【文章內(nèi)容簡介】 越小，消除諧振的效果越好； 對電容電流變化的適用范圍較大，簡單、可靠、經(jīng)濟。 中性點接地電阻的選擇： 從減少短路電流對設(shè)備的沖擊角度和從安全角度考慮，減少故障點入地電流，降低跨步電壓和接觸電壓， I 值越小越好，即中性點接地電阻應(yīng)越大越好； 為將弧光接地過電壓限制在 2 倍以內(nèi)，一般按 IR = (1～ 4) IC 要求選擇接地電阻； 中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)是通過各線路的零序保護判斷和切除故障線路的，在選擇 Rn 時，要保證每條線路零序保護靈敏度要求。 選擇中性點接地電阻必須根據(jù)電網(wǎng)的具體條件，考慮限制弧光接地過電壓、繼電保護靈敏度、對通訊干擾、安全等因素。 目前，深圳各區(qū)變電所中性點均采用15Ω，北京、廣州等地的變電所則采用 。 6～ 35kV 配電網(wǎng)的接地方式選擇 以架空線路為主的城鄉(xiāng)配網(wǎng)，架空線路發(fā)生接地故障 70%為瞬間故障 。只需按照規(guī)程要求，以系統(tǒng)電容電流是否大于 10A 來確定，選用中性點不接地或自動跟蹤消弧線圈接地方式。 以電纜線路為主的城鄉(xiāng)配網(wǎng)， 變電所覆蓋面較大， 出線較多且一般為電纜線路，系統(tǒng)電容電流也較大，據(jù)有關(guān)文獻和運行實踐， 電纜線路發(fā)生接地故障大約 50%為瞬間故障。但由于電纜線路的特殊性，一般可選用小電阻接地方式，犧牲一些供電可靠性，來防止擴大 事故 。 以架空和電纜混合線路為主的城鄉(xiāng)配網(wǎng)，兼顧架空和電纜線路的特點，使配網(wǎng)的接地方式選擇在自動跟蹤消弧線圈和小電阻兩種方式上左右為難。 單相接地故障時，非故障相對地工頻電壓升高 31/2 UC、持續(xù)時間長，可能引起多點絕緣擊穿， 事故 擴大。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 14 消弧線圈無法補償諧波電流，而有些城市或工廠中諧波電流所占比例為 5%～15%，僅諧波電流就足 以支持電弧穩(wěn)定燃燒。 尋找單相接地故障線路困難，目前許多小電流接地選線的動作率還不理想，往往仍采用試拉法。 電纜溝或電纜排管內(nèi)的電纜發(fā)生單相接地時，尋找故障線路時間長，在帶接地故障運行期間，容易引起人身觸電。另一方面采用小電阻接地方式，可能錯誤切除瞬間故障線路，造成對用戶的供電中斷，降低了供電可靠性，減少了供電量。 決定了主變壓器中性點的接地方式《電力工程電氣設(shè)計手冊》簡述了主變110— 500KV 側(cè)采用直接接地方式： a 、凡是自耦變壓器，其中性點須直接接地或經(jīng)小阻抗接地。 b 、凡是低壓側(cè)有電源的升壓方法或降壓變電站至少應(yīng)有一臺變壓器直接接地。 c 、 終端變電站的變壓器中性點一般不接地。 d 、 變壓器中性點接地的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)所有短路點的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比 X0 / X1 小于 3，以使單相接地時建全相上公頻過電壓不超過閥型避雷器的滅弧電壓， X0 / X1 序電抗尚應(yīng)大 于 1— ，以便單相接地短路電流不超過三相短路電流。 綜上所述本次設(shè)計的電網(wǎng)為 110KV 中性點直接接地系統(tǒng) 。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 15 第 三 章 輸電線路上的 TA、 TV變比的選擇 電壓互感器（ TV）的選擇： 電壓互感器選擇的具體條件如下： （ 1） 一次電壓： UI （ 2） 二次電壓：根據(jù)使用情況而定； （ 3） 準確等級：應(yīng)根據(jù)接入的測量儀表，繼電器和自動裝置的準確等級來確定。 （ 4） 二次負荷： S2 =Sn 根據(jù)實際接入設(shè)備和接線方式而定。 輸電線路上 TV 變比，型號的選擇。 a 變比 由于線路電壓等級均為 110KV， TV 二次側(cè)電壓為 100V 故線路上所有的 TV 變變比均為 10031003110000 。 b 型號 由（發(fā)電機電氣部分課程設(shè)計參考資料）查的型號為 JCC110. J— 電壓互感器： C— 串級式： C— 陶絕緣 、電流互感器 (TA)的選擇： 因為本保護系統(tǒng)為縱差動保護 1） 變壓器縱差保護的基本原理 變壓器縱差保護住要是用來反應(yīng)變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路故障。是變壓器的主保護。變壓器縱差保護是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成的，圖 1 示出了雙繞組變壓器縱差保護原理接線圖。由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，因此，為了保證縱差保護的正確工作，就須適當選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得正常運行和外部故障時，兩個電流相等。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 16 圖 1 雙繞組變壓器縱差保護原理接線圖 正常運行或外部故障時，差動繼電器中的電流等于兩側(cè)電流互感器的二次電流之差差，欲使這種情 況下流過繼電器的電流基本為零，則應(yīng)恰當選擇兩側(cè)電流互感器的變比。 因為 239。39。1139。139。39。2239。TATA KIKIII ??? 即 TTATA KIIKK ??39。139。39。112 式中 KTA1 — TA1 的變比，一般指高壓側(cè)； KTA2 — TA2 的變比，一般指低壓側(cè)； KT — 變壓器的變比。 若上述條件滿足，則當正常運行或外部故障時，流入差動繼電器的電流為零 0139。39。39。139。 ??? III K 當變壓器內(nèi)部故障時，流入差動繼電器的電流為 39。39。1139。39。 IIIK ?? 為了保證動作的選擇性，差動繼電器的動作電流 Iset 應(yīng)按躲開外部短路時出現(xiàn)的最大不平衡電流來鑒定， 即 m a x?? unbre lse t IKI 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 17 式中 Krel —— 可靠系數(shù)，其值大于 1. 從式中可見，不平衡電流 Iunb 愈大，繼電器的動作電流也愈大， Iunb 太大，就會降低內(nèi)部短路時保護的靈敏度，因此，減小不平衡電流及其對保護的影響，就成為實現(xiàn)變壓器縱差保護的主要問題。為此，應(yīng)分析不平衡電流的原因，并對其討論減少對保護影響的措施。 、不平衡電流產(chǎn) 生的原因 穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 暫態(tài)情況下的不平衡電流 穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 1）變壓器正常運行時由勵磁電流引起的不平衡電流 變壓器正常運行時，勵磁電流為額定電流的 3%~5%.當外部短路時，由于變壓器電壓降低，此時的勵磁電流更小，因此，在整定計算中可以不考慮。 2） 變壓器各側(cè)電流相位不同引起的不平衡電流 電力系統(tǒng)中變壓器常采用 Y、 d11 接線方式，因此，變壓器兩側(cè)電流的相位差也會產(chǎn)生 2I1 sin150 的不平衡電流，因此，必須補償由于兩側(cè)電流相位不同而引起的不平衡電流。具體方法是將 Y、 d11 接線的變壓器星型接線側(cè)的電流互感器接成三角型接線，三角型接線側(cè)的電流互感器接成星性接線，這樣可以使兩側(cè)電流互感器二次接臂上的電流 I 2AB 和 I 2ab 相位一致，如圖 （ a） 所示。電流向量圖，按圖接線進行相位補償后，高壓側(cè)保護臂中 電流比該側(cè)互感器二次側(cè)電流大 3 倍，為使正常負荷時兩側(cè)保護臂中電流接近相等，故高壓側(cè)電流互感器變比應(yīng)增大 3 倍。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 18 Y， d11 接線的變壓器兩側(cè)電流互感器的接線及電流相量 3） 電流互感器計算變比與實際變比不同 變壓器高、低壓繼電器兩側(cè)的電流大小是不相等的，為要滿足正常運行或外部短路時，流入繼電器差回路的電流為零，則應(yīng)使高、低壓側(cè)流入繼 電器的電流相等，則高、低壓側(cè)電流互感器變比的比值應(yīng)等于變壓器的變比。但實際上由于電流互感器在制造上的標準化，往往出的是與計算變比相近且較大的標準變比的電流互感器。這樣，由于變比的標準化使得其實際變比與計算變比不一致，從而產(chǎn)生不平衡電流。 4） 變壓器各側(cè)電流互感器型號不同 由于變壓器各側(cè)電壓等級和額定電流不同，所以變壓器各側(cè)的電流互感器型號不同，它們的飽和特征、勵磁電流（歸算至同一側(cè)）也就不同，從而差動回路中產(chǎn)生的不平衡電流。 綜上 電流互感器（ TA）變比 的選擇見第四章縱差保護的整定計算 中有列出 TA的變比結(jié)論。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 19 第 四 章 短路電流計算 概述 在電力系統(tǒng)中運行的電氣設(shè)備，在其運行中都必須考慮到可能發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是各種形式的短路，因為它們會破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運行，使電氣設(shè)備受到損壞。 短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障，所謂短路，是指一切不屬于正常運行的相與相之間或相與地之間，（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、二相短路、二相接地短路和單相接地短路，其中三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常 運行時一樣，仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。 電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路是大多數(shù)，二相短路較少，三相短路的機會最少，但三相短路雖然很少發(fā)生，其后果最為嚴重，應(yīng)引起足夠的重視，因此，我們都采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 短路電流計算目的 （ 1）電氣主接線比較 （ 2）選擇導體和電器 （ 3）確定中性點接地方式 （ 4）計算軟導線的短路校驗 （ 5）確定 導線 間隔棒的間距 （ 6）驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓 （ 7）選擇繼電保護裝置和進行整定計算 短路電流計算的一般規(guī)定 （ 1）驗算導體和電氣動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電氣開斷電流所用的短路電流，應(yīng)根本工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 510 年）校驗短路電流時，應(yīng)接可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運行的接線要求。 （ 2）選擇導體和電氣用的短路電流，在電氣連接回路中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。 （ 3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。 （ 4）導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器的開斷電流，一般按三相短長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 20 路驗算。 短路計算基本假設(shè) （ 1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行 （ 2）所有電源的電動勢相位角相同 （ 3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電 流大小發(fā)生變化 （ 4）電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行，其中 50%負荷接在高壓母線上， 50%負荷在系統(tǒng)側(cè) （ 5）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 （ 6）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流 （ 7）除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件電阻都略去不計 （ 8）元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍 （ 9）輸電線路的電容略去不計 （ 10）用概率統(tǒng)計法確定短路電流運算曲線 短路電流計算的步驟： （ 1）計算各元件電抗標么植，并折算為同一基準容量下 （ 2）給系統(tǒng)制定等值回路圖 （ 3）選擇短路點 （ 4）對網(wǎng)絡(luò)進行化簡，把供電系統(tǒng)看著無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減，求出電源對短路點的電抗標么值，并計算短路電流標么值、有名值 標么值 Ｉ d*=1/X*∑ 有名值 Id*=Id* Ij （ 5）計算短路點容量，短路電流沖擊值 短路容量 Ｓ ＝Ｕ jId 短路電流沖擊值 Iej = （ 6）列出短路電流計算結(jié)果 標幺值 短路電流的計算 假設(shè)： 已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷開容量為 500MVA，架空線的長度為 8km，試求工廠35kv 母線上 k1 點短路和 10kv 母線上 k2 點短路的三相短路電流和短路容量。 繪制等效電路如圖，圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，并標出短路計算點。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 21 圖 最大運行方式短路計算等效圖 （ 1）確定基準值 取 Sd = 100MVA,UC1 =37KV,UC2 = 而 Id1 = Sd /√ 3UC1 = 100MV A/(√ 3 37KV) = Id2 = Sd /√ 3UC2 =