【導讀】電氣設備連接在一起組成的整體。電能是現(xiàn)代社會中最重要、也。是最為方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能，電力系統(tǒng)繼電保護就是為達到這個目的而設計的。限電流速斷保護、限時電流速斷保護、定時限過電流保護組成，可根據(jù)實際情況采用兩段式或三段式。線路的近后備保護和相鄰線路的遠后備保護。設計內(nèi)容包括原理分析、短路電流計算、距離保護的整定。計算、靈敏性校驗和對所選擇的保護裝置進行綜合評價。

　　

【正文】 最大位置，因此 U? 取電壓調(diào)整范圍的一半，在這里取 ；apK 為非周期分量系數(shù)，可取 ~，對于有速飽和變流器的保 37 護可取 ，在此取為 ； ssK 為電流 互感器的同型系數(shù)，當兩側(cè)電流互感器的型號、容量均相同時可取為 ，當兩側(cè)電流互感器不同時可取為 1，再次取為 ； erK 為電流互感器的比誤差，計算最大不平衡電流時該值可取為 10%； max?kI 為保護范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。 KAIXXI reTSk 11 6**m a x2m a x????????? KAIKKKUfI kerssapzaunb %)()( m a xm a x ????????????? ?? KAIKI unbr e lac t 1 6 a x ???? ? 取上邊三個整定值的最大值作為變壓器差動保護的 整定值KAIact ? ⑵縱聯(lián)差動保護靈敏系數(shù)的校驗 變 壓 器 縱 聯(lián)差 動 保 護的 靈 敏系 數(shù) 可 按下 式 校 驗 ：actkKsen IIK ??? min ，式中： kKI ??min 為保護范圍內(nèi)部故障時流過差動繼電器的最小差流（一般是單側(cè)電源情況下內(nèi)部故障的短路電流）。 KAIXI reSkK 2/312/31 *m i n2m i n?????????? i n ???? ?? a c t kKse n IIK ,符合要求。 變壓器瓦斯報護 瓦斯保護是反應變壓器油箱內(nèi)部氣體和油流數(shù)量及流動速度而動作的保護。 當變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時，在故障電流和故障點電弧的作用下變壓器油和絕緣材料因局部受熱分解產(chǎn)生氣 38 體，因為氣體比油輕，這些氣體將從油箱流向油枕上部。氣體產(chǎn)生的多少和流速的大小與故障的程度有關。當故障嚴重時，油迅速膨脹和分解并產(chǎn)生大量氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。利用這一特點實現(xiàn)的氣體保護裝置稱為瓦斯保護。瓦斯保護能反映變壓器油箱內(nèi)的各種短路故障，包括一些輕微的故障如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等。容量在 800kVA及以上的有近視變壓器和 400kVA 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器應裝設瓦斯保護。同 樣，對帶負荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置也應裝設瓦斯保護。 氣體繼電器是構(gòu)成瓦斯保護的主要元件，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，這樣油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體必須通過氣體繼電器才能流向油枕。 瓦斯保護的主要優(yōu)點是動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、能反應油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障，包括變壓器繞組輕微的匝間短路和局部放電等。其缺點則是不能反應油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。因此瓦斯保護可作為變壓器的主保護之一，與縱聯(lián)差動保護相互配合、相互補充，實現(xiàn)快速而靈敏地切除變壓器油箱內(nèi)外及引出線上發(fā)生的各種故障。 在高壓電網(wǎng)中，計量儀表的電流線圈 和繼電保護裝置中繼電器的電流線圈都是通過電流互感器供電的。 電壓互感器的工作原理與變壓器相似，它是用于測量高壓其一次繞組與高壓線路并聯(lián)，額定電壓與線路額定電壓一致，二次繞組的額定電壓均為 100V。 1線路 電流互感器和電壓互感器選擇 電流互感器 ⑴電流互感器型號確定 ① 按額定電壓確定：額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓， 1線路的電網(wǎng)電壓為 35kv； ②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于 ~ 倍長時最大工作電流 AII LIN m a x1 ???? ? 綜上確定電流互感器型號為 LZZB735。 此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流 39 為 5A，精確等級為 3，額定輸出 30VA， 2s 熱穩(wěn)定電流為 ，額定動穩(wěn)定電流為 80KA， 互感器允許的極限通過電流峰值為maxi為 80KA。 ⑵動、熱穩(wěn)定性校驗 ① 動穩(wěn)定性校驗 短路電流沖擊值： KAKAIi ksh m a x1 ????? ? ,滿足要求。 ② 熱穩(wěn)定性校驗 熱穩(wěn)定倍數(shù) 10 5 ??? Npsts IIk ???iNk tII ，滿足要求（注解： psI 為熱穩(wěn)定電流， NI1 為電流互感器的一次額定電流， kI 為短路穩(wěn)態(tài)電流， it 為假想時間 。 ） 電壓互感器 由于電網(wǎng)電壓為 35kv，所以可以選電壓互感器的型號為JDZ935。 2線路電流互感器和電壓互感器選擇 電流互感器 ⑴電流互感器型號確定 ①按額定電壓確定：額定電 壓應大于或等于電網(wǎng)電壓， 2線路的電網(wǎng)電壓為 35kv； ②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于 ~ 倍長時最大工作電流 AII LIN m a x2 ???? ? 綜上確定電流互感器型號為 LZZB735. 此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流為 5A，精確等級為 3，額定輸出 30VA， 2s 熱穩(wěn)定電流為 ，額定動穩(wěn)定電流為 80KA，互感器允許的極限通過電流峰值為maxi為 80KA。 40 ⑵動、熱穩(wěn)定性校驗 ③ 動穩(wěn)定性校驗 短路電流沖擊值 ： KAKAIi ksh m a x2 ????? ? ,滿足要求。 ④ 熱穩(wěn)定性校驗 熱穩(wěn)定倍數(shù) 10 5 ??? Npsts IIk 1 ???iNk tII ，滿足要求（注解： psI 為熱穩(wěn)定電流， NI1 為電流互感器的一次額定電流， kI 為短路穩(wěn)態(tài)電流， it為假想時間 。 ） 電壓互感器 由于電網(wǎng)電壓為 35kv，所以可以 選電壓互感器的型號為JDZ935。 變壓器 T T2 高壓側(cè) 電流互感器和電壓互感器選擇 電流互感器 ⑴電流互感器型號確定 ①按額定電壓確定：額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓，高壓側(cè)的電網(wǎng)電壓為 35kv； ②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于 ~ 倍長時最大工作電流 AII LIN m a x1 ???? ? 綜上確定電流互感器型號為 LZZB735。 此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流為 5A，精確等級為 ，額定輸出 30VA， 2s 熱穩(wěn)定電流為 ，額定動穩(wěn)定電流為 80KA，互感器允許的極限通過電流峰值為maxi為 80KA,允許的電流倍數(shù)為 m=15。 ⑵動、熱穩(wěn)定性校驗 ① 動穩(wěn)定性校驗 短路電流沖擊值： KAKAIi ksh m a x1 ????? ? , 41 滿足要求。 ② 熱穩(wěn)定性校驗 熱穩(wěn)定倍數(shù) 10 5 ??? Npsts IIk ???iNk tII ，滿足要求（注解： psI 為熱穩(wěn)定電流， NI1 為電流互感 器的一次額定電流， kI 為短路穩(wěn)態(tài)電流， it 為假想時間 。 ） 電壓互感器 由于電網(wǎng)電壓為 35kv，所以可以選電壓互感器的型號為JDZ935。 變壓器 T T2 低壓側(cè)電流互感器和電壓互感器選擇 電流互感器 ⑴電流互感器型號確定 ①按額定電壓確定：額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓，高壓側(cè)的電網(wǎng)電壓為 6kv； ②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于 ~ 倍長時最大工作電流 AII LIN m a x1 ???? ? 綜上確定電流互感器型號為 LFS10。 此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流為 5A，精確等級為 1，額定輸出 15VA， 1s 熱穩(wěn)定電流為 21KA，額定動穩(wěn)定電流為 ，互感器允許的極限通過電流峰值為maxi為 ,允許的電流倍數(shù)為 m=10。 ⑵動、熱穩(wěn)定性校驗 ① 動穩(wěn)定性校驗 短 路 電 流 沖 擊 值 ：KAKAIi ksh 2 m a x1 ??????? ? ,滿足要求。 ② 熱穩(wěn)定性校驗 42 熱穩(wěn)定倍數(shù) 70 ??? Npsts IIk 1?????iNk tII ，滿足要求（注解： psI為熱穩(wěn)定電流， NI1 為電流互感器的一次額定電流， kI 為短路穩(wěn)態(tài)電流， it 為假想時間 。 ） 電壓互感器 由于電網(wǎng)電壓為 35kv，所以可以選電壓互感器的型號為JDZ935。 8. 總結(jié) 本次畢業(yè)設計是從三月份開始的，到目前為止已經(jīng)接近尾聲了。在這段時間里 我學習了各方面的知識，包括查閱資料、分析題目、與同學討論解決方案，當我們遇到疑點時我們會請我們導師幫我們分析問題，進而幫助我們盡快完成我們的題目。綜上，我這次畢業(yè)設計是自己獨立完成的，由于個人的知識水平有限，有些細節(jié)問題沒有解決掉，這些是本次設計所欠缺的。 本次設計的題目是單電源閉式網(wǎng)絡線路保護方案設計， 本課題是一個完整的 工程應用 系統(tǒng)設計，而針對 線路或變壓器保護 裝置的實現(xiàn)可能有多種不同的方 案 ，究竟哪一種方 案 更完 善 ， 應 根據(jù) 本裝置所要具備 的 功能 做全面的經(jīng)濟、技術比較， 并結(jié)合現(xiàn)有實際應用裝置的情況 作出更具說服力的 選擇，設計出 符合要求的保護 裝置 。我們這次 畢業(yè)設計共十六周， 我做畢業(yè)設計的 具體安排如下： 14 周： 畢業(yè)實習參觀、確定畢業(yè)題目、搜集資料、 復習 “ 電力系統(tǒng)繼電保護 ” 、 “ 電力系統(tǒng)分析理論 ” 、“電機學” 等相關內(nèi)容； 43 56 周： 分析原始 資料， 得出各線路及各變壓器的最大、最小及正常運行方式，計算出最大、最小及正常負荷電流，為過流（第三段）保護整定及選擇電流互感器變比做準備。 78 周： 分析原始 資料， 得出各線路及各變壓器的最大、最小及正常運行方式，計算出最大及最小短路電流，為過流（第一、二段）保護整定及校驗靈 敏度做準備。 911 周： 初步確定三段式（或方向性）電流保護方案，進行相應的整定計算并校驗相應的靈敏度，若零敏度不滿足要求時，采用距離保護，再校驗靈敏度是否滿足要求。 1213 周：選則保護裝置中的各種繼電器型號、規(guī)格及整定范圍； 1415 周： 編寫畢業(yè)設計技術文件 、 說明書和圖紙； 首先，我要分析一下原始資料，根據(jù)資料我要確定該電源網(wǎng)絡的工作方式；然后我要根據(jù)它的工作方式找出需要設定保護的線路及變壓器；再然后我就要計算出各個線路及變壓器的阻抗值或電抗值便于后面計算短路電流及負荷電流；接著我就要計算短路電流及 負荷電流來確定我的保護方案，首先我會采用三段式電流保護方案并計算它的整定值然后校驗其靈敏度，若靈敏度滿足要求則采用本方案，若不滿足則換為距離保護方案；對于變壓器的保護，我選用兩個外部故障時起的保護：過電流保護、差動保護，和一個內(nèi)部故障時起的保護：瓦斯保護，這樣就可以保證變壓器內(nèi)外部故障時而不會損壞；根據(jù)計算的各整定值選出繼電器的型號：根據(jù)線路額定電壓、最大負荷電流及最大短路電流選擇電流互感器型號及變比并校驗其 10%誤差倍數(shù)，根據(jù)繼電器動作電流及保護裝置動作時間選擇相應的過流繼電器、時間繼電器、中間繼電器及信 號繼電器的型號、規(guī)格及整定范圍。若采用差動或距離保護，亦應選出相應的各種繼電器。之后就是確定保護裝置的接線方式： 35kv 配電系統(tǒng)通常采用中性點不接地系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，對相間短路保護可采用不完全星形接線，當作為變壓器的遠后備保護時，若變壓器為 Y,d11 聯(lián)接時，可采用二三 Y 接線或全星性接線以提高遠后備保護的靈敏度。做出結(jié)果之后，我讓導師幫我修改一下以確定我的設計更完整更正確一些，最后就是寫出我的畢業(yè)論文以及完成我的畢業(yè)答辯。 44 參考文獻 賀家李 李永麗等編著 電力系統(tǒng)繼電保護原理（第四版）中國電力出版社 電力系統(tǒng)分析理論（第二版） 劉天琪 邱曉燕編著 科學出版社 工廠供電設計指導 劉學軍 周振雄 劉暢等編著 中國電力出版社 電機學 湯蘊璆 史乃編著 機械工業(yè)出版社 現(xiàn)代供電技術 孟祥忠主編 清華大學出版社