【正文】 要求。（2） 主變壓器的繼電保護(hù)裝置① 裝設(shè)瓦斯保護(hù)（其接線圖見圖 311）其保護(hù)原理如下：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障（輕瓦斯）時(shí)，瓦斯繼電器 KG 的上觸點(diǎn) KG12 閉合，動(dòng)作于報(bào)警信號。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障（重瓦斯）時(shí)，KG 的下觸點(diǎn) KG34 閉合，通常是經(jīng)中間繼電器 KM 動(dòng)作于斷路器 QF 的跳閘機(jī)構(gòu) YR，同時(shí)通過信號繼電器 KS 發(fā)出跳閘信號。但 KG34 閉合，也可以利用切換片 XB 切換，使 KS 線圈串接限流電阻 R，動(dòng)作于報(bào)警信號。由于瓦斯繼電器下觸點(diǎn) KG34 在重瓦斯故障時(shí)可能有“抖動(dòng)” （接觸不穩(wěn)定）的情況，因此為了使跳閘回路穩(wěn)定地接通，斷路器能足夠可靠地跳閘，這里利用中間繼電器 KM 的上觸點(diǎn) KM12 作“自保持”觸點(diǎn)。只要 KG34 因重瓦斯動(dòng)作一閉合，就使 KM動(dòng)作，并借其上觸點(diǎn) KM12 的閉合而自保持動(dòng)作狀態(tài)，同時(shí)其下觸點(diǎn) KM34 也閉合，使斷路器 QF 跳閘。斷路器跳閘后，其輔助觸點(diǎn) QF12 斷開跳閘回路，以減輕中間繼電器觸點(diǎn)的工作，而其另一對輔助觸點(diǎn) QF34 則切斷中間繼電器 KM 的自保持回路，使中間繼電器返回。圖 311 變壓器瓦斯保護(hù)的接線圖② 裝設(shè)聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（其原理圖，接線圖見圖 31313）其保護(hù)原理如下：在變壓器正常運(yùn)行或差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)區(qū)外發(fā)生短路時(shí)，TA1，TA2，TA3 的二次電流與 TA4，TA5，TA6 的二次電流相等或近似相等，則流入繼電器 KD 的電流 ≈0 ，繼電器 KD 不動(dòng)作。當(dāng)差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，對于單KAI端供電的變壓器來說，則 TA4，TA5，TA6 的二次電流等于 0，則 等于KAITA1，TA2，TA3 的二次電流，超過繼電器 KD 所整定的動(dòng)作電流 ，使 KD 瞬時(shí)動(dòng)作，)(dop然后通過出口繼電器 KM 使斷路器 QF 跳閘，切除短路故障，同時(shí)通過信號繼電器 KS 發(fā)出信號。由于變電所的主變壓器采用 Yd11 聯(lián)結(jié)組，這就造成變壓器兩側(cè)電流在 30176。的相位差。因此，雖然可通過恰當(dāng)選擇變壓器兩側(cè)電流互感器的變流比，使互感器二次電流相等，但由于這兩個(gè)電流之間存在 30176。相位差，從而在差動(dòng)回路中仍然有相當(dāng)打的不平衡電流 ， 為互感器二次電流。?衡電流 ，因此將裝設(shè)在變壓器星型聯(lián)結(jié)一側(cè)的電流互感器接成三角形聯(lián)結(jié)，而將裝s設(shè)在變壓器三角形聯(lián)結(jié)一側(cè)的電流互感器接成星型聯(lián)結(jié)，如此連接進(jìn)行相位差的相互補(bǔ)償后，即可消除差動(dòng)回路中因變壓器兩側(cè)電流相位不同而引起的不平衡電流。圖 312 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理電路圖圖 313 Yd11 聯(lián)結(jié)變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)接線ⅰ 差動(dòng)保護(hù)配置裝設(shè)三個(gè) BCH2 型差動(dòng)繼電器和高壓側(cè)三個(gè)變比為 200/5 的電流互感器，低壓側(cè)裝設(shè)三個(gè) 800/5 的電流互感器。ⅱ 整定計(jì)算Ⅰ 算出變壓器各側(cè)額定電流，選出電流互感器和確定其二次回路額定電流。計(jì)算結(jié)果見表 310表 310 變壓器各側(cè)額定電流及互感器選擇各側(cè)數(shù)值序號 數(shù)值名稱35kV 側(cè) 10kV 側(cè)1 變壓器各側(cè)額定電流(A) 104356??36410??2 電流互感器接線方式 △ Y3 選擇電流互感器一次電流的計(jì)算值(A) 83644 電流互感器變比 200/5=40 800/5=1605 電流互感器二次回路額定電流(A) ??由表 310 中可看出，35kV 側(cè)電流互感器的二次回路額定電流大于 10kV 側(cè)，因此35kV 側(cè)為基本側(cè)（第Ⅰ側(cè)） 。Ⅱ 計(jì)算保護(hù)裝置 35kV 側(cè)的一次動(dòng)作電流：按躲過最大不平衡電流條件 ??max?????ktxrelop IfUfKI ＝（1＋＋）5240A≈136A其中 為可靠系數(shù)，取 ； 為電流互感器同型系數(shù)，型號相同時(shí)取 ，Krel t型號不同時(shí)取 ； 為電流互感器允許最大相對誤差，取 ； 為變壓器調(diào)壓側(cè)f? U?調(diào)壓所引起的相對誤差，取調(diào)壓范圍的一半； 為由于繼電器實(shí)用匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不f??等而引起的相對誤差，初選時(shí)先選中間值 （最大值為 ） ； 為最大外部短max?kI路電流周期分量。按躲過勵(lì)磁涌流條件 ???其中 為變壓器基本側(cè)額定一次電流rTI按躲過電流互感器二次回路斷線條件 AIfhop ????其中 為正常運(yùn)行時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流，取為（～） 。max?fhI TNI?1因此，應(yīng)該按躲過電流互感器二次回路斷線條件，選用 35kV 側(cè)一次動(dòng)作電流。AIop162?Ⅲ 確定線圈接法及匝數(shù)：平衡線圈Ⅰ，Ⅱ分別接于 35kV 及 10kV 側(cè)?；緜?cè)（35kV）二次動(dòng)作電流 AnIKITAopjxop ???????基本側(cè)（35kV）的計(jì)算匝數(shù) ????KopcIW選擇基本側(cè)的實(shí)用匝數(shù) 匝???sy其中差動(dòng)線圈實(shí)用匝數(shù) ，平衡線圈Ⅰ實(shí)用匝數(shù)匝14?syc 匝1???syphW在實(shí)用匝數(shù)下，35kV 側(cè)繼電器動(dòng)作電流為 ?????Ⅳ 確定 10kV 側(cè)繼電器平衡線圈的匝數(shù) ????????? sycrsycphI??確定繼電器平衡線圈Ⅱ?qū)嵱迷褦?shù)為 匝 。16??syphⅤ 計(jì)算由于實(shí)用匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差 f?????????????sycphWf?因?yàn)?＜ 且相差很小，故不需核算動(dòng)作電流。f?Ⅵ 計(jì)算最小靈敏系數(shù)：變壓器 10kV 側(cè)兩相短路時(shí)變壓器 35kV 側(cè)流入繼電器的電流??kAVkAnIITAkKcd ?????其中 為最小運(yùn)行方式下 10kV 母線兩相短路，歸算到 35kV 側(cè)的短路電流。k35kV 側(cè)繼電器動(dòng)作電流 AWIsycsyphKop 214600???????計(jì)算最小靈敏系數(shù) 20min???KopcdseI故最小靈敏系數(shù)滿足要求。（3） 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置① 裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)采用 GL15 型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。ⅰ 過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定利用式（310） （310）max??LirewlopIKI其中 ，取 ， ， ， ，30max2IIL?? ???re，因此動(dòng)作電流為：5160iKIop 4..???整定為 9A。ⅱ 過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定。按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為 。ⅲ 過電流保護(hù)靈敏系數(shù)。因無鄰近某 35/10kV 變電所 10kV 母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線至本廠變電所 10kV 母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗(yàn)靈敏系數(shù)，只有從略。（4） 變電所 10kV 側(cè)的保護(hù)裝置10kV 側(cè)總開關(guān)和 10kV 出線均采用 SN1010Ⅱ/1000 型高壓少油斷路器，其采用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其控制與信號回路如圖 310 所示。 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì) 變電所的防雷保護(hù)（1） 直擊雷防護(hù)在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。由于變電所有露天配電裝置，應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個(gè)變電所。按規(guī)定，獨(dú)立避雷針的接地裝置接地電阻 。通常采用 3～6 根長 、φ50mm 的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一??10ER排或多邊形排列，管間距離 5m，打入地下，管頂距地面 。接地管間用 40mm4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用 25mm4mm 的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用 φ20mm的鍍鋅圓鋼，長 1～。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有 3m 以上距離。在 35kV 架空進(jìn)行上，架設(shè) 1～2kM 的避雷線，以消除近區(qū)進(jìn)線上的雷擊閃絡(luò)，避免其引起的雷電侵入波對變電所電氣裝置的危害。（2） 雷電侵入波的防護(hù)① 在 35kV 電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè) FZ35 型閥式避雷器。引下線采用 25mm4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。② 在 35kV 高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有 JYN135102 型開關(guān)柜，其中配有 FZ35 型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。③ 在 10kV 高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有 GG1A(F)55 型開關(guān)柜，其中配有 FS410 型避雷器。主要保護(hù) 10kV 側(cè)出線上的各種一次設(shè)備。 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)（1） 接地電阻的要求 按資料上的表，此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： ??10ER??式中 ????AkmklUIcabohNE 0304630????（由于題目沒有給出 35kV 電網(wǎng)中架空線路和電纜線路總長度，所以我假設(shè) 35kV 電網(wǎng)中架空線路總長度 為 60km，35kV 電網(wǎng)中電纜線路總長度 為 4km。 ）ohl cabl因此公共接地裝置接地電阻 ??10ER（2） 接地裝置的設(shè)計(jì)單根垂直管形接地體的接地電阻 ????)1(mlE?采用長 、φ50mm 的鋼管 14 根，沿變電所三面布置，管距≥5mm，垂直打入地下，管頂離地面 。管間用 40mm4mm 的鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變壓器室有兩條接地干線，35kV、10kV 配電室各有一條和兩條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，電容器室有兩條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25mm4mm 的鍍鋅扁鋼。變電所接地裝置平面布置圖如圖 315 所示。接地電阻的驗(yàn)算： ????)(?nRE滿足 的接地電阻要求。式中 η＝ 在資料中查表近似地選取。??10ER圖 15 電機(jī)修造廠總降壓變電所接地裝置平面布置圖第四章 結(jié) 論，我加深了對工廠供電知識的理解，基本上掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，象總降壓的設(shè)計(jì)，我進(jìn)行課題分析、查資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，整理說明書到最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)。作為大學(xué)階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺自己受益非淺，同時(shí)深深的感覺的自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高，一個(gè)月的時(shí)間就這樣匆匆的過去了，再指導(dǎo)老師我經(jīng)過多少個(gè)白天，黑夜，我刻苦研究。這次設(shè)計(jì)使我對工廠供電有了新的認(rèn)識，對總降壓變電所的設(shè)計(jì)由一無所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，對陸成貴平老師的關(guān)心，指導(dǎo)有感于心，事實(shí)上這次設(shè)計(jì)對我們的鍛煉是多方面的，除了對設(shè)計(jì)過程熟悉外，我們還進(jìn)一步提高了作圖，說明書編輯，各種信息的分析，對 WORD 文檔的使用等多方面的能力。電機(jī)修造廠變電所的設(shè)計(jì)已經(jīng)按照設(shè)計(jì)原則要求設(shè)計(jì)完了，雖然能夠滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，但是筆者認(rèn)為還要提高和改進(jìn)的地方還有很多，比如說在變電所微機(jī)保護(hù)和綜合自動(dòng)化、電氣安全、節(jié)能等方面還有很多需要以后補(bǔ)充和提高的地方。在細(xì)節(jié)方面，還有許多需要精雕細(xì)琢的地方，這次沒有能夠深入下去。希望以后有機(jī)會(huì)能夠進(jìn)一步。筆者認(rèn)為變電所設(shè)計(jì)以后的發(fā)展方向應(yīng)該是朝著微機(jī)綜合自動(dòng)化發(fā)展的。變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化可實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)、電網(wǎng)安全監(jiān)控、電量和非電量監(jiān)測、設(shè)備參數(shù)自動(dòng)調(diào)整、中央信號、電壓無功綜合控制、電能自動(dòng)分時(shí)統(tǒng)計(jì)、事故跳閘過程參數(shù)自動(dòng)記錄、事件按時(shí)排序、事故處理提示、快速處理事故、微機(jī)控制免維護(hù)直流電源供電和微機(jī)運(yùn)行一體化功能，實(shí)現(xiàn)變電所無人值班。這方面在國外現(xiàn)在發(fā)展得已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒炝?，而我國雖然雖然也發(fā)展了幾十年了，但是現(xiàn)在還是沒有普遍應(yīng)用開來。造成我國變電所微機(jī)綜合自動(dòng)化發(fā)展緩慢的主要原因是該系統(tǒng)價(jià)格較高，只要大型的變電所才有條件安裝。以后需要解決的問題就是要設(shè)法降低其投資額，以便應(yīng)用在小型的變