220KV变电站设计的配电装置和继电保护分析案例综述
第1章配电装置
1.1配电装置设计的概述
配电装置是必不可少的变电站组成成分。正常运行的时候,配电装置需要承担接受来自系统或发电站的电能并将其分配给用户的重要作用。可以分为屋内、屋外、成套配电装置,适用于不同情况。
由于要保护人身安全和设备安全运行,配电装置的各部分之间也要确定安全距离。
1.2屋内配电装置特点
①分层布置,占地小;
②室内不受气象影响,方便;
③维护工作量较小;
④建筑投资大。
1.3屋外配电装置特点
①占地大,可以带电作业;
②维护、巡视和操作在室外进行,受外界气象条件影响;
③受外界影响较大,设备价格较高;
④投资少,建设时间短,扩建较方便。
1.4成套配电装置特点
①占地小;
②稳定可靠,维护也比较方便;
③建造装设时的工作量比较小,建设花费的时间较短,便于后续的扩建要求或迁移要求;
④造价较高。
1.5配电装置的选择原则
①35kV及以下电压等级(特别是3-10kV)用屋内配电装置
②110kV及以上一般采用屋外配电装置,如果外界环境和运行条件等因素有特殊的要求时,有时也会采用屋内配电装置;
③节约用地对于配电装置的设计来说是一条至关重要的要求;
④可靠性;
⑤保证操作人员和设备的安全;
⑥方便性。
考虑到本次毕业设计的电压等级,220kV及110kV侧的电气设备均采用屋外配电装置,10kV侧则采用屋内配电装置。
第2章继电保护
2.1主变压器故障
变压器是本次毕业设计的核心,保证主变正常工作很重要。
变压器的故障:油箱外(套管、引出线等故障)、油箱内(相间、接地、匝间短路,铁芯烧毁等)故障。
变压器的不正常运行状态有:①外部短路引起的过电流②过负荷③冷却出故障等。
除了电气量的故障外,变压器油气等非电气量也会发生故障,因此也要在变压器内部装设针对非电气量的保护。
2.2主变压器保护整定
2.2.1瓦斯保护
气体继电器分为轻瓦斯保护/重瓦斯保护。
1、轻瓦斯保护:不正常情况或轻微故障,其动作值采用的气体容积表示。通常气体容积的整定范围为250-350cm3。对于容量在10MVA以上的变压器,整定值多采用250cm
2、重瓦斯保护:严重故障,其动作值采用油流流速表示。
2.2.2纵差动保护
变压器差动保护中,要考虑躲过各种不平衡电流
(1)采用纵差保护能极大地降低容错率从而更好地保障变压器正常运行。
(2)当发生意外事故的时候,系统对纵差保护的灵敏度会增强。
(3)及时切除切除故障,不让事故扩大。
一、纵差动保护整定:
1、躲过外部故障时候流过继电器的最大不平衡电流:
Iset.max=Krel
Iunb.max
Krel
Ik.max
?fza
?U:电压调整范围的一半。.
Knp
Kst
2、躲过变压器最大励磁涌流
Iset
Krel
IN
Kμ
3、躲过电流互感器二次断线时引起的最大差电流:
Iset
Krel:可靠系数取1.3
IL.max
4、灵敏系数校验:
Ksen
Ikmin.r
Ksen
2.3主变压器的后备保护
2.3.1变压器过电流保护
整定过程如下:
(1)整定电流I
Iset
(2)整定电压Uset
U
Uset
(3)灵敏系数Ksen校验
K
最大残余电压校验:
U
2.4变压器的过负荷保护
(1)过负荷保护是在变压器长时间过负荷运行,设备会老化,寿命就会缩短。
(2)解决:安装合适的负荷保护设备和装设后备保护。