【導(dǎo)讀】設(shè)備連接在一起組成的整體。電能是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、也是最。過各種設(shè)備轉(zhuǎn)換為用戶需要的其它形式的能量。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)就是為達(dá)到這個(gè)目的而設(shè)計(jì)的?？筛鶕?jù)實(shí)際情況采用兩段式或三段式。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)、限。線路的近后備保護(hù)和相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括原理分析、短路電流計(jì)算、距離保護(hù)的整定。計(jì)算、靈敏性校驗(yàn)和對(duì)所選擇的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

　　

【正文】 為非周期分量系數(shù)，可取 ~，對(duì)于有速飽和變流器的保 36 護(hù)可取 ，在 此取為 ； ssK 為電流互感器的同型系數(shù)，當(dāng)兩側(cè)電流互感器的型號(hào)、容量均相同時(shí)可取為 ，當(dāng)兩側(cè)電流互感器不同時(shí)可取為 1，再次取為 ； erK 為電流互感器的比誤差，計(jì)算最大不平衡電流時(shí)該值可取為 10%； max?kI 為保護(hù)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 u nbr e la c t 1 6 a x ???? ? 取上邊三個(gè)整定值的最大值作為變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定值KAIact ? ⑵縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) 變 壓 器 縱聯(lián) 差動(dòng) 保 護(hù)的 靈 敏系 數(shù) 可按 下式 校 驗(yàn) ：actkKsen IIK ??? min ，式中： kKI ??min 為保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)流過差動(dòng)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?????????? in ???? ?? ac t kKse n IIK ,符合要求。 變壓器瓦斯報(bào)護(hù) 瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體和油流數(shù)量及流動(dòng)速度而動(dòng)作的保護(hù)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，在故障電流和故障點(diǎn)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 37 體，因?yàn)闅怏w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(guān)。當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)，油迅速膨脹和分解并產(chǎn)生大量氣體，此時(shí)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(diǎn)實(shí)現(xiàn)的氣體保護(hù)裝置稱為瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)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(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。同樣，對(duì)帶負(fù)荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。 氣體繼電器是構(gòu)成瓦斯保護(hù)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(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速、靈敏度高、安裝接線簡(jiǎn)單、能反應(yīng)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(diǎn)則是不能反應(yīng)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(hù)可作為變壓器的主保護(hù)之一，與縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)相互配合、相互補(bǔ)充，實(shí) 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(jì)量?jī)x表的電流線圈 和繼電保護(hù)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(cè)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(hào)確定 ① 按額定電壓確定：額定電壓應(yīng)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(yīng)大 于或等于 ~ 倍長(zhǎng)時(shí)最大工作電流 AII LIN m a x1 ???? ? 綜上確定電流互感器型號(hào)為 LZZB735。 此電流互感器各個(gè)參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流 38 為 5A，精確等級(jí)為 3，額定輸出 30VA， 2s 熱穩(wěn)定電流為 ，額定動(dòng)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(dòng)、熱穩(wěn)定性校驗(yàn) ① 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) 短路電流沖擊值： KAKAIi ksh m a x1 ????? ? ,滿足要求。 ② 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 熱穩(wěn)定倍數(shù) 105 ??? 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(shí)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(hào)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(hào)確定 ①按額定電壓確定：額定電壓應(yīng)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(yīng)大于或等于 ~ 倍長(zhǎng)時(shí)最大工作電流 AII LIN m a x2 ???? ? 綜上確定電流互感器型號(hào)為 LZZB735. 此電流互感器各個(gè)參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流為 5A，精確等級(jí)為 3，額定輸出 30VA， 2s 熱穩(wěn)定電流為 ，額定動(dòng)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。 39 ⑵動(dòng)、熱穩(wěn)定性校驗(yàn) ③ 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) 短路電流沖擊值： KAKAIi ksh m a x2 ????? ? ,滿足要求。 ④ 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 熱穩(wěn)定倍數(shù) 105 ??? 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(shí)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(hào)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(hào)確定 ①按額定電壓確定：額定電壓應(yīng)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(yīng)大于或等于 ~ 倍長(zhǎng)時(shí)最大工作電流 AII LIN m a x1 ???? ? 綜上確定電流互感器型號(hào)為 LZZB735。 此電流互感器各個(gè)參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流為 5A，精確等級(jí)為 ，額定輸出 30VA， 2s 熱穩(wěn)定電流為 ，額定動(dòng)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(dòng)、熱穩(wěn)定性校驗(yàn) ① 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) 短路電流沖擊值： KAKAIi ksh m a x1 ????? ? , 40 滿足要求。 ② 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 熱穩(wěn)定倍數(shù) 105 ??? 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(shí)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(hào)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(hào)確定 ①按額定電壓確定：額定電壓應(yīng)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(yīng)大于 或等于 ~ 倍長(zhǎng)時(shí)最大工作電流 AII LIN m a x1 ???? ? 綜上確定電流互感器型號(hào)為 LFS10。 此電流互感器各個(gè)參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流為 5A，精確等級(jí)為 1，額定輸出 15VA， 1s 熱穩(wěn)定電流為 21KA，額定動(dòng)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(dòng)、熱穩(wěn)定性校驗(yàn) ① 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) 短 路 電 流 沖 擊 值 ：KAKAIi ksh m a x1 ??????? ? ,滿足要求。 ② 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 41 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(shí)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(hào)為JDZ935。 8. 總結(jié) 本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)間里我學(xué)習(xí)了各方面的知識(shí)，包括查閱資料、分析題目、與同學(xué)討論解決方案，當(dāng)我們遇到疑點(diǎn)時(shí)我們會(huì)請(qǐng)我們導(dǎo)師幫我們分析問題，進(jìn)而幫助我們盡快完成我們的題目。綜上，我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是自己獨(dú)立完成的，由于個(gè)人的知識(shí)水平有限，有些細(xì)節(jié)問題沒有解決掉，這些是本次設(shè)計(jì)所欠缺的。 本次設(shè)計(jì)的題目是單電源閉式網(wǎng)絡(luò)線路保護(hù)方案設(shè)計(jì)， 本課題是一個(gè)完整的 工程應(yīng)用 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而針對(duì) 線路或變壓器保護(hù) 裝置的實(shí)現(xiàn)可能有多種不同的方 案 ，究竟哪一種方 案 更完 善 ， 應(yīng) 根據(jù) 本裝置所要具備 的 功能 做 全面的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較， 并結(jié)合現(xiàn)有實(shí)際應(yīng)用裝置的情況 作出更具說(shuō)服力的選擇，設(shè)計(jì)出 符合要求的保護(hù) 裝置 。我們這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)共十六周， 我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的 具體安排如下： 14周： 畢業(yè)實(shí)習(xí)參觀、確定畢業(yè)題目、搜集資料、 復(fù)習(xí) “ 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) ” 、 “ 電力系統(tǒng)分析理論 ” 、“電機(jī)學(xué)” 等相關(guān)內(nèi)容； 42 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(yùn)行方式，計(jì)算出最大、最小及正常負(fù)荷電流，為過流（第三段）保護(hù)整定及選擇電流互感器變比做準(zhǔn)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(yùn)行方 式，計(jì)算出最大及最小短路電流，為過流（第一、二段）保護(hù)整定及校驗(yàn)靈敏度做準(zhǔn)備。 911 周： 初步確定三段式（或方向性）電流保護(hù)方案，進(jìn)行相應(yīng)的整定計(jì)算并校驗(yàn)相應(yīng)的靈敏度，若零敏度不滿足要求時(shí)，采用距離保護(hù)，再校驗(yàn)靈敏度是否滿足要求。 1213 周：選則保護(hù)裝置中的各種繼電器型號(hào)、規(guī)格及整定范圍； 1415 周： 編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)文件 、 說(shuō)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(luò)的工作方式；然后我要根據(jù)它的工作方式找出需要設(shè)定保護(hù)的線路及變壓器；再然后我就要計(jì)算出各個(gè)線路及變壓器的阻抗 值或電抗值便于后面計(jì)算短路電流及負(fù)荷電流；接著我就要計(jì)算短路電流及負(fù)荷電流來(lái)確定我的保護(hù)方案，首先我會(huì)采用三段式電流保護(hù)方案并計(jì)算它的整定值然后校驗(yàn)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(hù)方案；對(duì)于變壓器的保護(hù)，我選用兩個(gè)外部故障時(shí)起的保護(hù)：過電流保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)，和一個(gè)內(nèi)部故障時(shí)起的保護(hù)：瓦斯保護(hù)，這樣就可以保證變壓器內(nèi)外部故障時(shí)而不會(huì)損壞；根據(jù)計(jì)算的各整定值選出繼電器的型號(hào)：根據(jù)線路額定電壓、最大負(fù)荷電流及最大短路電流選擇電流互感器型號(hào)及變比并校驗(yàn)其 10%誤差倍數(shù)，根據(jù)繼電器動(dòng)作電流 及保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間選擇相應(yīng)的過流繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器及信號(hào)繼電器的型號(hào)、規(guī)格及整定范圍。若采用差動(dòng)或距離保護(hù)，亦應(yīng)選出相應(yīng)的各種繼電器。之后就是確定保護(hù)裝置的接線方式： 35kv 配電系統(tǒng)通常采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，對(duì)相間短路保護(hù)可采用不完全星形接線，當(dāng)作為變壓器的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，若變壓器為 Y,d11 聯(lián)接時(shí)，可采用二三 Y接線或全星性接線以提高遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度。做出結(jié)果之后，我讓導(dǎo)師幫我修改一下以確定我的設(shè)計(jì)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。 43 參考文獻(xiàn) 賀家李 李永麗等編著 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理（第四版）中國(guó)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(xué)出版社 工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo) 劉學(xué)軍 周振雄 劉暢等編著 中國(guó)電力出版社 電機(jī)學(xué) 湯蘊(yùn)璆 史乃編著 機(jī)械工業(yè)出版社 現(xiàn)代供電技術(shù) 孟祥忠主編 清華大學(xué)出版社