【正文】 （3） 低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；（4） 必要時(shí)，母線故障也可采用自動(dòng)重合閘裝置。 我首先進(jìn)行工廠主變壓器及線路參數(shù)的計(jì)算，并進(jìn)行了電壓電流互感器變比的選擇，然后是短路電流的計(jì)算：并根據(jù)所計(jì)算出的短路電流進(jìn)行相間距離保護(hù)和零序電流保護(hù)的整定計(jì)算選出最佳方案，最后是自動(dòng)重合閘的選擇，經(jīng)過分析該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采用三相一次重合閘。 三相重合閘結(jié)構(gòu)相對比較簡單，保護(hù)出口可直接動(dòng)作控制斷路器，保護(hù)之間互為后備的保護(hù)性能良好。在滿足選擇性的條件下，還要保證在內(nèi)部故障時(shí)有足夠的靈敏系數(shù)和速動(dòng)性。maxbK2） 零序電流保護(hù) III段的動(dòng)作時(shí)間：5.~1maxopI29時(shí)限的確定：對于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，若按階梯原則與相鄰線路配合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生斷路器誤動(dòng)作的現(xiàn)象因此應(yīng)找出解環(huán)點(diǎn)所以必須選出某一線路的保護(hù) III段與其相鄰的保護(hù) II段配合此即環(huán)網(wǎng)保護(hù) III段的動(dòng)作時(shí)限的起始點(diǎn)，此起始點(diǎn)的選擇原則是：應(yīng)考慮盡可能使整個(gè)環(huán)網(wǎng)中保護(hù)三段的保護(hù)靈敏度較高。但實(shí)際上整定需要最大分支系數(shù)，故還是選擇開環(huán)運(yùn)行方式。當(dāng)零序電流保護(hù)的保護(hù)效果不能滿足電力系統(tǒng)要求式，則應(yīng)安裝設(shè)接地距離保護(hù)。3） 相間距離保護(hù)第 II 段的動(dòng)作時(shí)間為： ?4） 相間距離保護(hù)第 II 段的靈敏度校驗(yàn)： ~31?ABIselIselZK5)當(dāng)不滿足靈敏度要求時(shí)可與相鄰線相間距離保護(hù)第 II 段配合。其解決辦法是采用重合閘后加速距離保護(hù) III 段，一般只要重合閘后加速距離保護(hù) III 段在 ～2s ，即可躲開系統(tǒng)振蕩周期，故只要線路距離保護(hù) III 段的動(dòng)作時(shí)間大于 2～ ，即可滿足在重合閘后仍能互相配合的要求。3. 距離保護(hù)裝置特點(diǎn) 由于距離保護(hù)主要反映阻抗值，一般說其靈敏度較高，首電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較小，運(yùn)行中躲開負(fù)荷電流的能力強(qiáng)。裝設(shè)帶方向性或不帶方向元件的多段式電流保護(hù)或距離保護(hù)作為后備保護(hù)，并作為單回線運(yùn)行的主保護(hù)和后備保護(hù)。 =3）電力變壓器（Uk% = ）X3* = X4* = UK%Sd/100SN =1001000/(1001250) ≈ (3)求 k1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1)總電抗標(biāo)幺值X*Σ(K1) = X1*＋X2* = += 2)三相短路電流周期分量有效值IK1(3) = Id1/ X*Σ(K1)= ≈ KA3)其他三相短路電流I(3) = I∞(3) = Ik1(3) = ish(3) = = Ish(3) = = 4)三相短路容量Sk1(3) = Sd/X*Σ(k1)= 100/ = MVA19(4)求 k2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1)總電抗標(biāo)幺值X*Σ(K2) = X1*＋X2*＋X3*∥X4* = ＋2)三相短路電流周期分量有效值IK2(3) = Id2/X*Σ(K2) = 3)其他三相短路電流I(3) = I∞(3) = Ik2（3） = ish(3) = =Ish(3) = = 4)三相短路容量Sk2(3) = Sd/X*Σ(k2) = 100/= 33MV4）變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)不同 由于變壓器各側(cè)電壓等級(jí)和額定電流不同，所以變壓器各側(cè)的電流互感器型號(hào)不同，它們的飽和特征、勵(lì)磁電流（歸算至同一側(cè)）也就不同，從而差動(dòng)回路中產(chǎn)生的不平衡電流。12 式中 KTA1 —TA1 的變比，一般指高壓側(cè)； KTA2 —TA2 的變比，一般指低壓側(cè)； KT —變壓器的變比。綜上所述本次設(shè)計(jì)的電網(wǎng)為 110KV 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。 選擇中性點(diǎn)接地電阻必須根據(jù)電網(wǎng)的具體條件，考慮限制弧光接地過電壓、繼電保護(hù)靈敏度、對通訊干擾、安全等因素。根據(jù)我局變電所運(yùn)行情況顯示，調(diào)匝式價(jià)格較底，但調(diào)整級(jí)數(shù)較少，不能完全適應(yīng)系統(tǒng)變化。此類型電網(wǎng)瞬間單相接地故障率占 60%～70%，希望瞬間接地故障不動(dòng)作于跳閘。4） 、除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)只要求作為相鄰元件的后備保護(hù)，而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。5第二章 系統(tǒng)運(yùn)行方式及選擇 任務(wù)與要求、任務(wù) 根據(jù)工廠主變壓器的實(shí)際情況設(shè)計(jì)主變壓器的保護(hù)系統(tǒng)。（3）防御外部相間短路并作瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）后備的過電流保護(hù)（或復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、或負(fù)序電流保護(hù)） 。變壓器油箱內(nèi)部故障：（1） 各項(xiàng)繞組之間的相間短路；（2） 單項(xiàng)繞組部分線匝之間的匝間短路；（3） 單項(xiàng)繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單項(xiàng)接地故障。過負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)（通稱“輕瓦斯” ） ，動(dòng)作于信號(hào)，而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)（通稱“重瓦斯” ） ，一般均動(dòng)作于跳閘。因此，流經(jīng)繼電器的電流等于兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差?？s短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定眭。因此，在變電所的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)選擇變壓器中性點(diǎn)接地方式中應(yīng)進(jìn)行具體分析、全面考慮。 其特點(diǎn)為： 9有效地限制弧光接地過電壓，當(dāng)電弧熄滅后，系統(tǒng)對地電容中的殘余電荷將通過接地電阻泄放掉，下次電弧重燃時(shí)，不會(huì)疊加形成過電壓； 10 尋找單相接地故障線路困難，目前許多小電流接地選線的動(dòng)作率還不理想，往往仍采用試?yán)ā?3 圖 1 雙繞組變壓器縱差保護(hù)原理接線圖 正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，差動(dòng)繼電器中的電流等于兩側(cè)電流互感器的二次電流之差差，欲使這種情況下流過繼電器的電流基本為零，則應(yīng)恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。、不平衡電流產(chǎn)生的原因 穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 暫態(tài)情況下的不平衡電流穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 1）變壓器正常運(yùn)行時(shí)由勵(lì)磁電流引起的不平衡電流 變壓器正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流為額定電流的 3%~5%.當(dāng)外部短路時(shí)，由于變壓器電壓降低，此時(shí)的勵(lì)磁電流更小，因此，在整定計(jì)算中可以不考慮。（4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器的開斷電流，一般按三相短17路驗(yàn)算。在 110220KV中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路的保護(hù)以以下原則配置：（1） 對于相間短路，單側(cè)電源單回線路，可裝設(shè)三項(xiàng)多段式電流電壓保護(hù)作為相間短路保護(hù)。當(dāng)再配以方向元件（方向特性）及時(shí)間元件，即組成了具有階梯性的距離保護(hù)裝置。例如：當(dāng)兩相鄰發(fā)電機(jī)變壓器組時(shí)，應(yīng)與其過電流保護(hù)相配合；當(dāng)相鄰為變壓器或線路是，若裝設(shè)電流、電流保護(hù)，則應(yīng)與電流、電壓保護(hù)之動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍相配合。應(yīng)該指出，上述原則無論對于輻射狀電網(wǎng)內(nèi)，還是環(huán)形電網(wǎng)內(nèi)的雙回線與單回線間的助增系數(shù)的計(jì)算都是適用的。保護(hù)裝置距離 I 段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)的影響。（2） 發(fā)電廠的母線上至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，這是電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)和繼電保護(hù)功能所需要的。零 序電流保護(hù) III段保護(hù)按滿足以下條件整定：1） 按躲開下一條線路出口處發(fā)生三相短路時(shí)，流過保護(hù)裝置的最大不平衡電流來整定 max1LrelIopIK?式中 ————可靠系數(shù)。2（2） 重瓦斯保護(hù)動(dòng)作值的大小用油流速度來表示，為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，油流速度整定為 1m/s。如一次重合閘就只應(yīng)該動(dòng)作一次。這時(shí)間包括斷路器觸頭周圍介質(zhì)絕緣度恢復(fù)及滅弧實(shí)充滿油的時(shí)間，以及操作機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位坐好重合閘準(zhǔn)備的時(shí)間。 對于不對應(yīng)啟動(dòng)方式：t =t +tAROSs 對于繼點(diǎn)保護(hù)啟動(dòng)方式：t =t +t +tSofs式中 t ——操作機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好合閘時(shí)間，對電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)取OS~~對于不對應(yīng)啟動(dòng)方式：t =t +t =+=求滿足對于繼電保護(hù)啟動(dòng)方法：t =t +t +t =++=滿足靈敏性。裝置本身也不允許出現(xiàn)元件損壞或異常時(shí)，使斷路器多次重合的現(xiàn)象，以避免損壞斷路器設(shè)備和擴(kuò)大事故范圍。 縱差動(dòng)保護(hù)：（1） 是變壓器的主保護(hù)之一。maxL其中 max)3(axderstnpLIKI?式中 ————非周期分量系數(shù)取 1～2；npK ——————電流互感器的 10%誤差，取 。（3） 變電所的變壓器中性點(diǎn)分為兩種情況，單側(cè)電源受電的變壓器，如果不采用單相重合閘，其中性點(diǎn)因班應(yīng)不接地運(yùn)行，以簡化零序電流保護(hù)的整定計(jì)算；雙側(cè)電源受電的變壓器，則視該母線上連接的線路條數(shù)和變壓器臺(tái)數(shù)的多少以及變壓器容量的大小，按變壓器零序電抗變化最小的27原則進(jìn)行組合。 雖然距離保護(hù)第 I 段是瞬時(shí)動(dòng)作的，但是，它只能保護(hù)線路全長80%～ 85%，它不能無時(shí)限除線路上任一點(diǎn)的短路，一般 15%～20%范圍內(nèi)的短路要考帶 時(shí)限的距離 II 段來切除，特別是雙側(cè)電源的線路有 30%～40%線長的短路，不能從兩端瞬時(shí)切除。三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算原則與三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算原則相同。例如：當(dāng)某一較長線路的中間接有分支變壓器時(shí)，線路距離保護(hù)裝置第 I段可允許按伸入至分支變壓器內(nèi)部整定，即可仍按所保護(hù)線路總阻抗的 80%85%計(jì)算，但應(yīng)躲開分支變壓器低壓母線故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，線路距離保護(hù)第 I 段可能與變壓器差動(dòng)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作（因變壓器差動(dòng)保護(hù)設(shè)有出口跳閘自保護(hù)回路） ，而由線路自動(dòng)重合閘加以糾正，使供電線路回復(fù)正常供電。2. 距離保護(hù)各段動(dòng)作特性距離保護(hù)一般裝設(shè)三段，必要時(shí)也可采用四段。雙電源單回線路，可裝設(shè)多段式距離保護(hù)，如不能滿足靈敏度和速動(dòng)性的要求時(shí)，則應(yīng)加裝高頻保護(hù)作為主保護(hù)，把多段式距離保護(hù)作為后備保護(hù)。Ij（5）計(jì)算短路點(diǎn)容量，短路電流沖擊值短路容量 Ｓ＝Ｕ jId 短路電流沖擊值 I ej =（6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果 標(biāo)幺值短路電流的計(jì)算假設(shè)：已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷開容量為 500MVA，架空線的長度為 8km，試求工廠35kv 母線上 k1 點(diǎn)短路和 10kv 母線上 k2 點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。具體方法是將 Y、d 接線的變壓器星型接線側(cè)的1電流互感器接成三角型接線，三角型接線側(cè)的電流互感器接成星性接線，這樣可以使兩側(cè)電流互感器二次接臂上的電流 I 和 I 相位一致，如圖 （a）2ABab所示。1139。另一方面采用小電阻接地方式，可能錯(cuò)誤切除瞬間故障線路，造成對用戶的供電中斷，降低了供電可靠性，減少了供電量。對電容電流變化的適用范圍較大，簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)。減少系統(tǒng)弧光接地過電壓的概率； 因此，大電流接地系統(tǒng)可使整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備絕緣水平降低，從而大幅降低造價(jià)。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定訓(xùn)算、安裝調(diào)試正確無誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡化有效，以提高保護(hù)的可靠性。（2） 、電流速斷保護(hù) 電流速斷保護(hù)分為無時(shí)限電流速斷和帶時(shí)限電流速斷，當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，無時(shí)限速斷保護(hù)能瞬時(shí)動(dòng)作，但它只能保護(hù)線路的一部分，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)能保護(hù)全線路，另外帶時(shí)限速斷保護(hù)比下一級(jí)線路無時(shí)限保護(hù)大了一個(gè)時(shí)限差，因此下一段線路首端發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)（3） 、相間后備保護(hù) 反映因外部相間短路引起的變壓器過電流、并作為瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的后備，35kV——66kV 及以下中小容量降壓變壓器宜采用過電流保護(hù)，110KV——500KV 的降壓、升壓和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器宜采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)或復(fù)合電流保護(hù)。但是如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在 10000KV因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置。變壓器保護(hù)裝設(shè)的一般原則（1）防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。此保護(hù)，一般應(yīng)接于變壓器中性點(diǎn)處的電流互感器上。各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。8中性點(diǎn)非有效接地方式主要可分為以下三種：不接地、經(jīng)消弧線圈接地及經(jīng)電阻接地。 目前國內(nèi)運(yùn)行的消弧線圈分手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償兩類：前一種手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，消弧線圈需退出運(yùn)行，且人為估算電容電流值，誤差較大，現(xiàn)已較少使用；后一種能自動(dòng)進(jìn)行電容電流測量并自動(dòng)調(diào)整消弧線圈，使補(bǔ)償電流適應(yīng)系統(tǒng)的變化，現(xiàn)一般都選擇該種消弧線圈。為將弧光接地過電壓限制在 2 倍以內(nèi)，一般按 IR = (1～4) IC 要求選擇接地電阻； c 、 終端變電站的變壓器中性點(diǎn)一般不接地。 TATAKIII?? 即 TTAIK?39。但實(shí)際上由于電流互感器在制造上的標(biāo)準(zhǔn)化，往往出的是與計(jì)算變比相近且較大的標(biāo)準(zhǔn)變比的電流互感器。A/(√337KV) =Id2 = Sd /√3U C2 = 100MV（3） 對于平行線的相間短路，一般可裝設(shè)橫差動(dòng)電流方向保護(hù)或電流平衡保護(hù)作為主保護(hù)。由 I、II 段構(gòu)成線路的主要保護(hù)。這可在下述情況下實(shí)現(xiàn)：當(dāng)線路放生永久性故障時(shí)，故障線路由距離保護(hù)斷開，線路重合閘動(dòng)作，進(jìn)行重合。2） 與相鄰變壓器縱差保護(hù)配合 ZrKZkZbIrelABIrelselI min11?? 式中， = ————相鄰變壓器的正序阻抗； ————相鄰變壓器另側(cè)母線，如 D 母線短路時(shí)流過變壓器minbK的短路電流與被保護(hù)電流之比的最小值。因?yàn)樗环从橙嗪蛢上喽搪?，在正常運(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩是沒有零序分量產(chǎn)生，所以它有較好的靈敏度。 （3） 計(jì)算各類短路電流值2. 最大分支系數(shù)的運(yùn)行方式和短路點(diǎn)位