1、變電所主接線方案的選擇
電氣主接線是由電氣設(shè)備通過(guò)連接線,按其功能要求組成接受和分配電能的電路,成為傳輸電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò),故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(hào)并按工作順序排列,詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖,稱為主接線電路圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu),是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此,主接線的正確合理設(shè)計(jì),必須綜合處理各個(gè)方面的因素,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。
1.1設(shè)計(jì)主接線的原則
采用分段單母線或雙母線的110~ 220kV配電裝置,當(dāng)斷路點(diǎn)不允許停電檢修時(shí),一般需設(shè)置旁路母線。
對(duì)于變電站的電氣接線,當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí),其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線,如線路一變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí),也可采用線路分支接線。
1.2主接線方案選擇
根據(jù)具體的負(fù)荷及變壓器等相關(guān)設(shè)備的參數(shù),確定該變電所高壓采用單母線、低壓采用單母線分段的主接線方式。
2、短路電流的計(jì)算
要選擇和校驗(yàn)電器,必須先對(duì)線路進(jìn)行短路計(jì)算。系統(tǒng)中最常見(jiàn)的故障就是短路。
(1)短路對(duì)電力系統(tǒng)的危害
①短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度,而使故障元件和短路電路中的其他元件損壞;
②短路時(shí)電壓要驟降,嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的運(yùn)行;
③短路可造成停電,而且越靠近電源,停電范圍越大,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失很大;
④嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定性,可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步,造成系統(tǒng)解列;
本次設(shè)計(jì)采用的是歐姆法進(jìn)行短路計(jì)算。
3、低壓配電屏的確定
3.1低壓電器的選擇條件
(1)低壓斷路器的選擇
①按工作環(huán)境選擇。根據(jù)使用地點(diǎn)的條件選擇,如戶內(nèi)式、戶外式,若工作條件特殊,尚需選擇特殊型式(如隔爆型)。
②按額定電壓選擇。低壓斷路器的額定電壓,應(yīng)等開(kāi)或大于所在電網(wǎng)的額定電壓。
③按額定電流選擇。低壓斷路器的額定電流,應(yīng)等于或大于負(fù)載的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流。
(2)電壓互感器的選擇。一次額定電壓的選擇,電壓互感器一次額定電壓應(yīng)與接入電網(wǎng)的電壓Ul相適應(yīng)。
(3)低壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇。它的主要用途是隔離電源,保證電氣設(shè)備與線路在檢修時(shí)與電源有明顯的斷口。隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置,和熔斷器配合使用, 隔離開(kāi)關(guān)按電網(wǎng)電壓,長(zhǎng)時(shí)最大工作電流及環(huán)境條件選擇,按短路電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。
3.2低壓配電屏的選擇
本設(shè)計(jì)選擇固定式低壓配電屏PG12型。
4、高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇
本次設(shè)計(jì),變壓器容量為630kVA,電壓比1010. 4kV。選用手車式開(kāi)關(guān)柜KYN28 - 12( Z)。裝有ZN63 -10型真空斷路器1個(gè),可以通斷線路正常的負(fù)荷電流,也可以進(jìn)行短路保護(hù)。
高壓開(kāi)關(guān)柜上面的高壓母線,通常采用LMY型硬鋁母線,對(duì)于主變壓器容量在1250kVA,及以下的變電所,高壓母線一般采用LMY - 40 4的規(guī)格。本變電所變壓器630kVA,因此可采用LMY -3 (40 4)的高壓母線。
5、繼電保護(hù)的選擇
對(duì)于高壓側(cè)為6~ lOkV的變電所主變壓器來(lái)說(shuō),通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù);如過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.5~0. 7s時(shí),還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800kV.A及以上的油浸式變壓器和400kV.A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器,按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)(又稱氣體繼電保護(hù))。容量在400kV.A及以上的變壓器,當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單臺(tái)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí),應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)(通稱“輕瓦斯”),動(dòng)作于信號(hào),而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)(通稱“重瓦斯”),一般均動(dòng)作于跳閘。
在本設(shè)計(jì)中,根據(jù)要求裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。對(duì)于由外部相間短路引起的過(guò)電流,保護(hù)應(yīng)裝于下列各側(cè):
(1)對(duì)于雙線圈變壓器,裝于主電源側(cè)。
(2)除主電源側(cè)外,其他各側(cè)保護(hù)只要求作為相鄰元件的后備保護(hù),而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。
(3)保護(hù)裝置對(duì)各側(cè)母線的各類短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。相鄰線路由變壓器作遠(yuǎn)后備時(shí),一般要求對(duì)線路不對(duì)稱短路具有足夠的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時(shí),一般動(dòng)作于斷開(kāi)的各側(cè)斷路器。
6、防雷與接地的設(shè)計(jì)
6.1防雷設(shè)計(jì)
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)線終端和每段母線上,均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路,則在架空線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。
6.2接地設(shè)計(jì)
凡是與架空線路相連的進(jìn)出線,在入戶處的電線桿進(jìn)行接地,可以達(dá)到重復(fù)接地的目的,每個(gè)電纜頭均要接地。
按規(guī)定lOkV配電裝置的構(gòu)架,變壓器的380V側(cè)中性線及外殼,以及380V電氣設(shè)備的金屬外殼等都要接地,其接地電阻要求。
6根直徑50mm的鋼管作接地體,用40mm 4mm的扁鋼連接在距變電所墻腳2m,打人一排50mm,長(zhǎng)2.5m的鋼管接地體。每隔5m打入一根,管間用40mm 4mm的扁鋼連接。接地裝置所用材料見(jiàn)下表所示。
名稱 |
型號(hào) |
用量 |
作用 |
鋼管 |
Ø=50mm |
15mm |
做接地體 |
扁鋼 |
40mm*4mm |
25mm |
鏈接鋼管 |
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