220kv降压变电站
5.主要配电装置的选择
本变电站三个电压等级:即220kV、110kV、35kV,根据《电力工程电气设计手册》规定,110kV及以上多为屋外配电装置,35kV及以下的配电装置多采用屋内配电装置,故本所220kV、 110kV侧采用屋外配电装置,35kV采用屋内配电装置。
5.1 220KV配电装置
本设计中220kV采用屋外高型配电装置。它的主要优点是节约用地的效果显著,其占地面积约为普通中型的50%左右;布置紧密,可节省较多的电缆、钢芯铝绞线及绝缘子串。通过多年的实践与改进,高型布置的耗钢量已下降到接近普通中型布置,上层母线及母线隔离开关的检修也有了很多的改善,同时在运行维护等方面也做了较多的考虑,满足运行安全、检修方便的要求。
对于双母线带旁路母线的高型配电装置,采用三框架双列式布置,将两组主母线及其隔离开关上下重叠布置,旁路母线设在主母线两侧,与上层主母线并列布置,其构架与主母线构架合并,构成三框架结构,断路器为双列布置。
5.2 110KV配电装置
本设计中110kV采用分相中型配电装置,将母线隔离开关直接布置在各相母线的下方。分相中型配电装置硬管母线配合剪刀式(或伸缩式)隔离开关方案,布置清晰、美观,可省去大量构架,较普通中型配电装置节约用地31.6%左右,节省钢材16.7%左右,运行维护和安装检修均比较方便,并具有较高的可靠性和较强的抗震能力。
5.3 35KV配电装置
35kV屋内配电装置与屋外配电装置相比较,在经济上两者总投资基本接近,因屋内式电气投资较屋外式略少,而土建投资又稍高于屋外式;但屋内式具有节约用地(较屋外普通中型配电装置可节约70%~75%的土地)、便于运行维护、防污性能好等优点,因此在选型时一般采用屋内配电装置。布置型式采用两层式,所用设备分别布置在两层中,第一层布置断路器,第二层布置母线、隔离开关等较轻设备,这种布置方式与三层式相比,其造价较低、运行和检修较方便,但占地面积有所增加,根据本变电所的具体情况,选择两层式布置合理。
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6.继电保护的简单设计
6.1定时限过电流保护
该保护装置的动作时间是恒定的,与通过该保护装置的电路电流的大小无关。该保护装置的动作电流按下式整定。
Iop?KrelKwIL.max KreKi式中,Krel为可靠系数,对DL型电流继电器,取1.2;Kw为接线系数,取1;
Kre为返回系数,DL型电流继电器,取0.85;Ki为电流互感器的电流比;IL.max为被保护线路在正常情况下的最大负荷电流,按下式计算:
IL.max=(1.5~3)I1NT
式中, I1NT为被保护变压器的一次额定电流。
该保护装置的灵敏度应按被保护线路末端在系统最小运行方式下的两相短路电流来校验:
Sp?已知Ki(220)=750/5=150, Ki(110)=1000/5=200, Ki(10)=6000/5=1200
KwIk.min??.? KiIopIL.max(220)=449.8,IL.max(110)=899.8,IL.max(10)=1732 校验:
220KV级:Iop(220)=(1.2*1)/(0.85*150)*449.8=4.2整定为5A
Sp(220)=(1*1670)/(150*5)=2.2>1.5 校验合格
110KV级:Iop(110)=(1.2*1)/(0.82*200)*899.8=6.35 整定为7A
Sp(110)=(1*3330)/(200*7)=2.4>1.5 校验合格
10KV级:Iop(10)=(1.2*1)/0.85*1200)*1732=12.2 整定为13A
Sp(10)=(1*23910)/1200*13)=1.53>1.5 校验合格
6.2电流速断保护
变压器的电流速断保护的速断电流按下式整定:
Iqb?KrelKwIk.max Ki20
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式中Ik.max?Ik KuKu为变压器的电压比。
电流速断保护的灵敏度按下式校验:
KISp?wk ?1.5
KIIqb26.3瓦斯保护:
瓦斯保护装置接线由信号回路和跳闸回路组成。变压器内部发生轻微故障时,继电器触点闭合,发出瞬时“轻瓦斯动作”信号。变压器内部发生严重故障时,油箱内产生大量气体,强烈的油流冲击挡板,继电器触点闭合,发出重瓦斯跳闸脉冲,跳开变压器各侧断路器。变压器严重漏油使油面降低时,继电器动作,同样发出“轻瓦斯动作”信号。
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7.防雷保护的简单设计
7.1变电站的直击雷保护
为了避免变电站的电气设备及其他建筑物遭受直接雷击,需要装设避雷针或避雷线,使被保护物体处于避雷针或避雷线的保护范围之内;同时还要求雷击避雷针或避雷线时,不应对被保护物发生反击。 7.1.1变电站应装设直击雷保护装置的设施
7.1.1.1屋外配电装置,包括组合导线和母线廊道;
7.1.1.2油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装设油台、大型变压器修理间、易燃材料仓库等建筑物;
7.1.1.3雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制室和高压屋内配电装置室。 7.1.2直击雷保护的措施
7.1.2.1对主厂房需装设的直击雷保护,或为了保护其他设备而在主厂房上装设的避雷针,应采取如下措施:
(1)加强分流:用扁钢将所有避雷针水平连接起来,并与主厂房内钢筋焊接成一体。在适当地方接引下线,一般应每隔10~20m引一根。引下线数目尽可能多些;
(2)防止反击:设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点,避雷针接地引下线尽量远离电气设备;
(3)装设集中接地装置:上述接地应与总接地网连接,并在连接处加装集中接地装置,其工频接地电阻应不大于10Ω。
7.1.2.2主控制室及屋内配电装置直击雷的保护措施:
(1)若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时,将金属部分接地; (2)屋顶为钢筋混泥土结构,将其钢筋焊接成网接地。 综上,对变电所必须进行防雷保护的对象和措施,可见下表:
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