【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 母線保護(hù)的電流互感器相同. 高壓計(jì)量柜的選擇在主變壓器二次側(cè)以及10KV配電電源線路上安裝高壓計(jì)量柜KYN28A12，它是國(guó)內(nèi)目前比較常見(jiàn)的一種高壓開(kāi)關(guān)柜，全名稱為：戶內(nèi)金屬鎧裝移開(kāi)式開(kāi)關(guān)設(shè)備。，其特點(diǎn)是配裝的真空斷路器為中重式，即斷路器位于開(kāi)關(guān)柜前柜的中部，因此下部空間節(jié)省下來(lái)可用于其它方案的擴(kuò)展或作為電纜室用。此高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)裝有PT柜，可用于計(jì)量。 選擇無(wú)功功率補(bǔ)償電容器選擇本廠的功率因數(shù)為： ()，必須裝設(shè)的無(wú)功補(bǔ)償裝置容量為： ()，電容器數(shù)量由n=Qc/qc=1800/30=60確定為60個(gè)，總補(bǔ)償容量為1800kvar。 5 變電所繼電保護(hù)及故障分析 本系統(tǒng)故障分析本設(shè)計(jì)35/10KV系統(tǒng)為單母線分段接線，所接負(fù)荷屬于三級(jí)負(fù)荷居多，僅鍋爐房為二級(jí)負(fù)荷。1) 本設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點(diǎn)不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。就線路來(lái)講，其主要故障為相間短路、單相接地、兩相接地和三相接地。2) 電力變壓器的故障，分為外部故障和內(nèi)部故障兩類。① 變壓器的外部故障常見(jiàn)的是高低壓套管及引線故障，它可能引起變壓器出線端的相間短路或引出線碰接外殼。② 變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。③ 變壓器的不正常運(yùn)行過(guò)負(fù)荷、由于外部短路引起的過(guò)電流、油溫上升及油位過(guò)低。3）補(bǔ)償電容器故障：電容常見(jiàn)故障有電容器內(nèi)部元件故障、內(nèi)部極間短路故障、內(nèi)部或外部極對(duì)殼短路故障。此外還會(huì)發(fā)生電容器與斷路器之間連接線以及電容器組內(nèi)部連線上的相間短路故障和接地故障等 線路繼電保護(hù)裝置選擇根據(jù)線路的故障類型，設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置如下： 1）35KV線路的保護(hù)，采用兩段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)，此外還裝設(shè)有單相接地保護(hù)和自動(dòng)重合閘裝置 2）10KV備用電源線路保護(hù)，采用兩段式電流保護(hù)和單相接地保護(hù) 3）10KV母線保護(hù)，采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和防母線接地保護(hù) 4）通往各車間的線路保護(hù)，采用兩段式電流保護(hù) 5）補(bǔ)償電容器的保護(hù)，采用過(guò)電流保護(hù)、失壓保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)， 主變壓器繼電保護(hù)裝置選擇變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運(yùn)行的情況，從反映各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)1）針對(duì)外部故障設(shè)置的保護(hù)：采用兩段式電流保護(hù)，因?yàn)?5KV進(jìn)線長(zhǎng)度較短，所以其與進(jìn)線線路保護(hù)共用一套保護(hù)裝置。2）防止內(nèi)部故障及油面降低設(shè)置瓦斯保護(hù)。3）異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)：溫度保護(hù)（以檢測(cè)變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）。 本設(shè)計(jì)繼電保護(hù)原理概述1）線路電流速斷保護(hù)：是根據(jù)短路時(shí)通過(guò)保護(hù)裝置的電流來(lái)選擇動(dòng)作電流的，以動(dòng)作電流的大小來(lái)控制保護(hù)裝置的保護(hù)范圍；有無(wú)時(shí)限電流速斷和延時(shí)電流速斷，采用三相三電流繼電器的星形接線方式，本設(shè)計(jì)選用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)。2）線路過(guò)電流保護(hù)：是利用短路時(shí)的電流比正常運(yùn)行時(shí)大的特征來(lái)鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動(dòng)作的選擇性由過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作具有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)來(lái)保證，有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)；本設(shè)計(jì)與電流速斷保護(hù)裝置共用兩組電流互感器，采用三相三電流繼電器的星形接線方式，選用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，來(lái)切除電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，其保護(hù)范圍為本線路全部和下段線路的一部分。3）線路單相接地保護(hù)：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，若發(fā)生單相接地故障時(shí)，只有很小的接地電容電流，而相間電壓仍然是對(duì)稱的，因此可暫時(shí)繼續(xù)運(yùn)行。但這畢竟是一種故障，而且由于非故障相對(duì)地電壓要升高為原對(duì)地電壓的倍，因此對(duì)線路絕緣是一種威脅，如果長(zhǎng)此下去，可能引起非故障相的對(duì)地絕緣擊穿而導(dǎo)致兩相接地短路。這將引起開(kāi)關(guān)跳閘，線路停電。因此，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，必須通過(guò)無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)視裝置或有選擇性的單相接地保護(hù)裝置，發(fā)出警報(bào)信號(hào)，以便運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。4）自動(dòng)重合閘裝置：電力系統(tǒng)中的不少故障特別是架空線路上的短路故障大多是暫時(shí)性的，這些故障在斷路器跳閘后，多數(shù)能很快地自行消除。因此，如果采用自動(dòng)重合閘裝置使斷路器自動(dòng)合閘，迅速恢復(fù)供電，可大大提高供電可靠性。5）變壓器瓦斯保護(hù)：是利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來(lái)判別變壓器內(nèi)部故障：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，電源使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。故障輕微時(shí)，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)讓其作用于信號(hào)，稱為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護(hù)。6）補(bǔ)償電容器的失壓和過(guò)壓保護(hù)：這兩種保護(hù)屬于技術(shù)性保護(hù)，所有電容器組均應(yīng)裝設(shè)失壓和過(guò)壓保護(hù)，過(guò)壓保護(hù)主要是防止電容器長(zhǎng)期過(guò)電壓運(yùn)行；失壓保護(hù)主要是防止電容器失去電壓后在帶有電荷的情況下立即重合造成電容器損壞。 6 保護(hù)裝置的整定與微機(jī)實(shí)現(xiàn) 線路保護(hù)整定計(jì)算 35KV線路保護(hù)整定計(jì)算1）整定動(dòng)作電流 () ()式中：Krel—保護(hù)裝置動(dòng)作電流整定的可靠系數(shù)，對(duì)電磁式繼電器，Krel=Kre—繼電器返回系數(shù)， Kw—保護(hù)裝置接線系數(shù) Ki—電流互感器的變比 —線路最大負(fù)荷電流，可取為（～3）I30取繼電器動(dòng)作電流為6A，=()/Kw=180A2）整定動(dòng)作時(shí)間因?yàn)椴牧辖o出的上一級(jí)某區(qū)域變電站配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，，所以動(dòng)作時(shí)間整定為1s3）靈敏度校驗(yàn) Sp= I(2)zq1min /= () （I(2)zq1min= I(3)zq1min=） 所以靈敏度校驗(yàn)合格 2．電流速斷保護(hù)因?yàn)檫^(guò)電流保護(hù)整定動(dòng)作時(shí)間為1s，所以需裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置1) 整定動(dòng)作電流=== () ()式中；—被保護(hù)線路末端在電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路時(shí)的三相短路電流2）靈敏度校驗(yàn)Sp=KwI(2)d(a)min/= ()所以靈敏度校驗(yàn)合格 3．有選擇性單相接地保護(hù) 動(dòng)作電流整定① 每路配電線的接地電容電流Ic= == ()② 繼電器整定電流因?yàn)镵i=150/5=30Iop(E) =(KrelIc)/Ki =()/30= () ③ 靈敏度校驗(yàn) ()所以靈敏度校驗(yàn)合格 變壓器二次側(cè)母線保護(hù)裝置整定計(jì)算定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)1）整定動(dòng)作電流 () ()取繼電器動(dòng)作電流為7A，則過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流=()/Kw=560A ()2）整定動(dòng)作時(shí)間因?yàn)樯弦患?jí)保護(hù)裝置整定動(dòng)作時(shí)間為1s， 3）靈敏度校驗(yàn) Sp= I(2)zq2min /=（）/= ()所以靈敏度校驗(yàn)合格 因?yàn)槟妇€長(zhǎng)度較短，所以母線分段斷路器上的保護(hù)裝置整定與上述整定相同 10KV備用電源進(jìn)線保護(hù)裝置整定計(jì)算1）整定動(dòng)作電流 () ()取繼電器動(dòng)作電流為7A，則過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流=()/Kw=560A ()2）整定動(dòng)作時(shí)間，則此處動(dòng)作時(shí)間為1s 3）靈敏度校驗(yàn) Sp= I(2)zq15min /=（）/= ()所以靈敏度校驗(yàn)合格 2．電流速斷保護(hù) 因?yàn)檫^(guò)電流保護(hù)整定動(dòng)作時(shí)間為1s，所以需裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置1) 整定動(dòng)作電流=== () ()2) 靈敏度校驗(yàn)Sp=KwI(2)d(b)min/= ()所以靈敏度校驗(yàn)合格 3．有選擇性單相接地保護(hù) 動(dòng)作電流整定① 每路配電線的接地電容電流Ic= = =4A ()② 繼電器整定電流因?yàn)镵i=400/5=80Iop(E) =(KrelIc)/Ki =(4)/80= ()③ 靈敏度校驗(yàn) ()所以靈敏度校驗(yàn)合格 各配電線路的保護(hù)裝置整定計(jì)算定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（以通往電修車間的線路為例）1）整定動(dòng)作電流 () ()取繼電器動(dòng)作電流為4A，=()/Kw=40A2）整定動(dòng)作時(shí)間，所以此處動(dòng)作時(shí)間為0s，即該過(guò)電流裝置相當(dāng)于速斷的功效3）靈敏度校驗(yàn) Sp= I(3)zq3min/=（）/= () 所以靈敏度校驗(yàn)合格 變壓器保護(hù)整定計(jì)算1）整定動(dòng)作電流 () ()取繼電器動(dòng)作電流為6A，則過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流=()/Kw=180A ()2）整定動(dòng)作時(shí)間3）靈敏度校驗(yàn)配電變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度，按配電變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)高壓側(cè)的穿越電流值來(lái)檢驗(yàn) I(2)zq2min=(3)zq2min== ()穿越電流值： () ()所以靈敏度校驗(yàn)合格 2．電流速斷保護(hù) 1) 整定動(dòng)作電流 其中Ik,max應(yīng)取低壓母線的三相短路電流周期分量有效值換算到高壓側(cè)的穿越電流值： () () ()2）靈敏度校驗(yàn) 變壓器電流速斷保護(hù)的靈敏度，按其裝設(shè)的高壓側(cè)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路的短路電流來(lái)檢驗(yàn)，I(2)zq1min=I(3)zq1min== ()Sp=Kw I(3)zq1min /= ()所以靈敏度校驗(yàn)合格 變電站的微機(jī)保護(hù)實(shí)現(xiàn) 微機(jī)保護(hù)的優(yōu)越性以上整定計(jì)算均以常規(guī)繼電器保護(hù)方式進(jìn)行整定，但在現(xiàn)如今的工廠中多采用微機(jī)保護(hù)裝置，微機(jī)保護(hù)比常規(guī)的繼電器型或晶體管型保護(hù)裝置有不可比擬的優(yōu)越性，越來(lái)越受到繼電保護(hù)人員和運(yùn)行人員的歡迎。其優(yōu)越性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）靈活性強(qiáng)。由于微機(jī)保護(hù)裝置是由軟件和硬件結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的，因此在很大程度上，不同原理的繼電保護(hù)的硬件可以是一樣的，只要運(yùn)行不同的程序即可完成相應(yīng)的保護(hù)功能。2）綜合判斷能力強(qiáng)。利用微機(jī)的邏輯判斷能力，很容易解決常規(guī)繼電保護(hù)中因考慮因素太多，用模擬電路很難實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，因而可以使繼電保護(hù)的動(dòng)作規(guī)律更合理3）性能穩(wěn)定，可靠性高。微機(jī)保護(hù)的功能主要取決于算法和判據(jù)，對(duì)于同類型的保護(hù)裝置，只要程序相同，其保護(hù)性能必然一致，性能穩(wěn)定。晶體管型的繼電器的元器件受溫度影響大，機(jī)械式的繼電器運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可能失靈，觸點(diǎn)性能不良。而微機(jī)保護(hù)采用了大規(guī)模集成電路，器件性能穩(wěn)定，元件數(shù)目、連接線等都大大減少，因而可靠性高。4）微機(jī)保護(hù)利用微機(jī)的記憶功能，可明顯改善保護(hù)性能、提高保護(hù)的靈敏性。5）微機(jī)保護(hù)利用微機(jī)的智能特性，可實(shí)現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)。這是常規(guī)保護(hù)裝置所不可比擬的6）體積小、功能全。由軟件可實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能，可大大簡(jiǎn)化裝置的硬件結(jié)構(gòu)，可以在事故后打印出各種有用數(shù)據(jù)7）運(yùn)行維護(hù)工作量小，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便?？稍诰€修改或檢查保護(hù)定值，不必停電校驗(yàn)定值通過(guò)面板按鈕或者前面板通信口將整定后的動(dòng)作電流以及動(dòng)作時(shí)間輸入微機(jī)保護(hù)裝置，則達(dá)到所設(shè)參數(shù)后，微機(jī)保護(hù)裝置動(dòng)作，使斷路器跳閘 微機(jī)保護(hù)裝置的選擇 本設(shè)計(jì)采用ARAS2316B數(shù)字式變壓器保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行變壓器保護(hù)，ARAS2316B用于高壓側(cè)不設(shè)差動(dòng)保護(hù)的情況，作為變壓器以及引出線故障的主保護(hù)；也可用于配置差動(dòng)保護(hù)的變壓器，作為差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù) 功能配置： （重、輕瓦斯和溫度高等）本設(shè)計(jì)的線路保護(hù)均采用CAL314型線路測(cè)控保護(hù)裝置，CAL314型線路測(cè)控保護(hù)裝置使用于6～35KV電壓等級(jí)，中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的架空線或電纜出線，完成本線路的測(cè)量，控制和距離保護(hù)等功能 其主要性能特點(diǎn)為： ，硬件采用32位微處理器和32位浮點(diǎn)DSP，軟件采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks. ，保護(hù)測(cè)量精度高達(dá)1% ，集成度高，抗干擾能力強(qiáng)。 ，測(cè)量電流與保護(hù)電流輸入獨(dú)立。采用自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)跟蹤的高精度交流采樣技術(shù)，電流、 ，支持工業(yè)雙以太通信，測(cè)控保護(hù)裝置直接上網(wǎng)，同時(shí)提供雙RS232/485通信接口 本設(shè)計(jì)采用DF3322B型分段保護(hù)裝置進(jìn)行母線保護(hù)，DF3322B型分段保護(hù)裝置，主要用于66KV及以下電壓等級(jí)的分段斷路器，還可適用于站用變、低壓母線、小型變壓器以及不帶重合閘和低周剪裁的饋電線路。 其主要性能特點(diǎn)為： ，裝置的MCU均采用MOTOROLA的32位MCU芯片，硬件系統(tǒng)具有高的抗干擾能力及工作可靠性。 ，提高了數(shù)據(jù)采集的分辨率和測(cè)量精度 c．主要芯片采用表面貼裝技術(shù) d．裝置電氣隔離和屏蔽按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用BEH36型電容器保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行電容器保護(hù)，BHE326適用于66KV及以下電壓等級(jí)的電容器保護(hù)及測(cè)控，裝置自帶操作回路，可集中組屏安裝，也可以分散安裝在開(kāi)關(guān)柜上。 功能配置：1) 過(guò)流保護(hù)2) 速斷保護(hù)3) 過(guò)電壓保護(hù)4) 欠電壓及有流閉鎖欠電壓保護(hù)5) 測(cè)控功能7 變電所防雷保護(hù)與接地裝置