【正文】 行計算，通常分為兩部分內(nèi)容。 （1）、線路的單相接地電容電流按如下公式進(jìn)行計算： 式中 ——單條線路的單相接地電容電流，單位為A； ——架空線路的長度，單位為km； ——電纜線路的長度，單位為km；——線路的標(biāo)稱電壓，單位為kv。系統(tǒng)中所以線路的單相接地電容電流之和即為；系統(tǒng)中每條線路按上述公式求得的之和。（2）系統(tǒng)中電力設(shè)備與地之間也會出現(xiàn)電容電流，考慮這個因素，在不同電壓等級下的電力設(shè)備引起的電容電流增殖計算如下表所示。 系統(tǒng)中電力設(shè)備引起的電容電流增值額定電壓/kv6 10 35接地電容電流增值（%）18 16 13即單相接地時，整個系統(tǒng)總的電容電流為： （二）中性點不接地系統(tǒng)的接地保護(hù)：利用故障線路的零序電流大于非故障線路零序電流的特點，可以構(gòu)成有選擇性的零序電流保護(hù)并可動作于信號或跳閘。1．零序電流保護(hù)動作值的整定。保護(hù)裝置動作電流，應(yīng)按大于本線路的零序電流來整定，即： 式中 ——本線路的零序電流； ——零序電流保護(hù)動作值；——可靠系數(shù)。它的大小與動作時間有關(guān)，若保護(hù)為瞬時動作，為防止故障電流 態(tài)分量的影響，一般取4~5；若保護(hù)為延時（）動作，~。2．保護(hù)的靈敏度校驗應(yīng)按在被保護(hù)線路上發(fā)生單相接地故障時，流過保護(hù)的最小零序電流校驗，即： /式中 ——電網(wǎng)在最小運行方式下，各條線路及系統(tǒng)對地電容電流之和。 顯然，當(dāng)電網(wǎng)中的線路越多、越長時，保護(hù)的靈敏度越高，但電網(wǎng)的電容電流過大，就會在接地處產(chǎn)生電弧，引起間歇性弧光過電壓導(dǎo)致非故障相絕緣破壞，這是我們不期望的。在我國，規(guī)定35kv電網(wǎng)中，接地電容電流不大于10A，10kv電網(wǎng)接地電容電流不大于20A。否則應(yīng)采取中性點加消弧線圈等限制措施。第二節(jié) 系統(tǒng)線路繼電保護(hù)整定計算 6KV供電系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)，如圖所示，線路中各點的短路電流示于圖中，線路WL1上的最大負(fù)荷電流為382A，對線路WL1進(jìn)行繼電保護(hù)的設(shè)置和整定。對線路進(jìn)行相間短路保護(hù)和單相接地保護(hù)(1) 確定保護(hù)裝置的接線方式：由于該系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)，對起進(jìn)行相間短路保護(hù)可采用二互感器二繼電器的不完全星形接線。此時接線系數(shù)為1。(2) 確定電流互感器的變比：因為線路上的最大負(fù)荷電流為382A，由互感器的百分之十誤差曲線，或根據(jù)經(jīng)驗取值法，即電流互感器的變比，取=650/5=130。(3) 用電磁繼電器進(jìn)行保護(hù) 采用定時限過電流保護(hù)時： 一次側(cè)動作電流 繼電器動作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A 則一次側(cè)的實際動作電流 A 保護(hù)裝置的動作時間為 s 保護(hù)靈敏度 /，滿足要求 采用速斷保護(hù)時： 一次側(cè)動作電流 A=18720A 繼電器動作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A 則一次側(cè)的實際動作電流 19500A保護(hù)靈敏度 /，滿足要求2．單項接地保護(hù) 計算整個系統(tǒng)的單相接地電容電流： A WL1線路的餓單相接地電容電流： A= 零序電流保護(hù)整定計算 零序電流互感器的變比，取5A/5A=1 一次側(cè)動作電流 = 繼電器動作電流 A= 動作時間 t=保護(hù)靈敏度 /，滿足要求 第八章 變電所電力變壓器的保護(hù) 變壓器是供配電系統(tǒng)中最昂貴、最重要的元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的影響。第一節(jié) 電力變壓器繼電保護(hù)基本知識一、電力變壓器的故障形式 中壓供配電系統(tǒng)中常用電力變壓器都是降壓變壓器，絕緣形式有油浸式和干式，繞組聯(lián)結(jié)組別有D，yn11和Y，yn0。其主要故障形式有： ：包括三相短路和兩相短路。這種故障的特點是：短路相上電流急劇增加為正常電流的若干倍，因此可采用反應(yīng)電流過量而動作的過電流保護(hù)裝置來加以保護(hù)。 對于油浸式變壓器，當(dāng)油箱內(nèi)繞組發(fā)生相間短路時，危害很大，故障處的電弧不僅可能燒壞繞組絕緣和鐵心，而且可能會使絕緣材料和變壓器油強烈氣化，從而引起油箱爆炸。針對這種情況，變壓器除了設(shè)置過電流保護(hù)外，還應(yīng)設(shè)置反應(yīng)油氣化量多少的瓦斯保護(hù)。 ：繞組匝間短路也是變壓器的常見故障。繞組匝間短路時也會使故障點電流增加，但增加的多少與短路匝數(shù)有關(guān)，但短路匝數(shù)不多時，故障電流與正常電流差異不是很大，過電流保護(hù)裝置不一定能夠反應(yīng)出來。因此，對這種故障，油浸式變壓器采用瓦斯保護(hù)；干式變壓器采用反應(yīng)繞組短路時溫度升高的溫度保護(hù)。 :變壓器二次側(cè)中性點直接接地，其單相短路時，故障相出現(xiàn)較大的短路電流。一般，首先考慮用變壓器一次側(cè)裝設(shè)的過電流保護(hù)兼作單相短路保護(hù)，若靈敏度不夠，再考慮在變壓器二次側(cè)采用反應(yīng)三相電流之和的零序電流保護(hù)。 ：雖然變壓器有一定的過負(fù)荷能力，但過負(fù)荷時間不能太長。因此，當(dāng)變壓器的實際負(fù)荷超過其額定負(fù)荷時，采用反應(yīng)變壓器過負(fù)荷的過負(fù)荷保護(hù)。 ：油浸式變壓器是用變壓器油作繞組的相間絕緣和對地絕緣的 ，因此，繞組必須完全浸泡在變壓器油中，當(dāng)油面降低時，會威脅變壓器的絕緣，從而引起短路故障。針對這種情況，應(yīng)設(shè)置可反應(yīng)油面降低的瓦斯保護(hù)。 ：干式變壓器繞組溫度升高的原因很多，如：過負(fù)荷、匝間短路、環(huán)境溫度升高、冷卻系統(tǒng)故障等。針對這種情況，應(yīng)設(shè)置溫度保護(hù)。二、相間短路的過電流保護(hù)變壓器過電流保護(hù)裝置設(shè)在變壓器的一次側(cè)，對于發(fā)生在變壓器本體和引出線上的相間短路，可以采用定時限或反時限過電流保護(hù)。1．保護(hù)裝置的動作電流整定：一次側(cè)動作電流按大于變壓器的最大負(fù)荷電流整定，即： 式中 ——可靠系數(shù)，；——返回系數(shù)，；——變壓器的一次側(cè)最大負(fù)荷電流。當(dāng)變壓器二次側(cè)有電動機(jī)自起動可能時，；當(dāng)變壓器二次側(cè)無電動機(jī)自起動可能時。為變壓器的一次側(cè)的額定電流。 過電流保護(hù)繼電器動作電流為： 保護(hù)裝置的動作時限整定：顯然，變壓器過電流保護(hù)也應(yīng)以時限來保證保護(hù)的選擇性。對于電磁型繼電器，對于感應(yīng)型繼電器。 3．靈敏度校驗：靈敏度校驗點設(shè)在被保護(hù)變壓器的二次側(cè)。校驗條件為： /式中 ——最小運行方式下，被保護(hù)變壓器二側(cè)兩相短路時在一次側(cè)的穿越電流； ——定時限過電流保護(hù)的一次側(cè)動作電流； ——定時限過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)。 三、相間短路的電流速短保護(hù) 變壓器的電流速短保護(hù)裝置也裝設(shè)在變壓器的一次側(cè)。 1．保護(hù)裝置的動作電流整定：一次側(cè)動作電流按大于變壓器二次側(cè)最大運行方式下三相短路在一次側(cè)的穿越電流來整定，即： 式中 ——可靠系數(shù)。，；——最大運行方式下，變壓器的二次側(cè)三相短路在一次側(cè)的穿越電流速斷保護(hù)繼電器動作電流為： 2．靈敏度校驗：靈敏度校驗點設(shè)在被保護(hù)變壓器一次側(cè)。校驗條件為： /式中 ——最小運行方式下，被保護(hù)變壓器一次側(cè)兩相短路電流； ——電流速斷保護(hù)的一次側(cè)動作電流； ——電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)。四、二次側(cè)單相短路保護(hù)中壓供配電系統(tǒng)變壓器二次側(cè)均為中性點接地運行方式，單相短路電流較大。 用一次側(cè)過電流保護(hù)兼作二次側(cè)單相短路保護(hù)：裝設(shè)于一次側(cè)的過電流保護(hù)是用于相間短路的保護(hù)，要用其兼作二次側(cè)單相短路保護(hù)，必須使單相短路時滿足靈敏度要求。即只要： /式中 ——最小方式下，被保護(hù)變壓器二次側(cè)單相短路在一次側(cè)的穿越電流； ——定時限過電流保護(hù)的一次側(cè)動作電流； ——二次側(cè)單相短路保護(hù)的靈敏系數(shù)。對于D，yn11變壓器，由于結(jié)構(gòu)上的原因，其零序阻抗與正序阻抗非常接近，因此單相短路電流很大，用一次側(cè)過電流保護(hù)兼作二次側(cè)單相短路保護(hù)時，靈敏度一般都能滿足要求。五、過負(fù)荷保護(hù)變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是對稱的，因此一般只在單相上裝設(shè)繼電器進(jìn)行保護(hù)。保護(hù)經(jīng)延時動作于信號。對于雙繞組降壓變壓器，過負(fù)荷保護(hù)裝在一次側(cè)。1．動作電流的整定：按大于變壓器的額定電流來整定，保護(hù)一次側(cè)動作電流為： 式中 ——可靠系數(shù)，～； ——變壓器一次側(cè)的額定電流。 保護(hù)繼電器的動作電流即為： ：為了防止保護(hù)裝置在外部故障及短時過負(fù)荷時誤發(fā)信號，應(yīng)設(shè)置一定的動作時限，其動作時限應(yīng)考慮躲過電動機(jī)的起動時間，一般考慮為9～15s。六、溫度保護(hù)電力變壓器的安全可靠運行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。而繞組溫度超過絕緣耐受溫度是使絕緣破壞，導(dǎo)致變壓器不能正常工作的主要原因之一。由于干式變壓器無法采用瓦斯保護(hù)，因此溫度保護(hù)就成為干式變壓器常用的保護(hù)措施之一。第二節(jié) 變壓器繼電保護(hù)計算 變壓器容量630KVA、6/、D，yn11干式配電變壓器，如圖所示，各點的短路電流示于該圖中，變壓器正常運行時最大短路過負(fù)荷率為50%，用電磁型繼電器對該變壓器進(jìn)行繼電保護(hù)的設(shè)置和整定。需要對變壓器進(jìn)行相間短路、單相短路、過負(fù)荷、匝間短路保護(hù)(1) 確定保護(hù)裝置的接線方式：由于變壓器一次側(cè)為中性點不接地系統(tǒng)，對其進(jìn)行相間短路保護(hù)可采用二互感器二繼電器不完全星形接線。此時接線系數(shù)為1。(2)確定電流互感器的變比：因為線路上的最大負(fù)荷電流為，由于互感器的百分之十誤差曲線，或根據(jù)經(jīng)驗取值法，即電流互感器變比，取=150/5=30。（3）用電磁型繼電器進(jìn)行保護(hù)。 定時限過電流保護(hù)： 保護(hù)一次側(cè)動作電流 繼電器動作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A 則一次側(cè)的實際動作電流 A 保護(hù)裝置的動作時間為 s 保護(hù)靈敏度 /，滿足要求 采用速斷保護(hù)： 一次側(cè)動作電流 A=1565A 繼電器動作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A 則一次側(cè)的實際動作電流 1650A保護(hù)靈敏度 A/，滿足要求2．單項接地保護(hù) 以變壓器一次側(cè)的過電流保護(hù)兼作單相短路保護(hù)保護(hù)靈敏度 /，滿足要求3．過負(fù)荷保護(hù) 一次側(cè)動作電流 A= 繼電器動作電流 為便于繼電器整定，取繼電器整定值 A則一次側(cè)的實際動作電流 A 4．溫度保護(hù) 在變壓器繞組中設(shè)置溫度傳感器，進(jìn)行溫度保護(hù)，當(dāng)溫度升高的一定程度時，發(fā)出超溫報警信號；當(dāng)穩(wěn)定繼續(xù)升高到一定程度時，動作于繼電器跳閘。 ]第九章 控制及信號回路一、 概述 1, 控制回路 控制回路是指控制（操作）斷路器分、合閘的回路?？筛鶕?jù)斷路器的操動機(jī)構(gòu)型式和操作電源進(jìn)行分類。按操作機(jī)構(gòu)分，斷路器有手動式，電磁式和彈簧式等；按操作電源分，斷路器有直流和交流倆類。電磁操動機(jī)構(gòu)只能采用直流操作電源；彈簧操作機(jī)構(gòu)和手動操作機(jī)構(gòu)可交直流兩用，但一般采用交流操作電源。2, 信號回路 信號回路是用于指示 一次系統(tǒng)中設(shè)備運行狀態(tài)的二次系統(tǒng)。按用途分，有斷路器位置信號、事故信號和預(yù)告信號。斷路器位置信號用來顯示斷路器正常工作的位置狀態(tài)，一般用紅燈亮，表示斷路器在合閘位置，用綠燈亮，表示斷路器在跳閘位置。事故信號用來顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)，一般用紅燈閃光，表示斷路器自動合閘，用綠燈閃光，表示斷路器自動跳閘。此外還有事故音響信號和光字牌等。預(yù)告信號是在一次設(shè)備出現(xiàn)不正常狀態(tài)時或故障初期發(fā)出報警信號，例如變壓器過負(fù)荷或輕瓦斯動作時，就發(fā)出有別于事故音響信號的預(yù)告音響信號，同時光字牌亮，指示出故障的性質(zhì)和地點，值班員可根據(jù)預(yù)告信號及時處理。3, 對斷路器控制回路及信號回路的基本要求(1) 應(yīng)能監(jiān)視控制回路保護(hù)裝置（如熔斷器）及其分、合閘回路的完好性，以保證斷路器的正常工作，通常采用燈光監(jiān)視的方式。(2) 合閘或跳閘完成后，應(yīng)能使其命令脈沖解除，既能切斷合閘或跳閘的電源。(3) 應(yīng)能指示斷路器正常合閘或跳閘的位置狀態(tài)，并在自動合閘和自動跳閘時有明顯的指示信號，如前所述，通常用紅，綠的平光來指示斷路器的位置狀態(tài)，而其用閃光來指示斷路器的自動分、合閘。(4) 各斷路器均應(yīng)由事故跳閘信號。斷路器的事故跳閘信號回路，應(yīng)按“不對應(yīng)原理”接線。當(dāng)采用電磁操動機(jī)構(gòu)或彈簧操動機(jī)構(gòu)時，利用控制開關(guān)的觸點與斷路器的輔助觸點構(gòu)成不對應(yīng)關(guān)系，即控制開關(guān)在合閘位置而斷路器已跳閘時，發(fā)出事故跳閘信號。(5