【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 千米電抗 0X線(xiàn)路長(zhǎng)度 L /KM?02jpSL??240pL??35KV架空線(xiàn)路平均電壓 pU每千米電抗 0X線(xiàn)路長(zhǎng)度 L /02jpSXLU????線(xiàn)路接線(xiàn)見(jiàn)圖如下：圖 41畫(huà)出等值電路圖：圖 42變 壓 器 T1 變 壓 器 T210KV母 線(xiàn)S1 30KM S2 30KM35KV母 線(xiàn) 10KV母 線(xiàn)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 XX 2為 110KV 側(cè)阻抗，X X 4為 35KV 側(cè)阻抗，X X 6為 10KV 側(cè)阻抗XX 4歸算為零三、 短路電流計(jì)算：一、短路電流的標(biāo)幺值計(jì)算當(dāng) 110KV 母線(xiàn)三相短路時(shí)35KV 側(cè)短路簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)圖：*1 ???? *65 ????*D* ??系 統(tǒng)X 系統(tǒng)XT1 X1 XT1河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 圖 43 *T1?所以 35KV 總短路電抗為：短路電流為：10KV 側(cè)短路簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 二、短路電流有名值計(jì)算短路電流的有名值計(jì)算法：在有名值計(jì)算法中，每個(gè)電氣元件的單位是有名的，而不是相對(duì)值。在比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)路低電壓電網(wǎng)，常采用有名值計(jì)算法計(jì)算短路電流。采用此方法計(jì)算，須將各電壓等級(jí)的電氣元件參數(shù)都?xì)w算到同一電壓等級(jí)上來(lái)。凡涉及發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電抗器等元件的百分?jǐn)?shù)電抗值（銘牌上一般有標(biāo)出）均應(yīng)換算成有名值來(lái)計(jì)算。電力系統(tǒng)各元件阻抗有名值的計(jì)算公式如下：（1）變壓器： 2310dpbePURS???2bbXZ%10pdbeS??當(dāng)電阻值允許忽略不計(jì)時(shí)， 2dPbeUX式中： 、 、 變壓器的電阻、電抗、阻抗；bRbZ變壓器以額定值為基準(zhǔn)的阻抗電壓百分?jǐn)?shù)；%dU變壓器短路損耗（KW）P（2）線(xiàn)路 20peURrL???????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 20peUXxL???????式中： 、 線(xiàn)路單位長(zhǎng)度的電阻和電抗（ ） ；0rx /KM? 線(xiàn)路運(yùn)行的額定電壓（KV）eU電流短路計(jì)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(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn)名稱(chēng)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 110kV 母線(xiàn)（并列） 35kV 母線(xiàn)（并列） 10kV 母線(xiàn)（并列） 五、 線(xiàn)路保護(hù)一、 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行中，由于人為因素或大自然的原因，會(huì)發(fā)生這樣那樣的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。常見(jiàn)的同時(shí)也是危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路。一旦發(fā)生故障即會(huì)產(chǎn)生以下的后果：（1）通過(guò)故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障設(shè)備損壞。（2）短路電流通過(guò)故障設(shè)備和非故障設(shè)備時(shí)，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，受到機(jī)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(hù)正常工作時(shí)遭受破壞或產(chǎn)生廢品。（4）破壞電力系統(tǒng)各發(fā)電廠(chǎng)之間并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，導(dǎo)致事故擴(kuò)大，甚至造成整個(gè)系統(tǒng)瓦解。對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的這些故障隱患，要積極采取一些防御性措施。對(duì)于不可抗拒的事故發(fā)生時(shí)要即時(shí)發(fā)現(xiàn)，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(yùn)行的最有效方法之一。切除故障的時(shí)間常常要求小到十分之幾甚至百分之兒秒，實(shí)踐證明只有在每個(gè)電氣元件上裝設(shè)一種具有“繼電特性”的自動(dòng)裝置才有可能滿(mǎn)足這個(gè)要求。所謂繼電保護(hù)裝置，就是一種能夠反應(yīng)電力系統(tǒng)故障和不正常狀態(tài)，并及河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 時(shí)動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的自動(dòng)化裝置。它的基本任務(wù)是：（1）自動(dòng)、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(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，使故障部分設(shè)備免于繼續(xù)遭到破壞。（2）發(fā)現(xiàn)電氣組件的不正常狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件(例如有無(wú)經(jīng)常值班人員)而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。繼電保護(hù)的裝設(shè)一般應(yīng)滿(mǎn)足可靠性與安全性、選擇性、速動(dòng)形、經(jīng)濟(jì)性五個(gè)基本要求。設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》 （SDJ6—83） ，也需要對(duì)應(yīng)該區(qū)域變電站其自身的特點(diǎn)。因此應(yīng)根據(jù)電纜系統(tǒng)的特點(diǎn)制定合理的保護(hù)方案，爭(zhēng)取做到可靠、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。電路系統(tǒng)的電氣設(shè)備和線(xiàn)路除了必要的主保護(hù)外，還需要考慮后備保護(hù)和輔助保護(hù)的問(wèn)題。主保護(hù)——在系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的時(shí)限內(nèi)能夠快速而有效地切除保護(hù)區(qū)內(nèi)的 故障。后備保護(hù)——在主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，切除故障，實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。后備保護(hù)有分為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)兩種形式：遠(yuǎn)后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)作時(shí)，由相鄰組件實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。近后備指當(dāng)本組件的主保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)，由本組件的另一套保護(hù)作為后備而實(shí)現(xiàn)保護(hù)；當(dāng)斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，由同一發(fā)電廠(chǎng)或變電所內(nèi)的有關(guān)斷路器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。輔助保護(hù)——當(dāng)需要另還切除線(xiàn)路故障或消除方向功率死區(qū)時(shí)可采用由電流速斷保護(hù)構(gòu)成的輔助保護(hù)（用來(lái)補(bǔ)充主保護(hù)、后備保護(hù)不足） 。保護(hù)裝置的裝設(shè)原則：，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，當(dāng)發(fā)生不正常動(dòng)作時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)。，保護(hù)裝置應(yīng)以足夠小的動(dòng)作時(shí)限去河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 切除故障，在必須加速時(shí)，可無(wú)選擇性地跳閘而由自動(dòng)重合閘裝置來(lái)糾正保護(hù)的無(wú)選擇性動(dòng)作。，保護(hù)裝置容許帶有一定的時(shí)限切除故障。，并使其接線(xiàn)簡(jiǎn)單可靠。，如可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)作則應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線(xiàn)監(jiān)視或閉鎖裝置。以利于運(yùn)行人員分析和統(tǒng)計(jì)保護(hù)的動(dòng)作情況。，如有可能還應(yīng)作為相鄰元件的后備保護(hù)。，應(yīng)在所有和部分?jǐn)嗦菲魃涎b設(shè)單獨(dú)的后備保護(hù)。，或不能達(dá)到完全的后備保護(hù)作用時(shí)，允許縮短后備范圍。，保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的靈敏系數(shù)；對(duì)反應(yīng)故障參數(shù)增加的保護(hù)裝置：對(duì)反應(yīng)故障參數(shù)減少的保護(hù)裝置： 算 值短 路 故 障 參 數(shù) 的 最 大 計(jì)保 護(hù) 范 圍 內(nèi) 發(fā) 生 金 屬 性保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 參 數(shù)靈 敏 系 數(shù) ?各種保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足電力系統(tǒng)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》 （SDJ—83）的規(guī)定。 10%。?保 護(hù) 范 圍 內(nèi) 發(fā) 生 金 屬 性 短 路 故 障 參 數(shù) 的 最 小 計(jì) 算 值靈 敏 系 數(shù) 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 參 數(shù)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 22 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)它的基本任務(wù)是：，由該組件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給故障組件脫離點(diǎn)最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障組件及時(shí)從電力系統(tǒng)中脫離，并且最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)組件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿(mǎn)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(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無(wú)經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。2 、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求，發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，稱(chēng)作可靠不拒動(dòng)；而在該保護(hù)不該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作，稱(chēng)作可靠不誤動(dòng)。繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來(lái)保證。任何電力設(shè)備(線(xiàn)路、母線(xiàn)、變壓器等)都不允許在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)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(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全工作。為保證對(duì)相鄰設(shè)備和線(xiàn)路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件（如啟動(dòng)與跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下應(yīng)相互配合。在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，設(shè)備或線(xiàn)路發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置需要必要的靈敏系數(shù)，各類(lèi)保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 ，減少用戶(hù)在低壓工作的其情況下的工作時(shí)間，減小故障組件的損壞程度，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。一般從裝設(shè)速動(dòng)保護(hù)(如高頻保護(hù)、差動(dòng)保護(hù))、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用、減少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面進(jìn)行保護(hù)來(lái)提高速動(dòng)性。二 、輸配電線(xiàn)保護(hù)設(shè)計(jì)的線(xiàn)路保護(hù)應(yīng)滿(mǎn)足《繼電保護(hù)和全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ683 等有關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。輸電線(xiàn)路的主保護(hù)根據(jù)動(dòng)作時(shí)間劃分為全線(xiàn)瞬時(shí)動(dòng)作及按階梯時(shí)限特性動(dòng)作兩類(lèi)。當(dāng)要求對(duì)線(xiàn)路全線(xiàn)任何地點(diǎn)的任何故障均能瞬時(shí)具有選擇性切除時(shí)用全線(xiàn)瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)作為主保護(hù)，例如各種反線(xiàn)路兩側(cè)電氣量變化從而實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)有選擇性動(dòng)作的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)允許線(xiàn)路一側(cè)以保護(hù)第二段時(shí)限切除故障時(shí)，也可采用具有階梯時(shí)限特性的保護(hù)作為主保護(hù)，如距離保護(hù)，電流保護(hù)等。送電線(xiàn)路的后備保護(hù)分為遠(yuǎn)后備和近后備兩類(lèi)，一般采用遠(yuǎn)后備。在我國(guó) 220kV 及以上輸電線(xiàn)路，廣泛采用高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)。三、 線(xiàn)路末端短路電流35kv 側(cè)線(xiàn)路短路電流：（選擇水泥廠(chǎng) 1 的線(xiàn)路保護(hù)）至化肥廠(chǎng)線(xiàn)路示意圖35KV XL化肥廠(chǎng)圖 51河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 24 )()3(maxK. KAXELS???)()2(10kv 側(cè)線(xiàn)路短路電流：（選擇棉紡廠(chǎng) 1 的線(xiàn)路保護(hù)）至醫(yī)院線(xiàn)路示意圖10KV XL醫(yī)院圖 52(3)..(K)34SKLEI AX??? (2).in .()20SLI ??表 4135kv 10kv最大運(yùn)行 最小運(yùn)行 最大運(yùn)行 最小運(yùn)行 四、 線(xiàn)路保護(hù)整定 35kv 側(cè)線(xiàn)路保護(hù)整定瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（Ⅰ段保護(hù)）： (3)..(K)oprelKIIA????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 校驗(yàn)： kmXI?????? (滿(mǎn)足要求)i79%%定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（Ⅲ段保護(hù)）： .max () SPI AE??????.()8IrelSopLKI?rel——可靠系數(shù)，取 ——自起動(dòng)系數(shù)，取 ——返回系數(shù)，取 校驗(yàn)：﹥ (符合要求)???(2) 10kv 側(cè)線(xiàn)路保護(hù)整定瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（Ⅰ段保護(hù)）： (3)..(K)oprelKIIA????校驗(yàn)： in ? ?? （滿(mǎn)足要求）%2.%????定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（Ⅲ段保護(hù)）： () SPI AE???河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 .()085IrelSopLKI A????校驗(yàn)：﹥ (符合要求)(2).六、 變壓器的保護(hù)一、 變壓器裝設(shè)的保護(hù) 變壓器裝設(shè)的保護(hù)種類(lèi)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(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)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(jù)變壓器的容量和重要程度來(lái)考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護(hù)。變壓器的內(nèi)部故障分為油箱外故障和內(nèi)故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線(xiàn)上發(fā)生相間短路和接地短路。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間