【導(dǎo)讀】向該地負(fù)荷供電。相連；變電站的出線10kV有11回線路，變電站通過10kV向負(fù)荷供電。變電站在系統(tǒng)中的地位，110kV預(yù)留一回出線，10kV預(yù)留2回出線。水電廠裝機(jī)4*25MW，豐水期四臺機(jī)組滿發(fā)，枯水季節(jié)考慮一臺機(jī)組運(yùn)行。變電站站用總負(fù)荷為400kW,cos??。提下，考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機(jī)率。計(jì)算選出容量為25MVA的兩臺主變壓器[3]。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時，在330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。主變壓器的相數(shù)時，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%。調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±5%以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。本設(shè)計(jì)主變?yōu)橹行妥儔浩?，發(fā)熱量大，散熱問題不可輕佻，主接線的確定對電力系統(tǒng)整體。求保證對一級負(fù)荷全部和大部分二級負(fù)荷的供電；③盡量避免變電所全部停運(yùn)的可靠性。

　　

【正文】 ，也可參照相間電流保護(hù) I 段的計(jì)算方法計(jì)算。保護(hù)范圍應(yīng)不小于線路全長的 15%～ 20% 。 當(dāng) 01???XX時， (1) (1,1)0033II? ，單相接地作為整定條件，兩相接地短路作為校驗(yàn)條件，按兩相接地短路來計(jì)算最小保護(hù)范圍 ： 由 39。1 02??? ?opEI ZZ可得 m i n . 1 m a x . 0 m a x39。101 3 ( 2 )2xxopEL Z ZZ Z I ???? ? ? ???? ?? （ ） 式中： E? ：電源相電動勢； 1Z ：線路每公里正序阻抗值； 0Z ：線路每公里零序阻抗值； .0maxxZ ：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的等值零序阻抗； .1maxxZ ：系 統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的等值正序阻抗 。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 當(dāng) 01???XX時， (1) (1,1)0033II? ，兩相接地作為整定條件，單相接地短路作為校驗(yàn)條件，按單相接地短路來計(jì)算最小保護(hù)范圍 ： m i n . 1 m a x . 0 m a x39。011 3 ( 2 )2 xxopEL Z ZZ Z I ???? ? ? ?????? （ ） ③ 動作時間 零序電流 Ⅰ 段的動作時間為保護(hù)裝置的固有動作時限。 （ 5） Ⅱ段零序保護(hù)的整定原則 [29] ① 與相鄰線路零序 Ⅰ 段整定 min39。 rel opop fzKIIK? （ ） 式中 ： 39。opI — 相鄰線路零序 Ⅰ 段 （ 靈敏 Ⅰ 段或不靈敏Ⅰ段 ） 定值 ； relK — 可靠系數(shù)，取 ～ ； minfzK — 最小分支系數(shù) 。 ② 與相鄰線路的零序電流保護(hù) Ⅱ 段配合整定 整定公式為： min rel opopfzKII K ??? （ ） 式中： opI?? — 為相鄰線路零序Ⅱ段整定值 ； relK — 可靠系數(shù)，取 ~。 ③ Ⅱ 段動作時間取 ： 2 ? （ ） 0min3sen opIK I? （ ） 式中： 0min3I — 本線路末端接地時，流過本保護(hù)的最小零序電流當(dāng)靈敏系數(shù)不滿足要求時，可按與相鄰 保護(hù)配合。 （ 6） Ⅲ 段零序保護(hù)的整定原則 [30] ① 與相鄰線路零序保護(hù)第Ⅱ段配合整定 ： ( 3 ). m a x . m a ap er kI K K I? （ ） 32t t t?? ?? （ ） 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 式中： opI??? — 零序電流保護(hù)三段的整定值 ； 2t? 、 .opnI ?? — 分別為相鄰線路零序Ⅱ段動作時間和動作電流 ； minfzK — 最小分支系數(shù) ； relK — 可靠系數(shù)取 ～ 。 ② 與相鄰線路零序保護(hù)第Ⅲ配合整定 ： minrel OPopfzKII K ?????? ? （ ） 33t t t?? ?? （ ） 中： 3t? 、 OPI??? — 分別為相鄰線路零序Ⅲ段動作時間和動作電流 。 ③ 最大不平衡電 流 Ⅰ 整定。原則上是按照躲開在下一線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定，即為： .1 .m axOP rel dI K I??? ?? （ ） ( 3 ). m a x . m a ap er kI K K I? （ ） 式中： apK ：非周期分量系數(shù)，取 ～ ； erK ：電流互感器誤差，取 ； (3).maxkI ：本線路末端三相短路時，流經(jīng)保護(hù)的最大短路電流。 本次設(shè)計(jì)的線路保護(hù)對 110kV線路上的 AB線路進(jìn)行繼電保護(hù)方式配置的選擇，根據(jù)整定計(jì)算，在線路的相間短路時，距離保護(hù)符合要求，全線速斷用高頻閉鎖保護(hù)；在線路的接地短路時， 采 用零序電流保護(hù) ，但不符合要求，最后選用 接地 距離保護(hù)作為它的 主 保護(hù)， 反應(yīng) 接地故障，全線速斷用 高頻閉鎖。線路 保護(hù) 與重合閘 配合 采用 后加速動作的三相自動重合閘。 線路 繼電 保護(hù) 裝置選型 本次線路保護(hù)裝置選用北京四方立德保護(hù)控制設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 LDS161數(shù)字式線路保護(hù)裝置 。 其保護(hù)功能配置： （ 1） 工頻變化量距離繼電器保護(hù)元件用于快速切除線路近距離故障； （ 2） 四段式相間距離保護(hù)元件用于切除線路各種相間故障 ； （ 3） 變壓器低壓側(cè)故障的遠(yuǎn)后備保護(hù)； （ 4） 三段式接地距離保護(hù)元件用于切除線路單相接地故障； （ 5） 零序不靈敏 Ⅰ 段、組合式四段零序方向過電流保護(hù)和獨(dú)立的零序加速段； 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 （ 6） TV 斷線后的兩段式過電流保護(hù)，用于 TV 斷線距離保護(hù)退出時應(yīng)急投入； （ 7） 雙回線相繼速動功能 ； （ 8） 三相一次自動重合閘功能 ，重合閘還有檢同期、檢無壓和檢鄰線有流功能； （ 9） 過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷出口可選擇跳閘或告警； （ 10） 低壓減載功能：具有低流閉鎖、無壓閉鎖、滑壓閉鎖和 TV斷線閉鎖功能； （ 11） GPS 時鐘同步輸入 。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 8 計(jì)算書 變壓器的相關(guān)計(jì)算 主變?nèi)萘坑?jì)算 （ 1） 10kV 側(cè) 負(fù)荷計(jì)算 M V ) ( 1 ??????????? 考慮 5~10 年的負(fù)荷規(guī)劃 ， 根據(jù)情況取 年 增長率為 7%， 則遠(yuǎn)景負(fù)荷容量 為 ： M V A6 0 %)71(SS 912 ???? （ 2） 110kV 側(cè) 負(fù)荷計(jì)算 10kV 側(cè) 所需負(fù)荷是通過主變壓器從 110kV 母線上取得 ，故 110kV 側(cè)的 遠(yuǎn)景負(fù)荷容量 為 ： M V 23 ?? （ 3） 主變?nèi)萘坑?jì)算 根據(jù)變電所 所 帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后 的 允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷 ；對一般性 變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的 70%~80%。 本變電所為一般性變電所，綜上所述，所以按一臺主變壓器停運(yùn)時，另一臺變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%計(jì)算 ，即 M V A9 2 %706 0 N ??? 根據(jù) 以上 計(jì)算結(jié)果和選擇原理 ，故 選出 容量各自為 25 MVA 的兩臺主變壓器，型號為 SFZ725000/110。 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算主要根據(jù)給定的數(shù)據(jù)以及本 變電 所采用的電氣主接線方式進(jìn)行短路計(jì)算，考慮 5~10 年發(fā)展規(guī) 劃，按兩臺主變 壓器 并列運(yùn)行的最大運(yùn)行方式來計(jì)算 ，此時水電廠的四臺機(jī)組全部運(yùn)行。 最小運(yùn)行方式時的短路計(jì)算，此時水電廠一臺發(fā)電機(jī)運(yùn)行。 制定等值網(wǎng)絡(luò)及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算 （ 1） 畫出等值網(wǎng)絡(luò)圖，如圖 所示。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 E1 E2 X1X2 X5 X7 X8 X3 X4 f1f2f31 1 0 k V1 0 k VX6 圖 等值網(wǎng)絡(luò)圖 （ 2） 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算。 在短路計(jì)算的基本假設(shè)前提下，選 取基準(zhǔn)值 SB=100MVA， VB=Vav， 110kV側(cè) 取 平均電壓為 115kV， 10kV 側(cè)取 平均電壓 為 。 計(jì)算各元件參數(shù)的標(biāo)幺值。 系統(tǒng) ： 1 100X 0 .4 0 .0 41000? ? ? 水電廠 ： 2 ???? 變壓器 ： 43 ???? 線路： 25 ???? 26 ???? 287 ????? （ 3） 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡，畫出化簡等值網(wǎng)絡(luò)圖，如圖 ， 所示。 ①將 5X 和 6X 并聯(lián)組成 9X ，將 7X 和 8X 并聯(lián)組成 10X ，即 XXX 65 659 ??????? 710 ????? ②將 1X 和 9X 串聯(lián)組成 11X ，將 2X 和 10X 串聯(lián) 12X ，即 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 9111 ??? 10212 ??? ③將 11X 和 12X 并聯(lián)組成 13X ，將 3X 和 4X 并聯(lián)組成 14X ，即 XXX 1211 121113 ???? XXX 43 4314 ????? XEXEE 1211 1121213 ?? ????? ???? 等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡如圖 ， 所示： E 1 E 2X 1 X 2X 9 X 10X 3 X 4f 1f 2 圖 等值網(wǎng)絡(luò)圖的化簡 E 1 E 2X 11 X 12X 3 X 4f 1f 2E 3X 13X 14f 1f 2 圖 等值網(wǎng)絡(luò)圖的最終化簡 各短路點(diǎn) 短路計(jì)算 （ 1） 三相短路 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 ① 在最大運(yùn)行方式下 110kV 母線上發(fā)生三相短路，即 f1 點(diǎn)短路 ： 如圖 可知電源點(diǎn)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗為 131f ?? 起始次暫態(tài)電流為 ： 1 1f3 ??? 短路處電壓級的基準(zhǔn)電流為 BBBS 100I 0 .5 0 23 V 3 1 1 5? ? ?? 短路電流有名值： ( 3 )I 1 kA? ? ? 10kV 母線上 發(fā)生三相短路，即 f2 點(diǎn)短路： 如圖 可知電源點(diǎn)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗為 ： 14132f ????? 起始次暫態(tài)電流為 ： I 2f3 ??? 短路處電壓級的基準(zhǔn)電流為 ： BBBS 100I 5 . 4 9 93 V 3 1 0 . 5? ? ??? 短路電流為： 2( 3 )fI 0 .3 2 5 5 .4 9 9 1 .7 8 7 k A? ? ? 110kV 線路側(cè)發(fā)生三相短路，即 f3 點(diǎn) 短路： 等值電路圖可簡化為如下圖 ： X1 6f3f3 X1X6X5X7X8X2X1 圖 等值網(wǎng)絡(luò)圖的簡化 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 16 9 10 2X X X X ? ? ? ? ? ? ? 1 1 617 1 1 6XX 0 . 3 7 2 0 . 0 4X 0 . 0 3 9X X 0 . 3 7 2 0 . 0 4? ?? ? ??? 1I 39?? ?? ( 3 )I kA? ? ? ② 最小運(yùn)行方式下： f1 點(diǎn)發(fā)生三相短路 等值電路圖可以簡化為如下圖： X2X8X1X5E1E2f1 圖 等值電路化簡圖 82X X 0 .0 7 6 0 .2 0 .2 3 7? ? ? ? 15X X 0 .0 8 0 .3 0 2 0 .3 8 2? ? ? ? 18 0 . 2 3 7 0 . 3 8 2 0 . 0 9 1X 0 . 4 1 70 . 2 3 7 0 . 3 8 2 0 . 6 1 9?? ? ?? 01I 17?? ?? 1( 3 )fI 0 .2 4 2 0 .5 0 2 0 .1 2 2 k A? ? ? f2 點(diǎn)發(fā)生三相短路 等值電路圖如圖 所示