【正文】 （21）4式中 P ca?1——有功計(jì)算負(fù)荷，kW； SN ——負(fù)荷的額定視在容量，kV?A； φ N ——負(fù)荷的功率因數(shù)角。因此，要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，其他的還要增設(shè)獨(dú)立電源點(diǎn)。設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）根據(jù)給出的變電所負(fù)荷情況選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)，并設(shè)計(jì)電氣主接線圖，設(shè)計(jì)配置相應(yīng)繼電保護(hù)裝置。（二）本課題的研究范圍及技術(shù)要求 根據(jù)一次部分主變壓器的選擇和電氣主接線的設(shè)計(jì)，計(jì)算短路電流，并選擇主變壓器、所用變、母線電纜、斷路器、電流互感器、電壓互感器、熔斷器、補(bǔ)償電容器等設(shè)備。20kV 變電所設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄引 言 .....................................................1（一）本課題的目的及研究意義 ...........................1本課題的 目的 .....................................1本課題的研究意義 .................................1（二）本課題的研究范圍及技術(shù)要求 .......................1（三）設(shè)計(jì)資料 .........................................2電源 .............................................2負(fù)荷資料 .........................................2設(shè)計(jì)內(nèi)容 .........................................2（一）負(fù)荷計(jì)算 .........................................3負(fù)荷分析 .........................................3負(fù)荷計(jì)算的方法 ...................................3（二）無(wú)功補(bǔ)償 .........................................5供配電系統(tǒng)的無(wú)功功率和功率因數(shù) ...................5無(wú)功補(bǔ)償方法及計(jì)算 ...............................5（三）主變壓器的選擇 ...................................7（四）電氣主接線設(shè)計(jì) ...................................8電氣主接線概述 ...................................8主接線方案設(shè)計(jì) ...................................9主接線方式的選擇 .................................9（五）短路電流計(jì)算 ....................................10二、一次電氣設(shè)備的選擇 ...................................15（一）電氣設(shè)備選擇的一般原則 ..........................15電氣設(shè)備選擇的一般原則 ..........................15電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件 ..........................15常用電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)項(xiàng)目 ....................15（二）斷路器的選擇 ....................................16（三）10kV 側(cè)母線的選擇 ...............................17（四）互感器的選擇 ....................................17電流互感器選擇的原則 ............................17電壓互感器選擇的原則 ............................18（五）所用變的選擇 ....................................19（六）熔斷器的選擇 ....................................19 側(cè) ..........................................19 側(cè) ..........................................20（七）出線設(shè)備選擇 ....................................20電流互感器 ......................................20斷路器 ..........................................21三、二次設(shè)備選擇及整定 ...................................22（一）繼電保護(hù)概述 ....................................22（二）變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)綜述 ........................23（三）主變壓器的繼電保護(hù) ..............................24變壓器常見(jiàn)的故障類型與保護(hù)配置 ..................24CSR03F 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置 ..................25 CSR03H變 壓 器 后 備 保 護(hù) 測(cè) 控 裝 置 .......................29 保 護(hù) 原 理 .........................................291）I 段復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)（帶方向閉鎖） ..............29 裝 置 保 護(hù) 整 定 方 法 ...................................30 后 備 保 護(hù) 啟 動(dòng) 時(shí) 各 斷 路 器 動(dòng) 作 情 況.......................30（ 四 ） 線 路 的 繼 電 保 護(hù) .....................................32（五）斷路器控制回路 ..................................34（六）自動(dòng)重合閘裝置 ..................................36自動(dòng)重合閘及其作用 ..............................36自動(dòng)重合閘的基本要求 ............................36自動(dòng)重合閘裝置 ..................................37（七）備用電源自動(dòng)投入裝置 ............................37 備 用 電 源 自 動(dòng) 投 入 概 述 ...............................37 保 護(hù) 原 理 .........................................38四、操作電源 .............................................41（一）操作電源概述 ....................................41操作電源基本概念及要求 ..........................41操作系統(tǒng)交流部分 ................................41操作系統(tǒng)直流部分 ................................41操作系統(tǒng)監(jiān)控部分 ................................42參考文獻(xiàn) .................................................43致 謝 ...................................................441引 言（一）本課題的目的及研究意義本課題的目的20kV 變電站二次部分設(shè)備的保護(hù)設(shè)計(jì)，對(duì)一次電氣部分具有監(jiān)察、測(cè)量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)等功能，達(dá)到安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，提供有效的操控方案，運(yùn)用各方面知識(shí)的綜合來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，掌握實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能，檢測(cè)自己工作成果。二次部分主要是變壓器的主、后備保護(hù)設(shè)備選擇及整定校驗(yàn)，母線的三段保護(hù)，自動(dòng)重合閘裝置，備自投及直流操作電源裝置的選擇。（2）確定短路電流計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算短路電流。（2）二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷，是指突然中斷供電，政治經(jīng)濟(jì)造成較大損失，設(shè)備局部損壞。 2） 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Qca?1=Pca?1 ? tanφ N （22）式中 Q ca?1——無(wú)功計(jì)算負(fù)荷。 1）補(bǔ)償容量的確定。c??aQ39。??caS239。最基本的連接方式是星形連接（Y）和三角連接（△）兩種連接方式。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。主接線方式的選擇通過(guò)比較，主接線方式選擇為 20kV 側(cè)采用單元式接線，10kV 側(cè)采用單母線分段接線，此種接線方式保證了供電的可靠性和靈活性，配電裝置也比較簡(jiǎn)單。短路嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電力系統(tǒng)解列，乃至崩潰停電。標(biāo)幺值由于其計(jì)算結(jié)果清晰、能簡(jiǎn)單判斷計(jì)算結(jié)果的正確性、可簡(jiǎn)化復(fù)雜計(jì)算而被大量使用。 ????kBXI37）短路電流沖擊值： （kA) （39。 ???IKishsh50）短路沖擊電流有效值： (kA) （.39。配套開(kāi)關(guān)柜：選用 KYN2824 鎧裝中置式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)柜。二次額定電流有 5A 和 1A 兩種，一般為 5A。根據(jù)以上原則，選擇的電壓互感器如下表：選用 2 臺(tái) JDZX1120G 型電壓互感器，分別安裝于 20kV 側(cè) PT 柜中。表 39 XRNT12 型熔斷器參數(shù)產(chǎn)品型號(hào) 額定電壓(kV) 額定電流(A) 三相斷流容量(MV?A)最大開(kāi)斷電流(kA)（有效值）XRNT12 10 50選用 2 只 XRNT12 型熔斷器，兩臺(tái)所用變各裝設(shè)一只，安裝于所用變的一次側(cè)，裝于所用變柜中。 三、二次設(shè)備選擇及整定（一）繼電保護(hù)概述繼電保護(hù)是指對(duì)電力系統(tǒng)一次部分設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。26可靠性繼電保護(hù)裝置應(yīng)在該動(dòng)作時(shí)可靠地動(dòng)作，不應(yīng)發(fā)生拒動(dòng)作現(xiàn)象。 HE2022 可以實(shí)行多種組網(wǎng)形式，典型的結(jié)構(gòu)如圖 41 所示：27圖 41 發(fā)電廠變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖（三）主變壓器的繼電保護(hù)變壓器常見(jiàn)的故障類型與保護(hù)配置變壓器是供配電系統(tǒng)中變電所內(nèi)的核心設(shè)備。（3）過(guò)電流保護(hù)。變壓器/發(fā)變組各側(cè) CT 二次電流由于接線引起的相位差由軟件校正，即變壓器/發(fā)變組各側(cè) CT 二次回路可接成星形（也可選擇常規(guī)接線） ，這樣簡(jiǎn)化了 CT 二次接線。其動(dòng)作方程如下： (43)??dxbIK??dzI式中 IdzΦ 為三相差動(dòng)電流中的二次諧波電流，IdΦ 為對(duì)應(yīng)的三相差動(dòng)電流的基波電流，Kxb 為二次諧波制動(dòng)系數(shù)。選用 TA 二次額定電流 In=5A表 41 變壓器兩側(cè)有關(guān)數(shù)據(jù) 名稱 各側(cè)參數(shù)額定電壓（kV） 20 10變壓器的額定電流（A）???NTNTYUSI ???NTUSI電流互感器接線方式 △ Y電流互感器變比的計(jì)算值???NTYTAdIK ?NTdAYIKCT 變比 8/401TA /52TA二次額定電流（A） ???TANYKI ?TANdKI故選擇 20kV 側(cè)為基本側(cè)。本設(shè)計(jì)中，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)采用兩點(diǎn)差動(dòng)，20kV 側(cè)的作差動(dòng)保護(hù)的電流互感器接成△接線，安裝在 20kV 側(cè)斷路器與變壓器高壓側(cè)之間，10kV 側(cè)的接成 Y接線，安裝在變壓器低壓側(cè)與 10kV 側(cè)斷路器之間。低電壓閉鎖定值：取 6070V。變壓器高壓側(cè) k1，低壓側(cè) k3 點(diǎn)發(fā)生短路或過(guò)流時(shí)，高后備保護(hù)啟動(dòng)。若斷路器2QF 拒動(dòng)，則高后備動(dòng)作，使斷路器 1QF 跳閘。各段電流及時(shí)間定值可以單獨(dú)整定，各段保護(hù)均有投退控制字來(lái)控制各種保護(hù)的投退。 （2）定時(shí)限過(guò)流保護(hù)整定計(jì)算： （4fhmaxfjzqdKdzj In I?15）式中 K K——可靠系數(shù)取 ；Kf——返回系數(shù),取 ； Kjx——電流互感器接線系數(shù)取 1；Kzqd——自起動(dòng)系數(shù),可根據(jù)計(jì)算、試驗(yàn)或?qū)嶋H運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)確定； n——電流互感器變比；Ifhmax——流過(guò)電路的最大負(fù)荷電流。集中控制是38指控制機(jī)構(gòu)安裝在距設(shè)備幾十米或幾百米以外的控制室內(nèi)，控制屏上有相應(yīng)的燈光信號(hào)反映出斷路器的位置狀態(tài)，控制機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間需通過(guò)控制電纜聯(lián)絡(luò)；就地控制是指控制機(jī)構(gòu)安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)所在的高壓開(kāi)關(guān)柜，因而無(wú)需控制電纜。2TA 用作測(cè)量，電流信號(hào)送入微機(jī)保護(hù)裝置 1m，經(jīng)處理實(shí)現(xiàn)電流，電壓等測(cè)量。保護(hù)分閘：故障時(shí)，2m 的 D1，D2 端子接通，經(jīng)常開(kāi)斷路器 QF 和跳閘線圈TQ 與