【文章內(nèi)容簡介】 等 )，為了完成接受電能，高壓和分配電能的工作，其電氣接線可分為兩大部分：一次接線 (主接線 )和二次接線。 牽引變電所變壓器 牽引變電所內(nèi)的變壓器，根據(jù)用途不同，分為主變壓器 (牽引變壓器 )、動力變壓器、自耦變壓器 (AT)、所用變壓器幾種；根據(jù)接線方式不同，又有單相變壓器、三相變壓器、三相 二相變壓器等。盡管變壓器的類型、容量、電壓等級千差萬別，但其基本原理都是一樣的，其作用都是變換電壓，傳輸電能，以供給不同的電負荷。 牽引變電所斷路器 ,是牽引 變電所內(nèi)最為重要的電氣設備之一，其工作最為繁重，地位最為關鍵 (結構最為復雜，它依靠本身所具有的強大的滅弧能力，不但可以帶負荷切斷各種電氣設備和牽引網(wǎng)線路，更可與保護裝置配合，快速、可帶地切斷各種短路故障。 隔離開關，顧名思義就是一種在需要時將電氣設備、線路與電源隔離開來的開關設備，具有明顯可見的、距離足夠的斷口，它不帶滅弧裝置，不能開、合負荷電流和短路電流，具體作用為： 將需要停電的設備、線路與電源可靠隔離，以保證檢修工作的安全。 改變供電方式，如 110KV 進線互投、牽引側高壓母線的分段運行或并聯(lián)運 行等。 開、合小電流電路如風壓互感器、避雷器及小容量的空載變壓器等。 隔離開關按使用地點不同，有戶內(nèi)式和戶外式兩種，其區(qū)別在于戶外式隔離開關可適應各種惡劣的氣候條件；按工作相數(shù)不同，有三極聯(lián)動，三極連動和單極三種；按操作方式不同，有電動和手動兩種，盡管隔離開關的類別多種多樣，但其基本組成和結構都是一樣的，都由主刀閘、支持瓷瓶、底座、連桿和操作機構幾部分組成。 牽引變電所互感器 ,牽引變電所內(nèi)僅有變壓器、開關等變、配電設備是遠遠不能滿足 13 安全、可靠、高效供電等要求的，還需要用二次設備將其有效的監(jiān)控、保護起來， 因此，就需要一種變換裝置將主設備中的電氣參數(shù)傳遞給二次設備，如儀表、繼電器等，這種將高電壓、大電流變換成低電壓、小電流的設備就是互感器，變換電壓的設備叫電壓每感器，變換電流的設備叫電流互感器。 互感器作用 如下： 1) 將高電壓、大電流變換成低電壓、小電流，以供儀表、繼電器等二次設備使用。 2) 將高電壓與低電壓可靠地隔離開來，以保障二次設備及人身的安全。 3) 將電壓互感器二次輸電壓統(tǒng)一規(guī)定為 100V，電流互感器二次輸出電流統(tǒng)一規(guī)定為5A，便于設備設計和制造的標準化，并降低生產(chǎn)成本，牽引變電所等級一般為 級。 并聯(lián)電容補償裝置 有兩種形式的電力負荷棗有功負荷和無功負荷，前者做功后者不做功。對電力系統(tǒng)來說，其供電能力即容量是一定的，為有功功率和無功功率之和，無功份量所占比重大了，勢必造成有功輸出減少、降低電力系統(tǒng)的容量和利用率，對經(jīng)濟運行極為不利。因此總希望無功份量越小越好，即有功負荷所占總負荷的比值。牽引用電為感性負荷，利用感性負載和容性負載相位相反，互相抵消的原理，牽引變電所采用了并聯(lián)電容補償裝置，以彌補牽引負荷帶來的無功損失。 變壓器保護配置原則： 變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣 設備之一。它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。因此必須根據(jù)變壓器的容量及重要性裝設性能良好、動作可靠的保護裝置。變壓器的故障可以分為油箱內(nèi)部故障及油箱外部故障兩種。油箱內(nèi)部故障包括繞組的相間短路、匝間短路以及鐵心的燒損等；油箱的外部故障主要是絕緣套管和引出線上的相間故障及單相接地故障。此外，變壓器還可能出現(xiàn)異常運行狀態(tài)，主要有：漏油造成油位下降；由于外部短路引起的過電流或長時間過負荷，使變壓器繞組過熱，繞組絕緣加速老化，甚至引起內(nèi)部故障，縮短變壓器的使用壽命。 主變參數(shù)： 型號： SSZ940000/110； 變比： 110177。8*%/177。2*%/； 接線組別： Yn,yn0,d11； 額定電流： ； 容量： S=40MVA， 14 短路阻抗： Uk12%=%； Uk13%=%； Uk23%=%； 零序阻抗： Z0=； 計算得： X1=； X2=； X3=； X0=； 主變保護計算： 1，差動保護計算：高壓側： 600/5（表計 400/5）；中壓側： 1200/5(表計 800/5)；低壓側： 2500/5。 差動電流起動值 Iqd：取變壓器額定電流的 50%。 速斷動作電流 ISD：躲變壓器勵磁涌流，取 8Ie。 二次諧波制動系數(shù)：取 。 比率差動制動系數(shù)： 取 。 CT 斷線報警門檻值 : . 平衡系數(shù)計算 : Kph1=U1n*CT11/S=110*600/40000= Kph2=U2n*CT21/S=*1200/40000= Kph3=* U3n*CT31/S=*2500/40000= 區(qū)外故障時的最大不平衡電流計算 : Ibp =Kk*(Ktx*Δfi*Idmax+ΔU1*Idmax+Δfi*Idmax) =*(*4198/240*+*1351/120*) =Ir=*(1351*+4198*)A== Kbl=()/()=1 所以，落在制動區(qū)； 區(qū)內(nèi)故障 靈敏度計算 : Id=416/120*== Ir=*416/120*== Kbl=Iop=()*+= Klm= 滿足要求 后備保護計算： （二） 110kV 側后備 CT： 600/5 復合序電壓閉鎖過流： 75V 6V Idz=(*210)/120= 取 4A 15 秒 跳 1主變?nèi)齻乳_關。 過負荷保護： Idz=(*210)/120= 取 零序電流保護 CT ： 200/5 停用。 （三） 35kV 側后備 CT： 1200/5 復合序電壓： 75V、 6V 電流： Idz=*600/240= 取 2 秒跳 35kV 側開關 過負荷定值： Idz=*600/240= 取 （四） 35kV 側方向后備保護 CT： 1200/5 本保護僅在 110kV 側停電， 35kV 送 10kV 負荷時投入，考慮聯(lián)絡線輸送限額為 300A。有： Idz=*300/240= 取 2A 秒跳三側 （五） 10kV 側后備 CT： 2500/5 復合序電壓： 75V、 6V Idz=*2199/500= 取 秒跳本側開關 過負荷定值： Idz=*2199/500= 取 變壓器的保護 瓦斯保護 在油浸式變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時，由于故障點的局部高溫是變壓器油 溫升高油內(nèi)空氣被排出形成上升起泡，若故障點產(chǎn)生電弧，則變壓器油和其他絕緣材料分解出大量氣體，這些氣體自油箱流向油枕上部，故障越嚴重，產(chǎn)生的氣體越多，流向油枕氣流速度越快。利用這種氣體實現(xiàn)的保護稱為瓦斯保護。 瓦斯保護的測量元件是氣體繼電器。氣體繼電器安裝在變壓器油箱與油枕間的連接管上。為使氣體能夠順利進入瓦斯繼電器和油枕，變壓器的頂蓋與水平面之間夾角應有1％～ ％的坡度。連接管道應有 2％～ 4％的坡度。以保證氣體繼電器可靠靈敏的工作。當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，產(chǎn)生少量氣體，匯集在氣體繼電器上部，迫使氣體 繼電器內(nèi)油面下降，使開口油杯露出水面，因物體在氣體中比在油中受到的浮力小，因此開口杯失去平衡，繞軸落下，永久磁鐵隨之落下，接通干簧觸點，發(fā)出輕瓦斯動作信號。當變壓器漏油時，同樣由于油面下降而發(fā)出輕瓦斯信號。當變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，變壓器油箱和油枕之間連接導管中出現(xiàn)強烈的油流，當油流流速達到整定 16 速度值時，油流對擋板沖擊力克服彈簧的作用力，擋板被沖動，永磁鐵靠近干簧觸點，干簧觸點閉合，發(fā)出跳閘脈沖，斷開變壓器各電源側的斷路器。 定時限過電流保護 定時限過電流保護是指這種保護的 動作時限，經(jīng)整定計算確定后，即有專門的時間元件給予保證，其動作時限與短路電流無關。作為變壓器的相間短路的后備保護。 保護動作后，跳開變壓器兩側的短路器。保護的啟動電流按照躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流來整定，即 Iset= relreKK [31] 式中 relK —— 可靠系數(shù)，取 ~； reK —— 返回系數(shù)，取 ~； —— 變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流。 ，并取最大值： 對降壓變壓器，應考慮電動機的自啟動系數(shù)時的最大電流，計算式為 = .maxLI? Kss [32] 式中 .maxLI? —— 正常工作時的最大負 荷電流（一般為變壓器的額定電流）； Kss—— 綜合負荷的自啟動系數(shù)，對于 110KV 的降壓變電所，低壓 6~10KV 側的取Kss=~，中壓 35KV 側取 Kss=~2。 過電流保護靈敏系數(shù)的效驗為 Ksen= .minksetII [33] 過電流保護必須在最小運行方式下最小短路電流 .minkI 與保護裝置的動作值 setI 的比值，為了保證保護裝置能正確動作，一般要求 Ksen≧ ～ 。 IOP= 1. 2 50 00 0 3 10 n? ??= [34] 式中 n為電流互感器的變比，為 600（ 3000/5）。 由上可整定繼電器的動作電流為大于等于 。 變電所單臺變壓器的零序電流保護 接與中性點直接接地系統(tǒng)的變壓器，一般都毫無例外地都采用零序過電流作為變壓器接地的后備保護。零 序過電流保護通常采用兩段式。零序電流保護Ⅰ與相鄰元件零序電流 17 保護Ⅰ段配合；零序電流保護Ⅱ段與相鄰元件零序電流保護后備段配合。與三繞組變壓器后備保護類似，零序電流保護在配置上要考慮縮小故障范圍的問題。根據(jù)需要，每段零序電流保護可設兩個時限，并以較短的時限動作于縮小故障的影響范圍，以較長的時限斷開變壓器各側的斷路