国运一次降压变电所电气部分初步设计
(2)二次回路电压的选择
电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求。
4.6.2 准确度选择
电压互感器的准确度是在额定二次负荷下的准确级次。必须按测量仪表要求的最高准确度选择。
用于电度计量,准确度不应低于0.5级,用于电压测量,不应低于1级,用于继电保护不应低于3级。
两个电压等级均选用串级式瓷绝缘电压互感器。其参数如下表所示:
表4-4 220KV和60KV电压互感器参数 额定电压 产品型号 一次绕组 220/二次绕组 测量0.1/保护0.1/剩余电压绕组 0.2级 二次绕组额定输出 0.5级 1 级 剩余电压绕组额定3P级 输出/VA 绕组 绕组 JDCF-220 JDC5-60 3 60/3 3 0.1/0.1 0.1/3 100 100 300 500 500 300 2000 2000 3 3 J—电压互感器; C—串级式; C—瓷绝缘; 220(60)--额定电压(KV)
4.7 避雷器
4.7.1 避雷器的参数
普通阀型避雷器有FS型和FZ型两种。FS型主要使用于配电系统,FZ型使用于发电厂和变电所。FZ型避雷器均由结构和性能标准化的单件组成,其单件的额定电压分别为3、6、10、15、20kv和30kv。因此,可由不同单件组成各种电压等级的避雷器,如FZ—35型避雷器是由两个FZ—15型避雷器串联而成。
避雷器的主要技术参数如下:
(1)额定电压。避雷器的额定电压必须与安装避雷器的电力系统的电压等级相同。 (2)灭弧电压。灭弧电压是保证避雷器能够在工频续流第一次经过零值时,根据灭弧条件所允许加至避雷器的最高工频电压。对35kv及以下的避雷器,其灭弧电压规定为系统最大工作线电压的100%~110%;对110kv及以上中性点接地系统的避雷器,其灭弧电压规定为系统最大工作线电压的80%。
(3)工频放电电压。对工频放电电压要规定其上、下限。工频放电电压太高则意味着冲击放电电压也高,将使其保护特性变坏;工频放电电压太低,意味着灭弧电压太低,
- 15 -
沈阳工程学院毕业设计
将会造成不能可靠地切断工频续流。
(4)冲击放电电压。冲击放电电压是指预放电电压时间为1.5~20?s的冲击放电电压,与5kA(对330kV为10ka)下的残压基本相同。
(5)残压。在防雷计算中以5kA下的残压作为避雷器的最大残压
(6)保护比。保护比等于残压与灭弧电压之比。保护比越小说明残压越低或灭弧电压越高,其保护特性越好。FZ和FCD系列避雷器的保护比约在2.3~2.6范围内,FCZ系列避雷器的保护比则为1.7~1.8。
(7)直流电压下的电导电流。运行中的避雷器,通常用测量直流电压下的电导电流的方法来判断间隙分路电阻的性能。若电导电流太大,则意味着避雷器受潮;电导电流太大的避雷器投入运行,可能会造成炸毁事故,所以要求其电导电流必须在规定的范围内。
4.7.2 避雷器的配置
阀型避雷器的安装位置和组数,应根据电气设备的雷电冲击绝缘水平和避雷器特性以及侵入波陡度,并结合配电装置的接线方式确定。
避雷器至电气设备的允许距离还与雷雨季节经常运行的进线路数有关。进线数越多则允许距离可相应增大。
断路器、隔离开关、耦合电容器的绝缘水平比变压器为高。因此,避雷器至这些设备的最大允许距离可增大。
避雷器的配置原则如下:
(1)配电装置的每组母线上,一般应装设避雷器。
(2)旁路母线上是否需要装设避雷器,应视在旁路母线投入运行时,避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
(3)330kV及以上变压器和并联电抗器处必须装置避雷器,并应尽可能靠近设备本体。 (4)220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时,应在变压器附近增设一组避雷器。
(5)三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。
(6)自耦变压器必须在其两个自耦绕组出线上设置避雷器,并应接在变压器与断路器之间。
(7)下列情况的变压器中性点应装设避雷器:
1)直接接地系统中,变压器中性点为分级绝缘切且装有隔离开关时。
2)直接接地系统中,变压器中性点为全绝缘,但变电所为单进线且为单台变压器运行时。
3)不接地和经消弧线圈接地系统中,多雷区的单进线变压器中性点上。 (8)连接在变压器低压侧的调相机出线处宜装设一组避雷器。 (9)发电厂变电所35kV及以上电缆进线段,在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。 (10)直配线发电机和变电所10kV及以下,进线段避雷器的配置应遵照《电力设备
- 16 -
国运一次降压变电所电气部分初步设计
过电压保护设计技术规程》执行。
(11)110kV、220kV线路侧一般不装设避雷器。
(12)SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。
避雷器是用于保护电力系统各种电器设备的绝缘免受线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的损害,是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一。
本次设计全部采用金属氧化锌避雷器。其参数如下:在选择避雷器型式时,应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点。金属氧化锌避雷器具有优异的非线性伏安特性,残压随冲击电流波头时间的变化特性平稳,陡波响应特性好。没有间隙的击穿特性和灭弧问题。其电阻片单位体积吸收能量大,还可以并联使用。
氧化锌避雷器长持续时间电流冲击放电能力表征了避雷器的通流容量,在标称放电电流范围以内,雷电冲击容量一般可不进行校验。
表4-5 避雷器的参数 系统型号 额定电压/kV Y10W-216/526 220 避雷器额定电压/kV 216 持续运行电压/KV 146 Y5W-69/224 63 69 63 221 188 562 478 雷电冲击残压/kV 操作冲击残压/kV 备注 标称放电电流为10A 标称放电电流为5A Y—金属氧化锌避雷器;10(5)--标称放电电流(KA); W--结构特征,无间隙
变压器避雷器选择结果如表4-6
表4-6 避雷器的参数 额定灭弧工频放电电压干燥及电压电压雨淋有效值/kV 有效有效不小于 不大于 值/kV 值/kV 110 100 224 268 冲击放电电压/kV(预放电时间1.5~2?s)小于 310 冲击残压/kV(不大于) 3KA 332 5KA 350 型号 FZ-110J Y—金属氧化锌避雷器;10(5)--标称放电电流(KA); W--结构特征,无间隙
- 17 -
沈阳工程学院毕业设计
第5章 配电装置
5.1 屋内外配电装置的安全净距
5.1.1 概述
配电装置是按主接线要求由开关设备、保护电器、测量仪表、母线和必要的辅助设备等组成。它的主要作用是:接受电能,并把电能分配给用户。
5.1.2 分类及特点
按电气设备安装地点不同,配电装置可分为屋内式和屋外式。按其组装方式,又可分为:如在现场组装配电装置的电气化设备,称为装配式配电装置;若在制造厂把属于同一回路的开关电器、互感器等电器设备装配在封闭或不封闭的金属柜中,构成一个独立的单元,成套供应,则称为成套配电装置。高压开关柜、低压配电盘和配电箱等均是成套配电装置。
屋内配电装置的特点: (1)占地面积小。 (2)不受气候影响。
(3)外界污秽空气对电气设备影响小。
(4)房屋建筑投资较大。 屋外配电装置的特点:
(1)土建量和费用小,建设周期短。 (2)扩建方便。
(3)相邻设备间距较大,便于带电作业。 (4)占地面积小。
(5)受外界气候影响,设备运行条件差。 (6)外界气象变化影响设备的维修和操作。
大中型变电所中35kV及以下的配电装置,多采用屋内配电装置;110kV及以上多为屋外配电装置。在特殊情况下,如当大气中含有腐浊性气体或处于严重污秽地区的35~110kV也可以采用屋内配电装置。在农村或城市郊区的小容量6~10kV也广泛采用屋外配电装置。
5.1.3 屋内外配电装置的安全净距
安全净距是从保证电气设备和工作人员的安全出发,考虑气象条件及其它因素的影响所规定的各电气设备之间、电气设备各带电部分之间、带电部分与接地部分之间应保持的最小空气间隙。
- 18 -
国运一次降压变电所电气部分初步设计
表5-1 屋外配电装置安全净距 符号 1.带电部分至接地部分之间 2.网状和板状遮拦向A1 上延伸线距地2.5m处,与遮拦上方带电部分之间 1.不同相的带电部分之间 A2 2.断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间 1.设备运输时,其外廓至无遮拦带电部分之间 2.交叉的不同时停电检修的无遮拦带电B1 部分之间 3.栅状遮拦至绝缘体和带电部分之间 4.带电作业时的带电部分至接地部分之间 B2 网状遮拦至带电部分之间 1.无遮拦裸导体至地面之间 C 2.无遮拦裸导体至建筑物、构筑物顶部之间 1.平行不同时停电检修无遮拦带电部和D 带电部分与建筑物、构筑物的边缘部分之间
- 19 -
2200 2300 2400 2600 2900 3000 3800 4500 5800 2700 2800 2900 3100 3400 3500 4300 5000 7500 300 400 500 750 1000 1100 1900 2600 3900 950 1050 1150 1400 1650 1750 2550 3250 4550 200 300 400 650 1000 1100 2000 2800 4300 200 300 400 650 900 1000 1800 2500 3800 适用范围 3~10 15~20 35 60 110J 110 220J 330J 500J 额定电压(KV)