【正文】 ......................................................................................................................................... 44 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 2 摘要 本次 設(shè)計(jì)任務(wù)旨在 把大學(xué)所學(xué) 各科 專業(yè) 知識(shí)的 結(jié)合到一起 ， 整體的了解電力系統(tǒng)等方面的知識(shí) 。 “ 變電所主接線形式應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用、回路 數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。而該變電站原短路電流由于是在不考慮電纜電阻的情況下計(jì)算的 ,這樣會(huì)致使在選擇和校驗(yàn)設(shè)備上產(chǎn)生誤差，造成設(shè)備損壞和運(yùn)行不當(dāng)。 計(jì)算各短路電流的目的 1） 短路沖擊電流 chi ：用來校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 （ 2） 短路電流通過 故障設(shè)備和非故障設(shè)備時(shí) ，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，受到機(jī)械損壞和絕緣損傷 以至 縮短它們的使用壽命。 后備保護(hù) —— 在主保護(hù)或 斷 路器拒 絕動(dòng)作 時(shí)，切除故障 ，實(shí)現(xiàn)后備保護(hù) 。 10%。當(dāng)電網(wǎng)允許線路一側(cè)以保護(hù)第 二段時(shí)限切除河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 22 故障時(shí)，也可采用具有階梯時(shí)限特性的保護(hù)作為主保護(hù)，如距離保護(hù)，電流保護(hù)等。 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)管中油流速整定為 ，保護(hù)反 映內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。 過負(fù)荷保護(hù)接于一相電流上，并延時(shí)作用于信號(hào)。如果差動(dòng)某一變比已經(jīng)調(diào)整好，則當(dāng)分接頭改換時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的不平衡電流流入差動(dòng)回路。 變壓器的過負(fù)荷一般是三相對(duì)稱的， 過負(fù)荷保護(hù) 接于河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 29 一相 電流， 便可以 延時(shí) 作用于信號(hào) 。 短路電流已在表 42中給出 四、 縱差保護(hù)的整定計(jì)算 （ 1）躲過變壓器勵(lì)磁涌流： op . c a l 1 .3 1 2 7 4 9 3 5 7 3 .7 ( )r e l u NI K K I A? ? ? ? ? relK 可靠系數(shù)，取 ； UK 勵(lì)磁涌流最大倍數(shù)， 在采用加強(qiáng)速飽和變流器差動(dòng)保護(hù) uK 取 1。 圖 71(B) 是雙電源分段母線采用 BZT 的例子。 圖 53 QF 3 1 1QF 2S 2KT KV 1KM 2KV 1 KV 2KM 1BSJ電源電源 +KO 2QF 1QF 3 QF 2QF 1 QF 2QF 5QF 4QF 3S 1 S 2 S 1 S 2( A )( B )河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 38 圖 72 八、 母線保護(hù) 一、 母線保護(hù) 簡(jiǎn)介 母線是電能集中和分配的重要設(shè)備， 發(fā)電廠和變電所的母線 是電力系統(tǒng)的重要組成元件之一。 閉鎖繼電器 BSJ 室為保證備用電源只投入一次而設(shè)的，在工作電源正常供電時(shí)，它的線圈有電，接點(diǎn)閉合，當(dāng) QF3 跳閘后，其輔助接點(diǎn) 22 斷開， BSJ河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 37 線圈即失電，但其接點(diǎn)延時(shí) 斷開，以保證 QF 可靠的合閘。 應(yīng)用 BZT 裝置的一次接線圖如圖 71 所示，圖 71(A) 是備用電源自動(dòng)投入的例子。 三、 變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 計(jì)算變壓器各側(cè)的一次及二次電流值，并選擇電流互感器的變比，如表所示。 作為各電壓側(cè)母線和線路的后備保護(hù)，要求它動(dòng)作后跳開本側(cè)的斷路器 ，作為變壓器斷路器與其電流互感器之間死區(qū)故障的后備保護(hù)。 所以各測(cè)電流的相位可能不一致，這樣使外部短路時(shí)不平衡電流增大，所以變壓器的縱差保護(hù)的最大制動(dòng)系數(shù)比發(fā)電機(jī)的最大靈敏度相對(duì)較低。 。 ： (1) 一般氣體繼電器氣體容積整定范圍為 250300 立方厘米，變壓器容積在 1000KVA 以上時(shí)，一般正常整定為 250 立方厘米，氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來改變的。 輸電線路的主保護(hù) 根據(jù) 動(dòng)作時(shí)間 劃分為全線瞬時(shí)動(dòng)作 及 按階梯時(shí)限特性動(dòng)作兩 類。 ，保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的靈敏系數(shù)； 對(duì)反應(yīng) 故障參數(shù)增加 的保護(hù)裝置： 對(duì)反應(yīng) 故障參數(shù)減少 的保護(hù)裝置： 算值短路故障參數(shù)的最大計(jì)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性 保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù)靈敏系數(shù) ? 各種保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)滿足電力系統(tǒng)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》（ SDJ— 83）的規(guī)定。 電路系統(tǒng)的電氣設(shè)備和線路 除了必要的主保護(hù)外，還需要考慮后備保護(hù)和輔助保護(hù)的問題。常見的同時(shí)也是 危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的 短路。周期分量 zi 先開始衰減，然后逐漸增加到穩(wěn)態(tài)值 i? 。 計(jì)算短路電流的目的 計(jì)算短路電流的目的 有：保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、 正確選擇 電氣設(shè)備、校驗(yàn)電氣設(shè)備。8% 177。首先根據(jù)任務(wù)書上所給 相關(guān)資料 ，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。 ”（《 35～ 110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條） 主接線設(shè)計(jì)的基本要求為： (1)供電可靠性。所以 ,為了變電站更加安全的運(yùn)行 ,在短路電流上我們需考慮電纜電阻。 2） 短路全電流最大有效值 Ich（第一周期短路全電流有效值）：用來校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 （ 3） 電力系統(tǒng)中 電壓 下降，使大量的用戶正常工作時(shí)遭受破壞或產(chǎn)生廢品 。后備保護(hù)有分為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)兩種形式： 遠(yuǎn)后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)作時(shí)，由相鄰 組件 實(shí)現(xiàn) 后備 保護(hù) 。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù) 它的基本任務(wù)是： 組件 發(fā)生 故障時(shí)，由該 組件 的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給故障 組件脫離點(diǎn)最近 的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障 組件 及時(shí)從電力系統(tǒng) 中脫離 ， 并且 最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng) 組件 本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求 (如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等 )。送電線路的后備保護(hù)分為遠(yuǎn)后備和近后備兩類 ， 一般采用遠(yuǎn)后備。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響，在導(dǎo)油管中油流速度約為 。對(duì)于無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷或跳閘 。 所以不可能再用重新選擇平衡線圈匝數(shù)的方法來消除這個(gè)不 平衡電流。 保護(hù)的安裝地點(diǎn)應(yīng)能夠反應(yīng)變壓器所有繞組的過負(fù)荷情況， 就 雙 繞組 升 壓變壓器 而言 ，過負(fù)荷保護(hù)通常裝設(shè)在 低 壓側(cè) 一端 。 NI 基本側(cè)的變壓器額定電流。當(dāng)任一電源線路發(fā)生故障時(shí)，它的斷路器跳閘，該母線失去電源，在 BZT 的作用下，分段開關(guān) QF5 自動(dòng)投入，則可保證全變電所的不間斷供電。 當(dāng) 母線 上 發(fā)生故障 時(shí) ，將使 連 接于母線上的所有元件 在修復(fù)故障 母線 期間 ， 或轉(zhuǎn)換到另一組無故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電。若此時(shí)備用母線上電壓正常， KV2 的常開接點(diǎn)閉合，于是 KT線圈有電，其接點(diǎn)延時(shí)后閉合，使中間繼 電器 KM1 有電，接通 QF3的跳閘線圈，QF3 接點(diǎn)切斷，其輔助接點(diǎn) 33閉合，使 KM2 有電，向 QF2 送出合閘脈沖，使備用電源投入。 整定計(jì)算 50000 2 6 2 .4 4 ( )3 3 1 1 0NNNSIAU? ? ?? 由于選用 的是兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，所以： . m a x 2 2 6 2 . 4 4 5 2 4 . 8 8 ( )1LNmI I Am? ? ? ?? 圖 53 變壓器的連接方式 /.maxLI 的確定（歸算至 110kv 側(cè)） 10 10 5 0 8 0 . 5 ( )3 Nk v s s kvSI K AU?? 35 35 6 6 9 ( )3 Nk v s s kvSI K AU?? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 35 / . m a x 1 0 3 5321 1 1 0 3 5( ) 2 ( 5 0 8 0 . 5 6 6 9 ) 2 1 3 4 9 . 4 4 ( )1 1 0 1 1 0L k v k vTTI I I AKK? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 確定 (2).minKI *** 13 0 . 2 0 . 1 2 8 0 . 1 6 422TTXXX ? ?? ? ? 2 2* (1 1 5 )0 .1 6 4 2 1 .7100BBUXX S? ? ? ? ( 3 ). m a x 110 2 9 2 7 .5 ( )3 2 1 .7SK EIAX? ? ?? ( 2 ). m i n 3 3 1 1 0 2 5 3 5 ( )22 3 2 1 . 7SK EX? ? ? ? ?? 對(duì)考慮情況（ 1）： . m a x 1 . 2 5 2 4 . 8 8 7 4 0 ( )0 . 8 5r e lo p LreKI I AK? ? ? ? ( 2 ). m in 2535 3 .4 3740Ks e n opIK I? ? ?﹥ （符合要求） 對(duì)考慮情況（ 2）： / . m a x 1 . 2 1 3 4 9 . 4 4 1 9 0 2 . 7 ( )0 . 8 5r e lo p LreKI I AK? ? ? ? ( 2 ). m in 2535 1 .3 31 9 0 2 .7Ks e n opIK I? ? ?﹥ (符合要求 ) 七、 備用電源自動(dòng)投入裝置 備用電源自動(dòng)投入裝置（ BZT）可裝設(shè)在備用電源進(jìn)線開關(guān)或備用變壓器高壓側(cè)開關(guān)上，也可裝在雙電源供電的變電所分列運(yùn)行的母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)上，當(dāng)供河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 36 電線路發(fā)生故障時(shí)， BZT 自動(dòng)投入，以保證供電的可靠性和縮短繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。 靈敏度校驗(yàn) ( 3 )( 2 ) 2 . m in 1 .5dm m x d dzIKK I?? 式中： mxdK 相對(duì)靈敏系數(shù)； (3) 最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路穩(wěn)態(tài)電流 (A)； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 30 dzI 保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流（ A） 。 壓器，變壓器各側(cè)均應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)； 作為變壓器差動(dòng)保護(hù)的后備，要求它動(dòng)作后啟動(dòng)總出口繼電器。因此，在差動(dòng)回路中所產(chǎn)生的不平衡電流也就較大。 110KV 及以上中性直接接地電網(wǎng)中， 若電網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，為防止發(fā)生接地短路時(shí)中性點(diǎn)不接地的變壓器（低壓側(cè)有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行， 應(yīng)裝設(shè)反映外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。 輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。 二 、 輸配電線保護(hù) 設(shè)計(jì)的線路保護(hù)應(yīng)滿足《繼電保護(hù)和全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ683 等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 20 ，或不能達(dá)到完全的后備保護(hù)作用時(shí)，允 許縮短后備范圍。 因此應(yīng)根據(jù)電纜系統(tǒng)的特點(diǎn)制定合理的保護(hù)方案， 爭(zhēng)取做到可靠、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì) 。2 ????? Dj I河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 17 短路沖擊電流為：（ KM去值 ） 8 .4 9 ( K A )3 .3 3 521 .8I2K 1M1 ????chi )( 22 KMIKi Mch ???? )( 32 KAIKi Mch ???? 沖擊電流最大有效值為： )( 11 KAIch ?? )( 22 KAII ch ?? )( 33 KAII ch ?? 四、 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn)名稱 短路電流周期分量起始有效值（ KA） I〃 短路全電流最大有效值（ KA） Ich 短路電流沖擊值（ KA） ich 110kV 母線（并列） 35kV 母線（并列） 10kV 母線（并列） 五、 線路保護(hù) 一、 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 在整個(gè)電力系統(tǒng) 運(yùn)行中， 由于人為因素或大自然的原因，會(huì)發(fā) 生這樣那樣)( * 3103 KAI Dj ?????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 18 的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 11 短路全電流 id 由對(duì)稱的周期分量 zi 和不對(duì)成的非周期分量 fi 兩部分合成，即 d z fi i i?? 。 系統(tǒng)接線圖如下： 圖（ 31） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 9 四、 短路電流計(jì)算 一、 概述 短路的原因 1）電氣設(shè)備或 載流導(dǎo)體 等因絕緣老化、遭受機(jī)械損傷， 雷擊、過電壓 等原因 引起絕緣損壞； 2）架空線路因大風(fēng)、 導(dǎo)線覆冰引起電桿倒塌等，或因鳥獸跨接裸體導(dǎo)體等； 變壓器 T 1 變壓器 T 2系統(tǒng)一系統(tǒng)二110 KV 母線35 KV 母線10 KV 母線河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書