【正文】 變壓器的繼電保護(hù)整定計算 瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動的速度而動作的保護(hù)，保護(hù)變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對繞組的相間短路和匝間短路。對變壓器來說，內(nèi)部故障都十分危險，因為油箱內(nèi)部故障時產(chǎn)生的電弧，將引起絕緣物質(zhì)的劇烈汽化，從而引起爆炸。 整套距離保護(hù)包括故障啟動、故障距離測量、相應(yīng)的時間邏輯回路與電壓回路斷線閉鎖，有的還配有振蕩閉鎖等基本環(huán)節(jié)以及對整套保護(hù)的連續(xù)監(jiān)視等裝置。由于按按該母線最大工作電流選定的斷路器和隔離開關(guān)是該電壓級別的最小型號，那么如果按各個負(fù)荷算計出來的工作電流選擇的設(shè)備至少也應(yīng)是這個型號。 按極數(shù)分：有單極、二極、三極和四極等。除配電裝置的匯流母線外，對于年負(fù)荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在20米以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不相同，但對它們的基本要求卻是一致的。這就需要用短路電流進(jìn)行校驗。例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷動作，架空線路由大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；（3）人為事故，工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屑性短路，人為疏忽接錯線造成短路或運行管理不善造成小動物進(jìn)入帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等等。發(fā)電廠在以下情況時，宜選用有載調(diào)壓變壓器： （1）當(dāng)潮流方向不固定，且要求變壓器副邊電壓維持在一定水平時； （2）具有可逆工作特點的聯(lián)絡(luò)變壓器，要求母線電壓恒定時；（3）發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)下運行時。因此在本次設(shè)計中采用三相變壓器組。 二、主變壓器容量的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺數(shù)、容量和型號是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運行的保證。有匯流母線的接線方式可概括為單母線接線和雙母線接線兩大類，無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。（3）短路電流計算和主要電氣設(shè)備選擇對選定的電氣主接線進(jìn)行短路電流計算，并選擇合理的電氣設(shè)備。二、 電氣主接線設(shè)計步驟電氣主接線的設(shè)計伴隨著發(fā)電廠或變電站的整體設(shè)計進(jìn)行，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工設(shè)計階段等四個階段。（4） 經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。三、設(shè)計任務(wù) 變電所總體分析； 負(fù)荷分析計算與主變壓器選擇； 電氣主接線設(shè)計； 短路電流計算及電氣設(shè)備選擇； 110KV線路保護(hù)整定計算； 變壓器保護(hù)整定計算； 110KV或35KV母線保護(hù)整定計算；四、設(shè)計成品（一） 畢業(yè)設(shè)計說明書一冊（包括電氣一次、二次部分）；（二） 設(shè)計圖紙電氣主接線圖（2圖）； 設(shè)計內(nèi)容及要求主接線設(shè)計：分析原始資料，根據(jù)任務(wù)數(shù)的要求擬出各級電壓母線接線方式，選擇變壓器型式及連接方式，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇主接線最優(yōu)方案。年最高氣溫+40176。 變電站設(shè)計的主要原則和分類變電站設(shè)計的原則是：安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、投資合理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、運行高效、努力做到統(tǒng)一性與可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、靈活性、時效性和和諧性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 　　高電壓等級的智能化變電站滿足特高壓輸電網(wǎng)架的要求。三、電力系統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)的額定電壓等級是國家根據(jù)回民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的?；蚴归L距離輸電線路分段，一般匯聚2—3個電源，電壓為220—330kV，同時又降壓供當(dāng)?shù)毓╇姡@樣的變電站起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站。變電站是聯(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。（3） 保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性：衡量電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的兩個指標(biāo)是煤耗率和網(wǎng)損率。近年來，我國在經(jīng)濟(jì)技術(shù)領(lǐng)域中取得了飛速發(fā)展，特別是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，為我國變電站的發(fā)展起到了強(qiáng)有力的推動作用，越來越多的新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用到變電站方面，具體來說，使我國變電站設(shè)計呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：1. 智能化智能化變電站的發(fā)展是隨著高壓高精度的智能儀器的出現(xiàn)而逐漸發(fā)展的，特別是計算機(jī)高速通信網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)和應(yīng)用，使變電站的所有信息采集、傳輸實現(xiàn)的智能化處理提供的強(qiáng)大的物質(zhì)和理論基礎(chǔ)。新建的城市變電站必須符合城市的形象及環(huán)保等要求，追求綜合經(jīng)濟(jì)、社會效益，所以建設(shè)形式多采用地面全戶內(nèi)型或地下等布置形式，占地面積有效減少。電壓等級：110/35/10KV線路回數(shù)：110KV 近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；35KV 近期4回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；10KV 近期9回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回； （二）電力系統(tǒng)接線簡圖~=200MVASx1= 110KV S2=1200MVA~ 待建變電站 Sx2= 2（） 110KV FS市變 圖21電力系統(tǒng)接線圖附注： 圖中，系統(tǒng)容量、系統(tǒng)阻抗均相當(dāng)于最大運行方式：最小運行方式下：=170MVA，XS1=S2=1050MVA，XS2= 系統(tǒng)可保證本所110KV母線電壓波動在177。土壤熱阻率ρT=120176。（3） 操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。在35kv變電所中，當(dāng)出線為2回時，一般采用橋型接線；當(dāng)出線為2回以上時，一般采用單母線分段或單母線接線。對重型設(shè)備的運輸條件亦應(yīng)充分考慮。 電氣主接線的基本形式由于各個發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源回路數(shù)不同。因此110kV側(cè)采用單母線分段接線方式就能滿足可靠性和靈活性及經(jīng)濟(jì)性要求，對于35kV側(cè)采用單母線分段接線方式而10kV側(cè)采用雙母線接線形式。(4) 并列運行的變壓器容量比應(yīng)小于3；1。在330kV及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。3．調(diào)壓方式的確定 為了保證供電質(zhì)量可通過切換變壓器的分接頭開關(guān)，改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。 （5）帶電安裝和檢修電氣設(shè)備時，要防止誤接線、誤操作，在距帶電部位距離較近的部位工作，要采取防止短路的措施。在計算電路圖上，將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點，短路計算點要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 由載流量可得，正常運行時導(dǎo)體溫度為 （64）必須小于導(dǎo)體的長期發(fā)熱最高允許溫度按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面影響線路投資和電能損耗，為了節(jié)省投資，要求導(dǎo)線截面小些；為了降低電能損耗，要求導(dǎo)線截面大些。 按使用類別分：有選擇型和非選擇型。2 隔離開關(guān)的選擇與校驗 隔離開關(guān)的選擇，沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗，隔離開關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗項目與斷路器相同。其一、二段帶方向性，作為本線段的主保護(hù)，第一段保護(hù)線路的80％85％。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。三繞組變壓器在外部故障時，應(yīng)盡量減小停電范圍，因此在外部發(fā)生短路時，要求僅斷開故障側(cè)的斷路器，而使另外兩側(cè)繼續(xù)運行。 重瓦斯保護(hù)的動作值采用油流流速表示。對于上述故障和不正當(dāng)工作狀態(tài)，根據(jù)DL40091《繼電器保護(hù)和安全起動裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)：瓦斯保護(hù)為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對于800kVA及以上的油浸 式變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù), 作為變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的主保護(hù)。故在本設(shè)計中，采用三段式階梯時限特性的距離保護(hù)。 由于按按該母線最大工作電流選定的斷路器是該電壓級別的最小型號，那么如果按各個負(fù)荷算計出來的工作電流選擇的設(shè)備至少也應(yīng)是這個型號。根據(jù)目前我國高壓斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級在10KV～220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，而當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時，可以選用斷路器。二、導(dǎo)體的校驗： 電暈電壓校驗220kV采用了不小于LGJ300或110kV采用了不小于LGJ70鋼芯鋁絞線，或220kV采用了外徑不小于30型或110kV采用了外徑不小于20型的管形導(dǎo)體時，可不進(jìn)行電暈電壓校驗。 導(dǎo)體的選擇和校驗導(dǎo)線型號選擇的基本原則 架空電力線路的導(dǎo)線：可以采用鋼芯鋁絞線、鋁絞線、防腐鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線、鋁合金絞線、鋼芯鋁合金絞線、硬銅線一般線路大多采用鋼芯鋁絞線。短路電流計算的一般規(guī)定 ：（1）驗算導(dǎo)體和電器的動、熱穩(wěn)定及電器開斷電流所用的短路電流、應(yīng)按工程的設(shè)計手冊規(guī)劃的容量計算、并考慮電力系統(tǒng)5~10年的發(fā)展?！　。?）產(chǎn)生電弧，燒壞故障元件本身，周圍設(shè)備，危及人身安全。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。當(dāng)發(fā)電廠有兩級升高電壓時，常使用三繞組變壓器作為聯(lián)絡(luò)變壓器，其主要作用是實現(xiàn)高、中壓的聯(lián)絡(luò)。判定電力系統(tǒng)安全性的一種準(zhǔn)則。因此，在本次設(shè)計中裝設(shè)兩臺主變壓器。缺點是，操作復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作，檢修任一回路斷路器時，該回路仍需停電或短時停電，任一母線故障仍會短時停電，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，投資大。它不僅反映工程設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性與可靠性的關(guān)系，而且為合理地確定和有效控制工程造價創(chuàng)造條件，為工程付諸實施，為投資包干、招標(biāo)承包、正確處理有關(guān)各方的經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系提供基礎(chǔ)，概算的編制以設(shè)計圖紙為基礎(chǔ)，以國家頒布的《工程建設(shè)預(yù)算費用的構(gòu)成及計算標(biāo)準(zhǔn)》、《全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額》、《電力工程概算指標(biāo)》以及其他有關(guān)文件和具體規(guī)定為依據(jù)，并按國家定價與市場調(diào)整或浮動價格相結(jié)合的原則進(jìn)行。2. 電力系統(tǒng)狀況 包括電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃（5—10年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大影響。 110kV高壓配電裝置設(shè)計。C，最熱月平均最高溫度+34176。110kV變電站分為戶外變電站、戶內(nèi)變電站和半地下變電站3類。 　　裝備與設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，模塊化安裝。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級是不同的。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。本文同時對防雷接地及補(bǔ)償裝置進(jìn)行了簡單的分析，最后給出了電氣主接線圖。5%，給定的允許頻率偏移為177。變壓器二次側(cè)額定電壓較用電設(shè)備額定電壓高10%，只有當(dāng)變壓器二次側(cè)與用電設(shè)備間電氣距離很近時。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時間少。第2章 任務(wù)書 原始資料一、 題目： 110KV變電站設(shè)計二、 原始資料 （一）建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模 本所為于某市邊緣。、78176。（1） 運行的可靠性斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。當(dāng)缺乏足夠 的資料時，可采取下列數(shù)據(jù)：1. 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時則取20—30%；2. —，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時，—1；3.　功率因數(shù) ；４. 線損平均取5%。 4. 設(shè)備制造情況這往往是設(shè)計能否成立的重要前提，為使所設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主要電氣設(shè)備的性能、制造能力和供貨情況、價格等質(zhì)量匯集并分析比較，保證設(shè)計的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。 (3)其他費用，系指以上未包括的安裝建設(shè)費用，如建設(shè)場地占用及清理費、研究試驗費、聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費、工程設(shè)計費及預(yù)備費等。C，最熱月平均最高溫度+34176。即所有并列變壓器一次、：次電壓的相序和相位都必須對應(yīng)地相同，否則不能并列運行。判斷線路是否過負(fù)荷，通常使用線路發(fā)熱條件的載流量極限值。例如，高壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓時，它可通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其絕緣受到危害。8%（kV）；中壓—177。 （2）正確選擇繼電保護(hù)的整定值和熔體的額定電流。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根、雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機(jī)械強(qiáng)度。因此，高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行；高壓斷路器種類很多，按其滅弧的不同，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等 。 （4）動穩(wěn)定校驗： 根據(jù)表62數(shù)據(jù)， 由110kV短路計算結(jié)果得， 所以， 即滿足動穩(wěn)定校驗。這個任務(wù)靠運行人員進(jìn)行手動操作控制是無法實現(xiàn)的，必須由繼電保護(hù)裝置自動地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當(dāng)不正常運行情況時，要自動地發(fā)出信號以便及時處理，這就是繼電保護(hù)的任務(wù)。3. 對距離保護(hù)的Ⅲ段進(jìn)行整定計算按躲開最小負(fù)荷阻抗整定：取，選用全阻抗圓特性繼電器，則有：靈敏性校驗：作為近后備時， 滿足要求。 為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)