【導(dǎo)讀】第四章配電裝置的選擇及電氣總平面布置?????????斷路器采用LW6－110型SF6高壓斷路器，隔離開關(guān)采用GW4－110型戶外高壓隔離開關(guān)。10kV采用單母分段接線方式；其出線本期為12回，另有2回備用。母線，斷路器采用ZN-10型真空斷路器，隔離開關(guān)采用GN10型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)。電氣二次部分初步設(shè)計(jì)包括：110kV線路保護(hù)配置及距離保護(hù)整定計(jì)算。10kV線路保護(hù)配置及電流保護(hù)整定計(jì)算，變壓器保護(hù)配置及整定計(jì)算。一類負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。時(shí)，允許有一回專用架空線供電。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，允許較長(zhǎng)。時(shí)間停電，可用單回路供電。110KV側(cè)負(fù)荷主要是對(duì)本變電站供電。10KV側(cè)負(fù)荷主要為各企業(yè)和市區(qū)用電。印染廠停電后會(huì)產(chǎn)生大量廢品，損壞設(shè)備，故確定1類負(fù)荷占30%，2類負(fù)荷各占30%。柴油機(jī)廠沒(méi)有1類負(fù)荷，2、3類負(fù)荷各占50%。食品廠停電后會(huì)造成減產(chǎn)，食品報(bào)廢，故確定1類負(fù)荷占15%，2類負(fù)荷各占20%。備用1和備用2按照1類負(fù)荷占15%，2類負(fù)荷各占20%考慮。

　　

【正文】 跨矩 L= 由公式 Fph= ?? ?? 1*2 5 6 7 0* 1*10** 2727 ?shIa228(N/m) 求出母線相間電動(dòng)力： Fph=228N/m 查表可知硬鋁的最大允許應(yīng)力 y? =70*106（ Pa） 由 y? ≥ jx? =FphL2/10W 33 由于導(dǎo)體為平放，則 W =bh2/3=**106 ?ph= ??? 622ph 10**10 *28210 *f WL *106 根據(jù) b/h= (ab)/(h+b)=(168)/(100+8)= 可以查得形狀系數(shù) K12? 條間電動(dòng)力為 fb=* K12 ?? ?? 8282 10*0 0 12 5 6 7 0***1 shIb最大允許襯墊跨距 Lbmax= 10*)(**6??bbalfhb ? = 鋁雙條導(dǎo)線 ?取 1003,則襯墊臨界跨距為 Lcr=? ??44 4 4 *0 0 *1 0 0 3bfh 每跨選取兩個(gè)襯墊時(shí) Lb=crb LLn L ?????? m a 經(jīng)過(guò)動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，選擇雙條 LMY— 100*8 的矩形鋁母線可以滿足要求 第三部分 電氣二次部分 第一章 繼電保護(hù)作用以及對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)和短路故障是難以避免的，特別是大系統(tǒng)中的一些嚴(yán)重短路故障，可能使電氣設(shè)備由于遭到短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力作用而損壞，甚至使電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定運(yùn)行而造成系統(tǒng)崩潰。采用繼電保護(hù)裝置，借助斷路器自動(dòng)地，迅速地，有 選擇地切除故障原件，是防止電氣設(shè)備損壞和事故擴(kuò)大最為有效的方法。故障切除后可使非故障部分正常運(yùn)行，同時(shí)也使故障原件免于繼續(xù)受到損壞。當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生了不正常運(yùn)行情況時(shí)，繼電保護(hù)裝置能給出信號(hào)，以便及時(shí)處理，防止事態(tài)擴(kuò)大。繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行起著重要作用，擔(dān)負(fù)如此重要任務(wù)的繼電保護(hù)必須滿足四點(diǎn)基本要求： （ 1）選擇性 有選擇地將故障原件從電力系統(tǒng)中切除。 （ 2）速動(dòng)性 保護(hù)動(dòng)作力求迅速，快速切除故障，減少故障對(duì)電力設(shè)備和系統(tǒng)的影響。 （ 3）可靠性 該動(dòng)作時(shí)不能拒動(dòng)，不該動(dòng)作時(shí)不能誤動(dòng) （ 4）靈活 性 對(duì)于該保護(hù)裝置保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的任何故障，均應(yīng)敏銳的感覺(jué)出，并保證動(dòng)作，將故障切除。 第二章 保護(hù)配置方案設(shè)計(jì) 第一節(jié) 變壓器保護(hù)配置 34 變壓器差動(dòng)保護(hù)（相間、單相接地） 瓦斯保護(hù)、 過(guò)電流保護(hù) 零序電流保護(hù) 過(guò)負(fù)荷保護(hù) 零序過(guò)電壓保護(hù) 第二節(jié) 110kV 線路 接地距離保護(hù) 相間距離保護(hù) 第三節(jié) 10kV 線路 10kV 線路速斷保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)（相間） 第三章 保護(hù)整定計(jì)算的注意事項(xiàng) 第一節(jié) 保護(hù)方式的選擇 采用什么保護(hù)，主要視其能否滿足保護(hù)規(guī)程，所采用的保護(hù)能滿足規(guī)程要求時(shí)，就算合格，不滿足規(guī)程要求時(shí)，就必須采取措施使其符合要求，或改用其他保護(hù)方式。當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，在滿足速動(dòng)性前提下，可考慮采用保護(hù)相繼動(dòng)作以提高保護(hù)靈敏度。后備保護(hù)的動(dòng)作必須相互配合，要保證上一原件保護(hù)的動(dòng)作值大于下一原件的動(dòng)作值，且要留有裕度，以保證選擇性。 第二節(jié) 運(yùn)行方式的確定 繼電保護(hù)整定計(jì)算中用到最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式，在確定系統(tǒng)的最大最小運(yùn)行方式時(shí)，不考慮極少見的特殊運(yùn)行方式。除考慮網(wǎng)絡(luò)的接線方式，發(fā)生短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的短路電流最大和最小的運(yùn)行方式，以便計(jì)算保護(hù)的整定值 和效驗(yàn)其靈敏度。 第四節(jié) 短路點(diǎn)的確定 對(duì)距離保護(hù)需算出本線路末端，相鄰線路中部及相鄰線路末端短路時(shí)，最小短路電流，用以效驗(yàn)精工電流倍數(shù)和開環(huán)計(jì)算最大最小分支系數(shù)。對(duì) 10kV 線路計(jì)算本線路末端的最大最小短路電流。 第四章 110kV線路距離保護(hù)的整定計(jì)算 第一節(jié) 距離保護(hù)定值配合的基本原則 距離保護(hù)裝置具有階梯特性時(shí)，其相鄰上下級(jí)保護(hù)段之間應(yīng)該逐級(jí)配合，即兩配合段之間應(yīng)在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上相互配合。距離保護(hù)也應(yīng)與上、下相鄰的其他保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上相配合。 在某些特殊情況下，為了提高保護(hù)某段的靈敏度，或?yàn)榱思铀倌扯伪Ｗo(hù)切除故障的時(shí)間，可采用所謂“非選擇性動(dòng)作，再由重合閘加以糾正”的措施。 采用重合閘后后加速保護(hù)方式，達(dá)到保護(hù)配合的目的。 35 第二節(jié) 距離保護(hù) I 段整定計(jì)算 圖 一、距離保護(hù) I 段按躲過(guò)本線路末端故障計(jì)算，即 ?? 11. * XLkIdz ZkZ *25*=8? 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 t=0s 二、距離保護(hù) II 段： 按與相鄰線路距離保護(hù) I 段相配合，相鄰線路距離保護(hù) I 段定值為 ?? 22. * XLkIdz ZkZ *20*=? IdzfzkXLkIIdz ZkkZkZ in.39。11. ** ?? 為最小分支系數(shù)， S1取最大運(yùn)行方式 Z1min=++= S2取最小運(yùn)行方式 Z2max= 則助增系數(shù) = ???? a x2 m a x2m in1 Z ZZ 由此得出 ***. ??IIdzZ =(?) Klm= 1. ???LZZIIdz 靈敏度滿足要求 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tII=tI+?t= 三、距離保護(hù) III 段： 按躲過(guò)線路最大負(fù)荷時(shí)的負(fù)荷阻抗整定 線路最大負(fù)荷電流 =601A = ??601*3 110**3 110* m a (?) 2** . ?? z q dfk fhIIIdz kkk ZZ=33(?) 靈敏度校驗(yàn)： 36 作進(jìn)后備時(shí) klm= ??IIIdzZZ 作遠(yuǎn)后備時(shí) klm= a 1.XLfzXLIIIdzZkZ Z? ， S1取最小運(yùn)行方式 Z1max=++= S2取最大運(yùn)行方式Z2min= 則助增系數(shù) = ???? a x2 m a x2m in1 Z ZZ klm=*20* a 1. ??? XLfzXLIIIdzZkZ Z= 故靈敏度滿足要求。 第五章 10kV 線路電流保護(hù)的整定計(jì)算 圖 相間短路的電流電壓保護(hù)方式一般為 35kV 及以下網(wǎng)絡(luò)，這種方式通常由無(wú)時(shí)限電流速斷、帶時(shí)限電流速斷和過(guò)電流保護(hù)三部分按三段式原則組成 ,因本設(shè)計(jì) 10kV 線路無(wú)相鄰線路，故只設(shè)計(jì)無(wú)時(shí)限電流速斷、過(guò)電流保護(hù)二段保護(hù)。 第一節(jié) I 段無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 一、動(dòng)作電流：按躲過(guò)被保護(hù)線路末端短路的最大三相短路電流整定，即 最大運(yùn)行方式下被保護(hù)線路末端短路的最大三相短路電流： = 最小運(yùn)行方式下 ,S1=1300MVA,XS1= S2=150MVA,XS2= 并且變壓器為單列運(yùn)行，被保護(hù)線路末端短路的最大三相短路電流 = 本線路末端面紡廠 .m a x.` 1. * kIkIdz IkI ? =*= 二動(dòng)作時(shí)限：沒(méi)有人為的延時(shí)，可認(rèn)為延時(shí) 為 0s 第二節(jié) II段過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算 一、動(dòng)作電流：保護(hù)的動(dòng)作電流 Idz應(yīng)躲過(guò)線路上最大工作電流 Igmax整定，即 Igmax= 37 ??? * 2*2..1g m a zfz q dkdz IkkkI 二、敏度效驗(yàn) in. ???? dzklm IIk 三、動(dòng)作時(shí)限：比下一相鄰線路的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè) ?t 第六章 變壓器保護(hù)的整定計(jì)算 第一節(jié) 雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)整定 首先計(jì)算 BCH2 型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算，若靈敏 度不滿足要求，可改用BCH1 型。 一、按變壓器額定容量和各側(cè)額定電壓計(jì)算各側(cè)二次電流 luejxe nIkI ?2 變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流互感器 TA 變比及二次電流計(jì)算 名稱 各側(cè)數(shù)值 額定電壓 UN1=110kV UN2= 額定電流 Ie1=Sn/ 13nU =131A Ie1=Sn/ 23nU =1375A TA 的接線方式 ? ? TA 的計(jì)算變比 13nI /5=227/5 2nI /5=1375/5 TA 的選用變比 300/5=60 1500/5=300 各側(cè)二次電流 ?113TAnnI ?11TAnnI 由于 110kV 二次回路額定電流小于 10kV 側(cè)，故以 10kV 側(cè)為基本側(cè)。 二、計(jì)算各側(cè)外部短路時(shí)的短路電流值。 外部短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最大保護(hù)電 流為系統(tǒng)為最大運(yùn)行方式下，一臺(tái)主變斷開時(shí)的短路電流。 = 內(nèi)部短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最小保護(hù)電流為系統(tǒng)為最小運(yùn)行方式下，二臺(tái)主變并列運(yùn)行 38 時(shí)的短路電流。 = 三、計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流 按躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流計(jì)算，即 Idz=kkInt=*1375= 按躲過(guò)外部短路最大不平橫電流計(jì)算一次動(dòng)作電流 Idz=kk(kfzq*ktx*fwc+?U+?fp)=(1*1*++)*= 按躲過(guò)電流互感器二次回路斷線計(jì)算動(dòng)作電流 =1443A Idz==*1443=1876A 四、基本側(cè)差動(dòng)線圈匝數(shù) 。 取最大計(jì)算值為基本側(cè)動(dòng)作電流計(jì)算值 =*2623/300= 計(jì)算出基本側(cè)工作線圈匝數(shù)為 ..0. ???jbjdzjbcd IAWW 取基本側(cè)整定工作線圈匝數(shù) =6 匝 繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為 AW AWI Zjbdzjbjcd 106/60.. 039。 .. ??? 保護(hù)一次動(dòng)作電流 AknII jx jbTAjbjdzjbdz 3000300*10.39。 ... ??? 五、非基本側(cè)平衡線圈和工作線圈匝數(shù) （ 1）平衡線圈匝數(shù)計(jì)算 39 *6...2. .2.... ????? zjbcdfje jbezjbcdjsp WIIWW 選 非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)為 1匝 （ 2）工作線圈匝數(shù)計(jì)算 非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)為 Wg=+=1+6=7匝 六、相對(duì)誤差 ?fp 的計(jì)算 ?fp .. .. ???????? zcdjsp zPjsP WW WW 滿足要求 七、靈敏度效驗(yàn) 300*10 7875... m i n. ???? jbTAzjbdz kjxlm nI Ikk 滿足要求。 第二節(jié) 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算 電流原件整定 Idz=kk*Int/kf=*1375/=1941A 2 低電壓原件整定 Udz=(kk*kf)=(KK*KF)=*(*)= 3 負(fù)序電壓原件整定 按正常運(yùn)行 時(shí)的不平衡電壓整定，即 ==*= 靈敏度效驗(yàn) 電流原件 2= dI= 23 *7875= 9 4 16 8 2 02 m i n. ????dzlm IIk d 40 滿足要求 第三節(jié) 過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算 過(guò)負(fù)荷保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作與信號(hào)，按躲過(guò)變壓器額定電流 Int整定，即 Idz=kk/(kf*INT)=*1375= 動(dòng)作時(shí)限：變壓器過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大，一般取 910S 參考資料 《發(fā)電廠電氣部分》 范錫普 《發(fā)電廠變電所課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 《發(fā)電廠變電所電氣接線和布置》 《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（ 3 冊(cè)） 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （電氣一次部分） 《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》 （電氣一次部分） 《電力系統(tǒng)分析》 （暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)二冊(cè)） 《電力工程》 華中理工大學(xué)出版社 《變電所設(shè)計(jì)》（ 35～ 110kV） 丁毓山 《最新電力工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)用全書》 霍曉衛(wèi)