【正文】 正常運行或外部故障時，差動繼電器中的電流等于兩側(cè)電流互感器的。 差動保護(hù)整定計算： AIKKUfI kstnpzaunb 1 5 1 07 5 5 0)()( m a a x. ???????????? AIKI unbr e lac tk 1 9 6 31 5 1 a x.. ????? 靈敏度系數(shù)的校驗： 31 6345 50m in. ??? s e tKs e n IIK ? 圖 61 縱差保護(hù)原理 接線圖 II 2I 1I 22I 2I 22I 11K TK TA 2K TA 1石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 31 靈敏度系數(shù)一般不應(yīng)低于 2 所以滿足要求 縱差保護(hù)是電氣主設(shè)備的主保護(hù)，它靈敏度高、選擇性好，在變壓器保護(hù)上運用較為成功。但由于他對油箱內(nèi)部的匝間短路故障不夠靈敏，而變壓器油箱內(nèi)部的故障又是電力系統(tǒng)最危險故障 之一，因此縱差保護(hù)必須和瓦斯保護(hù)一起構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。因此必須針對變壓器的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量和重要程度，裝設(shè)動作可靠，性能良好的繼電保護(hù)裝置。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 30 牽引 變壓器 的 保護(hù) 變壓器是電力系統(tǒng)普遍使用的重要電氣設(shè)備。 (4)靈敏性：是指繼電保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)的電氣設(shè)備發(fā)生短路故障時的反應(yīng)能力。 (3)速動性：是指當(dāng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地在最短時間內(nèi)切除故障。可信賴性要求繼電保護(hù)在異?；蚬收锨闆r下，能準(zhǔn)確地完成設(shè)計所要求的動作；安全性要求繼電保護(hù)在非設(shè)計所要求動作的所有情況下，能夠可靠地不動作。 (1)可靠性：是指繼電保護(hù)裝置自身在工作過程中的安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)最基本的性能要求。此時一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)對 電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免誤動作。 (2) 出 線側(cè)穿墻套管選型及校驗 同理， 出線側(cè)選擇 CWLB—35/1000 型號的穿墻套管。 熱穩(wěn)定性校驗： 18 , 10tI kA t s??， ??? kch )3( ， stjx ? jxsht tItI 2)3(2 ? ，滿足要求。 穿墻套管選型及校驗 (1) 進(jìn)線側(cè)穿墻套管選型及校驗 因為母線 AI g ax ?? ，選擇 CWLB—35/1000 穿墻絕 緣陶瓷套管。 若絕緣子間跨距和絕緣子管間跨距分別為 L 和 1l ，則左端絕緣子 72)3(1m a x ?????? aliF ch(N) 712)3(2m a x 10)( ?????? LliaF ch(N) LlFF 11m a x3m a x ?? 支持絕緣子選型及校驗 (1)110kV 側(cè)母線支持絕緣子選型及校驗 取 L=1m， a=1m, 則 NF 6721m a x ??????? ? 校驗 ： 1m a F?? 選擇則 ZS—110/3 型號支持絕緣子。 母線選型及校驗 (1) 硬母線選型及校驗 由 AI g ax ?? ， 2m in mmS ? ，可初步選型 LMY 8100? 平放的硬鋁母線 動穩(wěn)定性校驗：三相短路時間電動力 NalikF chx 0 0 67272)3()3( ???????????? ?? 3522 mhbW ??????? PaPaW lF ac 7165)3( 8 210 ??????? ??? ? ?? 滿足要求，選用 LMY 8100? 平放的硬鋁母線。 導(dǎo)線選型及校驗 (1)室外 110kV 進(jìn)線側(cè)的軟母線選型及校驗 室外 110kV 進(jìn)線側(cè)母線為軟母線，母線最大工作電流按變壓器過載 倍考慮，由前面計算知 ??? ? axg AkII ga a x1 ??? ?? 選用 LGJ150 型鋼芯鋁絞線 LGJ150 型鋼芯鋁絞線的允許最大電流為 360A 大于 alI 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 檢驗?zāi)妇€熱穩(wěn)定性 3 5 5 0)3(m i n ＜???? fjxch ktCIS 由于所選母線實際截面 m in2150 SmmS ?? ,因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。 最大電動力按下式計算 )( 72)3()3( ?????? ?alikFchx (56) 式中， xk 導(dǎo)體形狀修正系數(shù)，約為 1； )3(chi 三相短路沖擊電流； l平行母線長度 (mm)； a母線間距 (mm)。 表 513 架空導(dǎo)線最小截面積 架空線路電壓等級 鋼芯鋁線 （ mm2） 鋁及鋁合金 （ mm2） 銅 （ mm2） 35kV 25 35 ―― 6~10kV 25 35（居民區(qū)） 25（非居民區(qū)） 16 ≤1kV 16 正式 6 8 (3)母線、導(dǎo)線熱穩(wěn)定性校驗 fjxch ktCISS)3(m in ?? (54) 式中， Smin滿足熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)線最小截面積 (mm2)； C熱穩(wěn)定系數(shù)； )3(chI 三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值 (A)； jxt 假想時間 (s)； fk 集膚效應(yīng)系數(shù)，對于電纜及小面積導(dǎo)線取 1。 (2)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線 /JIS gmaxj ? (53) 式中， Sj導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面積 ,(mm2)； J經(jīng)濟(jì)電流密度。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 24 表 512 導(dǎo)線的選擇與校驗 導(dǎo)線名稱 選擇 校驗 按導(dǎo)線長期發(fā)熱允許電流選擇 按 經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 母線及短導(dǎo)線 √ ＿ ＿ √ √ 普通導(dǎo)線 ＿ ＿ √ ＿ ＿ √ 室內(nèi)母線 :高壓室內(nèi) 硬母線長度 l=2020mm,相間距 a=600mm； 高壓室內(nèi) 10kV 硬母線長度 l=1200mm,相間距 a=250mm。0? 導(dǎo)線敷設(shè)地點實際的環(huán)境溫度，取 C?22 故在室外時 ??K ，在室內(nèi)時 2??K 。 溫度修正系數(shù) ?K 由下式求得： 0139。 軟母線進(jìn)行選型，熱穩(wěn)定 校驗 (無需進(jìn)行 動穩(wěn)定校驗 )。 綜合各種因素，避雷器選擇見表 510 所示： 表 510 避雷器的選擇 電壓等級 型號 額定電壓（ kV） 110kV 側(cè) Y10W5100/295 110 側(cè) Y10W542/140 熔斷器 的選擇 RN1 型主要用于電力線路和變壓器的過載和短路保護(hù)； RN2 型主要用于保護(hù)電壓互感器。由于它的一、二次側(cè)均有熔斷器保護(hù)，故不需進(jìn)行短路穩(wěn)定度的校驗。 設(shè)計中 110kV 側(cè)牽引變壓器的選擇型號為 (三相 YN,d11)SF1063000/110，最大長期工作電流可按變壓器過載 倍考慮： AI g 2 91 1 036 3 0 0 a x ????? 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 表 52 110kV 高壓斷路器選擇校驗 序號 裝設(shè)地點的電氣條件 3 110SW G?型斷路器 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 gU 110kV eU 110kV 合格 2 max?gI eI 1200A 合格 3 )3(?I ekI 合格 4 )3(chI dwi 41 kA 合格 5 jxtI 2)3(? . 55 2 ?? tIt2 2 ?? 合格 表 53 高壓斷路器選擇校驗 序號 裝設(shè)地點的電氣條件 型真空斷路器 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 gU eU 合格 2 max?gI eI 2020A 合格 3 )3(?I ekI 25A 合格 4 )3(chI dwi 63kA 合格 5 jxtI 2)3(? 2 ?? tIt2 25004252 ?? 合 格 高壓隔離開關(guān)的選型及校驗 (1)隔離開關(guān)選擇和校驗原則是： ① ge UU ? ； ② max?? ge II ； ③ dwiI ?(3)ch ； ④ tItI tjx ???? 22)3( 。39。39。39。39。39。 ??? ? III 設(shè) 110kV 時，沖擊系數(shù) ?chK ，則沖擊電流 )3(110)3( ???? IKi chch 短路電流最大有效值： )1(21 )3(1102)3( ????? IKI chch 三相短路容量： M V A10 0*)1 1 0()3(1 1 0 ????XSS j (2)系統(tǒng)最小運行方式下 已知最小運行方式下電力系統(tǒng) 2 的綜合電抗標(biāo)幺值分別為 *1?SX 和*2 ?SX 。 基準(zhǔn)電流為： 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 1110????jjj USI 支路的電抗標(biāo)幺值分別為： 222* 2 ????? cjLL USXX 223* 3 ????? cjLL USXX 則 110kV 側(cè)的總電抗標(biāo)幺值為： )//()( * 3* 2* 2* 1* )110( ?????? LSLS XXXXX 三相短路電流周期分量有效值為： *)110(110)3(110 ????XII j 其他三相短路電流： 短路穩(wěn)態(tài)電流 )3(1 1 0)3()3(39。 短路點的確定 短路計算時主接線圖可以等效為如圖 41 所示 ： 圖 41 短路等效電路圖 沖擊系數(shù)按表 41 選取 ： 表 41 沖擊系數(shù) 電壓等級 110kV 10kV chK 根據(jù)原始材料知， S1=4000MVA， S2=4800MVA， Sj=100MVA， L1=30km，L2=50km， L3=20km。短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大得多 ，對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 第 4 章 短路電流計算 短路是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。 按照向復(fù)線區(qū)段供電的要 求，其牽引側(cè)母線的饋線數(shù)目較多，為了保障操作的靈活性和供電的可靠性，我們選用饋線斷路器 100%備用接線，這種接線也便于故障斷路器的檢修。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 圖 35 帶有旁路母線和旁路斷路器的接線 電氣主接線方案的確定 考慮 110 kV母線檢修時不致全部停電，并且有系統(tǒng)功率穿過，所以采用外橋式接線。由于牽引變壓器