【正文】 整定計算的具體任務(wù)有以下幾點：1） 繪制電力系統(tǒng)接線圖；2） 繪制電力系統(tǒng)阻抗圖；3） 建立電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表；4） 建立電流、電壓互感器參數(shù)表；5） 確定繼電保護整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運行方式變化限度；6） 電力系統(tǒng)各點短路計算結(jié)果列表；7） 建立各種繼電保護整定計算表；8） 按繼電保護功能分類，分別繪制出整定值；9） 編寫整定方案報告書，著重說明整定原則、結(jié)果評價、存在的問題及采取的對策等。整定計算方案通?？砂措娏ο到y(tǒng)的電壓等級或設(shè)備來編制，還可按繼電保護的功能劃分方案分別進行。繼電保護整定計算是繼電保護工作中的一項重要工作。 ③當斷路器處于不正常狀態(tài)（如操動機構(gòu)中使用的氣壓、液壓降低等）而不允許實現(xiàn)重合閘時，應(yīng)將自動重合閘裝置閉鎖。因而，在短路容量比較大的電力系統(tǒng)中上述不利條件往往限制了重合閘的使用。為此，在電力系統(tǒng)中廣泛采用自動重合閘裝置（簡稱AAR）代替人工手動，當斷路器跳閘后，它能自動將斷路器重新合閘。如由雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)、大風引起的短時碰線、鳥類以及樹枝等掉落在導(dǎo)線上引起的短路等。所以，對于輸電線路的接地短路故障，應(yīng)裝設(shè)反映接地故障的保護裝置。采用電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護代替無時限電流速斷保護作為三段式電流保護的第I段保護，可以在不增設(shè)保護動作時限的前提下，擴大保護范圍。過電流保護的工作原理可用圖63來說明。因此，輸電線路上裝設(shè)繼電保護時，在滿足選擇性、可靠性的條件下，應(yīng)該具有盡可能短的動作時間。其次，根據(jù)各類保護的工作特點、性能并結(jié)合輸電線路的電壓等級、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及聯(lián)接方式等進行選擇，使它們相互配合，構(gòu)成完善的電網(wǎng)保護。長時間或多次反復(fù)過勵磁，將因過熱而使絕緣老化。除了主保護外，變壓器還應(yīng)裝設(shè)相間短路和接地短路的后備保護。 基于以上內(nèi)容，對于變壓器油箱內(nèi)部油、氣、溫度等特征的非電量以及某些不正常運行狀態(tài)可能損傷變壓器，故需要裝設(shè)專門的保護。 在電力系統(tǒng)中廣泛的用變壓器來升高或降低電壓。其二是當電網(wǎng)或電氣設(shè)備發(fā)生故障，或出現(xiàn)影響安全運行的異常情況時，自動切除故障設(shè)備和消除異常情況的技術(shù)與裝備，其特點是動作速度快，其性質(zhì)是非調(diào)節(jié)性的，這就是通常理解的“電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置”。FS型主要用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型主要用于發(fā)電廠和變電所。 確定電抗器的百分值： 首先按照限制短路電流的要求初步選擇電抗器的百分值，然后進行電壓損失和殘余電壓校驗，在滿足以上條件下確定電抗器的百分值。 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇應(yīng)滿足繼電保護、自動裝置和測量儀表的要求。LZZB7—35，700/5，：1s熱穩(wěn)定電流 動穩(wěn)定電流 動穩(wěn)定校驗： 動穩(wěn)定校驗合格。斷路器滿足要求。斷路器滿足要求。斷路器滿足要求。3） 10KV側(cè)出線的選擇及校驗①礦機廠出線 ，查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟電流密度為 查設(shè)備手冊表選擇LGJ—16鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為105A，滿足最大工作電流的要求。在最高允許溫度+70℃的長期載流量為539A，滿足最大工作電流要求。 本次載流導(dǎo)體設(shè)計包含兩部分：軟導(dǎo)體、硬導(dǎo)體。方案比較： 方案一相對于方案二、三來說具有供電可靠，調(diào)度靈活，便于擴建的優(yōu)點，在變電站設(shè)計的過程中應(yīng)該首先保證變電站的安全可靠運行，其次再考慮經(jīng)濟性。 10KV側(cè)主接線方案選取 根據(jù)任務(wù)書要求，10KV側(cè)進出線共計16回，其中14回為出線。同樣本設(shè)計提出三種方案進行經(jīng)濟和技術(shù)比較。方案二：變壓器母線組接線如圖32 圖32 變壓器母線組接線 在這種接線中，變壓器直接通過隔離開關(guān)分別接到兩組母線上，各出線回路由兩臺斷路器分別接在兩組母線上。 110KV側(cè)主接線方案的選取 本設(shè)計提出三種方案進行經(jīng)濟和技術(shù)比較。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理的選擇變壓器的型式、容量、臺數(shù)； ③占地面積小。1） 可靠性 對于一般技術(shù)系統(tǒng)來說，可靠性是指一個元件、一個系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)一定條件下完成預(yù)定功能的能力。在此設(shè)計中取6000KVA。3） 電機廠： ，每相裝設(shè)一個電容器。補償裝置分為串聯(lián)補償裝置和并聯(lián)補償裝置兩類。因此選用有載調(diào)壓變壓器。一下分別根據(jù)本次設(shè)計進行詳細的闡述。⑤中間變電所：高壓側(cè)以交流潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或是長距離輸電線路分段，一般匯集23個電源，電壓為220330kv，同時降壓供當?shù)厥褂茫@樣的變電所主要起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。 變電站的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程的5~10年發(fā)展規(guī)劃進行，做到遠近結(jié)合、以近為主，正確處理近期建設(shè)與遠景發(fā)展的關(guān)系，適當考慮擴建的可能性：結(jié)合本地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)規(guī)劃和通信規(guī)劃，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變電站地理環(huán)境、交通、消防條件、站地區(qū)社會經(jīng)濟狀況，因地制宜地制定設(shè)計方案；除按照電網(wǎng)規(guī)劃中規(guī)定的變電站在電網(wǎng)中地位和作用考慮其控制方式外，其與電網(wǎng)配合、繼電保護及安全自動裝置等均應(yīng)能滿足運行方式的要求；自動化技術(shù)裝備上要堅持安全、可靠、經(jīng)濟實用、正確地處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展關(guān)系，做到遠近結(jié)合；節(jié)約用電，減少建筑面積，既降低電網(wǎng)造價，又滿足了電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行；對一、二次設(shè)備及土建進行必要簡化，取消不必要措施；滿足備用電源自投、無功功率和電壓調(diào)節(jié)的要求。以支持當?shù)毓I(yè)用電要求，為其可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。全所停電后將引起區(qū)電網(wǎng)瓦解。 主變壓器的容量一般按變電所建成5~10年的規(guī)劃負荷選取，并適當?shù)目紤]到遠期10~20年的負荷發(fā)展。 對于三繞組變壓器目前在制造商有兩種基本的組合方式，即“升壓結(jié)構(gòu)”和“降壓結(jié)構(gòu)”。 1）對110KV及以下電網(wǎng)中的串聯(lián)電容補償裝置：用以減少線路電壓降，降低受端電壓波動，提高供電電壓，在閉合電網(wǎng)中，改善潮流分布，減少有功損耗。4） 煉油廠： ，每相裝設(shè)一個電容器。 并聯(lián)電容器裝置的基本接線分為星形（Y）和三角形（Δ）兩種。電氣主接線屬可修復(fù)系統(tǒng)，其可靠性用可靠度表示，即主接線無故障工作時間所占的比例。主接線的設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地相節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用； ④在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。方案一：外橋式接線如圖31 圖31 外橋接線 當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線。1） 特點 ①調(diào)度靈活，電源和負荷可自由支配，安全可靠，有力擴建； ②當變壓器回路發(fā)生故障時，連接于母線上的斷路器跳開，不影響其他回路供電；2） 缺點：變壓器故障就相當于是母線故障，但一般變壓器故障概率較小。方案一：單母線分段接線如圖34 圖34 單母線分段接線1） 特點 ①用斷路器把母線分段后，對重要負荷可以從不同段引出兩個回路，提供雙回路供電； ②安全性、可靠性高，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。同樣本設(shè)計提出三種方案進行經(jīng)濟和技術(shù)比較。故10KV側(cè)選用雙母線分段接線方式。對于110KV、35KV側(cè)的主母線和相對應(yīng)的變壓器引線選用軟導(dǎo)體，對于10KV側(cè)的主母線和相對應(yīng)的變壓器引線選用硬導(dǎo)體。 35KV側(cè)載流導(dǎo)體的選擇1）35KV側(cè)主母線的選擇及校驗 對于35KV側(cè)主母線按照發(fā)熱選取，本設(shè)計的35KV側(cè)一回最大可輸送25000KVA負荷，主變壓器的容量為40000KVA，所以最大持續(xù)工作電流按最大負荷主變壓器的持續(xù)工作電流計算： 查設(shè)備手冊表選擇LGJ—400鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為835A，滿足最大工作電流的要求。 ②機械廠出線 ，查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟電流密度為 查設(shè)備手冊表選擇LGJ—16鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為105A，滿足最大工作電流的要求。2） 隔離開關(guān)的選擇及校驗 查設(shè)備手冊試選GW7—110型隔離開關(guān)。2）隔離開關(guān)的選擇及校驗 查設(shè)備手冊試選GW14—35（D）型隔離開關(guān)。2)10KV出線側(cè)斷路器的選擇及校驗d3點的短路參數(shù)：， 礦機廠：機械廠：電機廠：煉油廠：冶金廠：汽車廠： 與上同，選擇空氣絕緣金屬鎧裝移開式KYN28型開關(guān)柜。熱穩(wěn)定校驗： 熱穩(wěn)定校驗合格。 1）110KV配電裝置，當容量和準確度等級滿足要求，宜采用電容式電壓互感器，故110KV母線選單相、串級式、戶外式電壓互感器，即2臺JCC2—110； 2）35KV配電裝置，宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器，故35KV母線選單相、戶外式電壓互感器，即2臺JDJJ—35； 3）3—20KV配電裝置，宜采用油絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器，故10KV母線應(yīng)選成套設(shè)備配套的電壓互感器，即2臺JDZJ—10；綜上所述，電壓互感器的選擇結(jié)果統(tǒng)計入表51：表51 電壓互感器選擇結(jié)果統(tǒng)計表安裝地點型號臺數(shù) 額定電壓（kV） 各級次額定容量（VA）原線圈副線圈輔助線圈級1級3級110KV母線JCC2—110 2 500 100035KV母線JDJJ—35 2 150 250 60010KV母線JDZJ—10 2 50 80 200 高壓熔斷器的選擇 用高壓熔斷器對變壓器及電壓互感器進行保護，選擇高壓熔斷器時，需要按額定電壓和開斷電流進行選取。 （58）其中 ——基準電壓（KV）； ——基準電流（KA）；——以、為基準，從電源計算到所選用電抗器前的電抗標幺值； ——電抗器額定電壓（KV）； ——電抗器額定電流（KA）； ——電抗器后短路的次暫態(tài)電流，KA。金屬氧化鋅避雷器相對于普通的閥型避雷器具有無序流，流通量大，結(jié)構(gòu)簡單，壽命長等優(yōu)點。 為了在故障后迅速恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運行，或盡快消除運行中的異常情況，以防止大面積的停電和保證對重要用戶的連續(xù)供電，常采用以下的自動化措施，如輸電線路自動重合閘、備用電源自動投入、低電壓切負荷、按頻率自動減負荷、電氣制動、振蕩解列以及為維持系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定而配備的穩(wěn)定性緊急控制系統(tǒng)，完成這些任務(wù)的自動裝置統(tǒng)稱為電網(wǎng)安全自動裝置。變壓器是電力系統(tǒng)不可缺少的重要電氣設(shè)備。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，變壓器一般應(yīng)裝設(shè)下列保護： ①瓦斯保護：當變壓器油箱內(nèi)故障時，在故障電流和故障點電弧的作用下，變壓器油和其他絕緣材料會因受熱而分解，產(chǎn)生大量氣體。后備保護的作用是為了防止由外部故障引起的變壓器繞組過電流，并作為相鄰元件（母線或線路）保護的后備以及在可能的條件下作為變壓器內(nèi)部故障時住保護的后備。高壓側(cè)500KV及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護，在變壓器允許的過勵磁范圍內(nèi)，保護作用于信號，當過勵磁超過允許值時，可動作于跳閘。輸電線路的電網(wǎng)等級不同，對繼電保護的要求也不一樣。無時限電流速斷保護（也稱為電流保護I段）就是這樣的保護裝置，它是反映電流增大并能瞬時動作的繼電保護，其工作原理可以用圖61所示的單側(cè)電源輻射式網(wǎng)絡(luò)來說明。圖63 過電流保護的工作原理及時限特性說明④反時限過電流保護保護的動作時限隨故障電流的增大而減小的過電流保護裝置稱為反時限過電流保護。2） 相間短路的方向電流保護 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展以及用戶對用電可靠性的提供，出現(xiàn)了更多的雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)或者單側(cè)電 源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。 我國電力系統(tǒng)中性點的接地方式有兩種：一是中性點直接接地，這種系統(tǒng)稱為中性點直接接地系統(tǒng)或大接地電流系統(tǒng)；二是中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地，這種系統(tǒng)稱為中性點非直接接地系統(tǒng)或小接地電流系統(tǒng)。當線路被繼電保護裝置迅速切除后，故障點的電弧即自行熄滅，絕緣強度也重新恢復(fù)，外界引起故障的物體被移開或因燒掉而消失。 自動重合閘的作用如下：1） 在輸電線路發(fā)生短時性故障時，可迅速恢復(fù)供電，從而大大提高供電的可靠性，對于單側(cè)電源的單向線路，效果尤為顯著。 自動重合閘的基本要求1） 動作迅速 在滿足故障點絕緣恢復(fù)及斷路器消弧室和傳動機構(gòu)準備好再次動作所必需的時間條件下，自動重合閘裝置應(yīng)盡快發(fā)出重新合閘脈沖，以縮短停電時間，減輕停電給用戶和系統(tǒng)帶來的損失。3） 重合次數(shù)符合預(yù)先設(shè)定 自動重合閘裝置的