某机械厂KV变电所毕业设计

毕业设计论文题目：**机械厂35KV变电所的设计系别：电气工程系专业：电力系统及自动化技术班级：电力05-2姓名：***指导教师：***职称：高级工程师2008年2月28日毕业设计（论文）任务书电气工程系2008届电力工程及其自动化专业毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题题目***机械制造厂厂35KV变电电所的设计校内（外）指导教教师职称工作单位及部门联系方式***高工***一、题目说明（目目的和意义）：：熟悉供配电电初步设计的的思路与方法法，掌握负荷荷统计、负荷荷计算、供电电方案比较、短短路电流计算算、电气设备备选择、继电电保护的选择择与整定以及及防雷接地等等方法，达到到培养学生对对所学电力系系统的基本知知识综合运用用能力。二、设计（论文）要要求（工作量量、内容）：：一、设计基础资料料分析（见附附表）；二、高压供配电系系统设计：全厂计算负荷的确确定供电电压的选择总降压变电所位置置及主接线图图短路电流计算及高高压电气设备备选择车间变电所位置和和变压器数量量、容量的选选择继电保护的选择与与整定防雷接地设计三、进度表日期内容14周（11.26~122.2）15周（12.3~12..9）16周（12.10~122.16）17周（12.17~122.23）18周（12.24~122.30）19周（12.31~1..6）20周（1.7~1.133）消化毕业设计任务务书的要求，准准备设计资料料全厂计算负荷的确确定、供电电电压的选择总降压变电所位置置及主接线图图短路电流计算及高高压电气设备备选择车间变电所位置和和变压器数量量、容量的选选择继电保护的选择与与整定、防雷雷接地设计撰写毕业设计说明明书完成日期20周（2007年冬季）答辩日期第1、2周（2008春季）四、主要参考文献献、资料、设设备和实习地地点及翻译工工作量：1苏文成.工厂供电.北京：机械械工业出版社社，1983..2于永源，杨绮雯..电力系统分分析.北京：中国国电力出版社社，2004..3范锡普.发电厂电气气部分.北京：中国国电力出版社社，2004..4周泽存，沈其工..高电压技术.北京：中国国电力出版社社，2004..5相关电气设计手册册指导教师签字教研室主任签字主管系领导签字王峰07年111月20日年月日年月日注：本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。附表：全厂设备容量及台数统计表配电计算点名称设备台数n设备容量平方和计算有功功率（kkW）Pjs计算无功（kvAAR）Pqjs计算视在功率（kVA）Psjs计算电流（A）功率因数cosø

Tgø利用系数KL变压器容量（kVA）三车间10278820四车间干线1

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四车间干线2

496471一变电所（B1）194

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煅工（B22）

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一车间（B4）

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工具机修（B6）81

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空压站煤气站等（B7）45

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高压泵房（B8）3

584802给水泵房（B9）

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污水泵房、照明、其其他（B10）30

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全厂总负荷

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摘要电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。本设计是针对一家黄河机械制造厂的供配电设计。以发电厂电气部分、高电压技术、继电保护等专业知识为理论依据，主要对该厂变电站高压部分进行毕业设计训练。设计步骤主要包括：负荷统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。电能是现代工业生产的主要能源和动力.随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。工厂供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。关键词变电站设计；负荷统计；短路电流计算AbstractTheelectricpowerprofessionistheprimaryindustryofnationaleconomy,itsdevelopmentrelatestonationaleconomicconstructiondirectlyoftheriseandfallsuccessorfailure,itprovidesthemotiveofessentialtohaveforthemodernindustry,agriculture,sciencetechniqueandnationaldefense.ThedesignisforamachineryfactoryintheYellowRiverfordistributiondesign.Theelectricpowerplantstosome,high-voltagetechnology,suchasprotectionforthetheoreticalbasisofprofessionalknowledge,highVoltageSubstationonthemainpartoftheplantdesigngraduatetraining.Designstepsinclude:loadstatistics,theloadcalculation,theprogramme,theestablishedpower,short-circuitcurrent,theelectricalequipmentselectionandrelaycoordinationandLightningProtection,andsoforth.Energymodernindustrialproductionisthemajorenergyandpower.Withthedevelopmentofmoderncivilizationandprogress,socialproductionandlifetothequalityofpowersupplyandmanagementoftheincreasinglyhighdemands.Factoriespowersupplysystemisthecoreofthesubstation.Therefore,thedesignandconstructionofasecurity,economicsubstation,isextremelyimportant.KeywordsDesignthePowersubstation,Loadcounts,ShortcircuitElectriccurrentSecretlyschemeagainst目录HYPERLINK\l"_Toc101197629"第1章绪论1HYPERLINK\l"_Toc101197630"第2章负荷计算2HYPERLINK\l"_Toc101197631"2.1负荷计算的意义2HYPERLINK\l"_Toc101197632"2.2负荷的计算方法2HYPERLINK\l"_Toc101197633"2.3负荷计算的应用范围及评价3HYPERLINK\l"_Toc101197634"2.4全厂负荷的计算3HYPERLINK\l"_Toc101197635"第3章方案设计与论证5HYPERLINK\l"_Toc101197636"3.1本设计的相关资料5HYPERLINK\l"_Toc101197637"3.2供电设计方案6HYPERLINK\l"_Toc101197638"3.3车间变电所9HYPERLINK\l"_Toc101197639"3.4厂区高压配电系统9HYPERLINK\l"_Toc101197640"第4章总降压变电所位置及主接线图11HYPERLINK\l"_Toc101197641"4.1总降压变电站位置的选择11HYPERLINK\l"_Toc101197642"4.2变电站主接线方式的确定11HYPERLINK\l"_Toc101197643"4.3变电站的平面布置图12HYPERLINK\l"_Toc101197644"第5章短路电流的计算13HYPERLINK\l"_Toc101197645"5.1短路计算的目的13HYPERLINK\l"_Toc101197646"5.2短路计算的简单分析13HYPERLINK\l"_Toc101197647"第6章电气设备选择及说明15HYPERLINK\l"_Toc101197648"6.1概述15HYPERLINK\l"_Toc101197649"6.2高压电器选择的标准15HYPERLINK\l"_Toc101197650"6.335kV侧电气设备选择15HYPERLINK\l"_Toc101197651"6.410kV侧电气设备选择18HYPERLINK\l"_Toc101197652"6.5该变电站的主接线图18HYPERLINK\l"_Toc101197653"第7章变电站的继电保护20HYPERLINK\l"_Toc101197654"7.1继电保护20HYPERLINK\l"_Toc101197655"7.2数字保护22HYPERLINK\l"_Toc101197656"7.3变电站的总体保护接线图24HYPERLINK\l"_Toc101197657"第8章变电站的防雷设计25HYPERLINK\l"_Toc101197658"8.1变电站的防雷保护25HYPERLINK\l"_Toc101197659"8.2变电站的进线段保护25HYPERLINK\l"_Toc101197660"致谢27HYPERLINK\l"_Toc101197661"参考文献28HYPERLINK\l"_Toc101197662"附录A错误！未定义书签。HYPERLINK\l"_Toc101197663"附录B错误！未定义书签。HYPERLINK\l"_Toc101197664"附录C错误！未定义书签。第1章绪论电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计及运行的任务是：在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供可靠充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计，是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求，设计出比较合理变电站。根据设计要求的任务，在本次设计中主要通过负荷统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。使我对三年来所学的知识更进一步的巩固和加强，并从中获得一些较为实际的工作经验。由于在设计中查阅了大量的相关资料，所以开始逐步掌握了查阅，运用资料的能力，又可以总结三年来所学的电力工业的部分相关知识，为我们日后的工作打下了坚实的基础。第2章负荷计算2.1负荷计算的意义工厂进行电力设计的基本原始资料是工艺部门提供的用电设备安装容量，但是这种原始资料要变成电力设计所需要的假设负荷，称为负荷计算，这种电气负荷计算要准确，因为负荷计算值直接影响整个供电设计的质量。2.2负荷的计算方法1、“ABC”算法“ABC”法求计算负荷，其特点是：（1）运用概率论的基本原理找出计算负荷与设备之间的关系。（2）利用单元功率的概念和“ABC”列表法，将繁杂的功率运算简化为台数的运算，使运算准确。（3）它的基本计算系数是最大负荷和的平均利用系数，该系数稳定，容易实测取值。2、二项式法它是用两个系数表征负荷变化规律的方法，其公式：——组中x台容量最大的用电设备的总额定容量（kw）——该组中所有用电设备的总额定容量（kw）2.3负荷计算的应用范围及评价在初步设计阶段，宜采用单位产品耗电量法或生产面积的负荷密度法，估算全厂和车间的负荷，这两种方法来源于实际统计和经验积累，这种方法简单。计算车间干线，支干线的负荷，一般采用二项式法。“ABC”法也把计算负荷看作是评价负荷Ppj与计算负荷对评价负荷差值的叠加，它也是一个差值的估计，由于容量的大小，多少，台数的多少，都会影响到结果，而计算本身也很方便。根据本设计提供的资料分析，该厂的负荷特点选用“ABC”法统计更合适。2.4全厂负荷的计算“ABC”计算负荷的公式为：。式中D——单台等值功率（kw）。一般容量小于50kw的机床，取D=3kw——改组用电设备的利用系数，以一、二车间为例，“ABC”法的应用。一车间：Q=PtanΦS=P／cosΦI=S／二车间：根据经验及统计，C与的关系可按下式确定：当≥，当＜0.3时，，其它结果见表2.1。配电计算点名称设备台数n设备容量平方和计算有功功率（kkW）Pjs计算无功（kvAAR）Pqjs计算视在功率（kVA）Psjs计算电流（A）功率因数cosø

Tgø利用系数KL变压器容量（kVA）三车间10278820四车间干线1

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附表黄河机械厂负荷统计表第3章方案设计与论证3.1本设计的相关资料1、设计基础资料表3.1产品及单耗产品类型单位数量（套）单位重量（kg//套）每公斤重耗电量kkWh/kg耗电量（Kwh）特大型套30003001900000中型套20万20.55205000000小型套10万0.3510350000共计2175000002、负荷类型本厂除动力站、房部分设备为二级负荷外，其余均为三级负荷。3、电源工厂东北方向6公里处有新建地区降压变电所，110/35/10kV。125MV·A变压器一台作为工厂是主电源，允许用35kV或10kV中的一种电压，以一回架空向工厂供电。此外，有正北方向其它工厂引入10kV电缆作为备用电源，平时不准投入，只在该厂的主电源发生故障或检修时提供照明及部分重要负荷用电，输送容量不得超过全厂计算负荷的20%。4、其它设计基础资料（1）35kV侧系统最大三相短路容量1000MV·A35kV侧系统最小三相短路容量500MV·A（2）供电部门对功率因数要求值当以35kV供电时cosφ=0.9当以10kV供电时cosφ=0.95（3）电价：变压器安装容量每14元/kV·A·月。电度电价当供电压为：35kV时，β=0.55元/kWh；10kV时，β=0.58元/kWh。（4）工厂为二班制，全年工作4500h，最大负荷利用4000h（均为统计参数值）。（5）线路的功率损失在发电厂引起的附加投资Zj=1000元/kV图3.1全厂总平面布置图3.2供电设计方案一般来说，提高供电电压减少电能损耗，提高电能质量，节约有色金属，却增加了线路和投资费用。负荷大小和距离电源远近对供电电压的选择有很大关系，当电压一定时，能量损耗都和负荷距离成正比。我们可以根据不同的容量和距离选择不同的电压。方案一：变电站35kV供电电压1、利用35kV电压供电的结构图总变电所总变电所配电所车间变电所配电所车间变电所变用电设备发电厂图3.235kV设计方案2、利用35kV电压供电的优点：（1）cosΦ要求值低，可以减少提高功率因素的补偿设备投资；（2）线路损失小，年运行费用较节省；（3）电压损失小，调压问题容易解决。3、以35kV电压供电的实际计算从计算负荷并考虑到工厂的扩建，需选择35/10kV，6300KVA变压器一台，建设工厂总将压变电所，因此，由供电系统供给工厂的容量，必须在原有计算负荷的基础上加该变压器的功率损耗。即35kV侧电流为：考虑本厂负荷增长是逐渐的，为节约有色金属消耗量，根据允许发热选择导线截面，未采用电流经济密度选择导线截面，选择导线LGJ—35，=0.85Ω/km。表3.2方案一中投资概算项目说明单价（万元）数量费用（万元）线路综合投资变压器综合投资变压器进线避雷器及电压互感感器功率损失引起发电电厂附加投资LGJ—35SJL—35/11063300VKVASW2-25/11000A10000MVAZNO—35JJDJJ—3511000元/kw611124.5x6+660=217kw812.22.5221.7共计46.4表3.3方案一中年运行费项目目说明费用（万元）线路折旧费电气设备折旧费线路电能损耗费变压器电能损耗费费按线路投资5%按设备投资8%0.41.21.690.83共计计4.12万，查出为2300h，β取平均值0.05/kwh。全年小时数8750h方案二：变电站10kV供电电压1、利用10kV电压供电结构图图3.310kV设计方案2、利用10kV电压供电的优点（1）不需要投资建设工厂总降压变电所；（2）占用工厂建设面积较少：根据工厂年用电量为2175万度计算，二部电价制，每用电费差价计算如下：设工厂有效生产时间为10个月，则每月电费差价为：（元）。故以10kV供电可以减少工作人员。。用10kV供电时，计算电流为：为此比较在同一基础之，也按允许发热选择导线截面。选LGJ—95，其允许载流量为335A，查出表3.4方案二投资项目说明单价（万元）数量费用（万元）线路综合投资功率损失引起发电电厂附加投资资LGJ—952.31000元/kwwh613.862共计75.8表3.5方案二年运行费项目说明费用线路折旧费线路电能损失费以投资费5%计0.696.54共计7.23（是根据查出的）第一方案较第二方案投资及年运行费用较少，再从两种方案的电压损失来看，由于因此：对35kV对10kV在本厂具体条件下，决定采用第一方案由总降压变电所一级放射的厂区配电方案。计算表明：在正常工作时，以10kV电压供电，电压损失达到极为严重的程度，因此，采用35kV电压供电、建设总降压变电所。3.3车间变电所车间变电所的位置、变电所变压器的数量和容量，根据车间负荷中心位置，集中程度和选择的其它各项原则，与工艺、土建有关方面协商确定，数量、容量如表3.6.3.4厂区高压配电系统由于备用电源来自本厂正北方向，进入总降压变电所，所以厂区内高压配电方案受到局限，为便于管理，实现集中控制，并尽可能提高用户用电的可靠性，在本降压变电所馈电线路不多的条件下，首先考虑采用放射式，方案一的供电方式计算结果如表3.7。表3.6变压器数量及容量变电所名称位置及型式变压器台数×容量量（kV·A）变压器型号B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10三车间位置锻工外附二车间内附一车间内附一车间内附工具机修外附压缩空气站外附锻工外附给水泵房外附露天天污水泵房外附露天天1×10001×10001×8001×8001×6301×6301×10001×16001×10001×800S9一1000/10S9一1000/10S9一800/10S9一800/10S9一630/10S9一630/10S9一1000/10S9一1600/10//3.15S9一1000/10S9一800/10表3.7具体计算结果线路序号线路用途供变计算负荷计算电流归算值截面选定截面L-1L-2L-3L-4L-5L-6L-7L-8L-9L-10B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10735612496854920657470737589342487416129-168276124183496-44523051.7432950553829474222161616161616161625162525252525252525————————353525252525252525253535第4章总降压变电所所位置及主接接线图4.1总降压变电电站位置的选择择1、总降压变电站位置置选择的一般般原则变电站位置的选择择，应根据下下列要求并经经过经济分析析比较后确定定：（1）接近负荷中心，以以降低配电系系统的电能损损耗、电压损损耗和有色金金属消耗量；；（2）进出线方便，特别别是要便于架架空进出线；；（3）接近电源侧，特别别是工厂的总总降压变电所所和高压配电电所；（4）设备运输方便，特特别是要考虑虑电力变压器器和高低成套套配电装置的的运输。2、负荷示意图负荷指示图是将电电力负荷按一一定比例用负负荷圆的形式式在工厂或车车间的平面图图上，如图所所示。各车间间的负荷圆的的圆心应与车车间的负荷中中心大致相符符。在负荷大大体均匀的车车间内，这一一重心就是车车间内，这一一重心应偏向向负荷集中的的一侧。负荷圆的的半径r，由车间的的计算负荷得得式中，为车间内的的有功计算负负荷；k为负荷圆的的比例。3、实际运行中的要求求（1）因工厂距地区变电电所较远，联联系不便，为为便于检修、维维护、管理、控控制，进线处处应设置油断断路器；（2）根据规定，备用电电源只有在主主电源线路解解列及主变压压器或检修时时才允许投入入，因此备用用电源进线开开关在正常工工作时必须断断开；（3）变压器二次侧设油油断路器，与与备用电源进进线断路器组组成备用电源源自动投入装装置，当工作作母线失去电电压时，BZT工作设备自自动投入；（4）根据前3项，100kV母线应分段段，母线联络络开关正常工工作时投入，重重要二级负荷荷可接在第二二段母线上，期期使主电源停停止供电时，不不使重要负荷荷供电受到影影响；（5）当主电源发生故障障时，本变电电所的操作电电源来自备用用电源断路器器前的所用变变压器。4.2变电站主接线方式式的确定本设计采用单母线线分段的接线线方式，其满满足与电源数数量和容量。因因为段数分的的越多，故障障时停电范围围越小，但使使用断路器的的数量亦越多多，且配电装装置和运行也也越复杂，通通常以2～3段为宜。这这种接线广泛泛用于小容量量发电厂和变变电站的6～10kv接线中。根据本变电站的需需要，对电气气主接线的可可靠性、灵活活性及经济性性等基本要求求。在满足技术术、经济政策策的前提下，力力争使其技术术先进，供电电可靠，经济济合理的主接接线方案。此此主接线还应应具有足够的的灵活性，能能适应各种运运行方式的变变化，且在检检修、事故等等特殊状态下下操作方便、调调度灵活、检检修安全，所所以选择单母母线分段接线线，如图4.1所示。图4.1单母线分段段接线接线图图4.3变电站的平面布置置图见附录A第5章短路电流的计计算5.1短路计算的的目的在发电厂和变电站站的电气设计计中，短路电电流计算是其其中的一个重重要环节，其计算的目目的是在选择电气气主接线时，为为了比较各种种接线方案，或或确定某一接接线是否需要要采取限制短短路电流的措措施等，均需需进行必要的的短路电流计计算。以及选择电气气设备时，为为了保证设备备在正常运行行和故障情况况下都能安全全、可靠地工工作，同时又又力求节约资资金，这就需需要进行全面面的短路电流流计算。5.2短路计算的的简单分析从工厂供电要求来来看，计算短短路电流大为为了选择校验验电气设备、载载流导体和整整定厂内供电电系统继电保保护装置用的的。短路的类类型可分为：：三相短路用用表示，两相相短路用表示示；单相短路路用。单相短路只可能在在中性点接地地系统中发生生，两相短路路和单相短路路是不对称短短路，而三相相短路是对称称短路。一般般情况三相短短路是最严重重的。因此三三相短路只是是满足了，其其它的短路也也就可以了，计算短路电电流如下。图5.1短路电电流计算为了选择高压电气气设备，校验验继电保护，需需计算处的短短路电流但因因工厂面积紧紧凑，例如本本设计中至最最远车间变电电所的距离未未超过500m处的的短路电流差差别极小，故故只计算和两点。1、点短路电流已知时，假设则系统电抗当当时，当时，架空线电抗变压器电抗于是又表5.1d1点短短路电流项目计算公式=2.55当系统为最大短路路容量5.74kA5.74kA14.6kA372MVA当系统为最小短路路容量4.20kA4.20kA10.7kA271MVA2、点短路电流假设表5.2d2点点短路电流项目计算公式=2.55当系统为最大短路路容量3.8kA3.8kA9.69kA69MVA当系统为最小短路路容量3.47kA3.47kA9kA64MVA第6章电气设备选择择及说明6.1概述为了保证高压电器器的可靠运行行，在发生故故障时能最快快的跳闸及其其保护用电设设备，因此装装设一些电气气设备。高压电器应按以下下条件性质：：1、按正常工作条件件包括电压、电电流频率、开开断电流等选选择；2、按短路条件包括括动稳定、热热稳定和持续续时间校验。6.2高压电器选择的标标准表6.1选择导体体和电器时选选择和校验的的项目电器名称额定电压额定电流额定开断电流短路电流及校验环境条件其他动稳定热稳定断路器隔离开关高压熔断器电流互感器电压互感器母线电缆○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○操作性能操作性能操作性能上、下级间配合二次侧负荷、准确确等级二次侧负荷、准确确等级注：1.表中“00”代表校验，校校核项目。6.335kV侧侧电气设备选选择1、户外高压真空断路路器按正常工作条件选选择电气设备备额定电压和和电流选择：：Un>Uns(;;)In>Imax(In=20kA;Imax=1..25kA)式中、—分别为电电气设备和电电网的额定电电压（kV），In、Imax—分别为电电气设备的额额定电流和电电网的最大负负荷电流（kA）。按短路状态断路热热稳定和动稳稳定的校验校验式≥，≥所以选用ZW7--35系列户外高高压真空断路路器系三相交交流50Hz户外高压开开关设备，主主要用于400.50kV电网中，作作分、合负荷荷电流、过载载电流及短路路电流之用，也也可以用于其其他类似场所所，该产品结构构设计合理，维维护简便。表6.2ZW77-35型高压真空空短路器的主要技术参参数型号额定电压（kV）最高工作电压（kV）额定电流（A）额定断开电流（kA）极限开断电流（kA）额定断流容量（MMVA）ZW7-353540.50150024.8024.8015002、隔离开关隔离开关也是发电电厂和变电所所中常用的开开关电器，它需与断路路器配套使用用。但隔离开开关无灭弧装装置，不能用用来接通和切切断负荷电流流和短路电流流。隔离开关与断路器器相比，额定定电压、额定定电流的选择择及短路动、热热稳定的项目目相同。但由由于隔离开关关不用来接通通和切断短路路电流，故无无需进行开断断电流和短路路关合电流的的校验。选择GW4-35D型型隔离开关适适用于频率为为50Hz，额定电压压为35kV，额定电流600A、1000A的交流电路路中作有电压压无负载时断断开与闭合电电路之用，借助连杆可可组成三极联联动。表6.3GW44-35D型高压隔离离开关的主要要技术参数型号额定电压（kV）最高工电压（kV）额定电流（A）极限通过电流有效效值（kV）极限通过电流峰值（kV）热稳定电流（kV）热稳定电流（kV）GW4—35D3540.50600—4220—3、高压限流熔断器高压熔断器用来保保护电气设备备免受过载、短短路电流的损损害和保护电电压互感器，当电流超过额定电流时，自动切断电流.保护电力设施。选择RW10-35型型户外高压限限流熔断器，其其适用于交流50Hz，额定电压10kV-35kV-66kV的输电线和和电压互感受受器的短路和和过载保护。表6.4RW100—35型户外高压压限流熔电器器的主要技术术参数型号额定电压额定电流三相断流容量RW10—35//0.5350.502000RW10—35//2352.00600RW10—35//3353.006004、电流互感器在装有断路器的回回路应安装电电流互感器，变变压器中性点点装设电流互互感器，1110kV侧及变压器器，回路采用用三相配置，35kV、10kV采用两相置、母联，亦采用两相配6—20kV屋内配电装置，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的独立式CT。选择LSJ-355，LSJC--35I，II，III型装入式电电流互感器,适用于交流50Hz，额定工作电电压35kV的电力系统统中，作为电流电电能测量及继继电保护使用用。表6.5LSJ——35电流互感器器的主要技术术参数额定一次电流（AA）额定二次负荷（CCosφ=0.8）（欧）0.5级1级3级10级2000.802.003000.803.004001.205.006000.603.005、电压互感器电压互感器是电力力系列中重要要的电器设备备之一，用来来转换电压，目目的在于传递递电能，而互互感器转换电电压或电流的的目的，在于测量和和监视线路的的电压或电流流等。选择JDJJ-335型电压互互感器为单相相三绕组油浸浸户外式产品品。适用于交交流50Hz、35kV中性点不直直接接地的电电力系统，供供继电保护和和信号装置的的电源用。表6.6JDJJJ—35电互感器的的主要技术参参数型号额定电压一次线圈圈（V）额定电压二次线圈圈（V）额定电压辅助线圈圈（V）额定容量3级（VVA）额定容量1级（VVA）额定容量0.5级级（VA）最大容量（VA）JDJJ—3535000/100/100/360025015012006、避雷器为了防止过电压，当系统出现过电压时，电阻片呈低电阻，从而保护电器设备，在正常运行状态下，电阻片呈高电阻，避雷器仅流过很小的泄漏电流，起到与系统绝缘的作用。选择ZnO—355型避雷器，其用于保护护交流35kkV电力系统的的输变电设备备免受过电压压危害。表6.7ZnnO避雷器的技技术参数型号组合方式额定电压（kV）灭弧电压（kV）工频放电电压，有有效值（kV）冲击放电压，峰值值，不大于（kV）残压峰值，不大于于（KV）电导电流直流试验电压（kkV）电流（A）不小于不大于5kV10kVZnO—352353541829813413414816400—6006.410kV侧侧电气设备选选择1、高压开关柜选用GM6系列10kkVGISS充气开关柜柜，其额定电电压为10kV，额定频率率为50Hz的三相交流流单母线和单单母线旁路系系统中，作为为接受和分配配电能之用。主要特点如下：（1）使用六氟化硫气体体绝缘式开关关柜，并且断断路器采用SF6分断介质，有有效的避免了了类似真空断断路器的操作作过电压危害害。（2）内燃弧防护、完善善的连锁机构构，钥匙锁机械械连锁实现“五防”。2、隔离开关选用户内隔离开关关户内高压设设备在有电压压无负载时,切断与闭合合线路之用。表6.8隔离开关关的主要技术术参数型号额定电压（kV）最高工电压（kV）额定电流（A）极限通过电流有效效值（kV）极限通过电流峰值（kV）热稳定电流（kV）GN8—10T//200GN8—10T//400GN8—10T//600GN8—10T//10001011.50200400600100014.7030304325.50405275101420303、电流互感器选用LAJ-100在外表面增加加了伞形结构构，从而增加加了外表面的的爬电距离，能能适用于轻污污秽地区，也也适用于50Hz、额定电压压为10kV及其以下的的电力系统中中作电流、电电能的测量及及继电保护。表6.9电流互感器器的主要技术术参数型号额定一次电流（AA）准确级数额定二次负荷（欧欧）10％倍数最大二次电流倍数数二次线圈阻抗LAJ—1020—8001000—150002000—600000.500.801.602.004、母线导体截面可按照长长期发热允许许电流或经济济电流密度选选择。对年负负荷利用小时时数大（通常常指Tmax>5000h），传输容容量大，长度度在20m以上的的导体，如发发电机、变压压器的连接导导体其截面一一般按经济电电流密度选择择。（1）按导体长期发热允允许电流选择择：Imax≤kIal（2）按经济电流密度选选择：表6.10高压侧母母线的主要技术参参数尺

寸宽×厚（mm）TMY铜母线载流流量（安）交流（每相）直流（每极）1片2片3片4片1片2片3片4片25×334034030×447547540×46256256.5该变电站站的主接线图图见附录B第7章变电站的继电保护护7.1继电保护本厂总降压变电所所需要设置以以下的保护：：变电所馈电电线路保护、变压器保护护、母线保护、备用电源进进线保护。还须设置以下装置置：备用电源源自动投入装装置、绝缘监视装装置。1、变电所馈电线路保保护由总降压变电所送送至每一车间间变电所的线线路需设速断断保护和过电电流保护。互互感器接成不不完全星形，继继电器选用GL一11/10型。（1）过电流保护的动作作电流整定值值按下式计算算：式中——可靠系数，取=11.25；——接线系数，在在具体接线方方式下=1；——返回系数，=0..8；——最大负载电电流；——电流互感器变比；；和根据各回路路具体情况而而定。选出接近的动作作电流值为23A。动作时间因需要与与低压侧空气气相配合，故故选为0.55s。灵敏度校验灵敏系数可可根据下式校校验：式中——380VV侧母线发生生两相短路、电电流电流最小小值对10kV侧的归算值值；——继电保护装置一次次动作电流。=.（2）速断保护的动作电电流应躲开变变压器二次侧侧三相电流电电流归算值。即以计算得出的与（1）中求得的的相除得倍数数k，整定继电电器电磁速断断机构。灵敏系数为式中——100kV侧两相电流流电流最小值值；k——整定倍数2、变压器保护根据本降压变电所所变压器的容容量及重要性性按照规程规规定，一次侧侧应设置带有有定时限的过过电流保护及及电流速断保保护。此外，还还应装设瓦斯斯保护及温度度信号。具体体整定如下：：（1）定时限过电流保护护采用三个电流互感感器接成全星星形接线方式式以提高保护护动作的灵敏敏度，继电器器选用DL-11型，动作电电流整定值如如下：式中——过负荷系系数，根据本本变压器运行行特点，可按按照下式计算算：=式中——起动动电流最大的的电动机的起起动电流；——计算电流减去该电电动机的额定定电流。于是代入取=7A动作时间因需与母母线联络开关关配合可取11.5s。灵敏系数（2）电流速断保护采用互感器不完全全星形接法进进行速断保护护，动作电流流躲开二次侧侧三相短路值值，即归算到35kV侧侧选1500A，则灵灵敏系数为3、母线保护设置两个个电流互感器器接成不完全全星形。装设设时电流带时时限保护，继继电器选用DL-11型，其动作作时限比馈出出线大△t，即t=1s。4、备用电源进线保护护备用电源进进线设过负荷荷保护，定时时限过电流保保护。互感器器接成不完全全星形，继电电器选DL-11型，过负荷荷保护作用于于信号。考虑到母母线联络开关关动作的时间间，定时限过过流保护的动动作时限取1.5s。5、BZT起动电压的的确定当母线线上任何原因因失去电压，则则变压器两端端断路器切断断，备用电源源断路器投入入。BZT的起动电压压为式中=1.2=1..15，=0.9，则则≈1.65式中为电压压互感器变比比。断路器切断与备用用电源断路器器投入时间整整定为0.5s。7.2数字保护图7.1SEL——551的后面板示示意图选项主要特点及适适用范围：·变电站线路保护——包括重合闸闸功能·电动机保护—允许许冷负载启动动时定值自动动切换·工业、企业配电馈馈线保护—包括快速母母线分断方案案·变压器组保护—包包括连接独立立中性线电流流的变压器·其他电力系统设设备保护—电容器、电电抗器和断路路器等SEL—551可可用于安装了了线路重合闸闸的场合·过流保护—“快”“慢”反时限曲线线操作·重合闸—多达四次次重合闸，并并带顺序配合合·控制—仿真本地/远程开开关控制SEL-551保保护的应用示示意图SEL-551端端子结构SEL-551硬硬件可选项·可选螺丝型的接线线端子会拔插插型接线端子子·可选大截断容量的的输出接点：：10A在L/R=440ms1225dc·可选EIA-232或或EIA-4485串行通信口口，二种串口口包括解调IRIG--B时钟输入图7.2SEL--551的输入、输输出和通信端端口图7.3SELL-5511变电站配电电馈线提供电电流保护和重重合闸图7.4SEL-551应用于工业业馈线电流保保护图7.5SELL-5511为配电母线线提供过电流流保护快速母线分断方案案称为反向连连锁或分段连连锁方案对专门的断路器故故障保护，SEL-5551通过编程，使使输出接点具具有释放和对对断路器故障障释放功能，并并将断路器故故障启动功能能编入－输入接点。7.3变电站的总总体保护接线线图见附录C第8章变电站的防雷雷设计8.1变电站的防防雷保护由于雷电直接击中中变电站建筑、电气气设备、电缆缆和操作人员员，可能会造造成建筑损毁毁，设备损坏坏、人员伤亡亡和电气短路路引起火灾等等严重后果，因因此直击雷发发生的概率虽虽然很小，但但其危害十分分大，所以做做防雷保护。为防止雷击于发电电厂、变电所所，可以装设设避雷针，应应该使所有设设备处于避雷雷针保护范围围之内，此外外，还应该采采取措施，防防止雷击避雷雷针时的反击击事故。雷击击避雷针时，雷雷电流经避雷雷针及其接地地装置，在避避雷针h高度处和避避雷针的接地地装置上，将将出现高电位位和，此时有式中：L为避雷针针的等值电感感，为避雷针的的冲击接地电电阻；和分别为流经经避雷针的雷雷电流和雷电电流平均上升升速度。图8.1避雷针针的保护示意意图对于35kV及以下的的变电所，因因其绝缘水平平较低，不允允许将避雷针针装设在配电电构架上，以以免出现反击击事故，需架架设独立避雷雷针，并应满满足不发生反反击的要求。8.2变电站的进进线段保护对35kV的小容量量变电所，可可根据变电所所的重要性和和雷电活动强强度等情况采采取简化的进进线保护。由由于35kV小容量变电电所范围小，避避雷器距变压压器的距离在在10m内，故入侵侵波陡度的增加，进线线长度可以缩缩短到500～600m。图8.2355kV变电站的进进线保护避雷器的选择：10kV侧避雷器器的选择：初初选ZnO—10型避雷器器，额定电压压10kV，灭弧电压压12.7kV，工频放电电压压不小于266kV，