【正文】 70 ????? 在 xh 高度避雷針的保護(hù)最小寬度 mhhb xx )( 0 ???? 0? ， 所以變電站內(nèi)的設(shè)備均在避雷針的聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。因此，我們必須研究變壓器有哪些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，以便采取相應(yīng)的保護(hù)措施。 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱內(nèi)故障時(shí) 產(chǎn)生的電弧，不僅會(huì)損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱的爆炸。 兩種配置模式： （ 1）主保護(hù)、后備保護(hù)分開(kāi)設(shè)置 （ 2）成套保護(hù)裝置，重要變壓器雙重化配置 38 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定 以雙繞組變壓器為例來(lái)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)縱差動(dòng)保護(hù)的原理，如下圖所示 : 圖 61 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線 變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，理想情況下，流入差動(dòng)繼電器的電流等于零。在滿足選擇性的條件下，還要保證內(nèi)部故障時(shí)有足夠的靈敏系數(shù)和選擇性。 （ 4）躲過(guò) 11 千伏側(cè)外部短路時(shí)的最大不平衡電流： )(3 1 52 1 AIKI dz ????? 躲過(guò)勵(lì)磁涌流： )(3 1 52 1 AIKI ebdz ????? （ 5）差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流和差動(dòng)線圈匝數(shù) 差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流： )(17210 AI jsjdz ????? 差動(dòng)線圈匝數(shù)： )(1760 tW jscd ??? 選用 2?cdW 為 4t 繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流： )(15460 AIjbjdz ???? 保護(hù)的一次實(shí)際動(dòng)作電流： )( AIjbdz ???? （ 6）非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平橫圈匝數(shù)： )( 101 tW jsfph ????? )( tW jsfiph ??????? ， 選用 ?? phWW ， tWg 1210 ? （ 7）制動(dòng)系數(shù)按躲過(guò) 35KV側(cè)外部短路的最大不平衡電流選擇 3 2 )( 351 1 0 ?????? UUfKKK IIXhzh 制動(dòng)線圈匝數(shù)： dz js ?W，選用 tW 2zhz ? （ 8）校驗(yàn)保護(hù)的靈敏系數(shù)： 在 最小運(yùn)行方式下， 35KV 側(cè)出口處發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置靈敏度最低，所。本設(shè)計(jì)站主變的容量較大，且為三繞組變壓器，考慮到外部故障時(shí)不平衡電流的影響大于勵(lì)磁涌流影響的實(shí)際情況，我們決定選用 BCH1型繼電器構(gòu)成縱差動(dòng)保護(hù)，它具有以下特點(diǎn)： BCH1型帶制動(dòng)特性的助磁式差動(dòng)繼電器，用于構(gòu)成雙繞 組及三繞組變壓器的差動(dòng)保護(hù)，由于具有一個(gè)制動(dòng)線圈，因而在避越外部故障不平衡電流的方面的性能優(yōu)于 BCH2型繼電器，但避越性能則不如 BCH2型差動(dòng)繼電器， BCH1型差動(dòng)繼電器多用于以下保護(hù)中： （ 1）帶有載調(diào)壓裝置的變壓器的差動(dòng)保護(hù) （ 2）多側(cè)電源的三繞組變壓器的差動(dòng)保護(hù) 39 （ 3）同一電壓側(cè)經(jīng)過(guò)兩個(gè)斷路器接到系統(tǒng)的變壓器（如高壓側(cè)為內(nèi)橋接線或多角型接線）的差動(dòng)保護(hù) . 縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算 （ 1） 變壓器差動(dòng)保護(hù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果 如下表 61 表 61 名稱 各側(cè)數(shù)值 額定電壓 (KV) 11 額定電流（ A） 600 ?? 209911340000 ?? 電流互感器的 接線方式 d y 電流互感器一次電流計(jì)算值 10396003 ?? 2099 選用電流互感器變比 20211000 ? 40052021 ? 電流互感器二次額定電流（ A） （ 2）避越 最大不平衡電流 ? ? m a x3235110 )( ????????? dzaif z qtx Ifkdz fUUKKKI )(29347525)( AI ????????? （ 3）躲過(guò)電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流 AII edz ??? 保護(hù)基本側(cè)的動(dòng)作電流： AI 29234jsdz ? 40 確定差動(dòng)繼電器的動(dòng)作工作電流和基本側(cè)差動(dòng)線圈匝數(shù) 差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流： )(210 AI III jbe jsjbdzjbejsjbjdz ????? ? ????? 差動(dòng)線圈匝數(shù)： )( tjbjsdz AW wjscd ?????? 實(shí)際整定匝數(shù)選用： )(1tW zcd ?? 繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流： )(60160 AIjbjdz ???? 保護(hù)裝置的實(shí)際動(dòng)作電流： )( AIII jbejsjbdzjbdz ????? ???? （ 1）確定非基本側(cè)工作線圈和平衡線圈匝數(shù)： ??????? bjsfiphW ??? jsfiphW = ??? 選取 )(1102 tW fij ??????? 實(shí)際工作線圈匝數(shù)： )(1102 tW fij ??????? （ 2）驗(yàn)算保護(hù)裝置 的動(dòng)作選擇性 基本側(cè)的二次動(dòng)作電流為： )(24467525)( AI dz ???????? 差動(dòng)線圈匝數(shù) )(1)( ttWcdj s ??? 由于精確計(jì)算匝數(shù)大于原整定匝數(shù)，故可取 )(12 tWcd ?? （ 3）校驗(yàn)保護(hù)的靈敏系數(shù) 當(dāng)系數(shù)最小運(yùn)行方式下， 11 千伏側(cè)出口出發(fā)生兩相短路時(shí)。由于這些因素的影響，變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流遠(yuǎn)比差動(dòng)保護(hù)的大。此外，對(duì)于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的星形接線方式變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過(guò)電壓或低頻率等異常運(yùn)行方式下會(huì)發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁，引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過(guò)熱。這些故障的發(fā)生會(huì)危害電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電。 (2)防御變壓器線圈和引出線的多相短路 ，大接地電流電網(wǎng)側(cè)線圈和引出線的接地短路以及線圈間短路的縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。作為電力線路、電力變壓器短路或過(guò)載保護(hù)，可選用 RW3RW RW9RW11 等系列；作為電壓互感器（ 3110KV）的短路保護(hù)，可選用 RW10 或者 RWX0 等系列。 根據(jù)電壓等級(jí)，查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 3）》 1 4 4 2 P 表 284(見(jiàn)附表 2)，避雷器參數(shù)見(jiàn)表 510 33 表 510 型號(hào) 額定電壓（ KV） 滅弧電壓（ KV） 工頻放電電壓（ KV） 沖擊放電電壓（ KV） 泄露電流 不小于 不大于 整流電壓（ KV） 電流（ ūA） FZ35 35 41 82 98 134 148 450~650 參數(shù)校驗(yàn) （ 1）滅弧電壓校驗(yàn)（條件： ? ? mdbemi UcUU ? ） ? ? ? ?KVUU bemi 1 4 3 54135 ??? KVUc md 35? miU — 避雷器滅弧電壓有效值 beU — 避雷器額定電壓有效值 dc — 接地系數(shù)，取 mU — 最高運(yùn)行線電壓 ? ? mdbemi UcUU ? （滿足條件） （ 2）避雷器沖擊放電電壓上限值 chfsU =134KV? beU =35KV,滿足條件。 35KV 母線的選擇 （ 1）母線型號(hào)選擇 35KV側(cè)母線最大持續(xù)工作電流 30 ? ? API N os353 a x ??? ??????? ? 依據(jù) T=3500h，在《發(fā)電廠電氣部分》 205P 圖 617 查得經(jīng)濟(jì)電流密度 j 為：，結(jié)合最大持續(xù)工作電流 gmaxI ， 可得： ? ?2m a x mmjIS g ??? 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 1）》 2 7 7 P 表 426，選擇鋁母線型號(hào)及參數(shù)見(jiàn)表 58： 表 58 D（ mm） 截面 )( 2mm 載流量 )(A 重量 )( mKg 電阻 )/10( 4 m?? 集膚效應(yīng)系數(shù) fK 截面系數(shù) )( 3cmW 慣性半徑 )(2 cmR 35 1370 0. 875 （ 2）母線選擇校驗(yàn) 按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn) ??????? ???? alalK AIK al 1 0 3 6 ??? AIg 920max ? alKII ?max （滿足條件） 按電暈電壓校驗(yàn) 對(duì) 35KV及以上電壓的母線（硬母線和軟母線）應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍缣?氣象條件校驗(yàn)電暈電壓，使工作電壓小于臨界電暈電壓 KVaLmKU glj 203)(84 ??????? ????? KVUg 35? glj UU ? （滿足條件） 按熱穩(wěn)定校驗(yàn) mmS ? 31 fj KtCI ??=141 2mm fj KtCIS ???（滿足條件） 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2223 /)/( cmkgwaiL sh ???? ? ?? 2/600 cmkgyv ?? ?? ?xu （滿足條件） 因此，經(jīng)過(guò)各種校驗(yàn)都能滿足條件，選擇此種型號(hào)的母線?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓（ 100、 V3/100 ） 和小電流（ 1A），其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)截測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)裝置等。 10KV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 （ 1） 10 KV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的工作情況基本一致，故可選用同一類型隔離開(kāi)關(guān)。 表 51 型號(hào) 額定電壓 額定電流 額定斷流量 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 (4s) SW235/1000 35 1000A 選擇校驗(yàn) （ 1）額定開(kāi)斷電流校驗(yàn) kAIN ? kAI ? Nbr KII? (滿足條件 ) （ 2）額定電壓校驗(yàn) 23 kvVN 35? kvVN 35s ? sNN VV? (滿足條件 ) （ 3）額定電流校驗(yàn) AI 1000e ? AIg 779max? maxge II? (滿足條件 ) （ 4）動(dòng)穩(wěn) 定校驗(yàn) kAIes ? kAIsh ? shes II ? (滿足條件 ) （ 5）熱穩(wěn)定校驗(yàn) ????????? II 取 ss 4t ? ， stz ? kAttI ddz ??? kAIr ? ddzr ttII ?? (滿足條件 ) 10KV 側(cè)出線斷路器及分段斷路器的選擇 （ 1） 10KV 側(cè)出線斷路器及分段斷路器的工作情況基本一致 ,故可選用同一型號(hào)斷路器 10KV側(cè)母線最大持續(xù)工作電流。 （ 4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一 致 。 21 表 42 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA )3(kI )3(39。39。39。本次設(shè)計(jì)采用歐姆法。 （ 3）系統(tǒng)中電機(jī)均為理想電機(jī)。 （ 4） 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。對(duì)于本次設(shè)計(jì) 35kV 變壓器總?cè)萘坎淮螅淅@組容量對(duì)于造價(jià)影響不大，所以采用100/100/100 的容量比。 根據(jù)相關(guān) 規(guī)程規(guī)定，在滿足電壓正常波動(dòng)情況下可以采用手動(dòng)（不帶負(fù)荷）調(diào)壓方式，手動(dòng)調(diào)壓方式的變壓器便宜維修方便。 （ 2） 根據(jù)變電站 的 負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變?nèi)萘浚瑢?duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 60％。 圖 31橋形接線 14 （ a）內(nèi)橋接線 （ b）外橋接線 主變壓器選擇 (1)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變?yōu)橐恕? 橋形接線只用 3臺(tái)斷路器，比具有 4 條回路的單母線接線節(jié)省了一臺(tái)斷路器，并且沒(méi)有母線，投資省，看可靠性不高，只適用于小容量發(fā)電廠或變電站，或作為最終將發(fā)展為單母線分段或雙母線的工程初期接線方式，也可用于大型發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng) /備用變壓器的高壓側(cè)接線方式。因而該線路一般適用于線路較長(zhǎng)（相對(duì)來(lái)說(shuō)線路的故障幾率較大）和變壓器不需要經(jīng)常切換（如火電廠）的情況；而外橋接線在運(yùn)行中的特點(diǎn)相反，適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。 二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 調(diào)相設(shè)備 ： 調(diào)相設(shè)備，因?yàn)樵谥刎?fù)荷是使電流超前，輕負(fù)荷時(shí)使電流滯后，所以用來(lái)進(jìn)行電壓的調(diào)整。 隔離開(kāi)關(guān)用于輸、配電線路， 在檢修 斷路器等 電氣設(shè)備時(shí) 斷開(kāi) 它們以隔離電源 ，有時(shí)用來(lái)切換母線環(huán)。變壓器由單相變壓器和三相變壓器。 35kv 側(cè)功率因數(shù) ?? ,年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) T=3500h，年最大負(fù)荷數(shù) MVAP 45max ? ,其中重要負(fù)荷占 60%，最大一回負(fù)荷為 6MVA,采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。依據(jù)負(fù)荷分析的數(shù)據(jù)，選擇合適主變壓器容量及主變壓器