【正文】 變壓器的保護(hù)配置結(jié)果表：主變所用變主保護(hù)瓦斯、縱聯(lián)差動(dòng)瓦斯、電流速斷保護(hù)相間后備保護(hù)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流復(fù)合電壓過(guò)電流接地后備保護(hù)零序過(guò)電流、電壓零序過(guò)電流、電壓其他保護(hù)過(guò)負(fù)荷、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)74母線保護(hù)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(zhuān)用的母線保護(hù)。待設(shè)計(jì)變電站主變壓器的保護(hù)配置如下：主保護(hù)：瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)相間后備保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)和復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)接地短路保護(hù)：零序電流保護(hù)其他保護(hù)：過(guò)負(fù)荷保護(hù)所用變的保護(hù)配置與主變壓器基本相同。(6)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。(5)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。用于反應(yīng)變壓器高壓側(cè)（或中壓側(cè)），以及外部元件的接地短路。例如：過(guò)電流保護(hù)、低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)、負(fù)序過(guò)電流保護(hù)等。(3)相間短路后備保護(hù)。2)容量為10MVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器。電流速斷保護(hù)適用于以下場(chǎng)合：，以及10MVA以下廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。(2) 縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)。 對(duì)于上述故障和不正常工作狀態(tài)，變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)：(1) 氣體保護(hù)。輸電線路保護(hù)配置結(jié)果表：35KV進(jìn)線10KV出線相間短路保護(hù)三段式電流保護(hù)三段式電流保護(hù)單相接地保護(hù)絕緣監(jiān)視信號(hào)裝置絕緣監(jiān)視信號(hào)裝置73變壓器的保護(hù) 變壓器的保護(hù)分為電量保護(hù)和非電量保護(hù)。故一般采用5次諧波判別法與基波零序電流判別法構(gòu)成的接地選線裝置。故中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)，可采用無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)視信號(hào)裝置，但不可采用零序電流保護(hù)及零序功率方向保護(hù)等小電流接地信號(hào)裝置。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)，故障線路的零序電流方向與非故障線路的零序電流方向完全相同，而數(shù)值大小也無(wú)明顯差異。目前，有選擇性的接地保護(hù)廣泛采用微機(jī)選線裝置，其原理是利用基波零序電流的數(shù)值大小和方向做自動(dòng)接地選線的依據(jù)。有條件的應(yīng)裝設(shè)具有選擇性、動(dòng)作于信號(hào)的單相接地保護(hù)。對(duì)于出線較少的中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)，可采用無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)視信號(hào)裝置。保護(hù)宜帶時(shí)限動(dòng)作與信號(hào)，必要時(shí)可動(dòng)作于跳閘。對(duì)平行線路，可裝設(shè)橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)或電流平衡保護(hù)作為主保護(hù)，以接于兩回線路電流之和的電流保護(hù)作后備保護(hù)。對(duì)雙側(cè)電源線路，一般裝設(shè)帶或不帶方向元件的階段式電流電壓保護(hù)。無(wú)論兩段式或三段式電流保護(hù)，均可稱(chēng)作為階段式電流保護(hù)。第Ⅰ段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，第Ⅱ段為待時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)。721相間短路保護(hù)的配置相間短路保護(hù)一般均采用兩相式電流保護(hù)。但當(dāng)單相接地對(duì)人身安全和設(shè)備安全構(gòu)成威脅時(shí)，則應(yīng)動(dòng)作于跳閘。為了防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大成兩點(diǎn)接地或相間短路，應(yīng)及時(shí)發(fā)出信號(hào)，以便運(yùn)行人員采取措施予以消除。單相接地時(shí)，由于故障點(diǎn)的接地電流很?。ㄒ蚨撾娋W(wǎng)又稱(chēng)為小電流接地系統(tǒng)），三相之間的線電壓仍然保持對(duì)稱(chēng)，對(duì)負(fù)荷供電沒(méi)有影響，因此，在一般情況下允許再繼續(xù)運(yùn)行1~2h，而不必立即跳閘，這也是采用中性點(diǎn)非直接接地運(yùn)行的主要優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明：保護(hù)裝置越簡(jiǎn)單，調(diào)整試驗(yàn)也越簡(jiǎn)單，而工作可靠性越高。⑷繼電保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)單在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)時(shí)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置來(lái)達(dá)到系統(tǒng)所提出要求。⑵技術(shù)設(shè)計(jì)在核準(zhǔn)初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，主要任務(wù)是擬定保護(hù)和自動(dòng)裝置的原理接線圖，選定所用繼電器和輔助裝置的型號(hào)，并提出設(shè)備訂貨清單。 初步設(shè)計(jì)根據(jù)電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，為保護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)行和生產(chǎn)單位用電可靠，從保護(hù)裝置的快速性、選擇性、靈敏性、可靠性出發(fā)，選定保護(hù)方式，確定整定值。③ 合理選擇繼電保護(hù)方式、正確進(jìn)行正定計(jì)算和擬定接線圖是非常重要的。這個(gè)任務(wù)靠運(yùn)行人員進(jìn)行手動(dòng)操作控制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，必須由繼電保護(hù)裝置自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當(dāng)不正常運(yùn)行情況時(shí)，要自動(dòng)地發(fā)出信號(hào)以便及時(shí)處理，這就是繼電保護(hù)的任務(wù)。第七章 繼電保護(hù)的配置71繼電保護(hù)的基本知識(shí)在變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，應(yīng)當(dāng)考慮到電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行的可能性，如設(shè)備的相間短路、對(duì)地短路及過(guò)負(fù)荷等故障。敷設(shè)地網(wǎng)的面積：接地網(wǎng)的總體接地電阻：。接地網(wǎng)通常用的扁鋼或直徑為20的圓鋼水平敷設(shè)，埋入地下。土壤電阻率取200，則接地電阻：從安全的角度考慮，接地體電阻應(yīng)小于10，故采用多根垂直接地體并聯(lián)來(lái)降低接地電阻，則需要的角鋼根數(shù)為：避雷針的獨(dú)立接地體為9根角鋼并聯(lián)制成的垂直接地體。（1）在變電所進(jìn)出線端分別裝設(shè)一組避雷器；（2）在10母線上裝設(shè)一組避雷器；（3）在主變上分別裝設(shè)一組避雷器；（4）該變電所進(jìn)線為35雙回架空線路，提高線路耐雷水平，防止由雷擊線路引起的過(guò)電壓波入侵變電所。 進(jìn)線段保護(hù)的目的，一是要降低雷電流幅值，二是要降低雷電波陡度，因閥式避雷器的通流容量是有限的，且殘壓與電流大小相關(guān)，因此減少雷電流幅值很有必要，而被保護(hù)設(shè)備上電壓高出避雷器的部分與雷電波陡度成正比，或者說(shuō)保護(hù)最大允許距離與雷電波陡度成反比，因此降低雷電波陡度是有好處的。（2）閥式避雷器和金屬氧化物避雷器主要用于發(fā)電廠和變電站中的過(guò)電壓保護(hù)。 根據(jù)上面的討論可知，一般采用閥式或金屬氧化物避雷器對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，避雷器一般安裝在母線上，應(yīng)晝靠近變壓器和其他設(shè)備，避雷器與所有被保護(hù)設(shè)備的電氣距離均不能超過(guò)其最大允許值，若不能滿足要求，則應(yīng)增設(shè)避雷器，本設(shè)計(jì)220KV側(cè)、110KV側(cè)采用閥式避雷器，10KV側(cè)采用氧化鋅避雷器。為了使避雷器可靠地保護(hù)設(shè)備，首先必須滿足以下條件：（1）避雷器的伏秒特性應(yīng)能與被保護(hù)設(shè)備配合，在任何過(guò)電壓波形下，避雷器伏秒特性都應(yīng)在被保護(hù)物絕緣伏秒特性之下。對(duì)避雷器的基本要求：對(duì)于大接地電流系統(tǒng)，只要有一相存在工頻續(xù)流，就相當(dāng)于單相短路對(duì)于小接地系統(tǒng)，若兩相或三相同時(shí)存在工頻續(xù)流，則相當(dāng)于相間短路，因此避雷器必須切斷工頻續(xù)流以消防工頻短路，才能保證系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，因此，對(duì)避雷器有以下基本要求：（1）在過(guò)電壓作用下，避雷器應(yīng)該先于被保護(hù)設(shè)備放電，這主要靠?jī)烧咧g 的伏秒特性配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。65 變電所入侵波的保護(hù)避雷器變電站的雷電過(guò)電壓，主要是侵入雷電波過(guò)電壓，也就是線路上的直擊雷或感應(yīng)雷過(guò)電壓行波沿導(dǎo)線傳導(dǎo)至變電所，由于變配電所有大量的配電設(shè)備，侵入雷電波過(guò)電壓對(duì)這些設(shè)備的絕緣構(gòu)成了威脅，由雷電過(guò)電壓行波行至變電所后，傳輸通道的特性發(fā)生變化，最明顯的變化就是電氣設(shè)備的波阻抗與傳輸線路的波阻抗不一致，使波的行為復(fù)雜化，再由于避雷針動(dòng)作前后對(duì)過(guò)電壓行波產(chǎn)生的不同作用，更使問(wèn)題變得復(fù)雜化，因此對(duì)變配電所過(guò)電壓及其防護(hù)的精確計(jì)算工是一個(gè)極為復(fù)雜的問(wèn)題，因此這里化作定性的討論。根據(jù)最小安全距離確定四根避雷針的具體位置如下圖61所示：計(jì)算能有效全部保護(hù)改變電站所需的避雷針高度：門(mén)型架構(gòu)高： 橋型線路高：4 主變高：3 建筑物高：6 設(shè)避雷針高度小于30，則高度影響系數(shù)取1 獨(dú)立避雷針的高度為12小于30，原假設(shè)成立。 顯而易見(jiàn)，逆閃絡(luò)仍將高電位加到保護(hù)設(shè)備上，因此仍然會(huì)造成電氣設(shè)備絕緣的損壞。（3） 應(yīng)避免逆閃絡(luò)或反擊。尤其是有些變電所裝用了晶體管保護(hù)裝置，往往在雷直擊時(shí)發(fā)生誤動(dòng)作。（2） 在主控制室配電裝置的房頂上不宜裝設(shè)避雷針，主要原因是在這些建筑物上裝設(shè)避雷針后，防止反擊雷有很大困難。63變電所的直擊雷保護(hù)避雷針裝設(shè)的基本原則（1） 被保護(hù)設(shè)備包括露天配電裝置及變電所中一些重要的隔離設(shè)備和建筑物。為了使閥型避雷器不致負(fù)擔(dān)過(guò)重，應(yīng)在靠近變電所的一段線路上加強(qiáng)防雷措施，該線段就是所謂的“進(jìn)線段”。（4） 變電所防雷接線的基本方式過(guò)電壓波會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成重大危害，必須加以限制。（3） 雷電波的危害 雷電波的電壓很高，容易將變壓器、斷路器等電氣設(shè)備的絕緣擊穿。中小型610變電所的建筑不高，一般均較廠房低，通常不需令裝設(shè)避雷針保護(hù)。這些設(shè)備一旦發(fā)生雷擊破壞，將造成大面積的停電，同時(shí)這些設(shè)備比較貴重，損壞后修復(fù)又不很容易，會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，因此變電所的防雷保護(hù)要求十分可靠。4）不超過(guò)單臺(tái)電容器的爆破容量和熔斷器的耐爆容量。2）投切一組補(bǔ)償設(shè)備所引起的變壓器中壓側(cè)的線電壓變化值不超過(guò)額定電壓的。（1）并聯(lián)電容器的補(bǔ)償容量，應(yīng)安負(fù)荷或主變壓器需補(bǔ)償?shù)臐M足功率因數(shù)要求的最大容性無(wú)功功率或滿足某點(diǎn)符合電壓變化范圍要求的容量，容量宜分別為主變壓器容量的以下。：經(jīng)計(jì)算得并聯(lián)電容器的最小容量為243。52并聯(lián)電容器容量的計(jì)算考慮在10 kV母線上利用并聯(lián)電容器改善功率因數(shù)式中— 負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量，kvar— 母線上的最大有功負(fù)荷，kW— 補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)角— 補(bǔ)償后的最小功率因數(shù)角— 由補(bǔ)償?shù)綍r(shí)，每千瓦有功負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o(wú)功值，kvar/ kW查10 ，而不符合要求，在10 kV母線上的最大有功負(fù)荷。在高壓輸電線路上串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，利用其電容抵消部分線性電感，相當(dāng)于縮短線路的長(zhǎng)度，曾強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸送能力。（4）超高壓并聯(lián)電抗器，并聯(lián)在330 kV及以上超高壓線路上，補(bǔ)償輸電線路的充電功率，以降低系統(tǒng)的工頻過(guò)壓水平，并兼有減少潛供電流，便于系統(tǒng)并網(wǎng)，提高供電可靠性等功能。它一般連接在大型發(fā)電廠或變電所的35 kV及以下的電壓母線上，在發(fā)電廠中它常接在聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓側(cè)。（3）并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置。以上靜補(bǔ)裝置都是直接連接或者通過(guò)變壓器并接于需要補(bǔ)償無(wú)功的變（配）電所、換流站的母線上。調(diào)相機(jī)是以往用得較多的補(bǔ)償裝置向電網(wǎng)提供可無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性無(wú)功，維持電網(wǎng)電壓，并可以強(qiáng)勵(lì)補(bǔ)償容性無(wú)功，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。串聯(lián)電抗器宜選用干式空心電抗器。同時(shí)還設(shè)交流濾波裝置，在向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無(wú)功時(shí)，給電網(wǎng)的濾波電流提供一個(gè)阻抗近似為零的通路，以降低母線諧波電壓正選波形畸變率，進(jìn)一步提高電壓質(zhì)量和抗干擾能力。(1) 并聯(lián)電容裝置又可分?jǐn)嗦菲魍肚泻途чl管投切的并聯(lián)補(bǔ)償裝置。當(dāng)無(wú)中間開(kāi)關(guān)站或變電所時(shí)，才將串補(bǔ)償裝置設(shè)在末端變電所中。（2）對(duì)220 kV及以上電網(wǎng)中的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，利用其電容抵消部分線性電感，相當(dāng)于縮短線路的長(zhǎng)度，曾強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸送能力。而在閉合電網(wǎng)中，則主要用于改善潮流分布，減少有功損耗。 第五章 補(bǔ)償裝置51 補(bǔ)償裝置的種類(lèi)和作用補(bǔ)償裝置可分串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置兩類(lèi)。對(duì)于差動(dòng)保護(hù)，要求在大電流、小電流接地系統(tǒng)中都要裝設(shè)電流互感器。㈢通常按下列要求配置測(cè)量?jī)x表和過(guò)流保護(hù)裝置，要求在大電流接地系統(tǒng)中三相都裝設(shè)電路互感器。㈡電流互感器 變電所中的各種測(cè)量?jī)x表、過(guò)流保護(hù)裝置與差動(dòng)保護(hù)等，都與電流互感器相連接，并且各種儀表和繼電保護(hù)對(duì)電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)及接線要求不同。㈢按準(zhǔn)確度等級(jí)選擇 除以上兩點(diǎn)，選擇電壓互感器時(shí)還注意其準(zhǔn)確度等級(jí)及二次負(fù)荷容量。按額定電壓選擇，應(yīng)滿足 式中——電壓互感器銘牌標(biāo)出的額定電壓，kV； ——電壓互感器安裝點(diǎn)的額定電壓，kV。 電壓互感器的選擇不需要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，選擇應(yīng)滿足一下條件。442電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇與配置，除應(yīng)滿足一次回路的額定電壓外，其容量與準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)滿足測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的要求。二次負(fù)荷的計(jì)算公式為式中——二次計(jì)算負(fù)荷，VA；——二次計(jì)算電流，A。3. 按額定二次電流選擇由于儀表與繼電器已經(jīng)系列化生產(chǎn)，二次標(biāo)準(zhǔn)電流為5A，電流互感器應(yīng)與二次標(biāo)準(zhǔn)電流一致，也為5A。㈠電流互感器的選擇原則 所選電流互感器的一次額定電壓必須與安裝處的電網(wǎng)電壓一致，即 式中——電流互感器銘牌標(biāo)出的額定電壓，kV；——電流互感器安裝點(diǎn)的額定電壓，kV。（1） 發(fā)熱條件的校驗(yàn)經(jīng)查表得YJLV — 10型 S=300 的鋁芯電力電纜的允許載流量（80攝氏度）為：所以選用該型號(hào)電力電纜滿足發(fā)熱條件的要求44 互感器的選擇與配置441電流互感器的選擇 電流互感器的選擇除應(yīng)滿足一次回路的額定電壓、額定電流、最大負(fù)荷電流計(jì)短路電流的動(dòng)熱穩(wěn)定性外，還要滿足二次回路的測(cè)量?jī)x表、自動(dòng)裝置的準(zhǔn)確度等級(jí)和保護(hù)裝置10％誤差曲線要求。故35 kV進(jìn)線選 滿足要求。（4）35 kV及以下線路要考慮電壓損耗，允許電壓損耗百分?jǐn)?shù)為。查電流修正系數(shù)表得修正系數(shù)則安全電流： (1)機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)： 合格（2）發(fā)熱條件的校驗(yàn)： 合格進(jìn)線回路的最大持續(xù)工作電流除考慮正常負(fù)荷電流外，還需考慮事故狀態(tài)下由一回線路輸送的工作電流。部分導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度，見(jiàn)下表43導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可由下式?jīng)Q定：式中 — 正常工作時(shí)的最大持續(xù)工作電流。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。例如35 kV及以下，一般采用三相鋁芯電纜；110 kV及以上采用單相充油電纜；直埋地下，一般選用鋼帶鎧裝電纜；敷設(shè)在高差較大地點(diǎn)，應(yīng)采用不滴流或塑料電纜。但密度只有銅的，我國(guó)鋁的儲(chǔ)量豐富，價(jià)格較低，一般都采用鋁質(zhì)材料。銅的電阻率低，抗腐蝕性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度大，是很好的導(dǎo)體材料。序號(hào)計(jì)算參數(shù)選擇KN型校驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)1工作電壓10kVU10kV合格2額定開(kāi)斷電流合格序號(hào)計(jì)算參數(shù)選擇RW935型校驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)1工作電壓35kVU35kV合格2額定開(kāi)斷電流合格43 進(jìn)線與出線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€及電纜的選擇原則敞露母線一般按下列各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)：1)導(dǎo)體材料、類(lèi)型和敷設(shè)方式；2）導(dǎo)體截面；3）機(jī)械強(qiáng)度；4）電暈；5)熱