【文章內(nèi)容簡介】 母線保護的電流互感器相同. 高壓計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量柜KYN28A12，它是國內(nèi)目前比較常見的一種高壓開關(guān)柜，全名稱為：戶內(nèi)金屬鎧裝移開式開關(guān)設(shè)備。，其特點是配裝的真空斷路器為中重式，即斷路器位于開關(guān)柜前柜的中部，因此下部空間節(jié)省下來可用于其它方案的擴展或作為電纜室用。此高壓開關(guān)柜內(nèi)裝有PT柜，可用于計量。 選擇無功功率補償電容器選擇本廠的功率因數(shù)為： ()，必須裝設(shè)的無功補償裝置容量為： ()，電容器數(shù)量由n=Qc/qc=1800/30=60確定為60個，總補償容量為1800kvar。 5 變電所繼電保護及故障分析 本系統(tǒng)故障分析本設(shè)計35/10KV系統(tǒng)為單母線分段接線，所接負荷屬于三級負荷居多，僅鍋爐房為二級負荷。1) 本設(shè)計中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。就線路來講，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 變壓器的不正常運行過負荷、由于外部短路引起的過電流、油溫上升及油位過低。3）補償電容器故障：電容常見故障有電容器內(nèi)部元件故障、內(nèi)部極間短路故障、內(nèi)部或外部極對殼短路故障。此外還會發(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)的繼電保護裝置如下： 1）35KV線路的保護，采用兩段式電流保護，即電流速斷保護和過電流保護，此外還裝設(shè)有單相接地保護和自動重合閘裝置 2）10KV備用電源線路保護，采用兩段式電流保護和單相接地保護 3）10KV母線保護，采用定時限過電流保護和防母線接地保護 4）通往各車間的線路保護，采用兩段式電流保護 5）補償電容器的保護，采用過電流保護、失壓保護和過壓保護， 主變壓器繼電保護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1）針對外部故障設(shè)置的保護：采用兩段式電流保護，因為35KV進線長度較短，所以其與進線線路保護共用一套保護裝置。2）防止內(nèi)部故障及油面降低設(shè)置瓦斯保護。3）異常運行保護和必要的輔助保護：溫度保護（以檢測變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）。 本設(shè)計繼電保護原理概述1）線路電流速斷保護：是根據(jù)短路時通過保護裝置的電流來選擇動作電流的，以動作電流的大小來控制保護裝置的保護范圍；有無時限電流速斷和延時電流速斷，采用三相三電流繼電器的星形接線方式，本設(shè)計選用無時限電流速斷保護。2）線路過電流保護：是利用短路時的電流比正常運行時大的特征來鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動作的選擇性由過電流保護裝置的動作具有適當?shù)难訒r來保證，有定時限過電流保護和反時限過電流保護；本設(shè)計與電流速斷保護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，選用定時限過電流保護，作為電流速斷保護的后備保護，來切除電流速斷保護范圍以外的故障，其保護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：在中性點不接地系統(tǒng)中，若發(fā)生單相接地故障時，只有很小的接地電容電流，而相間電壓仍然是對稱的，因此可暫時繼續(xù)運行。但這畢竟是一種故障，而且由于非故障相對地電壓要升高為原對地電壓的倍，因此對線路絕緣是一種威脅，如果長此下去，可能引起非故障相的對地絕緣擊穿而導致兩相接地短路。這將引起開關(guān)跳閘，線路停電。因此，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，必須通過無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置或有選擇性的單相接地保護裝置，發(fā)出警報信號，以便運行值班人員及時發(fā)現(xiàn)和處理。4）自動重合閘裝置：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，如果采用自動重合閘裝置使斷路器自動合閘，迅速恢復供電，可大大提高供電可靠性。5）變壓器瓦斯保護：是利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來判別變壓器內(nèi)部故障：當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，電源使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。故障輕微時，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，繼電器動作，接點閉合，這時讓其作用于信號，稱為輕瓦斯保護；故障嚴重時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動作，接點閉合，這時作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護。6）補償電容器的失壓和過壓保護：這兩種保護屬于技術(shù)性保護，所有電容器組均應(yīng)裝設(shè)失壓和過壓保護，過壓保護主要是防止電容器長期過電壓運行；失壓保護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 保護裝置的整定與微機實現(xiàn) 線路保護整定計算 35KV線路保護整定計算1）整定動作電流 () ()式中：Krel—保護裝置動作電流整定的可靠系數(shù)，對電磁式繼電器，Krel=Kre—繼電器返回系數(shù)， Kw—保護裝置接線系數(shù) Ki—電流互感器的變比 —線路最大負荷電流，可取為（～3）I30取繼電器動作電流為6A，=()/Kw=180A2）整定動作時間因為材料給出的上一級某區(qū)域變電站配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，，所以動作時間整定為1s3）靈敏度校驗 Sp= I(2)zq1min /= () （I(2)zq1min= I(3)zq1min=） 所以靈敏度校驗合格 2．電流速斷保護因為過電流保護整定動作時間為1s，所以需裝設(shè)瞬動的電流速斷保護裝置1) 整定動作電流=== () ()式中；—被保護線路末端在電力系統(tǒng)最大運行方式下發(fā)生三相短路時的三相短路電流2）靈敏度校驗Sp=KwI(2)d(a)min/= ()所以靈敏度校驗合格 3．有選擇性單相接地保護 動作電流整定① 每路配電線的接地電容電流Ic= == ()② 繼電器整定電流因為Ki=150/5=30Iop(E) =(KrelIc)/Ki =()/30= () ③ 靈敏度校驗 ()所以靈敏度校驗合格 變壓器二次側(cè)母線保護裝置整定計算定時限過電流保護1）整定動作電流 () ()取繼電器動作電流為7A，則過電流保護裝置的動作電流=()/Kw=560A ()2）整定動作時間因為上一級保護裝置整定動作時間為1s， 3）靈敏度校驗 Sp= I(2)zq2min /=（）/= ()所以靈敏度校驗合格 因為母線長度較短，所以母線分段斷路器上的保護裝置整定與上述整定相同 10KV備用電源進線保護裝置整定計算1）整定動作電流 () ()取繼電器動作電流為7A，則過電流保護裝置的動作電流=()/Kw=560A ()2）整定動作時間，則此處動作時間為1s 3）靈敏度校驗 Sp= I(2)zq15min /=（）/= ()所以靈敏度校驗合格 2．電流速斷保護 因為過電流保護整定動作時間為1s，所以需裝設(shè)瞬動的電流速斷保護裝置1) 整定動作電流=== () ()2) 靈敏度校驗Sp=KwI(2)d(b)min/= ()所以靈敏度校驗合格 3．有選擇性單相接地保護 動作電流整定① 每路配電線的接地電容電流Ic= = =4A ()② 繼電器整定電流因為Ki=400/5=80Iop(E) =(KrelIc)/Ki =(4)/80= ()③ 靈敏度校驗 ()所以靈敏度校驗合格 各配電線路的保護裝置整定計算定時限過電流保護（以通往電修車間的線路為例）1）整定動作電流 () ()取繼電器動作電流為4A，=()/Kw=40A2）整定動作時間，所以此處動作時間為0s，即該過電流裝置相當于速斷的功效3）靈敏度校驗 Sp= I(3)zq3min/=（）/= () 所以靈敏度校驗合格 變壓器保護整定計算1）整定動作電流 () ()取繼電器動作電流為6A，則過電流保護裝置的動作電流=()/Kw=180A ()2）整定動作時間3）靈敏度校驗配電變壓器過電流保護的靈敏度，按配電變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩相短路時高壓側(cè)的穿越電流值來檢驗 I(2)zq2min=(3)zq2min== ()穿越電流值： () ()所以靈敏度校驗合格 2．電流速斷保護 1) 整定動作電流 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 變壓器電流速斷保護的靈敏度，按其裝設(shè)的高壓側(cè)在系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩相短路的短路電流來檢驗，I(2)zq1min=I(3)zq1min== ()Sp=Kw I(3)zq1min /= ()所以靈敏度校驗合格 變電站的微機保護實現(xiàn) 微機保護的優(yōu)越性以上整定計算均以常規(guī)繼電器保護方式進行整定，但在現(xiàn)如今的工廠中多采用微機保護裝置，微機保護比常規(guī)的繼電器型或晶體管型保護裝置有不可比擬的優(yōu)越性，越來越受到繼電保護人員和運行人員的歡迎。其優(yōu)越性表現(xiàn)在以下幾個方面：1）靈活性強。由于微機保護裝置是由軟件和硬件結(jié)合來實現(xiàn)保護功能的，因此在很大程度上，不同原理的繼電保護的硬件可以是一樣的，只要運行不同的程序即可完成相應(yīng)的保護功能。2）綜合判斷能力強。利用微機的邏輯判斷能力，很容易解決常規(guī)繼電保護中因考慮因素太多，用模擬電路很難實現(xiàn)的問題，因而可以使繼電保護的動作規(guī)律更合理3）性能穩(wěn)定，可靠性高。微機保護的功能主要取決于算法和判據(jù)，對于同類型的保護裝置，只要程序相同，其保護性能必然一致，性能穩(wěn)定。晶體管型的繼電器的元器件受溫度影響大，機械式的繼電器運動機構(gòu)可能失靈，觸點性能不良。而微機保護采用了大規(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）微機保護利用微機的記憶功能，可明顯改善保護性能、提高保護的靈敏性。5）微機保護利用微機的智能特性，可實現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復。這是常規(guī)保護裝置所不可比擬的6）體積小、功能全。由軟件可實現(xiàn)多種保護功能，可大大簡化裝置的硬件結(jié)構(gòu)，可以在事故后打印出各種有用數(shù)據(jù)7）運行維護工作量小，現(xiàn)場調(diào)試方便?？稍诰€修改或檢查保護定值，不必停電校驗定值通過面板按鈕或者前面板通信口將整定后的動作電流以及動作時間輸入微機保護裝置，則達到所設(shè)參數(shù)后，微機保護裝置動作，使斷路器跳閘 微機保護裝置的選擇 本設(shè)計采用ARAS2316B數(shù)字式變壓器保護測控裝置進行變壓器保護，ARAS2316B用于高壓側(cè)不設(shè)差動保護的情況，作為變壓器以及引出線故障的主保護；也可用于配置差動保護的變壓器，作為差動保護的后備保護 功能配置： （重、輕瓦斯和溫度高等）本設(shè)計的線路保護均采用CAL314型線路測控保護裝置，CAL314型線路測控保護裝置使用于6～35KV電壓等級，中性點非直接接地系統(tǒng)的架空線或電纜出線，完成本線路的測量，控制和距離保護等功能 其主要性能特點為： ，硬件采用32位微處理器和32位浮點DSP，軟件采用嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks. ，保護測量精度高達1% ，集成度高，抗干擾能力強。 ，測量電流與保護電流輸入獨立。采用自動校準、自動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，測控保護裝置直接上網(wǎng)，同時提供雙RS232/485通信接口 本設(shè)計采用DF3322B型分段保護裝置進行母線保護，DF3322B型分段保護裝置，主要用于66KV及以下電壓等級的分段斷路器，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際標準電磁兼容設(shè)計 本設(shè)計采用BEH36型電容器保護測控裝置進行電容器保護，BHE326適用于66KV及以下電壓等級的電容器保護及測控，裝置自帶操作回路，可集中組屏安裝，也可以分散安裝在開關(guān)柜上。 功能配置：1) 過流保護2) 速斷保護3) 過電壓保護4) 欠電壓及有流閉鎖欠電壓保護5) 測控功能7 變電所防雷保護與接地裝置