【正文】 斷路器 ..........................................21三、二次設(shè)備選擇及整定 ...................................22（一）繼電保護(hù)概述 ....................................22（二）變電站綜合自動化系統(tǒng)綜述 ........................23（三）主變壓器的繼電保護(hù) ..............................24變壓器常見的故障類型與保護(hù)配置 ..................24CSR03F 變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)裝置 ..................25 CSR03H變 壓 器 后 備 保 護(hù) 測 控 裝 置 .......................29 保 護(hù) 原 理 .........................................291）I 段復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)（帶方向閉鎖） ..............29 裝 置 保 護(hù) 整 定 方 法 ...................................30 后 備 保 護(hù) 啟 動 時(shí) 各 斷 路 器 動 作 情 況.......................30（ 四 ） 線 路 的 繼 電 保 護(hù) .....................................32（五）斷路器控制回路 ..................................34（六）自動重合閘裝置 ..................................36自動重合閘及其作用 ..............................36自動重合閘的基本要求 ............................36自動重合閘裝置 ..................................37（七）備用電源自動投入裝置 ............................37 備 用 電 源 自 動 投 入 概 述 ...............................37 保 護(hù) 原 理 .........................................38四、操作電源 .............................................41（一）操作電源概述 ....................................41操作電源基本概念及要求 ..........................41操作系統(tǒng)交流部分 ................................41操作系統(tǒng)直流部分 ................................41操作系統(tǒng)監(jiān)控部分 ................................42參考文獻(xiàn) .................................................43致 謝 ...................................................441引 言（一）本課題的目的及研究意義本課題的目的20kV 變電站二次部分設(shè)備的保護(hù)設(shè)計(jì)，對一次電氣部分具有監(jiān)察、測量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)等功能，達(dá)到安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，提供有效的操控方案，運(yùn)用各方面知識的綜合來解決實(shí)際問題，掌握實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能，檢測自己工作成果。設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）根據(jù)給出的變電所負(fù)荷情況選擇變壓器容量和臺數(shù)，并設(shè)計(jì)電氣主接線圖，設(shè)計(jì)配置相應(yīng)繼電保護(hù)裝置。（1）單臺用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷1）有功計(jì)算負(fù)荷： Pca?1=SN ? cosφ N （21）4式中 P ca?1——有功計(jì)算負(fù)荷，kW； SN ——負(fù)荷的額定視在容量，kV?A； φ N ——負(fù)荷的功率因數(shù)角。為使補(bǔ)償后功率因數(shù) cosφ≥，則根據(jù)要求，當(dāng) cosφ= 時(shí)， =Pca?∑ ? tan == (kvar) 39。每臺主變壓器的容量應(yīng)不小總的計(jì)算負(fù)荷的 60%，一般選取為 70%，即 SNT≈ ca （224）同時(shí)每臺主變壓器的容量應(yīng)不小于全部一、二級負(fù)荷之和，即 SNT≥S ca(I+II) （225）9變壓器連接方式的選擇 降壓變壓器三相連接起來的方法稱為變壓器的連接方式。（3）雙母線接線方式： 供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便且不會引起原有回路的停電；但其投資較大，所用設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差。（1）標(biāo)幺值標(biāo)幺值是相對有名值而言，在標(biāo)幺值中各物理量均用相對值表示。 ????kBXI49）短路電流沖擊值： (kA) （39。電流互感器作測量用的準(zhǔn)確度級一般為 或 級，作保護(hù)用的一般選5P 級或 10P 級。10kV 側(cè)（1）10kV 側(cè)短路電流為 ，則保護(hù)所用變，選擇 XRNT12 型熔斷器。保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來衡量，靈敏系數(shù)越大，則保護(hù)的靈敏度就越高，反之就越低。對容量在 2022kV?A 以上的變壓器，當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，應(yīng)改為裝設(shè)縱差保護(hù)。比率差動保護(hù)利用三相差動電流中的二次諧波作為勵(lì)磁涌流的閉鎖判據(jù)。差動門檻定值 (A) (49)????I⑤靈敏度校驗(yàn)20kV 側(cè)三相短路電流在最小運(yùn)行方式下為 (kA),3max1?）（kI護(hù)的靈敏度為 (410)31)2(maxk ?????opSIK32滿足要求。34圖 44 各點(diǎn)短路情況（1）高后備保護(hù)動作情況1TA 以下范圍為高后備保護(hù)范圍。Iset1——過流 I 段（速斷）電流定值圖 45 電流速斷保護(hù)邏輯圖（2）過流保護(hù)設(shè)有兩段定時(shí)限過流保護(hù)。斷路器的控制按其控制地點(diǎn)來分，分為就地控制和集中控制。斷路器跳閘后，常開 QF 打開，使跳閘線圈短時(shí)通電。備用電源自動投入的方式隨一次主接線及運(yùn)行方式的變化而改變，裝置具有進(jìn)線自投和分段自投功能，且兩種自投方式自適應(yīng)，裝置軟件根據(jù)實(shí)際運(yùn)行方式自動改變。當(dāng)隔離柜不在工作位置時(shí)，引自隔離柜的 QS 常閉節(jié)點(diǎn)一直接通母聯(lián)斷路器跳閘回路，確保只有隔離柜在工作位置時(shí)母聯(lián)斷路器才能合閘。操作電源有直流和交流電源兩種，除一些小型變配電所采用交流操作電源外，一般變電所均采用直流操作電源。（2）合閘回路SA 為開關(guān)柜手動合閘，1m 為主控臺遙控合閘。正常運(yùn)行時(shí)，將線路重合閘壓板，保護(hù)跳閘輸壓板接通，當(dāng)線路發(fā)生瞬時(shí)故障時(shí)，斷路器通過保護(hù)跳閘輸壓板得到跳閘命令而跳閘，瞬時(shí)故障消失，備自投經(jīng)延時(shí)通過線路重合閘壓板發(fā)出合閘信號，自動重合閘成功；當(dāng)線路發(fā)生永久性故障時(shí)，重合閘一次故障再次呈現(xiàn)，保護(hù)再次啟動斷路器再次跳閘，因充電時(shí)間小于 10s，且防跳回路保證一個(gè)合閘脈沖只能合一次，自動重合閘只動作一次不會再動作。②合閘回路信號合閘：1SA 置合閘位，經(jīng)常閉斷路器 QF 和合閘線圈 HQ 與負(fù)電源形成回路，斷路器閉合。本設(shè)計(jì)中沒有實(shí)際給出 10kV 側(cè)出線線路的短路電流，需要時(shí)根據(jù)變電站出現(xiàn)實(shí)際情況進(jìn)行整定。適用范圍：CSR03B 適用于 110kV 及以下電壓等級的輸電線路保護(hù)測控裝置，集保護(hù)、測量和操作控制于一體。 其中復(fù)壓過流動作時(shí)間取 1S。則比率制動系數(shù) K=K1(KtxFi+△U+△F ph)=（1++）= （46）③縱聯(lián)差動保護(hù)取躲過變壓器涌流和外部故障時(shí)最大不平衡電流中的最大者為整定值。該保護(hù)可在變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)快速切除故障變壓器/發(fā)變組。（1）縱聯(lián)差動保護(hù)。繼電保護(hù)的要求：選擇性選擇性是指保護(hù)裝置動作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍縮小，保證系統(tǒng)中的無故障部分能夠繼續(xù)安全運(yùn)行。這里為了最大限度的保證變電所可靠安全運(yùn)行，按變電所負(fù)荷為總負(fù)荷的%計(jì)算，選擇 SC1030/10 型配電變壓器。配套開關(guān)柜：選用 KYN28A12 金屬鎧裝移開式開關(guān)柜。 ????kBXI41）短路電流沖擊值： (kA) （39。三相短路危害最嚴(yán)重，因此這里的短路計(jì)算就是三相短路的計(jì)算，短路點(diǎn)選擇的是主變壓器兩側(cè)。主接線方案設(shè)計(jì)這里介紹 3 種接線方式。ca?????22）補(bǔ)償后符合要求。 n=Qc/Qc1 7（215）式中 Q c1——單只電容器容量； n——并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù)。這類負(fù)荷造成的損失不大或不會直接造成損失。通過各種保護(hù)裝置，及時(shí)反映并動作于故障，保證變電所的可靠供電。這就要求變電站的一次部分、二次部分經(jīng)濟(jì)合理，并且安全可靠。（6）設(shè)計(jì)信號回路。 根據(jù)上述方法，依據(jù)計(jì)算公式： Pca?k=Kd ?∑P e （29） Qca?k=Pca?k ? tanφ N （210） Pca?∑ =K∑ ? ∑P ca?k （211） Qca?∑ =K∑ ? ∑Q ca?k （212）表 21 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果序號負(fù)荷名稱額定負(fù)荷(kV?A)功率因數(shù) cosφ NtanφN需要系數(shù)Kd有功計(jì)算負(fù)荷（kW）無功計(jì)算負(fù)荷（kV?A）1 負(fù)荷 1 1200 960 2 負(fù)荷 2 1100 715 3 負(fù)荷 3 1600 1200 7444 負(fù)荷 4 1500 1200 9005 負(fù)荷 5 1200 840 6 負(fù)荷 6 3100 2022 67 負(fù)荷 7 1550 8 負(fù)荷 8 1700 1360 1088合計(jì) 12950 （二）無功補(bǔ)償供配電系統(tǒng)的無功功率和功率因數(shù)功率因數(shù)是指有功功率在視在功率中所占的比重，即 cosφ= （2SP13）功率因數(shù)總是小于或等于 1。此時(shí)實(shí)際補(bǔ)償容量 =nQcN=4504=1800 (kvar) （239。這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是三次諧波勵(lì)磁電流有回流通路，能感應(yīng)出正弦波電壓，波形畸變不明顯；缺點(diǎn)是中性點(diǎn)沒辦法接地。短路的原因有：電力系統(tǒng)的絕緣被破壞、操作人員的誤動作以及其他因素。13進(jìn)線電纜的選擇根據(jù)允許載流量選擇進(jìn)線電纜，首先計(jì)算變電所進(jìn)線電纜的計(jì)算電流： （2)(???29）選擇 YJV32 型，銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，芯數(shù)為 3 芯，截面積為 95mm2，銅芯，額定電壓 18/20kV,允許載流量 315A，最大允許短路電流為 （1s),電感 。 ???IIsh55） 二、一次電氣設(shè)備的選擇（一）電氣設(shè)備選擇的一般原則電氣設(shè)備選擇的一般原則，并且有預(yù)算；；；；。電流互感器按三相配置，三只電流互感器組成星形接線，共選用 18 只電流互感器，變壓器 10kV 側(cè)進(jìn)線柜各裝 9 只（9 只電流互感器分成 3 組，一組用于測量，一組用作低后備保護(hù)，另一組用于差動保護(hù)） 。表 311 出線計(jì)算電流匯總表序號 負(fù)荷名稱 功率因數(shù) Pca(kW) Ica(A)1 負(fù)荷 1 960 2 負(fù)荷 2 715 3 負(fù)荷 3 1200 4 負(fù)荷 4 1200 5 負(fù)荷 5 840 6 負(fù)荷 6 2022 7 負(fù)荷 7 8 負(fù)荷 8 1360 （2）選用 LZZBJ1210B 型電流互感器表 312 出線側(cè)電流互感器選擇結(jié)果額定一次電流（A）額定二次電流（A）準(zhǔn)確及組