【導(dǎo)讀】取自萬源城區(qū)35kV變電站的工程應(yīng)用。理論與實際有效地結(jié)合，具備了實用性、科。自城區(qū)35kV變電站投入使用以來，為城區(qū)做出了重要貢獻。對此題目的設(shè)計除了注重實際應(yīng)用外，還應(yīng)考慮可靠性、經(jīng)濟性和電能的質(zhì)量。如線路保護、接地。保護、變壓器保護等保護的有關(guān)問題及其設(shè)備元件的選擇。此題目的設(shè)計涉及《發(fā)電廠電氣部分》、《電。力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)繼電保護》、等所學(xué)習(xí)過的課程及相關(guān)內(nèi)容。應(yīng)具備一定的設(shè)計能力，但是由于缺乏經(jīng)驗，知識體系的不夠完善等多種原因，適用于估算。過程中，所得理論結(jié)果只要與實際偏差不大，對整個電力系統(tǒng)不產(chǎn)生重大的影響，是可行的。老師給予批評指正，使本設(shè)計更加完善。流速斷保護和過電流保護的設(shè)計計算；本變電站采用避雷針防直擊雷保護。

　　

【正文】 力電容器在圖中所示位置進行無功補償時，線路 WL1 輸送無功功率仍為無功功率，即 L? ，而變壓器輸送的無功功率則為 CL Q ?? ，線路 WL1 輸送的無功功率則為 CTL ??? ，因此，電源只需向電力負荷提供 ）（ CL J ??? PS 的功率。 西華大學(xué) 生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 31 并聯(lián)電力電容器補償?shù)脑韴D 通過以上可知并聯(lián)電力電容器降低了通過輸電線路及變壓器的功率（ 或電流），同時也減少了對發(fā)電機無功功率的需求量 。 七、 防雷保護及接地 避雷器是用于保護電力系統(tǒng)各種電氣設(shè)備的絕緣免受線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓的損害，是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要保護設(shè)備之一。 目前國內(nèi)使用的避雷器有保護間隙避雷器、管型避雷器、閥型避雷器、氧化鋅避雷器等四種類型。氧化鋅避雷器是當(dāng)前最先進的過電壓保護設(shè)備，是傳統(tǒng)碳化硅閥式避雷器的升級換代產(chǎn)品，用來保護電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的絕緣免受過電壓損壞。對 城區(qū)變電站 準(zhǔn)備選用氧化鋅避雷器。 根據(jù)下面的計算原理： 單支避雷針的 保護范圍如圖所示。圖中，避雷針高為 h，避雷針在地面上的保護半徑為 ；在被保護物高度為 xh 時， xh 水平面上的保護半徑 xr 。 圖 3－ 3 按以下公式計算確定： 計算如下： 地面上的保護半徑為： r= 式中： r 保護半徑 h針高 西華大學(xué) 生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 在被保護物高 xh 水平面上的保護半徑 a) 當(dāng)： hx≥ h/2 ()x x ar h h p h p? ? ? 當(dāng)： xh h/2 時 , (1 .5 2 )xxr h h p?? b) 式中 : xr 避雷針在 xh 水平面上的保護半徑（米） xh 被保護物的高度（米） ah 避雷針的有效高度（米） p高度影響系數(shù)， h≤ 30 米 p=1， 30 h ≤ 120 米時 h? 可得出下面的選擇設(shè)備 35kV 母線上的避雷器選擇： 型號 額定電壓 （ kV） 系統(tǒng)額定電壓（ kV） Y5WZ42/134 42 35 10kV 母線上的避雷器選擇： 型號 額定電壓（ kV） 系統(tǒng)額定電壓（ kV） HY5WZ17/45 17 10 以上避雷器型號均滿足要求。 八、 變壓器保護及整定計算 （一）、 保護的類型 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。由于大容量的電 力變壓器是十分昂貴的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度來考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護裝置。根據(jù)故障類型和不正常 西華大學(xué) 生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 運行狀態(tài)的不同，對變壓器的保護分為以下幾種類型： 瓦斯保護 瓦斯保護是油浸式變壓器的主保護之一。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，保護裝置應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生瓦斯時，瓦斯保護宜動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。對于高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器的線路 — 變壓器組，未采取使瓦斯保護能切除變壓器內(nèi)部故障的技術(shù)措施時，瓦斯保護可僅動作于信號。帶負荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置 ,應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護 。輕微瓦斯動作于信號 ,大量瓦斯動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。 縱差動保護 當(dāng)變壓器繞組和引出線發(fā)生相間短路以及變壓器發(fā)生匝間短路時 ,其保護應(yīng)瞬時動作。當(dāng)容量在 2020kVA 及以上的變壓器用電流速斷保護靈敏性不符合要求時 ,應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護?？v差動保護動作后 ,應(yīng)跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。 電流速斷 圖 （ 1） 、構(gòu)成變壓器縱差動保護的基本原則 由于變壓器各側(cè)的額定電流不同 ,因此 ,為了保護縱差動保護的正確工作 ,就必須適當(dāng)選擇各側(cè)電流互感器的變比 ,使得在正常運行和外部故障時 ,兩個二次電 流相等。 （ 2） 、主變壓器縱差動保護的特點 變壓器的縱差動保護需要躲開流過差動回路中的不平衡電流 ,不平衡電流的產(chǎn)生原因有 5個 ,如下： 1） 由變壓器勵磁涌流 LYI 所產(chǎn)生的不平衡電流 當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時 ,有可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁涌流。 信號 西華大學(xué) 生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 勵磁涌流的大小與衰減時間、外加電壓的相位、鐵心中剩磁的大小和方向、電源容量的大小、回路的阻抗、變壓器容量的大小以及鐵心性質(zhì)等有關(guān)系。 勵磁涌流有很大成分的非周期分量 ,有大量的高次諧波且是以二次諧波為主 ,波形之間出現(xiàn)間斷的特點 ,為了防止勵磁涌流的影響 ,采用有速飽和鐵心的差動繼電器。 2）由變壓器側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流 3）由計算變比與實際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流 4）由互感器型號不同而產(chǎn)生的不平衡電流 由于兩側(cè)電流互感器型號不同 ,它們的飽和特性、勵磁涌流也就不同 ,因此 ,在差動回路中所產(chǎn)生的不平衡電流也就較大。 5）由變壓器帶負荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流 后備保護 對于由外部相間短路引起的變壓器過電流，可采用的后備保護為： 對單側(cè)電源的雙繞組變壓器 ,高、低壓側(cè)各裝設(shè)三段復(fù)合電壓閉鎖過流保 護 ,每段均為一個時限，保護帶時限動作于跳閘。 過負荷保護 對于 400kVA 及以上的變壓器，數(shù)臺并聯(lián)運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源，用根據(jù)可能過負荷的情況裝設(shè)過負荷保護。過負荷保護應(yīng)接于一相電流上，帶時限動作于信號。在無人值班變電站，必要時過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷。 過勵磁保護 高壓側(cè)電壓為 500KV 及以上的變壓器，對頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護。在變壓器允許的過勵磁范圍內(nèi)，保護作用于信號，當(dāng)過勵磁超過允許值時，可動作于跳閘。過勵磁保護反應(yīng)于實際 工作磁密和額定工作磁密之比而動作。 其他保護 對變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用信號或動作于跳閘的裝置 西華大學(xué) 生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 參考文獻 [1] 黃純?nèi)A編著 . 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料 .水利水電出版社， 1987，第一版 [2] 周文俊 編著 .電氣設(shè)備實用手冊 .中國水利水電出版社 .1999 年 [3] 黃益莊 編著 . 變電站綜合自動化技術(shù) . 中國電力出版社， 2020，第一版 [4] 國電自動化研究院（南瑞集團） .RCS— 9000 變電站綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)使用 [5] 王輯祥，梁志堅 編著 . 電氣接線原理及運行 . 中國電力出版社 .2020 年 [6] 熊信銀 編著 .發(fā)電廠電氣部分（第三版） . 中國電力出版社 .2020 年 [7] 李佑光，林東 . 電力系統(tǒng)繼電保護原理及新技術(shù) . 科學(xué)出版社 . 2020 年 [9] 何仰贊，溫增銀 .電力系統(tǒng)分析（第三版）華中科技大學(xué)出版社 .2020 年