【正文】 70 ????? 在 xh 高度避雷針的保護最小寬度 mhhb xx )( 0 ???? 0? ， 所以變電站內的設備均在避雷針的聯(lián)合保護范圍內。因此，我們必須研究變壓器有哪些故障和不正常運行狀態(tài)，以便采取相應的保護措施。 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內兩種故障。油箱內故障時 產生的電弧，不僅會損壞繞組的絕緣、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、后備保護分開設置 （ 2）成套保護裝置，重要變壓器雙重化配置 38 縱聯(lián)差動保護整定 以雙繞組變壓器為例來說明實現(xiàn)縱差動保護的原理，如下圖所示 : 圖 61 變壓器縱差動保護的原理接線 變壓器的縱聯(lián)差動保護在正常運行和外部故障時，理想情況下，流入差動繼電器的電流等于零。在滿足選擇性的條件下，還要保證內部故障時有足夠的靈敏系數(shù)和選擇性。 （ 4）躲過 11 千伏側外部短路時的最大不平衡電流： )(3 1 52 1 AIKI dz ????? 躲過勵磁涌流： )(3 1 52 1 AIKI ebdz ????? （ 5）差動繼電器動作電流和差動線圈匝數(shù) 差動繼電器動作電流： )(17210 AI jsjdz ????? 差動線圈匝數(shù)： )(1760 tW jscd ??? 選用 2?cdW 為 4t 繼電器的實際動作電流： )(15460 AIjbjdz ???? 保護的一次實際動作電流： )( AIjbdz ???? （ 6）非基本側工作線圈匝數(shù)和平橫圈匝數(shù)： )( 101 tW jsfph ????? )( tW jsfiph ??????? ， 選用 ?? phWW ， tWg 1210 ? （ 7）制動系數(shù)按躲過 35KV側外部短路的最大不平衡電流選擇 3 2 )( 351 1 0 ?????? UUfKKK IIXhzh 制動線圈匝數(shù)： dz js ?W，選用 tW 2zhz ? （ 8）校驗保護的靈敏系數(shù)： 在 最小運行方式下， 35KV 側出口處發(fā)生兩相短路時，保護裝置靈敏度最低，所。本設計站主變的容量較大，且為三繞組變壓器，考慮到外部故障時不平衡電流的影響大于勵磁涌流影響的實際情況，我們決定選用 BCH1型繼電器構成縱差動保護，它具有以下特點： BCH1型帶制動特性的助磁式差動繼電器，用于構成雙繞 組及三繞組變壓器的差動保護，由于具有一個制動線圈，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型差動繼電器， BCH1型差動繼電器多用于以下保護中： （ 1）帶有載調壓裝置的變壓器的差動保護 （ 2）多側電源的三繞組變壓器的差動保護 39 （ 3）同一電壓側經過兩個斷路器接到系統(tǒng)的變壓器（如高壓側為內橋接線或多角型接線）的差動保護 . 縱差動保護的整定計算 （ 1） 變壓器差動保護參數(shù)計算結果 如下表 61 表 61 名稱 各側數(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）躲過電流互感器二次回路斷線的最大負荷電流 AII edz ??? 保護基本側的動作電流： AI 29234jsdz ? 40 確定差動繼電器的動作工作電流和基本側差動線圈匝數(shù) 差動繼電器的動作電流： )(210 AI III jbe jsjbdzjbejsjbjdz ????? ? ????? 差動線圈匝數(shù)： )( tjbjsdz AW wjscd ?????? 實際整定匝數(shù)選用： )(1tW zcd ?? 繼電器的實際動作電流： )(60160 AIjbjdz ???? 保護裝置的實際動作電流： )( AIII jbejsjbdzjbdz ????? ???? （ 1）確定非基本側工作線圈和平衡線圈匝數(shù)： ??????? bjsfiphW ??? jsfiphW = ??? 選取 )(1102 tW fij ??????? 實際工作線圈匝數(shù)： )(1102 tW fij ??????? （ 2）驗算保護裝置 的動作選擇性 基本側的二次動作電流為： )(24467525)( AI dz ???????? 差動線圈匝數(shù) )(1)( ttWcdj s ??? 由于精確計算匝數(shù)大于原整定匝數(shù)，故可取 )(12 tWcd ?? （ 3）校驗保護的靈敏系數(shù) 當系數(shù)最小運行方式下， 11 千伏側出口出發(fā)生兩相短路時。由于這些因素的影響，變壓器差動保護的不平衡電流遠比差動保護的大。此外，對于中性點不接地運行的星形接線方式變壓器，外部接地短路時有可能造成變壓器中性點過電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運行方式下會發(fā)生變壓器的過勵磁，引起鐵芯和其它金屬構件的過熱。這些故障的發(fā)生會危害電力系統(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 ，大接地電流電網側線圈和引出線的接地短路以及線圈間短路的縱差動保護或電流速斷保護。作為電力線路、電力變壓器短路或過載保護，可選用 RW3RW RW9RW11 等系列；作為電壓互感器（ 3110KV）的短路保護，可選用 RW10 或者 RWX0 等系列。 根據電壓等級，查《電力工程設計手冊（ 3）》 1 4 4 2 P 表 284(見附表 2)，避雷器參數(shù)見表 510 33 表 510 型號 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 （ 1）滅弧電壓校驗（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）母線型號選擇 35KV側母線最大持續(xù)工作電流 30 ? ? API N os353 a x ??? ??????? ? 依據 T=3500h，在《發(fā)電廠電氣部分》 205P 圖 617 查得經濟電流密度 j 為：，結合最大持續(xù)工作電流 gmaxI ， 可得： ? ?2m a x mmjIS g ??? 查《電力工程設計手冊（ 1）》 2 7 7 P 表 426，選擇鋁母線型號及參數(shù)見表 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 按導體長期發(fā)熱允許電流校驗 ??????? ???? alalK AIK al 1 0 3 6 ??? AIg 920max ? alKII ?max （滿足條件） 按電暈電壓校驗 對 35KV及以上電壓的母線（硬母線和軟母線）應根據當?shù)厍缣?氣象條件校驗電暈電壓，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 mmS ? 31 fj KtCI ??=141 2mm fj KtCIS ???（滿足條件） 按動穩(wěn)定校驗 2223 /)/( cmkgwaiL sh ???? ? ?? 2/600 cmkgyv ?? ?? ?xu （滿足條件） 因此，經過各種校驗都能滿足條件，選擇此種型號的母線?；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），其一次側接在一次系統(tǒng)，二次側截測量儀表與繼電保護裝置等。 10KV 側隔離開關的選擇 （ 1） 10 KV 側隔離開關的工作情況基本一致，故可選用同一類型隔離開關。 表 51 型號 額定電壓 額定電流 額定斷流量 動穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 (4s) SW235/1000 35 1000A 選擇校驗 （ 1）額定開斷電流校驗 kAIN ? kAI ? Nbr KII? (滿足條件 ) （ 2）額定電壓校驗 23 kvVN 35? kvVN 35s ? sNN VV? (滿足條件 ) （ 3）額定電流校驗 AI 1000e ? AIg 779max? maxge II? (滿足條件 ) （ 4）動穩(wěn) 定校驗 kAIes ? kAIsh ? shes II ? (滿足條件 ) （ 5）熱穩(wěn)定校驗 ????????? II 取 ss 4t ? ， stz ? kAttI ddz ??? kAIr ? ddzr ttII ?? (滿足條件 ) 10KV 側出線斷路器及分段斷路器的選擇 （ 1） 10KV 側出線斷路器及分段斷路器的工作情況基本一致 ,故可選用同一型號斷路器 10KV側母線最大持續(xù)工作電流。 （ 4） 與整個工程的建設標準應協(xié)調一 致 。 21 表 42 短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA )3(kI )3(39。39。39。本次設計采用歐姆法。 （ 3）系統(tǒng)中電機均為理想電機。 （ 4） 在選擇繼電保護方式和進行整定計算，需以各種短路時的短路電流為依據。對于本次設計 35kV 變壓器總容量不大，其繞組容量對于造價影響不大，所以采用100/100/100 的容量比。 根據相關 規(guī)程規(guī)定，在滿足電壓正常波動情況下可以采用手動（不帶負荷）調壓方式，手動調壓方式的變壓器便宜維修方便。 （ 2） 根據變電站 的 負荷性質和電網結構來確定主變容量，對有重要負荷的變電站應考慮一臺主變壓器停運時，其余主變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一、二級負荷；對一般性變電站，當一臺主變停運時，其余主變壓器應能保證全部負荷的 60％。 圖 31橋形接線 14 （ a）內橋接線 （ b）外橋接線 主變壓器選擇 (1)對大城市郊區(qū)的一次變，在中、低壓側構成環(huán)網情況下，裝兩臺主變?yōu)橐恕? 橋形接線只用 3臺斷路器，比具有 4 條回路的單母線接線節(jié)省了一臺斷路器，并且沒有母線，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)電機組的啟動 /備用變壓器的高壓側接線方式。因而該線路一般適用于線路較長（相對來說線路的故障幾率較大）和變壓器不需要經常切換（如火電廠）的情況；而外橋接線在運行中的特點相反，適用于線路較短和變壓器需要經常切換的情況。 二級負荷一般要有兩個獨立電源供電，且當任何一個電源失去后，能保證全部或大部分二級負荷的供電。 調相設備 ： 調相設備，因為在重負荷是使電流超前，輕負荷時使電流滯后，所以用來進行電壓的調整。 隔離開關用于輸、配電線路， 在檢修 斷路器等 電氣設備時 斷開 它們以隔離電源 ，有時用來切換母線環(huán)。變壓器由單相變壓器和三相變壓器。 35kv 側功率因數(shù) ?? ,年最大負荷利用小時數(shù) T=3500h，年最大負荷數(shù) MVAP 45max ? ,其中重要負荷占 60%，最大一回負荷為 6MVA,采用中性點不接地的運行方式。依據負荷分析的數(shù)據，選擇合適主變壓器容量及主變壓器