓降壓變壓器

阻抗電壓：7.5%

聯(lián)接組別：Y/△-11額定電壓：高：6032.5%KV低：10.5KV第三章短路電流計(jì)算及設(shè)備的選擇在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電器設(shè)備,在其運(yùn)行中都必須考慮到會(huì)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),最常見(jiàn)同時(shí)最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路,它會(huì)破壞電力系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)中的嚴(yán)重故障,所謂短路,是指一切屬于不正常運(yùn)行的相與相間或相與地間發(fā)生通路的情況。一、常見(jiàn)的短路類(lèi)型在60、10KV的電力系統(tǒng)中,可能發(fā)生短路有三相、兩相、兩相接地和單相接地的故障,其中三相短路是對(duì)稱(chēng)短路,系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣,仍屬對(duì)稱(chēng)狀態(tài),其他類(lèi)型的短路是不對(duì)稱(chēng)短路。電力系統(tǒng)中常發(fā)生的單相短路占大多數(shù),二相短路較少,三相短路就更少了。三相短路雖然很少發(fā)生,但其后果最為嚴(yán)重,應(yīng)引起足夠的重視。因此本次采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流,并檢測(cè)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性二、造成電路短路的原因及危害造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤動(dòng)作、雷擊或過(guò)電壓擊穿等。短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。當(dāng)它通過(guò)電氣設(shè)備時(shí),設(shè)備的載流部分變形或損壞,選用設(shè)備時(shí)要考慮它們對(duì)短路電流的穩(wěn)定。短路電流在線(xiàn)路上產(chǎn)生很大的壓降,離短路點(diǎn)越近的母線(xiàn),電壓下降越厲害,從而影響與母線(xiàn)連接的電動(dòng)機(jī)或其它設(shè)備的正常運(yùn)行。三、計(jì)算短路電流的目的計(jì)算短路電流的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。在變電所和供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中,基于以下用途必須進(jìn)行短路電流計(jì)算：<1>選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體必須用短路電流校驗(yàn)熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。<2>選擇和整定繼電保護(hù)裝置,使之能正確地切除短路故障。<3>確定合理的主接線(xiàn)方案、運(yùn)行方式及限流措施。四、短路電流計(jì)算進(jìn)行計(jì)算的物理量,不是用具體單位的值,而是用其相對(duì)值表示,這種計(jì)算方法叫做標(biāo)幺值法。標(biāo)幺值的概念是：所謂基準(zhǔn)值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度,用標(biāo)幺值表示的物理量是沒(méi)有單位的。供電系統(tǒng)中的元件包括電源、輸電線(xiàn)路、變壓器、電抗器和用戶(hù)電力線(xiàn)路,為了求出電源至短路點(diǎn)電抗標(biāo)幺值,需要逐一地求出這些元件的電抗標(biāo)幺值.1確定計(jì)算電路及計(jì)算電抗<1>繪制計(jì)算電路圖圖4計(jì)算電路圖設(shè)基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓<2>歸算前的等值電路圖圖5歸算前的等值電路圖<3>計(jì)算電抗將所有電抗歸算到60kV側(cè)：系統(tǒng)電抗：<最大運(yùn)行方式下><最小運(yùn)行方式下>架空線(xiàn)路電抗：變壓器電抗：<4>歸算后的等值電路圖圖6歸算后的等值電路圖2最大運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算<1>d1點(diǎn)的短路電流計(jì)算：10kV母線(xiàn)側(cè)沒(méi)有電源,無(wú)法向60kV側(cè)提供短路電流,即可略去不計(jì),則d1點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：＝=換算到60kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值：=×=根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定：離發(fā)電廠的地點(diǎn)<變電所>取電流沖擊系數(shù),當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí),短路電流全電流最大有效值為：=當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí),短路電流沖擊電流為：則有短路容量為：<2>d2點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV母線(xiàn)側(cè)沒(méi)有電源,無(wú)法向60KV側(cè)提供短路電流,即可略去不計(jì),則d2點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：換算到10kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值為：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定：遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)〔變電所流沖擊系數(shù),當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí),短路電流全電流最大有效值：=當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí),短路電流沖擊電流為：則有短路容量為：3最小運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算<1>d1點(diǎn)的短路電流計(jì)算：10kV母線(xiàn)側(cè)沒(méi)有電源,無(wú)法向60kV側(cè)提供短路電流,即可略去不計(jì),則d1點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：換算到60KV側(cè)0秒鐘短路電流有名值為：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定：遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)〔變電所取電流沖擊系數(shù),當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí),短路電流全電流最大有效值為：=當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí),短路電流沖擊電流：則有短路容量為：<2>d2點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV母線(xiàn)側(cè)沒(méi)有電源,無(wú)法向60KV側(cè)提供短路電流,即可略去不計(jì),則d2點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：換算到10kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值為：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定：遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)〔變電所流沖擊系數(shù),當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí),短路電流全電流最大有效值為：=當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí),短路電流沖擊電流為：則有短路容量為：以上計(jì)算結(jié)果列表如下：運(yùn)行方式短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式D10.1750.4460.26419.096D21.2143.0961.83322.078最小運(yùn)行方式D10.1690.4310.25518.441D20.8912.2721.34516.204五、高壓電氣設(shè)備的選擇1架空線(xiàn)路1.160KV架空線(xiàn)路的選擇考慮到變壓器在電壓降低時(shí)其出力保持不變,所以60架空線(xiàn)相應(yīng)的即：根據(jù)設(shè)計(jì)條件,則取則導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)截面面積為：1.2選擇導(dǎo)線(xiàn)〔按照經(jīng)濟(jì)電流密度：選擇鋼芯鋁絞線(xiàn),其室外載流量為,面積為,導(dǎo)線(xiàn)最高允許溫度為,根據(jù)工作環(huán)境溫度為,查綜合修正系數(shù),式中,為導(dǎo)線(xiàn)額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度；為導(dǎo)線(xiàn)的允許載流量所采用的環(huán)境溫度；為導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度。,滿(mǎn)足電流的要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)〔按最大運(yùn)行方式d2點(diǎn)短路：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1.3秒,即,斷路器開(kāi)短時(shí)間,非周期分量等效時(shí)間,則：短路假想時(shí)間：架空線(xiàn)最小截面積則有：,滿(mǎn)足熱定的要求。210kV母線(xiàn)的選擇考慮到變壓器在電壓降低時(shí)其出力保持不變,所以35kV架空線(xiàn)相應(yīng)的即：2.1選擇母線(xiàn)〔按照最大工作電流：選擇單條矩形鋁導(dǎo)體平放作母線(xiàn),面積為,平放時(shí),長(zhǎng)期允許載流量為,導(dǎo)體最高允許溫度為,根據(jù)工作環(huán)境溫度為的條件,查綜合修正系數(shù),式中,為導(dǎo)線(xiàn)額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度；為導(dǎo)線(xiàn)的允許載流量所采用的環(huán)境溫度；為導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度。,滿(mǎn)足載流量的要求。2.2熱穩(wěn)定的校驗(yàn)〔按最大運(yùn)行方式d2點(diǎn)短路：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1.3秒,即,斷路器開(kāi)短時(shí)間,非周期分量等效時(shí)間,則：短路假想時(shí)間：母線(xiàn)最小截面積則有：,滿(mǎn)足熱定的要求。2.3動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：取跨距,相間距離,硬鋁最大允許應(yīng)力：,抗彎矩：相間電動(dòng)力最大相應(yīng)力,滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的要求。3高壓斷路器的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的條件,變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1.3秒,即,斷路器開(kāi)短時(shí)間,非周期分量等效時(shí)間,則：短路假想時(shí)間：3.1安裝在變壓器60kV高壓側(cè)的斷路器<1>60kV斷路器參數(shù)選擇：額定電壓選擇：最高工作電壓選擇：額定電流選擇：考慮到變壓器在電壓降低時(shí)其出力保持不變,所以相應(yīng)回路的,即：額定開(kāi)斷電流選擇〔按最大運(yùn)行方式d2點(diǎn)短路：即：額定短路關(guān)合電流選擇：即：根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇SW2－60型少油式斷路器其參數(shù)如下：額定電壓：最高工作電壓額定電流；額定開(kāi)斷電流為：；動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流峰值：；熱穩(wěn)定電流為額定合閘時(shí)間：；固有分閘時(shí)間：<2>60kV斷路器校驗(yàn)a.校驗(yàn)熱穩(wěn)定：計(jì)算時(shí)間即,滿(mǎn)足要求。b.檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：即：,滿(mǎn)足要求。故60kV進(jìn)線(xiàn)側(cè)斷路器選擇戶(hù)外SW2－60型少油式斷路器能滿(mǎn)足要求。3.2安裝在變壓器10kV低壓側(cè)的斷路器<1>10kV斷路器參數(shù)選擇額定電壓選擇：最高工作電壓選擇：額定電流選擇：考慮到變壓器在電壓降低時(shí)其出力保持不變,所以相應(yīng)回路的即：額定開(kāi)斷電流選擇〔按最大運(yùn)行方式d2點(diǎn)短路：即：額定短路關(guān)合電流選擇：即：根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇ZN18－10型真空式斷路器其參數(shù)如下：額定電壓：最高工作電壓：額定電流：額定開(kāi)斷電流為：；動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流峰值：；熱穩(wěn)定電流為額定合閘時(shí)間：；固有分閘時(shí)間：<2>10kV斷路器校驗(yàn)a.校驗(yàn)熱穩(wěn)定：計(jì)算時(shí)間：即,滿(mǎn)足要求。b.檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：即：,滿(mǎn)足要求。故10kV主變進(jìn)線(xiàn)側(cè)斷路器選擇戶(hù)內(nèi)ZN18－10型真空式斷路器能滿(mǎn)足要求。4高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇4.160kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)<1>60kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇額定電壓選擇：額定電流選擇：考慮到隔離開(kāi)關(guān)是與相應(yīng)的斷路器配套使用,所以相應(yīng)回路的應(yīng)與斷路器相同,即：根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇GW4－60II<D>W型隔離開(kāi)關(guān),其參數(shù)分別如下：額定電壓：額定電流最高運(yùn)行電壓：動(dòng)穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流為<2>60kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)a.校驗(yàn)熱穩(wěn)定〔下列時(shí)間均取自對(duì)應(yīng)斷路器,后備保護(hù)取2S：即：計(jì)算時(shí)間：即,滿(mǎn)足要求。b.檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：即：,滿(mǎn)足要求4.2確定隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)由于后面在選擇了KYN28A-12〔VE的手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜,10kV高壓斷路器等高壓設(shè)備就安裝手車(chē)上,需要檢修時(shí)斷路器等高壓設(shè)備時(shí),可隨時(shí)拉出手車(chē),已經(jīng)起到隔離開(kāi)關(guān)的作用,所以本設(shè)計(jì)沒(méi)有必要再另外選擇10kV高壓隔離開(kāi)關(guān)。5電流互感器的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),配電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1秒,即,斷路器開(kāi)短時(shí)間,非周期分量等效時(shí)間,則：短路假想時(shí)間：。5.1安裝在60kV高壓進(jìn)線(xiàn)側(cè)的電流互感器<1>60kV主變側(cè)電流互感器的配置原則：a.對(duì)直接接地系統(tǒng),一般按三相配制；b.本站60kV配電裝置為戶(hù)外式,因此電壓互感器也為戶(hù)外油浸式；c.根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),本所計(jì)量在60kV側(cè),因此為滿(mǎn)足保護(hù)和測(cè)量、計(jì)費(fèi)的需要,電流互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測(cè)量、保護(hù)三種繞組,其中保護(hù)分為主保護(hù)、后備保護(hù)、備用,共計(jì)需要5個(gè)繞組。<2>60kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電壓選擇電流互感器的一次額定電壓選擇必須滿(mǎn)足：<3>60kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電流選擇電流互感器的一次額定電流選擇必須滿(mǎn)足：式中：—電流互感器的一次額定電流—電流互感器一次最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變,所以相應(yīng)回路的即：因此電流互感器的一次額定電流可選用與此匹配的等級(jí)。<4>準(zhǔn)確度選擇按照常規(guī)設(shè)計(jì),一般二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量繞組0.2S級(jí)、測(cè)量繞組0.5級(jí),保護(hù)繞組10P級(jí)。<5>型號(hào)、參數(shù)選擇根據(jù)上述選擇,最終60kV主變側(cè)電流互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶(hù)外油浸式0.2S30VA/0.530VA/3*10P30VA200/5A。5.2安裝在10kV變壓器低壓側(cè)的電流互感器<1>10kV主變側(cè)電流互感器的配置原則a.對(duì)非直接接地系統(tǒng),可按三相或兩相配制,一般進(jìn)線(xiàn)側(cè)按三相配置,饋線(xiàn)側(cè)按兩相配置；b.本站10kV配電裝置為戶(hù)內(nèi)式,因此電壓互感器也為戶(hù)內(nèi)干式絕緣；c.根據(jù)10kV保護(hù)和測(cè)量、計(jì)費(fèi)的需要,電流互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測(cè)量、保護(hù)三種繞組,共計(jì)需要3個(gè)繞組<2>10kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電壓選擇電流互感器的一次額定電壓選擇必須滿(mǎn)足：<3>10kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電流選擇電流互感器的一次額定電流選擇必須滿(mǎn)足：式中：—電流互感器的一次額定電流—電流互感器一次最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低時(shí)其出力保持不變,所以相應(yīng)回路的即：因此電流互感器的一次額定電流可選用與此匹配的等級(jí)。<4>準(zhǔn)確度選擇按照常規(guī)設(shè)計(jì),一般二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測(cè)量繞組0.5級(jí),保護(hù)繞組10P級(jí)。<5>型號(hào)、參數(shù)選擇根據(jù)上述選擇,最終10kV主變側(cè)電流互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶(hù)內(nèi)干式LZZ6-10kV0.2S30VA/0.530VA/10P30VA600/5A。6電壓互感器的選擇6.160kV電壓互感器的參數(shù)計(jì)算與選擇<1>60kV電壓互感器的配置原則：a.為監(jiān)視線(xiàn)路電壓和滿(mǎn)足計(jì)量、保護(hù)裝置的需要,在60kV的進(jìn)線(xiàn)側(cè)裝設(shè)三相電壓互感器。本站60kV配電裝置為戶(hù)外式,因此電壓互感器也為戶(hù)外油浸式。電壓互感器一般采用電容均壓式電壓互感器〔TYD；b.根據(jù)60kV保護(hù)和測(cè)量、計(jì)費(fèi)的需要,電壓互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測(cè)量、保護(hù)三種繞組,對(duì)應(yīng)的組別分別為：一次側(cè)星形,二次側(cè)計(jì)量測(cè)量、保護(hù)為星形,單相接地監(jiān)測(cè)為開(kāi)口三角。<2>一次額定電壓選擇一次額定電壓為,允許一次電壓波動(dòng)范圍為。<3>二次額定電壓選擇根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上,電壓互感器測(cè)量、計(jì)量和保護(hù)繞組二次額定電壓為,單相接地繞組二次額定電壓為。<4>額定容量選擇為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí),其二次側(cè)所接負(fù)荷應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量。即：—測(cè)量?jī)x表電流線(xiàn)圈電阻—繼電器電阻—連接導(dǎo)線(xiàn)電阻—接觸電阻一般取0.1Ω按照常規(guī)設(shè)計(jì),一般二次繞組額定容量為：計(jì)量、測(cè)量45VA,保護(hù)、接地監(jiān)測(cè)30VA。<5>準(zhǔn)確度選擇按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求,本所計(jì)量在60kV側(cè),因此二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測(cè)量繞組0.5級(jí),保護(hù)繞組10P級(jí),單相接地監(jiān)測(cè)繞組10P級(jí)。<6>型號(hào)、參數(shù)選擇根據(jù)上述選擇,最終60kV電壓互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶(hù)外油浸式：：：0.530VA/10P30VA/10P30VA。6.210kV電壓互感器的參數(shù)計(jì)算與選擇<1>10kV電壓互感器的配置原則：a.為監(jiān)視線(xiàn)路電壓和滿(mǎn)足計(jì)量、保護(hù)裝置的需要,在10kV的I、II段母線(xiàn)側(cè)裝設(shè)三相電壓互感器。本站10kV配電裝置為戶(hù)外式,因此電壓互感器也為戶(hù)內(nèi)干式。b.根據(jù)10kV保護(hù)和測(cè)量、計(jì)費(fèi)的需要,電壓互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測(cè)量、保護(hù)三種繞組,對(duì)應(yīng)的組別分別為：一次側(cè)星形,二次側(cè)計(jì)量測(cè)量、保護(hù)為星形,單相接地監(jiān)測(cè)為開(kāi)口三角。<2>一次額定電壓選擇一次額定電壓為,允許一次電壓波動(dòng)范圍為。<3>二次額定電壓選擇根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上,電壓互感器測(cè)量、計(jì)量和保護(hù)繞組二次額定電壓為,單相接地繞組二次額定電壓為。<4>額定容量選擇為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí),其二次側(cè)所接負(fù)荷應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量。即：—測(cè)量?jī)x表電流線(xiàn)圈電阻—繼電器電阻—連接導(dǎo)線(xiàn)電阻—接觸電阻一般取0.1Ω按照常規(guī)設(shè)計(jì),一般二次繞組額定容量為：計(jì)量、測(cè)量75VA,保護(hù)、接地監(jiān)測(cè)30VA。<5>準(zhǔn)確度選擇根據(jù)慣例,二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測(cè)量繞組0.5級(jí),保護(hù)繞組10P級(jí),單相接地監(jiān)測(cè)繞組10P級(jí)。<6>型號(hào)、參數(shù)選擇根據(jù)上述選擇,最終10kV電壓互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶(hù)內(nèi)干式JDZJ1-10kV：：：0.575VA/10P30VA/10P30VA。710kV高壓柜的選擇根據(jù)上文所述：10kV采用戶(hù)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜,選擇型號(hào)為KYN28A-12的手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜,高壓斷路器等主要電氣設(shè)備安裝手車(chē)上,高壓斷路器等設(shè)備需要檢修時(shí),可隨時(shí)拉出手車(chē),然后推入同類(lèi)備用手車(chē),即可恢復(fù)供電。柜體規(guī)格為800×1700×2300。第四章變電站綜合自動(dòng)化一、變電站綜合自動(dòng)化概述及其特點(diǎn)現(xiàn)代變電站綜合自動(dòng)化是二次設(shè)備完全用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的安全運(yùn)行監(jiān)視與記錄、安全操作監(jiān)視、系統(tǒng)故障記錄、故障分析、繼電保護(hù)等多方面自動(dòng)化的綜合。其結(jié)構(gòu)可以是一個(gè)功能一套設(shè)備,也可以是一體的或多機(jī)一體分層分布的。從某種角度上可以說(shuō),變電站的綜合自動(dòng)化由計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成[46]。變電站綜合自動(dòng)化最明顯的特征有以下四個(gè)方面：1功能綜合化變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是從建立在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、模塊化軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的[29]。它綜合了變電站內(nèi)除交直流以外的全部二次設(shè)備。計(jì)算機(jī)保護(hù)代替了電磁式保護(hù),監(jiān)控裝置綜合了儀表屏、操作屏、模擬屏、變送器、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、有載調(diào)壓無(wú)功補(bǔ)償、中央信號(hào)系統(tǒng)和光字牌；計(jì)算機(jī)保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)一起還綜合了故障錄波和故障測(cè)距、小信號(hào)接地等裝置。2結(jié)構(gòu)電腦化分布式、多CPU綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各主要插件全是計(jì)算機(jī)化的,采用分布式結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)連接。計(jì)算機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制等環(huán)節(jié)的CPU群構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)整體,以實(shí)現(xiàn)各種功能[32]。一個(gè)系統(tǒng)往往有幾個(gè)甚至幾十個(gè)電腦同時(shí)并行運(yùn)行。3操作監(jiān)視屏幕化不管有人值班還是無(wú)人值班,操作人員不是在變電站內(nèi)就是在遠(yuǎn)方調(diào)度室或操作中心內(nèi)面對(duì)屏幕顯示器進(jìn)行變電站的全方位監(jiān)視與操作[6,47]。常規(guī)方式下的指針儀表讀數(shù)被屏幕數(shù)據(jù)所代替；常規(guī)龐大的模擬屏被CRT屏幕上的實(shí)時(shí)接線(xiàn)畫(huà)面所取代；常規(guī)在操作屏上進(jìn)行的跳合閘操作被計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)操作所取代；常規(guī)光字牌報(bào)警被CRT屏幕畫(huà)面閃光和文字提示所取代。簡(jiǎn)而言之,面對(duì)計(jì)算機(jī)的彩色可以窺視若大變電站內(nèi)的瞬變?nèi)f化。4運(yùn)行管理智能化變電站綜合自動(dòng)化另一個(gè)特征是運(yùn)行管理智能化。智能化不僅表現(xiàn)在常規(guī)的自動(dòng)化功能上,如自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)報(bào)報(bào)表、電壓無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)、小信號(hào)接地自動(dòng)選線(xiàn)、事故判別與處理等方面,還表現(xiàn)在能夠在線(xiàn)自診斷并不斷將自診斷的結(jié)果送向遠(yuǎn)方的主控端。這是區(qū)別常規(guī)二次系統(tǒng)的重要特征。簡(jiǎn)言之,常規(guī)二次系統(tǒng)只能檢測(cè)一次設(shè)備,而對(duì)自己本身的故障診斷困難,必須更多的靠維護(hù)人員去檢查發(fā)現(xiàn)；綜合自動(dòng)化系統(tǒng)不僅檢測(cè)一次設(shè)備還時(shí)刻檢查自己是否有故障,這就充分體現(xiàn)了其智能化。二、變電站綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)形式歸納起來(lái),變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式有集中式、分布分散式和分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏[40]三種類(lèi)型。集中式的一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展其I/O及外圍接口,集中采集信息、集中處理與計(jì)算,有的甚至將保護(hù)功能也做在一起,如下圖所示。這種方式提出得較早,主要受條件限制,當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還沒(méi)有發(fā)展,這種方式可靠性差,功能也有限,很難推廣應(yīng)用。圖4變電站集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖隨著計(jì)算機(jī)特別是單片機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是位總線(xiàn)技術(shù)的問(wèn)世,用于變電站所控制的分布式結(jié)構(gòu)裝置與系統(tǒng)相繼出現(xiàn),一般按回路進(jìn)行設(shè)計(jì)。將數(shù)據(jù)采集、控制單元和計(jì)算機(jī)保護(hù)單元就地裝在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)或其他一次設(shè)備附近就地安裝,相互之間有網(wǎng)絡(luò)電纜或光纜連接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)分布分散式的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)[43],如圖5所示。這種系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)省電纜,并避免了電纜傳送信息的電磁干擾,其次是最大限度地壓縮了二次設(shè)備的占地面積。這種模式在高壓變電站應(yīng)用可能更為適合。另一種形式是分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏,這種方式在中低壓變電站用得最多,。這種系統(tǒng)具有分布式結(jié)構(gòu)全部的優(yōu)點(diǎn),系統(tǒng)便于擴(kuò)充、便于維護(hù),一個(gè)環(huán)節(jié)故障不影響其他部件的正常運(yùn)行?？紤]到中低壓變電站的一次設(shè)備都比較集中,有不少是組合式設(shè)備,分布面不廣,所用信號(hào)電纜不長(zhǎng),因而采取集中組屏方式,比分散式就地安裝多不了多少電纜,優(yōu)點(diǎn)在于集中組屏后便于設(shè)計(jì)、安裝與維護(hù)管理。圖5油溫分布分散式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能變電站綜合自動(dòng)化主要包括安全監(jiān)控、計(jì)算機(jī)保護(hù)、開(kāi)關(guān)操作,電壓無(wú)功控制、遠(yuǎn)動(dòng)、低頻減載以及自診斷[46]等功能。1監(jiān)控系統(tǒng)功能監(jiān)控系統(tǒng)功能包括數(shù)據(jù)采集、安全監(jiān)視、事件順序記錄、電能計(jì)算、控制操作、與計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置通信等。<1>數(shù)據(jù)采集與顯示。采集變電站電力運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并通過(guò)當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方的顯示器將運(yùn)行工況以數(shù)據(jù)和畫(huà)面兩種方式反映給運(yùn)行人員。其中,工頻模擬量采用計(jì)算機(jī)交流采樣,狀態(tài)觸點(diǎn)方式接入監(jiān)控系統(tǒng)。<2>安全監(jiān)視。對(duì)采集的模擬量、狀態(tài)量及保護(hù)信息進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視。當(dāng)有被測(cè)量越限、保護(hù)動(dòng)作、非正常狀態(tài)變化、設(shè)備異常時(shí),能及時(shí)在當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方發(fā)出音響或語(yǔ)音報(bào)警、推出報(bào)警畫(huà)面、顯示異常區(qū)域,為運(yùn)行人員提供處理故障所需的全部信息,事故信息還可存貯和打印記錄,供事后分析故障原因用。<3>事件順序記錄。變電站發(fā)生故障時(shí),對(duì)異常狀態(tài)變化的時(shí)間順序進(jìn)行自動(dòng)記錄、存貯、遠(yuǎn)傳。時(shí)間順序記錄分析率一般小于5ms,高壓變電站可提高到小于1ms。<4>電能計(jì)算。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的電能量分時(shí)統(tǒng)計(jì),旁路代送時(shí)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電量的累加。<5>控制操作。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)、合控制和變壓器分接頭的調(diào)整控制,具有防誤操作措施,為防止系統(tǒng)故障時(shí)無(wú)法操作被控設(shè)備,在設(shè)計(jì)上應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。<6>與保護(hù)裝置通信、交換數(shù)據(jù)。向保護(hù)裝置發(fā)出對(duì)時(shí)、召喚數(shù)據(jù)命令,傳送新的保護(hù)定值；保護(hù)裝置向監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)告保護(hù)動(dòng)作參數(shù)〔動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作性質(zhì)、動(dòng)作值、動(dòng)作名稱(chēng)等,響應(yīng)召喚命令回報(bào)當(dāng)前保護(hù)定值以及修改定值的返校信息等。2計(jì)算機(jī)保護(hù)功能[46]<1>變壓器保護(hù)。利用二次諧波制動(dòng)的電流差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、重瓦斯保護(hù)等。<2>進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)路保護(hù)。一般按用戶(hù)要求配置。<3>饋電線(xiàn)路保護(hù)。一般有電流速斷保護(hù)、定/反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、三相自動(dòng)重合閘功能。<4>母線(xiàn)保護(hù)。<5>電容器保護(hù)。包括過(guò)壓保護(hù)和欠壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、電流差動(dòng)保護(hù)。3電壓和無(wú)功綜合控制以保證電壓合格和優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償為控制目標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)有災(zāi)調(diào)壓變壓器分接頭和并聯(lián)補(bǔ)償電容器組的綜合調(diào)節(jié)和控制,既可提高供電質(zhì)量,又具有節(jié)能的功效,同時(shí)具有自動(dòng)統(tǒng)計(jì)電壓合格率的功能。4遠(yuǎn)動(dòng)功能綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有很強(qiáng)的遠(yuǎn)動(dòng)功能,不僅具有實(shí)現(xiàn)常規(guī)的遙測(cè)、遙信遙控遙調(diào)、事件記錄遠(yuǎn)傳功能,而且還具有保護(hù)定值遠(yuǎn)方監(jiān)視與修改、故障錄波與測(cè)距的遠(yuǎn)方傳輸功能。一般綜合自動(dòng)化具有多個(gè)遠(yuǎn)方接口功能,必要時(shí)還可服從主站端的通信規(guī)約進(jìn)行非常規(guī)的數(shù)據(jù)通信[47]。四、變電所微機(jī)保護(hù)1微機(jī)保護(hù)概述在我們這里說(shuō)到微機(jī)保護(hù)必須提到目前一種先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)即SCADA系統(tǒng),該系統(tǒng)的中文即為配電網(wǎng)監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),我們可以看到配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)包括進(jìn)線(xiàn)監(jiān)視,10kV變電所自動(dòng)化〔SA,饋線(xiàn)自動(dòng)化〔FA,變壓器巡檢與無(wú)功補(bǔ)償[46]。其中進(jìn)線(xiàn)監(jiān)視是指對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)線(xiàn)變電站的開(kāi)關(guān)位置,母線(xiàn)電壓,線(xiàn)路電流,有功和無(wú)功功率以及電量的監(jiān)視。饋線(xiàn)自動(dòng)化〔FA是指在正常情況下,遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和饋線(xiàn)電壓、電流的情況,而且能完成線(xiàn)路開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)方合閘和分閘操作,在發(fā)生故障時(shí)獲取故障記錄,并自動(dòng)判別和隔離饋線(xiàn)故障區(qū)段以及恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域供電。變壓器巡檢是指對(duì)配電網(wǎng)中變壓器、箱式變的參數(shù)遠(yuǎn)方監(jiān)視。無(wú)功補(bǔ)償是指對(duì)補(bǔ)償電容器的自動(dòng)投切和遠(yuǎn)方投切等。從各種資料我們可以看出利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)〔微處理器采集和處理來(lái)自電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù),并通過(guò)數(shù)值計(jì)算迅速而準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)中發(fā)生故障的范圍,經(jīng)過(guò)嚴(yán)密邏輯過(guò)程后有選擇性地執(zhí)行跳閘等命令。這種基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置,就是微機(jī)保護(hù)。微機(jī)保護(hù)具有以下優(yōu)點(diǎn)[56]：<1>有極強(qiáng)的綜合分析與判斷能力,自動(dòng)識(shí)別,排除干擾,可靠性高。<2>微機(jī)保護(hù)的特性主要是由軟件決定的,具有較大的靈活性,保護(hù)性能的選擇和調(diào)試方便。<3>具有較完善的通信功能,便于構(gòu)成綜合自動(dòng)化系統(tǒng),提高系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化水平。我們這里由于是60kV總降壓變電所設(shè)計(jì),而且涉及到的都為一、二級(jí)負(fù)荷,因此為安全性考慮起見(jiàn),我們這里需要增設(shè)備用電源自動(dòng)投切裝置〔以下簡(jiǎn)稱(chēng)備自投在要求供電可靠性較高的變配電所中,通常設(shè)有兩路及以上的電源進(jìn)線(xiàn)。如果裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置〔APD,則當(dāng)工作電源線(xiàn)路突然斷電時(shí),在APD作用下,自動(dòng)將工作電源斷開(kāi),將備用電源投入運(yùn)行,從而大大提高供電可靠性,保證對(duì)用戶(hù)的不間斷供電。對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求[58]:<1>不論什么原因失去工作電源,APD都能迅速起動(dòng)并投入備用電源；<2>必須在工作電源確已斷開(kāi)、而備用電源電壓也正常時(shí),才允許投入備用電源；<3>APD應(yīng)只動(dòng)作一次,以免將備用電源重復(fù)投入永久性故障回路中；<4>當(dāng)電壓互感器二次回路斷線(xiàn)時(shí),APD不應(yīng)誤動(dòng)作。2變壓器保護(hù)在變電所綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)中,微機(jī)保護(hù)自然要作為重點(diǎn)討論,在我們這里微機(jī)保護(hù)的保護(hù)內(nèi)容重點(diǎn)又表現(xiàn)為變壓器的微機(jī)保護(hù),可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：變壓器差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)、瓦斯保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、溫度保護(hù)、備自投保護(hù),彈簧未儲(chǔ)能、斷路器分合閘[7]等等。變壓器瓦斯保護(hù)：根據(jù)規(guī)定,容量在320kVA以上的變壓器都裝設(shè)瓦斯保護(hù)。在本次設(shè)計(jì)中60kV變電所用2臺(tái)油浸式變壓器,重瓦斯、輕瓦斯保護(hù)都必須具備。但瓦斯保護(hù)只能反映變壓器內(nèi)部的故障,包括漏油、漏氣、油內(nèi)有氣、匝間故障、繞組相間保護(hù)等。而對(duì)變壓器外部端子的故障無(wú)法反映,因此除設(shè)瓦斯保護(hù)外,還需要設(shè)置過(guò)電流、速斷保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)[10]。變壓器過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)：降壓變電所的變壓器一般設(shè)置過(guò)電流保護(hù),因?yàn)檫^(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間超過(guò)0.5s,為了使故障變壓器迅速的從系統(tǒng)中切除,還需增設(shè)電流速斷保護(hù)。由于保護(hù)裝置設(shè)置在電源側(cè),因而即能反映外部故障,也可以作為變壓器的內(nèi)部故障的后備保護(hù)。變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)：60kV變電所采用兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行,在工作中可能過(guò)負(fù)荷,所以要裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。由于過(guò)負(fù)荷電流在大多數(shù)情況下是三相對(duì)稱(chēng)的,因此過(guò)負(fù)荷保護(hù)只要采用一個(gè)電流繼電器裝于一相電流中,保護(hù)裝置作用于信號(hào)。變壓器差動(dòng)保護(hù)：變壓器的過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、瓦斯保護(hù)各有優(yōu)缺點(diǎn),因此我們認(rèn)為在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們有必要為變壓器設(shè)置差動(dòng)保護(hù)。具體地說(shuō),變壓器差動(dòng)保護(hù)是反映被保護(hù)元件兩側(cè)電流的差額而動(dòng)作的保護(hù)裝置。差動(dòng)保護(hù)的原理是將變壓器兩側(cè)的電流互感器同級(jí)相連,取兩側(cè)電流互感器二次電流之差,即不平衡電流。在變壓器正常工作和保護(hù)范圍內(nèi),不平衡電流小于差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流,故保護(hù)裝置不動(dòng)作。如不平衡電流大于差動(dòng)保護(hù)電流,保護(hù)裝置動(dòng)作,使變壓器兩側(cè)的斷路器同時(shí)跳閘,將故障變壓器退出工作。對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定,我們有如下規(guī)定[37]：<1>運(yùn)行情況下,為防止電流互感器二次回路斷線(xiàn)時(shí)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作,保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)大于變壓器的最大負(fù)荷電流。當(dāng)負(fù)荷電流不確定時(shí),可采取變壓器的額定電流。<2>躲過(guò)保護(hù)范圍外部故障時(shí)的最大不平衡電流。<3>躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁電流。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流大于1.3倍的變壓器額定電流才能躲過(guò)勵(lì)磁電流的影響。在一般情況下,變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定可以按照上述的規(guī)定實(shí)現(xiàn),但我們這里的差動(dòng)保護(hù)是微機(jī)差動(dòng)保護(hù),因此一般不按照上面的方法整定。第五章防雷與接地一、防雷設(shè)備防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中,接閃器就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受直接雷擊<雷閃>的金屬物體。接閃的金屬稱(chēng)為避雷針。接閃的金屬線(xiàn)稱(chēng)為避雷線(xiàn),或稱(chēng)架空地線(xiàn)。接閃的金屬帶稱(chēng)為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱(chēng)為避雷網(wǎng)。避雷器是用來(lái)防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿線(xiàn)路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi),以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián),裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)[30]。當(dāng)線(xiàn)路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過(guò)電壓時(shí),避雷器的火花間隙就被擊穿,或由高阻變?yōu)榈妥?使過(guò)電壓對(duì)大地放電,從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式,主要有閥式和排氣式等。二、防雷措施1架空線(xiàn)路的防雷措施<1>架設(shè)避雷線(xiàn)這是防雷的有效措施,但造價(jià)高,因此只在66KV及以上的架空線(xiàn)路上才沿全線(xiàn)裝設(shè)。60KV的架空線(xiàn)路上,一般只在進(jìn)出變配電所的一段線(xiàn)路上裝設(shè)。而10KV及以下的線(xiàn)路上一般不裝設(shè)避雷線(xiàn)。<2>提高線(xiàn)路本身的絕緣水平在架空線(xiàn)路上,可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級(jí)的絕緣子,以提高線(xiàn)路的防雷水平,這是10KV及以下架空線(xiàn)路防雷的基本措施。<3>利用三角形排列的頂線(xiàn)兼作防雷保護(hù)線(xiàn)由于3～10KV的線(xiàn)路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),因此可在三角形排列的頂線(xiàn)絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過(guò)電壓時(shí),頂線(xiàn)絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿,通過(guò)其接地引下線(xiàn)對(duì)地泄放雷電流,從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線(xiàn),也不會(huì)引起線(xiàn)路斷路器跳閘。<4>裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置線(xiàn)路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后,電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD,使斷路器經(jīng)0.5s或稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間后自動(dòng)重合閘,電弧通常不會(huì)復(fù)燃,從而能恢復(fù)供電,這對(duì)一般用戶(hù)不會(huì)有什么影響。<5>個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器對(duì)架空線(xiàn)路上個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn),如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線(xiàn)桿以及木桿線(xiàn)路中個(gè)別金屬桿等處,可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。2變配電所的防雷措施<1>裝設(shè)避雷針室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來(lái)防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處在附近高建筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時(shí),不必再考慮直擊雷的保護(hù)。<2>高壓側(cè)裝設(shè)避雷器高壓側(cè)裝設(shè)避雷器主要用來(lái)保護(hù)主變壓器,以免雷電沖擊波沿高壓線(xiàn)路侵入變電所,損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼等連接在一起。在每路進(jìn)線(xiàn)終端和每段母線(xiàn)上,均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線(xiàn)是具有一段引入電纜的架空線(xiàn)路,則在架空線(xiàn)路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器,其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。<3>低壓側(cè)裝設(shè)避雷器低壓側(cè)裝設(shè)避雷器主要用在多雷區(qū)用來(lái)防止雷電波沿低壓線(xiàn)路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí),其中性點(diǎn)可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙。三、接地1接地與接地裝置電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接,稱(chēng)為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體,稱(chēng)為接地體,或稱(chēng)接地極。專(zhuān)門(mén)為接地而人為裝設(shè)的接地體,稱(chēng)為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等,稱(chēng)為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體,稱(chēng)為接地線(xiàn)。接地線(xiàn)在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的,但在故障情況下要通過(guò)接地故障電流。接地線(xiàn)與接地體合稱(chēng)為接地裝置[30]。由若干接地體在大地中相互用接地線(xiàn)連接起來(lái)的一個(gè)整體,稱(chēng)為接地網(wǎng)。其中接地線(xiàn)又分為接地干線(xiàn)和接地支線(xiàn)。接地干線(xiàn)一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。接地裝置宜選用鋼材,接地裝置的導(dǎo)體截面應(yīng)符合熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度的要求,到不小于下表中所列的規(guī)格。表鋼接地體和接地線(xiàn)的最小規(guī)格:種類(lèi)、規(guī)格及單位地上地下室內(nèi)室外交流電流回路直流電流回路圓鋼直徑〔mm681012注：大中型發(fā)電廠,60KV及以上變電所或腐蝕性較強(qiáng)場(chǎng)所的接地裝置應(yīng)采用熱鍍鋅鋼材或適當(dāng)加大截面。2接地措施本變電站主接地網(wǎng)以水平接地體加垂直地極構(gòu)成,水平接地體采用熱鍍鋅圓鋼,垂直接地極用和兩種長(zhǎng)度的熱鍍鋅角鋼,布置盡量利用配電室以外的空地。變電站主接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足的要求。如實(shí)測(cè)接地電阻值不能滿(mǎn)足要求,則需擴(kuò)大接地網(wǎng)面積或采取其他降阻措施。所有設(shè)備的底座或基礎(chǔ)槽鋼均采用的熱鍍鋅圓鋼焊接并接入主接電網(wǎng),與主接地網(wǎng)可靠焊接。帶有二次繞組的設(shè)備底座應(yīng)采用兩根接地引下線(xiàn),與電網(wǎng)兩個(gè)不同點(diǎn)可靠焊接。施工中應(yīng)保證避雷針〔網(wǎng)引下線(xiàn)與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器