【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 3）兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案 技 術(shù) 指 標(biāo) 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電的可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗小 靈活方便性 只一臺(tái)主變，靈活性稍差 由于兩臺(tái)主變，靈活性較好 擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 經(jīng) 濟(jì) 比 較 電力變壓器的綜合投額 查表得 S91600 單 價(jià)為 萬(wàn)元，而查表得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的 2倍，因此其綜合投資約為 2 萬(wàn)元 = 萬(wàn)元 查表得 S91000 單 價(jià)為 萬(wàn)元，因此兩臺(tái)綜合投資為 4 萬(wàn)元= 萬(wàn)元，比一臺(tái) 主變的方案多投資 萬(wàn)元 高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資 查表的 GG1A（ F）型柜按每臺(tái) ，查表得其綜合投資按設(shè)備價(jià) 倍計(jì)，因此其綜合投資約為 4 萬(wàn)元 =21 萬(wàn)元 本方案采用 6臺(tái) GG1A（ F）型柜，其綜合投資額約為 6 萬(wàn)元 = 萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多投資 萬(wàn)元 交供電部門的一次性供電貼費(fèi) 按 800元 /KVA計(jì)，貼為 1600 萬(wàn)元 =128 萬(wàn)元 貼費(fèi)為 2 1000 =160 萬(wàn)元，比 1 臺(tái)主變的方案多投 32萬(wàn)元 從上表可 以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案（圖 32）略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案（圖 31），但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案（圖31）遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變方案（圖 32）， 因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案，即 S91600。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 第四章 變壓器有關(guān)保護(hù) 瓦斯保護(hù) 在油浸式變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，短路點(diǎn)電弧使變壓器油及其它絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體（含瓦斯成分），從油箱向油枕流動(dòng)，反應(yīng)這種氣體與油流而動(dòng)作的保護(hù)成為瓦斯保護(hù)。 瓦斯保護(hù)的測(cè)量元件是氣體繼電器，氣體繼電器安裝在變壓器油箱和油枕的通道上。 瓦斯保護(hù)又分為輕瓦斯保護(hù)和重瓦斯保護(hù)。輕瓦斯保護(hù)是指當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體較少且速度較慢，氣體上升后逐漸積聚在繼電器的上部，是氣體繼電器內(nèi)的右面下降，是其中一個(gè)觸點(diǎn)閉合而作用與信號(hào)。 重瓦斯保護(hù)是指當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，強(qiáng)烈的電弧將產(chǎn)生大量的氣體，油箱壓力迅速升高，迫使變壓器油沿著油箱沖向油枕，在油流的強(qiáng)烈沖擊下，是另一觸點(diǎn)接閉而動(dòng)作與跳閘。 輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，一般只發(fā)告警信號(hào)，而重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)跳閘命令。瓦斯平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè) 保護(hù)能夠反應(yīng)油箱內(nèi)部各種故障，且靈敏度高。但是瓦斯保護(hù)卻不能反應(yīng)油箱外的引出線 和絕緣套管上的短路故障。 縱差保護(hù) 差動(dòng)保護(hù)是利用基爾霍夫電流定理工作的，當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí)，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算后的電流）相等，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點(diǎn)提供短路電流，差動(dòng)保護(hù)感受到的二次電流和的正比于故障點(diǎn)電流，差動(dòng)繼電器動(dòng)作。 變壓器差動(dòng)保護(hù)中其差動(dòng)回路中不平衡電流大，形成不平衡電流的因素多，所以必須采取措施躲開不平衡電流或設(shè)法減小不平衡電流的影響。 而引起變壓器差動(dòng)不平衡電流的因素有： （ 1）電流互感器的計(jì)算變比與實(shí) 際變比不同 在變壓器保護(hù)中對(duì)變壓器兩側(cè)一次電流進(jìn)行幅值折算時(shí)需要應(yīng)用變壓器變比，但折算變比有可能與實(shí)際變比不同，從而引起不平衡差動(dòng)電流?？朔胧┦窃龃髣?dòng)作電流門檻值。 （ 2）變壓器帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接頭 帶負(fù)荷調(diào)壓分接頭變壓器在運(yùn)行中常常需要改變分接頭來(lái)調(diào)電壓，這樣就改變了變壓器的變比，出現(xiàn)不平衡差流?？朔胧┦窃龃髣?dòng)作電流門檻值。 （ 3）電流互感器傳變誤差 變壓器兩側(cè)的電壓等級(jí)和額定電流不同，因而采用的電流互感器的型號(hào)不同，它們的特性差別較大，故引起較大的不平衡差動(dòng)電流?？朔胧┦窃龃髣?dòng)作電流門檻值。 （ 4）變 壓器勵(lì)磁涌流 當(dāng)變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)過(guò)程中，由于變壓器鐵心中的磁通急劇增大，使變壓器鐵心瞬時(shí)飽和，出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流可達(dá)變壓器額定電流的 4～ 8 倍，如不采取措施變壓器縱差保護(hù)將會(huì)誤動(dòng)。 外部相間短路的后備保護(hù) 相間后備保護(hù)用以防止變壓器外部短路引起變壓器繞組的過(guò)電流及作為變壓平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) 器本身差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，當(dāng)變壓器所連接母線未裝設(shè)專用母線保護(hù)時(shí)也作為母線的保護(hù)。 相間后備保護(hù)可選用過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)以及負(fù)序過(guò)電流保護(hù)等。 ① 過(guò)電流保護(hù) 動(dòng)作電流按躲過(guò) 變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定 ： 需要分別考慮躲過(guò)并列運(yùn)行的變壓器切除一臺(tái)時(shí)產(chǎn)生的過(guò)負(fù)荷電流，躲過(guò)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的自起動(dòng)電流等，動(dòng)作時(shí)限和靈敏度需要與相鄰元件的過(guò)電流保護(hù)相配合。 ② 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù) 負(fù)序過(guò)電壓繼電器作為不對(duì)稱故障的電壓保護(hù)，而低電壓繼電器作為三相短路的電壓保護(hù)。 動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器額定電流整定 ： Narrelop InKKI ? 負(fù)序電壓過(guò)電壓繼電器的動(dòng)作電壓按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的最大不平衡電壓整定： ③ 負(fù)序過(guò)電流保護(hù) 負(fù)序電流保護(hù)靈敏度較高，但整定計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，由于負(fù)序電流不反應(yīng)三相對(duì)稱短路，所以必須 加裝一套單相式低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)來(lái)反應(yīng)三相短路故障。 ④ 低阻抗保護(hù) 當(dāng)電流、電壓保護(hù)不滿足靈敏度要求或根據(jù)系統(tǒng)各保護(hù)之間配合的要求，可采用阻抗保護(hù)。阻抗保護(hù)常用于 330500KV大型升壓及降壓變壓器，作為變壓器引線、母線及相鄰線路相間故障后備保護(hù)。 外部接地短路的后備保護(hù) 對(duì) 110kV 及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)（大接地電流系統(tǒng)）中的變壓器，應(yīng)裝設(shè) InKKI ?TvNop nUU )~(2. ?平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁(yè) 接地故障后備保護(hù)，作為變壓器內(nèi)部繞組、引線以及相鄰元件（母線和線路）接地故障的后備保護(hù)。變壓器接地故障的后備采用零序保護(hù)。 變壓器接地保護(hù)的方式與變壓 器中性點(diǎn)的接地方式以及所連系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式密切相關(guān)。 變壓器中性點(diǎn)是否接地運(yùn)行與變壓器中性點(diǎn)的絕緣水平有關(guān)。 220KV及以上大型變壓器，高壓繞組一般采用分級(jí)絕緣，中性點(diǎn)絕緣有兩種： 500KV變壓器中性點(diǎn)絕緣水平 38KV，必須直接接地運(yùn)行； 220KV變壓器中性點(diǎn)絕緣水平 110KV，可以直接接地也可以在系統(tǒng)中不失去接地點(diǎn)情況下不接地運(yùn)行。變壓器中性點(diǎn)不同的運(yùn)行方式，接地保護(hù)的配置也不盡相同。 ① 中性點(diǎn)直接接地的變壓器零序電流保護(hù) 由兩段式零序過(guò)電流保護(hù)構(gòu)成，通常以較短時(shí)限動(dòng)作于縮小故障范圍，以較長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于 斷開變壓器各側(cè)斷路器。 ② 中性點(diǎn)可能接地或不接地變壓器的零序電流、電壓保護(hù) 對(duì)于有多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行的情況，通常只有部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，而另一部分變壓器中性點(diǎn)不接地。當(dāng)相鄰母線或線路發(fā)生接地故障，故障元件保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，則中性點(diǎn)接地變壓器的零序電流保護(hù)動(dòng)作，將中性點(diǎn)接地變壓器切除，此時(shí)中性點(diǎn)不接地變壓器可能產(chǎn)生過(guò)電壓。 對(duì)于變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)、其他非電氣量的保護(hù)等，實(shí)際應(yīng)用的比較少而已。當(dāng)前變壓器主保護(hù)主要用的是瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)，但是隨著電力系統(tǒng)容量的日益增大，范圍越來(lái)越廣，對(duì)變壓器的要 求也將越來(lái)越高，對(duì)其保護(hù)裝置的要求也將更加嚴(yán)格，新的保護(hù)方式將會(huì)誕生。與此同時(shí)，我們也將從全局出發(fā)，發(fā)展我們的電力系統(tǒng)事業(yè)，更深一步的進(jìn)行電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的相關(guān)研究！ 第 五 章 短路電流計(jì)算 “短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過(guò)任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相碰觸。電網(wǎng)正常運(yùn)行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的。因此，正確計(jì)算短路電流尤為重要。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 短路產(chǎn)生的原因 (1)電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞，如設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣 老 化；設(shè)備本身設(shè)計(jì)、文裝 和運(yùn)行維護(hù)不良；絕緣材料 陳舊；絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿；設(shè)備絕緣正常而被過(guò)電壓 (包括雷電過(guò)電壓 )擊穿；設(shè)備絕緣受到機(jī)械損傷都能造成短路，這是短路的原因 。 (2)氣象條件惡化，如雷擊、過(guò)電壓造成的閃絡(luò)放電，風(fēng)災(zāi)引起架豐線路斷線或?qū)Ь€覆冰引起電什倒塌等造成短路。 (3)人為過(guò)失，如運(yùn)行人員帶貝柯誤拉隔離開關(guān)，造成弧光短路；檢修線路或設(shè)備時(shí)末拆除檢修接地線就合閘供電， 單片機(jī) 造成按地短路等 。 (4)其他原因，鳥獸跨越十裸露的相線之間 或相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備導(dǎo)線的絕緣．造成短路 。 短路產(chǎn)生的危害 發(fā)生短路時(shí)，由于部分負(fù)荷阻抗被短接．供電系統(tǒng)的總阻抗減小，因而短路回路小的短路 電流比正常丁作電流大得多。在大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬(wàn)安培甚至幾十萬(wàn)安培。 如此大的短路電流會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。 (1)短路電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，使導(dǎo)體人叢發(fā)熱．溫度急劇升高，從而破壞設(shè)備絕緣；同時(shí)，通過(guò)短路電流的導(dǎo)休會(huì)受到很大的電動(dòng)力作用，使導(dǎo)體受形甚全損壞。 (2)短路點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)電弧。 AT89C2051 電弧的溫度很高，使電氣設(shè)備邁到破壞，使操作人員的人身安全受到威脅。 (3)短路電流通過(guò)的線路，要產(chǎn)生根大的電壓降，伎系統(tǒng)的電壓水平驟降，引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然下降，其于停轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 (4)短路可造成停電狀態(tài)，而民越靠近電源，停電范圍越大，給同經(jīng)濟(jì)造成的損失也 越多。 (5)嚴(yán)重的短路故障發(fā)生在靠近電源的地方，且維持時(shí)間校長(zhǎng)，使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī) 組欠去同步，嚴(yán)重的可能造成 系統(tǒng)解列。 (6)不對(duì)稱的接地短路，共不平衡電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的小平衡磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備及具他弱電控制系統(tǒng)可能產(chǎn)生干擾信號(hào)，偵通信失真、控制失靈、設(shè)備產(chǎn)生誤操作。 出此可見，短路的后果是十分嚴(yán)重的。所以必須設(shè)法消除可能引起短路的一切岡素，使系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 計(jì)算短路的目的 （ 1） 為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定和 動(dòng)穩(wěn)定 校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。 （ 2） 為盡快切斷電源對(duì)短 路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)的使有關(guān)斷路器跳閘，繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。 短路計(jì)算的方法 短路電流計(jì)算的方法常用的有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)么值法。 在電力系統(tǒng)計(jì)算短路電流時(shí)，如計(jì)算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流，由于有多個(gè)電壓等級(jí)，存在著電抗換算問(wèn)題，為使計(jì)算簡(jiǎn)化常采用標(biāo)么制。 因此，本設(shè)計(jì)采用的是標(biāo)么值法來(lái)計(jì)算短路電流。 短路電流計(jì)算 變電站 SL76300/35 S1 架空線路 2KM 35KV電纜 電抗電壓百分?jǐn)?shù) 6KV電纜 電抗值 /KM /KM Us%= /KM 用相同值法進(jìn)行短路電流計(jì)算（ 優(yōu)點(diǎn)，不必進(jìn)行阻抗拆算，不必計(jì)算化簡(jiǎn) ） 1 選定基準(zhǔn)容量 Sda 基準(zhǔn)電壓 Uda 基準(zhǔn)電流 Ida 基準(zhǔn)電抗 Xda Ida=da13 USda Xda=dadaSU 一般 Sda取 100MVA Uda選各短路點(diǎn)線路平均電壓 Uav，即電網(wǎng)額定電壓升高 5%； 2 系統(tǒng)各元件相對(duì)基準(zhǔn)電抗估計(jì)算： ① 電源系統(tǒng)相對(duì)基準(zhǔn)電抗 G 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè) Xsy*da=sdaSS Ss母線上短路容量，常取 700~800MVA ② 變壓器的相對(duì)基準(zhǔn)電抗 XT*da=TNdaZSSU.%100 Uz%— 阻抗電壓百分?jǐn)?shù) — 變壓器額定容量 ③ 線路相對(duì)基準(zhǔn)電抗 Xw*da=X0LadaUSd2 X0— 線路千米電抗值 3 短路回路總相對(duì)基準(zhǔn)電抗 X∑ *da=Xsg*da+Xt*da+Xw*da 4 短路電流的計(jì)算 短路電流相對(duì)基準(zhǔn)估 I(3)s*da=?daX *1 測(cè) I(3)s=?daXI*da I(2)s= I(3)s 三相短路容量 Ss= 3 Uav I(3)s 用相對(duì)值法解上題 1 繪制短路計(jì)算電路和等值電路圖，并計(jì)算 相對(duì)基準(zhǔn)電抗 1 電源系統(tǒng)： X1*da= SsSda =8010 = 架空線： X2*da=X0Ldada