【正文】 線路 L5 的計算 K3L5 點短路電流的周期分量，沖擊電流及短路容量 )3( *.~ mI =? *.1mX=*5*111LXX ? 短路電流周期分量有效值（穩(wěn)態(tài)短路電流） )3( .~ mI = )3( *.~ mI 2BI =*5*112LB XX I? = )3( = 沖擊電流 )3( . mshi = )3( .~ mI == kA 最大短路電流有效值 )3( . mshI = )3( .~ mI = = 短路容量 本科畢業(yè)設計（論文） 20 )3( . mkS = )3( *.~ mI BS = 6) 線路 L6 的計算 K3L6 點短路電流的周期分量，沖擊電流及短路容量 )3( *.~ mI =? *.1mX=*6*111LXX ? 短路電流周期分量有效值（穩(wěn)態(tài)短路電流） )3( .~ mI = )3( *.~ mI 2BI =*6*112LB XX I? = )3( = 沖擊電流 )3( . mshi = )3( .~ mI == 最大短路電流有效值 )3( . mshI = )3( .~ mI = = 短路容量 )3( . mkS = )3( *.~ mI BS = 三相短路計算結果表 表 31 最大運行方式下三相短路電流 計算結果 短路點 三相短路電流（ kA） 三相短路容量 (MVA) )3(.~MI )3( )3(.Mshi )3(.MshI )3(.MkS K1 K2 kL1 kL2 42 KL3 kL4 kL5 42 kL6 本科畢業(yè)設計（論文） 21 表 32 最小運行方式下三相短路短路電流計算 短路點 三相短路電流（ kA） 三相短路容 量(MVA) )3(.~mI )3( )3(.mshi )3(.mshI )3(.mkS K1 K2 kL1 KL2 kL3 表 33 部分三相短路阻抗計算結果統(tǒng)計 阻抗名稱 計算值 *9X *1LX *2LX *3LX *4LX *5LX *6LX 本科畢業(yè)設計（論文） 22 第四章 變壓器繼電保護的整定計算 變壓器瓦斯保護 瓦斯保護的安裝圖如下 圖 41 瓦斯保護安裝圖 1— 氣體繼電器； 2— 油枕； 3— 連接管道 變壓器瓦斯保護作用是反映變壓器內部故障和油面降低，它反應于油箱內部故障所產(chǎn)生的氣體或油箱漏油而動作，其中重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側斷路器，輕瓦斯保護動作于信號。 高壓側 HTAN. = = 35520 = = 低壓側 LTAN. = = 51817 = (3)電流互感器的變比標準化 高 壓側 HTAN. = 51000=200 低壓側 LTAN. = 520xx =400 (4)電流互感器二次連接臂電流 高壓側 HNI .2 =HTAHNconNIK.. = 20xx203? = 低壓側 LNI .2 =LTALNconNIK.. = 40018171? = 其中 conK 為接線系數(shù)。 確定非基本側平衡線圈匝數(shù) ⅡbW = setdHNsetLN WI WI ..2,2 ?? = ?? = 實際取為 Ⅱ.setbW =1 匝。 冷卻風扇自啟動 整定計算 AII Ns e t 2 7 11 8 1 ????? 繼電 器動作電流 AI rset 2 1 7. ??? 即當繼電器電流達到 時，冷卻風扇自啟動。 本科畢業(yè)設計（論文） 34 (4) 繼電器動作電流 AK IKI i s e tc o nrs e t Ⅱ 2.. ???? ? 考慮到系統(tǒng)發(fā)展時仍能適應，選用 DL11/20 型電流繼電器，其動作電流的整定范圍為 5～ 20A，故動作電流整定值為 7A。 3) 保證系統(tǒng)最大運行方式下開關出口三相短路時靈敏度不小于 1 Ⅰ setI ? AXII BK 1 7 9 *92m a x. ???? 86 79 8Ⅰ m a x. ??? setKII 1 滿足要求。 3) 保證系統(tǒng)最大運行方式下開關出口三相短路時靈敏度不小于 1 Ⅰ setI ? AXII BK 1 7 9 *92m a x. ???? 7 98Ⅰ m a x. ??? setKII 1 滿足要求。 3) 保證系統(tǒng)最大運行方式下開關出口三相短路時靈 敏度不小于 1 Ⅰ setI ? AXII BK 1 7 9 *92m a x. ???? 12 79 8Ⅰ m a x. ??? setKII 1 滿足要求。 4) 由于其動作時間為 0s，為防止其在線路上管型避雷器放電時誤動，電流速斷保護的動作時間帶有 ~ 秒的延時。 4) 由于其動作時間為 0s，為防止其在線路上管型避雷器放電時誤動，電流速斷保護的動作時間帶有 ~ 秒的延時。 表 52 35kV 線路三段式保護繼電器選擇 保護名稱 繼電器型號 電流繼電器 時間繼電器 Ⅰ 段保護 DL11/50 — Ⅱ 段保護 DL11/20 DS111 Ⅲ 段保護 DL11/20 DS112 10kV 線路保護整定計算 電流速斷保護整定 (1) 基準參數(shù)選定 BS =100MVA， BU = avU 則 10kV 側 BU = 本科畢業(yè)設計（論文） 36 100322????BBB USI kA (2) 計算方法 按躲過配變低壓側母線最大三相短路電流，具體做法是選擇一個最大容量配變，如有多個最大容量配變則選擇距出線斷路器最近者。 7 4 01 1 8 1 08 6 3Ⅰs e t . 1)3( m a 1. ???? ?IIKs e n 滿足要求。 過負荷保護 圖 44 變壓器過負荷保護原理圖 繼電器動作電流整定計算，按躲過變壓器額定電流整定 Nrei relset IKKKI ?= ?? = 本科畢業(yè)設計（論文） 30 選用 DL11/6 型電流繼電器，其動作電流的整定范圍為 ～ 6A，故動作電流整定值為 6。 (3)按躲過外部短路故障時的最大不平衡電流計算表，整定式為 setI = = )3( m a )K0 . 1△U△f( ????? Kstre l IKK 式中 relK —可靠系數(shù)，本設計取 ； za△f —由于電流互感器計算變比和實際變比不一致引起的相對誤差，本設計取 ； △ U—由變壓器分接頭改變引起的相對誤差，一般可取調整范圍的一半，本設計取 ； —電流互感器容許的最大穩(wěn)態(tài)誤差； stK —電流互感器同型系數(shù)，接線方式相同時取 ，不同時取 1，本設計取1； npK —非周期分量系數(shù)，取 ~2，當采用速飽和變流器時，由于非周期分量會使其飽和，抑制不平衡輸出，可取為 1，本設計取 1。 本設計瓦斯繼電器選用 FJ380 型。但可以確定的是在最小運行方式下，其中 C1 或 C2 其中一個停運。 5) 用速飽和變流器。 (3) 變壓器瓦斯保護 利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來判別變壓器內部故障；當變壓器內部發(fā)生故障時，電弧使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。 (2) 后備保護：過電流保護（以反應變壓器外部相間故障）、過負荷保護（反應由于過負荷而引起的過電流）。實踐表明，變壓器套管和引出線的相間短路、接 地短路、繞組的匝間短路是比較常見的故障形式；而變壓器油箱發(fā)生相間短路的情況比較少。其中一類負荷 45%；二類負荷 25%；三類負荷 30%。 (2) 速動性：是指保護是否迅速切除故障的能力，切除的時間的計算是繼電保護動作時間和斷路器的動作時間。依據(jù)可測量電氣量的不同差異，可以構成不同原理的繼電保護。隨著計算機技術的飛速發(fā)展及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領域中的普遍應用，新的控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中，以期取得更好的效果，從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展，出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢。但是電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結構各異，運行情況復雜，覆蓋地域遼闊。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發(fā)展又為繼電保護技術的發(fā)展不斷地注入了新的活力，建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設 計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約 10 年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。 （保密 論文在解密后遵守此規(guī)定） 作者簽名 : 年 月 日 本科畢業(yè)設計（論文） i 鄉(xiāng)鎮(zhèn) 35kV變電所繼電保護設計 摘要 隨著 繼電保護技術的發(fā)展 ， 其在工廠和各級變電站中的應用越來越廣泛。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。 本次設計以 鄉(xiāng)鎮(zhèn) 35kV 變電所為主要設計對象，在分析變電所主接線的構成和特點的基礎上，確定保護的方式和類型；進行主變壓器和10kV 出線線路的繼電保護設計、整定計算等；進行控制、計量等相關設計；按規(guī)范要求繪制保護 原理配置圖。因而在 60 年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。為此，需要安裝各種形式的保護裝置，用分層控制方 式實施安全監(jiān)控系統(tǒng)，對包括正常運行在內的各種運行狀態(tài)實施監(jiān)控，以確保電力系統(tǒng)安全正常且更好的運行。此次設計亦是對大學四年學習生涯的一個最終考察，對教學的一次 驗收，通過設計，可拓展自動化專業(yè)的知識，掌握相關工程規(guī)范，培養(yǎng)學生分析與解決實際問題的能力。測量得到的電氣量值或物理量值與整定值作比較，以確定繼電保護裝置的啟動情況。 (4) 可靠性：是指在發(fā)生故障時，保護裝置能否準確無誤動作的性能。 電力變壓器的故障狀態(tài)分析 變壓器故障可以分為油箱外和油箱內兩種故障。此外，對于中性點不接地運行的星星接線變壓器，外部接地短路時有可能造成中性點過電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過電壓或低頻率等 本科畢業(yè)設計（論文） 7 異常運行等異常運行狀況下會使得變壓器過勵磁，引起鐵芯和其他金屬構件的過熱。其中電流速斷保護為主保護，不帶時限， 0s 跳閘。在變壓器兩側都裝設電流互感器，其二次繞組按環(huán)流原則串聯(lián)，差動繼電器并接在回路壁中，在正常運行和外部短路時，二次電流在臂中環(huán)流，使差動保護在正常運行和外部短路時不動作，由電流互感器流入繼電器的電流應大小相等，相位相反，使得流過繼電器的電流為零；在變壓器內部發(fā)生相間 短路時，從電流互感器流入繼電器的電流大小不等，相位相同，使繼電器內有電流流過。并繪制出等值電路； (3) 網(wǎng)絡化簡，求出從電源至短路點之間的總電抗標幺值 X∑*； (4) 計算出短路電流周期分量有效值（也就是穩(wěn)態(tài)短路電流），再還原成有名值； (5) 計算出短路沖擊電流和最大短路電流有效值； (6) 按要求計算出其他量。 輕瓦斯保護的動作于信號的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定：對于容量為 10MVA 以上的變壓器，整定容積為 250~300cm2 。電流互感器為 △ 接線時取 3 ；電流互感器為 Y 接線時取 1。 由電流互感器計算變比和實際變比不一致引起的相對誤差為 f△ ? =setdbbb WW WW.ⅡⅡ.setⅡ ?? = ??? 所以不必重新計算動作電流。 考慮到系統(tǒng)發(fā)展時仍能適應，選用 DL11/6 型電流繼電器，其動作電流的整定范圍為 ～ 6A，故動作電流整定值為 4A。 (5) 保護的動作時限應 t2 與 t1 配合 △t12 ??? tt 選用 DS111 型時間繼電器，其時間調整范圍為 ～ s。 式中 ? —系統(tǒng)最大運行方式下開關出口三相短路時的電流； *9X —10kV 母線等值系統(tǒng)最大運行方式阻抗標么值。 式中 ? —系統(tǒng)最大運行方式下開關出口三相短路時的電流； *9X —10kV 母線等值系統(tǒng)最大運行方式阻抗標么值。 式中 ? —系統(tǒng)最大運行方式下開關出口三相短路時的電流； *9X —10kV 母線等值系統(tǒng)最大運行方式阻抗標么值。 式中 ? —系統(tǒng)最大運行方式下開關出口三相短路時的電流； *9X —10kV 母線等值系統(tǒng)最大運行方式阻抗標么 值。 式中 ? —系統(tǒng)最大運行方式下開關 出口三相短路時的電流； *9X —10kV 母線等值系統(tǒng)最大運行方式阻抗標么值。 表