【正文】 這次畢 業(yè)論文設(shè)計我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師郭宗躍郭主任 和徐亞軍老師 對我的關(guān)心和支持尤為重要，每次遇到難題，我最先做的就是向郭主任 或者徐老師 尋求幫助，而郭主任 或者徐老師 每次不管忙或者閑 ，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法，郭主任 和徐老師 平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式的調(diào)整等各個環(huán)節(jié)中都會給予我悉心的教導(dǎo)，這幾個月以來，郭主任 和徐老師 不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時，還在思想上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向郭主任 和徐老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 致謝 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)時光已經(jīng)接近尾聲，在此，我想對我的母校，我的父母，親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。 人工接 地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形，圓弧的半徑不易小于均壓帶間距的一半。 變電所接地網(wǎng)中的垂直接地體對工頻電流散流作用不大。 接地裝置的布置 變電所的接地裝置應(yīng)充分利用以下自然體接地： （ 1）埋設(shè)在地下的金屬管道（易燃和有爆炸介質(zhì)的管道除 外）； （ 2）金屬井管； （ 3）與大地有可靠連接建筑物及構(gòu)筑物的金屬結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)； （ 4）水工建筑物和類似建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)； （ 5）穿線的鋼管，電纜的金屬外皮； （ 6）非絕緣的架空地線； 在利用了自然接地后，接地電阻尚不能滿足要求時，應(yīng)裝置人工接地體。這種現(xiàn)象稱為電感影響。 另一方面，由于雷電流的等值頻率較高，這就是接地體自身電感的影響增加，阻礙電流向接地體遠(yuǎn)端流通，對于長度長的接地體這種影響更加明顯。雷電流的幅值大，就會使地中電流密度增大，因而提高了土壤中的電場強(qiáng)度，在接地體附近尤為顯著。 （ 2）防雷接地 這是針對防雷保護(hù)的需要而設(shè)置的，目的是減小雷電流通過接地裝置時的地電位升高。接地的基本概念，二者都是共同的，而且在工程設(shè)施中也常?；ビ新?lián)系，所以也要提及工作接地和保護(hù)接地。 （ 3）裝設(shè)集中接地裝置：上述接地應(yīng)與總接地網(wǎng)連接，并在連接處加集中接地裝置，其工頻接地電阻應(yīng)大于 10 歐。引下線數(shù)目應(yīng)盡可能多些。 直擊雷保護(hù)的措施 對主廠房需裝設(shè)的直擊雷保護(hù)，或為保護(hù)其他設(shè)備而在主廠房上裝設(shè)的避雷針，應(yīng)采取如下措施： （ 1）加強(qiáng)分流：用扁鋼將所有避雷針?biāo)竭B接起來，并與主廠房柱內(nèi)鋼筋焊接成一體。下列設(shè)施應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置： （ 1） 屋外配電裝置，包括組合導(dǎo)線和母線廊道。 式中， kK —— 可靠系數(shù)，取 ， reK —— 返回系數(shù)，取 ， iK —— 電流互感器變比。 變壓器過負(fù)荷保護(hù)大都是三相的，所以過負(fù)荷保護(hù)可采用單電流繼電器接線方式，經(jīng)過一定延時作用于信號，保護(hù)裝置的電能工作電流按躲過變壓器額定電流整定。 一次動作電流為 maxI wrekop IKK?= ??= A 繼電器動作電流為 ??m wire kkop IkKK kK —— 可 靠系數(shù)，取 reK —— 返回系數(shù)，取 maxwI —— 變壓器最大工作電流，無法確定最大負(fù)荷時，按額定電流乘以 代替。 為了防止外部短路引起變壓器線圈的過電流，并作為差動和瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)，變壓器還必須裝設(shè)過電流保護(hù)，對于單側(cè)電源的變壓器，過流保護(hù)裝在電源側(cè)，保護(hù)動作是切斷變壓器各側(cè)開關(guān)。 2. 過電流保護(hù)。 瓦斯保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生的各種類型故障。當(dāng)油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，由于油流的不穩(wěn)定可能造成觸點(diǎn)的抖動，為使斷路器能可靠跳閘，選用了具有自保持線圈的 BCJ 中間繼電器。瓦斯保護(hù)的原理接線圖如 41： 由其它保護(hù)來12信號信號輕瓦斯信號 圖 41 瓦斯保護(hù)的原理接線圖 圖中，瓦斯繼電器中上面的觸點(diǎn)表示“輕瓦斯保護(hù)”，動作后經(jīng)延時發(fā)出報警信號。它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，為了不妨礙氣體的流通，變壓器安裝時應(yīng)使頂蓋沿瓦斯繼電器的方向與水平面具有 1%～ %的升高坡度。用它構(gòu)成的瓦斯保護(hù)能反應(yīng)包括縱聯(lián)差 動保護(hù)不能反應(yīng)的輕微故障在內(nèi)的各種故障和不正常狀態(tài)。包括：油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時，由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體，從油箱向油枕流動，其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同，反應(yīng)這種氣流與油流而動作的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)，也叫氣體保護(hù)。 1. 瓦斯保護(hù) 室外容量在 800KVA 及以上及室內(nèi)容量在 400KVA 及以上的油浸式變壓器裝設(shè)瓦斯保護(hù)，作為變壓器油箱內(nèi)各種故障和油面降低的主保護(hù)。此外，對大容量變壓器，由于其額定工作時磁通密度相當(dāng)接近于鐵芯的飽和磁通密度，因此在過電壓或低頻等異常運(yùn)行方式下，還會發(fā)生變壓器的過勵磁故障。變壓器箱蓋上落異物，如大風(fēng)將樹枝吹落在箱蓋時引起套管放電或相間短路。 (9)套管閃絡(luò) 變壓器套管積垢，在大霧或小雨時造成污閃，使變壓器高壓側(cè)單相接地或相間短路。 變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開 關(guān)暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。 (8)嚴(yán)重漏油 變壓器運(yùn)行中滲漏油現(xiàn)象比較普遍，油位在規(guī)定的范圍內(nèi)，仍可繼續(xù)運(yùn)行或安排計劃檢修。 ②斷線產(chǎn)生電弧：線組導(dǎo)線焊接不良、引線連接松動等因素在大電流沖擊 下可能造成斷線，斷點(diǎn)處產(chǎn)生高溫電弧使油氣化促使內(nèi)部壓力增高。 (7)噴油爆炸 噴油爆炸的原因是變壓器內(nèi)部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護(hù)裝置又未能及時切斷電源，使故障較長時間持續(xù)存在，使箱體內(nèi)部壓力持續(xù)增長，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強(qiáng)度薄弱之處噴出形成事故。 引起溫度異常升高的原因有： ①變壓器匝間、層間、股間短路； ②變壓器鐵芯局部短路； ③因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發(fā)熱； ④長期過負(fù)荷運(yùn)行，事故過負(fù)荷； ⑤散熱條件惡化等。 (5)音響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機(jī)械接觸，或者是因為靜電 放電引起的異常響聲，而各種測量表計指示和溫度均無反應(yīng)，這類響聲雖然異常，但對運(yùn)行無大危害，不必立即停止運(yùn)行，可在計劃檢修時予以排除。如果是套管的問題，在氣候惡劣或夜間時，還可見到電暈輝光或藍(lán)色、紫色的小火花，此時，應(yīng)清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。這時，應(yīng)將變壓器停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修。此時，應(yīng)立即停止變壓器運(yùn)行，進(jìn)行檢 修。 (2)音響中夾有水的沸騰聲，發(fā)出 咕嚕咕嚕 的氣泡逸出聲，可能是繞組有較嚴(yán)重的故障，使其附近的零件嚴(yán)重發(fā)熱使油氣化。具體來說，變壓器的故障有以下幾個方面： (1)音響較大而嘈雜時，可能是變壓器鐵芯的問題。 變壓器油箱內(nèi)部的故障有繞組的相間短路、匝間短路和單相接地短路等。因此，必須根據(jù)變壓器的容量大小及重要程度裝設(shè)專用的保護(hù)裝置。 短路電流的計算 化簡圖如下： (1)選取基準(zhǔn)值 ?dS 100 MVA 1dU = KV ?2dU KV ??11 3 ddd USI 144 KA ??22 3 ddd USI 144KA (2)計算各元件電抗值 ①電源系統(tǒng)的相對基準(zhǔn)阻抗 ???? 5001001 SSX d ②高壓架空線路的相對基準(zhǔn) 阻抗 *8* 22202 ???? dadaUSLXX ③電纜線路的相對基準(zhǔn)阻抗 ** 22303 ???? dadaUSLXX ④變壓器的相對基準(zhǔn)阻抗 *1004*100X .004 ???? TNdaz SSU ⑤電纜線路的相對基準(zhǔn)阻抗 L= 8 km L = Km S1 S2 10 KV L= 8 km L = Km S111600 uz%=4 380 v S=500 MVA X?1 X?2 X?3 X?4 X?5 ** 22405 ???? dadaUSLXX （ 3）① S1 點(diǎn)短路回路的總相對基準(zhǔn)阻抗為 ??1X =+++= S1 點(diǎn)短路電流和短路容量為 ? ? 1131 ??? ??XII das KA ? ? 131 ??? ??XSS das KVA ③ S2 點(diǎn)短路時，短路回路的總相對基準(zhǔn)點(diǎn)抗為 ??2X =++++9= S2 點(diǎn)短路電流和短路容量為 ? ? 2232 ??? ??XII das KA ? ? 232 ??? ??XSS das KVA 短路電流表如圖 3— 1 所示 表 32 短路電流表 短路點(diǎn) 短路電流 短路容量 S1 S2 第 4 章 主 變壓器 保護(hù) 變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。 在選取基準(zhǔn)值時，通常先選定基準(zhǔn)容量 daS 和基準(zhǔn)電壓 daU ，基準(zhǔn)電流 daI 和基準(zhǔn)點(diǎn)抗 daX 可利用下式求出： daUdada SI3? daS =daIdaU3 為了計算方便，基準(zhǔn)容量 daS 一般選取 100MVA，當(dāng)給出系統(tǒng)的總額定容量時，基準(zhǔn)容量 daS 一般就取為系統(tǒng)的總額定容量。 用相對值法計算短路電流時，首先要計算各量的相對值，因此要選定各個物理量的基準(zhǔn)值，即基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗。 相對值又稱標(biāo)幺值，它是某一物理量的實(shí)際值與選定的該量基準(zhǔn)值的比值。當(dāng)電網(wǎng)的電壓等級比較多時，折算，折算的工作量很 大，使計算比較繁瑣。因為在計算低壓電網(wǎng)的短路電流時，由于高壓系統(tǒng)的阻抗與低壓系統(tǒng)的阻抗相比很小，可忽略不計，減少了阻抗折算的麻 煩，使計算較為簡單。采用這種方法計算短路電流時，電壓、電流、阻抗、容量等物理量直接帶單位參加計算，公式中的這些物理量都是有單位名稱的量。當(dāng)所需計算的電網(wǎng)有多個電壓等級時，用相對值法計算比較簡單；否則，用有名值法計算比較簡單。 計算短路電流的方法 工礦企業(yè)供電系統(tǒng)內(nèi)的短路，大多屬于無限大電源容量系統(tǒng)的短路。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗。 ：計算短路電 流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 短路電流計算的一般規(guī)定 （ 1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行； （ 2）所有同步電機(jī)都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強(qiáng)行勵磁）； （ 3）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； （ 4）所有電源的電動勢相位角相同； （ 5）應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有的元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。 由此可見，短路的后果是非常嚴(yán)重的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一 切因素。 （ 5）產(chǎn)生電磁干擾。短路時，電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置動作，使開關(guān)跳閘，從而造成大范圍停電。嚴(yán)重的短路會使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成電力系統(tǒng)解列。短路時電網(wǎng)電壓驟降，使電氣設(shè)備不能正常運(yùn)行。短路電流產(chǎn)生的電動力效應(yīng)和熱效應(yīng)，會使故障設(shè)備及短路回路中的其 他電氣設(shè)備遭到破壞。通常短路電流可達(dá)正常正常工作電流的幾十倍甚至幾百倍，在大電力系統(tǒng)中短路電流可達(dá)幾萬甚至是幾十萬安培。挖掘溝渠損傷電纜起重機(jī)臂碰觸架空導(dǎo)線，車輛撞擊電桿等。雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動作，架空線路由于大風(fēng)或者導(dǎo)線覆冰引起電桿傾倒等。鳥獸跨越不等電位的裸漏導(dǎo)體時，造成短路。例如，帶負(fù)荷拉切隔離開關(guān)，形成強(qiáng)大的電弧，造成弧光短路；或者低壓設(shè)備誤接入高壓電網(wǎng)，造成短路。電氣設(shè)備年久陳舊，絕緣自然老化，絕緣瓷瓶表面污穢，使絕緣下降；絕緣受到機(jī)械性損傷；供電系統(tǒng)受到雷電的侵襲或者在切換電路時產(chǎn)生過電壓，將電氣裝置絕緣薄弱處擊穿，都會照成短路。因此，在選擇電氣設(shè)備時，常以三相短路參