七山二次變電所電氣工程設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 0KA4S 80 電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇是根據額定電壓，裝置種類、構造、形式、準確度等級來選擇的。所選擇的型號如下表所示：類型最大容量額定電壓(KV剩余電壓繞組二次負荷(VAJDCF—63型2000VA初級繞組次級繞組√33P級1級66/√3√350400100400由于電壓互感器與電網并聯，當系統發生短路時互感器本身并不遭受短路電流的作用，因此不需要校驗動穩定性與熱穩定性。 電流互感器的選擇電流互感器應按下列技術條件選擇：電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足： UN≥ IN= 式中 是電流互感器所在電力網的額定電流 UN 、IN 是電流互感器的一次額定電壓和電流 是電流互感器一次回路最大工作電流電流互感器種類和形式選擇選擇互感器應根據安裝地點（如屋內、或屋外）安裝方式（如穿墻、支持式、裝入式）選擇其形式。電磁式電流互感器的種類和形式應根據使用環境和產品情況選擇。對于6~20KV屋內配電裝置，應采用絕緣樹脂澆注結構或瓷絕緣結構的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，宜采用油侵瓷箱式結構的獨立電流互感器。有條件時，應采用套管式電流互感器。 選擇電流互感器的準確級和額定容量根據任務書上規定本設計選擇的電流互感器型號為LCWD—60具體參數如下表所示：額定電壓 60KV額定電流比次級組合準確級次額定二次組抗器6~600/5D/1D/11級3級1S熱穩定倍數動穩定倍數油質量總質量47515085100L C W D — 60 電壓等級 帶接地刀閘 戶外 瓷絕緣 電流互感熱穩定校驗 (KhINI)2≥I2teq(或QK)動穩定校驗 √2INIKF≥is 10KV側高壓開關柜的選擇本次設計10KV側主要選擇KYW—10Z型高壓開關柜。K Y N 3—10 額定電壓 設計序號 戶內式 手車式 金屬鎧裝開頭柜 KYW—10Z型高壓開關柜用途KYW—10Z移開式金屬封閉高壓開關柜適用于交流50HZ，額定電壓10KV，額定電流3000A及以下的單母線電力系統中，作為接受和分配電能的戶內配電設備使用。 KYW—10Z型高壓開關柜結構特點開關柜的柜體采用金屬鎧裝結構，柜體骨架是用角鋼和鋼板彎制組焊而成，柜體由接地的金屬隔板分離成四個功能小室，既母線室，繼電室，斷路器手車室和電纜室。除斷路器手車室外，其他主要一次電器元件都固定安裝在各自的小室內，柜體外殼的防護等級為IP20。 斷路器手車室可推進或抽出斷路器手車，室內有三個位置，既運行位置，實驗位置（也可作為接地位置），和移開位置。室內還有金屬聯板，當手車自移開位置向運行位置推進時，連板可自動打開，使斷路器一次隔離觸頭能可靠插合，當手車自運行位置抽出時，連板可自動關閉鎖定在關閉位置，以保證人身安全。 電纜室安裝了帶電顯示裝置，當饋線帶電時，帶電顯示裝置的電壓指示氖燈發亮，以提示操作人員。結構特點如下：鎧裝式金屬封閉開關柜，是交流金屬封閉開關柜中防護特性最好的。開關柜的外殼和每個小室之間的隔板為接地的包薄綱板，防護等級為IP20，可有效的防止人體和外界固體帶電部位和觸及運動部分，可保證人身安全和設備可靠運行。在對任何一個小室檢修時，只要斷開與相鄰的電源，在其他小室不停電的情況下，可確保檢修安全。斷路器手車室，母線室，電纜室有壓力釋放通道和釋放門，因故障產生電弧時，電弧產生的高壓氣體可經釋放通道和釋放門排出柜外，以避免高壓氣體危及人身安全和事故擴大。具有“五種防誤操作”既防止帶負荷抽出或插入一次隔離觸頭；防止接地開關閉合接入電源；防止手車在工作位置時，帶電關合接地開關；防止誤入帶電間隔；防止誤分誤合斷路器。柜內設置了接地導體，并與柜外一專用接地螺柱連通，柜體骨架，門，蓋板，活動連板，斷路器手車骨架與接地導體連通，一次電纜頭的接地采用了具有關合80KA電流能力的接地開關，接地系統具有能通過與斷路器相同的動，熱穩定電流和熱穩定時間。柜內相間，相對地的空氣不小于125mm復合絕緣中帶電體距絕緣件的空氣不小于30mm。主母線室用金屬板封閉，主母線的連通用穿墻管來完成，主母線室同時裝設兩組母線，后面一組為系統主母線，前面一組母線可完成柜頂進線和上聯絡功能，開關柜的下聯母線一般都可以到向左或向右聯絡，或同時左右聯絡。 KYN—10Z型高壓開關柜工作條件10KV時，海拔高度不超過1000米。周圍環境溫度5~40攝時度。空氣相對濕度不大于90%（25度）。無火災、爆炸危險、嚴重污穢、化學腐蝕及劇烈震動的場所。 本次設計所選開關柜本次設計所選開關柜如下：KYN3—10/11Z額定工作電流（A）3000主電路主要高壓電器高壓真空斷路器ZN28—101操動機構CD101電流互感器LZZB1—102接地開關JN4101KYN3—10/89Z額定工作電流（A）2500主電路主要高壓電器高壓熔斷器RN2—103電壓互感器JDZJ3技術參數表：斷路器型號：ZN28額定工作電壓10KV最高工作電壓12KV額定工作電流3150A操作循環40KA(分180s合分180s)額定關合電流100KA操動機構型式CD交直流額定開斷電流40KA滿額開斷次數30動穩定電流130KA合閘時間200ms熱穩定電流40KA固有分閘時間100ms熱穩定時間4S機械壽命次數1000配電裝置中的母線，應根據具體使用情況按下列條件選擇和校驗：母線材料、截面形狀和布置方式；母線截面尺寸；電暈；熱穩定；動穩定；共振頻率。 母線材料、截面形狀和布置方式選擇母線一般采用導電率高的鋁、銅型材制成。由于鋁的成本低，現在除對于持續工作電流較大且位置特別狹窄的發電機、變壓器出線端部，或采用硬鋁導體穿墻套管有困難，以及對鋁有較嚴重腐蝕的場所才采用銅導體外，不便使用鋁母線。常見的硬母線截面形狀為矩形、槽形和管形。矩形截面的優點是散熱面大，并且便于固定和連接，但電流的集膚效應強烈。我國最大的單片矩形母線承載的工作電流可達2KA左右。當工作電流較大時，可采用2~4片組成多條矩形母線。但是受鄰近效應的影響，4片矩形母線的載流能力一般不超過6KA。因此。槽形截面母線具有機械強度好、載流量大、集膚效應小的特點。當回路正常工作電流在4~8KA時，一般采用槽形母線。管形母線同樣具有機械強度高、集膚效應小的特點，且其電暈放電電壓較高，管內可通風或通水進行冷卻，從而使載流量大。因此，管形母線可用于8KA以上的大電流母線和100KV及以上的配電裝置母線。母線的散熱條件和機械強度與母線的布置方式有關。母線按照其布置方式可分為支持式和懸掛式。支持式是適合母線工作電壓的支持絕緣子把母線固定在鋼構架或墻板等建筑物上。常見的布置方式有水平布置、垂直布置和三角形布置。懸掛式是用懸掛絕緣子把母線吊掛在建筑物上。常見的布置方式為三相垂直排列、水平排列和等邊三角形排列。 母線截面尺寸選擇（1） 為了保證母線的長期安全運行，母線導體在額定環境溫度和導體正常發熱允許最高溫度下的允許電流，經過修正后的數值應大于或等于流過導體的最大持續工作電流 ，即：式中 K—綜合修正系數（2）為了考慮母線長期運行的經濟性，除了配電裝置的匯流母線以及斷續運行或長度在20m以下的母線外，一般均應按經濟電流密度選擇導體的截面，這樣可使年計算費用最低。經濟電流密度的大小和導體的種類和最大年負荷利用小時數有關。導體的經濟截面計算公式為：式中 正常工作時的最大持續工作電流 經濟電流密度 由于按經濟電流密度選擇的截面是在總費用的最低點，在該點附近總費用隨截面積變化不明顯。因此，選擇時如果導體截面積無合適的數值時，允許選用略小于按經濟電流密度求得的截面積。 電暈電壓校驗電暈放電會造成電暈損耗、無線電干擾、噪音和金屬腐蝕等許多危害。因此，110~220KV裸母線晴天不發生可見電暈的條件是：電暈臨界電壓 應大于最高工作電壓 即： 對于330~500KV超高壓配電裝置，電暈是選擇導線的控制條件。，晴天夜晚不應出現可見電暈。選擇母線時應綜合考慮導體直徑、分裂間距和相間距離等條件，經過技術經濟比較，確定最佳方案。 熱穩定校驗按照上述情況選擇的導體截面S，還應校驗其在短路條件下的熱穩定。裸導體熱穩定校驗公式為：S式中 S所選導體截面； 根據熱穩定條件決定的導體最小允許截面； 短路電流熱效應； C熱穩定系數； 動穩定校驗由于硬母線都安裝在支持絕緣子上，當短路沖擊電流通過母線時，電動力將使母線產生彎曲應力。按照母線與絕緣子、金具的連接特點，母線的每個支持點都屬于簡支。在跨數很多、母線所受載荷是同向均勻分布電動力的情況下，可以把母線作為自由支承在絕緣子上的多跨距、載荷均勻分布的連續梁來考慮。選取絕緣子的跨度L=1200mm，相間距250mm。當跨距數等于2時，母線所受最大彎距為：母線最大相間計算彎曲應力：（Pa）式中，W為母線對垂直于作用力方向軸的截面系數（或稱抗彎距）。矩形母線水平布置時，W=；垂直布置時，W=。當三相母線水平布置且相間距離為a（m）時，三相短路的最大電動力為：（N）式中 ——三相短路沖擊電流值（A）若按式求出的母線最大相間計算應力不超過母線材料的允許應力，即：≤（Pa）則認為母線的動穩定是滿足要求的。第八章 防雷保護的設計變電所是電力系統的重要組成部分。如果發生雷擊事故，可能會使變壓器及其他電器等主要設備發生損壞，造成大面積停電，嚴重地影響國民經濟和人民生活，因此，對變電所的防雷保護，必須十分可靠。變電所的雷害事故可來自兩個方面，一是雷擊于變電所的導線或設備，二是雷擊于線路后沿線路向變電所傳來雷電波。對于直擊雷的保護是采用避雷針或避雷線。我國運行經驗證明，凡裝設有符合規程要求的避雷針的變電所，可認為是完全可靠的。由于線路絕緣水平