【正文】 （1） 計(jì)算短路電路的總阻抗，單位為m K點(diǎn)短路電路的總阻抗 K點(diǎn)短路電路的總阻抗 =0++++= =++0+0+= （2） 按無(wú)限容量系統(tǒng)計(jì)算短路電流 K點(diǎn)的三相短路電流 根據(jù)，查表得=，則：點(diǎn)的三相短路電流根據(jù)，查表得=，則：第六章 變電所電氣設(shè)備選擇第一節(jié) 概述電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。所選設(shè)備正常時(shí)應(yīng)能可靠工作，短路時(shí)應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。計(jì)算回路的Imax應(yīng)該考慮回路中各種運(yùn)行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低5％時(shí)出力保持不變，所以Imax＝ Ie。它的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備和線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。（1） 額定電壓：=（2） 額定電流：按70％（3） 根據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器如下型號(hào)數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流I（A）額定開斷電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流 (kA)熱穩(wěn)定電流(kA/s)DW1563012630304025/4（4） 校驗(yàn)：①Ue== ②I=630AIgmax=611A③額定開斷電流校驗(yàn)：= DW15630斷路器的額定開斷電流＝30KA符合要求。它的主要用途是隔離電壓、倒閘操作、分合小電流。 母線的選擇應(yīng)符合如下條件：1）、母線應(yīng)滿足正常負(fù)荷下的長(zhǎng)期運(yùn)行條件；2）、應(yīng)能承受故障時(shí)故障電流，尤其是短路電流的短時(shí)作用；3）、為保證電源質(zhì)量，必須限制線路上的電壓損失，以滿足線路末端的電壓偏差要求，即應(yīng)滿足線路電壓損失的要求；4）、應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 電纜：包括線芯材料，電纜絕緣型式、密封層、保護(hù)層。 2）低壓線路 由于低壓線路負(fù)荷電流相對(duì)較大，短路電流較小且故障切除時(shí)間短，母線選擇的主要矛盾是能否承受工作電流，故一般以載流量條件選擇母線截面，用其他條件校驗(yàn)。第七章 線路的繼電保護(hù)繼電保護(hù)裝置屬于供配電系統(tǒng)的二次設(shè)備，用繼電器構(gòu)成繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。其中機(jī)電型繼電器是使用時(shí)間最早，并一直沿用至今的繼電器，有電磁式和感應(yīng)式兩大類。4．按其在保護(hù)裝置中的功能分：有起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器、中間繼電器等。常用的電流保護(hù)的接線方式有：三相三繼電器完全星形接線方式；兩相兩繼電器不完全星形接線方式；兩相一繼電器電流差接線方式。當(dāng)發(fā)生任何形式的相間短路時(shí)，最少有兩相流過(guò)短路電流，故最少有兩個(gè)繼電器動(dòng)作；在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時(shí)，有一相流過(guò)短路電流，對(duì)應(yīng)相的繼電器動(dòng)作。這種接線方式，由于兩繼電器接點(diǎn)為并聯(lián)后輸出信號(hào)，所以它能反應(yīng)各種類型的相間短路，但在沒(méi)有裝電流互感器的一相發(fā)生單相短路時(shí)，保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作，因此多用于小接地電流系統(tǒng)的保護(hù)。2）.當(dāng)UV或VW兩相短路時(shí)，流入繼電器的電流為互感器的二次電流，其接線系數(shù)為1。這種接線方式一般只用于小容量電動(dòng)機(jī)的保護(hù)中。2． 單相接地 這種故障的特點(diǎn)是：由于中性點(diǎn)不接地，單相接地故障回路中只有很小的電容電流，故障時(shí)各相上流過(guò)的電流與正常時(shí)的工作電流相差不大，因此不能采用反應(yīng)各相電流變化的電流保護(hù)。因此，這種保護(hù)有兩個(gè)整定值需要確定，即動(dòng)作電流值和動(dòng)作時(shí)間值。很可能接近于被保護(hù)線路上正常時(shí)流過(guò)的最大負(fù)荷電流。例如，在雙回路時(shí)，必須考慮其中一回線斷開時(shí)，另一回線的負(fù)荷電流將增大一倍的情況。這樣夠成的時(shí)限特性稱為階梯形時(shí)限特性，這種時(shí)限原則稱為逆向階梯原則。3． 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn) （1）作為被保護(hù)線路的主保護(hù)時(shí)，靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在被保護(hù)線路末端。但由于滿足選擇性要求，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定遵循逆向階梯原則，且時(shí)限級(jí)差較大。1．反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的特點(diǎn)：保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與故障電流的大小成反比。它既是起動(dòng)元件又是時(shí)間元件，且觸點(diǎn)容量大，不必借用中間繼電器，可直接接通斷/路器跳閘線圈。1．電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算：有上述分析可知，速斷保護(hù)的動(dòng)作電流為： 式中 ——本保護(hù)線路末端系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流； ——電流速斷保護(hù)的可靠系數(shù)，一般，；對(duì)感應(yīng)型繼電器。系統(tǒng)中所以線路的單相接地電容電流之和即為；系統(tǒng)中每條線路按上述公式求得的之和。保護(hù)裝置動(dòng)作電流，應(yīng)按大于本線路的零序電流來(lái)整定，即： 式中 ——本線路的零序電流； ——零序電流保護(hù)動(dòng)作值；——可靠系數(shù)。在我國(guó)，規(guī)定35kv電網(wǎng)中，接地電容電流不大于10A，10kv電網(wǎng)接地電容電流不大于20A。此時(shí)接線系數(shù)為1。其主要故障形式有： ：包括三相短路和兩相短路。 ：繞組匝間短路也是變壓器的常見(jiàn)故障。一般，首先考慮用變壓器一次側(cè)裝設(shè)的過(guò)電流保護(hù)兼作單相短路保護(hù)，若靈敏度不夠，再考慮在變壓器二次側(cè)采用反應(yīng)三相電流之和的零序電流保護(hù)。針對(duì)這種情況，應(yīng)設(shè)置可反應(yīng)油面降低的瓦斯保護(hù)。1．保護(hù)裝置的動(dòng)作電流整定：一次側(cè)動(dòng)作電流按大于變壓器的最大負(fù)荷電流整定，即： 式中 ——可靠系數(shù)，；——返回系數(shù)，；——變壓器的一次側(cè)最大負(fù)荷電流。對(duì)于電磁型繼電器，對(duì)于感應(yīng)型繼電器。 1．保護(hù)裝置的動(dòng)作電流整定：一次側(cè)動(dòng)作電流按大于變壓器二次側(cè)最大運(yùn)行方式下三相短路在一次側(cè)的穿越電流來(lái)整定，即： 式中 ——可靠系數(shù)。 用一次側(cè)過(guò)電流保護(hù)兼作二次側(cè)單相短路保護(hù)：裝設(shè)于一次側(cè)的過(guò)電流保護(hù)是用于相間短路的保護(hù)，要用其兼作二次側(cè)單相短路保護(hù)，必須使單相短路時(shí)滿足靈敏度要求。保護(hù)經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。六、溫度保護(hù)電力變壓器的安全可靠運(yùn)行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。需要對(duì)變壓器進(jìn)行相間短路、單相短路、過(guò)負(fù)荷、匝間短路保護(hù)(1) 確定保護(hù)裝置的接線方式：由于變壓器一次側(cè)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行相間短路保護(hù)可采用二互感器二繼電器不完全星形接線。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)： 保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流 繼電器動(dòng)作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A 則一次側(cè)的實(shí)際動(dòng)作電流 A 保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間為 s 保護(hù)靈敏度 /，滿足要求 采用速斷保護(hù)： 一次側(cè)動(dòng)作電流 A=1565A 繼電器動(dòng)作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A 則一次側(cè)的實(shí)際動(dòng)作電流 1650A保護(hù)靈敏度 A/，滿足要求2．單項(xiàng)接地保護(hù) 以變壓器一次側(cè)的過(guò)電流保護(hù)兼作單相短路保護(hù)保護(hù)靈敏度 /，滿足要求3．過(guò)負(fù)荷保護(hù) 一次側(cè)動(dòng)作電流 A= 繼電器動(dòng)作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A則一次側(cè)的實(shí)際動(dòng)作電流 A 4．溫度保護(hù) 在變壓器繞組中設(shè)置溫度傳感器，進(jìn)行溫度保護(hù)，當(dāng)溫度升高的一定程度時(shí)，發(fā)出超溫報(bào)警信號(hào)；當(dāng)穩(wěn)定繼續(xù)升高到一定程度時(shí)，動(dòng)作于繼電器跳閘。電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)只能采用直流操作電源；彈簧操作機(jī)構(gòu)和手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)可交直流兩用，但一般采用交流操作電源。事故信號(hào)用來(lái)顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)，一般用紅燈閃光，表示斷路器自動(dòng)合閘，用綠燈閃光，表示斷路器自動(dòng)跳閘。(2) 合閘或跳閘完成后，應(yīng)能使其命令脈沖解除，既能切斷合閘或跳閘的電源。當(dāng)采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，利用控制開關(guān)的觸點(diǎn)與斷路器的輔助觸點(diǎn)構(gòu)成不對(duì)應(yīng)關(guān)系，即控制開關(guān)在合閘位置而斷路器已跳閘時(shí)，發(fā)出事故跳閘信號(hào)。(4) 各斷路器均應(yīng)由事故跳閘信號(hào)。預(yù)告信號(hào)是在一次設(shè)備出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)或故障初期發(fā)出報(bào)警信號(hào)，例如變壓器過(guò)負(fù)荷或輕瓦斯動(dòng)作時(shí)，就發(fā)出有別于事故音響信號(hào)的預(yù)告音響信號(hào)，同時(shí)光字牌亮，指示出故障的性質(zhì)和地點(diǎn)，值班員可根據(jù)預(yù)告信號(hào)及時(shí)處理。按用途分，有斷路器位置信號(hào)、事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)?？筛鶕?jù)斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)型式和操作電源進(jìn)行分類。(2)確定電流互感器的變比：因?yàn)榫€路上的最大負(fù)荷電流為，由于互感器的百分之十誤差曲線，或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值法，即電流互感器變比，取=150/5=30。由于干式變壓器無(wú)法采用瓦斯保護(hù)，因此溫度保護(hù)就成為干式變壓器常用的保護(hù)措施之一。1．動(dòng)作電流的整定：按大于變壓器的額定電流來(lái)整定，保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為： 式中 ——可靠系數(shù)，～； ——變壓器一次側(cè)的額定電流。對(duì)于D，yn11變壓器，由于結(jié)構(gòu)上的原因，其零序阻抗與正序阻抗非常接近，因此單相短路電流很大，用一次側(cè)過(guò)電流保護(hù)兼作二次側(cè)單相短路保護(hù)時(shí)，靈敏度一般都能滿足要求。校驗(yàn)條件為： /式中 ——最小運(yùn)行方式下，被保護(hù)變壓器一次側(cè)兩相短路電流； ——電流速斷保護(hù)的一次側(cè)動(dòng)作電流； ——電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)。校驗(yàn)條件為： /式中 ——最小運(yùn)行方式下，被保護(hù)變壓器二側(cè)兩相短路時(shí)在一次側(cè)的穿越電流； ——定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的一次側(cè)動(dòng)作電流； ——定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的靈敏系數(shù)。為變壓器的一次側(cè)的額定電流。針對(duì)這種情況，應(yīng)設(shè)置溫度保護(hù)。因此，當(dāng)變壓器的實(shí)際負(fù)荷超過(guò)其額定負(fù)荷時(shí)，采用反應(yīng)變壓器過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。因此，對(duì)這種故障，油浸式變壓器采用瓦斯保護(hù)；干式變壓器采用反應(yīng)繞組短路時(shí)溫度升高的溫度保護(hù)。 對(duì)于油浸式變壓器，當(dāng)油箱內(nèi)繞組發(fā)生相間短路時(shí)，危害很大，故障處的電弧不僅可能燒壞繞組絕緣和鐵心，而且可能會(huì)使絕緣材料和變壓器油強(qiáng)烈氣化，從而引起油箱爆炸。(3) 用電磁繼電器進(jìn)行保護(hù) 采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)時(shí)： 一次側(cè)動(dòng)作電流 繼電器動(dòng)作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A 則一次側(cè)的實(shí)際動(dòng)作電流 A 保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間為 s 保護(hù)靈敏度 /，滿足要求 采用速斷保護(hù)時(shí)： 一次側(cè)動(dòng)作電流 A=18720A 繼電器動(dòng)作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A 則一次側(cè)的實(shí)際動(dòng)作電流 19500A保護(hù)靈敏度 /，滿足要求2．單項(xiàng)接地保護(hù) 計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)的單相接地電容電流： A WL1線路的餓單相接地電容電流： A= 零序電流保護(hù)整定計(jì)算 零序電流互感器的變比，取5A/5A=1 一次側(cè)動(dòng)作電流 = 繼電器動(dòng)作電流 A= 動(dòng)作時(shí)間 t=保護(hù)靈敏度 /，滿足要求 第八章 變電所電力變壓器的保護(hù) 變壓器是供配電系統(tǒng)中最昂貴、最重要的元件，它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響。第二節(jié) 系統(tǒng)線路繼電保護(hù)整定計(jì)算 6KV供電系統(tǒng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，如圖所示，線路中各點(diǎn)的短路電流示于圖中，線路WL1上的最大負(fù)荷電流為382A，對(duì)線路WL1進(jìn)行繼電保護(hù)的設(shè)置和整定。2．保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按在被保護(hù)線路上發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流校驗(yàn)，即： /式中 ——電網(wǎng)在最小運(yùn)行方式下，各條線路及系統(tǒng)對(duì)地電容電流之和。 系統(tǒng)中電力設(shè)備引起的電容電流增值額定電壓/kv6 10 35接地電容電流增值（%）18 16 13即單相接地時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)總的電容電流為： （二）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的接地保護(hù)：利用故障線路的零序電流大于非故障線路零序電流的特點(diǎn)，可以構(gòu)成有選擇性的零序電流保護(hù)并可動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。 五、單端供電線路單相接地保護(hù) （一）、單相接地電容電流計(jì)算：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電容電流一般用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，通常分為兩部分內(nèi)容。因感應(yīng)式繼電器鋁盤有轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，誤差較大，所以取值較大。在同一條線路上，靠近電源側(cè)的始端發(fā)生短路時(shí)，短路電流大，其動(dòng)作時(shí)限短，反之末端發(fā)生短路，短路電流較小，動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)。在中壓供配電系統(tǒng)中，由于配電級(jí)數(shù)不多，因此定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)在線路保護(hù)中是作為主保護(hù)應(yīng)用的，并且可同時(shí)作為后一級(jí)線路的后備保護(hù)。 （2）作為下一級(jí)線路的主保護(hù)時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)在下一級(jí)線路或設(shè)備末端。這樣，其余各級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限也就可以確定。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的選擇性是依靠保護(hù)的時(shí)限設(shè)定來(lái)保證的。根據(jù)電流繼電器動(dòng)作電流與返回電流的關(guān)系，過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流為：