【正文】 身的配置原則和方針進(jìn)行了比較和說明。還有在對(duì)主變和母線的整定計(jì)算與靈敏度校驗(yàn)中缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)欠缺，應(yīng)多查找資料，對(duì)具體問題進(jìn)行分析，增加此方面的知識(shí)并向老師請(qǐng)教。對(duì)每天的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行認(rèn)真的完成，由于專業(yè)知識(shí)的有限，在設(shè)計(jì)的同時(shí)仍要不斷的學(xué)習(xí)，使設(shè)計(jì)更為完善和合理。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電。 母線保護(hù)的配置原則 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》 DL40091 號(hào)規(guī)定： 母線 保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)。 母線故障是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的故障之一。 （ 2） 110KV 及以上單母線，重要發(fā)電廠或 110KV 及以上重要變電所的 35～ 66KV 母線需按下述各條要求快速切除母線上故障時(shí)； 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求； 在該母線上發(fā)生故障時(shí)，將使相鄰變電所或相鄰母線上的殘余電壓低于允許值（一般約為 60%額定電壓），而各供電元件以第二段或后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限切除該母線的故障時(shí)，將使重要用戶的電氣設(shè)備由于電壓的劇烈降低而被大量切除； 根 據(jù)系統(tǒng)保護(hù)全局性要求，如果在該母線上采用專用母線保護(hù)，能 顯著簡(jiǎn)化電網(wǎng)保護(hù)，并提高保護(hù)水平。 （ 3）當(dāng)有平行線接于雙母線的不同母線，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)閉鎖橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，以防止其誤動(dòng)作。 （ 7）在外部短路不平衡電流作用下，或者當(dāng)交流電流回路斷線時(shí)，母線保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。 （ 11）母線保護(hù)電流互感器的配置應(yīng)和母線上其他連接元件（線路、變壓器）保護(hù)用的電流互感器的配置相協(xié)調(diào)，防止出現(xiàn)無保護(hù)區(qū)。 方案論證： (一 )、按循環(huán)電流原理構(gòu)成的電流差動(dòng)保護(hù)。差流繼電器均帶有速飽和變流器，用以防止由于短路電流中存在的直流分量引起電流互感器誤傳變而導(dǎo)致母線保護(hù)誤動(dòng)作。過去在 220KV及以下電網(wǎng)應(yīng)用較多，但因?yàn)榇嬖谝恍﹪?yán)重缺點(diǎn)，除一些要求不高的單母線或單母線分段的 220KV 以下發(fā)電廠或變電所仍可采用外，一般應(yīng)用更完善的母線保護(hù)代替。特別因采用速飽和變流器后，若短 路時(shí)間常愈大，動(dòng)作時(shí)間則愈慢，這與要沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 求快速切除故障有矛盾。所以此方案不適合。雖然這種保護(hù)方式對(duì)電流互感器的變比不要求統(tǒng)一，對(duì)區(qū)外故障有55176。的較大動(dòng)作區(qū)，在電流互感器未飽和的情況下，性能良好。而且如果要加設(shè)此種保護(hù)，則必須在每條母線都裝設(shè)，安裝必須復(fù)雜，綜合以上原因，故此次也不選擇此方案。比相元件的基本原理以 LXB2A型電流相位比較繼電器說明。的雙方向電流方向繼電器。母聯(lián)電流相位比較差動(dòng)保護(hù)適用于并列運(yùn)行的雙母線（母聯(lián)斷路器正 常合閘運(yùn)行），不限制元件連接方式（但每一組母線上至少要保留一支電源回路），具有較高的可靠性和選擇性，目前已逐漸取代低阻抗電流差動(dòng)保護(hù)，較廣泛用于 110～220KV 的雙母線系統(tǒng)。 單母線 或單母線分段的母線系統(tǒng)是比較簡(jiǎn)單的母線接線方式，其特點(diǎn)是所有電源和出線都接在一組母線（對(duì)單母線接線方式）或分接兩段黑山變電 所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 7 母線上，出線回路較少的不太重要的發(fā)電廠和變電所相同， 110～ 220KV 中性點(diǎn)直接接 地系 統(tǒng)，電流差動(dòng)保護(hù)采用三相式。 10KV 側(cè)母線保護(hù) 配置方案及論證： 根據(jù)變電所 6～ 10KV 母線保護(hù)原則： 對(duì)于變電所 6～ 10KV 分段或不分段的單母線，如果接在母線上的出線不帶電抗器，或?qū)χ?、小容量變電所接在母線上的出線帶電抗器并允許帶時(shí)限切除母線故障時(shí)，不裝設(shè)專用的母線保護(hù)。也可利用變壓器的低壓閉鎖過電流保護(hù)作為母線保護(hù)。 斷路器失靈保護(hù)： 在高壓和超高壓電網(wǎng)中，斷路器失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)方式得到了普遍采用，其目的是當(dāng)發(fā)生故障斷路器拒動(dòng)時(shí)，快速而有選擇性地切除故障。 斷路器失靈保護(hù)配置方案 考慮黑山變電所的實(shí)際情況及建設(shè)需要在 66KV 側(cè)母線的母聯(lián)斷路器上， T1 和 T2 變壓器側(cè)斷路器和 10KV 側(cè)母線的母聯(lián)斷路器及大興線，大新線兩條進(jìn) 線斷路器上不加設(shè)斷路器失靈保護(hù)。 ； ； ； 1)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中，外部接地短種引起的過電流及 中性點(diǎn)過電壓； 2)過負(fù)荷； 3)過勵(lì)磁； 4)油面降低； 5)變壓器溫度及油箱壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障。 所以首先給變壓器加設(shè)的主保護(hù)為瓦斯保護(hù)。 差動(dòng)保護(hù) 配置原則及方案： 對(duì)變壓器引出線、套管及內(nèi)部的短路故障，應(yīng)按下列規(guī)定，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)作為主保護(hù)。 。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 （ a）變壓器縱差動(dòng)保護(hù)原理電路圖 （ b）采用 BCH2 型繼電器構(gòu)成縱差動(dòng)保護(hù)的接線 黑山變電 所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 11 根據(jù)上述規(guī)定，裝設(shè)變壓器差動(dòng)保護(hù) 。但當(dāng)為滿足遠(yuǎn)后備而使接線大為復(fù)雜化時(shí)，允許縮短對(duì)相鄰線路的后備保護(hù)范圍。 多繞組變壓器外 部相間短路的保護(hù)，可按下述原則簡(jiǎn)化： （ 1） 除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)可僅作為本側(cè)相鄰母線和線路的后備保護(hù)。 （ 2）雙繞組降壓變壓器的后備保護(hù)裝于電源側(cè)。 因?yàn)檫^電流保護(hù)的動(dòng)作電流按最大負(fù)荷電流整定，靈敏度往往滿足不了要求。當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路初瞬總會(huì)出現(xiàn)負(fù)序電壓，負(fù)序電壓繼沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 電器動(dòng)作，斷開加在低壓繼電器上的電壓，從而使其動(dòng)作。依據(jù)以上的綜合分析后，選擇復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)作為設(shè)計(jì)使用方案，它的電流元件可按變壓器額定電流整定，保護(hù)的靈敏度也有所提高。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)，過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。 其它保護(hù) 保護(hù)方案 ： 裝設(shè)變壓器油溫監(jiān)測(cè)和啟動(dòng)風(fēng)扇監(jiān)測(cè)的保護(hù) 對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)，應(yīng)按現(xiàn)行電力變 壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作于用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。 對(duì)下列線路，當(dāng)規(guī)定的保護(hù)不符合選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求時(shí)，可采用下列保護(hù)方式： 短線路，以帶輔助導(dǎo)線的縱聯(lián)保護(hù)（導(dǎo)引線保護(hù)）作主保護(hù)，帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作后備保護(hù)。 對(duì)相間短路，保護(hù)應(yīng)按下列原則配置： 保護(hù)裝置采用遠(yuǎn)后備方式；如線路短路，使發(fā)電廠廠用母線電壓低于額定電壓的（ 50～ 60） %時(shí)，應(yīng)快速切除故障。 66KV 出 線配置方案 在 66KV 側(cè)的兩條出線上，（即黑山變電所的兩條出線上）有針對(duì)性的采用兩種保護(hù)，一為針對(duì)相間短路而設(shè)計(jì)的保護(hù)，二為針對(duì)接地故障而設(shè)計(jì)的保護(hù)。 對(duì)于 接地故障的保護(hù) ，考慮到變電所內(nèi)的變壓器可能運(yùn)行于接地狀態(tài)下，所以就不能只設(shè)置絕緣監(jiān)視裝置，要加裝零序電流保護(hù)。 大興輸電線路配置方案 針對(duì)大新輸電線路采用限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，并使高壓斷路器跳閘，切除故障線路或故障設(shè)備。 KS可通過手動(dòng)復(fù)位。電流速斷的工作原理與定時(shí)限過電流保護(hù)類同，只不過瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限幾乎為零（約 ～ ）；而帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限整定得較短。解決辦法： 1）可在該線路過電流保護(hù)靈敏度等于要求值處加裝 10KV 跌落式熔斷器。取消了定時(shí)限過電流保護(hù)后，需要電流速斷保護(hù)去保護(hù)線路全長(zhǎng)。此速斷保護(hù)的后備保護(hù)可由上級(jí)設(shè)備的定時(shí)限電流速斷保護(hù)承擔(dān)。 2）對(duì)于有兩臺(tái)三繞組變壓器并列運(yùn)行的 110KV 變電所，其 10KV 線路保護(hù)時(shí)限整定時(shí)，可使 35KV 母線分段斷路器過電流動(dòng)作時(shí)間（或主變壓器 35KV 后備保護(hù)聯(lián)跳母分?jǐn)嗦菲鲿r(shí)間）與主變壓器 10KV 側(cè)斷路器過電流動(dòng)作時(shí)間相同。要考慮主變單獨(dú)或并列運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路時(shí)的情況，才能進(jìn)行繼電保護(hù)的整定計(jì)算以及選用限制短路電流的設(shè)備。 （ 2） 選擇導(dǎo)體和電器。 （ 6） 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。在前面的繼電保護(hù)配置中，我采用了變壓器縱差動(dòng)保護(hù)用來反映變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的多相短路，同時(shí)也可以保護(hù)變壓器單相匝間短路和接地短路。以躲過線路上容量最大一臺(tái)變壓器低壓側(cè)短路時(shí)的最大短路電流來整定。但用此原則整定10KV 線路不一定妥當(dāng)。規(guī)程要求過電流保護(hù)的靈敏度 Kk應(yīng)小于 。 變壓器保護(hù)的 整定 根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，選定主變的繼電保護(hù)方案，進(jìn)行保護(hù)定值整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)。 2．重瓦斯保護(hù)油流速度的整定：根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，管中油流速度整定為 ～ 1m/s 時(shí)，保 護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。 變壓器差動(dòng)保護(hù)整定：選用 BCH2 型差動(dòng)繼電器。 I2N= 5/ = (A) I2e= 取 600A。 II之和為 5 匝，因此可選 WC=4 匝 Wqh II=2 匝 （ 4）校驗(yàn)△ f值 ∣△ f∣ =∣ Wqh 10KV 兩相短路電流歸算到 66KV 側(cè)為 黑山變電 所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 29 I2d min(66) = 3 /200/5 1402=(A) 66KV 側(cè)繼電器動(dòng)作電流為 IdZj=AWO/WC+ W′ qh對(duì)單側(cè)電源的變壓器，保護(hù)裝置的電流互感器安裝在變壓器的電源側(cè)，以便在發(fā)生變壓器內(nèi)部故障而瓦斯或差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由過電流保護(hù)經(jīng)整定時(shí)限動(dòng)作后，作用于變壓器兩側(cè)短路器跳閘。 選擇 DY— 30 系列電壓繼電器 。 min/IOPer=8816/841=＞ ～ 低電壓保護(hù)靈敏度 Ksen=Uoper /U(3)K 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 保護(hù)的動(dòng)作電流 Ioper=Krel/KersI1 min/Idz=10180/1682 3 /2=＞ 線路保護(hù) 的整定計(jì)算和靈敏度校驗(yàn) 我所設(shè)計(jì)的線路保護(hù)為大興線路，根據(jù)參數(shù)及條件我對(duì)大興線路采用電流速斷和定時(shí)限過電流保護(hù) 電流速斷保護(hù)的一次動(dòng)作電流 Idzj=KKKjxI” d min=1/KK【 3 /2L(KKX*X 過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限按階梯原則由電網(wǎng)的首端推至電網(wǎng)的末端 ,在設(shè)計(jì)合理的情況下 ,10KM 線路裝設(shè)的過電流保護(hù)能獲得時(shí)限 . 過電流保護(hù)的動(dòng)作電流一般按躲過線路輸送最大負(fù)荷電流來整定 . 選用過電流保護(hù)電流繼電器型號(hào)為 DL 型 ,則可靠系數(shù)查表得 KK = 繼電器返回系數(shù) Kh= Igh== =(A) Idzj=KkKjx Igh/Khn1= 1 600/5=(A) 此時(shí)過電流保護(hù)的靈敏度為 Idz= Idzjn1/Kjx= 600/5/1=(A) K(2)m=KmxdI(3)d并配備了詳細(xì)的繼電保護(hù)方案。 3過電流保護(hù) 動(dòng)作電流 4過負(fù)荷保護(hù) 保護(hù)的動(dòng)作電流 1682A 5復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 電流 繼電器的動(dòng)作電流 841A； 低電壓繼電器的動(dòng)作電壓 線路 的整定 保護(hù) 大興線路 定時(shí)限過電流 一次動(dòng)作電流 瞬時(shí)電流速斷 一次動(dòng)作電流 設(shè)備表 符號(hào) 名稱 型式 數(shù)量 備注 變壓器部分 1CJ— 9CJ 差動(dòng)繼電器 BCH— 2 1 縱差 1LJ— 12LJ、1CJJ 電流繼電器 DL— 3 34H 8 縱差 、 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 、 變壓器直流操作的定時(shí)限過電流保護(hù) 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 1XJ— 30XJ 信號(hào)繼電器 DX— 30 3 縱差 、 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 、 變壓器直流操作的定時(shí)限過電流保護(hù) 1ZJ— 3CZJ 中間繼電器 DZ— 10 3 縱差 、 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 、 變壓器直流操作的定時(shí)限過電流保護(hù) 1CKJ— 3CKJ 出口繼電器 DZB—11CE/312 1 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 1SJ— 9SJ 時(shí)間繼電器 DS— 20系列 2 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 、 變壓器直流操作的定時(shí)限過電流保護(hù) 2YJ、 3YJ 低電壓繼電器 LY— 53E 1 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 1FYJ、 2FYJ 負(fù)序電壓繼電器 BFY— 13E 1 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 1WSJ、 2WSJ 瓦斯繼電器 FJ3— 80 1 瓦斯保護(hù) 線路部分 1LJ— 12LJ、1CJJ 電流繼電器 DL— 3 34H 4 定時(shí)限過電流、電流速斷 1ZJ— 3CZJ 中間繼電器 DZ— 31CE/600 2 定時(shí)限過電流、電流速斷 1XJ— 30XJ 信號(hào)繼電器 DX— 15 2 定時(shí)限過電流、電流速斷 1SJ— 9SJ 時(shí)間繼電器 DS— 20系列 1 定時(shí)限過電流 黑山變電 所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 33 總 結(jié) 在上面的運(yùn)行方式分析中，我針對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行方式對(duì)黑山變電所進(jìn)行了全面的分析。 min)Up2/Xosj】 =1/【 3 /2 ( 3 /2 ) =(KM) 最小運(yùn)行方式下的靈敏度為 Km= Ls max=1/KK【 L(KK1)X*maxUp2/Xosj】 =1/【 () 100】 =(KM) 此時(shí)保護(hù)的靈敏