此该联络线的短路热稳定度校验计算无法进行,只有暂缺。
综合以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如附表8所示。
附表8 变电所进出线和联络线的型号规格
线路名称 10kV电源进线 主变引入电缆 380V 低 压 出 线 至1号厂房 至2号厂房 至3号厂房 至4号厂房 至5号厂房 至6号厂房 至7号厂房 至8号厂房 至生活区 与邻近单位10kV联络线 导线或电缆型号 LJ-35铝绞线(三相三线架空) YJL22-10000-3Х25交联电缆(直埋) BLV-1000-1Х25铝心线5根穿内径25mm硬塑管 VLV22-1000-3Х240+1Х120四芯塑料电缆(直埋) VLV22-1000-3Х240+1Х120四芯塑料电缆(直埋) VLV22-1000-3Х240+1Х120四芯塑料电缆(直埋) VLV22-1000-3Х240+1Х120四芯塑料电缆(直埋) VLV22-1000-3Х240+1Х120四芯塑料电缆(直埋) VLV22-1000-3Х240+1Х120四芯塑料电缆(直埋) VLV22-1000-3Х240+1Х120四芯塑料电缆(直埋) 二回路3ХLJ-240+1ХLJ-120(三相四线架空) YJL22-10000-3Х25交联电缆(直埋) 第八节 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定
1、 高压断路器的操动机构控制与信号回路 短路器采用手力操动机构,其控制与信号回路 如图8所示。
2、变电所的电能计量回路 变电所高压侧装设专用计量柜,装设三相有功电度表和无功电度表,分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能,并据以计算每月工厂的平均功率因数,计量柜由上级供电部门加封和管理。
3、变电所的测量和绝缘监察回路 变电所高压侧装有电压互感器-避雷器柜,其中电压互感器为3个JDZJ-10型,组成Yo/Yo/(开口三角)的结线,用于实现电压测量和绝缘监察,其结线图见图9所示。
作为备用电源的高压联络线上,装有三相有功电度表、三相无功电度表和电流表,结线见图10。高压进线上,亦装有电流表。
低压侧的动力出现上,均装有有功电度表和无功电度表,低压照明线路上装有三相四线有功电度表。低压并联电容器主线路上,装有无功电度表。每一回路均装有电流表。低压母线装有点也表。仪表的准确度等级按规范要求。
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图8 电磁操动的断路器控制与信号回路
WC—控制小母线 WL—灯光指示小母线 WF—闪光信号小母线 WS—信号小母线 WAS—事故音响小母线 WO—合闸小母线 SA—控制开关(操作开关) KO—合闸接触器 YO—合闸线圈 YR—跳闸线圈(脱扣器) KA—保护装置 QF—断路器辅助触点 GN—绿色指示灯 RD—红色指示灯 ON—合闸 OFF—跳闸(箭头指向为撒的返回位置)
图9 6~10kV线路测量和计量仪表的原理电路
PA—电流表 PJ1—三相有功电度表(DS2,DS862) PJ2—三相无功电度表(DX2,DX863)
图10 220/380V线路测量和计量仪表的原理电路
PA—电流表 PJ—三相四线有功电度表
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4、变电所的保护装置
(1)主电压器的继电保护装置
1)装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,瞬时动作与信号;当产生大量瓦斯时,应动作与高压侧断路器。
2)装设反时限过电流保护。采用GL15型感应式过电流继电器,两相两继电器式结线,去分流跳闸的操作方式。
①过电流保护动作电流的整定。利用《设指》中式Iop?KrelK?IL?max
KreKi其中IL?max=2I1NT=2X28.9A=57.8A,Krel=1.3,K?=1,Kre=0.8,Ki=100/5=20,因此动作电流为:
Iop?1.3?1?57.8A?5.7A整定为6A。
0.8?20注:上式中IL?max——变压器的最大负荷电流,可取为(1.5~3)I1NT,I1NT为变压器一次额定电流;
Krel——保护装置的可靠系数,对定时限,取1.2,对反时限,取1.3; K?——保护装置的结线系数,对相电流结线取1,对相电流差结线取3; Kre——电流继电器的返回系数,一般取0.8; Ki——电流互感器的变流比。
②过电流保护动作时间的整定:因本变电所为电力系统的终端变电所,故其过电流保护的动作时间(10倍动作电流动作时间)可整定为最短的0.5s。
③过电流保护灵敏系数的检验:利用《设指》中式(6-4)其中Ik.min=Ik?2/KT=0.866×21.3KA∕(10KV∕0.4KV)=0.738KA ,Iop.1=Iop·Ki∕Kw=6A×20/1=120A,因此保护灵敏系数为:Sp=738/120=6.15>1.5 故满足要求。
3)装设电流速断保护。利用GL15的速断装置。
①速断电流的整定:利用《设指》中式(6-5),其中Ik.max = Ik?2=21.3kA,Krel=1.2,Kw=1,Ki=100/5=20,KT=10.5/0.4=26.25,所以速断电流为:Iqb=[1.2×1/(20×26.25)] ×21300A=48.5A 速断电流倍数整定为:Kqb=Iqb/Iop=48.5/6=8
②电流速断保护灵敏系数的校验。利用《设指》中式(6-6),其中Ik.min= Ik?1 =0.866×2.0kA=1.7kA,Iqb·1=Iqb·Ki/Kw=48.5A×20/1=970A ,因此其保护灵敏系数为:Sp=1700A/970A=1.8,满足要求。
(2)为备用电源的高压联络线的继电保护装置
1)装设反时限过电流保护。亦采用GL15感应式过电流继电器,两相两继电器式结线,去分流跳闸的操作方式。
①过电流保护动作电流的整定。利用《设指》中式(6-2),其中Ik.max=2I30,取I30=0.6×43.5=26.1A,Krel=1.3,Kw=1,Ki=50/5=10,因此动作电流为:Iop=(1.3×1×2×26.1)/(0.8×10)=8.5A整定为9A。
(3)(3)(3)- 23 -
②过电流保护动作时间的整定。按终端保护考虑,动作时间整定为0.5s。 ③过电流保护灵敏系数。因无邻近单位变电所10kV母线经联络线至本厂变电所低压母线的短路数据,无法检验灵敏系数,只有从略。
2)装设电流速断保护。亦利用GL15的速断装置。但因无经济邻近单位变电所和联络线至本厂变电所高低压母线的短路数据,无法整定计算和检验灵敏系数,也只有从略。
(3)变电所低压侧的保护装置
1)低压总开关采用DW15-1000/3型低压断路器,三相均装有过流脱扣器,既可保护低压侧的相间短路和过流负荷(利用长延时脱扣器),而且还可以保护低压侧单相接地短路。
2)低压侧所有出线上都采用DZ20型低压断路器控制,其瞬时脱扣器可实现对线路短路故障保
第九节 变电所的防雷保护和接地装置的设计
1、变电所的防雷保护
(1)直击雷保护。在变电所屋顶装设避雷针或避雷带,并引出两条接地线与变电所公共接地装置相连。
如变电所的主变压器装在室外或有露天配电装置时,则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针,其装设高度应使其防雷保护范围包括整个变电所。如果变电所处在其他建筑物的直击雷防护范围以内时,则可不另设独立避雷针。按规定,独立避雷针的接地装置接地电阻RE≤100欧(见《设指》表9-6)。通常采用3-6根长2.5m 直径50㎜的钢管,在避雷针的杆塔附近作一排或多边形排列,管间距离为5m,打入地下,管顶距地面0.6m。接地管间用40㎜×4㎜的镀锌扁钢焊接相连。引下线用25㎜×4㎜的镀锌扁钢,下与接地体焊接相连,并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接,上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径20㎜的镀锌圆钢,长1-1.5m。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上的距离。
(2)雷电侵入波的防护
1)在10KV电源进线的终端杆上装设FS4-10型阀式避雷器。引下线采用25㎜×4㎜的镀锌扁钢,下与公共接地网焊接相连,上与避雷器接地端螺栓相连。
2)在10KV高压配电室内装设有GG-1A(F)-54型开关柜,其中配有FS4-10型避雷器,靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护,防护雷电侵入波的危害。
3)在380V抵押架空出线杆上,装设保护间隙,或将其绝缘子的铁脚接地,用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。
2、变电所公共接地装置的设计
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(1)接地电阻的要求 按《设指》中表9-6,此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件: RE≤4欧
IE=10×(100+35×30)/350=32.8A RE≤120V/32.8A=3.7
(注该计算根据公式:IE=Ic=UN(Loh+35Lcab)/350A 。该式中UN为电网的额定电压(kV), Loh为 UN 电网中架空线总长(km) ,Lcab为UN电网中电缆线路总长(km)
(2)接地装置的设计
采用长2.5m 直径为50mm的钢管16根,沿变电所三面均匀布置(变电所前面布置两排),管距5m,垂直打入地下,管顶距离地面0.6m。管间用40㎜×4㎜的镀锌扁钢焊接相连。变电所的变压器室有两条接地干线,高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连,接地干线均采用25㎜×4㎜的镀锌扁钢。变电所接地装置平面布置图如图11所示。
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