【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 越小，消除諧振的效果越好； 對(duì)電容電流變化的適用范圍較大，簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)。 中性點(diǎn)接地電阻的選擇： 從減少短路電流對(duì)設(shè)備的沖擊角度和從安全角度考慮，減少故障點(diǎn)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(diǎn)接地電阻應(yīng)越大越好； 為將弧光接地過(guò)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(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)是通過(guò)各線路的零序保護(hù)判斷和切除故障線路的，在選擇 Rn 時(shí)，要保證每條線路零序保護(hù)靈敏度要求。 選擇中性點(diǎn)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(guò)電壓、繼電保護(hù)靈敏度、對(duì)通訊干擾、安全等因素。 目前，深圳各區(qū)變電所中性點(diǎn)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(lái)確定，選用中性點(diǎn)不接地或自動(dòng)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(xiàn)和運(yùn)行實(shí)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(lái)防止擴(kuò)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(diǎn)，使配網(wǎng)的接地方式選擇在自動(dòng)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(shí)，非故障相對(duì)地工頻電壓升高 31/2 UC、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可能引起多點(diǎn)絕緣擊穿， 事故 擴(kuò)大。 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 14 消弧線圈無(wú)法補(bǔ)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(dòng)作率還不理想，往往仍采用試?yán)ā? 電纜溝或電纜排管內(nèi)的電纜發(fā)生單相接地時(shí)，尋找故障線路時(shí)間長(zhǎng)，在帶接地故障運(yùn)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(cuò)誤切除瞬間故障線路，造成對(duì)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(diǎn)的接地方式《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》簡(jiǎn)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(diǎn)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(tái)變壓器直接接地。 c 、 終端變電站的變壓器中性點(diǎn)一般不接地。 d 、 變壓器中性點(diǎn)接地的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)所有短路點(diǎn)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(shí)建全相上公頻過(guò)電壓不超過(guò)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(guò)三相短路電流。 綜上所述本次設(shè)計(jì)的電網(wǎng)為 110KV 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 。 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 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(zhǔn)確等級(jí)：應(yīng)根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表，繼電器和自動(dòng)裝置的準(zhǔn)確等級(jí)來(lái)確定。 （ 4） 二次負(fù)荷： S2 =Sn 根據(jù)實(shí)際接入設(shè)備和接線方式而定。 輸電線路上 TV 變比，型號(hào)的選擇。 a 變比 由于線路電壓等級(jí)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(hào) 由（發(fā)電機(jī)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料）查的型號(hào)為 JCC110. J— 電壓互感器： C— 串級(jí)式： C— 陶絕緣 、電流互感器 (TA)的選擇： 因?yàn)楸颈Ｗo(hù)系統(tǒng)為縱差動(dòng)保護(hù) 1） 變壓器縱差保護(hù)的基本原理 變壓器縱差保護(hù)住要是用來(lái)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(hù)。變壓器縱差保護(hù)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(hù)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(hù)的正確工作，就須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，兩個(gè)電流相等。 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 16 圖 1 雙繞組變壓器縱差保護(hù)原理接線圖 正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，差動(dòng)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(guò)繼電器的電流基本為零，則應(yīng)恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。 因?yàn)? 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(dāng)正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為零 0139。39。39。139。 ??? III K 當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為 39。39。1139。39。 IIIK ?? 為了保證動(dòng)作的選擇性，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流 Iset 應(yīng)按躲開(kāi)外部短路時(shí)出現(xiàn)的最大不平衡電流來(lái)鑒定， 即 m a x?? unbre lse t IKI 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 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(jiàn)，不平衡電流 Iunb 愈大，繼電器的動(dòng)作電流也愈大， Iunb 太大，就會(huì)降低內(nèi)部短路時(shí)保護(hù)的靈敏度，因此，減小不平衡電流及其對(duì)保護(hù)的影響，就成為實(shí)現(xiàn)變壓器縱差保護(hù)的主要問(wèn)題。為此，應(yīng)分析不平衡電流的原因，并對(duì)其討論減少對(duì)保護(hù)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(yùn)行時(shí)由勵(lì)磁電流引起的不平衡電流 變壓器正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流為額定電流的 3%~5%.當(dāng)外部短路時(shí)，由于變壓器電壓降低，此時(shí)的勵(lì)磁電流更小，因此，在整定計(jì)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(huì)產(chǎn)生 2I1 sin150 的不平衡電流，因此，必須補(bǔ)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(jìn)行相位補(bǔ)償后，高壓側(cè)保護(hù)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(fù)荷時(shí)兩側(cè)保護(hù)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(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 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(jì)算變比與實(shí)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(yùn)行或外部短路時(shí)，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(shí)際上由于電流互感器在制造上的標(biāo)準(zhǔn)化，往往出的是與計(jì)算變比相近且較大的標(biāo)準(zhǔn)變比的電流互感器。這樣，由于變比的標(biāo)準(zhǔn)化使得其實(shí)際變比與計(jì)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(hào)不同 由于變壓器各側(cè)電壓等級(jí)和額定電流不同，所以變壓器各側(cè)的電流互感器型號(hào)不同，它們的飽和特征、勵(lì)磁電流（歸算至同一側(cè)）也就不同，從而差動(dòng)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(jiàn)第四章縱差保護(hù)的整定計(jì)算 中有列出 TA的變比結(jié)論。 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 19 第 四 章 短路電流計(jì)算 概述 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，使電氣設(shè)備受到損壞。 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間或相與地之間，（對(duì)于中性點(diǎn)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(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常 運(yùn)行時(shí)一樣，仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(jī)會(huì)最少，但三相短路雖然很少發(fā)生，其后果最為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視，因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 短路電流計(jì)算目的 （ 1）電氣主接線比較 （ 2）選擇導(dǎo)體和電器 （ 3）確定中性點(diǎn)接地方式 （ 4）計(jì)算軟導(dǎo)線的短路校驗(yàn) （ 5）確定 導(dǎo)線 間隔棒的間距 （ 6）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓 （ 7）選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 （ 1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電氣動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電氣開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)根本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 510 年）校驗(yàn)短路電流時(shí)，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(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線要求。 （ 2）選擇導(dǎo)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?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 （ 3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 （ 4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 20 路驗(yàn)算。 短路計(jì)算基本假設(shè) （ 1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行 （ 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)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(fù)荷下運(yùn)行，其中 50%負(fù)荷接在高壓母線上， 50%負(fù)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(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 （ 7）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)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(jì) （ 8）元件的計(jì)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(jì) （ 10）用概率統(tǒng)計(jì)法確定短路電流運(yùn)算曲線 短路電流計(jì)算的步驟： （ 1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)么植，并折算為同一基準(zhǔn)容量下 （ 2）給系統(tǒng)制定等值回路圖 （ 3）選擇短路點(diǎn) （ 4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看著無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減，求出電源對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)么值，并計(jì)算短路電流標(biāo)么值、有名值 標(biāo)么值 Ｉ d*=1/X*∑ 有名值 Id*=Id* Ij （ 5）計(jì)算短路點(diǎn)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(jì)算結(jié)果 標(biāo)幺值 短路電流的計(jì)算 假設(shè)： 已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷開(kāi)容量為 500MVA，架空線的長(zhǎng)度為 8km，試求工廠35kv 母線上 k1 點(diǎn)短路和 10kv 母線上 k2 點(diǎn)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(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 21 圖 最大運(yùn)行方式短路計(jì)算等效圖 （ 1）確定基準(zhǔn)值 取 Sd = 100MVA,UC1 =37KV,UC2 = 而 Id1 = Sd /√ 3UC1 = 100MV A/(√ 3 37KV) = Id2 = Sd /√ 3UC2 =