【正文】 ........... 15 35KV 變電站主變的過流保護 ............................ 15 35KV 變電站主變壓器的過負荷保護 ...................... 17 3 斷路器、隔離開關的控制及 其操作回路的設計 ........................ 18 斷路器及其控制開關 ........................................ 18 斷路器概述 ........................................... 18 斷路器的控制方式 .................................... 18 斷路器的操動機構 ..................................... 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 斷路器自動跳，合閘的 信號回路 ......................... 22 事故音響信號啟動回路 ................................. 24 斷路器的控制回路與信號回路 ................................ 25 隔離開關及其控制 .......................................... 27 隔離開關功能 ......................................... 27 隔離開關操作方式 ..................................... 28 隔離開關的控制回路 ................................... 28 隔離開關操作閉鎖回路 ................................. 28 4 信號系統 ........................................................ 30 概述 ...................................................... 30 信號概述 ............................................. 30 對信號系統的基本要求 ................................. 30 中央事故信號系統 .......................................... 31 中央預告信號系統 .......................................... 33 發(fā)電廠和變電所中常見的預告信號 ....................... 33 ZC23 型沖擊繼電器構成的中央預告信號系統 ............. 33 河南城建學院畢業(yè)設計 （論文） 目錄 IV 5 電流互感器，電壓互感器的接線設計 ................................ 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 電流互感器的分類及型號 ............................... 36 電流互感器的接線方式 ................................. 37 電流互感器使用注意事項 ............................... 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 電壓互感器的分類及型號 ............................... 40 電壓互感器的接線方式 ................................. 40 電壓互感器使用注意事項 ............................... 41 電壓互感器的選擇 ..................................... 41 6 操作電源 ........................................................ 42 概述 ...................................................... 42 對操作電源的基本要求 ................................. 42 操作電源的分類 ....................................... 42 硅整流電容儲能直流系統 .................................... 42 硅整流電容儲能直流電源 ............................... 42 硅整流電容儲能直流系統 ............................... 43 結論 ............................................................... 45 參考文獻 ........................................................... 46 致謝 ............................................................... 47 附錄 A 6KV 各出線的繼電保護 ........................................ 48 河南城建學院畢業(yè)設計 （論文） 前言 1 前言 本次畢業(yè)設計我做的題目是《臺山煤礦 35 千伏變電站設計（二次部分）》，這個題目是經過 王廣老師精心挑選和研究后交給我的。 臺山礦為年產量 150 萬噸，井筒為立井，深度為 400 米，開采面為水平開采，為輕瓦斯（沼氣）礦，服務年限為 100 年。 變電站現采用電源為煤矸石電廠兩條雙回路電源供電，電壓等級為 35 千伏，采用鐵構架空鐵塔輸入。系統電抗：最大運行方式為 ，最小運行方式為，選取基準容量為 100MVA，系統出線過流保護動作時間為 3秒。 臺山礦經兩臺主變壓器，降壓后為 6KV，供給礦井主通風機、井下各綜采及工業(yè)區(qū)生活用電以及洗煤廠等重要負荷用電。其主要用電在洗煤廠及井下生產用電。山臺 站設有 35KV 出線，主要是工業(yè)區(qū) 6KV 出線及井下 6KV 延伸系統，有 6KV架空線路 30Km，井下電站高壓輸電線長度為 18Km。 主變的保護主要有過流保護、 過負荷 保護、瓦斯保護、差動保護及超溫報警等保護。 主導風向 —— 西北方向 最大風速 —— 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 —— 7 級 本次設計任務是根據王老師提供的原始資料數據和繼鋒同學提供的一次部分供電系統圖以及相關數據對臺山煤礦 35 千伏變電站一次部分進行相應的繼電保護設計和二次回路初步設計。由于本人專業(yè)知識 和能力有限，設計中出現了不少問題和錯誤，懇請各位老師的指點和修正。 河南城建學院畢業(yè)設計 （論文） 一次部分的繼電保護設計 2 1 一次部分的繼電保護設計 概述 供電系統在運行中可能發(fā)生一些故障和不正常的運行狀態(tài)。常見的主要故障是相間短路和接地短路，以及變壓器、電動機和電力電容器等可能發(fā)生的匝間或層間局部短路故障。不正常的運行狀態(tài)主要是指過負荷，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重后果，并伴隨著強烈的電弧、發(fā)熱和電動力，使回路內的電氣設備遭受損壞。 長期過負荷使設備絕緣老化；一相斷線易引起電動機過負荷；對于中性點不接系 統，一相接地可能形成電弧接地過電壓，并使其它兩相對地電壓升高 3 倍，兩種過電壓都可能引起相間短路。在煤礦井下，接地能引起火災或瓦斯、煤塵爆炸。因此，當故障或不正常運行狀態(tài)發(fā)生時必須及時消除。 為了保證安全可靠地供電，供電系統的主要電氣設備及線路都要裝設繼電保護裝置。 為了使繼電保護裝置能準確地及時完成上述保護任務，在設計和選擇繼電保護裝置時，一般應滿足以下四個基本要求。 ① 選擇性 選擇性是指當系統發(fā)生故障時，繼電保護裝置應該使離故障點最近的斷路器首先跳閘，切除故 障點的電源，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，加速系統電壓的恢復，為電動機自起動創(chuàng)造條件。 ③ 靈敏性 靈敏性是指保護裝置對保護范圍內故障的反應能力，一般用靈敏系數 Ks 衡量，靈敏系數是以被保護設備或線路發(fā)生故障時，其故障參數和保護裝置整定值來確定。 河南城建學院畢業(yè)設計 （論文） 一次部分的繼電保護設計 3 ④ 可靠性 可靠性是指在保護范圍內發(fā)生故障時，保護裝置應正確動作，不應拒動；在不該動作時，不應誤動。保護裝置動作的可靠性是非常重要的，任何時候拒動都將使事故擴大，造成嚴重的后果。 繼電保護的優(yōu)化配置及整定原則 繼電保護的設置與系統的運行方式密切相關，所以繼電保護的優(yōu)化配置要以系統的主要或經常采用的運行方式為主，并兼顧系統故障后或因停電檢修時而轉換成其它運行方式。為了保證可靠性，供電系統中任何一臺設備，任何一段線路都必須具有雙重及以上的保護。在保證選擇性方面，以保證主保護的選擇性為主，并兼顧后備保護的選擇性，特殊情況下，可放棄后備保護的選擇性，保證其可靠性。在保證快速性方面，以保證主保護的快速性為主，并兼顧后備保護的快速性，即使后備保護的快速性 盡量提高。在保證靈敏性方面，以保證主保護和近后備保護的靈敏性為主，并兼顧遠后備保護的靈敏度，若遠后備保護的靈敏度過低，也可放棄遠后備保護。 一路運行、一路備用的典型供電系統如圖 所示： ① 35KV電源進線的整定原則及配合 動作電流： I op =k )3(maxkcoI 式（ ） 式中 ， kco ― 可靠系數，取 ? ， )3(maxkI ― 6KV 母線短路時（最大運行方式），流經保護裝置的最大三相短路電流。 動作時限： stop ? 靈敏度按 35KV母線上的最小三相短路電流來校驗， 即 k opks II /)3( min? ? ? 2 式（ ） 式中 ， opI ― 限時速斷的動作電流， )3(minkI ― 35KV母線上的最小三相短路電流。 若靈敏度校驗不合格，則動作電流可按 35KV母線上的最小二相短路電流除以 來整定，且無須作靈敏度校驗。 河南城建學院畢業(yè)設計 （論文） 一次部分的繼電保護設計 4 1進線 2＃進線 QF1 QF2 QF3 35KV母線 QF4 QF5 1＃主變 2＃主變 QF6 QF7 QF8 6KV母線 短 長 電 低 井 井 低 電 長 短 出 出 容 壓 下 下 壓 容 出 出