【文章內(nèi)容簡介】 6 高壓斷路器選型表變電名稱高壓側(cè)相電流 /A斷路器型號1變電所11TSN10101變電所12TSN10102變電所SN10103變電所SN10104變電所SN10105變電所SN1010 互感器的選擇互感器是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡組件，用以變換電壓或電流，分別為測量儀表、保護裝置和控制裝置提供電壓或電流信號，反映電氣設備的正常運行和故障情況，分為電壓互感器(TV)和電流互感器(TA)。 1)額定電壓和額定電流的選擇，按一次回路額定電壓和電流選擇。二次側(cè)的額定電流一般為5A，也有1A的。UN≥UNs,IN≥Imax(UNs是電流互感器所在電力網(wǎng)的額定電壓，UN、IN是電流互感器的一次額定電壓和電流，Imax是電流互感器一次回路最大工作電流)。2)電流互感器種類和型式選擇：裝置類別和結(jié)構(gòu)的確定。電流按安裝方式可分為穿墻工、支持式、裝入式；按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式。安裝地點(如屋內(nèi)、屋外)，安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)。3)選擇電流感器的準確度等級和額定容量互感器的準確度等級不得低于所供測量儀表的準確度等級。、估算電能的電度表；一般保護用電流互感器，其準確度可選為5級；。4)熱穩(wěn)定校驗： (KtIN1)2 ≥I2KtK (Ik為短路電流穩(wěn)態(tài)值；tk為短路計算時間)5)動穩(wěn)定校驗：(短路電流的沖擊電流和有效值)(1)根據(jù)我校5個變電所情況，滿足以上的條件，對3變電所電流互感器選擇：1)額定電流： = = 34A2)額定電壓：= 10KV經(jīng)查《工廠供電設計指導》書和根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇LDEB6－10型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比為400/5，，動穩(wěn)定電流為80kA。3)校驗熱穩(wěn)定：同樣跟10kV斷路器一樣， = 4)熱穩(wěn)定校驗： = =（kA2S）= 2 = （kA2S）＞ 滿足要求。5)校驗動穩(wěn)定： 因為=（kA），查表得，= 80（kA）即 滿足要求。故選擇戶內(nèi)型電流互感器能滿足要求，由計算可列出3變電所戶內(nèi)LDZB6－10型電流互感器數(shù)據(jù)下表37所示：表37 戶內(nèi)LDZB6－10型電流互感器數(shù)據(jù)設 備項 目LDZB6－10產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)10kV10kV400A34A＞＞80kA其它的4個變電所跟3的電流互感器選擇相同，它們的型號均為戶內(nèi)LDZB6－10型的電壓互感器。電壓互感器應按裝設地點的條件一次電壓、二次電壓(一般100v)、準確度級等條件選擇。由于它的一、二次側(cè)有熔斷器保護，故無需進行短路穩(wěn)定度校驗。1)按一次回路電壓選擇～，即滿足下列條件：UNs。因此，一次額定電壓為 =10kV。2)按二次回路電壓的選擇根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為：。3)根據(jù)我校4個變電所運行情況，滿足以上的條件，則互感器選擇如下：經(jīng)查《工廠供電設計指導》書和以上的條件可以初步選擇JDZJ10型號的電壓互感器。10kV母線上電壓互感器：采用JDZJ－10，單相單柱式,電容式電壓互感器, ，變比為10000//100/100/3。同理，其它4個電壓互感器的型號為JDZJ10。 電纜截面選擇電纜截面選擇原則，電纜截面的選擇直接關系到設備、電纜本身的運行經(jīng)濟、安全，是電纜選擇中最為重要和復雜的環(huán)節(jié)，電纜截面選擇的基本原則為：1)發(fā)熱條件選擇：導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。2)電壓損耗條件：導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。3)按經(jīng)濟電流密度選擇：35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離和電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年支出費用最小，所選截面稱為經(jīng)濟截面。該選擇原則稱為年支出費用最小原則。工廠內(nèi)的10kV及以下線路，通常不按此原則選擇。4)按機械強度選擇：導線（包括裸線和絕緣導線）截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗器機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。5)按短路熱穩(wěn)定校驗：對絕緣導線、電纜和母線，應校驗其短路熱穩(wěn)定性，架空線路因散熱性好，可不做短路熱穩(wěn)定條件。根據(jù)設計經(jīng)驗，10KV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇導線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。而對10KV及以下電纜按持續(xù)工作電流確定特定條件下的允許最小纜芯截面時，還應按下列使用條件差異影響計入校正系數(shù)所確定的允許載流量。 10kV高壓電纜出線選擇(1)選擇校驗的方法：根據(jù)校驗，一般10kv及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件求選擇截面，再校驗電壓損失、機械強度、短路熱穩(wěn)定等條件。而本設計中由于變電所小，不考慮電壓損失，故不用校驗，也不必校驗其機械強度。(2)10kV高壓電纜出線的選擇1)按發(fā)熱條件選擇電纜截面以3為例，由于是雙回線路，線路計算電流=，經(jīng)查表得，25 的YJL型電纜在20 的載流量為=， ==,因此,初選YJL10335型電纜。高壓側(cè)電纜短路電流=。2）按短路熱穩(wěn)定條件進行校驗由資料可查，YJL10325型電纜滿足要求。根據(jù)前面做的變壓器高低壓側(cè)的計算電流，并結(jié)合電流查電工手冊得，架空進線后兩個變電所均選交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜銅線YJL10335做引入線（直埋）。本變電所10KV的最終回路較多，因此10KV母線應選硬導體為宜。故所選LGJ—150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時也大于可不校驗電暈的最小導體LGJ—70，故不進行電暈校驗。因此YJL10335型電纜滿足要求。同理可得其它4個電所，電纜型號，見下38表。表38 10kv變電所電纜型號變電名稱高壓側(cè)相電流 /A電纜型號1變電所11TYJL103351變電所12TYJL103352變電所YJL103353變電所YJL103354變電所YJL103355變電所YJL10335 由負荷分析可知：4和5的負荷分別為：、。1)1變電所的線路初選采用VLV221000型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接敷設由于1變電所11T的計算電流和1變電所12T的計算電流?！?，查《工廠供電指導書》表840，初選為，且= 1000A ＞，滿足發(fā)熱條件。因此選擇BLV221000370型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。因為短路熱穩(wěn)定度的最小截面 =100,中性線芯（按不小于相線一半選擇），中性線芯為1100，1變電所的電纜線路采用VLV221000370+1100型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。2)2變電所計算電流為：3變電所計算電流為： 4變電所計算電流為： 5變電所計算電流為：同理，5都采用BLV221000型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。3)通往各個變壓器的導線同樣采用下地電纜采用套雙壁螺紋管直埋傳輸，采用交聯(lián)聚聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設作為電纜選型，查《工廠供電指導書》表840。表39 變電名稱低壓側(cè)相電流 /A電纜型號1VLV221000370+1100型聚氯絕緣鋁芯電纜1VLV221000350+1100型聚氯絕緣鋁芯電纜2VLV2210003120+1100型聚氯絕緣鋁芯電纜3VLV2210003120+1100型聚氯絕緣鋁芯電纜4VLV221000350+1100型聚氯絕緣鋁芯電纜5VLV2210003120+1100型聚氯絕緣鋁芯電纜第四章 繼電保護本次設計是根據(jù)改造后來進行保護的，變壓器參數(shù)的整定和計算是通過短路電流來計算。由于我校的變配電所都采用微機保護。因此，對改造后采用微機保護電進行整定。繼電保護是指反應電力系統(tǒng)中電氣設備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)而動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。繼電保護在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過預防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)運行的可靠性。繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，保障電力系統(tǒng)安全、可靠運行的重要措施之一。 繼電保護的概述 繼電保護的基本要求和任務根據(jù)繼電保護的任務和電力系統(tǒng)運行的特點，繼電保護的基本要求如下：1)選擇性：繼電保護的選擇性是指繼電保護裝置動作時，僅將故障設備從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量減少，以保證系統(tǒng)中非故障設備繼續(xù)安全運行。2)速動性：繼電保護的速動性是指繼電保護裝置應盡可能快的速度切除故障設備。3)靈敏性：繼電保護的靈敏性是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或異常狀態(tài)的反應能力。4)可靠性：繼電保護的可靠性是指保護裝置在電力系統(tǒng)正常運行時不誤動，在規(guī)定保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，應可靠動作，而在不屬于該保護動作的其它任何情況下，應可靠不動作。繼電保護的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性是相輔相成的、相互制約的，是分析研究各種繼電保護裝置的基礎。繼電保護的基本任務是：①電力系統(tǒng)故障時，自動、快速、有選擇的將故障設備從電力系統(tǒng)中切出，保障非故障設備繼續(xù)運行，盡量減小停電范圍。②電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行狀態(tài)情況時，根據(jù)運行維護的要求能自動、及時、有選擇的發(fā)出警告信號或者減負荷、跳閘。微機繼電保護的輸入信號是電力系統(tǒng)的模擬量，而計算機只能對數(shù)字量進行計算和判斷，因此由電力系統(tǒng)經(jīng)電壓互感器或電流互感器輸入的模擬量必先經(jīng)過預處理繼電保護在大部分情況下取用輸入信號中的基波模擬量。根據(jù)采樣定理，如被測信號頻率(或要求保留的最高次諧波頻率)為,則采樣頻率必須大于2,[kg1]否則由采樣值不可能擬合還原成原來的曲線。,必須在進入采樣器之前，利用模擬式低通濾波器(前置模擬濾波)將其濾掉。由于輸入信號常常有多個，故設置多路轉(zhuǎn)換器將輸入模擬信號逐個交與A/D變換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字量這些數(shù)字量應在存儲器中按先后順序排列，以便后續(xù)功能處理程序取用。 微機繼電保護裝置特點(1)調(diào)試維護方便在微機保護應用之前，整流型或晶體管型繼電保護裝置的調(diào)試工作量很大，原因是這類保護裝置都是布線邏輯的，保護的功能完全依賴硬件來實現(xiàn)。微機保護則不同，除了硬件外，各種復雜的功能均由相應的軟件(程序)來實現(xiàn)。(2)高可靠性微機保護可對其硬件和軟件連續(xù)自檢，有極強的綜合分析和判斷能力。它能夠自動檢測出其自身硬件的異常，并配合多重化措施，可以有效地防止拒動；同時，軟件也具有自檢功能，對輸入的數(shù)據(jù)進行校錯和糾錯，即自動地識別和排除干擾，因此可靠性很高。目前，國內(nèi)設計與制造的微機保護均按照國際標準的電磁兼容試驗(EMC，Electromagnetic Compatibility)來考核，進一步保證了裝置的可靠性。(3)易于獲得附加功能傳統(tǒng)保護裝置的功能單一，僅限于保護功能，而微機保護裝置除了提供傳統(tǒng)保護功能外，還可以提供一些附加功能。例如，保護動作時間和各部分的動作順序記錄，故障類型和相別及故障前后電壓和電流的波形記錄等。對于線路保護，還可以提供故障點的位置(測距)，這將有助于運行部門對事故的分析和處理。(4)靈活性由于微機保護的特性主要由軟件決定，因此替換或改變軟件就可以改變保護的特性和功能，且軟件可實現(xiàn)自適應性，依靠運行狀態(tài)自動改變整定值和特性，從而可靈活地適應電力系統(tǒng)運行方式的變化。(5)改善保護性能由于微機的應用，可以采用一些新原理，解決一些傳統(tǒng)保護難以解決的問題。例如，利用模糊識別原理判斷振蕩過程中的短路故障，對接地距離保護的允許過渡電阻的能力，大型變壓器差動保護如何識別勵磁涌流和內(nèi)部故障，采用自適應原理改善保護的性能等。(6)簡便化、網(wǎng)絡化微機保護裝置本身消耗功率低，降低了對電流、電壓互感器的要求，而正在研究的數(shù)字式電流、電壓互感器更易于實現(xiàn)與微機保護的接口。同時，微機保護具有完善的網(wǎng)絡通信能力，可適應無人或少人值守的自動化變電站。我校的變配電所都采用微機繼電保護，本設計改造后也采用微機繼電保護，主要研究對電力變壓器的保護。 電力線路微機保護聯(lián)系我校的具體情況，由于高壓側(cè)10KV架空線和電纜線路不便進行保護，本次設計的電力線路的保護，主要考慮對低壓側(cè)400V的電力線路進行保護。在電力線路的保護過程中，按配置原則應裝設相間短路保護。線路的相間短路保護，主要是采用三段式電流速斷保護，瞬時電流速斷保護和限時電流速斷保護作為線路的主保護，定時限過電流保護作為線路的后備保護。在本次設計中，主要決定裝設三段式電流保護來作為低壓側(cè)電力線路相間短路保護。我們將對里仁校區(qū)的低壓側(cè)回路和明德校區(qū)低壓側(cè)回路進行三段式電流保護。 電力線路的微機保護微機保護裝置的CPU采用ATmega128單片機，MAX125芯片進行交流信號的采集，顯示部分采用帶字庫的液晶顯示模塊，通信物理接口是RS485，采用ModBus通信規(guī)約，組網(wǎng)方便，可直接與微機監(jiān)控或保護管理機聯(lián)網(wǎng)通信。軟件部分能準確計算各項電量參數(shù)，可實現(xiàn)10套定值的獨立整定，包含11種線路保護算法，并可將故障報告上傳。(1)保護裝置的硬件設計保護裝置硬件系統(tǒng)總體分為數(shù)據(jù)濾波采樣部分、CPU主電路、開關量輸入/輸出部分、液晶顯示、按鍵電路、通信電路和電源電路。數(shù)據(jù)濾波采集部分將輸入的電壓、電流模擬信號，經(jīng)過低通濾波和采樣保持，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，進行故障判斷和分析。CPU采用ATmega128單片機微處理器，開關量輸入/輸出電路由并行口、光電耦合電路以及有接觸點的中間繼電器等組成，完成各種保護的跳閘，信號報警、指示燈、產(chǎn)生外部輸入信號等功能。液晶顯示和按鍵電路主要用于顯示參數(shù)、菜單翻頁、整定數(shù)值等，通信電路實現(xiàn)與微機監(jiān)控或保護管理機通信，接口采用R