【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ； 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。 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 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。在比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)路低電壓電網(wǎng)，常采用有名值計(jì)算法計(jì)算短路電流。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)。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。 電力系統(tǒng) 各元件阻抗有名值的計(jì)算公式如下： （ 1） 變壓器 ： X 系統(tǒng) XT1 XT1 X2 XT3 XT3 0 . 1 6 420 / 1 2 80 . 22 XXX *T2*T1*2 ?????31 **2*12 ????? 系統(tǒng) *12*D3 ??河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 17 2 32 10dpb ePUR S ??? 22b b bX Z R?? 2%100 pdb eUUZ S?? 當(dāng)電阻值允許忽略不計(jì)時(shí)， 2%d Pb eeU UX SS?? 式中 ： bR 、 bX 、 bZ 變壓器的電阻、電抗、阻抗； %dU 變壓器以額定值為基準(zhǔn)的阻抗電壓百分?jǐn)?shù)； dP 變壓器短路損耗（ KW） （ 2） 線路 20 peUR r L U??? ???? 20 peUX x L U??? ???? 式中 ： 0r 、 0x 線路單位長(zhǎng)度的電阻和電抗（ /KM? ）； eU 線路運(yùn)行的額定電壓（ KV） 電流 短路計(jì)算如下： *II Ij ??( K A ) * 11101 ????? Dj I( K A ) * 23539。2 ????? Dj I河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 18 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(shuō)明書(shū) 19 的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。常見(jiàn)的同時(shí)也是 危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的 短路。一旦發(fā)生故障即會(huì) 產(chǎn)生以下的后果： （ 1） 通過(guò)故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障設(shè)備 損壞 。 （ 2） 短路電流通過(guò) 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。 （ 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 。 （ 4） 破壞電力系統(tǒng)各發(fā)電廠之間并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，導(dǎo)致事故擴(kuò)大，甚至造成 整個(gè)系統(tǒng)瓦解。 對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在 的這些故障隱患，要積極采取一些防御性措施。對(duì)于不可抗拒的事故發(fā)生時(shí)要即時(shí)發(fā)現(xiàn)， 并 迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。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)裝置才有可能滿足這個(gè)要求。 所謂繼電保護(hù)裝置，就是 一種能夠反應(yīng)電力系統(tǒng)故障和不正常狀態(tài) ，并 及時(shí)動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的 自動(dòng) 化 裝置。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 。 （ 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。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。 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。繼電保護(hù)的裝設(shè) 一般應(yīng)滿足 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。設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》（ SDJ6— 83）， 也需要 對(duì) 應(yīng) 該區(qū)域變電站其自身的特點(diǎn) 。 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) 。 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(wèn)題。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 20 主保護(hù) —— 在系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的時(shí)限內(nèi)能夠快速而有效地切除保護(hù)區(qū)內(nèi)的 故障 。 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) 。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) 。 近后備指當(dāng) 本組件的 主保護(hù)拒 絕 動(dòng)作時(shí)，由本 組件的 另一套保護(hù) 作為 后備而實(shí)現(xiàn)保護(hù)； 當(dāng)斷路器拒 絕 動(dòng)作時(shí) ， 由 同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)的有關(guān) 斷路器 動(dòng)作 實(shí)現(xiàn)后備 保護(hù) 。 輔助保護(hù) —— 當(dāng)需要另還切除線路故障或消除方向功率死區(qū)時(shí)可采用由電流速斷保護(hù)構(gòu)成的輔助保護(hù) （用來(lái)補(bǔ)充主保護(hù)、后備保護(hù)不足） 。 保護(hù)裝置的裝設(shè)原則： ，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，當(dāng)發(fā)生不正常動(dòng)作時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)。 ，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。 備保護(hù)時(shí)，保護(hù)裝置容許帶有一定的時(shí)限切除故障。 ，并使其接線簡(jiǎn)單可靠。 ，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。 。以利于運(yùn)行人員分析和統(tǒng)計(jì)保護(hù)的動(dòng)作情況。 ，如有可能還應(yīng)作為相鄰元件的后備保護(hù)。 ，應(yīng)在所有和部分?jǐn)嗦菲魃涎b設(shè)單獨(dú)的后備保護(hù)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 21 雜化，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。 ，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。 。 10%。 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 )。 ，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同 (例如有無(wú)經(jīng)常值班人員 )發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情 況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。 2 、 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 ? 保 護(hù) 范 圍 內(nèi) 發(fā) 生 金 屬 性 短 路 故 障 參 數(shù) 的 最 小 計(jì) 算 值靈 敏 系 數(shù) 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 參 數(shù)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 22 指在所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作 ，稱作可靠不拒動(dòng) ；而在該保護(hù)不該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作 ，稱作可靠不誤動(dòng) 。 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。任何電力設(shè)備 (線路、母線、變壓器等 )都不允許在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。 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。 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)于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。 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)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。 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。一般從裝設(shè)速動(dòng)保護(hù) (如高頻保護(hù)、差動(dòng)保護(hù) )、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)及相間 速斷保護(hù)的作用、減少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面 進(jìn)行保護(hù) 來(lái)提高速動(dòng)性。 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。 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。當(dāng)要求對(duì)線路全線任何地點(diǎn)的任何故障均能瞬時(shí)具有選擇性切除時(shí) 用全線瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)作為主保護(hù)，例如各種反線路兩側(cè)電氣量變化從而實(shí)現(xiàn)全線有選擇性動(dòng)作的 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。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(shuō)明書(shū) 23 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。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。 在我國(guó) 220kV 及以上輸電線路，廣泛采用高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)。 三、 線路末端短路電流 35kv 側(cè)線路短路電流： （ 選擇水泥廠 1 的線路保護(hù) ） 圖 51 )( 37I )3( m a xK. KAXE LS ????? )( 33723)2( m i n. KAX