【正文】 和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（Power System Protection）一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)和由各種繼電保護(hù)裝置組成的基點(diǎn)保護(hù)系統(tǒng)，包括繼電保護(hù)的原理設(shè)計(jì)、配置、整定、調(diào)試等技術(shù)，也包括由獲取電量信息的電壓、電流互感器二次回路，經(jīng)過繼電保護(hù)裝置到斷路器跳閘線圈的一整套具體設(shè)備，如果需要利用通信手段傳送信息，還包括通信設(shè)備。 110KV，220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 根據(jù)本變電站的實(shí)際情況，本站各電壓級的接地刀閘的選取情況如表54所示。普通電抗器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓，額定電流，電抗百分值和有功功率損耗等。LMZ—12/1500/5型電流互感器參數(shù)如下：雷電沖擊耐受電壓：75KV短時(shí)工頻耐受電壓：42KV2)10KV出線側(cè)電流互感器的選擇由于10KV出線側(cè)的出線負(fù)荷中：其中最大的為。3）主變壓器中性點(diǎn)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 主變壓器中性點(diǎn)隔離開關(guān)選取中性點(diǎn)專用型號GW8—60型GW8—60型隔離開關(guān)的參數(shù)如下： 動(dòng)穩(wěn)定電流 10s熱穩(wěn)定電流 電流互感器的選擇 110KV側(cè)電流互感器的選擇1） 主變壓器側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)選取LVQB—110，300/5。 10KV側(cè)1）主變壓器側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)d3點(diǎn)的短路參數(shù)： 由于10KV側(cè)選用為戶內(nèi)成套設(shè)備，根據(jù)廠家提供的型號，選空氣絕緣金屬鎧裝移開式KYN28型開關(guān)柜。 35KV側(cè)1）斷路器的選擇及校驗(yàn)d2點(diǎn)的短路參數(shù)：， 查設(shè)備手冊試選ZW8—。⑥汽車廠出線 ，查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為 查設(shè)備手冊表選擇LGJ—16鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為105A，滿足最大工作電流的要求。 10KV側(cè)載流導(dǎo)體的選擇1）10KV側(cè)主母線的選擇及校驗(yàn)10KV側(cè)主母線 查設(shè)備手冊表選擇LGJQ—700鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為1220A，滿足最大工作電流的要求。在最高允許溫度+70℃的長期載流量為539A，滿足最大工作電流的要求。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)所選擇的主接線方式和長期運(yùn)行方式（兩臺主變壓器并聯(lián)運(yùn)行），對網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化。2） 缺點(diǎn)：設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性較差。3） 方案三：帶旁路母線單母線接線如圖36 圖36 帶旁路母線單母線接線1）特點(diǎn)：有了旁路母線，檢修與之相連的任一回路的斷路器時(shí)，該回路可以不停電，從而提高了供電的可靠性。3）適用范圍 ①610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)； ②3563KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)； ③110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時(shí)。1） 特點(diǎn) ①接線清晰簡單，所用設(shè)備少； ②高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)元件只需要三臺斷路器； ③變壓器退出運(yùn)行時(shí)，不影響線路的工作；但線路發(fā)生故障時(shí)，該線路及本組的變壓器均停止工作。 4）110220KV配電裝置中，線路在4回以上時(shí)一般采用雙母線接線。 ①投資省。 電氣主接線是變電站設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。對于負(fù)荷的無功功率補(bǔ)償容量的計(jì)算在上文中已經(jīng)進(jìn)行，補(bǔ)償裝置選擇為并聯(lián)電容器，裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，采用中性點(diǎn)不接地方式。要求補(bǔ)償?shù)臒o功容量為： (28)其中，故。8% 中壓 3177。 變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性及運(yùn)輸條件等因素，在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，330KV及以下的變電所均應(yīng)選用三相變壓器，對具有三種電壓的變電所，如果通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上時(shí)，采用三繞組變壓器，本變電站變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到了總?cè)萘康?5%，故選三相三繞組變壓器。1）35KV側(cè)：最大負(fù)荷為42MW，cosφ=，重要負(fù)荷占65%；2）10KV側(cè)：具體負(fù)荷情況如表21所示。 ②一級負(fù)荷供電可靠性要求高，一般要求有一個(gè)以上的供電電源（來自不同的變電所或發(fā)電廠，或雖來自同一變電所，但故障時(shí)不相互影響不同母線段供電）。110KV無人值班降壓變電站的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要 IAbstract II 1 1 1 2 4 4 4 4 5 5 6 6 6 6 7 7 7 9 11 11 11 12 13 110KV側(cè)主接線方案的選取 13 35KV側(cè)主接線方案選取 16 10KV側(cè)主接線方案選取 18 20 20 21 21 110KV母線側(cè)短路電流的計(jì)算 23 35KV母線側(cè)短路電流的計(jì)算 24 10KV母線側(cè)短路電流的計(jì)算 25 26 26 27 110KV側(cè)載流導(dǎo)體的選擇 27 35KV側(cè)載流導(dǎo)體的選擇 28 10KV側(cè)載流導(dǎo)體的選擇 29 斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 31 110KV側(cè) 31 35KV側(cè) 32 10KV側(cè) 34 電流互感器的選擇 37 110KV側(cè)電流互感器的選擇 37 35KV側(cè)電流互感器的選擇 38 10KV側(cè)電流互感器的選擇 39 電壓互感器的選擇 39 高壓熔斷器的選擇 41 電抗器的選擇 41 43 避雷器的選擇 43 45 46 46 48 54 54 55 56 56 60 61 61 64 65 65 65 65 66 67參考文獻(xiàn) 67中英文翻譯 69致謝 96附錄一 98附錄二 99 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，并為電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性提供保證。一級負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡和將在政治經(jīng)濟(jì)上造成重大損失，如造成重大設(shè)備損壞，打亂重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)次序并需要長時(shí)間的恢復(fù)，重要鐵路樞紐無法工作，經(jīng)常用于國際活動(dòng)的場所的負(fù)荷。 ⑦終端變電所：在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)多為110kv經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所，全所停電后僅使用戶中斷供電。 根據(jù)負(fù)荷計(jì)算： 主變壓器的臺數(shù)，對于開發(fā)區(qū)的一次變電站應(yīng)以裝設(shè)兩臺變壓器為宜，故選擇兩臺40000KVA主變壓器。 根據(jù)以上綜合比較，所選主變壓器的特性數(shù)據(jù)如下：型式：SFSZ1040000/110連接組別號：Yn/yn0/d11調(diào)壓范圍為：高壓 110177。 根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料得知，該站10KV側(cè)出現(xiàn)部分需要補(bǔ)償，根據(jù)該站情況采用在低壓側(cè)并聯(lián)電容器的方法進(jìn)行補(bǔ)償。 對變電所進(jìn)行無功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無功功率。因?yàn)殡p星形接線更簡單，而且可靠性、靈敏性都高，對電網(wǎng)通訊不會造成干擾，適用于10KV及以上的大容量并聯(lián)電容器組。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 3）610KV配電裝置中，線路回路數(shù)不超過5回時(shí)，一般采用單母線接線方式，線路在6回及以上時(shí)，采用單母線分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大時(shí)，可采用雙母線接線。正常運(yùn)行時(shí)，橋上的斷路器處于閉合狀態(tài)。2）缺點(diǎn) ①當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電； ②擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻； ③當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。2） 缺點(diǎn)：由于電源和引出線都接在同一母線上，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開接在母線上的全部電源，與之相接的整個(gè)電力裝置在檢修期間全部停止工作。方案二：雙母線接線如圖38所示 圖38 雙母線接線 其中 TQF：母聯(lián)斷路器1） 特點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度靈活，便于擴(kuò)建。 110KV清河變電站主要擔(dān)負(fù)著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變電站110KV母線供給，一回由北郊變直接供給，另一回由北郊變經(jīng)大明湖供給形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，示意圖如圖41所示 圖41 北郊變、大明湖和清河變地勢示意圖 等值電路圖及其各元件電抗計(jì)算為了計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的等值網(wǎng)絡(luò)，常常采用的方法有：網(wǎng)絡(luò)等值變換、利用網(wǎng)絡(luò)的對稱性簡化、并聯(lián)電源支路的合并和分布系數(shù)法四種。 式中，相應(yīng)環(huán)境溫度為℃時(shí)的導(dǎo)體長期允許載流量，溫度修正系數(shù)，一般為 根據(jù)計(jì)算出的導(dǎo)體長期允許載流量，可選110KV主母線進(jìn)線導(dǎo)線為LGJ—185/10鋼芯鋁絞線。3）35KV出線的選擇及校驗(yàn)35KV側(cè)出線： 查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為： 查設(shè)備手冊表選擇LGJ—150鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為445A，滿足最大工作電流的要求。⑤冶金廠出線 ，查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為 查設(shè)備手冊表選擇LGJ—16鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70℃的長期載流量為105A，滿足最大工作電流的要求。隔離開關(guān)滿足要求。隔離開關(guān)滿足要求。斷路器滿足要求。 10KV側(cè)電流互感器的選擇1）主變壓器側(cè)電流互感器的選擇 由于10KV側(cè)選用為戶內(nèi)成套設(shè)備，所以此處電流互感器的選取應(yīng)與開關(guān)柜配套，故選擇型號為LMZ—12/1500/5的電流互感器。為了保證供電電壓質(zhì)量，一般要求正常工作時(shí)電抗電壓損失的百分值不大于5％。對于35KV及以上隔離開關(guān)的接地刀，應(yīng)根據(jù)其安裝處的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 綜上所述： 110KV側(cè)采用FCZ110型避雷器 35KV側(cè)采用FZ35型避雷器 10KV側(cè)采用FZ10型避雷器避雷器配置原則： 配電裝置每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器； 220KV及以下的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)一臺避雷器； 以下情況中中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：①直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分級絕緣，且裝設(shè)有隔離開關(guān)時(shí)；②直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)行時(shí)；③不接地或經(jīng)過消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。繼電保護(hù)裝置（Relay Protection），就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動(dòng)裝置。 變壓器的故障可以分為油箱外和郵箱內(nèi)兩種故障。瓦斯保護(hù)能夠保護(hù)變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故障（例如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等），但像變壓器絕緣子閃絡(luò)等油箱外面的故障，瓦斯保護(hù)不能反應(yīng)。發(fā)生接地故障時(shí)，變壓器中性點(diǎn)將出現(xiàn)零序電流，母線將出現(xiàn)零序電壓，變壓器的接地后備保護(hù)通常都是反應(yīng)這些電氣量構(gòu)成的。因此，預(yù)防輸電線路故障歷來是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要工作。利用故障相的電流增大，并當(dāng)電流大到某一預(yù)定值時(shí)保護(hù)動(dòng)作，可以構(gòu)成輸電線路的電流保護(hù)。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的工作原理及整定原則可用圖62進(jìn)行說明。反時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則與定時(shí)限過電流保護(hù)相同，即按躲過線路的最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定。 為此，需要在原有的電流保護(hù)基礎(chǔ)上加裝一個(gè)功率方向判別元件——功率方向繼電器，并且規(guī)定短路功率方向由母線流向線路時(shí)為正方向。但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)的電壓等級不斷提高，輸電距離及傳輸功率不斷增長，系統(tǒng)的運(yùn)行方式也更加復(fù)雜，三段式電流、電壓保護(hù)在這種電網(wǎng)中應(yīng)用時(shí)難以滿足要求。除此之外，也有永久性故障，如由于線路倒桿、斷線、絕緣子擊穿或損壞等引起的故障，在線路被斷開后，它們?nèi)匀皇谴嬖诘摹?） 在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，有些情況下由于考慮重合閘的作用，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。優(yōu)先采用的是利用位置不對應(yīng)原則來起動(dòng)重合閘，即當(dāng)控制開關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際在斷開位置的情況下，使重合閘起動(dòng)，這樣可以保證在非正常操作的情況下，重合閘裝置不會起動(dòng)。對于10KV及以下電壓等級的線路，如有人值班時(shí)，也可以采用手動(dòng)復(fù)歸的方式。 電力工程的設(shè)計(jì)部門，其整定計(jì)算的目的是對電力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析，選擇和論證繼電保護(hù)的配置及選型的正確性。當(dāng)電力系統(tǒng)的要求超出該種保護(hù)裝置所能承擔(dān)的最大變化限度時(shí)，該保護(hù)裝置便不能完成保護(hù)任務(wù)。 對于變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算，根據(jù)先前的計(jì)算有： 基準(zhǔn)電流： （61） （62） （63） 三相短路： （64）