【正文】 我依稀的記得 在畢業(yè) 設(shè)計(jì)過程中， 楊 老師 從 百忙之中 抽出時(shí)間 對(duì)我的設(shè)計(jì)給予了細(xì)致的指導(dǎo)和建議 ,對(duì)我 耐心認(rèn)真 地輔導(dǎo) ，并給我們提供了大量有關(guān)資料和文獻(xiàn)， 才 使我的這次設(shè)計(jì)能順利完成。 [12] 劉振亞主編，國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) [M]，國(guó)家電網(wǎng)公司， 2020。 [8] 陳增田，電力變壓器保護(hù)，中國(guó)電力出版社， 1987。 [4] 220KV~500KV 所用電技術(shù)規(guī)程，中國(guó)電力出版社。時(shí)限整定為 0 s（保護(hù)裝置只有固有動(dòng)作時(shí)間無(wú)人為延時(shí)）。分為兩種類型進(jìn)行整定計(jì)算。非故障線路的零序電流較小，保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障線路的零序電流是所有非故障元件的零序電流之和，當(dāng)出線較多時(shí)，故障線路零序電流比非故障線路零序電流大，利用這個(gè)特點(diǎn)可以構(gòu)成有選擇性的零序電流保護(hù)。 ⑵接地相電容電流為零，其他兩相電容電流隨該兩相對(duì)地電壓升高而增大到正常值的 3 倍，因而線路上產(chǎn)生零序電流。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)荷線路保護(hù)，不能滿足要求時(shí)，可考慮增加其它保護(hù)，如保護(hù) Ⅱ 段、電流電壓速斷、電壓閉鎖過電流、電壓閉鎖方向過電流等。然而，在實(shí)際上確定保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流時(shí)，還必須考慮在外部故障切除后，保護(hù)裝置是否能夠返回的問題。為了使這一時(shí)限盡量縮短，照例都是首先考慮使它的保護(hù)范 圍不超出下一條線路的速斷保護(hù)的范圍，而動(dòng)作時(shí)限則比下一條線路的速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階段，此時(shí)間階段以 t? 表示。 110kV 線 路 保 護(hù) 由于 110kV線路，其電壓較高，供電距離又長(zhǎng)，短路電流較大，為保證供電可靠，性，因此通常以距離保護(hù)作為主保護(hù)，而以 零序 電流保護(hù) （帶延時(shí)）作為后備保護(hù)。電流平衡保護(hù)是平行線路橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)的另一種形式，它的工作原理是比較平衡兩回路中電流幅值的大小。 以圖為例分析距離保護(hù)的基本原理。高頻閉鎖距離及高頻閉鎖零序電流保護(hù)分別是由距離保護(hù)，零序電流保護(hù)與高頻收發(fā)信機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的保護(hù)，也是屬于比較方向的高頻保護(hù)。為快速切除高壓輸電先例上任一點(diǎn)的短路故障，將線路兩端的電氣量轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào)，讓后利用高頻通道，將此信號(hào)送至對(duì)端進(jìn)行比較，決定保護(hù)是否動(dòng)作，這種保護(hù)稱為高頻保護(hù) 。 二 、 線路保護(hù)整定計(jì)算 不同線路所配置的保護(hù)裝置不同，由于保護(hù)配置不同，整定計(jì)算各部一樣，設(shè)計(jì)中取 110kV 的一條線路距離保護(hù)與 10kV 的一條線路電流保護(hù) 為例 進(jìn)行計(jì)算。 線 路 保 護(hù) 分 析 一 、 線路保護(hù)原則 輸配電線路的繼電保護(hù)的配置要根據(jù)其接地形式、電壓等級(jí)、線路長(zhǎng)度、運(yùn)行方式、以及負(fù)荷性質(zhì)、可能的故障形式等要求來(lái)確定。 RCS— 915AB 型微機(jī)母線保護(hù)裝置，適用于各種電壓等級(jí)的單母線、單母分段、雙母線等各種主接線方式，母線上允許所接的線路與元件數(shù)最多為 21 個(gè)（包括母聯(lián)），并可滿足有母聯(lián)兼旁路運(yùn)行方式主接線系統(tǒng)的要求。 10kV 側(cè) 母線 保護(hù) 通過分析， 10kV側(cè)采用單母線運(yùn)行方式對(duì)于這種運(yùn)行方式， 根據(jù) DL400《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中，非專門的母線 保護(hù)裝設(shè)原則：對(duì)于發(fā)電廠和主要變電所 的 3~10kV 分段母線及并列運(yùn)行的雙母線，一般可由變壓器的后備保護(hù)實(shí)現(xiàn)母線的保護(hù)。從結(jié)構(gòu)上看，母線實(shí)際上就是電路的一個(gè)節(jié)點(diǎn)在正常運(yùn)行或母線范圍以外故障時(shí)，母線上所有連接元件注入母線的電流向量和等于零，流 入差動(dòng)繼電器的電流為各電流互感器特性不同產(chǎn)生的不平衡電流，即 umbIIIII ????? ???? I I I 2I I 2I2 在母線故障時(shí)，所有連接的元件都向故障點(diǎn)提供電路電流，而供電給負(fù)荷的連接元件中電流等于零，則流入差動(dòng)繼電器的電流為 TAk nIIIII /I I I 2II2I2 ????? ???? 式中： kI? 為流入短路點(diǎn) k 的總電流； TAn 為電流互感器的變比。 為防止失靈保護(hù)誤動(dòng)作，在失靈保護(hù)接線中加設(shè)了閉鎖元件，常用的閉鎖元件由負(fù)序電壓。由于短路故障未被切除，故障元件的繼電器仍處于動(dòng)作狀態(tài)，此時(shí)利用裝設(shè)在故障元件上的故障判別元件，來(lái)判別斷路器仍處于合閘狀態(tài)。這種情況下，可導(dǎo)致設(shè)備燒毀，擴(kuò)大事故范圍，甚至使系統(tǒng)得穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞。 （ 3）元件固定連接方式破壞后（如將母線 I上的 L2 切換到母線 II），區(qū)外短路時(shí)啟動(dòng)元件 KD3中流過不平衡電流，故不動(dòng)作，整套保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)，當(dāng)內(nèi)部短路時(shí)， KDKD KD都通過短路電流，因而他們啟動(dòng)跳開斷路器，無(wú)選擇性地將兩組母線全部切除。 （一） 元件固定連接的雙母線電流差動(dòng)保護(hù) 元件固定連接的雙母線電流差動(dòng)保護(hù)單相原理接線如圖下，保護(hù)裝置的主要部分由三組差動(dòng)繼電器組成。因此 220kV側(cè)采用雙母線同時(shí)投入運(yùn)行方式（將母聯(lián)斷路器投入），而 110kV 側(cè)采用一組母線投入運(yùn)行方式， 10kV 側(cè)采用單母線運(yùn)行方式。但切除故障的時(shí)間長(zhǎng)，此外當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或母線為分段單母線時(shí)，上述不能夠保證只切除故障母線，因此，對(duì)于重要的母線根據(jù)“規(guī)程”要求裝設(shè)專用的母線保護(hù)。 母線保護(hù) 設(shè)計(jì) 分析 一 、 母線保護(hù)設(shè)計(jì)原則 母線保護(hù)的方式通常分為兩種：一是利用供電元件的保護(hù)兼作母線故障的保護(hù)；二是采用專門的母線保護(hù)。這時(shí)變壓器電流若超過保護(hù)Ⅰ段整定值，先按繼電器固有延時(shí)動(dòng)作于減負(fù)荷， 使 變壓器負(fù)荷降低 ，促使變壓器溫度下降，若溫度保護(hù)返回，則變壓器維持在較低負(fù)荷下運(yùn)行，一減少停運(yùn)機(jī)會(huì)；若溫度保護(hù)仍不能返回，即說明減負(fù)荷無(wú)效，為保證變壓器的安全，變壓器冷卻器故障保護(hù)將億 II 段延時(shí) t 動(dòng)作于 解列或程序跳閘，延時(shí)時(shí)間 t 值的大小通常按失去冷卻系統(tǒng)后，變壓器允許運(yùn)行時(shí)間整定。變壓器溫度保護(hù)在冷卻系統(tǒng)發(fā)生個(gè)故障或其他原因引起變壓器溫度超過極限值時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)（以便采取措施），或者延時(shí)作用于跳閘。因此必須裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)，通常裝設(shè)反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù) ，過勵(lì)磁倍數(shù)越大，允許的過勵(lì)磁持續(xù)時(shí)間越短。 其 他 保 護(hù) 一 、 過負(fù)荷保護(hù) 變壓器過負(fù)荷通常只對(duì)稱性過負(fù)荷，變壓器的過負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對(duì)稱過負(fù)荷引起的過電流，通常過負(fù)荷保護(hù)只用一個(gè)電流繼電器，接于任一相電流之中（一般為 B 相電流），經(jīng)過延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。 變壓器中性點(diǎn) 接地運(yùn)行時(shí)，隔離開關(guān) QS 合上，兩段式零序電流保護(hù)投入工作。 變壓器直接接地運(yùn)行時(shí)，其接地保護(hù) 可 采用兩段式零序電流保護(hù)。在其高壓側(cè)裝設(shè)接地（零序）保護(hù)，用來(lái)反應(yīng)接地故障，并作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件的接地故障的后備保護(hù) 。為此，三繞組變壓器 的過電流保護(hù)按如下原則配置， 單側(cè)電源的三繞組變壓器，一般只裝設(shè)兩套過電流保護(hù)，一套裝在負(fù)荷側(cè) ，如下圖所示‖側(cè)，起整定的動(dòng)作時(shí)間 t2 應(yīng)比其他兩側(cè)的時(shí)限都小，動(dòng)作后斷開 QF2,另一套裝于電源側(cè)（ I 側(cè)），他設(shè)有兩個(gè)時(shí)限 t3和 t1，在時(shí)限配合上要求 t2t1t3。 帶負(fù)荷調(diào)節(jié)的變壓器在運(yùn)行中常常需要改變分接頭來(lái)?xiàng)l電壓，這樣就改變了變壓器變比，原已調(diào)整平衡的差動(dòng)保護(hù)又會(huì)出現(xiàn)新的不平衡電流，一般再用提高差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流的方 法來(lái)解決。 3. 電流互感器的實(shí)際變比與 計(jì)算變比不等引起的不平衡電 流 由于電流互感器都是標(biāo)準(zhǔn)化的定型產(chǎn)品，所以選擇電流互感器的變比于計(jì)算變比往往不相等 ，因此，在差動(dòng)回路中會(huì)引起不平衡電流。 ② 利用勵(lì)磁涌流中的非周期分量，采取速飽和變流器的差動(dòng)繼電器構(gòu)成差動(dòng)。 勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)如下： ① 其值在初始很大，可達(dá)額定電流的 5~10 倍。 本次設(shè)計(jì)中，兩臺(tái) 壓器額定容量 150MVA 并列運(yùn)行，它用來(lái)反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線的各種故障，且 與 氣體保護(hù)配合作為變壓器的主保護(hù)，使保護(hù)的性能更加全面和完善。但氣體保護(hù)不能夠反應(yīng)油箱外的引出線和套管上的如何故障。當(dāng)永久磁鐵靠近干簧接點(diǎn)時(shí)，接點(diǎn)閉合， 延時(shí) 發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作 ” 信號(hào)。這些力平衡的結(jié)果，由于開口杯側(cè)產(chǎn)生的力矩小于平衡錘的力矩，開口杯處于上升位置。而用擋板代替下浮筒的擋板式氣體繼電器，仍保留上浮筒且克服了浮筒 滲油的缺點(diǎn)，運(yùn)行比較穩(wěn)定，可靠性相對(duì)提高，但當(dāng)變壓器油面嚴(yán)重下降時(shí)，動(dòng)作速度不快，因此目前通常采用開口杯與擋板構(gòu)成的復(fù)合式氣體 繼電器 （ 801?QJ ）， 該繼電器用磁力干簧觸點(diǎn)代替水銀觸點(diǎn) 。根據(jù)規(guī)程規(guī)定須 裝設(shè) 氣體保護(hù) 。 10kV 負(fù)荷的 最大輸出 復(fù)功率： j 1 9 6 5 0 . 1 63 4 5 4 0 . 0 9 )3 1 1 7 . 8 3 (~ 2 ?? ??? 已知 110kV、 10kV 線路負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為 ， 主變壓器總輸出復(fù)功率： j 84108. 744 1623 06. 081 j 19650. 16)3454 0. 09j 738041458 00( )S~S~(~ 21?? ???????? 主變壓器的 總 最大 視在功率： 根據(jù) 規(guī)定， 對(duì)裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所應(yīng)能在一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)容量 在 及過負(fù)荷力允許時(shí)間內(nèi)，仍能夠保證 ?類及 ?類 負(fù)荷連續(xù)供電 ， 變壓器總 容量 一般有： m SSN ? KVA 82 8 04 8 41 0 8. 7 4 4 1 62 3 06 . 0 81S 22m a x ? ?? 其中 maxS 為變電所最 大負(fù)荷， 這樣可以保證對(duì) 70%負(fù)荷的供電，考慮到變壓器 40%的事故過負(fù)荷能力，則可以保證對(duì) 98%負(fù)荷供電 。 變壓器容量 選擇 一 、 主 變壓器容量選擇原則 （一） 、 主變壓器容量一般按變電站建成后 5~10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常工作和事故時(shí)過負(fù)荷能力。 (二 )、反應(yīng)變壓器繞組、引出線的相間短路，中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組、引出線和套管的接地短路，以及繞組匝間短路的電流速斷保護(hù)或縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。短路保護(hù)用以反應(yīng)被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的各種類型的短路故障，作用于斷路器跳閘。它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到 變電站 安全、 穩(wěn)定 、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ， 特別是 樞紐變電站 一旦因故障損壞或者導(dǎo)致線路停電 ， 造成的損失將無(wú)法估計(jì)， 因此必須針對(duì)變壓器 可能出現(xiàn) 的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量 、數(shù)量 和重要程度，裝設(shè) 相應(yīng)動(dòng)作可靠， 性能良好的繼電保護(hù)，防止 故障的發(fā)生，其中 主要 對(duì)主變壓器的主保護(hù)、后備保護(hù)及其它保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì) 分析，并闡述其 優(yōu)缺點(diǎn) 。 本成品共分為四大章，第一章為設(shè)計(jì)說明書，這是對(duì)該設(shè)計(jì)成品的一種闡述說明 ；第 二章主要講的是主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)，其中包括主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)分析、主變壓器容量的選擇、變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)以及其他保護(hù)等；第三章則分為 220kV母線保護(hù)、 10kV 母線保護(hù)、 10kV 母線保護(hù)等節(jié)敘述的，第四章則是線路部分，內(nèi)容同樣包括了 220kV側(cè)線路 保護(hù)、 10kV側(cè)線路保護(hù)、 10kV側(cè)線路保護(hù)等節(jié) 該文書是 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 專業(yè)的大中專畢業(yè)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和 實(shí)踐運(yùn)行 經(jīng)驗(yàn)，將調(diào)查研究、設(shè)計(jì)、計(jì)算等資料進(jìn)行分析整理、歸納總結(jié)后形成的說明性文件。 保護(hù)裝置的配置與使用正確與否，直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全運(yùn)行及對(duì)用戶供電的可靠性，還與電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、運(yùn)行調(diào)度、設(shè)計(jì)調(diào)試等多方面的工作有密切聯(lián)系。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，也使得繼電保護(hù)得以飛速的發(fā)展。 220kV線路保護(hù) ...........................