【導讀】據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個。人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻的個人和集。體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量。復制并允許論文（設(shè)計）進入學校圖書館被查閱。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)。文科類論文正文字數(shù)不少于萬字。合國家技術(shù)標準規(guī)范。運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電站是把一些設(shè)備組裝起來，用來切斷、接通、改變或者調(diào)整。在系統(tǒng)中，變電站成了輸電和配電的集節(jié)點。從負荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以。及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經(jīng)濟及可靠性方面考慮，了短路電流計算等內(nèi)容，從而完成了35kV電氣一次部分的設(shè)計。

　　

【正文】 KV） 泄露電流 不小于 不大于 整流電壓（ KV） 電流（ ūA） FZ35 35 41 82 98 134 148 450~650 參數(shù)校驗 （ 1）滅弧電壓校驗（條件： ? ? mdbemi UcUU ? ） ? ? ? ?KVUU bemi 1 4 3 54135 ??? KVUc md 35? miU — 避雷器滅弧電壓有效值 beU — 避雷器額定電壓有效值 dc — 接地系數(shù)，取 mU — 最高運行線電壓 ? ? mdbemi UcUU ? （滿足條件） （ 2）避雷器沖擊放電電壓上限值 chfsU =134KV? beU =35KV,滿足條件。 避雷針的高度 避雷針高度計算是根據(jù)門型架高度確定的，進出線架高 10 米。 選避雷針高度 h=25m那么 P=1單支避雷針在地面的保護半徑為： 25 h m? ? ? ? ?,當 xh =10m 時：因為 xh =1/2h ，所以在 xh 高度避雷針的保護半徑為??? )( xx hhr 四支避雷針的代號分別為： 4則四支避雷針的聯(lián)合保護范圍分別為： （ 1）雙針之間的聯(lián)合保護范圍為： mpDhh ????? 34 在 xh 高度避雷針的保護最小寬度 mhhb xx 14)( 0 ???? （ 2）三針之間的聯(lián)合保護范圍為 mpDhh 177552570 ????? 在 xh 高度避雷針的保護最小寬度 mhhb xx )( 0 ???? 0? ， 所以變電站內(nèi)的設(shè)備均在避雷針的聯(lián)合保護范圍內(nèi)。 R 2 = 3 7 .5 mH=25mR 1 = 1 7 .5 m 圖 51單根避雷針保護范圍 H=25mR 1 = 1 7 .5 mH 0 = 1 9 .4 mR 2 = 3 7 .5 mD = 3 9 mBx=14m 圖 52 雙根避雷針保護范圍 H=25mR 1 = 1 7 .5 mH 0 = 1 7 mR 2 = 3 7 .5 mD = 5 5 mBx=10.5m 圖 53 三根避雷針每兩根避雷針保護范圍 35 熔斷器的型號和種類， 可根據(jù)安裝條件、用途及額定電壓額定電流選擇。作為電力線路、電力變壓器短路或過載保護，可選用 RW3RW RW9RW11 等系列；作為電壓互感器（ 3110KV）的短路保護，可選用 RW10 或者 RWX0 等系列。 型號選擇 根據(jù)額定電壓和最大持續(xù)電流 maxgI 并考慮電力變壓器側(cè)和電壓互感器一次側(cè)，所以可選用同一型號的熔斷器，查《發(fā)電廠電氣部分》 P494 表 220， 10KV熔斷器型號、參數(shù)見表 511 表 511 型號 額定電壓（ KV） 額定電流（ KA） 最大 開斷容量（ MVA） RW1035 35 1000 600 熔斷器的選擇校驗 （ 1）額定電壓的校驗 （條件： NSN UU ? ） KVUN 35? KVUNS 35? NSN UU ? （滿足條件） NU — 熔斷器的額定電壓 NSU — 電網(wǎng)額定電壓 （ 2）額定電流的校 驗 （條件： maxgNS KII ? ） AINS 1000? AKI g 1 0 7 1 a x ??? maxgNS KII ? （ 滿足條件） NSI — 熔斷器的熔斷電流 K — 可靠系數(shù)，考慮電動機自啟動時?。?K=~） maxgI — 最大持續(xù)工作電流 （ 3）額定開斷電流的校驗 （條件： shNbr II )~(? ） 根據(jù)最大開斷容量求： KAUSI NN b rN b r ???? KAKAI N b r ???? （滿足條件） NbrI — 最大開斷電流 36 NbrS — 最大開斷容量（ MVA） shI — 短路時的沖擊電流 10KV 熔斷器型號選擇 （ 1）熔斷器型號選擇 根據(jù)額定電壓和最大持續(xù)電流 maxgI 并考慮電力變壓器側(cè)和電壓互感器一次側(cè)，所以可選用同一型號的熔斷器，查《發(fā)電廠電氣部分》 P494 表 220， 10KV熔斷器型號、參數(shù)見表 512 表 512 型號 額定電壓（ KV） 額定電流（ KA） 最大開斷容量（ MVA） RW1010F 10 1600 200 （ 2）熔斷器的選擇校驗 （ a）額定電壓的校驗 （條件： NSN UU ? ） KVUN 10? KVUNS 10? NSN UU ? （滿足條件） NU — 熔斷器的額定電壓 NSU — 電網(wǎng)額定電壓 （ b）額定電流的校驗 （條件： maxgNS KII ? ） AINS 1600? AKI g a x ??? maxgNS KII ? （ 滿足條件 ） NSI — 熔斷器的熔斷電流 K — 可靠系數(shù)，考慮電動機自啟動時?。?K=~） maxgI — 最大持續(xù)工作電流 （ c）額定開斷電流的校驗 （條件： shNbr II )~(? ） 根據(jù)最大開斷容量求： KAUSI NN b rN b r ???? shNbr II )~(? （滿足條件） NbrI — 最大開斷電流 NbrS — 最大開斷容量（ MVA） shI — 短路時的沖擊電流 37 第 6 章 變電站主變壓器的繼電器保護設(shè)計 電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。因此，我們必須研究變壓器有哪些故障和不正常運行狀態(tài)，以便采取相應的保護措施。 (1)防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護。 (2)防御變壓器線圈和引出線的多相短路 ，大接地電流電網(wǎng)側(cè)線圈和引出線的接地短路以及線圈間短路的縱差動保護或電流速斷保護。 (3)防御外部相間短路并作瓦斯保護和縱差動保護（或電流速斷保護）后備的過電流保護（或復合電壓啟動的過電流保護或負序電流保護） (4)防御大接地電流電網(wǎng)中外部接地短路的零序電流保護。 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及中性點直接接地側(cè)的接地短路。這些故障的發(fā)生會危害電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損等。油箱內(nèi)故障時 產(chǎn)生的電弧，不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱的爆炸。 變壓器外部短路引起的過電流、負荷長時間超過額定容量引起的過負荷、風扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等，這些運行狀態(tài)會使繞組和鐵芯過熱。此外，對于中性點不接地運行的星形接線方式變壓器，外部接地短路時有可能造成變壓器中性點過電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運行方式下會發(fā)生變壓器的過勵磁，引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過熱。 主保護：電流差動保護、瓦斯保護 后備 保護：過電流保護 /低壓閉鎖過電流保護 /復合電壓閉鎖過流保護 /阻抗保護 /零序過電流保護 /零序過電壓保護 /過負荷保護 /過激磁保護。 兩種配置模式： （ 1）主保護、后備保護分開設(shè)置 （ 2）成套保護裝置，重要變壓器雙重化配置 38 縱聯(lián)差動保護整定 以雙繞組變壓器為例來說明實現(xiàn)縱差動保護的原理，如下圖所示 : 圖 61 變壓器縱差動保護的原理接線 變壓器的縱聯(lián)差動保護在正常運行和外部故障時，理想情況下，流入差動繼電器的電流等于零。但實際上由于變壓器的勵磁電流接線方式和電流互感器誤差等因素的影響，繼電器中有不平 衡電流流過。由于這些因素的影響，變壓器差動保護的不平衡電流遠比差動保護的大。因此，變壓器差動保護需要解決的主要問題之一就是采取各種措施避越不平衡電流的影響。在滿足選擇性的條件下，還要保證內(nèi)部故障時有足夠的靈敏系數(shù)和選擇性。 按照避越勵磁涌流方法的不同，變壓器差動繼電器按不同的工作原理來實現(xiàn)。本設(shè)計站主變的容量較大，且為三繞組變壓器，考慮到外部故障時不平衡電流的影響大于勵磁涌流影響的實際情況，我們決定選用 BCH1型繼電器構(gòu)成縱差動保護，它具有以下特點： BCH1型帶制動特性的助磁式差動繼電器，用于構(gòu)成雙繞 組及三繞組變壓器的差動保護，由于具有一個制動線圈，因而在避越外部故障不平衡電流的方面的性能優(yōu)于 BCH2型繼電器，但避越性能則不如 BCH2型差動繼電器， BCH1型差動繼電器多用于以下保護中： （ 1）帶有載調(diào)壓裝置的變壓器的差動保護 （ 2）多側(cè)電源的三繞組變壓器的差動保護 39 （ 3）同一電壓側(cè)經(jīng)過兩個斷路器接到系統(tǒng)的變壓器（如高壓側(cè)為內(nèi)橋接線或多角型接線）的差動保護 . 縱差動保護的整定計算 （ 1） 變壓器差動保護參數(shù)計算結(jié)果 如下表 61 表 61 名稱 各側(cè)數(shù)值 額定電壓 (KV) 11 額定電流（ A） 600 ?? 209911340000 ?? 電流互感器的 接線方式 d y 電流互感器一次電流計算值 10396003 ?? 2099 選用電流互感器變比 20211000 ? 40052021 ? 電流互感器二次額定電流（ A） （ 2）避越 最大不平衡電流 ? ? m a x3235110 )( ????????? dzaif z qtx Ifkdz fUUKKKI )(29347525)( AI ????????? （ 3）躲過電流互感器二次回路斷線的最大負荷電流 AII edz ??? 保護基本側(cè)的動作電流： AI 29234jsdz ? 40 確定差動繼電器的動作工作電流和基本側(cè)差動線圈匝數(shù) 差動繼電器的動作電流： )(210 AI III jbe jsjbdzjbejsjbjdz ????? ? ????? 差動線圈匝數(shù)： )( tjbjsdz AW wjscd ?????? 實際整定匝數(shù)選用： )(1tW zcd ?? 繼電器的實際動作電流： )(60160 AIjbjdz ???? 保護裝置的實際動作電流： )( AIII jbejsjbdzjbdz ????? ???? （ 1）確定非基本側(cè)工作線圈和平衡線圈匝數(shù)： ??????? bjsfiphW ??? jsfiphW = ??? 選取 )(1102 tW fij ??????? 實際工作線圈匝數(shù)： )(1102 tW fij ??????? （ 2）驗算保護裝置 的動作選擇性 基本側(cè)的二次動作電流為： )(24467525)( AI dz ???????? 差動線圈匝數(shù) )(1)( ttWcdj s ??? 由于精確計算匝數(shù)大于原整定匝數(shù)，故可取 )(12 tWcd ?? （ 3）校驗保護的靈敏系數(shù) 當系數(shù)最小運行方式下， 11 千伏側(cè)出口出發(fā)生兩相短路時。保護裝置靈敏系數(shù)最低： 59002 312 3 m i nIm ???????? jbdzdjKIKK 41 靈敏系數(shù)小于 2不 滿足要求，需改用帶比率制動特性 BCH1型差動繼電器。 （ 4）躲過 11 千伏側(cè)外部短路時的最大不平衡電流： )(3 1 52 1 AIKI dz ????? 躲過勵磁涌流： )(3 1 52 1 AIKI ebdz ????? （ 5）差動繼電器動作電流和差動線圈匝數(shù) 差動繼電器動作電流： )(17210 AI jsjdz ????? 差動線圈匝數(shù)： )(1760 tW jscd ??? 選用 2?cdW 為 4t 繼電器的實際動作電流： )(15460 AIjbjdz ???? 保護的一次實際動作電流： )( AIjbdz ???? （ 6）非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平橫圈匝數(shù)： )( 101 tW jsfph ????? )( tW jsfiph ??????? ， 選用 ?? phWW ， tWg 1210 ? （ 7）制動系數(shù)按躲過 35KV側(cè)外部短路的最大不平衡電流選擇 3 2 )( 351 1 0 ?????? UUfKKK IIXhzh 制動線圈匝數(shù)： dz js ?W，選用 tW 2zhz ? （ 8）校驗保護的靈敏系數(shù)： 在 最小運行方式下， 35KV 側(cè)出口處發(fā)生兩相短路時，保護裝置靈敏度最低，