【正文】 ……………………………………………………37第二節(jié) 系統(tǒng)線路繼電保整定計算………………………………………42第八章 變電所電力變壓器的保護……………………………………………45第一節(jié) 電力變壓器繼電保護基本知識…………………………………45第二節(jié) 變壓器繼電保護計算……………………………………………48第九章 控制及信號回路………………………………………………………51結束語……………………………………………………………………………55附錄A：負荷統(tǒng)計表……………………………………………………………56附錄B：參考文獻………………………………………………………………58附錄C：圖紙檢索表及附圖……………………………………………………58第一章 負荷等級的劃分第一節(jié) 供電方案供電電壓采用6KV，雙回路6KV電源引自不同區(qū)域變電所（電壓等級高于35KV），導線型號為LGJ95，在丁戊六采區(qū)工礦設一座6KV變電所。 在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷 ，應視為特別重要的負荷。 ，將在政治、經濟上造成較大損失時。三、不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷 。供電電源應符合下列規(guī)定：電氣主接線的基本要求:可靠性：（1）研究可靠性應注意的問題： A、應重視網(wǎng)內外長期運行的實踐經驗及其可靠性的運行分析。（2）具體要求： A、斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。靈活性：主接線應滿足在調度、檢修時的靈活性。（1）投資省A、主接線要求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關、電流互感器和電壓互感器、避雷器等一次設備。（2）占地面積小，主接線設計要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。 母線（bus）實質上是主接線電路中接受和分配電能的一個電氣聯(lián)結點，形式上它將一個電氣聯(lián)結點延展成一條線，以便于多個進出線回路的聯(lián)結。單母線不分段接線圖 單母線制的可靠性和靈活性都較低，母線或連接于母線上的任一隔離開關發(fā)生故障或檢修時，都將影響全部負荷的用電。，具有多臺主變壓器同時運行的變電所，應采用變壓器分列運行。當有繼電保護或自動切換電源要求時，低壓側總開關和母線分段開關均應采用低壓斷路器。 綜合各方面因素，設計出供配電系統(tǒng)主接線方案如圖（附錄）所示。 計算負荷是設計時作為選擇工廠供配電系統(tǒng)供電線路的導線截面、變壓器容量、開關電器及互感器等的額定參數(shù)的依據(jù)。 短時運行工作制（短暫工作制） 用電設備的運行時間短而停歇時間長，在工作時間內，用電設備的溫升尚未達到該負荷下的穩(wěn)定值即停歇冷卻，在停歇時間內其溫度又降低為周圍介質的溫度，這是短暫工作的特點。工作時間內設備溫度升高，停歇時間溫度又下降，若干周期后，達到一個穩(wěn)定的波動狀態(tài)。這里僅介紹需要系數(shù)法。所以Kd只能靠測量統(tǒng)計確定當Kd值有一定變動范圍時，取值要作具體分析。變壓器的有功功率損耗由兩部分組成： 一部分是變壓器在額定電壓UN時不變的空載損耗△P0，也就是鐵損△PFe；另一部分是隨負荷而變化的繞組損耗，即有載損耗△Pl，也就是銅損△PCu。 六、供電系統(tǒng)的電能損耗1．供電線路年電能損耗的計算式中——按計算負荷求得的線路最大功率損耗； ——年最大負荷損耗時間（小時數(shù)）。二、無功功率補償?shù)谋匾裕合到y(tǒng)的無功功率對電壓影響極大，無功功率不足，將引起電網(wǎng)電壓下降，而無功過剩將引起電網(wǎng)電壓偏高。要維持整個系統(tǒng)的電壓水平，就必需有足夠的無功補償容量，實行無功分區(qū)分壓就地平衡，同時要求有足夠的無功調節(jié)能力，在允許的電壓偏差范圍內，采用調壓與補償電容器相結合的措施，實現(xiàn)高峰負荷時較高電壓運行和低谷負荷時較低電壓運行的逆調壓要求。當cosφ=0．7時，無功功率和有功功率在電網(wǎng)中產生的電能損耗基本相當，即此時電網(wǎng)中線路和變壓器的損耗有一半是由無功功率引起的。一般說來，35kV及以上電網(wǎng)，因輸電線路截面較大，等值串聯(lián)電抗X要比電阻R大得多，電網(wǎng)線路和變壓器的阻抗主要是感性電抗，XR。三、電容器安裝的一般規(guī)定：無功補償應根據(jù)就地平衡和便于調整電壓的原則進行配置。根據(jù)這一要求，有必要進行無功功率補償。二、短路的危害： 短路電流IK遠大于正常工作電流，短路電流產生的力效應和熱效應足以使設備受到破壞。 不對稱短路可能在系統(tǒng)中產生復雜的電磁過程，從而產生過電壓等新的危害。2）所有同步電機都具有自動調整勵磁裝置（包括強勵裝置）。計算容量 應按本工程設計的規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃。我國的中壓系統(tǒng)采用中性點不接地系統(tǒng)，主要就是為了避免單相接地造成的停電事故。電纜線路中，電阻和電抗成分大致相當，因此不能忽略電阻。在中、高壓系統(tǒng)中，因短路阻抗以電抗為主，故可認為變壓器短路阻抗就是短路電抗，即，但對于低壓系統(tǒng)，或電纜線路的中壓系統(tǒng)，當電阻不能忽略時，就要分別計算短路阻抗中的短路電阻和短路電抗，這時計算方法如下：以、為基值的標幺值為： 因為，故 3．串聯(lián)電抗器阻抗計算 串聯(lián)電抗器的主要作用是限制短路電流的大小，一般用混凝土澆灌固定，故又稱為水泥電抗，其名牌上給出的參數(shù)為額定電壓、額定電流、電抗百分數(shù)。（5） 電源電壓標幺值≈1，則短路電流標幺值≈1/（6） 將短路電流標幺值轉換為有名值。考慮到以上因素，在各個變壓器高壓側、低壓側分別設置一個短路點。其短路電流計算有以下一些特點：（1）配電變壓器高壓側可以看成是無限大容量電源。為取消T，應有，故=110KV畫出短路回路的阻抗圖如下所示。正確的選擇電氣設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟運行的重要條件。電氣設備的選擇應遵循以下兩個原則：；。母聯(lián)斷路器回路一般可取變壓器回路總的Imax；出線回路應該考慮出線最大負荷情況下的Imax。斷路器選擇和校驗的原則就是：按正常工作狀態(tài)選擇，按短路狀態(tài)校驗。④動穩(wěn)定校驗 ： ：ish=(kA) DW15630斷路器的極限通過電流=40(kA) ish 符合動穩(wěn)定要求⑤熱穩(wěn)定校驗： ：Qdt=Ish2tim=188(kA2S) DW15630斷路器的4秒熱穩(wěn)定電流： It2t=2524=2500(kA2S)Ish2tim It2t 符合熱穩(wěn)定要求通過以上校驗可知。6kV隔離開關的選擇 (1)額定電壓：Ue=6kV (2)額定電流：Ie6kv變電所最大長期工作電流Igmax （考慮變壓器事故過負荷的能力40%）(3)根據(jù)有關資料選擇GN610T/600型隔離開關型號數(shù)量技術參數(shù)額定電流I（A）極限通過電流 (kA)熱穩(wěn)定電流(kA/s)GN610T/600226002520/4(4)校驗：①Ue=6kV=UN②I=600A173A③動穩(wěn)定校驗 ： 6kV母線短路三相沖擊電流：ish=(kA) GN610T/600斷路器的極限通過電流=25(kA) Ish 符合動穩(wěn)定要求④熱穩(wěn)定校驗： 6kV母線短路熱容量：Qdt=Ish2tim=(kA2S) GN610T/600斷路器的4秒熱穩(wěn)定電流： It2t=2524=2500(kA2S)Ish2tim It2t 符合熱穩(wěn)定要求通過以上校驗可知，6kV側所選GN610T/600斷路器完全符合要求。5）、應考慮線路的經濟運行。在本次設計6KV側采用屋內配電裝置，因此采用硬鋁排母線。（二）6kV側母線選擇按最大持續(xù)工作電流選擇導線載面S即：Igmax≤KQIP ；Igmax=173A待建變電所最熱月平均氣溫為35℃（估計），查表得KQ=IP=194A173A所以預選LGJ2400導線校驗：① 熱穩(wěn)定校驗： S選=2400mm2Smin=158mm2 符合要求②動穩(wěn)定校驗：因為選用導線S選=2400mm235mm2 滿足架空線路的安全機械強度要求，故不必校驗。繼電器應接于電流互感器的二次繞組中，以便與高壓側隔離，并能在低電壓、小電流情況下工作。各種繼電器之間只是工作原理不同，反應出來的特性是一樣的。二、 電流保護裝置的接線方式電流保護是反應電流量變化的保護，是供配電系統(tǒng)應用最廣泛的一種保護。在不同的接線方式中，流入繼電器的電流與電流互感器二次電流并不都相等。這這種接線方式中，通過繼電器的電流就是電流互感器的二次電流，所以其接線系數(shù)總等于1。3．兩相一繼電器兩相電流差接線方式：這種接線方式采用兩個電流互感器和一個繼電器。3）.當WU兩相短路時，流入繼電器的電流為互感器二次電流的2倍，故接線系數(shù)為2。三、中壓單端供電網(wǎng)絡的故障形式中壓單端供電網(wǎng)絡為中性點不接地系統(tǒng)，其線路常見的故障形式有：1． 相間短路 包括三相短路和兩相短路。但系統(tǒng)在非單相接地時，三相電流之和為零；而單相接地時，三相電流之和不為零，且三相對地電壓之和也不為零。 2．定時限過電流保護動作電流的整定應考慮以下兩個因數(shù)： 1）為保證過電流保護在本保護線路正常運行時不動作，其一次側動作電流應大于線路上可能出現(xiàn)的最大負荷電流（尖峰電流），即 2）由于被保護線路的后一級線路上出現(xiàn)短路時，短路電流可能使本保護電流繼電器起動，為保證在后一級線路上的短路故障切除后，保護能可靠地返回，以滿足性要求。所以， 比較上述兩種因數(shù)，顯然，按2）的動作電流取值較大。 3．定時限過電流保護動作時間的設定是為了使過電流保護具有選擇性。 離電源最遠的系統(tǒng)末端元件保護動作時間可以取為零，即取消保護裝置中的時間繼電器，以更好地滿足保護快速性的要求。校驗條件為： /式中 ——最小運行方式下，被保護線路末端兩相短路電流； ——定時限過電流保護的一次側動作電流； ——定時限過電流保護的靈敏系數(shù)。這樣，如果線路級數(shù)較多時，則愈靠近電源處，保護的動作時間愈長，而靠近電源處的短路電流又很大，這對系統(tǒng)有是一個威脅，這是過電流保護在原理上存在的缺點。即故障電流越大，動作時限越短。2．反時限過電流保護的動作時間整定：由于反時限過電流保護動作時限隨電流大小而改變，因此，整定的時間必須指出是某一電流值或動作電流的某一倍數(shù)下的動作時間。 2．電流速斷保護的靈敏度校驗 作為保護范圍的量化依據(jù)，電流速斷保護的靈敏系數(shù)，按最小運行方式下保護安裝處兩相短路校驗，要求： /式中 ——本保護線路首端系統(tǒng)最小運行方式下的兩相短路電流； ——電流速斷保護動作電流。（2）系統(tǒng)中電力設備與地之間也會出現(xiàn)電容電流，考慮這個因素，在不同電壓等級下的電力設備引起的電容電流增殖計算如下表所示。它的大小與動作時間有關，若保護為瞬時動作，為防止故障電流 態(tài)分量的影響，一般取4~5；若保護為延時（）動作，~。否則應采取中性點加消弧線圈等限制措施。(2) 確定電流互感器的變比：因為線路上的最大負荷電流為382A，由互感器的百分之十誤差曲線，或根據(jù)經驗取值法，即電流互感器的變比，取=650/5=130。這種故障的特點是：短路相上電流急劇增加為正常電流的若干倍，因此可采用反應電流過量而動作的過電流保護裝置來加以保護。繞組匝間短路時也會使故障點電流增加，但增加的多少與短路匝數(shù)有關，但短路匝數(shù)不多時，故障電流與正常電流差異不是很大，過電流保護裝置不一定能夠反應出來。 ：雖然變壓器有一定的過負荷能力，但過負荷時間不能太長。 ：干式變壓器繞組溫度升高的原因很多，如：過負荷、匝間短路、環(huán)境溫度升高、冷卻系統(tǒng)故障等。當變壓器二次側有電動機自起動可能時，；當變壓器二次側無電動機自起動可能時。 3．靈敏度校驗：靈敏度校驗點設在被保護變壓器的二次側。；——最大運行方式下，變壓器的二次側三相短路在一次側的穿越電流速斷保護繼電器動作電流為： 2．靈敏度校驗：靈敏度校驗點設在被保護變壓器一次側。即只要： /式中 ——最小方式下，被保護變壓器二次側單相短路在一次側的穿越電流； ——定時限過電流保護的一次側動作電流； ——二次側單相短路保護的靈敏系數(shù)。對于雙繞組降壓變壓器，過負荷保護裝在一次側。而繞組溫度超過絕緣耐受溫度是使絕緣破壞，導致變壓器不能正常工作的主要原因之一。此時接線系數(shù)為1。 ]第九章 控制及信號回路一、 概述 1, 控制回路 控制回路是指控制（操作）斷路器分、合閘的回路。2, 信號回路 信號回路是用于指示 一次系統(tǒng)中設備運行狀態(tài)的二次系統(tǒng)。此外還有事故音響信號和光字牌等。(3) 應能指示斷路器正常合閘或跳閘的位置狀態(tài)，并在自動合閘和自動跳閘時有明顯的指示信號，如前所述，通常用紅，綠的平光來指示斷路器的位置狀態(tài)，而其用閃光來指示斷路器的自動分、合閘。