【正文】 ........... 15 35KV 變電站主變的過(guò)流保護(hù) ............................ 15 35KV 變電站主變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù) ...................... 17 3 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制及 其操作回路的設(shè)計(jì) ........................ 18 斷路器及其控制開(kāi)關(guān) ........................................ 18 斷路器概述 ........................................... 18 斷路器的控制方式 .................................... 18 斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu) ..................................... 19 斷路器的基本控制回路 ...................................... 20 斷路器的基本跳，合閘控制回路 ......................... 20 斷路器的防跳（跳躍閉鎖）控制回路 ..................... 21 斷路器的位置指示 ..................................... 22 斷路器自動(dòng)跳，合閘的 信號(hào)回路 ......................... 22 事故音響信號(hào)啟動(dòng)回路 ................................. 24 斷路器的控制回路與信號(hào)回路 ................................ 25 隔離開(kāi)關(guān)及其控制 .......................................... 27 隔離開(kāi)關(guān)功能 ......................................... 27 隔離開(kāi)關(guān)操作方式 ..................................... 28 隔離開(kāi)關(guān)的控制回路 ................................... 28 隔離開(kāi)關(guān)操作閉鎖回路 ................................. 28 4 信號(hào)系統(tǒng) ........................................................ 30 概述 ...................................................... 30 信號(hào)概述 ............................................. 30 對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的基本要求 ................................. 30 中央事故信號(hào)系統(tǒng) .......................................... 31 中央預(yù)告信號(hào)系統(tǒng) .......................................... 33 發(fā)電廠和變電所中常見(jiàn)的預(yù)告信號(hào) ....................... 33 ZC23 型沖擊繼電器構(gòu)成的中央預(yù)告信號(hào)系統(tǒng) ............. 33 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 目錄 IV 5 電流互感器，電壓互感器的接線設(shè)計(jì) ................................ 36 電流互感器的工作原理及其接線方式 .......................... 36 電流互感器的工作原理 ................................. 36 電流互感器的分類(lèi)及型號(hào) ............................... 36 電流互感器的接線方式 ................................. 37 電流互感器使用注意事項(xiàng) ............................... 39 電流互感器的選擇 ...................................... 39 電壓互感器的工作原理及其接線方式 .......................... 39 電壓互感器的工作原理 ................................. 39 電壓互感器的分類(lèi)及型號(hào) ............................... 40 電壓互感器的接線方式 ................................. 40 電壓互感器使用注意事項(xiàng) ............................... 41 電壓互感器的選擇 ..................................... 41 6 操作電源 ........................................................ 42 概述 ...................................................... 42 對(duì)操作電源的基本要求 ................................. 42 操作電源的分類(lèi) ....................................... 42 硅整流電容儲(chǔ)能直流系統(tǒng) .................................... 42 硅整流電容儲(chǔ)能直流電源 ............................... 42 硅整流電容儲(chǔ)能直流系統(tǒng) ............................... 43 結(jié)論 ............................................................... 45 參考文獻(xiàn) ........................................................... 46 致謝 ............................................................... 47 附錄 A 6KV 各出線的繼電保護(hù) ........................................ 48 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 前言 1 前言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我做的題目是《臺(tái)山煤礦 35 千伏變電站設(shè)計(jì)（二次部分）》，這個(gè)題目是經(jīng)過(guò) 王廣老師精心挑選和研究后交給我的。 臺(tái)山礦為年產(chǎn)量 150 萬(wàn)噸，井筒為立井，深度為 400 米，開(kāi)采面為水平開(kāi)采，為輕瓦斯（沼氣）礦，服務(wù)年限為 100 年。 變電站現(xiàn)采用電源為煤矸石電廠兩條雙回路電源供電，電壓等級(jí)為 35 千伏，采用鐵構(gòu)架空鐵塔輸入。系統(tǒng)電抗：最大運(yùn)行方式為 ，最小運(yùn)行方式為，選取基準(zhǔn)容量為 100MVA，系統(tǒng)出線過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 3秒。 臺(tái)山礦經(jīng)兩臺(tái)主變壓器，降壓后為 6KV，供給礦井主通風(fēng)機(jī)、井下各綜采及工業(yè)區(qū)生活用電以及洗煤廠等重要負(fù)荷用電。其主要用電在洗煤廠及井下生產(chǎn)用電。山臺(tái) 站設(shè)有 35KV 出線，主要是工業(yè)區(qū) 6KV 出線及井下 6KV 延伸系統(tǒng)，有 6KV架空線路 30Km，井下電站高壓輸電線長(zhǎng)度為 18Km。 主變的保護(hù)主要有過(guò)流保護(hù)、 過(guò)負(fù)荷 保護(hù)、瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)及超溫報(bào)警等保護(hù)。 主導(dǎo)風(fēng)向 —— 西北方向 最大風(fēng)速 —— 20 米 /秒 日最高溫度 —— 41度 日最低溫度 —— 零下 22度 土壤溫度 —— 25 度 地震等級(jí) —— 7 級(jí) 本次設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)王老師提供的原始資料數(shù)據(jù)和繼鋒同學(xué)提供的一次部分供電系統(tǒng)圖以及相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)山煤礦 35 千伏變電站一次部分進(jìn)行相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和二次回路初步設(shè)計(jì)。由于本人專(zhuān)業(yè)知識(shí) 和能力有限，設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了不少問(wèn)題和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師的指點(diǎn)和修正。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 2 1 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 概述 供電系統(tǒng)在運(yùn)行中可能發(fā)生一些故障和不正常的運(yùn)行狀態(tài)。常見(jiàn)的主要故障是相間短路和接地短路，以及變壓器、電動(dòng)機(jī)和電力電容器等可能發(fā)生的匝間或?qū)娱g局部短路故障。不正常的運(yùn)行狀態(tài)主要是指過(guò)負(fù)荷，一相斷線、一相接地及漏電等不正常工作情況。 短路故障往往造成嚴(yán)重后果，并伴隨著強(qiáng)烈的電弧、發(fā)熱和電動(dòng)力，使回路內(nèi)的電氣設(shè)備遭受損壞。 長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷使設(shè)備絕緣老化；一相斷線易引起電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷；對(duì)于中性點(diǎn)不接系 統(tǒng)，一相接地可能形成電弧接地過(guò)電壓，并使其它兩相對(duì)地電壓升高 3 倍，兩種過(guò)電壓都可能引起相間短路。在煤礦井下，接地能引起火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸。因此，當(dāng)故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生時(shí)必須及時(shí)消除。 為了保證安全可靠地供電，供電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備及線路都要裝設(shè)繼電保護(hù)裝置。 為了使繼電保護(hù)裝置能準(zhǔn)確地及時(shí)完成上述保護(hù)任務(wù)，在設(shè)計(jì)和選擇繼電保護(hù)裝置時(shí)，一般應(yīng)滿足以下四個(gè)基本要求。 ① 選擇性 選擇性是指當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)該使離故障點(diǎn)最近的斷路器首先跳閘，切除故 障點(diǎn)的電源，使停電范圍盡量縮小，從而保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。 ② 快速性 快速切除故障可以減輕故障的危害程度，加速系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，為電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)創(chuàng)造條件。 ③ 靈敏性 靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)故障的反應(yīng)能力，一般用靈敏系數(shù) Ks 衡量，靈敏系數(shù)是以被保護(hù)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，其故障參數(shù)和保護(hù)裝置整定值來(lái)確定。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 3 ④ 可靠性 可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)正確動(dòng)作，不應(yīng)拒動(dòng)；在不該動(dòng)作時(shí)，不應(yīng)誤動(dòng)。保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性是非常重要的，任何時(shí)候拒動(dòng)都將使事故擴(kuò)大，造成嚴(yán)重的后果。 繼電保護(hù)的優(yōu)化配置及整定原則 繼電保護(hù)的設(shè)置與系統(tǒng)的運(yùn)行方式密切相關(guān)，所以繼電保護(hù)的優(yōu)化配置要以系統(tǒng)的主要或經(jīng)常采用的運(yùn)行方式為主，并兼顧系統(tǒng)故障后或因停電檢修時(shí)而轉(zhuǎn)換成其它運(yùn)行方式。為了保證可靠性，供電系統(tǒng)中任何一臺(tái)設(shè)備，任何一段線路都必須具有雙重及以上的保護(hù)。在保證選擇性方面，以保證主保護(hù)的選擇性為主，并兼顧后備保護(hù)的選擇性，特殊情況下，可放棄后備保護(hù)的選擇性，保證其可靠性。在保證快速性方面，以保證主保護(hù)的快速性為主，并兼顧后備保護(hù)的快速性，即使后備保護(hù)的快速性 盡量提高。在保證靈敏性方面，以保證主保護(hù)和近后備保護(hù)的靈敏性為主，并兼顧遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度，若遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度過(guò)低，也可放棄遠(yuǎn)后備保護(hù)。 一路運(yùn)行、一路備用的典型供電系統(tǒng)如圖 所示： ① 35KV電源進(jìn)線的整定原則及配合 動(dòng)作電流： I op =k )3(maxkcoI 式（ ） 式中 ， kco ― 可靠系數(shù)，取 ? ， )3(maxkI ― 6KV 母線短路時(shí)（最大運(yùn)行方式），流經(jīng)保護(hù)裝置的最大三相短路電流。 動(dòng)作時(shí)限： stop ? 靈敏度按 35KV母線上的最小三相短路電流來(lái)校驗(yàn)， 即 k opks II /)3( min? ? ? 2 式（ ） 式中 ， opI ― 限時(shí)速斷的動(dòng)作電流， )3(minkI ― 35KV母線上的最小三相短路電流。 若靈敏度校驗(yàn)不合格，則動(dòng)作電流可按 35KV母線上的最小二相短路電流除以 來(lái)整定，且無(wú)須作靈敏度校驗(yàn)。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 4 1進(jìn)線 2＃進(jìn)線 QF1 QF2 QF3 35KV母線 QF4 QF5 1＃主變 2＃主變 QF6 QF7 QF8 6KV母線 短 長(zhǎng) 電 低 井 井 低 電 長(zhǎng) 短 出 出 容 壓 下 下 壓 容 出 出