【正文】 ...............................49 電抗器的選擇 ....................................................56 導(dǎo)線及電纜的選擇及校驗(yàn) ..........................................58 避雷器的選擇 ....................................................646 變壓器的繼電保護(hù) ......................................................66 概述 ...............................................................66 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù) ......................................66 電力變壓器的繼電保護(hù) ............................................66 變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算 ...........................................68 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算........................................68 過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算 ............................................727 結(jié) 論 ................................................................74參考文獻(xiàn) .................................................................75英文原文 .................................................................75英文翻譯 .................................................................96致 謝 ................................................................1081 緒 論 電力系統(tǒng)概述 由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。此外，1989 年，臺(tái)灣省建立了裝機(jī)容量為 1659 萬(wàn)千瓦的電力系統(tǒng)。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。三相短路是危害最嚴(yán)重的短路形式，因此，三相短路電流是選擇和校驗(yàn)電器和導(dǎo)體的基本依據(jù)。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線的方案。 電氣主接線的設(shè)計(jì)依據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用 電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類(lèi)型。應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。做到投資省。為了便于投入或切除任何一條進(jìn)、出引線每條引線上都裝有可以切除符合電流和故障電流的斷路器。 由于單母線分段接線既保留了單母線接線本身的簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)，所以這種接線目前仍被廣泛應(yīng)用。它可以有兩種運(yùn)行方式，一種是固定連接分段運(yùn)行方式。雙母線接線的適用范圍： （1）6～10KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時(shí)； （2）35～63KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)超過(guò) 8 回火連接電源較多、負(fù)荷較大時(shí)； （3）110～220KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)為 5 回以上時(shí)，或 110～220KV 配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回?cái)?shù)在 4 回以上時(shí)。d 便于實(shí)驗(yàn)。在圖 24（a）和（b）中，發(fā)電機(jī)和變壓器成為一個(gè)單元組，電能經(jīng)升壓后直接進(jìn)入高壓電網(wǎng)。 。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的情況下。 主接線的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù) （1）電廠規(guī)模：裝機(jī)容量: 裝機(jī) 4 臺(tái)，容量分別為4X200MW, UN=機(jī)組年利用小時(shí)數(shù): Tmax=6200h氣象條件：年最高溫度 40 度，平均氣溫 25 度，氣象條件一般，無(wú)特殊要求廠用電率：8%。由于 220KV 電壓等級(jí)的電壓饋線數(shù)目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級(jí)的接線形式可以選擇單母線接線形式。所以可以將主接線形式表示如圖 26 所示。2 1 3 4 1 0 K V1 1 0 K V2 2 0 K V… … 6 回 圖 27 方案二接線圖 電壓等級(jí)的方案選擇。1 1 0 K V1 0 K V 圖 28 方案三接線圖 在上述三種方案中，他們?cè)诩夹g(shù)上都是有顯著差異的，在不同的技術(shù)等級(jí)中，都有差異。它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過(guò)電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對(duì)通信線路的干擾等。故適用于 110KV 及以上電網(wǎng)中。 （6）選擇接地時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)節(jié)烈成為中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)。勵(lì)磁機(jī)是向汽輪發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁的設(shè)備。電力變壓器是發(fā)電廠和變電所中重要的一次設(shè)備之一，隨著電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的提高和規(guī)模的擴(kuò)大，電壓升壓和降壓的層次增多，系統(tǒng)中變壓器的總?cè)萘恳堰_(dá)發(fā)電機(jī)容量的 710 倍。 具有發(fā)電機(jī)電壓母線的主變壓器連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)間的主變壓器容量，應(yīng)按下列條件計(jì)算： （1）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)荷最小時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無(wú)功容量送入系統(tǒng)，但不考慮稀有的最小負(fù)荷情況。 具體計(jì)算的過(guò)程如下： 電壓等級(jí)下的最大容量 S =（S GSG8%Smin）= (400400) = 352 = 電壓等級(jí)下的最大容量 S = Smax/ =70/= 電壓等級(jí)下的最大容量 S = (S10max+S110min) / = (70+20) / =根據(jù)上面的計(jì)算可知道低壓側(cè)的容量為最大，所以，以此為基準(zhǔn)可以選擇一個(gè)三繞組的變壓器. 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。5%以?xún)?nèi)；另一種是帶負(fù)載切換，稱(chēng)為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 20%30%。4．?dāng)嗦菲鞯膬蓚?cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修是隔離電源。 4．當(dāng)需要在 330KV 及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。4．直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣且安裝有隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器。為了保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析中，一定要考慮系統(tǒng)等不正常工作狀態(tài)。 2．短路后果短路故障發(fā)生后，由于網(wǎng)絡(luò)總阻抗大為減小，將在系統(tǒng)中產(chǎn)生幾倍甚至幾十倍于正常工作電流的短路電流。 （2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。但是，在實(shí)際電力系統(tǒng)中，他的容量和阻抗都有一定的數(shù)值，一次，當(dāng)用戶(hù)供電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓相應(yīng)的有所變動(dòng)。雖然非周期分量依指數(shù)率而衰減，但一般情況下只需計(jì)及他對(duì)沖擊電流的影響。應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修以及短路過(guò)電壓情況下的工作要求。應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)展，留有一定的裕量。因此，在非高海拔地區(qū)，按所在電網(wǎng)的額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓即可滿(mǎn)足要求。裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度一般取 25℃，如安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度在5℃~ 50℃范圍內(nèi)變化時(shí)，其允許通過(guò)的電流可按上市進(jìn)行修正。在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。 校驗(yàn)導(dǎo)體和 110KV 以下電纜的短路熱穩(wěn)定性時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保，則應(yīng)采用能對(duì)該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。當(dāng)斷開(kāi)電路時(shí)，在開(kāi)關(guān)的觸頭之間可以看到強(qiáng)烈而刺眼的亮光。SF6 斷路器的特點(diǎn)是： （1）滅弧能力強(qiáng)，介質(zhì)強(qiáng)度高，單元滅弧室的工作電壓高，開(kāi)斷電流大然后時(shí)間短；（2）開(kāi)斷電容電流或電感電流時(shí)，無(wú)重燃，過(guò)電壓低；（3）電氣壽命長(zhǎng)，檢修周期長(zhǎng)，適于頻繁操作；（4）操作功小，機(jī)械特性穩(wěn)定，操作噪音小。對(duì)它的基本要求是：具有足夠的開(kāi)斷能力，盡可能短的動(dòng)作時(shí)間和高的工作可靠性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作和檢修，具有防火和防暴性能，尺寸小，重量輕，價(jià)格低等。滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ i max或 Ish≤ I max 式中 ish及 Ish——三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過(guò)電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿(mǎn)足熱穩(wěn)定的要求，即： 22eqthItI??式中 ， ——三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（KA） ；I? —— 等值時(shí)間（亦稱(chēng)假想時(shí)間 s） ，可由圖 41 查得；eqt ——制造廠規(guī)定的在 ts 內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（ KA） ；t 為與 Ith 相對(duì)應(yīng)的th時(shí)間（s） 。當(dāng)海拔高度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，顯然對(duì)內(nèi)絕緣影響較小，但對(duì)外絕緣影響較大。 各支路最大持續(xù)電流回路名稱(chēng) 最大長(zhǎng)期工作電流變壓器回路 ~2 倍的變壓器額定電流出線回路 倍的最大負(fù)荷電流母聯(lián)回路 母線上最大一臺(tái)變壓器的 Iwmax分段回路 變電所應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷匯流回路 按實(shí)際潮流分布計(jì)算 表 41 3. 環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮其安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、污穢、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣的基本使用條件時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。當(dāng) Ue 在 220KV 及以下時(shí)其 UNs 為 ，當(dāng) UNe 為 330500KV 是，其 UNs 為 UNe。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。當(dāng)時(shí)???間常數(shù) Ta 的值由零編制無(wú)限大時(shí)，沖擊系數(shù)值的變化范圍為： 2sh? 在以下的計(jì)算中，取 Ksh =；220KV 母線上短路（d1 點(diǎn)）的計(jì)算 d1 CG4CG2G1 d2CG3G1X 1 3X 5 X 3X 6 X 4X 8 X 1 2 X 2X 7 X 1 1 X 1X 1 5X 1 6X 1 3 圖 32 圖 33 1517218()(X)2???? = +. = 5 163461X()(X)22??.58? 短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算： /*? = 20+=2 j//*????? /= ? 110KV 母線上發(fā)生短路（d2）時(shí)的計(jì)算d 3d 3CG 1 G 3G 3G 1CX 1 7X 1 3X 1 8X 1 9X 1 6X 1 7 X 1 9X 1 8 X 1 6X 1 3 圖 34 圖 ?? 19121()(X)???? 17901798X.?d 3d 3G 1G 3CG 1G 3CX 2 0X 2 1 X 1 6X 1 3X 2 0X 2 2X 2 3 圖 36 圖 37 ???? ???? ? /*20231I ..30.????? j//*?? /= ??10KV 母線上發(fā)生短路電流（d3）時(shí)的計(jì)算限流電抗器的初選 NNS70I ???? 選型為 XKK—10—4000—12 所以，限流電抗器的電抗值應(yīng)為 jN24R*?????X7 X8X11 X12X24X1 X2X16X26 X27X16X1 X2X24X13 X13G1 G2G3 G1 G2 G3C Cd 3d 3 圖 38 圖 39X25X26 X27X24X1 X2X1X25 X28X29 X2G1 G2G1G2d 3d 3 圖 310 圖 311X1X30X31G1G2d 3 圖 312 2671812X=???