【正文】 啟動(dòng)事故信號(hào)；當(dāng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況或操作電源故障時(shí)，啟動(dòng)預(yù)告信號(hào)。事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)都有音響和燈光兩種信號(hào)裝置，音響信號(hào)可喚起值班人員的注意，燈光信號(hào)有助于值班人員判斷故障的性質(zhì)和部位。為了從音響上區(qū)別事故，事故信號(hào)用蜂鳴器，預(yù)告信號(hào)用電鈴發(fā)出音響。 本章小結(jié)斷路器和中央信號(hào)是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。本章以其為具體研究對(duì)象，闡述了斷路器控制的類型、對(duì)斷路器控制電路的基本要求，并畫(huà)出了斷路器控制流程圖，編出了斷路器控制的梯形圖程序，而且還利用ADP軟件編寫(xiě)了斷路器控制畫(huà)面、變電站電氣主接線畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)了用觸摸屏控制PLC程序的運(yùn)行；此外，本章還對(duì)中央信號(hào)類型、信號(hào)回路應(yīng)滿足的基本要求作了闡述，并編出了事故音響電路的梯形圖程序。由于PLC性能非常優(yōu)越，從而使斷路器、中央信號(hào)動(dòng)作的準(zhǔn)確性和可靠性得以保證。PLC的使用使其操作方便，維護(hù)工作量少，且二次回路簡(jiǎn)單。本次實(shí)驗(yàn)未能輸人、輸出更多的信號(hào)，若投人應(yīng)用，只需將PLC的觸點(diǎn)通過(guò)擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展，或者直接選用多I/O的PLC即可。第二部分 繼電保護(hù) 第六章 概論 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概論由于電力系統(tǒng)是一個(gè)整體，電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的，各設(shè)備之間都有電或磁的聯(lián)系。因此，當(dāng)某一設(shè)備或線路發(fā)生短路故障時(shí)，在瞬間就會(huì)影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的其它部分，為此要求切除故障設(shè)備或輸電線路的時(shí)間必須很短，通常切除故障的時(shí)間小到十分之幾秒到百分之幾秒。只有借助于裝設(shè)在每個(gè)電氣設(shè)備或線路上的自動(dòng)裝置，即繼電保護(hù)，才能實(shí)現(xiàn)。因此，繼電保護(hù)的基本任務(wù)有：（1） 當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)能自動(dòng)地、迅速地和有選擇性地動(dòng)作，使斷路器跳閘，將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，并使系統(tǒng)無(wú)故障的部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，使故障的設(shè)備或線路免于繼續(xù)遭受破壞。（2） 當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況時(shí)，根據(jù)不正常運(yùn)行情況的種類和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件，繼電保護(hù)裝置則發(fā)出信號(hào)，以便由值班人員及時(shí)處理或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。 對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作的基本要求繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。（1）選擇性 所謂繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)裝置將故障切除。(2) 速動(dòng)性所謂速動(dòng)性就是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障,對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大的意義。(3) 靈敏性所謂繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反映能力。(4) 可靠性所謂保護(hù)裝置的可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障該保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，不應(yīng)該由于它本身的缺陷而拒絕動(dòng)作；而在不屬于它動(dòng)作的任何情況下，則應(yīng)該可靠不動(dòng)作。 繼電保護(hù)的構(gòu)成繼電保護(hù)裝置可視為由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等組成，如圖11所示，各部分功能如下:圖11 模擬型繼電保護(hù)裝置原理框圖（1）測(cè)量部分測(cè)量部分是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)的部件。（2）邏輯部分邏輯部分是根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。（3）執(zhí)行部分執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的對(duì)外操作的任務(wù)的部件。如檢測(cè)到故障時(shí)，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘；在不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出告警信號(hào)；在正常運(yùn)行時(shí)，不產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)。第七章 220KV電網(wǎng)元件參數(shù)的計(jì)算 設(shè)計(jì)原則和一般規(guī)定變電站繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大起了重要作用。應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二次部分）原則或?qū)彾ǖ南到y(tǒng)接線及要求進(jìn)行變電站繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（SDJ683）》、《110~220kV變電站繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置運(yùn)行條例》等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置由于本身的特點(diǎn)和重要性，要求采用成熟的特別是符合我國(guó)電網(wǎng)要求的有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)。變電站繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、安全性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。要結(jié)合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、實(shí)驗(yàn)等方面采取綜合措施，突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達(dá)到保證變電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 220KV變電站元件參數(shù)計(jì)算原則1．標(biāo)幺值的概念 （1）參數(shù)計(jì)算需要用到標(biāo)幺值或有名值，因此做下述簡(jiǎn)介。在標(biāo)幺制中，單個(gè)物理量均用標(biāo)幺值來(lái)表示，標(biāo)幺值的定義如下：標(biāo)幺值=實(shí)際有名值（任意單位）/基準(zhǔn)值（與有名值同單位）當(dāng)選定電壓、電流、阻抗和功率的基準(zhǔn)值分別為UB、IB、ZB和SB時(shí),相應(yīng)的標(biāo)幺值為：U*=U/UB （21） I*=I/IB （22）Z*=Z/ZB （23）S*=S/SB （24） 使用標(biāo)幺值,首先必須選定基準(zhǔn)值。電力系統(tǒng)的各電氣量基準(zhǔn)值的選擇,在符合電路基本關(guān)系的前提下,原則上可以任意選取，但四個(gè)基準(zhǔn)值只能任選兩個(gè)，其余兩個(gè)則由上述關(guān)系式?jīng)Q定。至于先選定哪兩個(gè)基準(zhǔn)值，原則上沒(méi)有限制,但習(xí)慣上多選定UB 和SB。這樣電力系統(tǒng)主要涉及三相短路的IB、ZB, 可得 IＢ＝ＳＢ／UＢ （25）ＺＢ＝UＢ／ＩＢ＝U178。B／ＳＢ （26）UＢ和ＳＢ原則上選任何值都可以，但應(yīng)根據(jù)計(jì)算的內(nèi)容及計(jì)算方便來(lái)選擇。通常UB多選為額定電壓或平均額定電壓，ＳB可選系統(tǒng)的或某發(fā)電機(jī)的總功率；有時(shí)也可取一整數(shù)，如100、1000MVA等。（2）標(biāo)幺值的歸算本網(wǎng)絡(luò)采用近似計(jì)算法近似計(jì)算：標(biāo)幺值計(jì)算的近似歸算是用平均額定電壓計(jì)算。標(biāo)幺值的近似計(jì)算可以就在各電壓級(jí)用選定的功率基準(zhǔn)值和各平均額定電壓作為電壓基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。結(jié)合本網(wǎng)絡(luò)選取基準(zhǔn)值：SB=1000MVA ； UB=230KV； 變壓器參數(shù)的計(jì)算及其選擇(1) 雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算公式：雙繞組變壓器電抗有名值： （29）雙繞組變壓器電抗標(biāo)幺值： （210）式中： ——變壓器短路電壓百分值。 ——發(fā)電機(jī)的額定電壓。 ——基準(zhǔn)電壓230kv?！鶞?zhǔn)容量1000MVA。 ——變壓器額定容量.(2) 三繞組變壓器參數(shù)的計(jì)算公式1）各繞組短路電壓百分值UK1（%）=〔UdⅠ—Ⅱ（%）+UdⅠ—Ⅲ（%）UdⅡ—Ⅲ（%）〕 （211）UK2（%）=〔UdⅠ—Ⅱ（%）+UdⅡ—Ⅲ（%）UdⅠ—Ⅲ（%）〕 （212）UK3（%）=〔UdⅠ—Ⅲ（%）+UdⅡ—Ⅲ（%）UdⅠ—Ⅱ（%）〕 （213）式中：UdⅠ—Ⅱ（%）、UdⅠ—Ⅲ（%）、 UdⅡ—Ⅲ（%）分別為高壓與中壓，高壓與低壓，中壓與低壓之間的短路電壓百分值。2各繞組的電抗有名值 XT1 = (214)XT2 = （215）XT3 = (216)各繞組的電抗標(biāo)幺值: XT1* = （217） XT2* = （218） XT3* = （219）式中： SB —— 基準(zhǔn)容量1000MVA； SN —— 變壓器額定容量。 —— 發(fā)電機(jī)的額定電壓。 —— 基準(zhǔn)電壓230kv.(3) 常州廠變壓器參數(shù)計(jì)算：已知： SN = 240MW = 則： (4) 哈爾濱變壓器參數(shù)計(jì)算：已知: SN = 240MW = = = 則: 各繞組的阻抗百分值為：UK1% = （+） = （ + ） = UK2% = （+） = （ + – ） = –UK1% = （+） = （ + – ） = XT1* = = = XT2* = = =XT3* = = = (4)相同，計(jì)算結(jié)果如表22所示: 表22 各變壓器參數(shù)計(jì)算結(jié)果 變壓器編號(hào)容量（MVA）繞組型式短路電壓百分值Uk（%）等值電抗標(biāo)幺值T110雙相雙繞組%T210雙相雙繞組%T3240三相三繞組UdⅠ—Ⅱ（%）= %UdⅡ—Ⅲ（%）= %UdⅠ—Ⅲ（%）= %0T4110三相三繞組UdⅠ—Ⅱ（%）= %UdⅡ—Ⅲ（%）= %UdⅠ—Ⅲ（%）= %0說(shuō)明：對(duì)普通（非自耦）三繞組變壓器，按如上方法求得的三個(gè)電抗中，有一個(gè)可能對(duì)普通（非自耦）三繞組變壓器，按如上方法求得的三個(gè)電抗中，有一個(gè)可能是負(fù)值，這是由于這種變壓器的三個(gè)繞組中，必有一個(gè)在結(jié)構(gòu)上處于其它兩個(gè)繞組之間，而這個(gè)處于居中位置的繞組與位于它兩側(cè)兩個(gè)繞組間的兩個(gè)漏抗之和又小于該兩繞組相互間的漏抗。例如，中壓繞組居中，且有UdⅡ—Ⅲ（%）+ UdⅠ—Ⅱ（%）〈 UdⅠ—Ⅲ（%） 的關(guān)系。因此，這種等值電抗為負(fù)值的現(xiàn)象并不真正表示該繞組有容性漏抗。普通三繞組變壓器出現(xiàn)這種現(xiàn)象并不少見(jiàn)，但因這一負(fù)值電抗的絕對(duì)值往往很小，在近似計(jì)算中常取其為零。第八章 變電站上TA、TV及中性點(diǎn)接地的選擇 變電站上T A、TV變比的選擇(1) TA的配置原則①型號(hào)：電流互感器的型號(hào)應(yīng)根據(jù)作用環(huán)境條件與產(chǎn)品情況選擇。②一次電壓：Ug=UnUg—電流互感器安裝處一次回路工作電壓。Un—電流互感器的額定電壓.③一次回路電流：I1n≥IgmaxIgmax—電流互感器安裝處一次回路最大電流。I1n—電流互感器一次側(cè)額定電流.④準(zhǔn)確等級(jí)：，用于儀表可適當(dāng)提高。 ⑤二次負(fù)荷：S2≤SnS2—電流互感器二次負(fù)荷。Sn—電流互感器額定負(fù)荷ф.(2) TA變比及型號(hào)的選擇 TA二次側(cè)的電流為5A1) 對(duì)220kv側(cè)母線而言其最大工作電流為:Igmax == = 456A所以TA變比選為1200/5。TA變比均為：1200/5，由《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》查的型號(hào)為L(zhǎng)CW—220型 其中， L—電流互感器； C—瓷絕緣； W—戶外式。2) 對(duì)110kv側(cè)母線而言其最大工作電流均為:Igmax == = 所以TA變比選為600/5, 由《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》查的型號(hào)為L(zhǎng)CLWD2—110型。其中， L—電流互感器； C—瓷絕緣； L（第三個(gè)字母）—電纜型 ；W—戶外式； D2—差動(dòng)保護(hù)用。(3) TV的配置原則①型式：電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇，在需要檢查與監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有三繞組的單相互感器組。②一次電壓的波動(dòng)范圍：U1③二次電壓：100V④準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器應(yīng)在哪一準(zhǔn)確度等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表。繼電器與自動(dòng)裝置及設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求來(lái)確定。⑤二次負(fù)荷：S2≤Sn(4)TV變比及型號(hào)的選擇電壓均為220KV,由《發(fā)電廠電氣部分課設(shè)參考資料》查得變比為 , 型號(hào)為YDR—220。 Y—電壓互感器；D—單相。 R—電容式。 變壓器中性點(diǎn)接地方式的選擇通常，變壓器中性接地位置和數(shù)目按如下兩個(gè)原則考慮：一是使零序電流保護(hù)裝置在系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式下保護(hù)范圍基本保持不變，且具有足夠的靈敏度和可靠性；二是不使變壓器承受危險(xiǎn)的過(guò)電壓。為此，應(yīng)使變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目和位置盡可能保持不變。(1) 變壓器中性點(diǎn)接地的位置和數(shù)目的具體選擇原則1）對(duì)單電源系統(tǒng)，線路末端變電站的變壓器一般不應(yīng)接地，以提高保護(hù)的靈敏度和簡(jiǎn)化保護(hù)線路；對(duì)多電源系統(tǒng)，要求每個(gè)電源點(diǎn)都有一個(gè)中性點(diǎn)接地，以防止接地短路的過(guò)電壓對(duì)變壓器產(chǎn)生危害。2）電源端的變電所只有一臺(tái)變壓器時(shí)，其變壓器的中性點(diǎn)應(yīng)直接接地；變電所有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)只將一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，當(dāng)該變壓器停運(yùn)時(shí)，再將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地的變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。若由于某些原因，變電所正常情況下必須有二臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，則當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí)，應(yīng)將第三臺(tái)變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。3）雙母線運(yùn)行的變電所有三臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地的方式運(yùn)行，并把他們分別接于不同的母線上。當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地的變壓器停運(yùn)時(shí)，應(yīng)將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地的變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行；低電壓側(cè)無(wú)電源的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)不接地