【正文】 為定時限過電流保護，電流速斷保護等。例如，變電站低壓側(cè)母線發(fā)生故障中，可由相應(yīng)的供電變壓器的過電流保護將母線切除。但對出線較多，負荷性質(zhì)又較重要的單母線分段母線，裝設(shè)電流速斷保護及過電流保護。 變壓器的繼電保護及計算變壓器是工廠供電系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備。油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生短路。（2）縱差動保護和電流速斷保護。（5）過負荷保護：接于一相電流上，并延時作用于信號。 變壓器選擇參數(shù)：參 數(shù) 名 稱 10kV側(cè)變壓器額定電流=315/*10==315/*=電流互感器接線方式星形 星形電流互感器變比100/5=20100/5=20電流互感器一次電流*=二次回路額定電流 已知 最大運行方式下 = kA = kA 最小運行方式下 = kA = 18 kA1電流速斷保護的整定計算電流繼電器的動作電流按下式整定按下式整定： 其中：為可靠系數(shù)，取= 為接線系數(shù)，=1為變壓器低壓側(cè)母線三相短路時的最大短路電流已知 =31960A 為電流互感器變比帶入數(shù)值后得：≥*1*31960*（）/ 20=靈敏系數(shù)按保護安裝處兩相最小短路電流計算：=/*=*7300/2*20*=＞2. 滿足要求 2過電流保護的整定計算 為了提高保護的靈敏度，電流互感器采用三相星形接線，按躲過最大負荷電流整定時，用下式計算電流繼電器的整定值。動作電流按下式整定≥為可靠系數(shù)，視變壓器過負荷能力而定，可取 為繼電器返回系數(shù)， 為變壓器的額定電流代入數(shù)值后得：=（*）/（*20）= 變壓器三段式保護原理圖 繼電保護交流回路展開圖 繼電保護直流回路展開圖 備用電源自動投入裝置 在有備用電源的供電系統(tǒng)中，當(dāng)正常供電的工作電源本身或供電線路發(fā)生故障而停電時，備用電源可依靠自動投入裝置投入，代替工作電源，以提高供電的可靠性。（3)應(yīng)保證備用電源自動投入裝置只動作一次。必要時應(yīng)使投入斷路器的保護加速動作。因此對電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備絕緣的威脅不是很大。還有一種就是沿著架空線路或金屬管道侵入變電所或其他建筑物。閃的金屬線稱為架空地線，接閃的金屬帶稱為避雷帶。（2）避雷線：它一般采用不小于35平方毫米的鍍鋅鋼絞線，架設(shè)在架空線路的上方，以保護架空線路或其他物體免遭受直接雷擊。而10kV及以下的架空線路上，一般不裝設(shè)避雷。（4）裝設(shè)自動重合閘裝置，線路上因雷擊放電造成線路電弧短路，會引起線路斷路器的跳閘，但斷路器跳閘后的電弧會自動熄滅。在非高土壤礦區(qū)，其工頻接地電阻Re≤10Ω。（2）裝設(shè)避雷線: 對于35kV及以上的變配電所架空線路上，架設(shè)12km的避雷線，以消除一段進線上的雷擊閃絡(luò)，避免其引起的雷電侵入波對變配所電氣裝置的危害。每組高壓母線上均應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器。一些重要設(shè)備如變壓器等,多半不是自恢復(fù)絕緣,其內(nèi)部絕緣如故發(fā)生閃絡(luò),就會損壞設(shè)備。對直擊雷的防護一般采用避雷針或避雷線。還應(yīng)該使被保護物體與避雷針(線)之間留有一定距離，因為雷直擊避雷針(線)瞬間的地電位可能提高。按實際運行經(jīng)驗校驗后，我國標(biāo)準(zhǔn) 目前推薦和應(yīng)滿足下式要求:≥＋, ≥ ≥＋≥在對較大面積的變電所進行保護時,采用等高避雷針聯(lián)合保護要比單針保護范圍大。 對保護寬度:1﹑2號針的保護寬度:＝ (－)＝(23－15) ＝12＞02﹑3號針之間的寬度:＝ (－)＝(－15) ＝＞0由此可見,對保護物的寬度是能滿足要求的。 圖 變電所的防雷保護圖 云崗青山變電所設(shè)備接地的設(shè)計電氣設(shè)備的某部分與大地之間作良好的電氣連接，稱為接地。例如防雷接地是為了對地泄放雷電壓，實現(xiàn)防雷保護的要求。結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計可以說是對我函授?？迫陮W(xué)習(xí)成果的考核和總結(jié)，在這幾個月里我通過自己的努力及姚老師的耐心指導(dǎo)。而二項式系數(shù)法多用于大容量電動機所占比重較大的地方。為了提高云崗青山變電所供電的可靠性，我采用的是兩臺型號相同的變壓器，正常工作時兩臺變壓器同時投入運行，若任一變壓器發(fā)生故障時，則斷開高壓母線側(cè)的斷路器與隔離開關(guān)，由單臺變壓器來提供整個變電所的供電。根據(jù)《變電所的設(shè)計及運行規(guī)范》來選擇的，根據(jù)規(guī)定：對于10kV的變配電所應(yīng)采用單母線或者單母線分段接線。我采用了更為普遍的標(biāo)么值法。從而選擇更適合的設(shè)備以及電纜，母線等。8．防雷與接地設(shè)計。參考文獻[1] 黃純?nèi)A 編著 《工廠供電》 天津大學(xué)出版社 [2。最終經(jīng)過分析，我采用了四支避雷針作為云崗青山變電所電氣部分的防雷保護。對于容量小于800kVA的油浸式變壓器可不采用瓦斯保護和縱差動保護。6．電氣設(shè)備的選擇及其校驗。這樣提高了供電可靠性。如果進線處線路發(fā)生故障，則可通過備用電源自動投入裝置還恢復(fù)整個變電所的供電。通過補償可以減小無功功率，從而減小即將選擇變壓器的容量，提高功率因數(shù)，節(jié)省投資。這個設(shè)計遵從以下步驟進行展開：1．負荷的分析與計算。待設(shè)計變電所為長方形，則接地網(wǎng)也可取為長方形，若取直徑為48mm，長為250cm的鋼管作接地體，,接地體之間連接一般用鍍鋅扁鋼，應(yīng)保證接地地電阻R≤4Ω。工作接地是指：為了保證人身安全，防止間接觸電而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接地，例如電源的中性點接地，防雷裝置的接地等。由于4針的擺放是長方形,所以，134針也是滿足要求的。,寬,查手冊，門型架構(gòu)高15m。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了防止變電所遭受直接雷擊,需要安裝避雷針、避雷線和輔設(shè)良好的接地網(wǎng)。變電所的雷害事故來自兩個方面:一是雷直擊變電所。變壓器兩側(cè)的避雷器應(yīng)與變壓器中性點及金屬外殼一同接地。高壓架空線的終端桿閥式或排氣式避雷器。獨立避雷針的接地裝置與變配電所主接地電網(wǎng)分開時，則它們在地中的水平間距不得小于3m。如果變配電所處在附近更高的建筑物上的防雷設(shè)施的保護范圍之內(nèi)或變配電所本身為車間內(nèi)型，則不再考慮直擊雷的防護。（3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護線。架空線的防雷的措施：（1）架設(shè)避雷線：這是防雷的有效措施，但是造價高，因此在66kV及以上的架空線路上才沿全線架設(shè)。避雷針的保護范圍，以它能夠防護直接雷的空間來表示。常用的防雷設(shè)備有接閃器：是專門用來接受直接雷擊的金屬物體。雷電過電壓產(chǎn)生的雷電沖擊波，其電壓幅值可高達一億伏，其電流幅值可高達幾十萬安，因此對供電系統(tǒng)危害極大，必須加以防護。它可分為內(nèi)部過電壓和雷電過電壓。（5）當(dāng)采用備自投時，應(yīng)校驗備用電源過負荷情況。對備用電源自動投入裝置的基本要求：（1）工作電源電壓消失或電壓降得很多時，備用電源自動投入裝置應(yīng)將此路電源斷開。所以，靈敏系數(shù) =（/2）*18000*（）/（20*5）= 其＞。.。（3）過電流保護：一般用于降壓變壓器，作為瓦斯保護和縱差動保護的后備保護。而變壓器的不正常運行狀態(tài)主要為過負荷和油面降低。變壓器的故障可發(fā)生在油箱內(nèi)和油箱外。絕緣監(jiān)視裝置就是利用有無零序電壓原理構(gòu)成的單相接地保護。因此，只能用于不太重要的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中。運行實踐證明，電壓等級愈高，母線發(fā)生故障的可能性愈小，電壓等級愈低，發(fā)生故障的可能性愈大。當(dāng)線路發(fā)生相間短路故障時，其特點是：線路中的電流突然增大，電壓突然下降。因此在中性點不接地的接地系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)專門的單相接地保護或絕緣監(jiān)視裝置。如果單相接地電流大于一定數(shù)值時，則采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。（3）靈敏性：是指保護裝置在保護范圍內(nèi)對發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗表明，一般10kV及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇截面，在校驗其機械強度和電壓損耗。電纜應(yīng)按短路條件驗算其熱穩(wěn)定度。便于運行維護。因此電纜頭的安裝質(zhì)量至關(guān)重要，密封要好，其絕緣耐壓強度不應(yīng)低于電纜本身的耐壓強度，要有足夠的機械強度，且體積盡可能小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。（2）安全性，可靠性要求高的重要回路。不受敷設(shè)高度差的限制及抗酸腐蝕性好等優(yōu)點，因此在工廠供電系統(tǒng)中有逐步取代油浸式電纜的趨勢。供電系統(tǒng)中常用的電力電纜，按其電纜芯材質(zhì)分銅芯和呂芯兩大類。特別是在10kV的變配電所中廣泛采用。放射式接線多用于設(shè)備容量較大或?qū)╇娍煽啃砸筝^高的設(shè)備配電。其也滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。其次熱穩(wěn)定的校驗：已知 ，母線正常運行最高溫度為55度。檔數(shù)大于2，檔距900MM。 矩形母線一般使用于主變壓器至配電室內(nèi)，其優(yōu)點是施工安裝方便，運行中變化小，載流量大，但造價較高。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。對于電流互感器采用的是兩相不完全星形接線。其接線系數(shù)也為1。它可以反映各種相間短路和中性點直接接地電網(wǎng)中的單相接地短路。保護用電流互感器中有5P和10P兩級。它的特點是一次繞組的匝數(shù)很少，而二次繞組的匝數(shù)較多。云崗青山變電所采用的就是：HD171000型玻板系列隔離開關(guān)。隔離開關(guān)的觸頭全部敞露在空氣中，具有明顯的斷開點，隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，因此不能用來切斷負荷電流或短路電流，否則在高壓作用下，斷開點將產(chǎn)生強烈電弧，并很難自行熄滅，甚至可能造成飛?。ㄏ鄬Φ鼗蛳嚅g短路），燒損設(shè)備，危及人身安全，這就是所謂“帶負荷拉隔離開關(guān)”的嚴(yán)重事故。下表就是選擇校驗表：（特別說明：對于最大運行方式和最小運行方式下，不同的數(shù)據(jù)一般常采用最大的數(shù)據(jù)最為選擇設(shè)備的依據(jù)） 低壓斷路器的校驗表如下安裝地點的電氣條件GN610T /600型斷路器額定電壓Un kV合格額定電流Ijs 630 A合格短路電流有效值 （選最大）30 kA合格沖擊電流 kA120 kA合格熱穩(wěn)定校驗*Tima*=*= 1215合格 2．低壓隔離開關(guān)：低壓隔離開關(guān)用于500V以下線路，既可用于線路開、合，又有電流過載熔斷功能，保護用電設(shè)備。又稱為框架式自動開關(guān)。非選擇型斷路器一般為瞬時動作，只做短路保護作用，也有的為長延時保護動作，只做過負荷保護用。當(dāng)線路上出現(xiàn)短路故障時，其過電流脫扣器動作，使開關(guān)跳閘。對于云崗青山變電所的高壓隔離開關(guān)QS1，QS2等我選用的是：GN610T/600戶內(nèi)型高壓隔離開關(guān)。因此結(jié)構(gòu)有以下特點，即斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相同絕緣都是足夠可靠的，能充分保證設(shè)備檢修的人身安全。斷路器跳閘時，動觸頭離開靜觸頭，最后離開弧觸片。這種少油斷路器是由框架，傳動機構(gòu)和油箱等三個主要部分組成。另一方面又作為相對地（外殼）甚至作為相與相之間的絕緣介質(zhì)。1高壓斷路器的選擇及校驗：高壓斷路器（文字符號：QF）：它的功能不僅能通斷正常的負荷電流，而且能接通和接受一定時間的短路電流，并能保護裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。對一些斷流電器，如開關(guān)，熔斷器等，還應(yīng)考慮其斷流能力。云崗青山變電所短路計算：（1）確定基準(zhǔn)值： 取 Sd=100MVA， Ud1= ， Ud2= ()Id1=Sd /*Ud1=100MVA / * = kAId2=Sd / *Ud2=100MVA/ * =144 kA（2）短路中各元件的電抗標(biāo)么值：斷路器： X*1=Sd/Sn=100MVA/500MVA=架空線路：（查表得：X0=）X*2=X0*L*Sd/=*5*100 / =電纜線路：（查表：X0=）X*3=X*4=X0*L*Sd / =**100/=電力變壓器：（查表：Uk%=4%）X*5=X*6=Uk%*Sd /100*Sn=400*1000/100*315=1 最大運行方式下（正常工作時，）（1）在d1點短路時： 總電抗 =X*1+X*2=+=三相短路電流周期分量有效值：=/ =短路沖擊電流 =*=*= 沖擊電流有效值： =*=*= 三相短路容量： =Sd/ =100MVA/=（2） 在d2點短路時：總電抗： =X*1+X*2+(X*3+X*5X*4+X*6)=++（+‖+）=三相短路電流周期分量有效值 =/=144kA/==短路沖擊電流： =*=*=沖擊電流有效值 =*=*=三相短路容量 =Sd/=100MVA/=（3）在d3點短路： =+=三相短路電流周期分量有效值： = / = kA短路沖擊電流： = 沖擊電流有效值 =三相短路容量 = / = 系統(tǒng)最大運行方式下短路阻抗圖 系統(tǒng)最大運行方式下短路的等值電抗圖2 最小運行方式下 （故障時）（ ）（1）在d1點短路時： 總電抗 =X*1+X*2=+=三相短路電流周期分量有效值： =/ =短路沖擊電流 =*=*= 沖擊電流有效值： =*=*= 三相短路容量： =Sd/ =100MVA/=在d2點短路時 =X*1+X*2+X*3+X*5=三相短路電流周期分量有效值 =/=144kA/= kA=短路沖擊電流：=*=*=18 kA沖擊電流有效值 =*=*= kA三相短路容量 =Sd /=100MVA/14 .66= MVA（3）在d3點短路： =+=三相短路電流周期分量有效值： = / = kA短路沖擊電流： = kA 沖擊電流有效值 = kA三相短路容量 = / = MVA圖 系統(tǒng)最小運行方式下短路阻抗圖圖 系統(tǒng)最小運行方式下短路等值電抗圖第6章 電氣設(shè)備的選擇及其校驗 高壓設(shè)備的選擇及校驗高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路在正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理。 5）針對各短路計算點分別簡化電路，并求出其總電抗標(biāo)么值，然后按有關(guān)公