【正文】 稱短路，因此另外裝設(shè)單相式低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，用以反應(yīng)三相對(duì)稱故障。雙側(cè)電源的三繞組降壓變壓。當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時(shí)，低電壓繼電器動(dòng)作，起動(dòng)中間繼電器，發(fā)出電壓回路斷線信號(hào)。 2） 對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)時(shí)所產(chǎn)生的過負(fù)荷，如各臺(tái)變壓器容量相等，可按下式計(jì)算 NL ImmI 1max. ?? （ ） 式中 m —— 并列運(yùn)行變壓器的最少臺(tái)數(shù)； NI —— 每臺(tái)變壓器的額定電流。 過電流保護(hù) . . 圖 過電流保護(hù)原理接線圖 變壓器的過電流保護(hù)主要是裝設(shè)在降壓變壓器的高壓側(cè)。低電壓起動(dòng)的過電流，它的電流元件可按變壓器額定電流整定，保護(hù)的靈敏度有所提高，但若低電壓繼電器只裝在變壓器一側(cè)，當(dāng)在另一側(cè)發(fā)生相間短路時(shí)，低電壓繼電器的靈敏度往往不夠，為此在變壓器兩側(cè)都需要裝設(shè)低電壓繼電器，這就使其接線復(fù)雜化了，這里也不采用。根據(jù)主接線情況，保護(hù)可帶一段或兩段時(shí)限，較短的時(shí)限用于縮小故障影響范圍，較長(zhǎng)的時(shí)限用于斷開變壓器各側(cè)斷路器。 KM 起動(dòng)后，動(dòng)作情況與不對(duì)稱短路相同。 （ 3） 躲開電流互感器二次回路斷線時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流 reloper ? （ ） 式中 —— 變壓器正常時(shí)歸算到基本側(cè)的最大負(fù)荷電流。這樣做可以補(bǔ)償幅值和相位。必須考慮勵(lì)磁涌流的影響以便更好的躲過勵(lì)磁涌流。 此外，在實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí)，還應(yīng)考慮變壓器勵(lì)磁涌流和變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流。為了 擴(kuò)大縱差保護(hù)范圍，電流互感器應(yīng)盡 量靠近斷路器。差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。氣體容積的調(diào)整可通過改變重錘位置來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器的上觸點(diǎn)閉合，作 用于至延時(shí)信號(hào)；發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，經(jīng)信號(hào)繼電器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)通過聯(lián)片使出口繼電器動(dòng)作使斷路器跳閘。 瓦斯保護(hù)評(píng)價(jià)： 主要優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作迅速、靈敏度高、安裝接線簡(jiǎn)單、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。 瓦斯繼電器是構(gòu)成瓦斯保護(hù)的主要元件，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上， 為了不妨礙氣體的流通，變壓器安裝時(shí)應(yīng)使頂蓋沿瓦斯繼電器的方向與水平面具有 1％～％的升高坡度，通往繼電器的連接管具有 2％～ 4％的升高坡度開口杯擋板式瓦斯繼電器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。所以外加設(shè)相應(yīng)的保護(hù)來監(jiān)控變壓器自身的運(yùn)行，包括油溫和啟動(dòng)風(fēng)扇的保護(hù) 。保護(hù)由兩段組成，低定值段動(dòng)作于信號(hào)，高定值段動(dòng)作于跳閘。保護(hù)直接動(dòng)作于跳閘。復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，其電 壓起動(dòng)元件是由低電壓繼電器和負(fù)序電壓繼電器組成。但當(dāng)為滿足遠(yuǎn)后備而使接線大為復(fù)雜化時(shí)，允許縮短對(duì)相鄰線路的后備保護(hù)范圍。 變壓器后備保護(hù)： 后備保護(hù)方案：過電流保護(hù)、復(fù)合電壓保護(hù)、 過負(fù)荷保護(hù)。 查《繼電保護(hù)和安裝自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，第 條。 為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，并將故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的影響 限制到最小范圍，按照 GB 14258— 1993《繼電保護(hù)和安裝自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)裝置。 變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障。 外部相間短路保護(hù)應(yīng)裝于變壓器下列各側(cè)： 1) 雙繞組變壓器，應(yīng)裝設(shè)于主電源測(cè)； 2) 三繞組變壓器及自耦變壓器，一般裝設(shè)于主電源側(cè)（經(jīng)常不斷開的電源側(cè)）及另一側(cè)，主電源側(cè)的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較小的時(shí)限斷開未裝保護(hù)側(cè)的斷路器。 變壓器后備保護(hù)設(shè)計(jì)原則 變壓器后備保護(hù)應(yīng)作為相鄰元件及變壓器本身主保護(hù)的后備。帶負(fù)荷調(diào)壓的油侵式變壓器的調(diào)壓裝置，亦應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。 （ 4） 各點(diǎn)三相短路時(shí)的最大沖擊電流和短路容量。 （ 2） 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 （ 2） 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 . . 第三章 短路電流的計(jì)算說明 短路電流計(jì)算的目的 （ 1） 電氣主接 線的選擇 （ 2） 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備，保證設(shè)備在正常運(yùn)行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時(shí)保證不損壞。外橋是在線路斷路器的外側(cè)安裝一連橋。 圖 單母分段進(jìn)線 圖 內(nèi)橋進(jìn)線 二、 兩種方案特點(diǎn)比較 就其特點(diǎn)而言，單母線分段進(jìn)線是 用斷路器把母線分段后，對(duì)主要用戶可以從不同段. . 引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，通過旁路給重要負(fù)荷繼續(xù)供電，保證正常段母線不間斷供電和不致主要用戶停電。 經(jīng)濟(jì)性 : 投資省（主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單以節(jié)省一次設(shè)備，并使二次回路把過于復(fù)雜。將電路中各種電氣設(shè)備統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)繪制成的電氣連結(jié)圖，稱為電氣主接線圖。 通過對(duì)原始資料的分析，根據(jù)負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，同時(shí)考慮負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)和線損率等因素，可由公式（ ） ? ? ?c o s%51 0 ????? PKS 分析原始資料 P=14700KW； ?cos =；線損率為 5%；負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)為 將以上數(shù)據(jù)代入公式可 得變壓器的容量為 15778KVA 由《規(guī)程》得 K V ASS e 1 0 4 4%70 ??? 若選兩臺(tái)容量為 16000KVA 的變壓器，當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，仍能保證 70%的重要負(fù)荷供電。變壓器輸出的視在功率按下式確定： ?? NN PP （ ） ?? ??? nnN tgP ? （ ） 2 2 2NNS P Q=+ （ ） 對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定： ? ? ?c o s%51 0 ????? PKS （ ） 式中 K0為負(fù)荷同時(shí)系數(shù)； ?P 為按負(fù)荷等統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。設(shè)計(jì)工作是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)及《變電所設(shè)計(jì)》等書籍的有關(guān)內(nèi)容，在指導(dǎo)老師的幫助下，通過本人的精心設(shè)計(jì)論證完成的 。本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是 60/10KV 二次降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)。在完成此設(shè)計(jì)過程中，我們可以學(xué)習(xí)電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問題研究的程序和方法，獲得搜集資料、查閱文獻(xiàn)、調(diào)查研究、方案比較、設(shè)計(jì)制圖等多方面訓(xùn)練，并進(jìn)一步補(bǔ)充新知識(shí)和技能。變電所的合理設(shè)計(jì)與建設(shè)是一個(gè)極其重要的組成部分。 目前，電力技術(shù)已成為世界能源領(lǐng)域的主流技術(shù)，發(fā)電、輸電、配電技術(shù)的進(jìn)步，提高了供電的能力、質(zhì)量和可靠性，擴(kuò)大了電力應(yīng)用范圍，因此，變電所的合理設(shè)計(jì)也變得尤為重要。 b. 同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 c. 主變?nèi)萘康拇_定根據(jù)電力系統(tǒng) 510 年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。35KV 以下電壓，變壓器繞組都采用 Δ 形連接 d. 主變調(diào)壓的選擇： 當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時(shí)應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器 e. 主變自耦選擇： 與兩個(gè)中 性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高、中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器。 . . 第二章 電氣主接線的選擇 主接線的設(shè)計(jì)原則及基本要求 電氣主接線是多種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)、互感器、線路、電容器、電抗器、母線、避雷器等）按一定順序要 求連接而成的，是分配和傳送電能的總電路。 （ 2）可靠性的具體要求： a、 斷路器檢修時(shí)，不影響對(duì)系統(tǒng)的供電； b、 斷路器或母線故障及母線檢修時(shí)，盡量減少可停運(yùn)回路數(shù)和停用時(shí)間，并且保證一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷供電； c、 盡量避免全部停運(yùn)的可能性。待設(shè)變電所一次進(jìn)線為兩回，故擬定方案一單母線分段接線如圖 ，方案二內(nèi)橋接線如圖 。橋式接線設(shè)備少，接線簡(jiǎn)單，操作不復(fù)雜，并且總投資少，占地面積和維修工作 量也較少，也適用中小容量發(fā)電廠和變電所的 35220KV 的配電裝置中。 最后，通過前面對(duì)一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）和二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）接線的經(jīng)濟(jì)性，可靠性，靈活性等各方面的綜合比較，同時(shí)考慮本所的進(jìn)線，出線的回?cái)?shù)以及重要負(fù)荷的分布等因素，一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用內(nèi)橋的接線形式，二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）采用單母分段的接線形式。 短路電流計(jì)算的基本假定 （ 1） 正常運(yùn)行時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。而不按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 （ 3） 求各短路點(diǎn)在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的各點(diǎn)短路電流。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微氣體或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量氣體時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。 . . 上述各種保護(hù)裝置動(dòng)作后，應(yīng)斷開變壓器各電源側(cè)的斷路器 。 （ 3） 負(fù)序電流和單相式低電壓起動(dòng)的過電流：一般用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器。因此，必須根據(jù)變壓器容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動(dòng)作可靠的保護(hù)。過勵(lì)磁也是變壓器的一種不正常運(yùn)行狀態(tài)，變壓器處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，應(yīng)發(fā)出信號(hào)。帶負(fù)荷調(diào)壓的油侵式變壓器的調(diào)壓裝置，亦應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。 查《繼電保護(hù)和安裝自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，第 條。 變壓器后備保護(hù)設(shè)計(jì)原則： （ 1） 變壓器后備保護(hù)應(yīng)作為相鄰元件及變壓器本身主保護(hù)的后備。而負(fù)序過電流保護(hù)雖然也滿足設(shè)計(jì)要求，但其整定計(jì)算比較復(fù)雜，一般只用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，不符合此設(shè)計(jì)的具體情況，因此也不予以采用。用作變壓器外部接地短路時(shí)的后備保護(hù)。 過勵(lì)磁保護(hù) 高壓側(cè)電壓 500KV 的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高引起的變壓器工作磁密過高，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。 其他保護(hù) 對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)，應(yīng)按現(xiàn) 行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作為用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護(hù)。下面的觸點(diǎn)表示“重瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后起動(dòng)變壓器保護(hù)的總出口繼電器，使斷路器跳閘。 圖 瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)圖 瓦斯保護(hù)原理電路： 工作原理： 1 是瓦斯繼電器； 2 是信號(hào)繼電器； 3 是出口繼電器； 4 是聯(lián)片。對(duì)于容量在 10MVA 以上變壓器，多采用 250－ 300 立方厘米。在變壓器縱差動(dòng)保護(hù)外部保護(hù)時(shí)一次側(cè)流入的電流等于流出變壓器的電流所以不平衡電流很小。它主要是由接于差動(dòng)回路的三個(gè)差動(dòng)繼電器組成。 . . 由于變壓器各側(cè)額定電壓和額定電流不同，故須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使它們的變比等于變壓器的變比。所以。所以變壓器角型側(cè)電流互感器為星型接法，變壓器星型測(cè)側(cè)電流互感器為角型 接法。計(jì)算動(dòng)作電流時(shí)，先用 進(jìn)行計(jì)算。 圖 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)原理圖 . . 保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生三相 短路故障時(shí)，因?yàn)樨?fù)序電壓，所以 KVN 不動(dòng)作，同時(shí)三相電壓均降低，低電壓繼電器處于動(dòng)作狀態(tài)，起動(dòng)中間繼電器 KM。 雙繞組變壓器，應(yīng)裝于主電源側(cè)。因?yàn)檫^電流保護(hù)的動(dòng)作電流按最大負(fù)荷電流整定，靈敏度往往滿足不了要求。依據(jù)以上的綜合分析后，選擇復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)作為設(shè)計(jì)使用方案，它的電流元件可按變壓器額定電流整定，保護(hù)的靈敏度也有所提高。 過電流的整定 : 1） 動(dòng)作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定， 即 IKKI ? （ ） 式中 relK —— 可靠系數(shù)，一般取 —— ； resK —— 返回系數(shù)，一般取 ； —— 變壓器的最大負(fù)荷電流，其值可按以下情況考慮。為防止電壓互感器二次回路斷線后 保護(hù)誤動(dòng)作，設(shè)置了中間繼電器。單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，若三側(cè)容量相同，過負(fù)荷保護(hù)僅裝設(shè)在電源側(cè)；若三側(cè)容量不同，則在電源側(cè)和容量較小側(cè)分別裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。負(fù)序電流保護(hù)的整定計(jì)算比較復(fù)雜，所以通常在