【正文】 計(jì)中采用的 方案 是 ： 110KV側(cè) 采用單母分段式接線 35KV側(cè)及 10KV側(cè)均采用單母分段式接線 選擇此種接線形式的分析與評(píng)價(jià)： 優(yōu)點(diǎn)： 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電； 當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除， 保證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。 短路電流的暫態(tài)過(guò)程 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，由于短路回路存在著電感，電流不能突變，因此有一個(gè)暫態(tài)過(guò)程。凡涉及發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電抗器等元件的百分?jǐn)?shù)電抗值（銘牌上一般有標(biāo)出）均應(yīng)換算成有名值來(lái)計(jì)算。繼電保護(hù)的裝設(shè) 一般應(yīng)滿(mǎn)足 可靠性與安全性、選擇性、速動(dòng)形 、經(jīng)濟(jì)性五 個(gè)基本要求。 ，如有可能還應(yīng)作為相鄰元件的后備保護(hù)。 快速 切除故障 提高 電力 系統(tǒng) 并列運(yùn)行的 穩(wěn)定性， 減少用戶(hù)在低壓工作的其情況下的工作時(shí)間，減小故障組件的損壞程度， 提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用 設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。 它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流動(dòng)作。 4） 阻抗保護(hù) ，對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng) 2）、 3）保護(hù)不能滿(mǎn)足靈敏性和選擇性要求時(shí)可以采用此保護(hù) 。但變壓器的縱差保護(hù)需考慮以下問(wèn)題： 。 。 dzjI 1gh ebK jxhKIKK Kn? ghK 過(guò)負(fù)荷系數(shù)，一般取 2～ 3，當(dāng)無(wú)自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，取 ～ ； 動(dòng)作時(shí)限的整定。 /.maxLI 正常運(yùn)行時(shí)最大負(fù)荷電流。由于 QF3 閉合，其輔助接點(diǎn) 22 閉合， BSJ 線圈有電，延時(shí)斷開(kāi)接點(diǎn)閉合，為 BZT 投入做好準(zhǔn)備。 專(zhuān)用母線保護(hù)（完全電流差動(dòng)母線保護(hù)）工作原理接線圖如下： 圖 82 在正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為不平衡電流；在母線故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為故障點(diǎn)短路電流的二次值，該電流足夠使差動(dòng)繼 電器動(dòng)作而起動(dòng)出口繼電器，使斷路器 QF QF QF3跳閘。它的延時(shí)是為了躲開(kāi)配出線短路時(shí)母線電壓 降低而使 KV1 啟動(dòng)，利用 KT的延時(shí)大于配出線電路速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，以防止 BZT 誤投入。保護(hù)的的動(dòng)作電流應(yīng)按躲 過(guò)變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流 .maxLI 來(lái)整定，即： .maxrelop LreKIIK? relK 可靠系數(shù)，一般取 ～ ； reK 返回系數(shù)，一般取 ～ 。 變壓器過(guò)電流保護(hù) 為了防止變壓器外 部故障引起的變壓器繞組流過(guò)電流，并作為內(nèi)部故障的差動(dòng) 保護(hù) 和瓦斯保護(hù)的后備，一般變壓器上應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。變壓器因?yàn)閯?lì)磁電流存在，增大縱差保護(hù)的不平衡電流特別是在變壓 器空載投入時(shí)，勵(lì)磁電流急劇增加至數(shù)十倍的額度電流，如不特別考慮將會(huì)造成縱差保護(hù)誤動(dòng)作。 規(guī)程中規(guī)定：對(duì)于 及以上廠用工作變和并行運(yùn)行的變壓器 10MVA 及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，對(duì)于高壓側(cè)電壓為 330KV 及以上變壓器，可裝設(shè)雙重的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。 （并列運(yùn)行的變壓器以及發(fā)電廠廠用變壓器和工業(yè)中重要的變壓器，容量為 6300kVA 以上；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量為10000kVA 以上。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間 短路以及鐵心的燒損。 保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障組件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全工 作。 ，并使其接線簡(jiǎn)單可靠。它的基本任務(wù)是： （ 1） 自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障組件 從電力系統(tǒng)中切除， 保證其他無(wú)故障部分 迅速恢復(fù)正常運(yùn)行 ，使故障部 分設(shè)備 免于繼續(xù)遭到破壞 。 基準(zhǔn)容量的選擇：在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)里已經(jīng)規(guī)定 Sj=100MVA； 基準(zhǔn)電壓的選擇： 為了計(jì)算方便 選為各電壓等級(jí)的平均額定電壓，即 Uj=Up； 與其相應(yīng)的基準(zhǔn)電流 Ij和基準(zhǔn)電抗 Xj,均可由這兩個(gè)基準(zhǔn)值導(dǎo)出。 3）兩相短路接地。 (4)簡(jiǎn)化主接線。平均海拔 200 米，最高氣溫 40℃ ，最低 10℃ ，年平均氣溫 20℃ ，最熱月平均氣溫 30℃ ，土壤溫度 25℃ 。冬季主導(dǎo)風(fēng)向：西北；最大風(fēng)速： 25m/s；覆冰厚度：≤ 8mm。配網(wǎng)自動(dòng)化、變電所無(wú)人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢(shì)，簡(jiǎn)化主接線為這一技術(shù)全面實(shí)施，創(chuàng)造更為有利的條件。 4）單相短路（接地）。 基準(zhǔn)電流計(jì)算公式： 電抗計(jì)算所用公式如下表： 表 41（ 電力系統(tǒng)各元件阻抗值的計(jì)算公式） 元件名稱(chēng) 已 定參數(shù) 電抗平均值 計(jì)算公式 通用式 jS =100MVA 變壓器 額定容量 pU 阻抗電壓百分比 %dU %100 jdb eSUXXS? ? * 1%bdeXUS? 10KV 架空線路 平均電壓 pU 每千米電抗 0X 線路長(zhǎng)度 L /KM? 0 2jpSX X LU? ? 240pLX U?? 35KV 架空線路 平均電壓 pU 每千米電抗 0X 線路長(zhǎng)度 L /KM? 0 2jpSX X LU? ? U? ? 線路接線見(jiàn)圖如下：圖 41 jjj U3SI ?? 1 531 0 0I 1 1 0 ???j 35 ???j 0 0I 10 ???j河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 14 畫(huà)出等值電路圖：圖 42 X X2為 110KV 側(cè) 阻 抗， X X4為 35KV 側(cè)阻抗， X X6為 10KV 側(cè)阻抗 X X4歸算為零 變壓器 T 1 變壓器 T 2110 KV 母線S1 30KM S2 30KM35 KV 母線 10 KV 母線 22BBT12*1* ?????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 15 三、 短路電流計(jì)算： 一、短路電流的 標(biāo)幺值 計(jì)算 當(dāng) 110KV 母線三相短路時(shí) 35KV 側(cè) 短路 簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)圖： 圖 43 0 .120 .22XX *T1*1 ??? 所以 35KV總 短路 電抗為 ： 短路電流為： 10KV 側(cè) 短路 簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)圖： 2811510016. 94USXXX 22BBT3*6*5 ?????*D1* ???系統(tǒng)X 系統(tǒng) XT1 X1 XT1 **1*11 ???? 系統(tǒng) 51X1I *11*D2 ???河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 16 所以 10KV總短路電抗為 ： 短路電流為： 二、 短路電流有名值計(jì)算 短路電流的有名值計(jì)算法 ： 在有名值計(jì)算法中，每個(gè)電氣元件的單位是有名的，而不是相對(duì)值。 （ 2） 發(fā)現(xiàn)電氣組件的不正常狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù) 條件 (例如有無(wú)經(jīng)常值班人員 )而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。 ，如可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)作則應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線監(jiān)視或閉鎖裝置。 為保證對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件（如啟動(dòng)與跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下應(yīng)相互配合。對(duì)于變壓器而言，這些故障都是十分危險(xiǎn)的，因?yàn)橛拖鋬?nèi)部發(fā)生故障產(chǎn)生的電弧，將引起絕緣物質(zhì) 的劇烈氣化，可能會(huì)引起爆炸。） 1） 過(guò)電流保護(hù)， 一般 用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮 事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷電流。 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)符合下列要求： ； ，如不能包括引出線時(shí)，應(yīng)采取快速切除故障的輔助措施 。 變壓器后備保護(hù) 相間后備保護(hù)配 置是為了 反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過(guò)電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，作為差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備， 變壓器應(yīng)裝設(shè) 過(guò)電流 保護(hù)。就 單側(cè)電源的變壓器 而言 ，保護(hù)裝置的電流互感器 應(yīng)該裝設(shè) 在電源側(cè)，以便在發(fā)生變壓器內(nèi)部故障而瓦斯或差動(dòng)保護(hù)拒 絕 動(dòng) 作 時(shí)，由過(guò)電流保護(hù)經(jīng)整定時(shí)限動(dòng)作后，作用于變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。 確定 .maxLI 時(shí)，應(yīng)考慮下列兩種情況： （ 1） 對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)變壓器以后所產(chǎn)生的過(guò)負(fù)荷。 BSJ 為閉鎖延時(shí)繼電器，其任務(wù)是保證備用電源只合閘一次。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 41 九、 防雷保護(hù)和接地設(shè)計(jì) 一、 。 正常工作時(shí) 一次回路的 QF QF3 閉合，電源 S1供電， QF2 斷電，電源 S2 母線上有電，處于備用狀態(tài)。對(duì) 110kv 降壓變電站， 6～ 10kv 側(cè)取 ～ ； 35kv 側(cè)取 ～ 。按躲過(guò)變壓器的最大負(fù)荷電流來(lái)整定。如果靈敏度不夠，可采用帶復(fù)合電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)。所以 在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí) 要保證 不誤動(dòng)作 ； 變壓器縱差保護(hù)與發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)一樣也可以 通過(guò) 采用比率制動(dòng) 特性縱聯(lián)差動(dòng) 或標(biāo)記制動(dòng) 式差動(dòng) 方式 來(lái) 達(dá)到外部短路不誤動(dòng)和 快速有效切除內(nèi)部所發(fā)生故 障 內(nèi)部 的 目的。 3） 負(fù)序電流保護(hù)和單 相式低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)， 一般用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器 。 根據(jù) 上述 變壓器的 各種 故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)等一系列問(wèn)題， 變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置： 對(duì)于 變壓器油箱內(nèi)部故障 以及 油面下降 ，應(yīng)裝設(shè) 瓦斯保護(hù)。 在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，設(shè)備或線路 發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置 需要 必要的靈敏系數(shù)，各類(lèi)保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。以利于運(yùn)行人員分析和統(tǒng)計(jì)保護(hù)的動(dòng)作情況。 電網(wǎng) 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。采用此方法計(jì)算，須將各電壓等級(jí)的電氣元件參數(shù)都?xì)w算到同一電壓等級(jí)上來(lái)。除三相短路外的其他短路都是不對(duì)稱(chēng)性短路，每相電流和電壓數(shù)值不相等，相角也不同。同類(lèi)型變電所采用相同的主接線形式，可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修。系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算值為 500MVA。 電氣二次部分 要求：決定保護(hù)方案，對(duì)各種保護(hù)的整定計(jì)算、分析和論證。 (3)經(jīng)濟(jì)性。 短路 的 種類(lèi) 1）三相短路。 6） 短路后 后的短路容量 ：用來(lái)校驗(yàn)斷路器的遮斷容量。切除故障的時(shí)間常常要求小到十分之幾甚至百分之兒秒，實(shí)踐證明只有在每個(gè)電氣元件上裝設(shè)一種具有“繼電特性”的自動(dòng)裝置才有可能滿(mǎn)足這個(gè)要求。 ，保護(hù)裝置應(yīng)以足夠小的動(dòng)作時(shí)限去切除故障 ，在必須加速時(shí)，可無(wú)選擇性地跳閘而由自動(dòng)重合閘裝置來(lái)糾正保護(hù)的無(wú)選擇性動(dòng)作。 繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來(lái)保證。 變壓器的內(nèi)部故障分為油箱外故障和內(nèi)故障。 (1) 容量為 6300KVA 以下的變壓器，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為變壓器相間短路保護(hù)的主 保護(hù)。 變壓器縱聯(lián) 差動(dòng)保護(hù) 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，由于變壓器的勵(lì)磁 涌 流、變壓器兩側(cè)電流相位不同、兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同、變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭等原因 ，使差動(dòng)繼電器中有不平 衡電流流過(guò)，且這些不平衡電流遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)及線路差動(dòng)保護(hù)的大。 ，縱差保護(hù)均不能動(dòng)作。 1n 電流互感器變比。 重新計(jì)算繼電器動(dòng)作電流和保護(hù)的動(dòng)作電流： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 33 ow .c a lo p r .c a l100 7( )14AWWAI? ? ? 保護(hù)一次實(shí)際動(dòng)作電流為： . 7 6 0 0 4 2 0 0 ( )1o p r c a l T Ac o nInI o p AK ?? ? ? 確定非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平衡線圈匝數(shù)： 2. 2. 38 . 5. . 38 . 52. 38 . 54 .5 8 4 .3 3 0 .0 5 8 ( )4 .3 3N b N nnb c alNnIIWtI ? ?? ? ? 2. 2. 11 0. . 11 02. 11 04 .5 8 4 .5 5 0 .0 0 6 6 ( )4 .5 5N b N nnb c alNnIII ? ?? ? ? 所以選： . .3 8 .5 . .1 1 0 1( )n b c a l n b c a lW W t?? . . . 1 1 4 1 5 ( )w s e t d s e t b s e tW W W t? ? ? ? ? 整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的誤差： ... 38 . 5 0. 05 8 1 . 05 8 15nb c al nb s e ternb c al d s e tWWf ? ?? ? ? ? ???﹤ ... 11 0 06 6 1 66 06 6 15nb c al nb se ternb c al d se tWWf ? ?? ? ? ? ???﹤ 靈敏系數(shù)校驗(yàn)： . m i n.31 9 7 9 02 2 . 0