【正文】 時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護(hù)。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 27 第 7 章 主變繼電保護(hù)整定計(jì)算及繼電器選擇 概述 按 GB50062— 92《電力裝置的繼電保護(hù) 和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置： ①繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路； ②繞組的匝間短路； ③外部相間短路引過的過電流； ④中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓； ⑤過負(fù)荷； ⑥油面降低； ⑦變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。后備保護(hù)不僅可以起到當(dāng)主保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作而未動(dòng)作時(shí)的后備，還可以起到當(dāng)主保護(hù)雖已動(dòng)作但最終未能達(dá)到切除故障部分的作用。 瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘的重瓦斯部分，通常按氣 體繼電器的油流速度整定。 由于 35 kV側(cè)二次電流大，因此以 35kV 側(cè)為基本側(cè)。 代入數(shù)據(jù)得： 1 ? ? ? （ ） 比較上述的動(dòng)作電流，取最大值為計(jì)算值， 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 31 即： 1 ? 將兩側(cè)電流互感器分別接于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動(dòng) 線圈，使繼電器的實(shí)用匝數(shù)和動(dòng)作電流更接近于計(jì)算值；以二次回路額定電流最大側(cè)作為基本側(cè)，基本側(cè)的繼電器動(dòng)作電流及線圈匝數(shù)計(jì)算如下： 基本側(cè)（ 35kV）繼電器動(dòng)作值 JX dzIdzjsI lKII n?? （ ） 代入數(shù)據(jù)得： 3 45 31 .8425dzjsIIA??? （ ） 基本側(cè)繼電器差動(dòng)線圈匝數(shù) wocdjsIdzjsIAW I? （ ） 式中： Awo為繼電器動(dòng)作安匝，應(yīng)采用實(shí)際值，本設(shè)計(jì)中采用額定值，取得 60 安匝。 本裝置靈敏度 m i n0 . 8 6 6 0 . 8 6 6 1 0 . 7 3 3 2 . 2 9 20 . 2 7 7 1j x d llmd z lKIK I? ??? ? ? ? （ ） 滿足要求。 f I — 電流互感器的最大相對(duì)誤差，取 。 變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)滿足以下三個(gè)條件 1) 應(yīng)躲過變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流 2) 應(yīng)躲過變壓器的勵(lì)磁涌流 3) 在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大負(fù)荷時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作 結(jié)合設(shè)計(jì)要求和實(shí)際條件只對(duì)其做縱差動(dòng)保護(hù)的整定，所選繼電器型號(hào)為 BCH—2 型差動(dòng)繼電器。 瓦斯保護(hù) 作用：用來反映變壓器內(nèi)部故障和油面降低，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部故障所產(chǎn)生的氣體或油箱漏油而動(dòng)作，其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。即：為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)，就稱為主保護(hù)；當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)，就稱為后備保護(hù)。 ⑤采用速飽和變流器。 2) 10kV 線路過電流保護(hù) :是利用短路時(shí)的電流比正常運(yùn)行時(shí)大的特征來鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動(dòng) 作的選擇性由過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作具有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)來保證，有定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)；本設(shè)計(jì)與電流速斷保護(hù)裝置共用兩組電流互感器，采用二相二繼電器的不完全星形接線方式，選用定時(shí)限過電流保護(hù)，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，來切除電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，其保護(hù)范圍為本線路全部和下段線路的一部分。 線路繼電保護(hù)裝置 根據(jù)線路的故障類型，設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置如下： 1) 10kV 負(fù)荷側(cè)單回出線保護(hù)，采用兩段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。 ③ 帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定。 繼電保護(hù)裝置的基本要求 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置屬于二次部分，它對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。 條間計(jì)算應(yīng)力： M paWLf Ybbb 622 ??? ??? ?? 所以 M p abph 2 0 2 7 ???? ?? 可以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 所選母線符合要求 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 22 絕緣子和穿墻套管的 選擇 35KV 母線的絕緣子的選擇 初選 835?ZS 型支柱式絕緣子，機(jī)械負(fù)載為 KNFP 8? ,在跨距為 ? ? ? ? mLLL ca 21 ????? 受到機(jī)械荷載為： NaLiF cash 22 ?????? ? mmhbHH 3631240021 ???????? NHHFF c 0 0 0 ???? NFNKNF cp ?????? 滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求 所選母線符合要求 10KV 母線的絕緣子的選擇 初選 810?ZL 型支柱式絕緣子，機(jī)械負(fù)載為 KNFP 8? ,在跨距為 ? ? ? ? mLLL ca 21 ????? 受到機(jī)械荷載為： NaLiF cash 7 7 22 ?????? ? mmhbHH 1 92 32 2 5121 7 021 ???????? NHHFF c ???? NFNKNF cp 6 54 8 0 ?????? 滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求 所選母線符合要求 10KV 母線的穿墻套管的選擇 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 23 初選 102?CWLC 型穿墻套管，機(jī)械負(fù)載為 KNFP ? ,5S 時(shí)的熱穩(wěn)定電流為75KA 。 因此所選斷路器合適。 I A? ( 1d 點(diǎn)短路電流 ) 選用 SW335 型斷路器 ]5[ ，其技術(shù)參數(shù)如下表 23 所示： 表 23 352 ?SW 型斷路器的技術(shù)參數(shù) 斷路器型號(hào) 額定電壓 KV 額定電流 A 最高工作電壓KV 額定斷流容量KA 極限通過電流KA 熱穩(wěn)定電流 KA 固有分閘時(shí)間 S 峰值 4S 352 ?SW 35 20xx 17 熱穩(wěn)定效驗(yàn)： kt QtI ?2 SKAtI t 222 )( 7 ??? 電弧持續(xù)時(shí)間取 ，熱穩(wěn)定時(shí)間為： SSt k ????? 因此需要計(jì)入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時(shí)間 T=， SKATIQ np 222 )( ???? ? ? SKAtIIIQ kttp kk 222222 22 )( ????????????? ??? SKAQ pnpk 2)( ????? 所以 kt QtI ?2 ，滿足熱穩(wěn)定效驗(yàn)。 （ 7） 設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。39。39。39。39。39。 表 31 變壓器 S94000/35 參數(shù)表 外形尺寸 ： 28902305298 油重、器 身、總重 ： 2050、468 8850 空載損耗 4600 電源相數(shù)： 三相 負(fù)載損耗 ： 28500 阻抗電流 ： 冷卻形式： 液 /油浸式 負(fù)載電流 ： 容量 ： 4000KVA 聯(lián)接組別 ： Yd11 額定功率： 4000（ KVA） 冷卻方式： 油浸自冷式 型號(hào)： S94000/35 繞組形式： 雙繞組 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 10 第 4 章 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的及規(guī)定 短路電流計(jì)算的目的 在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 在本次設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法確定 最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算可按照公式： ? ?%1c o s1 m a a x ?? ?????????? ??miiit PKS （ 31） 求得。 需要系數(shù)法公式簡(jiǎn)單，計(jì)算方便，適用于各類變、配電所和供配電干線以及長(zhǎng)期運(yùn)行而且負(fù)載平穩(wěn)的用點(diǎn)設(shè)備和生產(chǎn) 車間（如鍋爐引風(fēng)機(jī)、水源泵站、集中空壓站）的負(fù)荷計(jì)算。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用 30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。 （ 4） 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。 （ 2） 在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓 器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 （ 1） 電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]4[ 第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng) 6—10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)采用單母分段連接。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 電氣主接線的設(shè)計(jì) 電氣主接線概述 發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。 20世紀(jì) 80年代以來，數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展應(yīng)用，大大提高了通信系統(tǒng)的通信容量和可靠。即以分散的控制適應(yīng)分散的過程對(duì)象，以集中的 監(jiān)視、操作和管理達(dá)到掌握全蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 2 局的目的。這些微機(jī)型的裝置盡管功能不同，其硬件配置都大體相同，除微機(jī)系統(tǒng)本身外，無非是對(duì)各種模擬量的數(shù)據(jù)采集，以及輸入輸出接口電路，并且裝置所采集的量和要控制的對(duì)象還有許多是共同的，因而顯得設(shè)備重復(fù)，互連復(fù)雜。 10kv 系統(tǒng)采用單母分段接線方式，系統(tǒng)按照無窮大考慮。 講述了設(shè)計(jì)監(jiān)控界面的詳細(xì)步驟及制作中的注意事項(xiàng)，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件配置也進(jìn)行了選擇和設(shè)計(jì)。使用的是組態(tài)軟件組態(tài)王，論文介紹了組態(tài)軟件的基本特點(diǎn)及一些使用要求。預(yù)留 800KVA 和 630KVA 各一 回。這些裝置都開始采用微機(jī)技術(shù)而成為微機(jī)型繼電保護(hù)裝置、微機(jī)監(jiān)控和微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)一些功能分散的過程，實(shí)行集中監(jiān)視和控制。 （ DSP）技術(shù)的應(yīng)用 20世紀(jì) 80年代末 90年代初， DSP技術(shù)的應(yīng)用，使得隨一次設(shè)備布置的分散式測(cè)控單元很快發(fā)展起來，而且還提供了強(qiáng)有力的功能綜合優(yōu)化手段，如電壓、功率和電能的測(cè)量，可以直接從輸電線路、變壓器等設(shè)備上直接交流采樣，通過 DSP得出各相電流、電壓的數(shù)字波形，經(jīng)過分析計(jì)算不僅可計(jì)算出各相電流、相電壓的基波和諧波有效值， 以及各相有功、無功、電壓主、在功電量等測(cè)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，還能進(jìn)一步計(jì)算出功率因數(shù)入、頻率以及零序、負(fù)序參數(shù)等值，并和有關(guān)的輸入、輸出觸點(diǎn)一起集成在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中。從變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向來看，它的最終目標(biāo)是最大限度的提高變電所的自動(dòng)化水平，利用計(jì)算機(jī)來代替人的手工操作，最終實(shí)現(xiàn)變電所無人值班。 10KV 側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 10KV 側(cè)出線回路數(shù)為 8 回。必要時(shí)可設(shè)置獨(dú)立式母線接地器。 （ 1） 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器其數(shù)量應(yīng)滿足測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。 （ 3） 220KV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 主變壓器的選擇 負(fù)荷分析 負(fù)荷分類及定義 （ 1） 一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬于一級(jí)負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。 負(fù)荷計(jì)算的方法 負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式法等幾種。但由于國(guó)內(nèi)對(duì)利用系數(shù)缺乏切實(shí)的工作和數(shù)據(jù)的積累，計(jì)算方法本身也較上述兩種方法復(fù)雜，故尚未得到廣泛采用。即 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 9 （ n1） SSN ? （ 34） 由上可知，此變電站單臺(tái)主變壓器的容量為： ?NS maxS 60%= 60%= KVA （ 35） 所以應(yīng)選容量為 4000KVA 的主變壓器，綜合以上分析計(jì)算，選擇變壓器型號(hào)為S94000/35 型，其參數(shù)如表 31 所示。 （ 1） 1d 點(diǎn)短路時(shí)（如圖 42 所示） 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 42 d1 點(diǎn)短路等值電抗圖 次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算： 39。2 . 5 5 2 . 5 5 5 . 3 4 8 . 7 0shi I K A? ? ? ? (46) 短路容量為： 39。 39。sh 1.