【正文】 一10kV側(cè)的可靠性明顯高于方案三，故不采用方案三。6～10kV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時(shí)；110～220kV 配電裝置，出線回路數(shù)為5 回以上時(shí)。 單母線分段接線 單母分段帶旁母接線 這種接線方式：適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為 35～110kV 的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。 ①投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器避雷器等一次設(shè)備的投資，能使控制保護(hù)不過于復(fù)雜；②占地面積小，主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用； ③電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，而且對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。 （2）電網(wǎng)任一點(diǎn)的運(yùn)行電壓，在任何情況下嚴(yán)禁超過電網(wǎng)最高電壓，變電所一次側(cè)母線的運(yùn)行電壓正常情況下不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%～100%。 主變壓器容量的選擇 主變壓器容量一般按變電所建成近期負(fù)荷，5～10年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般性能的變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%～80%。在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時(shí)，根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。1 系統(tǒng)概述 建所目的為了滿足電力系統(tǒng)負(fù)荷增長(zhǎng)需要，擬在某市新建一座110kV變電站，用10kV向該地負(fù)荷供電。同時(shí)考慮到該變電所以后的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量[1]。該變電所是按70%選。 調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系[9]。 主接線的接線方式及其特點(diǎn) 電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電所具體條件確定的，它以電源和出線為主體，在進(jìn)出線路多時(shí)（一般超過四回）為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。 單母線分段帶旁母接線 雙母線接線 雙母線接線：雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。 雙母線接線 雙母線分段接線 雙母線分段，可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元件可完全分別接到不同的母線上，對(duì)大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會(huì)發(fā)生問題。 綜觀以上敘述，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的原始資料可知該變電所選用方案二：110kV等級(jí)采用雙母線接線方式，10kV等級(jí)采用單母線分段接線方式。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式[14]； （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)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響； （3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)； （4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。 （1）整定計(jì)算的要求選擇規(guī)定的運(yùn)行方式； （2）確定短路段及短路類型； （3）對(duì)確定的短路點(diǎn)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的合并，化簡(jiǎn)求出歸算到短路點(diǎn)的各序綜合阻抗；（4）短路類型及電力系統(tǒng)故障的知識(shí)求出短路點(diǎn)的總電流； （5）按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)求出流過被整定保護(hù)裝置的短路電流。 一般原則 （1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要； （2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； （3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； （4）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種； （5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致； （6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 互感器的配置： （1）為滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器； （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，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)； （3）對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。若電壓互感器一次繞組接于電網(wǎng)的線電壓，則一次繞組的額定電壓為： （）式中：—額定一次相電壓； —額定一次線電壓。該型直流系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份；有較高的智能化程度，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電源系統(tǒng)的遙測(cè)、遙控、遙信及遙調(diào)功能；對(duì)每一個(gè)蓄電池進(jìn)行自動(dòng)管理和保護(hù)。D、保護(hù)裝置工作狀態(tài)信息。（4）10kV線路遙控：①線路斷路器的分、合；②保護(hù)信號(hào)復(fù)歸；遙測(cè)：10kV線路電流；遙信：①10kV線路斷路器位置信號(hào)SOE；②手動(dòng)運(yùn)行、試驗(yàn)狀態(tài)信號(hào)SOE；③保護(hù)動(dòng)作信號(hào)SOE；④報(bào)警信號(hào)SOE。 繼電保護(hù)整定原則 基本任務(wù) 繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要對(duì)各種繼電保護(hù)給出整定值；各種繼電保護(hù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，因而，繼電保護(hù)方案也不是一成不變的。 整定計(jì)算的步驟 （1）按繼電保護(hù)功能分類擬定短路計(jì)算的運(yùn)行方式，選擇短路類型，選擇分支系數(shù)的計(jì)算條件[22]； （2）進(jìn)行短路故障計(jì)算，記錄結(jié)果； （3）按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，選取整定值并做出定值圖； （4）對(duì)整定結(jié)果分析比較，以選出最佳方案。故障參數(shù)的最大、最小值應(yīng)根據(jù)常見的最不利運(yùn)行方式、短路類型和短路點(diǎn)來計(jì)算。各側(cè)二次電流的計(jì)算方法如下：按額定電壓及變壓器的最大容量計(jì)算各側(cè)一次額定電流按和算出個(gè)側(cè)電流互感器的二次額定電流；按下式計(jì)算各側(cè)電流互感器的二次額定電流 （） 式中是電流互感器的接線系數(shù)，星型接線時(shí)，三角形接線時(shí)，； （2）確定裝置的動(dòng)作電流，裝置的動(dòng)作電流按下面三個(gè)條件，選其中最大者為基本側(cè)動(dòng)作電流躲開變壓器的勵(lì)磁涌流： （）為變壓器其基本側(cè)的額定電流躲開電流互感器的二次回路斷線時(shí)變壓器的最大負(fù)荷 （）式中:變壓器基本側(cè)的最大負(fù)荷電流，當(dāng)它無法確定是，可以用變壓器的額定電流。LFP971A（B、C）具有2個(gè)差動(dòng)分支，LFP972A（B、C）具有3個(gè)差動(dòng)分支。距離保護(hù)作為主保護(hù)或后備保護(hù)，也分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段距離保護(hù)。永久故障一般不到10%，因此，采用自動(dòng)重合閘，不僅能提高供電的安全性，減少停電損失，自動(dòng)恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)，而且對(duì)高壓網(wǎng)絡(luò)還提高了其暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大送電容量。在重要的高壓網(wǎng)絡(luò)中，一般都不允許保護(hù)無選擇性的動(dòng)作，應(yīng)用這以方式尤其適合。 ①動(dòng)作電流的整定原則 相鄰線路裝有無時(shí)限電流速斷保護(hù)時(shí) （）式中的：：可靠系數(shù)，～； ：相鄰線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流； 相鄰線路裝有無時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)時(shí)，保護(hù)動(dòng)作電流的整定必須與其電流元件和電壓元件的動(dòng)作值都配合，并取大者為整定值。 ①動(dòng)作電流 躲開非全相運(yùn)行時(shí)的最大三倍零序電流整定 （）式中：—非全相運(yùn)行時(shí)的最大零序電流。 ③Ⅱ段動(dòng)作時(shí)間取 ： （） （）式中：—本線路末端接地時(shí)，流過本保護(hù)的最小零序電流當(dāng)靈敏系數(shù)不滿足要求時(shí)，可按與相鄰保護(hù)配合。其保護(hù)功能配置：（1）工頻變化量距離繼電器保護(hù)元件用于快速切除線路近距離故障； （2）四段式相間距離保護(hù)元件用于切除線路各種相間故障；（3）變壓器低壓側(cè)故障的遠(yuǎn)后備保護(hù)； （4）三段式接地距離保護(hù)元件用于切除線路單相接地故障； （5）零序不靈敏Ⅰ段、組合式四段零序方向過電流保護(hù)和獨(dú)立的零序加速段； （6）TV斷線后的兩段式過電流保護(hù)，用于TV斷線距離保護(hù)退出時(shí)應(yīng)急投入； （7）雙回線相繼速動(dòng)功能；（8）三相一次自動(dòng)重合閘功能，重合閘還有檢同期、檢無壓和檢鄰線有流功能； （9）過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷出口可選擇跳閘或告警；（10）低壓減載功能：具有低流閉鎖、無壓閉鎖、滑壓閉鎖和TV斷線閉鎖功能； （11）GPS時(shí)鐘同步輸入。計(jì)算各元件參數(shù)的標(biāo)幺值。 (按最小動(dòng)穩(wěn)定電流計(jì)算)ich= 所以 符合要求 10kV側(cè)的電流互感器檢驗(yàn)同上，經(jīng)檢驗(yàn)符合要求。顯然當(dāng)A側(cè)即f3點(diǎn)短路時(shí)小于，故當(dāng)母線B側(cè)即f2點(diǎn)短路時(shí)，A側(cè)保護(hù)的負(fù)序功率最小，只需校驗(yàn)這種情況下的靈敏度。在王曉芳老師的辛勤指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了有關(guān)變電站二次設(shè)計(jì)的知識(shí)，并掌握了110kV降壓變電站電氣部分設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，了解到最新的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算方法。本人還進(jìn)行繼電保護(hù)進(jìn)行整定和選型，使電力系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高。此次設(shè)計(jì)由于本人缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，還有很多沒有考慮全面的地方，如各種設(shè)備的其他繼電保護(hù)措施沒有一一考慮到。從可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性以及可擴(kuò)建性等幾方面考慮，單母線分段接線方式較適合本設(shè)計(jì)要求。按B側(cè)母線兩相接地短路檢驗(yàn)靈敏度，這時(shí)。該系列電壓互感器為單相、三繞組、串及絕緣，戶外安裝互感器，適用于交流50Hz電力系統(tǒng)，作電壓、電能測(cè)量和繼電保護(hù)用。①將和并聯(lián)組成，將和并聯(lián)組成，即②將和串聯(lián)組成，將和串聯(lián)，即③將和并聯(lián)組成，將和并聯(lián)組成，即，： 等值網(wǎng)絡(luò)圖的化簡(jiǎn) 等值網(wǎng)絡(luò)圖的最終化簡(jiǎn) 各短路點(diǎn)短路計(jì)算 （1）三相短路①在最大運(yùn)行方式下110kV母線上發(fā)生三相短路，即f1點(diǎn)短路：起始次暫態(tài)電流為： 短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流為短路電流有名值： 10kV母線上發(fā)生三相短路，即f2點(diǎn)短路：：起始次暫態(tài)電流為：短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流為：短路電流為： 110kV線路側(cè)發(fā)生三相短路，即f3點(diǎn)短路：： 等值網(wǎng)絡(luò)圖的簡(jiǎn)化 ②最小運(yùn)行方式下：f1點(diǎn)發(fā)生三相短路等值電路圖可以簡(jiǎn)化為如下圖： 等值電路化簡(jiǎn)圖f2點(diǎn)發(fā)生三相短路 等值電路圖化簡(jiǎn)圖f3點(diǎn)發(fā)生三相短路 等值電路圖化簡(jiǎn)圖（2）其他簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路①最大運(yùn)行方式下f1發(fā)生短路,， 零序圖單相短路： 正序電流有名值： 單相短路電流： 兩相短路： 正序電流有名值： 兩相短路電流： 兩相接地短路 f2點(diǎn)發(fā)生短路正、 零序圖單相短路： 兩相短路： 兩相接地短路：f3點(diǎn)發(fā)生短路正、 零序圖單相短路： 兩相短路： 發(fā)生兩相接地短路：在最小運(yùn)行情況下f1發(fā)生短路正、 零序圖單相短路正序電流標(biāo)幺值：正序電流有名值： 單相短路電流： 發(fā)生兩相短路： 正序電流有名值： 兩相短路電流： 兩相接地短路正序電流：f2點(diǎn)發(fā)生短路 正、 零序圖單相短路正序電流： 兩相短路正序電流： 兩相接地短路正序電流：f3點(diǎn)發(fā)生短路正、： 零序圖三相短路電流： 單相短路：正序電流標(biāo)幺值： 正序電流： 單相電流： 兩相短路正序電流：