【正文】 max=1/KK【 L(KK1)X*maxUp2/Xosj】 =1/【 () 100】 =(KM) 此時保護的靈敏度 KM— Ls max— 后備保護范圍發(fā)生三相金屬性短路時保護安裝處的最大殘余線電壓 U(3)K （ 3）靈敏度校驗 K(2)m=KmxdI(3)d2 min(10)()= 3 /2 10180 =1402（ A） 折算到繼電器回路中的電流為 I2d I的計算 Wqh 一次互感器電流 : 二次互感器電流 : I1e= 3 I1= 3 = I2e=I2= 根據(jù)繼電保護裝 置的要求來選擇 ,電流互感器二次額定電流為 5A。 變壓器 B1 和 B2 變壓器瓦斯保護整定： 1．瓦斯保護氣體容積整定：對于容量在 10MVA 以上的變壓器，其瓦斯繼電器氣體容積整定值為 250 ㎝ 3。另 外，一條線路的實際最大負荷可能在某個時期大大小于其變壓器裝機容量，如按最大負荷確定過電流保護動作值，則在校驗其靈敏度時，會出現(xiàn)靈敏度過高的情況，反而破壞了保護的選擇性，出現(xiàn)低壓線路故障越級到 10KV 斷路器跳閘的情況。 10KV 線路保護按電流速斷保護的整定原則（即線路末端的最大短路電流乘以可靠系數(shù) Kk和接線系數(shù)Kjk整定），則往往有兩種情況：在系統(tǒng)最大運行方式下，電流速斷保護僅能保護線路全長的 50%左右；在系統(tǒng)最小運行方式下，電流速斷保護的保護范圍 很小甚至沒有保護范圍。 （ 4） 計算軟導線的短路搖擺。按上述整定，使主變壓器 10KV斷路器動作時間增加了 ，有利于該斷路器與 10KV 線路保護的配合。為此，可以把電流速斷保護的動作電流按躲過線路末端變壓器低壓側出口短路電流來整定。因此靈敏度往往達不到要求。 KS 掉牌，并接通信號回路，發(fā)出報警信號； KC 的常開觸點閉合，接通出口斷路器 QF 的跳閘 線圈 YR 回路， QF 跳閘，從而切除故障線路。第一段為主保護，第二段和第三段為第一段的后備保護。 由幾段線路串聯(lián)的單側電源線路及分支線路，如上述保護不能滿足速動 性或靈敏性要求時，速斷保護可無選擇地動作，但應以自動重合閘來補救。 線路保護 對相間短路，應按下列規(guī)定裝設保護。對自耦變壓器和多繞組變壓器，保護應能反應公共繞組及各側過負荷的情況。而負序過電流保護雖然也滿足設計要求，但其整定計算比較復雜，一般只用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器，不符合此次設計的具體情況，因此也不予以采用。 相間后備保護配置方式： 復合電壓起動過電流保護 （ 1）雙繞組升壓變壓器保護的電流元件接于低壓側電流互感器上，電壓元件也接于低壓側電流互感器上，電壓元件也接于發(fā)電機母線電壓互感 器上。變壓器的差動保護主要是用來反應 變壓器繞組和引出線的相間短路，在設計時要注意避免不平衡電流和勵磁涌流的影響，在滿足可靠性的條件下，還要保護在內(nèi)部故障時有足夠的靈敏系數(shù)和速動性。 對 及以上廠用工作變壓器和并列運行的變壓器， 10MVA 及以上廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器，以及 2MVA 及以上用電流速斷保護靈敏性不符合要求的變壓器，應裝設縱聯(lián)差動保護。 依據(jù) 及以上油浸式變壓器和 及以上車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護：當殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時 ，應瞬時動作于信號；當產(chǎn)生大量瓦斯時，應動作于斷開變壓器各側斷路器。 在中華人民共和國行業(yè)標準《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》 DL40091 號也規(guī) 定：在 220～ 500KV 電力網(wǎng)中，以及 110KV 電力網(wǎng)的個別重要部分，可按下列規(guī)定裝設斷 路器失靈保護。當分段斷路器的保護需要帶低壓起動元件時，分段斷路器上可不裝設保護，而利用變壓器的后備保護以第一段時限動作于分段斷路器跳閘。就針對于此次設計的東方堡二次變電站的繼 電保護來說，系統(tǒng)是由一個電源供給，在 110KV母線上是屬于單母分段的運行方式且兩臺變壓器同時運行 110KV 側的中性點只一臺接地若選擇母聯(lián)電流比相式母線保護不僅造價高，整定復雜，而且日常運行時 110KV 母線一直處于固定連接，其靈活性完全無法發(fā)揮，因此此方案也不適合于本變電所。時， B 點電位高于 A點電位，此時執(zhí)行元件 J2動作，所以繼電器為 — 最大靈敏角為 0176。同時對經(jīng)過較高過渡電阻的母線故障，由于負荷電流的影響，保護有拒動的可能。 電流比相式保護采用按相比較母線上所有元件電流相位的原理構成。（ 2）現(xiàn)在采用的低阻抗型差動保護，當電流互感器因故障電流過大而出現(xiàn)飽和時，仍可能誤動作。正常運行或區(qū)外故障情況下，母線各元件電流相量總和等于零或流過不平衡電流；差動繼電器無 電流通過，保護不動作；當母線故障時，電流相量總和不等于零，差動繼電器通過電流，保護動作。 （ 9）母線保護的動作時限應滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求。 專用母線保護設計要求同樣根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》 DL40091 號規(guī)定： 專用的母線保護應根據(jù)母線的重要程度全部或部分地滿足以下要求： （ 1）對于雙母線并列運行的發(fā)電廠或變電所，母線保護應保 證先跳開母聯(lián)斷路器，以防止線路保護在某些情況下失去選擇性。 35～ 66KV 電力網(wǎng)中，主要變電所的 35～ 66KV 雙母線或分段單母線需快速而有選擇地切除一段或一組母線上故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和可靠供電時 。 黑山變電所運行方式分析 通過對黑山變電所主接線的分析可知，由富榮電廠和新立變電所引出端至 66KV 采用了內(nèi)橋接線方式，內(nèi)橋接線的特點是線路的投入和切除比較方便，變壓器的投入和切除比較復雜，內(nèi)橋接線適 用于較長的線路和變壓器不需要經(jīng)常切換的場合。在此次計算中，由于所計算的短路電流是在變壓器單獨或并列運行方式下進行計算，缺少這方面實例的計算方法，并結合實際， 學習電力系統(tǒng)短路計算。 黑山變電所是將由富榮電廠和新立變電所引出的 66KV 母線經(jīng)兩臺雙繞組變壓器降為10KV 電壓等級，再經(jīng)其線路輸送到用戶供本地區(qū)用電。 設計手段 根據(jù)設計任務書的要求，我仔細閱讀任務書中的原始資料及依據(jù)，了解系統(tǒng)參數(shù)、變壓器參數(shù)、接線方式及各側電壓等級。由此可以看出，變電所綜合自動化系統(tǒng)正逐步發(fā)展并成熟起來，并以取代常規(guī)的保護方式，不但增加了 系統(tǒng)的運行、可靠，還使經(jīng)濟效益得到了長遠的發(fā)展。 國內(nèi)發(fā)展趨勢 ： 在上學期的專業(yè)課學習中，我已經(jīng)接觸并學習了關于繼電保護方面的有關內(nèi)容。在電力改革不斷發(fā)展的今天，電力工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要和新技術的不斷出現(xiàn)，是電力系統(tǒng)繼電保護原理新技術不斷產(chǎn)生的基本源泉。通過對虎石臺變電所，順城集控站和沈陽供電公司的 校外實習中，我看到了當今國內(nèi)的繼電保護發(fā)展趨勢正在迅速發(fā)展，據(jù)介紹大多數(shù)變電站都已實現(xiàn)了微機保護，來進行自動化控制。 本次設計思想 設計內(nèi)容 黑山 變電所繼電保護及自動化裝置設計主要包括運行方式分析、短路電流計算、各設備繼電保護及自動裝置的配置、 66KV 線路的整定計算、運行方式分析、相關圖紙的繪制、外文資料翻譯等內(nèi) 容。短路電流計算是繼電保護設計與計算工作中的重要內(nèi)容。其次，要有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度認真完成每一項設計工作，從黑山變電所主接線部分到保證繼電配置合理、準確，能及時反應故障并適時發(fā)出信號進行跳閘，每一 步都要認真設計，保證安全。把現(xiàn)場可能出現(xiàn)的實際問題應用在設計中，解決保護配置問題。 黑山 變電 所 繼電保護與自動裝置的配置方案 ： 通過對黑山變電所運行方式進行分析可知，黑山變電所由兩個電源供電，分別從富榮電廠和新立變電所供給。它將使連接于故障母線上的所有元件被迫停電。 （ 4）母線保護不限制母線的運行方式，在雙母線破壞固定連接運行時，母線保護裝置能有選擇性地動作。 根據(jù)國家技術規(guī)程標準，以上是母線保護應能滿足的相應要求，因為母線保護除應滿足其速動性和選擇性外，還特別強調(diào)可靠性，可靠性是保證電網(wǎng)安全的重要保障。任一母線故障時，起動元件與故障母線的選擇元件同時動作，保護作用于跳閘。（ 4）要求電流互感器變比、特性一致，不易達到。 ～ 60176。 (三 )、母聯(lián)電流相位比較差動保護。在正常運行時，僅有母聯(lián)電流（ I1）分別流經(jīng) DKB DKB2執(zhí)行元件 J J2兩點， A、 B間無電位差，繼電器不動作 。作為單母線分段的電流差動保護，國內(nèi)各主要繼電器廠均 有生產(chǎn)，一般采用帶速飽和特性的電流繼電器作起動元件，兩段母線均各自獨立裝設，并 分別接有復合電壓閉鎖元件，各自閉鎖相應的母線保護出口回路，以提高其可靠性。 對大容量變電所 6～ 10KV 單母線分段或雙母線經(jīng)常需并列運行且出線帶電抗器時，采用接于每一段母線供電元件（變壓器、分段斷路器、同期調(diào)相機斷路器）和電流上的兩相、兩段式不完全母線差動保護，保護動作于變壓器低壓側斷路器、分段斷路器和同步調(diào)相機斷路器跳閘。 變壓器保護配置方案 根據(jù)黑山變電所的實際運行情況及地理位置，在新建黑山變電所內(nèi)有兩臺主變壓器，容量分別為 10， 000KVA。 瓦斯保護是變壓器油箱內(nèi)各種故障的主要保護。 其引出線。 （ 2） 變壓器后備保護對各側母線上的三相短路應具有必要的靈敏系數(shù)。當?shù)蛪悍侄螖嗦菲魃涎b有備用電源自動投入裝置，而其上無專用母線保護時，變壓器的后備保護要帶兩段時限，以第一段時限動作于分段斷路器跳閘，以第二段時限動作于出口中間繼電器；當?shù)蛪耗妇€上有專用母線保護時，變壓器的后備保護也要帶兩段時限，以第一段時限動作于變壓器低壓側斷路器，以第二段時限動作于出口中間繼電器。負序電壓消失后，雖然低電壓繼電器重新接于線電壓上，但由于三相短路電壓較低，不能返回而于動作狀態(tài)。之所以采用此保護，是因為黑山變電所以 T1 和 T2兩臺變壓器并列運行，當一臺變壓器出現(xiàn)故障或檢修時，則另外一臺將帶所有的負荷，只有在兩臺變壓器都出現(xiàn)故障時，則由備自投自動投入運行。導引線保護如需敷設專用輔助導線時，其長度不宜超過 1～ 2km。 對于 相間短路而言，采用兩段式過電流保護 ，第一段為帶時限的電流速斷保護，第二段為帶時限的過電流保護，這主要是根據(jù)線路的具體情況，此次的四條出線都相對較短，而且形式簡單，運行方式也較為固定，設置兩段式保護完全能滿足要求。 配置方案： 我所設計的是大興輸電線路的繼電保護配置，作為 10KV 線路的保護，首端設有電流速斷保護和過電流保護裝置。瞬時電流速斷保護原理如圖所示。此熔斷器作為最后一段線路的主保護。 10KV 線路保護時限級差配合問題。 在進行短路計算中，應按下列前提條件進行： 確定短路電流所采用的變電站的運行方式，應按可能發(fā)生最大短路時的接線方式，其計算短路點應選擇在短路電流為最大地點。 （ 7） 選擇繼電保護裝置和進行整定計算。這樣，電流速斷保護就能保護整條線路。當靈敏度過高時，可增大保護的動作電流來降低靈敏度。但是，在變壓器外部故障時，由于穿越性故障電流的影響，在倒流管中油流速度約為 ～ 。 I2N= 5/ = (A) 參數(shù) 66KV 側的計算值 (Y 側 ) 10KV 側的計算值 (△側 ) 沈陽工程學院畢業(yè)設計（論文） 28 額定電壓 (KV) 66 額定電流 (KA) 電流互感器接線方式 △型 Y 型 電流互感器一次電流 計算值 (A) 所選的電流互感器變比 200/5 600/5 電流互感器二次 額定電流 (A) 接線系數(shù) Kjx 3 1 流入繼電器的電流值 Ij(66)=(10)= 即兩臂電流 (A) = 3 =(A) =(A) 根據(jù) Ij(10)﹥ Ij(66),因此確定 側 (△側 )為基本側 ,將差動繼電器的平衡線圈 和 分別接于 側和 66KV 側 . （ 1） 計算基本側差動保護一次動作電流 1） 按躲過勵磁涌流來計算 Idz=Kk I2eb= 1 =(A) 2） 按躲過最大不平衡電流來計算 =(KfKTAfTA+△ U+△ f)(10)=(1 1 +) 7010=1402(A) 3） 按躲過電流互感器二次回路斷線而引起的電流變動來計算 Idz= KkKjxIgh= 1 =（ A） 10KV 側最大負荷電流 Igh（ 10） == =（ A） 取以上的最大者 Idz=1402 A 作為計算基本側差動保護一次動作電流。 IW′ qh j=60/4+2=10(A) 靈敏度為 Km= I2d 電流 繼電器 的動作電流 IOPer=Krel/KresIN= =841(A) Krel— 可靠系數(shù)，取 ～ 。 max I1 max 3 /2X*X分別對變壓器、線路進