【正文】 是指發(fā)生了屬于它該動作的故障，它能可靠動作，而在不該動作時，它能可靠不動。即不發(fā)生拒絕動作也不發(fā)生錯誤動作 [7]。 變壓器的繼電保護圖 71 故障網(wǎng)絡(luò)圖圖 71 所示為故障網(wǎng)絡(luò)簡略圖。：高壓母線側(cè)三相短路電流為 (3)k?1200/5A，繼電器采用 DL110 型，接成兩相兩繼電器方式。下面整定該繼電器的動作電流，動作時限和速斷電流倍數(shù)。過電流保護動作電流的整定： ，， 240/ ???)3A/(k52ITNLmax ???。故其動作電流： .動作電流整定為 4A。①過電流保護動作時限的整定：由于低壓母線側(cè)三相短路電流為 ，則 KA2 點發(fā)生三相短路時的電kA5.)3(k?I石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文23流為： (2) ????IKI查故對 KA2 的動作電流整定為： ?In對 KA2 點整定時限為 ，則 KA2 的實際動作時間為 =。則 KA1 實際動39。2t作時間為 = += 的 10 倍動作電流為 。所以需裝設(shè)電流速斷按保護。39。1t39。2②電流速斷保護速斷電流倍數(shù)整定： ???/,故其速斷電流為： ??II因此速斷電流倍數(shù)整定為： 8..3opqbIn電流速斷保護靈敏系數(shù)的檢驗： ????I??KI因此其保護靈敏系數(shù)為： ???IS根據(jù) GB500621992 規(guī)定，電流保護（含電流速斷保護）的最小靈敏系數(shù)為，這里的靈敏系數(shù)滿足要求。不需裝設(shè)差動保護。③過負荷保護：動作電流 按躲過線路的額定一次電流 來整定，其計算為：)(oplI ，動作時間取 1015s。..???：瓦斯保護是變壓器的主要保護,能有效地反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障。輕瓦斯繼電器由開口杯、干簧觸點等組成,作用于信號。重瓦斯繼電器由擋板、彈簧、干簧觸點等組成,作用于跳閘。正常運行時，瓦斯繼電器充滿油,開口杯浸在油內(nèi)，處于上浮位置，干簧觸點斷開。當變壓器內(nèi)部故障時，故障點局部發(fā)生過熱,引起附近的變壓器油膨脹，油內(nèi)溶解的空氣被逐出，形成氣泡上升，同時油和其它材料在電弧和放電等的作用下電離石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文24而產(chǎn)生瓦斯。當故障輕微時，排出的瓦斯氣體緩慢地上升而進入瓦斯繼電器，使油面下降，開口杯產(chǎn)生的支點為軸逆時針方向的轉(zhuǎn)動，使干簧觸點接通,發(fā)出信號。當變壓器內(nèi)部故障嚴重時，產(chǎn)生強烈的瓦斯氣體，使變壓器內(nèi)部壓力突增，產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊檔板，檔板克服彈簧的阻力，帶動磁鐵向干簧觸點方向移勸，使干簧觸點接通，作用于跳閘 [7]。 電力線路的繼電保護 高壓線路側(cè)繼電保護①在此選用 DL110 型繼電器。由以上條件得計算數(shù)據(jù)：變壓器一次側(cè)過電流保護的 10 倍動作時限整定為 ；過電流保護采用兩相兩繼電器式接線；高壓側(cè)線路首端的三相短路電流 ；變比為 1200/5A 保護用電流互感器動作電流為5A。下面對高壓母線處的過電流保護裝置進行整定（高壓母線處繼電保護用電流互感器變比為 1200/5A） 。整定 KA2 的動作電流故 ????.IKI根據(jù) GL25/10 型繼電器的規(guī)格，動作電流整定為 3A 。整定 KA1 的動作時限：母線三相短路電流 反映到 KA2 中的電流：kI (2) ???IK對 KA2 的動作電流 的倍數(shù)，即：kIopI .)k(2In對 K2 點整定定時間為 ，則 KA2 的實際動作時間為 =。則 KA1 實際39。2t動作時間為 = += 的 10 倍動作電流為 。無需裝設(shè)電流速斷保護。39。1t39。2②過負荷保護：動作電流 按躲過線路的計算電流 來整定，其計算為：)(oplI 30I，動作時間取 1015s。 ???.IKl 側(cè)線路繼電保護：石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文25①低壓母線側(cè)三相短路電流為 (3)k?比為 6000/5A，繼電器采用 DL—10/5 型，接成兩相兩繼電器方式。下面整定該繼電器的動作電流，動作時限和速斷電流倍數(shù)。取 ，， 20/?)3/(k52ITNLmax ????。 根據(jù) DL—10/5 型繼電器的規(guī)格，動作電流整定為 8A。整定 KA2 的動作時限：母線三相短路電流 反映到 KA2 中的電流：kI (2) ???kIK對 KA2 的動作電流 的倍數(shù)，即：kIopI (2)In對 K2 點整定時限為 ，則 KA2 的實際動作時間為 =。則 KA1 實際動39。2t作時間為 = += 的 10 倍動作電流為 。需裝設(shè)電流速斷保護。39。1t39。2電流速斷保護速斷電流倍數(shù)整定 A19470kmax?I故其速斷電流為： ??.KI因此速斷電流倍數(shù)整定為： ?In②過負荷保護：動作電流 按躲過線路的計算電流 來整定，其計算為：)(oplI 30I，動作時間取 10s15s。. ???I 母線保護母線配置的保護有：母線差動保護。為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護都是按差動原理構(gòu)成的。實現(xiàn)母線差動保護必須考慮在母線上一般連接較多的電氣元件，因此，就不能向發(fā)電機的差動保護那樣，只能用簡單的接線加以實現(xiàn)。但不管母線上元件有多少，實現(xiàn)差動保護石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文26的基本原則仍是適用的，即：(1)在正常運行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有的連接元件中，流入的電流和流出的電流相等；(2)當母線上發(fā)生故障時，所有與母線連接的元件都向故障點供給短路電流或流出殘留的負荷電流，按基爾霍夫定律；(3)從每個連接元件中電流的相位來看，在正常運行及外部故障時，至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的。具體來說，就是電流流入的元件和電流流出的元件中電流的相位相反。當母線故障時，除電流等于零的元件以外，其他元件中的電流是接近同相位的。根據(jù)原則(1)和原則 (2)可構(gòu)成電流差動保護，根據(jù)原則(3)可工程電流比相式差動保護 [7]。 二次接線圖圖 72 二次接線圖圖 72 所示為繼電保護的二次接線圖，包括過電流保護和電流速斷保護。石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文27第 8 章 防雷接地設(shè)計 防雷設(shè)計 防雷設(shè)計原則已在輸電線路上形成的雷閃過電壓，會沿輸電線路運動至變電所的母線上，并對于母線有連接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電入侵波過電壓的主要措施。雙繞組在正常運行時可能存在只有高、低壓繞組工作低壓繞組開路的情況，這在防雷中帶來了需要特別考慮的問題。在雙繞組變壓器中，若低壓繞組開路，則 C2很?。▋H為其對地電容） ，靜電分量可能危及低壓繞組的絕緣，故應(yīng)采取防雷措施。考慮到靜電分量將使低壓繞組三相的電位同時升高，故只要在任意相繞組直接出口處裝設(shè)一個避雷器即可 [8]。 避雷器的選擇閥式避雷器應(yīng)按下列條件選擇：型式：選擇避雷器型式時，應(yīng)考慮被保護電器的絕緣水平和使用特點，按表 81所示進行選擇。表 81 避雷器類型型號 型式 應(yīng)用范圍FS 配電用普通閥型 10kV 以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ 電站用普通閥型 3~220kV 發(fā)電廠、變電站配電裝置FCZ 電站用磁吹閥型 及需要限制操作的 220kV FCD 旋轉(zhuǎn)電機用磁吹閥型 用于旋轉(zhuǎn)電機（屋內(nèi)）：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。：按照使用情況，校驗避雷器安裝地點可能出現(xiàn)的最大導線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓） 。：在中性點絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運行相電壓的 倍。在中性點直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運行相電壓的 3 倍。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的 倍。：一般國產(chǎn)閥式避雷器的保護特性與各種電器的具有均石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文28可配合，故此項校驗從略。根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；135kV 線路側(cè)一般裝設(shè)避雷器。本工程采用 110kV 配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針， 10kV 配電裝置設(shè)獨立避雷針進行直接保護為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器，且沒有串聯(lián)間隙，保護特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程 110kV 系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。 側(cè)避雷器的選擇和校驗(1)型式選擇： 根據(jù)設(shè)計規(guī)定選用 FCZ 系列磁吹閥式避雷器。(2)額定電壓的選擇： kVUNS10?因此選 FCZ110 避雷器，其參數(shù)如表 82 所示：表 82 避雷器參數(shù)工頻放電電壓有效值（kV）型號 額定電壓（kV）滅弧電壓有效值（kV） 不小于 不大于沖擊放電電壓峰值（）不大于s?（kV）沖s?20/8擊殘壓不大于（kV）FCZ110 110 126 255 290 345 365(3)滅弧電壓校驗：最高工作允許電壓： .???NmU直接接地： kV，滿足要求。2680?dhCU(4)工頻放電電壓校驗：下限值： ??xggfxk上限值： kV＜290kV，上、下限值均滿足要求。?gfxgfsU(5)殘壓校驗： kV＜365kV ，滿足要求。??mhbck(6)沖擊放電電壓校驗：＜365kV，滿足要求。VUbc36?所以，所選 FCZ110 型避雷器滿足要求。 側(cè)避雷器的選擇和校驗石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文29(1)型式選擇： 根據(jù)設(shè)計規(guī)定選用 FS 系列普通閥式避雷器。(2)額定電壓的選擇： kVUNS10?因此，選擇 FS—10 型磁吹閥式避雷器，其參數(shù)如表 83 所示。表 83 FS10 主要技術(shù)數(shù)據(jù)工頻放電電壓有效值(kV)型式 額定電壓（kV）滅弧電壓有效值（kV）不小于 不大于沖擊放電電壓峰值（?）不大于（kV）s20/8沖擊殘壓不大于（kV）FS—10 10 26 31 50 50(3)滅弧電壓校驗最高工作允許電壓： .???NmU直接接地： kV，滿足要求。62?dhCU(4)工頻放電電壓校驗下限值： 上限值： kV＜31kV，上、下限值均滿足要求。.???gfxgfs(5)殘壓校驗： kV＜50kV ，滿足要求。(6)沖擊放電電壓校驗： kV＜50kV，滿足要求。bccfd故所選 FS—10 閥式避雷器合格。 避雷針的配置：(1)獨立式避雷針宜裝設(shè)獨立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻 。當有困難時，可將該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但避雷針??10eR與主接地網(wǎng)的地下連接點沿接地線的長度不得小于 15m。(2)獨立式避雷針與變配電裝置在空氣中的間距 ，且 ；??md51?獨立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離 ，且i3，式中 為沖擊接地電阻。md32?iR：首先應(yīng)根據(jù)變電所設(shè)備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求。石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文30(1)電壓 110kV 及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000 m 的地區(qū)，宜裝設(shè)獨立的避雷針。?(2)獨立避雷針（線）宜設(shè)獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過 10 。?(3)35kV 及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。(4)在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點在地址中距離很難達到不小于 15m 的要求 [8]。 接地設(shè)計隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中對接地裝置的要求越來越嚴格，變電所接地系統(tǒng)直接關(guān)系到變電所的正常運行，更涉及到人身與設(shè)備的安全。然而由于接地網(wǎng)設(shè)計考慮不全面、施工不精細、測試不準確等原因，近年來，發(fā)生了多起地網(wǎng)引起的事故，有的不僅燒毀了一次設(shè)備，而且還通過二次控制電纜竄入主控室，造成了事故擴大，故接地網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起到非常重要的作用。 接地設(shè)計的原則按接地裝置內(nèi)、外發(fā)生接地故障時，經(jīng)接地裝置流入地中的最大短路電流所造成的接地電位升高及地面的電位分布不至于危及人員和設(shè)備的安全，將變電站范圍的接觸電位差和跨步電位差限制在安全值之內(nèi)的原則，進行本變電站接地裝置的設(shè)計。，在接地設(shè)計中要滿足電力行業(yè)標準 DL/T6211997《 交流電氣裝置的接地》中 R≤2022/I 是非常困難的?，F(xiàn)行標準與原接地規(guī)程有一個很明顯的區(qū)別是對接地電阻值不再規(guī)定要達到 ，而是?允許放寬到 5 ，但這不是說一般情況下，接地電阻都可以采用 5 ，接地電阻放?寬是有附加條件的，即：防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害，應(yīng)采取各種隔離措施?？紤]短路電流非周期分量的影響，當接地網(wǎng)電位升高時，310kV 避雷器不應(yīng)動作或動作后不應(yīng)損壞。應(yīng)采取均壓措施，并驗算接觸電位差和跨步電位差是否滿足要求 ,施工后還應(yīng)進行測量和繪制電位分布曲線。，為了滿足以上要求，還是得把接地電阻值盡量減小。接地電阻的合格值既不是 ，也不是 5 ，而應(yīng)根據(jù)工程的具體條件，?在滿足附加條件要求的情況下，不超過 5 都是合格的 [8]。石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)論文31 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析110kV 及以下變電站地網(wǎng)網(wǎng)格布置采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，接地帶布置按經(jīng)驗設(shè)計，水平接地帶間距通常為 5m～8m。除了在避雷針（線）和避雷器需加強分流處裝設(shè)垂直接地極外，在地網(wǎng)周邊和水平接地帶交叉點設(shè)置 ～3