【文章內(nèi)容簡介】 電抗計算所用公式如下表： 表 41（ 電力系統(tǒng)各元件阻抗值的計算公式） 元件名稱 已 定參數(shù) 電抗平均值 計算公式 通用式 jS =100MVA 變壓器 額定容量 pU 阻抗電壓百分比 %dU %100 jdb eSUXXS? ? * 1%bdeXUS? 10KV 架空線路 平均電壓 pU 每千米電抗 0X 線路長度 L /KM? 0 2jpSX X LU? ? 240pLX U?? 35KV 架空線路 平均電壓 pU 每千米電抗 0X 線路長度 L /KM? 0 2jpSX X LU? ? U? ? 線路接線見圖如下：圖 41 jjj U3SI ?? 110 ???j 35 ???j 10 ???j河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 13 畫出等值電路圖：圖 42 X X2為 110KV 側(cè) 阻 抗， X X4為 35KV 側(cè)阻抗， X X6為 10KV 側(cè)阻抗 X X4歸算為零 變壓器 T 1 變壓器 T 2110 KV 母線S1 30KM S2 30KM35 KV 母線 10 KV 母線 22BBT12*1* ?????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 14 三、 短路電流計算： 一、短路電流的 標(biāo)幺值 計算 當(dāng) 110KV 母線三相短路時 35KV側(cè) 短路 簡化網(wǎng)絡(luò)圖： 圖 43 *T1*1 ??? 所以 35KV總 短路 電抗為 ： 短路電流為： 10KV 側(cè) 短路 簡化網(wǎng)絡(luò)圖： 22BBT3*6*5 ?????*D1* ???系統(tǒng)X 系統(tǒng) XT1 X1 XT1 **1*11 ???? 系統(tǒng) *11*D2 ???河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 15 所以 10KV總短路電抗為 ： 短路電流為： 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(wǎng)路低電壓電網(wǎng)，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(shù)都?xì)w算到同一電壓等級上來。凡涉及發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(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 ： X 系統(tǒng) XT1 XT1 X2 XT3 XT3 420/ 12 XXX *T2*T1*2 ????? **2*12 ????? 系統(tǒng) *12*D3 ??河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 16 2 32 10dpb ePUR S ??? 22b b bX Z R?? 2%100 pdb eUUZ S?? 當(dāng)電阻值允許忽略不計時， 2%d Pb eeU UX SS?? 式中 ： bR 、 bX 、 bZ 變壓器的電阻、電抗、阻抗； %dU 變壓器以額定值為基準(zhǔn)的阻抗電壓百分?jǐn)?shù)； dP 變壓器短路損耗（ KW） （ 2） 線路 20 peUR r L U??? ???? 20 peUX x L U??? ???? 式中 ： 0r 、 0x 線路單位長度的電阻和電抗（ /KM? ）； eU 線路運(yùn)行的額定電壓（ KV） 電流 短路計算如下： *II Ij ??(K A ) * 11101 ????? Dj I( K A ) * 23539。2 ????? Dj I河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 17 短路沖擊電流為：（ KM去值 ） 8 .4 9 ( K A )3 .3 3 521 .8I2K 1M1 ????chi )( 22 KMIKi Mch ???? )( 32 KAIKi Mch ???? 沖擊電流最大有效值為： )( 11 KAIch ?? )( 22 KAII ch ?? )( 33 KAII ch ?? 四、 短路電流計算結(jié)果 短路點(diǎn)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 110kV 母線（并列） 35kV 母線（并列） 10kV 母線（并列） 五、 線路保護(hù) 一、 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 在整個電力系統(tǒng) 運(yùn)行中， 由于人為因素或大自然的原因，會發(fā) 生這樣那樣)( * 3103 KAI Dj ?????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 18 的故障和不正常運(yùn)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(chǎn)生以下的后果： （ 1） 通過故障點(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 故障設(shè)備和非故障設(shè)備時 ，由于發(fā)熱和電動力的作用，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，使大量的用戶正常工作時遭受破壞或產(chǎn)生廢品 。 （ 4） 破壞電力系統(tǒng)各發(fā)電廠之間并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，導(dǎo)致事故擴(kuò)大，甚至造成 整個系統(tǒng)瓦解。 對于電力系統(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 。對于不可抗拒的事故發(fā)生時要即時發(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)踐證明只有在每個電氣元件上裝設(shè)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(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(wù)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(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 (例如有無經(jīng)常值班人員 )而動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。此時一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)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(wǎng) 繼電保護(hù)和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。繼電保護(hù)的裝設(shè) 一般應(yīng)滿足 可靠性與安全性、選擇性、速動形 、經(jīng)濟(jì)性五 個基本要求。設(shè)計應(yīng)滿足《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》（ SDJ6— 83）， 也需要 對 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， 爭取做到可靠、簡單、經(jīng)濟(jì) 。 電路系統(tǒng)的電氣設(shè)備和線路 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)的問題。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 19 主保護(hù) —— 在系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的時限內(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 絕動作 時，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)或斷路器拒動作時，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 動作時，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 動作時 ， 由 同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)的有關(guān) 斷路器 動作 實(shí)現(xiàn)后備 保護(hù) 。 輔助保護(hù) —— 當(dāng)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(hù)構(gòu)成的輔助保護(hù) （用來補(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)動作于跳閘，當(dāng)發(fā)生不正常動作時，保護(hù)裝置應(yīng)動作于信號。 ，保護(hù)裝置應(yīng)以足夠小的動作時限去切除故障 ，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(hù)的無選擇性動作。 ，保護(hù)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(hù)裝置的誤動作則應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線監(jiān)視或閉鎖裝置。 。以利于運(yùn)行人員分析和統(tǒng)計保護(hù)的動作情況。 ，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)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 20 ，或不能達(dá)到完全的后備保護(hù)作用時，允 許縮短后備范圍。 ，保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的靈敏系數(shù)； 對反應(yīng) 故障參數(shù)增加 的保護(hù)裝置： 對反應(yīng) 故障參數(shù)減少 的保護(hù)裝置： 算值短路故障參數(shù)的最大計保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性 保護(hù)裝置的動作參數(shù)靈敏系數(shù) ? 各種保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)滿足電力系統(tǒng)《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》（ SDJ— 83）的規(guī)定。 。 10%。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù) 它的基本任務(wù)是： 組件 發(fā)生 故障時，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(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同 (例如有無經(jīng)常值班人員 )發(fā)出信號，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會引起事故的電氣設(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動作。 2 、 對繼電保護(hù)的基本要求 ? 保 護(hù) 范 圍 內(nèi) 發(fā) 生 金 屬 性 短 路 故 障 參 數(shù) 的 最 小 計 算 值靈 敏 系 數(shù) 保 護(hù) 裝 置 的 動 作 參 數(shù)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 21 指在所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，發(fā)生了它應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作 ，稱作可靠不拒動 ；而在該保護(hù)不該動作的情況下，則不應(yīng)該誤動作 ，稱作可靠不誤動 。 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)和管理來保證。任何電力設(shè)備 (線路、母線、變壓器等 )都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。 保護(hù)裝置動作時，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(shè)備和線路有配合要求的保 護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件（如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動作時間，在一般情況下應(yīng)相互配合。 對于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。 在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，設(shè)備或線路 發(fā)生金屬性短路時，保護(hù)裝置 需要 必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。 快速 切除故障 提高 電力 系統(tǒng) 并列運(yùn)行的 穩(wěn)定性， 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(shè)備自動投入的效果等。一般從裝設(shè)速動保護(hù) (如高頻保護(hù)、差動保護(hù) )、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護(hù)及相間 速斷保護(hù)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(jìn)行保護(hù) 來提高速動性。 二 、 輸配電線保護(hù) 設(shè)計的線路保護(hù)應(yīng)滿足《繼電保護(hù)和全自動裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ683 等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。 輸電線路的主保護(hù) 根據(jù) 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(dāng)要求對線路全線任何地點(diǎn)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(hù)作為主保護(hù)，例如各種反線路兩側(cè)電氣量變化從而實(shí)現(xiàn)全線有選擇性動作的縱聯(lián)差動保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)允許線路一側(cè)以保護(hù)第 二段時限切除河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 22 故障時，也可采用具有階梯時限特性的保護(hù)作為主保護(hù)，如距離保護(hù)，電流保護(hù)等。送電線路的后備保護(hù)分為遠(yuǎn)后備和近后備兩類 ， 一般采用遠(yuǎn)后備。 在我國 220kV 及以上輸電線路，廣泛采用高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)。 三、 線路末端短路電流 35kv 側(cè)線路短路電流： （ 選擇水泥廠 1的線路保護(hù) ） 圖 51 )( 37I )3( m a xK. KAXE LS ????? )( 33723)2( m in. KAXEILSK ??? ??? 10kv 側(cè)線路短路電流： （ 選擇 棉紡 廠 1的線路保護(hù) ） 圖 52 至醫(yī)院 線路示意圖 10KV XL 醫(yī)院 至化肥廠線路示意圖 35KV XL 化肥廠 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書