【正文】 電流大于最大不平衡電流。為了提高差動保護的靈敏度，又必須設法減少不平衡電流。 3．瓦斯保護 瓦斯保護又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 30 種基本的保護裝置。按 GB5006292 規(guī)定， 800kVA 及以上的一般油浸式變壓器和 400kVA 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。 瓦斯保護的主要元件是氣體繼電器。它裝設在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上，利用油浸式電力變壓器內(nèi)部故障時產(chǎn)生的氣體進行工作。它有兩個觸點：一個是“輕瓦斯觸點”，另一個是“重瓦斯觸點”。在變壓器正常運行時，氣體繼電器兩對觸點都是斷開的。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，“輕瓦斯觸點”接通。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，“重瓦斯觸點”接通。如果變壓器油箱漏油，“輕瓦斯觸點” 與“重瓦斯觸點”會先后接通。重瓦斯的動作值是按油流速度來整定的，對油浸自冷變壓器通常 整定在 米／秒。對于強迫油循環(huán)的變壓器整定為 米／秒。 瓦斯動作的主要優(yōu)點是動作快，靈敏度高，結構簡單，能反映變壓器油箱內(nèi)的各種故障，可靠性比較高，安裝簡單，其缺點是不能反映油箱以外故障（如變壓器套管以及引出線上的故障），因此瓦斯保護不能取代變壓器的其他保護。 規(guī)范還規(guī)定容量在 1000kVA 及以上的油浸式變壓器應裝設溫度保護。通常采用一個溫度繼電器安裝在變壓器的油箱壁上來測量油箱溫度，當油箱溫度超過允許值時，溫度繼電器的觸點接通，去觸發(fā)信號裝置發(fā)出預告信號。 4．過電流保護 當流過被 保護元件中的電流超過預先整定的某個數(shù)值時就使斷路器跳閘或給出報警信號的裝置稱為過電流保護裝置，它有定時限和反時限兩種。 反時限：接線簡單、經(jīng)濟，廣泛應用于 10KV 以下的中小型工廠供電系統(tǒng)，可同時實現(xiàn)電流速斷保護，動作時間較麻煩，誤差較大。 定時限：接線復雜，動作時間簡單，應用于 35KV 以上的供電系統(tǒng)。 過電流保護裝置的整定計算： 過電流保護裝置動作電流計算一般包括動作電流的計算，動作時限的整定和靈敏度的校檢。 (1)過電流保護裝置動作電流計算 過電流保護的最小起動電流必須按二個條件整定：一是必須躲過正常洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 31 工作 電流的最大負荷電流 maxI ，二是躲過外部故障切斷后各電動機的自起動電流。過電流保護裝置的一次側(cè)起動電流可按下式計算 maxIKKKI zqfkdz ? 式中： kK —— 可靠系數(shù)， DL 型繼電器取 ； GL 型繼電器取 ； fK —— 返回系數(shù)， DL 型取 ， GL 型取 ； zqK —— 電動機自起動系數(shù)。由實驗或?qū)嶋H運行數(shù)據(jù) 來確定，當可查時，可考慮將maxIKKKI zqfkdz ?取 3 ~ 4。 電流繼電器的動作電流為： m a xIKKKKiKIKKIzqfkjxdzijxdz j ?? 式中： jxK —— 接線系數(shù)； iK —— 電流互感器。 ????? KVKV AI dz ??? idzdz j kII （ 2）過電流保護的靈敏系數(shù) 規(guī)程要求中性點不接地系統(tǒng)在最小運行方式時，保護區(qū)末斷發(fā)生兩相短路時，可考慮系數(shù)不應小于 ～ ，即： ? ? ~ in2 ??dzdlm IIK ? ? ? ? in22 ?????dzdtm IIK 5．電流速斷保護 過電流保護裝置為了保證有選擇性 ,其整定時限必須逐級增加△ t 秒，越靠近電源，短路電流越大，而保護裝置動作時限也越長，這對設備安全運行非常不利，為彌補此缺點，可以采用瞬時動作的電流速斷保護配合使用。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 32 電流速斷保護的優(yōu)點是動作迅速，能縮短故障切除時間，其缺點是存在死區(qū)，不能保護整個線段，其保護范圍可由本線段短路電流分布曲線確定。電流速斷保護不能單獨使用，必須與過電流保護配合。速斷保護的動作 電流應按本線路末端在最大運行方式下發(fā)生短路的短路電流來整定。 ? ?3kkop IkI ? ? ? KAKAIkI kkop 0 2 1 ???? 速斷保護繼電器動作電流為： ? ? AKAIk kkI kTAkxkkop ?????? 式中 kK —— 可靠系數(shù)， DL 型繼電器取 ～ ， GL 型繼電器取 ～。 速斷保護的靈敏度是在系統(tǒng)最小運行方式下保護安裝處兩相短路電流? ? min21 ?kI 與其動作電流 opI 之比，即 ? ? SKAKAIIk opks ??? ? 電流速斷保護就是一種瞬時動作的過電流保護，也稱 瞬時 電流速斷保護。對于采用 DL 系列電流繼電器的速斷保護來說，就相當于定時限過電流保護中抽去時間繼電器，即在起動用的電流繼電器之后，直接接信號繼電器和中間繼電器，最后由中間繼電器觸頭接通斷路器的跳閘回路。圖 5是線路上同時裝有定時限過電流保護和電流速斷保護的電路圖，其中 KCKC KC KT、 KS1 構成定時限過電流保護， KC KC KC KS2和 KA 構成電流速斷保護。 由于保證斷路器動作選擇性而引 入可靠系數(shù) kK 后，速斷保護動作電流大于被保護范圍 末端的最大短路電流，使保護裝置不能保護全段線路而有一段死區(qū)，因而速斷保護不能做主保護，必需和過電流保護裝置配合使用，作為輔助保護是比較經(jīng)濟合理的。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 33 圖 72 定時限過電流保護和電流速斷保護 熔斷器FU 2W C WBKTKC 4保 護 回 路XB 1YTQFKA R1XB 2KS 1KT34121SA8KA73FU 1+W C控制回路KC 2KC 1KS 2KC 3KS 1 KS 2KC 6KC 5 信 號 回 路WATA2保護跳閘控制小母線速斷跳 閘回 路電流速斷保護 過電流KC 4TA12S2TA3TA2KC 1QFTA12S1定時限過電流保護 KC 6KC 5掉 牌 未 復 歸2S22S2KC 3KC 2TA32S1 2S1電流速斷與過電流保護電 流 回 路洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 34 第 8 章 防雷與接地 防雷保護 直擊雷保護 直擊雷過電壓：雷電直接擊中電氣線路、設備或建筑物而引起的過電壓，又稱直擊雷。在雷電的主放電過程中，其傳播速度極快（約為光速的50%10%），雷電壓幅值達 10100MV，雷電流幅值達數(shù)百千安，伴以強烈的光、熱、機械效應和危險的電磁效應以及強烈的閃絡放電，具有強烈的破壞性和對人員的殺傷性。 110KV 配電裝置、主變壓器為戶外布置、采用在構架上設置 2 支避雷針，及其余設備均為戶內(nèi)布置，采用配電樓屋頂設避雷帶，和避雷針聯(lián)合作為防直擊雷保護，確保戶外主變壓器、 110KV 配電裝置在其聯(lián)合保護范圍內(nèi)。避雷帶采用Ф 16 的熱鍍鋅圓鋼，避雷針與建筑物鋼筋隔離，并采用3 根引下線與主接地網(wǎng)相連接，連接點與其他設備接地點的電氣距離應滿足規(guī)范要求。 侵入波保護 雷電波入侵 (高電 位侵入 ):架空線路遭受雷擊或感應累的影響 ,在線路上形成沿線路傳播的高電壓行波 .此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進入電氣設備造成過電壓。據(jù)統(tǒng)計城市中雷擊事故的 50%70%是由于這種雷電波侵入造成的。因此，在工廠中應予以重視，對其危害給予足夠的防護。為防止線路侵入雷電波的過電壓，在 110KV 進線， 10KV 母線橋及 10KV 每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。為保護主變壓器中性點絕緣，在主變110KV 側(cè)中性點裝設氧化鋅避雷器。 10KV 并聯(lián)電容器根據(jù)規(guī)定裝設氧化鋅避雷器保護。 避雷器的裝設 （ 1）配電裝置的每組母 線上，應裝設避雷器，但進出線裝設避雷器時除外。 （ 2）旁路母線上是否需要裝設避雷器，應視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足要求而定。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 35 （ 3） 220KV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。 （ 4）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設置一臺避雷器。 （ 5）下列情況的變壓器中性點應裝設避雷器 1）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關時。 2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單 進線且為單臺變 壓器運行時。 3）接地和經(jīng)消弧線圈 接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上。 （ 7） SF6 全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設避雷器。 （ 8） 110— 220KV 線路側(cè)一般不裝設避雷器。 接地裝置的設計 本變電站主接地網(wǎng)以水平接地體加垂直地極構成，水平接地體采用Ф16 熱鍍鋅圓鋼，垂直接地極用∠ 50 50 2500 和∠ 50 50 3000 兩種長度的熱鍍鋅角鋼，布置盡量利用配電室以外的空地。變電站主接地網(wǎng)的接地電阻應滿足 R≤ 。如實測接地電阻值不能滿足要求，則需擴大接地網(wǎng)面積或采取其他降阻措施。 所有設備的底座或基礎槽鋼均采用Φ 16 的熱鍍鋅圓鋼焊接并接入主接電網(wǎng)，與主接地網(wǎng)可靠焊接。帶有二次繞組的設備底座應采用兩根接地引下線，與電網(wǎng)兩個不同點可靠焊接。施工中應保證避雷針（網(wǎng)）引下線與主接地網(wǎng)的地下連接點至變壓器和 10KV 及以下設備的接地線與接地網(wǎng)的地下連接點沿接地體的長度不小于 15m。 變電站四周與人行道相鄰處，設備與主網(wǎng)相連接的均壓帶。 主控室內(nèi)采取防靜電接地及保護接地措施。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 36 結 論 變電站設計是一個思維創(chuàng)造與運用的過程，在這個過程中，我做到了學以致用，使設計思維在設計中得到鍛煉和發(fā)展。在相關資料的幫助下，能結合自己的思路去設 計。有許多地方是不懂的，但在老師的指導與幫助下得以解決。 在設計期間，自己動手查閱了大量的資料，一方面，充分地檢驗自己的設計能力，豐富了自己在電氣設計特別是變電站設計方面的知識，為自己將來從事該專業(yè)工作打下了堅實的基礎；另一方面，使我體會到搞設計或科研需要具備嚴謹求實、一絲不茍和勇于獻身的精神。這次的設計，我最大的收獲就是學到了變電站的設計步驟與方法，還有學會了如何使用資料。 “路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”，設計雖然完成了，但我只是掌握了變電站設計中很少的一部分知識，還有很多深奧的專業(yè)知識等著我們?nèi)ネ诰?、去探索、去學習。我也將會在今后的工作學習中不斷充實自己，不斷完善自己的專業(yè)知識，為自身的發(fā)展打下堅實的基礎。由于所學知識和時間有限，加上缺乏實踐經(jīng)驗，在設計過程中難免出現(xiàn)錯誤，敬請各位專家和老師批評指正。在設計期間，指導老師給了我悉心指導，幫我解決了很多技術困難，使我能順利完成設計任務，圓滿結束三年的大學學習生活，在此表示衷心的感謝！ 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 37 謝 辭 這次的畢業(yè)設計 ,時間長、內(nèi)容多，幾乎涵蓋了大學中所學的知識。我經(jīng)過了從收集資料、設計、繪圖、審核的整個過程。三個月的時間既充實又緊張。設計過程中，我獲得了綜 合運用過去所學過的大部分課程進行設計的基本能力。 在老師的指導下 ,經(jīng)過近一個月的努力下 110KV 變電站終于設計完成了，在此我對老師給予幫助表示衷心的感謝 ,并且感謝曾給予我?guī)?助的同學。 我要真誠的感謝劉翠香老師給予我的指導，在設計過程中里老師嚴格督促我的畢業(yè)設計進度，及時的幫助我解決在設計中遇到的各種問題，在設計中一直對我嚴格要求，在整個畢業(yè)設計過程中都給我耐心的指導和講解，并主動為我提供各種相關網(wǎng)站收集技術資料， 李老師淵博的學識，優(yōu)秀的師德，深厚的學術造詣和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度使我受益匪淺 ！ 在這次畢業(yè)設計中我同 樣還要感謝我的同學以及幫助我的學長，在他們共同的幫助下我才漸漸的從迷茫中走出來。 在此致以衷心的感謝。最后，感謝自動化學院的所有老師，在我完成學業(yè)的過程中提供的指導和幫助。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 38 參考文獻 [1] 何仰贊 .電力系統(tǒng)分析，華中科技大學出版社 [2] 姚春球 .發(fā)電廠電氣部分，電力工業(yè)出版社 [3] 周澤存 .高電壓技術，電力工業(yè)出版社 [4] 劉介才 工廠供電 .第 3 版 . 機械工業(yè)出版社， 1997 [5] 蘇文成 工廠供電 .第 1 版 . 機械工業(yè)出版社， 1981 [6] 蘇文成 工廠供電 .第 2 版 . 機械工業(yè)出版社， [7] 劉紹俊 高壓電器 — 北京：機械 出版社 .1982 [8] 嚴璋 電氣絕緣在線監(jiān)測技術 [M].北京：中國電力出版社 . 1995 [9] 黃益莊 變電站綜合自動化技術 — 北京 :中國電力出版社 .2021 [10] 毛力夫 發(fā)電廠變電站電氣設備 中國電力出版社 [11] 郭碧紅 揚曉紅 我國電力設備在線檢測技術的開發(fā)與應用狀況分析 [J].電網(wǎng)技術 .(8)： 6567 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 39 附 錄一 主接線圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 40 附錄二