【文章內容簡介】 千米電抗 0X線路長度 L /KM?02jpSL??240pL??35KV架空線路平均電壓 pU每千米電抗 0X線路長度 L /02jpSXLU????線路接線見圖如下：圖 41畫出等值電路圖：圖 42變 壓 器 T1 變 壓 器 T210KV母 線S1 30KM S2 30KM35KV母 線 10KV母 線河南理工大學畢業(yè)設計說明書 15 XX 2為 110KV 側阻抗，X X 4為 35KV 側阻抗，X X 6為 10KV 側阻抗XX 4歸算為零三、 短路電流計算：一、短路電流的標幺值計算當 110KV 母線三相短路時35KV 側短路簡化網絡圖：*1 ???? *65 ????*D* ??系 統(tǒng)X 系統(tǒng)XT1 X1 XT1河南理工大學畢業(yè)設計說明書 16 圖 43 *T1?所以 35KV 總短路電抗為：短路電流為：10KV 側短路簡化網絡圖：X 系統(tǒng)XT1 XT1X2XT3 XT3所以 10KV 總短路電抗為： 短路電流為：5..*1*1 ???系 統(tǒng) *1*D2?2/*T1*2 ???3..*2*1??系 統(tǒng) *12*D3?河南理工大學畢業(yè)設計說明書 17 二、短路電流有名值計算短路電流的有名值計算法：在有名值計算法中，每個電氣元件的單位是有名的，而不是相對值。在比較簡單的網路低電壓電網，常采用有名值計算法計算短路電流。采用此方法計算，須將各電壓等級的電氣元件參數都歸算到同一電壓等級上來。凡涉及發(fā)電機、變壓器、電動機、電抗器等元件的百分數電抗值（銘牌上一般有標出）均應換算成有名值來計算。電力系統(tǒng)各元件阻抗有名值的計算公式如下：（1）變壓器： 2310dpbePURS???2bbXZ%10pdbeS??當電阻值允許忽略不計時， 2dPbeUX式中： 、 、 變壓器的電阻、電抗、阻抗；bRbZ變壓器以額定值為基準的阻抗電壓百分數；%dU變壓器短路損耗（KW）P（2）線路 20peURrL???????河南理工大學畢業(yè)設計說明書 18 20peUXxL???????式中： 、 線路單位長度的電阻和電抗（ ） ；0rx /KM? 線路運行的額定電壓（KV）eU電流短路計算如下：短路沖擊電流為：（K M去值 ）(KA)M1 ???chi 162 )(2..7.3Iich沖擊電流最大有效值為： )(KAIch?4892)(.6.33IIch四、 短路電流計算結果 短路點名稱短路電流周期分量起始有效值（KA）I〃短路全電流最大有效值（KA）Ich短路電流沖擊值（KA）ich*IIj??(KA)*110??Dj ()24..I*23539。2 ??j .7..*0Dj河南理工大學畢業(yè)設計說明書 19 110kV 母線（并列） 35kV 母線（并列） 10kV 母線（并列） 五、 線路保護一、 電力系統(tǒng)繼電保護的作用在整個電力系統(tǒng)運行中，由于人為因素或大自然的原因，會發(fā)生這樣那樣的故障和不正常運行狀態(tài)。常見的同時也是危險的故障是發(fā)生各種形式的短路。一旦發(fā)生故障即會產生以下的后果：（1）通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障設備損壞。（2）短路電流通過故障設備和非故障設備時，由于發(fā)熱和電動力的作用，受到機械損壞和絕緣損傷以至縮短它們的使用壽命。（3）電力系統(tǒng)中電壓下降，使大量的用戶正常工作時遭受破壞或產生廢品。（4）破壞電力系統(tǒng)各發(fā)電廠之間并列運行的穩(wěn)定性，導致事故擴大，甚至造成整個系統(tǒng)瓦解。對于電力系統(tǒng)運行中存在的這些故障隱患，要積極采取一些防御性措施。對于不可抗拒的事故發(fā)生時要即時發(fā)現，并迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運行的最有效方法之一。切除故障的時間常常要求小到十分之幾甚至百分之兒秒，實踐證明只有在每個電氣元件上裝設一種具有“繼電特性”的自動裝置才有可能滿足這個要求。所謂繼電保護裝置，就是一種能夠反應電力系統(tǒng)故障和不正常狀態(tài)，并及河南理工大學畢業(yè)設計說明書 20 時動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動化裝置。它的基本任務是：（1）自動、迅速、有選擇性地將故障組件從電力系統(tǒng)中切除，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行，使故障部分設備免于繼續(xù)遭到破壞。（2）發(fā)現電氣組件的不正常狀態(tài)，根據運行維護條件(例如有無經常值班人員)而動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。電網繼電保護和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。繼電保護的裝設一般應滿足可靠性與安全性、選擇性、速動形、經濟性五個基本要求。設計應滿足《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》 （SDJ6—83） ，也需要對應該區(qū)域變電站其自身的特點。因此應根據電纜系統(tǒng)的特點制定合理的保護方案，爭取做到可靠、簡單、經濟。電路系統(tǒng)的電氣設備和線路除了必要的主保護外，還需要考慮后備保護和輔助保護的問題。主保護——在系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的時限內能夠快速而有效地切除保護區(qū)內的 故障。后備保護——在主保護或斷路器拒絕動作時，切除故障，實現后備保護。后備保護有分為近后備保護和遠后備保護兩種形式：遠后備保護是指當主保護或斷路器拒動作時，由相鄰組件實現后備保護。近后備指當本組件的主保護拒絕動作時，由本組件的另一套保護作為后備而實現保護；當斷路器拒絕動作時，由同一發(fā)電廠或變電所內的有關斷路器動作實現后備保護。輔助保護——當需要另還切除線路故障或消除方向功率死區(qū)時可采用由電流速斷保護構成的輔助保護（用來補充主保護、后備保護不足） 。保護裝置的裝設原則：，保護裝置應動作于跳閘，當發(fā)生不正常動作時，保護裝置應動作于信號。，保護裝置應以足夠小的動作時限去河南理工大學畢業(yè)設計說明書 21 切除故障，在必須加速時，可無選擇性地跳閘而由自動重合閘裝置來糾正保護的無選擇性動作。，保護裝置容許帶有一定的時限切除故障。，并使其接線簡單可靠。，如可能造成保護裝置的誤動作則應裝設電壓回路斷線監(jiān)視或閉鎖裝置。以利于運行人員分析和統(tǒng)計保護的動作情況。，如有可能還應作為相鄰元件的后備保護。，應在所有和部分斷路器上裝設單獨的后備保護。，或不能達到完全的后備保護作用時，允許縮短后備范圍。，保護裝置應有足夠的靈敏系數；對反應故障參數增加的保護裝置：對反應故障參數減少的保護裝置： 算 值短 路 故 障 參 數 的 最 大 計保 護 范 圍 內 發(fā) 生 金 屬 性保 護 裝 置 的 動 作 參 數靈 敏 系 數 ?各種保護裝置的靈敏系數應滿足電力系統(tǒng)《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》 （SDJ—83）的規(guī)定。 10%。?保 護 范 圍 內 發(fā) 生 金 屬 性 短 路 故 障 參 數 的 最 小 計 算 值靈 敏 系 數 保 護 裝 置 的 動 作 參 數河南理工大學畢業(yè)設計說明書 22 電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務它的基本任務是：，由該組件的繼電保護裝置迅速準確地給故障組件脫離點最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障組件及時從電力系統(tǒng)中脫離，并且最大限度地減少對電力系統(tǒng)組件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續(xù)運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。2 、對繼電保護的基本要求，發(fā)生了它應該動作的故障時，它不應該拒絕動作，稱作可靠不拒動；而在該保護不該動作的情況下，則不應該誤動作，稱作可靠不誤動。繼電保護的可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。任何電力設備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護的狀態(tài)下運行。，僅將故障組件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全工作。為保證對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內有配合要求的兩元件（如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作元件）的選擇性，其靈敏系數及動作時間，在一般情況下應相互配合。在事先規(guī)定的保護范圍內，設備或線路發(fā)生金屬性短路時，保護裝置需要必要的靈敏系數，各類保護的最小靈敏系數在規(guī)程中有具體規(guī)定。河南理工大學畢業(yè)設計說明書 23 ，減少用戶在低壓工作的其情況下的工作時間，減小故障組件的損壞程度，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。一般從裝設速動保護(如高頻保護、差動保護)、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面進行保護來提高速動性。二 、輸配電線保護設計的線路保護應滿足《繼電保護和全自動裝置技術規(guī)程》SDJ683 等有關專業(yè)技術規(guī)程的要求。輸電線路的主保護根據動作時間劃分為全線瞬時動作及按階梯時限特性動作兩類。當要求對線路全線任何地點的任何故障均能瞬時具有選擇性切除時用全線瞬時動作的保護作為主保護，例如各種反線路兩側電氣量變化從而實現全線有選擇性動作的縱聯(lián)差動保護。當電網允許線路一側以保護第二段時限切除故障時，也可采用具有階梯時限特性的保護作為主保護，如距離保護，電流保護等。送電線路的后備保護分為遠后備和近后備兩類，一般采用遠后備。在我國 220kV 及以上輸電線路，廣泛采用高頻閉鎖負序方向保護。三、 線路末端短路電流35kv 側線路短路電流：（選擇水泥廠 1 的線路保護）至化肥廠線路示意圖35KV XL化肥廠圖 51河南理工大學畢業(yè)設計說明書 24 )()3(maxK. KAXELS???)()2(10kv 側線路短路電流：（選擇棉紡廠 1 的線路保護）至醫(yī)院線路示意圖10KV XL醫(yī)院圖 52(3)..(K)34SKLEI AX??? (2).in .()20SLI ??表 4135kv 10kv最大運行 最小運行 最大運行 最小運行 四、 線路保護整定 35kv 側線路保護整定瞬時電流速斷保護（Ⅰ段保護）： (3)..(K)oprelKIIA????河南理工大學畢業(yè)設計說明書 25 校驗： kmXI?????? (滿足要求)i79%%定時限過電流保護（Ⅲ段保護）： .max () SPI AE??????.()8IrelSopLKI?rel——可靠系數，取 ——自起動系數，取 ——返回系數，取 校驗：﹥ (符合要求)???(2) 10kv 側線路保護整定瞬時電流速斷保護（Ⅰ段保護）： (3)..(K)oprelKIIA????校驗： in ? ?? （滿足要求）%2.%????定時限過電流保護（Ⅲ段保護）： () SPI AE???河南理工大學畢業(yè)設計說明書 26 .()085IrelSopLKI A????校驗：﹥ (符合要求)(2).六、 變壓器的保護一、 變壓器裝設的保護 變壓器裝設的保護種類電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，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。由于大容量的電力變壓器是十分昂貴的元件，必須根據變壓器的容量和重要程度來考慮裝設性能良好，工作可靠的繼電保護。變壓器的內部故障分為油箱外故障和內故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。油箱內的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間