【正文】 壓 低 壓 高低 高 中 中低 空 載 負(fù)載 SFSZ950000/110 50000 110177。 ”（《 35～ 110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條） 主接線設(shè)計(jì)的基本要求為： (1)供電可靠性。 (3)經(jīng)濟(jì)性。 (5)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。 系統(tǒng)接線圖如下： 圖（ 31） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 10 四、 短路電流計(jì)算 一、 概述 短路的原因 1）電氣設(shè)備或 載流導(dǎo)體 等因絕緣老化、遭受機(jī)械損傷， 雷擊、過(guò)電壓 等原因 引起絕緣損壞； 2）架空線路因大風(fēng)、 導(dǎo)線覆冰引起電桿倒塌等，或因鳥(niǎo)獸跨接裸體導(dǎo)體等； 變壓器 T 1 變壓器 T 2系統(tǒng)一系統(tǒng)二110 KV 母線35 KV 母線10 KV 母線河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 11 3）電氣設(shè)備因設(shè)計(jì)、安裝、 維護(hù)不良 等 所致的設(shè)備缺陷引發(fā)的短路； 4）運(yùn)行人員違反安全 操作規(guī)程而誤操作，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)，線路或設(shè)備檢修后不拆除接地線直接 加上電壓等 。所以 ,為了變電站更加安全的運(yùn)行 ,在短路電流上我們需考慮電 纜電阻。 短路 的 種類 1）三相短路。 三相短路是對(duì)稱短路，此時(shí)三相電流和三相電壓仍然是對(duì)稱的，只是三相電流特大。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 12 短路全電流 id由對(duì)稱的周期分量 zi 和不對(duì)成的非周期分量 fi 兩部分合成，即 d z fi i i??。 2） 短路全電流最大有效值 Ich（第一周期短路全電流有效值）：用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 6） 短路后 后的短路容量 ：用來(lái)校驗(yàn)斷路器的遮斷容量。在比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)路低電壓電網(wǎng)，常采用有名值計(jì)算法計(jì)算短路電流。2 ????? Dj I河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 18 短路沖擊電流為：（ KM去值 ） 8 . 4 9 ( K A )3 . 3 3 521 . 8I2K 1M1 ????chi )( 22 KMIKi Mch ???? )( 32 KAIKi Mch ???? 沖擊電流最大有效值為： )( 11 KAIch ?? )( 22 KAII ch ?? )( 33 KAII ch ?? 四、 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn)名稱 短路電流周期分量起始有效值（ KA） I〃 短路全電流最大有效值（ KA） Ich 短路電流沖擊值（ KA） ich 110kV 母線（并列） 35kV 母線（并列） 10kV 母線（并列） 五、 線路保護(hù) 一、 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 在整個(gè)電力系統(tǒng) 運(yùn)行中， 由于人為因素或大自然的原因，會(huì)發(fā)生這樣那樣)( * 3103 KAI Dj ?????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 19 的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。 （ 3） 電力系統(tǒng)中 電壓 下降，使大量的用戶正常工作時(shí)遭受破壞或產(chǎn)生廢品 。切除故障的時(shí)間常常要求小到十分之幾甚至百分之兒秒，實(shí)踐證明只有在每個(gè)電氣元件上裝設(shè)一種具有“繼電特性”的自動(dòng)裝置才有可能滿足這個(gè)要求。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。 因此應(yīng)根據(jù)電纜系統(tǒng)的特點(diǎn)制定合 理的保護(hù)方案， 爭(zhēng)取做到可靠、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì) 。后備保護(hù)有分為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)兩種形式： 遠(yuǎn)后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)作時(shí)，由相鄰 組件 實(shí)現(xiàn) 后備 保護(hù) 。 ，保護(hù)裝置應(yīng)以足夠小的動(dòng)作時(shí)限去切除故障 ，在必須加速時(shí)，可無(wú)選擇性地跳閘而由自動(dòng)重合閘裝置來(lái)糾正保護(hù)的無(wú)選擇性動(dòng)作。 。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 21 雜化，或不能達(dá)到完全的后備保護(hù)作用時(shí)，允許縮短后備范圍。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù) 它的基本 任務(wù)是： 組件 發(fā)生故障時(shí)，由該 組件 的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給故障 組件脫離點(diǎn)最近 的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障 組件 及時(shí)從電力系統(tǒng) 中脫離 ， 并且 最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng) 組件 本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求 (如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等 )。 繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來(lái)保證。 對(duì)于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。 二 、 輸配電線保護(hù) 設(shè)計(jì)的線路保護(hù)應(yīng)滿足《繼電保護(hù)和全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ683等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。送電線路的后備保護(hù)分為遠(yuǎn)后備和近后備兩類 ， 一般采用遠(yuǎn)后備。 變壓器的內(nèi)部故障分為油箱外故障和內(nèi)故障。變壓器的不正常狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起的過(guò)電流，外部接地短路引起的過(guò)電流和中性點(diǎn)過(guò)電流；由于負(fù)荷超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷，以及由于漏油等原因而引起的油面降低。 輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)的斷路器。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響，在導(dǎo)油管中油流速度約為 。 (1) 容量為 6300KVA 以下的變壓器，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為變壓器相間短路保護(hù)的主 保護(hù)。 2） 復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）啟動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) ，一般用于大容量升壓變壓器及過(guò)電流保護(hù)靈敏性不滿足要求的降壓變壓器 。 110KV 及以上中性直接接地電網(wǎng)中， 若電網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，為防止發(fā)生接地短路時(shí)中性點(diǎn)不接地的變壓器（低壓側(cè)有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行， 應(yīng)裝設(shè)反映外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。對(duì)于無(wú)經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷或跳閘 。 變壓器縱聯(lián) 差動(dòng)保護(hù) 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，由于變壓器的勵(lì)磁 涌 流、變壓器兩側(cè)電流相位不同、兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同、變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭等原因 ，使差動(dòng)繼電器中有不平 衡電流流過(guò)，且這些不平衡電流遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)及線路差動(dòng)保護(hù)的大。 ，由于其額定工作時(shí)的磁通密度相當(dāng)于近于鐵心的飽和磁通密度，因此在多電壓或者低頻率等異常方式下，要注意變壓器的過(guò)勵(lì)磁故障。因此，在差動(dòng)回路中所產(chǎn)生的不平衡電流也就較大。 所以不可能再 用重新選擇平衡線圈匝數(shù)的方法來(lái)消除這個(gè)不平衡電流。 ，縱差保護(hù)均不能動(dòng)作。 根據(jù)變壓器的容量和系統(tǒng)短路電流水平的不同， 保護(hù)采用帶 過(guò)電流保護(hù)、 低電壓 、 不帶低電壓閉鎖的 以及負(fù)序過(guò)電流 過(guò)電流保護(hù) 等 。 ，變壓器各側(cè)均應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)； 作為變壓器差動(dòng)保護(hù)的后備，要求它動(dòng)作后啟動(dòng)總出口繼電器。 保護(hù)的安裝地點(diǎn)應(yīng)能夠反應(yīng)變壓器所有繞組的過(guò)負(fù)荷情況， 就 雙 繞組 升 壓變壓 器 而言 ，過(guò)負(fù)荷保護(hù)通常裝設(shè)在 低 壓側(cè) 一端 。 1n 電流互感器變比。 （ 1）動(dòng)作電流的整定。 靈敏度校驗(yàn) ( 3 )( 2 ) 2 . m in 1 .5dm m x d dzIKK I?? 式中： mxdK 相對(duì)靈敏系數(shù)； (3) 最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路穩(wěn)態(tài)電流 (A)； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 31 dzI 保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流（ A） 。 NI 基本側(cè)的變壓器額定電流。 重新計(jì)算繼電器動(dòng)作電流和保護(hù)的動(dòng)作電流： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 33 ow .c a lo p r .c a l100 7( )14AWWAI? ? ? 保護(hù)一次實(shí)際動(dòng)作電流為： . 7 6 0 0 4 2 0 0 ( )1o p r c a l T Ac o nInI o p AK ?? ? ? 確定非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平衡線圈匝數(shù)： 2. 2. 38 . 5. . 38 . 52. 38 . 54 .5 8 4 .3 3 0 .0 5 8 ( )4 .3 3N b N nnb c alNnIIWtI ? ?? ? ? 2. 2. 11 0. . 11 02. 11 04 .5 8 4 .5 5 0 .0 0 6 6 ( )4 .5 5N b N nnb c alNnIII ? ?? ? ? 所以選： . .3 8 .5 . .1 1 0 1( )n b c a l n b c a lW W t?? . . . 1 1 4 1 5 ( )w s e t d s e t b s e tW W W t? ? ? ? ? 整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的誤差： ... 38 . 5 0. 05 8 1 . 05 8 15nb c al nb s e ternb c al d s e tWWf ? ?? ? ? ? ???﹤ ... 11 0 06 6 1 66 06 6 15nb c al nb se ternb c al d se tWWf ? ?? ? ? ? ???﹤ 靈敏系數(shù)校驗(yàn)： . m i n.31 9 7 9 02 2 . 0 2 24200c o n ks e no p bKIKI??? ? ? ? 由以上計(jì)算可得： DCD2 型差動(dòng)繼電器的插頭位置在 A2B1 時(shí)滿足要求。若變壓器容量相等，則 .max 1LNmIIm? ? m 并列運(yùn)行的變壓器臺(tái)數(shù)； NI 變壓器的額定電流； （ 2） 對(duì)降壓變壓器，應(yīng)考慮負(fù)荷中電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的最大電流，則 /.max .maxL ss LI K I? ssK 自起動(dòng)系數(shù)。 整定計(jì)算 50000 2 6 2 . 4 4 ( )3 3 1 1 0NNNSIAU? ? ?? 由于選用 的是兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，所以： . m a x 2 262. 44 524. 88 ( )1LNmI I Am? ? ? ?? 圖 53 變壓器的連接方式 /.maxLI 的確定（歸算至 110kv 側(cè)） 10 10 5 0 8 0 .5 ( )3 Nk v s s kvSI K AU?? 35 35 6 6 9 ( )3 Nk v s s kvSI K AU?? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 36 / . m a x 10 35321 1 10 35( ) 2 ( 50 80 .5 66 9 ) 2 13 49 .4 4( )11 0 11 0L k v k vTTI I I AKK? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 確定 (2).minKI *** 13 0 . 2 0 . 1 2 8 0 . 1 6 422TTXXX ? ?? ? ? 2 2* (1 1 5 )0 . 1 6 4 2 1 . 7100BBUXX S? ? ? ? ( 3 ). m a x 110 2 9 2 7 . 5 ( )3 2 1 . 7SK EIAX? ? ?? ( 2 ). m in 3 3 1 1 0 2 5 3 5 ( )22 3 2 1 . 7SK EX? ? ? ? ?? 對(duì)考慮情況（ 1）： . m a x 1 .2 5 2 4 .8 8 7 4 0 ( )0 .8 5r e lop LreKI I AK? ? ? ? ( 2 ). m in 2535 740Ks e n opIK I? ? ?﹥ （符合要求） 對(duì)考慮情況（ 2）： / . m a x 13 49 .44 19 02 .7 ( ) 5re lop LreKI I AK? ? ? ? ( 2 ). m in 2535 n opIK I? ? ?﹥ (符合要求 ) 七、 備用電源自動(dòng)投入裝置 備用電源自動(dòng)投入裝置（ BZT）可裝設(shè)在備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)或備用變壓器高壓側(cè)開(kāi)關(guān)上，也可裝在雙電源供電的變電所分列運(yùn)行的母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)上，當(dāng)供河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 37 電線路發(fā)生故障時(shí)， BZT自動(dòng)投入，以保證供電的可靠性和縮短繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。當(dāng)任一電源線路發(fā)生故障時(shí)，它的斷路器跳閘，該母線失去電源，在 BZT 的作用下，分段開(kāi)關(guān) QF5 自動(dòng)投入，則可保證全變電所的不間斷供電。 KV KV2 為抵押繼電器， KV1 用于反應(yīng)工作母線電壓的消失， KV2 為備用電源監(jiān)視器。 BZT 的動(dòng)作情況如下。若此時(shí)備用母線上電壓正常， KV2 的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，于是 KT線圈有電，其接點(diǎn)延時(shí)后閉合，使中間繼電器 KM1 有電，接通 QF3 的跳閘線圈，QF3 接點(diǎn)切斷，其輔助接點(diǎn) 33閉合，使 KM2 有電，向 QF2 送出合閘脈沖，使備用電源投入。 當(dāng) 母線 上 發(fā)生故障 時(shí) ，將使 連 接于母線上的所有元件 在修復(fù)故障 母線 期間 ， 或轉(zhuǎn)換到另一組無(wú)故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電。 利用變壓器過(guò)流保護(hù)切除低壓母線