【正文】 主變壓器保護(hù)配置原理圖如下所。變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障或油面降低時(shí)，保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作發(fā)“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，瓦斯繼電器的一對(duì)下觸點(diǎn)閉合，構(gòu)成重瓦斯保護(hù)，瞬時(shí)動(dòng)作跳開(kāi)變壓器各側(cè)的斷路器。其裝設(shè)在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上，為使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順利地通過(guò)瓦斯繼電器排往油枕，變壓器安裝應(yīng)取１％—％的傾斜度，而變壓器在制造時(shí)，聯(lián)通管對(duì)油箱頂蓋也有2％—4％的傾斜度。當(dāng)發(fā)生輕微故障時(shí)，變壓器內(nèi)產(chǎn)生的氣體聚集在繼電器上方，油面降低，上開(kāi)口杯下降，促使干簧接點(diǎn)閉合，構(gòu)成輕瓦斯保護(hù)，其動(dòng)作后，再經(jīng)信號(hào)繼電器發(fā)出延時(shí)預(yù)報(bào)信號(hào)；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，產(chǎn)生大量氣體，造成強(qiáng)烈油沖擊擋板，使下開(kāi)口轉(zhuǎn)動(dòng)，干簧接點(diǎn)閉合，構(gòu)成重瓦斯掛號(hào)信，其動(dòng)作后再經(jīng)信號(hào)繼電器ＸＪ啟動(dòng)中間繼電器ＺＪ，使變壓器的高低壓兩側(cè)斷路器的跳閘線圈ＴＱ得電，斷路器DL跳閘，切除故障。即：＝IenL=50/5Idzj=⑶、按滿足制動(dòng)特性的要求整定，使制動(dòng)系數(shù)不隨制動(dòng)電流而變化，則最小動(dòng)作電流與拐點(diǎn)電流的關(guān)系為：＝kbIe=（）/10＝⑷、二次諧波閉鎖功能設(shè)置差電流二次諧波閉鎖差動(dòng)保護(hù)的功能，主要是防止變壓器的勵(lì)磁涌流導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，二次諧波制動(dòng)的判據(jù)如下:Iop2＞K2Iop式中Iop—差動(dòng)電流的基波分量；Iop2 —差動(dòng)電流中的二次諧波分量；K2—二次諧波制動(dòng)系數(shù)。微機(jī)保護(hù)軟件可以完全補(bǔ)償，Δf=0。Ⅲ、。制動(dòng)特性曲線由三個(gè)定值決定：Ⅰ、比率制動(dòng)系數(shù)KB2。斜率m=（）/（）為常數(shù)，而制動(dòng)系數(shù)K=Iop/Ires卻隨制動(dòng)電流不斷變化，故整定的比率制動(dòng)系數(shù)Kb實(shí)際上是折線的斜率m。ABIresIop理想的制動(dòng)特性曲線為通過(guò)原點(diǎn)且斜率為制動(dòng)系數(shù)K的一條直線，如圖示中的BC 直線是具有一段水平線的比率制動(dòng)特性，如圖中的AB線。 4．比例差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算變壓器差動(dòng)保護(hù)為了防止區(qū)外故障引起不平衡的差動(dòng)電流造成誤動(dòng)作，采取比率制動(dòng)特性。3．過(guò)負(fù)荷保護(hù)變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)，一般動(dòng)作于信號(hào)，因變壓器過(guò)負(fù)荷電流多為三相對(duì)稱(chēng)，所以過(guò)負(fù)荷保護(hù)只需在一相裝設(shè)電流繼電器。流入繼電器的電流：式中：Kjx—接線系數(shù)，不完全星形接線系數(shù)取1Ki—電流互感器變比 150/5⑵、過(guò)流保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)，靈敏度按二次側(cè)線發(fā)生兩相短路的條件來(lái)校驗(yàn)： 滿足要求⑶、過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間整定根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的資料可知。2．過(guò)電流保護(hù)總降壓變電所內(nèi)的變壓器，一般裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，還需增加電流速斷保護(hù)，保護(hù)裝置設(shè)在電源側(cè)它既能反應(yīng)外部故障，還可以作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。靈敏度校驗(yàn) 滿足要求。IdZ(2)1min系統(tǒng)最小運(yùn)行方式變壓器一次側(cè)兩相短路電流。式中：KK—可靠系數(shù)，～；～.I（3）d2max—最大運(yùn)行方式時(shí)，變壓器二次側(cè)母線三相短路時(shí)歸算倒一次側(cè)的電流。1．電流速斷保護(hù)變壓器的電流速斷保護(hù)一般裝在電源側(cè)，通常采兩相不完全星形接線，其整定動(dòng)作電流應(yīng)躲開(kāi)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)變壓器二次側(cè)母線短路時(shí)的最大短路電流。 變電站主要變壓器繼電保護(hù)裝置配置及整定變壓器一般根據(jù)容量的大小以及控制和保護(hù)裝置間的配合情況來(lái)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。5． 防御變壓器對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。3． 防御變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)后備的過(guò)電流保護(hù)。為了防止變壓器在發(fā)生各種類(lèi)型故障和不正常運(yùn)行時(shí)造成不應(yīng)有的損失，保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行，變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護(hù)裝置：1． 防御變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。變壓器外部系指變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線是那個(gè)發(fā)生的各種故障，其主要類(lèi)型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地短路，引出線之間的相間故障等。變壓器故障可分為內(nèi)部和外部故障兩種。3．反應(yīng)輸入電流與輸出電流之差的，有差動(dòng)保護(hù)等。1．反應(yīng)電流變化的，有電流速斷，定時(shí)限過(guò)電流及零序電流保護(hù)。 繼電保護(hù)的基本原理電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)引起電流的增加和電壓的降低，以及電流、電壓間相位的變化。在保護(hù)范圍內(nèi)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的性質(zhì)如何，保護(hù)裝置都應(yīng)正確反應(yīng)，保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，靈敏系數(shù)越高，愈能反應(yīng)輕微故障。速動(dòng)性 快速地切除故障部分可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，減輕短路電流對(duì)設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)。 繼電保護(hù)的基本要求動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求。反應(yīng)電器設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，可動(dòng)作于發(fā)生信號(hào)，減負(fù)荷或跳閘。電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備中電氣設(shè)備的正常工作遭到破壞，但并未發(fā)生短路故障，這種情況屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)，例如：設(shè)備過(guò)負(fù)荷，溫度過(guò)高等故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)都可能在電力系統(tǒng)中引起事故，在電力系統(tǒng)中應(yīng)采取各種措施消除和減少故障，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障，應(yīng)迅速將故障設(shè)備切除，恢復(fù)正常運(yùn)行，而當(dāng)設(shè)備不正常處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，要及時(shí)處理，以免引起設(shè)備故障。（四個(gè) 備用）配置四個(gè)車(chē)間變電站：8個(gè)高壓電容器間：2個(gè)電壓互感器避雷器柜：2個(gè)母聯(lián)開(kāi)關(guān)：1個(gè)站用柜：1個(gè)工作電源開(kāi)關(guān)：1個(gè)備用電源開(kāi)關(guān)：1個(gè)留用小間：2個(gè)根據(jù)電氣主接線需要和KYN10型高壓開(kāi)關(guān)柜線路方案編號(hào)及柜內(nèi)設(shè)備匯總表序號(hào)用途方案編號(hào)主回路主要高壓電器數(shù)量1工作電源PT柜08JDZJ型電壓互感器RN210型熔斷器FS2型避雷器12饋線柜04ZN510/LDJ10電流互感器JN10接地開(kāi)關(guān)83站用柜38RN210型熔斷器14電容器柜01ZN510/LDJ10電流互感器25母聯(lián)開(kāi)關(guān)柜01ZN510/LDJ10電流互感器16工作電源開(kāi)關(guān)08ZN510/LDJ10電流互感器27備用電源PT柜41JDZJ型電壓互感器RN210型熔斷器FS2型避雷器1第五章 主變壓器10KV線路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)中的各種設(shè)備在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種保障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。 工作電源段的開(kāi)關(guān)柜電氣設(shè)備選擇站用變壓器降壓變電站的斷路器控制、信號(hào)電源可由母線電壓互感器供給，照明電源應(yīng)盡量由鄰近配電變壓器供給，僅在必要時(shí)才裝一臺(tái)所用變壓器。各部分用鋼板分隔，螺栓連接，具有架空線進(jìn)出線及左右聯(lián)絡(luò)的功能。高壓開(kāi)關(guān)柜選KYN10型交流金屬鎧裝移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜，主要用于3～10KV三相交流50Hz系統(tǒng)中作為接受與分配電能之用，特別適合頻繁操作的場(chǎng)合，并具有防止誤操作斷路器、防止帶負(fù)荷推拉刀閘、防止帶電關(guān)合接地刀閘、防止接地刀閘在接地位置送電和防止誤入帶電間隔等“五防”閉鎖功能。因SF6氣體對(duì)人體有傷害，須進(jìn)行其泄漏監(jiān)測(cè)，而本設(shè)計(jì)為工廠配電所，故采用帶真空斷路器的開(kāi)關(guān)柜。并用短路數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。本設(shè)計(jì)為工廠配電所，采用手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜。選用時(shí)，可按環(huán)境條件選用一般型或封閉型。按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種，由于戶外有防水、防腐蝕等問(wèn)題，故目前大量使用的是戶內(nèi)式高壓開(kāi)關(guān)柜。選擇型號(hào)和方案我國(guó)目前生產(chǎn)的3～35KV高壓開(kāi)關(guān)柜，都采用空氣和瓷（或塑料、樹(shù)脂等）絕緣子作為絕緣材料，并選用普通常用電器組成。成套配電裝置可分為低壓成套配電裝置、高低壓成套配電裝置（俗稱(chēng)高壓開(kāi)關(guān)柜）、SF6全封閉組合電器。 10KV配電室設(shè)備的選擇 10KV高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇概述在工廠供電系統(tǒng)的變電所中，對(duì)10KV以下的配電裝置常采用成套配電裝置。式中C—熱穩(wěn)定系數(shù)，查《工廠供電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表425，為80 滿足要求由于進(jìn)線只有幾十米，線路電壓損失不會(huì)太大，故不進(jìn)行線損失校驗(yàn)。查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》，初選YJLV350交連聚氯乙稀絕緣電纜。當(dāng)周?chē)橘|(zhì)溫度不是25℃或15℃時(shí)，要乘以；當(dāng)電纜是多根并列敷設(shè)時(shí)，要乘以，當(dāng)電纜是直接列敷設(shè)而土壤電阻率不同時(shí)，乘以系數(shù)?！谝?guī)定條件下，電纜允許的長(zhǎng)期工作電流（安）K—電纜敷設(shè)條件異于規(guī)定條件時(shí)，電纜允許長(zhǎng)期工作電流的校正系數(shù)。目前使用較多的時(shí)交連聚氯乙稀絕緣及護(hù)套電纜，本設(shè)計(jì)選用的是鋁芯交連聚氯乙稀絕緣及護(hù)套電纜（YJLV型）。 10KV高壓開(kāi)關(guān)柜饋線柜出線的選擇電力電纜根據(jù)它的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，電壓和經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇，并校驗(yàn)其長(zhǎng)期發(fā)熱溫度，正常和故障情況下的電壓損失及短路時(shí)的熱穩(wěn)定。 一三相短路時(shí),母線單位長(zhǎng)度所受的力。滿足方程要求。工程上簡(jiǎn)化計(jì)算，常用短路時(shí)發(fā)熱滿足最高容許溫度的條件，所需的導(dǎo)體最小截面積來(lái)校驗(yàn)載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，當(dāng)所選的導(dǎo)體截面積大于或等于時(shí)便是熱穩(wěn)定，反之，就不穩(wěn)定。附表12 LMY—404型硬母線技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)規(guī)格（M）重量（Kg/m）鋁鋁允許電流（A）每極或每相片數(shù)12LMY404404480/855按發(fā)熱條件校驗(yàn)導(dǎo)線允許的長(zhǎng)期工作電流正常工作的最大長(zhǎng)期工作電流，滿足要求。當(dāng)周?chē)鷮?shí)際溫度不為25℃時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流應(yīng)乘以溫度校正系數(shù)。結(jié)合本廠的特點(diǎn)選擇選擇矩形鋁母線平放方式。母線的材料有銅和鋁兩種，銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，是很好的母線材料，但由于銅在工業(yè)上有很多重要用途，而且儲(chǔ)量不多，價(jià)格較貴，因此銅母線僅用于空氣中含腐蝕性氣體的配電裝置中。根據(jù)以上校驗(yàn)，LGJ—70鋼芯鋁絞線滿足條件，故選用LGJ—70鋼芯鋁絞。附表11 LGJ—70鋼芯鋁絞線技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)標(biāo)稱(chēng)截面積mm2實(shí)際截面積mm2股數(shù)/直徑mm外徑mm20℃直流電阻Ω/km重量Kg/Km制造長(zhǎng)度m屋外載流量A鋁鋼LGJ70706/1/27520002275按發(fā)熱條件校驗(yàn)按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面也是按允許載流量選擇導(dǎo)線截面，即應(yīng)滿足下述條件： 式中：—對(duì)應(yīng)某一環(huán)境溫度時(shí)，導(dǎo)線允許的長(zhǎng)期工作電流（A）；—實(shí)際載流量（A）；—線路最大長(zhǎng)期工作電流（A）；—溫度校正系數(shù)。由此知年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)＜3000小時(shí)，環(huán)境溫度為30℃，查《工廠供電設(shè)計(jì)》表424，知（裸鋁導(dǎo)線）。 備用（10KV）電源進(jìn)行的選擇主要方法與35KV架空線的選擇相同由原始資料知10KV備用電源架空線長(zhǎng)2Km，=10KV。附表8 LDJ—10—300/5環(huán)氧樹(shù)脂澆注式電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電流比（A）級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷（Ω）10%倍數(shù)2S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)3級(jí)DB級(jí)二次負(fù)荷（Ω）倍數(shù)LDJ10300/5300/510201520D級(jí)152055校驗(yàn)⑴、額定電流 滿足要求⑵、額定電壓KV 滿足要求⑶、熱穩(wěn)定校驗(yàn) = 所以 滿足要求⑷、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)因?yàn)?=(KA)，(KA)所以 滿足要求根據(jù)以上校驗(yàn)，LDJ—10—300/5型穿墻式電流互感器滿足條件，故選用電流互感器LDJ—10—300/5型。 主變低壓側(cè)（10KV）設(shè)備的選擇 10KV斷路器的選擇設(shè)備選型按正常工作條件查《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》，初選ZN5—10/630型戶內(nèi)真空斷路器，技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)附表7附表7 ZN5—10/630型戶內(nèi)真空斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）開(kāi)斷電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流標(biāo)稱(chēng)值（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間（S）合閘時(shí)間（S）配用的操作機(jī)構(gòu)ZN510/63010630203020（2）秒≤≤專(zhuān)用CD型校驗(yàn)⑴、額定電流 滿足要求⑵、額定電壓KV 滿足要求⑶、額定斷流容量 式中查資料得=300MVA—短路容量， 即：=300MVA＞= MVA 滿足要求⑷、熱穩(wěn)定校驗(yàn) = )所以 滿足要求⑸、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) KA ＜ KA 滿足要求根據(jù)以上校驗(yàn)，ZN5—10/630型戶內(nèi)真空斷路器滿足條件，故選用ZN5—10/630型斷路器。附表6 LGJ—50鋼芯鋁絞線技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)標(biāo)稱(chēng)截面積mm2實(shí)際截面積mm2股數(shù)/直徑mm外徑mm20℃直流電阻Ω/km重量Kg/Km制造長(zhǎng)度m屋外載流量A鋁鋼LGJ—50506/1/1952000220按發(fā)熱條件校驗(yàn)按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面也是按允許載流量選擇導(dǎo)線截面，即應(yīng)滿足下述條件： —對(duì)應(yīng)某一環(huán)境溫度時(shí)，導(dǎo)線允許的長(zhǎng)期工作電流（A）—實(shí)際載流量（A）—線路最大長(zhǎng)期工作電流（A）—溫度校正系數(shù)由原始資料知，t平均=30℃，查資料知，運(yùn)行載流量=220A（環(huán)境溫度+25℃） 需修正查表知= =220=因?yàn)? 所以＞ 滿足要求校驗(yàn)電壓損失△U%因?yàn)? 幾何平均距離 m取m查表知：LGJ—50的R0，X0 R0=由原始資料知：L=10 Km電壓損失的計(jì)算公式： 所以滿足條件查表：最小運(yùn)行截面為25 mm2，選擇截面為50 mm2＞最小運(yùn)行截面25 mm2，機(jī)械強(qiáng)度足夠。按經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選式中：S—