【正文】 如主變壓器 T2 因故停運，有 T1 單獨供電， QF8 合閘運行情況。但瞬時速斷的動作電流若安常規(guī)方法整定，對于 6KV線路保護范圍就很短，有些情況下幾乎為零，故可用瞬時速斷作為主保護（保護全長），而定時過流為近后備保護。為了避免重疊和增加時限配合的困難， QF６ 、 QF７ 可僅設(shè)差動保護。 這是兩臺主變壓器側(cè)的控制開關(guān)，變壓器主保護采用差動保護和氣體保護，但為了防止外部短路引起變壓器繞組的過電流，并作為差動保護和氣體保護的后備，還必須設(shè)置定時過流和過負荷保護。所以 QF3 也應(yīng)設(shè)時限速斷保護，該保護只在 QF3合閘運行時起作用，即只針對故障運行情況。 第四節(jié) 變電所的進線保護 該組 35KV 開關(guān)， QF QF2 斷路器為進線開關(guān)， QF3 斷路器為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，其保護設(shè)置對于正常運行方式下 35KV 母線上的短路故障，應(yīng)在 QF QF2 上設(shè)瞬時速斷作為主保護，并設(shè)定時過流作為后備保護，再加上前后級的時限配合，可以滿足選擇性和快速性的要求。文章在分析的基礎(chǔ)上 ,論述了在重要的用戶變電站和發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)等中低壓母線上加裝專門母線保護的必要性。 第三節(jié) 高壓配電母線的保護 與 220kV 及以上電壓等級的母線相比 ,高 壓母線具有出線條數(shù)多 ,操作頻繁 ,三相導(dǎo)體線間距離近 ,容易受小動物危害 ,設(shè)備制造質(zhì)量相對較差等特點 ,因而其故障幾率遠高于高壓或超高壓母線。靜電電容用 C 表示，單位為 F。對 于非導(dǎo)體來講，表面電位相等的部分，其電荷與帶電電壓之比，稱為該非導(dǎo)體此局部表面的表觀電容。對絕緣導(dǎo)體來講，靜電電容為該導(dǎo)體上的電荷除以其電位。 第二節(jié) 靜電電容器的保護 electrostatic capacitance 表征帶電體的電荷量與電位關(guān)系的物理量。 不接地系統(tǒng)中的零序電流定值及保護的可靠性受系統(tǒng)建設(shè)中各配線的接地電流值是否懸殊有關(guān)、與運行方式有關(guān)。 該例中總的電纜長度 6000m ， 得 IK（ 1） =7A ＜ 10A ∴各配線零序電流保護投于信號 動作時間 =0 S 靈敏度 ： KSEN (1) =(IK∑ (1) IK (1) ) / =（ 7— 1） / = 滿足要求 。（誤差大） 6KV 電纜線路電容電流： IK（ 1） =（ 95+ ） *UN/（ 2200+6S） A/km 10KV 電纜線路電容電流： IK（ 1） =（ 95+ ） *UN/（ 2200+） A/km 6KV 架空線路電容電流： IK（ 1） = A/km 10KV 架空線路電容電流： IK（ 1） = A/km 。 42 第六章 繼電保護與自動裝置 第一節(jié) 高壓配出線保護 （包括線路、電機、母線等）參數(shù)較詳細計算各自的對地接地電容電流，然后進行總和。 選 JDJ35 型（單相雙圈澆注絕緣）電壓互感器四臺，一次電壓為 35kV，二次電壓為 ，額定容量 150VA，其計量儀表定為 級； 電壓互感器和變壓器的端子箱選用 XW2 型。 ①動穩(wěn)定校驗 ， kAkAIKi Ndch 33 ??????? ?? ②熱穩(wěn)定校驗 ， kAkAttItsi ???? ，滿足要求。選用 41 的 LRD353300/5 型電流互感器裝入 DW535的一側(cè)套管內(nèi)，作為差動保護及其它保護用，而選的其它 LRD353300/5 型電流互感器裝入 DW535 的另一側(cè)套管內(nèi)作為 35kV 的監(jiān)測之用。 ①額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)電壓； ②額定電流應(yīng)大于或等于（ ～ ）倍的長時最大長時負荷工作電流，即 1NI ≥（ ～ ） maxI ③電流互感器的準確等級應(yīng)不小于二次側(cè)所接儀表的準確級。 第五節(jié) 電流互感器和電壓互感器的選擇 電流互感器的選擇及校驗 ： 電流互感器按使用地點，電網(wǎng)電壓和長時最大負荷電流來選擇，并按短路條件校驗動、熱穩(wěn)定性。39。 (5)熱穩(wěn)定校驗：繼電保護動作時間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時間 oft =秒 ,則 ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當(dāng)于 4 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 4 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 40 (3)額定電流： AU SIAI N NN 80863 m a x ????????， 符合要求。所選斷路器電氣參數(shù)如表 54 所示。 ???? M V AS QFN ,符合要求。 (6)斷流容量校驗： 1 8 5 M V AS1 0 0 0 39。式中， tsI ， tst 分別為斷路器的熱穩(wěn)定電流及該電流所對應(yīng)的熱穩(wěn)定持續(xù)時間； ?I ， it 分別為短路穩(wěn)定電流及短路電流的持續(xù)時間。 39 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 表 53 所選斷路器參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流 /kA 額定開斷電流/kA 額定容量/MVA 極限電流峰值/kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時間 /s DW835/600 35 600 1000 41 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 3535 ??? ，符合要求。 斷路器的選擇及校驗 1． 35kV 側(cè) QF1～ QF5 的選擇及校驗 (1)根據(jù)布置方式，室外一般采用 DW835 型多油斷路器，本設(shè)計采用 DW8— 35/600 型斷路 器，共五臺，操動機構(gòu)選 CD11X 電磁操動機構(gòu)，油開關(guān)的戶外端子箱選擇 XJ1 型。 35kV 電壓互感器保護用熔斷器的選擇： 對于保護電壓互感器的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量來選擇不考慮負荷電流。SS brN ? 對保護變壓器的熔件，其額定電流可按變壓器額定電流的 ～ 2 倍選取。 高壓熔斷器的選擇除按工作環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、長時最大負荷電流（對保護電壓互感器的熔斷器不考慮負荷電流）選擇型號外，還必須校驗其斷流容量，即 39。 高壓熔斷器的選擇 ： 高壓熔斷器是一種過流保護元件，有熔件與熔管兩部分組成。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 37 表 52 所選隔離開關(guān)參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流/A 極限電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時間 /s GN610T/1000 10 1000 75 30 5 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求。本設(shè)計QS1 QS12選用 GN610T/1000 型隔離開關(guān)，操動機構(gòu)選 CS61 手力操動機構(gòu)。 QS3～ QS8 的校驗計算與 QS QS2 和 QS QS10 校驗計算相同。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 36 表 51 所選隔離開關(guān)參數(shù) 型號 額定電壓/kV 額定電流 /A 極限電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時間 /s GW535GD/600 35 600 50 14 5 GW535G/600 35 600 50 14 5 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 3535 ??? ，符合要求。本設(shè)計中為了方便檢修時的接地，兩個進線隔離開關(guān) QS QS2 和兩個電壓互感器隔離開關(guān)QS QS10選用 GW535GD/600 帶接地刀閘的隔離開關(guān)，操動機構(gòu)選 CSD 單相接地式手動操動機構(gòu)， QS3～ QS8 選用 GW535G/600 不帶接地刀閘的隔離開關(guān)，操動機構(gòu)選 CSG 手動操動機構(gòu)。隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓、額定電流電流及環(huán)境條件選擇，按短流電流校驗其動、熱穩(wěn)定性。隔離開關(guān)斷開后，具有明顯的可見斷開間隙，絕緣可靠。避雷器一組用三根，電壓互感器一組用兩根，高 3m 的構(gòu)架。 隔離開關(guān)選用高 的構(gòu)架。 35kV 進出線構(gòu)架選用門形架，高 ，間距為 米。其允許的抗彎荷重為 kgP 0 ??? ②熱穩(wěn)定校驗 kAkAttII iR ???? ? ，滿足要求。 室內(nèi)選用 ZA10T 型外膠裝支柱絕緣子，其允許的抗彎荷重為 kgP 0 ??? 34 支柱絕緣子受力按下式計算 22 ???? shialF 式中 ,l — 支柱絕 緣子間距，取 150cm； a — 母線相間距離，取 25cm； shi — 短路電流沖擊值， 6kV 側(cè)為 ； 于是 , kgkgF 22 ?????? ? 滿足要求。線路絕緣子按電壓高低分低壓絕緣子和高壓絕緣子兩大類。 線路絕緣子用來將導(dǎo)線固定在電桿上，并使導(dǎo)線與電桿絕緣。 ② 按裝置地點的三相短路容量來校驗開關(guān)電器的斷流能力。此外，選擇電氣設(shè)備，還應(yīng)根據(jù) 實際環(huán)境條件 考慮防水、防火、防腐、防塵、防爆以及高海拔區(qū)或濕熱地區(qū)等方面的要求。 第五章 高壓電氣設(shè)備的選擇 第一節(jié) 選擇高壓電氣設(shè)備的原則 對各種電氣設(shè)備的基本要求是正常運行時安全可靠，短路通過短路電流時不致?lián)p壞，因此，電氣設(shè)備必須按正常工作條件進行選擇，按短路條件進行校驗。線路施工，維護人員工作完畢，應(yīng)立即拆除接地線。 八是在電纜 埋設(shè)處設(shè)置標記，有人在附近挖掘施工，要派專人看護，并向施工人員說明電纜敷設(shè)位置，以防電纜被破壞引發(fā)短路。 六是加強管理，防止小動物進入配電室，爬上電氣設(shè)備。 四是保證架空線路施工質(zhì)量，加強線路維護，始終保持線路弧垂一致并符合規(guī)定。 二是正確 選擇繼電保護的整定值和熔體的額定電流，采用速斷保護裝置，以便發(fā)生短路時，能快速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時間，減少短路所造成的損失。此外，還應(yīng)考慮采用限制短路電流的措施，如合理選擇電氣主接線的形式或運行方式，以增大系統(tǒng)阻抗，減少短路電流值；加裝限電流電抗器；采用分裂低壓繞阻變壓器等。 短路電流的限制措施 ： 為保證系統(tǒng)安全可靠地運行，減輕短路造成的影響，除在運行維護中應(yīng)努力設(shè)法消除可能引起短路的一切原因外，還應(yīng)盡快地切除短路故障部分，使系統(tǒng)電壓在較短的時間內(nèi)恢復(fù)到正常值。發(fā)生短路時，由于電源供電回路阻抗的減小以及突然短路時的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流大大增加，可能超過回路的額定電流許多倍。在中性點直接接地的電網(wǎng)中，以一相對地的短路故障為最多，約占全部短路故障的 90%。在三相系統(tǒng)中發(fā)生短路的基本類型有三相短路、兩相短路、單相對地短路和兩相對地短路。電動機的功率、短路點距電動機機端的距離對短路電流峰值、開斷電流值有很大的影響： a ． 當(dāng)電動機功率相同時．短路點距電動機越近，電動機向短路點反饋的短路電流越大。但由于隨短路點遠離電動機機端而靠近電源端．短路電流會迅速增加． 則電動機反 饋電流在短路電流峰值中所占比例迅速降低． 100m配電線路時．從 20． 23％ 下降到 5． 79％：而 200 m 配電線路時更從 30． 60％下降到 5． 14％ 這也說明在低壓對稱短路計算中．在大型異步電動機機端處 30 進行短路計算時．應(yīng)考慮電動機反饋電流的影響．而遠離電動機而靠近電源端處的短路計算．可以不考慮電動機反饋電流的影響 電動機容量對電動機向短路點反饋電流的影響 表 3給出了 160 kW、 132 kW、 l10 kW、 75 kW 和 55 kW 電動機在配電線路末端 (故障點 2)發(fā)生三相短路時．電動機向短路點反饋電流 前三個波的峰值 可見電動機功率不同，短路時其向短路點反饋電流的大小也不同．電動機的功率越大．向短路點反饋的電流越大 圖 5為 160 kW 異步電動機機端 _一相短路時反饋電流波形．可以看出．反饋電流衰減速度是很快的．一般在三個周波 (0． 06 S 左右 )振蕩衰減到峰值的一半以下．其后基本上是按指數(shù)規(guī)律衰減．在 0． 3～ 0． 5 S 左右衰減結(jié)束 因此可以認為在電動機機端短路時． 電動機定子反饋電流會對短路電流峰值和開斷電流產(chǎn)生影響 3 異步電動機向短路點反饋電流的計算 對于低壓異步電動機．其對短路電流峰值影響的計 算公式為： 上式中，對于低壓異步電動機， K =1． 3， ，是運行中電動機向短路點反饋的短路電流．其值可按《三相交流系統(tǒng)短路電流計算》中式 (69)計算 表 4給出了對于圖 2所示配電系統(tǒng)中．電動機功率分別為 160kW、 132kW、110kW、 75 kW 和 55 kW 時，按上述公式 (7)計算的 i 值和使用 Matlab 按圖 3所示仿真故障點 2短路時所得電動機向短路點反饋的短路電流峰值 表 4中的計算結(jié)果與仿真結(jié)果之間存在一定的誤差．這主要是由于計算和計算機仿真中有些系數(shù)和參數(shù)的選擇是按理想值或平均 值來選取的．但最大誤差沒有超過計算值的 4％ 將電動機反饋電流峰值與額定電流相比．反饋電流峰值在數(shù)值上大約是電動機額定電流的 l3～ 14倍。長度為 100 m．可有表 1給出的不同短路點、不同短路時刻電動機三相反饋電