220KV變電站及其綜合自動化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)(共36頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章應(yīng)該是摘要第二章 原始資料（設(shè)計(jì)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?cái)?shù)：220KV本期2回交聯(lián)電纜（發(fā)展一回）； 110KV本期4回電纜線路（發(fā)展2回）； 35KV 30回電纜線路，一次性配齊12短路參數(shù)及負(fù)荷情況見設(shè)計(jì)任務(wù)書。1. 3設(shè)計(jì)內(nèi)容要求見設(shè)計(jì)任務(wù)書。（這兩部分應(yīng)該寫清楚）220KV變電站及其綜合 自動化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)首先,確定了解變電站的功能,進(jìn)出線回?cái)?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(hù),自動裝置第二章變電所電氣主接線的確定電氣主接線是電力系統(tǒng)的重要組成部分

2、，它的設(shè)計(jì)形式直接關(guān)系全所電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的布置。它的設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策及有關(guān)技術(shù)規(guī)范為準(zhǔn)則，結(jié)合工程具體特點(diǎn)來確定，要求安全可靠、穩(wěn)定靈活、方便經(jīng)濟(jì)。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(jì)變電站為大型的城市變電站，負(fù)荷較重（本期最大負(fù)荷150+210=360MVA,遠(yuǎn)期最大負(fù)荷240+210=450MVA），又因是城市變電站，負(fù)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(fù)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，變壓器的容量

3、應(yīng)保證在有一臺檢修的情況下，其他變壓器能帶全部負(fù)荷的70%，按任務(wù)書給定的資料（按遠(yuǎn)期最大負(fù)荷算），即3臺主變的容量應(yīng)滿足70%的負(fù)荷需求，因此本設(shè)計(jì)的主變每臺應(yīng)帶負(fù)荷為：（240+210）× 70% /3 = 10.5（MVA），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(jì)220KV降壓到110KV和35KV兩個(gè)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(fù)荷的要求，變壓器選擇有載調(diào)壓方式。根據(jù)以上原則，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 - / 220容 量 120 MVA容 量 比 120/120/120額

4、定電壓高壓220±8×1.25%中壓121低壓38.5聯(lián)結(jié)組標(biāo)號 YN，yn0,d11損 耗空載144 KW負(fù)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(fù)荷，還降壓到110KV向另一終端變電所轉(zhuǎn)供大量的負(fù)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(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。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(dāng)一段母線發(fā)生故

5、障時(shí)，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(shí)故障的機(jī)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(jìn)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(jià)低，但在變壓器故障時(shí)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(diǎn)表現(xiàn)在簡單清晰，設(shè)備少，投資小，運(yùn)行操作方便，便于分段檢修母線。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，自動裝置將分段斷路器跳開，保證正

6、常母線不間斷供電，兩段母線同時(shí)故障的機(jī)率極小，可以不予考慮。當(dāng)一條出線斷路器故障或檢修試驗(yàn)時(shí)，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(diǎn)已在前文中敘述，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(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)母線系統(tǒng)故障時(shí)，需短時(shí)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(yàn)等均有好處，但當(dāng)母線故障時(shí)，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-

7、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2-4投資小，但當(dāng)母線出現(xiàn)故障時(shí)，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(shí)具備雙母線和單母線分段的特點(diǎn)，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(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)出線斷路器檢修或故障時(shí)，無法將負(fù)荷及時(shí)送出，會造成重要用戶的長時(shí)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(diǎn)表現(xiàn)在簡單清晰，設(shè)備少

8、，投資小，但當(dāng)母線出現(xiàn)故障時(shí)，會造成全所停電及另一終端站的停電。110KV側(cè)采用“雙母線帶旁路接線”，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(diǎn)表現(xiàn)在簡單清晰， 圖2-5設(shè)備少，投資小，但當(dāng)母線出現(xiàn)故障或短路器檢修試驗(yàn)時(shí)會造成10KV重要用戶的長時(shí)間的停電。由以上的分析，初步選定方案和方案為本設(shè)計(jì)的主接線方案，經(jīng)詳細(xì)的比較后選定最終方案。2.3 最佳方案的確定我國變電所設(shè)計(jì)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(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠，簡單靈活，操作方便和節(jié)約投資等要求”?，F(xiàn)就方案和方案

9、的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行詳細(xì)地比較，篩選出最佳方案。1、 供電可靠性的比較方案的220KV高壓側(cè)采用“雙母線帶旁路接線”，當(dāng)一段母線出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)將運(yùn)行方式改變到另一母線上運(yùn)行，只能短時(shí)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(dāng)母線出現(xiàn)故障時(shí)，就會造成全所及另一終端站的長時(shí)間的停電。110KV側(cè)接線方式的可靠性基本相同，不需比較。35KV側(cè)方案采用“單母線分段帶旁路接線”，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)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(dāng)母

10、線出現(xiàn)故障或出線短路器故障時(shí)會造成35KV重要用戶的長時(shí)間的停電。兩方案的可靠性相比較，方案的可靠性遠(yuǎn)比方案的可靠性強(qiáng)。2、 靈活性的比較220KV側(cè)：方案可選擇任一段母線運(yùn)行，隨時(shí)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(yùn)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(yàn)都可隨時(shí)進(jìn)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(yùn)行調(diào)度靈活，四臺主變可以單獨(dú)并列運(yùn)行，也可全部并列運(yùn)行。但是主變解列運(yùn)行時(shí)方案的負(fù)荷可分別由四臺中的兩臺主變帶出，方案的負(fù)荷只能由其中兩臺主變帶出，另兩臺主變空載。3、 經(jīng)濟(jì)

11、性的比較在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間，因此在滿足供電可靠，運(yùn)行靈活方便的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)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(jì)。因此本設(shè)計(jì)最終確定的方案為設(shè)計(jì)方案。2.4 所用電源的引接2.4.1 所用電源引接的原則1、 負(fù)荷的種類本變電所的所用電負(fù)荷主要是：變壓器強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、風(fēng)扇；蓄電池充電設(shè)備；油處理設(shè)備；采暖通風(fēng)；照明及供水泵用電等。2、 負(fù)荷的重要性因本所兩臺主變壓器為強(qiáng)迫

12、油循環(huán)冷卻的變壓器，要求所用變分別接在兩個(gè)不同的電源上，以保證在變電所所內(nèi)停電時(shí)，仍能使所用電得到不間斷的供電。2.4.2 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。2.4.3 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

13、置來保證其可靠性。第三章 短路電流的計(jì)算3.1 短路電流計(jì)算的目的及規(guī)定3.1.1 短路電流計(jì)算的目的：在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動穩(wěn)定。3.1.2 短路電流計(jì)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(fù)荷下運(yùn)行；3.1.2.2 短路種類：一般以三相短路計(jì)算；3.1.2.3 接線方式應(yīng)

14、是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。3.1.2.4 短路電流計(jì)算點(diǎn)：在正常接線方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。3.1.2.5 計(jì)算容量：應(yīng)按工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。3.2 短路電流的計(jì)算取基準(zhǔn)容量為：Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓為Uj=Up又依公式：Ij=Sj/3 Uj ；Xj=Uj2/Sj，計(jì)算出基準(zhǔn)值如下表所示： （Sj=100MVA）Uj（KV）23011537Ij（KA）0.2510.5021.56Xj（）52913213.73.2.1 計(jì)算變壓器電抗：UK1 %=1/2UK（1-2）%+UK（

15、3-1）%-UK（2-3）%=1/214+24-9=14.5UK2%=1/2UK（1-2）%+ UK（2-3）%- UK（3-1）%=1/214+9-24=-10UK3%=1/2UK（3-1）% +UK（2-3）%- UK（1-2）% =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=0.0793.2.2 系統(tǒng)電抗 （根據(jù)原始資料）： 近期：Xmax1*=0.1334；Xmax0*

16、=0.1753；Xmin1*=0.1245; Xmin0*=0.2319; 遠(yuǎn)期：Xmax1*=0.1139；Xmax0*=0.1488；3.2.3 系統(tǒng)計(jì)算電路圖及等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖3-1、圖3-2和圖3-3 圖3-2等值為 圖3-33.2.4 短路計(jì)算點(diǎn)的選擇選擇如圖3-2中的d1、d2、d3各點(diǎn)。3.2.5 短路電流計(jì)算1、 d1點(diǎn)短路時(shí)：Up=230kv流經(jīng)進(jìn)線回路的短路電流的計(jì)算：I”*=I*=1/X1*=1.0/0.1139=8.78 每個(gè)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

17、沖擊電流為：ich=2.55 I”=2.55×1.1=2.805（KA）短路容量為：S=3Uj I” =1.732×230×1.1=438.2（MVA） Ich=1.51* I”=1.51×1.1=1.66（KA）2、 d2點(diǎn)短路時(shí)Up=115kv流經(jīng)主變回路的短路電流的計(jì)算：I”*=I*=1/X1*=1.0/(0.1139+0.0302+0)=6.94 每個(gè)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.

18、55×0.87=2.218（KA）短路容量為：S=3Uj *I” =1.732×115×0.87=173.28（MVA） Ich=1.51 *I”=1.51×0.87=1.31（KA）3、 d3點(diǎn)短路時(shí)Up=37kv流經(jīng)主變回路的短路電流的計(jì)算：I”*=I*=1/X1*=1.0/(0.1139+0.0302+0.01975)=6.105 每個(gè)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×

19、0.855=2.18（KA）短路容量為：S=3Uj *I” =1.732×37×0.855=54.79（MVA） Ich=1.51 *I”=1.51×0.855=1.29（KA）3.2.6 將所計(jì)算最大方式下短路電流值列成下表：名稱短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓（KV）I”（KA）三相I”（KA）兩相ich（KA）Ich（KA）S（MVA）d12301.10.952.8051.66438.2d21150.870.7542.2181.31173.28d3370.8550.742.181.2954.79第四章 電氣設(shè)備的選擇4.1 選擇設(shè)計(jì)的一般規(guī)定電氣設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)，同樣必須執(zhí)行國

20、家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲杏嗟?，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需求。電氣設(shè)備的選擇，應(yīng)依據(jù)以下規(guī)定：4.1.1 一般原則1、 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；2、 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3、 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4、 選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；5、 擴(kuò)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(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。4.1.2 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定電氣設(shè)備應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核設(shè)備的基本使用條件。1、 正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作

21、電流應(yīng)按規(guī)定公式計(jì)算；2、 驗(yàn)算電氣設(shè)備時(shí)，所用短路電流的值一定要是在規(guī)定的條件下求得；3、 驗(yàn)算導(dǎo)體短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的時(shí)間一般采用主保護(hù)的動作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間，同時(shí)要考慮到主保護(hù)的死區(qū)；電氣設(shè)備的短路電流計(jì)算時(shí)間，一般采用后備保護(hù)的動作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間；4、 環(huán)境條件：選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。當(dāng)氣溫、風(fēng)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(shí)，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后分別采取下列措施：1） 向制造部門提出補(bǔ)充要求，訂制符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的產(chǎn)品；2） 在設(shè)計(jì)或運(yùn)行中采取相應(yīng)的防護(hù)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

22、驗(yàn)4.2.1 主變壓器持續(xù)工作電流的計(jì)算:220KV高壓側(cè) Igmax=1.05IN =1.05SN/3UN =1.05×/1.732×220 =330.67（A）110KV中壓側(cè) Igmax=1.05IN =1.05SN/3UN =1.05×/1.732×110 =661.35（A）35 KV低壓側(cè) Igmax=1.05IN =1.05SN/3UN =1.05×/1.732×35 =2078.52（A）4.2.2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(jì)算數(shù)據(jù)斷路器隔離開關(guān)SW6-220/1200

23、GW4-220D/1000UN=220（KV）220220Igmax=330.67（A）12001000I”=1.1（KA）2123.7ich=2.805（KA）5580Ich=1.66（KA）21S=438.2（MVA）6000 斷路器校驗(yàn) 動穩(wěn)定: ich=2.805（KA）iman=55（KA）iman >ich故合格熱穩(wěn)定: =1 tdt=0.85 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(yàn):動穩(wěn)定：ich=2.805（KA）iman=80（KA）iman >ich故合格

24、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(jì)算數(shù)據(jù)斷路器隔離開關(guān)SW4-110/1000GW4-110D/1000UN=110（KV）110110Igmax=661.35（A）10001000I”=0.87（KA）18.423.7ich=2.218（KA）5580Ich=1.31（KA）21（5s）S=173.28（MVA）3500 斷路器校驗(yàn): 動穩(wěn)定: ich=2.218（KA）iman=55（KA）iman >ich故合格熱穩(wěn)定: =1 tdt=0.85 t=1SI2tdz=0.87

25、*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(yàn):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(jì)算數(shù)據(jù)斷路器隔離開關(guān)HB-35/3150GW4-35D/4000UN=35（KV）3535Igmax=2078.52（A）31504000I”=0.855（KA）4040ich=2.18（KA）100104Ich=1.29（KA）40(5S)S=54.79（MVA）2425 斷路器校驗(yàn)動穩(wěn)定: ich=2.18（KA）iman=100（KA）iman

26、 >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(yàn):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 24.8KA（4S）極限通過電流63.4KA35

27、KV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 23.7KA（4S）動穩(wěn)定電流80KA斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)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(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能確定，根據(jù)當(dāng)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(diǎn)和使用等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。本方案對35KV側(cè)采用屋內(nèi)式，對110KV、220KV采用屋外式。220KV進(jìn)線、主變、母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)采用相同型號。110KV主

28、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(shí)，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(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，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(jì)電流密度選擇。本設(shè)計(jì)要求選擇的35KV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(shí)的導(dǎo)體長期允許載流

29、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(fēng)設(shè)計(jì)溫度，當(dāng)無資料時(shí)，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(yàn)已知最熱月份平均最高溫度+30，故環(huán)境溫度按+35計(jì)算，查表得出綜合修正系數(shù)K=0.88求 Igmax=1.05IN =1.05SN/3UN =1.05×/1.732×35 =3637.4（A）依 IgmaxKIy 得 Iy Igmax / K = 3637.4 / 0.88 = 4133.4（A）查表選用四條豎放矩形鋁母

30、線，導(dǎo)體尺寸為125×10（mm2）（載流量4225A）。1、 熱穩(wěn)定校驗(yàn)按短路條件下的電流校驗(yàn)導(dǎo)體熱穩(wěn)定的校驗(yàn)公式為： SSmin=Itdzkf / CC2=Kln（t+t2）/（t+t1） ×10-4K=222×106 ./.cm4 t=245； t1=30； t2=200 C2= 222×106ln（245+200）/（245+30） ×10-4 C=103.37tr= tb+ tgu+=0.5+0.15=0.65 =IZ/I=1 查表得 tdz=0.4； kf=1 Smin=24490×0.63/103.37=149.3（mm

31、2） SSmin=149.3（mm2）滿足要求。2、 動穩(wěn)定校驗(yàn)按短路條件下的電流校驗(yàn)導(dǎo)體動穩(wěn)定的校驗(yàn)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 =511.70（Hz）單條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 ×

32、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=40.63（Pa）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(fù)荷要求的條件下，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(zhǔn)確度

33、及二次負(fù)荷應(yīng)滿足計(jì)量和繼電保護(hù)的需求；根據(jù)以上各項(xiàng)要求，本設(shè)計(jì)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（KV）220/3 0.1/3 0.1/3110/3 0.1/3 0.1/3準(zhǔn)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220KV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

34、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)的配置情況基本與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110JCC1-110W1110/3 0.1/3 0.1/335KV母線35JDZ-35 35/3 0.1/3 0.

35、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(jì)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(jì)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(jì)算數(shù)據(jù)（A）額定電壓（KV）型號電流比Igmax=2078.5235 KVLCW-353000/535KV出線電流互感器的配置額定電壓（KV）型號電流比35

36、KVLCW-351000/54.6 防雷保護(hù)方案設(shè)計(jì)4.6.1 變電所的保護(hù)對象： 變電所中的建筑物應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置，諸如屋內(nèi)外配電裝置，主控室等。4.6.2 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） 若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬

37、部分接地；（2） 若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） 若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體屋頂采用避雷保護(hù)，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。4.6.3 防雷保護(hù)裝置1、 防雷保護(hù)一般經(jīng)常采用避雷針，它由金屬制成，比被保護(hù)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安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)附近比它矮的設(shè)備、建筑物免受雷擊。2、 避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類型：（1） 單支避雷針的保護(hù)；（2） 兩針避雷針的保護(hù)；（3） 多支避雷針的保護(hù)； h hh物之間應(yīng)有一定的距離，以免雷擊針（線）時(shí)造

38、成反擊，參看圖4-1。二是獨(dú)立避雷針的接地裝置與被保護(hù)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(hù)的基本原則：一是獨(dú)立避雷針（線）與被保護(hù) 圖4-1B Sd下，SK不應(yīng)小于5m，Sd不應(yīng)小于3m。有時(shí)由于布置上的困難Sd無法保證，此時(shí)可將兩個(gè)接地裝置相聯(lián)，但為了避免設(shè)備反擊，該聯(lián)接點(diǎn)到35KV及以下設(shè)備的接地線入地點(diǎn)，沿接地體的地中距離應(yīng)大于15m，因?yàn)楫?dāng)沖擊波沿地埋線流動15m后，在500·m時(shí)，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(hù)：因?yàn)槔讚艟€路機(jī)會比雷擊變電所多，所以沿線路侵入變電所的雷電過電壓行波是很常見的。

39、又因?yàn)榫€路的絕緣水平要比變壓器或其它設(shè)備的沖擊試驗(yàn)電壓高許多，所以變電所對行波的保護(hù)十分重要。雷電侵入波保護(hù)是利用閥型避雷器以及與避雷器相配合的進(jìn)線保護(hù)段。4.6.4根據(jù)以上設(shè)計(jì)原則，本設(shè)計(jì)的防雷保護(hù)方案為：1、本所采用多支避雷針的保護(hù)方式，220KV側(cè)避雷針安裝于構(gòu)架上，110KV側(cè)安裝獨(dú)立避雷針，35KV側(cè)安裝獨(dú)立避雷針，避雷針安裝位置在變電所平面布置圖中標(biāo)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(diǎn)220KV側(cè)FZ-110J1101004支主

40、變中性點(diǎn)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(diǎn)的絕緣配合，中性點(diǎn)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-/220220S=120MVA；I0%=0.9；P0=144KW；4臺斷路器SW6-220/1200220I=1200A；IZ=21KA；Sd=6000MVA7組斷路器SW4-110/1

41、000110I=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=23.7100組母線

42、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-3535300/5A：D/

43、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(jì)5.1常規(guī)變電站的缺點(diǎn)：（1） 安全性、可靠性不高。（2） 電能質(zhì)量可控性不高。（3） 占地面積大。（4） 實(shí)時(shí)計(jì)算和控制性不高。（5） 維護(hù)工作量大。5.2綜合自動化變電站的優(yōu)越性：（1） 在線運(yùn)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(yùn)行管理的自動化水平高。（5） 減少控制電纜。（6） 維護(hù)調(diào)試方便。（7） 為變電站

44、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(jìn)行設(shè)計(jì)，間隔層中各數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控單元和保護(hù)裝置做在一起，設(shè)計(jì)在同一機(jī)箱中，并將這些機(jī)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(dú)立，僅通過光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)由站控機(jī)對他們進(jìn)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(hù)配置方案6.1主變壓器保護(hù)配置方案1、 主保護(hù)的配置（1） 差動保護(hù)：跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（2） 差流速斷：跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；

45、（3） CT斷線：持續(xù)時(shí)間t，發(fā)動作信號；（4） 差流越限：持續(xù)時(shí)間t，發(fā)動作信號；（5） 啟動通風(fēng)：持續(xù)時(shí)間t，發(fā)動作信號；（6） 調(diào)壓重瓦斯：瞬時(shí)出口，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（7） 本體重瓦斯：瞬時(shí)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(shí)出口，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（9） 壓力釋放：瞬時(shí)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(hù)配置高壓側(cè)：（1） 復(fù)合電壓方向過電流保護(hù)：一段1時(shí)限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；2時(shí)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(hù)：一段1時(shí)限

46、，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(shí)限，跳本側(cè)母聯(lián)及旁路斷路器，發(fā)動作信號；2時(shí)限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；二段1時(shí)限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；2時(shí)限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（4） 零序電流電壓保護(hù)（間隙）：一段1時(shí)限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（5） 零序電壓保護(hù)（直接接地）：一段1時(shí)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(hù)：一段1時(shí)限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；2時(shí)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(hù)：一段1時(shí)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(shí)限，跳本側(cè)母聯(lián)及旁路斷路器，發(fā)動作

47、信號；2時(shí)限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；二段1時(shí)限，跳本側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；2時(shí)限，跳三側(cè)斷路器，發(fā)動作信號；（4） 零序電壓保護(hù)（直接接地）：一段1時(shí)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(hù)：一段1時(shí)限，跳本側(cè)本段斷路器，發(fā)動作信號；2時(shí)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(shí)間t，發(fā)動作信號；3、告警保護(hù)：（1） 三側(cè)過負(fù)荷：發(fā)過負(fù)荷動作信號；顯示過負(fù)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(shí)啟動輔助風(fēng)扇持續(xù)時(shí)間t發(fā)動作信號；（5） 后備保護(hù)啟動總出口時(shí)啟動失靈保護(hù)。6.2 220KV及110KV母線保護(hù)配置1、 原則：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(hù)裝置。（1） 基于系統(tǒng)穩(wěn)定要求，當(dāng)母線發(fā)生故障必須快速切斷時(shí)；（2） 當(dāng)殘余電壓小于（0.50.6）Ue時(shí)，為保證用戶的用電質(zhì)量，應(yīng)考慮裝