【正文】 本裝置靈敏度 m i n0 . 8 6 6 0 . 8 6 6 1 0 . 7 3 3 2 . 2 9 20 . 2 7 7 1j x d llmd z lKIK I? ??? ? ? ? （ ） 滿足要求。 根據前面對差動繼電器的分析，考慮到本系統主變壓器容量較小，勵磁涌流較大，故選用較大匝數的“ CC”抽頭，實際應用中，還應考慮繼電器所接的電流互感器的型號、性能等，抽頭是否合適，應經過變壓器空載投入試驗最后確定。 即：實際整定匝數（匝） 5cdZW ? （ ） 其中差動線圈實用匝數 = 4匝 , 平衡線圈 I實用匝數 . sυ = 1匝。 代入數據得： 1 ? ? ? （ ） 比較上述的動作電流，取最大值為計算值， 蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 31 即： 1 ? 將兩側電流互感器分別接于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動 線圈，使繼電器的實用匝數和動作電流更接近于計算值；以二次回路額定電流最大側作為基本側，基本側的繼電器動作電流及線圈匝數計算如下： 基本側（ 35kV）繼電器動作值 JX dzIdzjsI lKII n?? （ ） 代入數據得： 3 45 31 .8425dzjsIIA??? （ ） 基本側繼電器差動線圈匝數 wocdjsIdzjsIAW I? （ ） 式中： Awo為繼電器動作安匝，應采用實際值，本設計中采用額定值，取得 60 安匝。 f I — 電流互感器的最大相對誤差，取 。 Δ U— 變壓器調壓時所產生的相對誤差，采用調壓百分數的一半，本設計取。因此35kV 為基本側。 由于 35 kV側二次電流大，因此以 35kV 側為基本側。 變壓器差動保護動作電流應滿足以下三個條件 1) 應躲過變壓器差動保護區(qū)外出現的最大短路不平衡電流 2) 應躲過變壓器的勵磁涌流 3) 在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大負荷時，差動保護不應動作 結合設計要求和實際條件只對其做縱差動保護的整定，所選繼電器型號為 BCH—2 型差動繼電器。 瓦斯繼電器選用 FJ380 型 。 輕瓦斯保護的動作值按氣體容積為 250~300cm2整定，本設計采用 280 cm2。 瓦斯保護動作于跳閘的重瓦斯部分，通常按氣 體繼電器的油流速度整定。 瓦斯保護 作用：用來反映變壓器內部故障和油面降低，它反應于油箱內部故障所產生的氣體或油箱漏油而動作，其中重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側斷路器，輕瓦斯保護動作于信號。這一死區(qū)就必須利用后備保護來彌補不可。為了使快速動作的主保護實現選擇性，從而就造成了主保護不能保護線路的全長 ,而只能保護線路的一部分。后備保護不僅可以起到當主保護應該動作而未動作時的后備，還可以起到當主保護雖已動作但最終未能達到切除故障部分的作用。即：為滿足系統穩(wěn)定和設備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護，就稱為主保護；當主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護，就稱為后備保護。短路故障保護應有主保護、后備保護，必要時可增設輔助保護。在本設計中，根據要求需裝設過電流保 護、電流速斷保護、過負荷保護和瓦斯保護。 蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 27 第 7 章 主變繼電保護整定計算及繼電器選擇 概述 按 GB50062— 92《電力裝置的繼電保護 和自動裝置設計規(guī)范》規(guī)定：對電力變壓器的下列故障及異常運行方式，應裝設相應的保護裝置： ①繞組及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側的單相接地短路； ②繞組的匝間短路； ③外部相間短路引過的過電流； ④中性點直接接地電力網中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓； ⑤過負荷； ⑥油面降低； ⑦變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統故障。 ⑤采用速飽和變流器。 ③采用二次諧波制動。在變壓器兩側都裝設電流互感器，其二次繞組按環(huán)流原則串聯，差動繼電器并接在回路壁中，在正常運行和外部短路時，二次電流在臂中環(huán)流，使差動保護在正常運行和外部短路時不動作，由電流互感器流入繼電器的電流應大小相等，相位相反，使得流過繼電器的電流為零；在變壓器內部發(fā)生相間 短路時，從電流互感器流入繼電器的電流大小不等，相位相同，使繼電器內有電流流過。故障輕微時，油箱內氣體緩慢的產生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降， 繼電器動作，接點閉合，這時讓其作用于信號，稱為輕瓦斯保護；故障嚴重時，油箱內產生大量的氣體，在該氣體作用下形成強烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動作，接點閉合，這時作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護。 2) 10kV 線路過電流保護 :是利用短路時的電流比正常運行時大的特征來鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動 作的選擇性由過電流保護裝置的動作具有適當的延時來保證，有定時限過電流保護和反時限過電流保護；本設計與電流速斷保護裝置共用兩組電流互感器，采用二相二繼電器的不完全星形接線方式，選用定時限過電流保護，作為電流速斷保護的后備保護，來切除電流速斷保護范圍以外的故障，其保護范圍為本線路全部和下段線路的一部分。 3) 異常運行保護和必 要的輔助保護：溫度保護（以檢測變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風機自啟動（用變壓器一相電流的 70%來啟動冷卻風機，防蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 26 止變壓器油溫過高）。 主變壓器繼電保護裝置 變壓器為變電所的核心設備，根據其故障和不正常運行的情況，從反應各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統的安全性出發(fā)，設置相應的主保護、異常運行保護和必要的輔助保護如下： 1) 主保護：瓦斯保護（以防御變壓器內部故障和油面降低）、縱聯差動保護（以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路）。 2) 35kV 線路的保護，采用三段式電流保護，即電流速斷保護、帶時限電流保 護與過電流保護。 線路繼電保護裝置 根據線路的故障類型，設置相應的繼電保護裝置如下： 1) 10kV 負荷側單回出線保護，采用兩段式電流保護，即電流速斷保護和過電流保護。 ② 變壓器的內部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。 2) 電力變壓器的故障，分為外部故障和內部故障兩類。 1) 本設計中的電力系統具有非直接接地的架空線路及中性點不接地的電力變壓器等主要設備。 ③ 帶時限電流速斷保護的整定。并且蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 25 分為： ① 無時限電流速斷保護的整定。例如： 35kV變電站繼電保護可分為：相間短路的電壓、電流保護，單相接地零序電流保護，短線路縱聯差 動保護等。 繼電保護整定 繼電保護整定的基本任務就是要對各種繼電保護給出整定值，而對電力系統中的全部繼電保護來說，則需要編出一個整定方案。 繼電保護裝置的基本要求 繼電保護及自動裝置屬于二次部分，它對電力系統的安全穩(wěn)定運行起著至關重要的作用。 繼電保護的未來發(fā)展，繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發(fā)展。隨著電力系統的高速發(fā)展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發(fā)展的趨勢。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關系著全廠（所）電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 條間計算應力： M paWLf Ybbb 622 ??? ??? ?? 所以 M p abph 2 0 2 7 ???? ?? 可以滿足動穩(wěn)定要求 所選母線符合要求 蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 22 絕緣子和穿墻套管的 選擇 35KV 母線的絕緣子的選擇 初選 835?ZS 型支柱式絕緣子，機械負載為 KNFP 8? ,在跨距為 ? ? ? ? mLLL ca 21 ????? 受到機械荷載為： NaLiF cash 22 ?????? ? mmhbHH 3631240021 ???????? NHHFF c 0 0 0 ???? NFNKNF cp ?????? 滿足動穩(wěn)定性要求 所選母線符合要求 10KV 母線的絕緣子的選擇 初選 810?ZL 型支柱式絕緣子，機械負載為 KNFP 8? ,在跨距為 ? ? ? ? mLLL ca 21 ????? 受到機械荷載為： NaLiF cash 7 7 22 ?????? ? mmhbHH 1 92 32 2 5121 7 021 ???????? NHHFF c ???? NFNKNF cp 6 54 8 0 ?????? 滿足動穩(wěn)定性要求 所選母線符合要求 10KV 母線的穿墻套管的選擇 蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 23 初選 102?CWLC 型穿墻套管，機械負載為 KNFP ? ,5S 時的熱穩(wěn)定電流為75KA 。 （ 2） 熱穩(wěn)定效驗 ? ? CIIalal ????????? )2770(27 2 222m a x?? ???? 用插值法得： 查表可知： 97,45,99,40 2121 ???? CC?? )9799(4045 )( 211222 ???????????? CCCC ?? ?? ? 蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 21 26m i n 11 mmKQCS Sk ?????? 所選截面 2m i n2 7 6 0 mmSmmS ??? ，能滿足熱穩(wěn)定要求。 （ 3）共振效驗 mkgmkgbhm w 7 0 ????????? ? 44433 101 6 mmbhI ?????? fN 取 ， L=， paE 10107?? 則 HZmEILNf f 410221 ??????? 當固有頻率在 30～ 160HZ 以外時，有β≈ 1 或 p1，在此情況下，可不考慮共振的影響，取β =1 （ 4） 動穩(wěn)定效驗 KAish ? 相間電動力的數值為： mNmNiaf shph 2727 ??????? ?? 33322 mmbhW ?????? 相間應力的數值為： paWLf phph 322 ??? ??? ?? 蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 20 根據 ??hb ， ?????? bh ba 可以查得形狀系數 ?K 條間電動力為： mNmNbiKf shb 828212 ???????? ?? 最大允許襯墊跨距： mfhbLbalb ) 4 21070( 6m a x ???????? ? 鋁雙條導體的 ? 取 1003，則襯墊臨界跨距為： mmfhbL bcr 44 ????? ? 由于 crL 和 maxbL 均大于 ，因此不需裝設襯墊。 其動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定計算與母聯相同。 因此所選斷路器合適。 10KV 電壓等級的斷路器及隔離開關的選擇 （ 1） 出線側斷路器、母聯斷路器的選擇 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： m a x 2 2 4 0 0 0 4 6 1 .8 93 3 1 0NNSIAU? ? ? 額定電壓選擇： KVUU NSN 10?? 額定電流的選擇： m ax 4 6 1 .8 9NI I A? 開斷電流選擇： ?? II Nbr ( 2d 點短路電流 ) 選用 1010?SN 型斷路器 ]5[ ，其技術參數如下表 25 所示： 表 25 1010?SN 型斷路器的技術參數 斷路器型號 額定電壓 KV 額定電流A 最高工作電壓KV 額定斷流容量KA 極限通過電流KA 熱穩(wěn)定電流 KA 固有分閘時間 S 峰值 1S 蘭州理工大學畢業(yè) 設計（論文） 18 1010?SN 10 12500 500 71 熱穩(wěn)定效驗： kt QtI ?2 SKAtI t 222 )( 8 6 ??? 電弧持續(xù)時間取 ，熱穩(wěn)定時間為： SSt k ????? 因此需要計入短路電流的 非周期分量，查表得非周期分量的等效時間 T=， SKATIQ np 222 )( ???? ? ? SKAtIIIQ kttp kk 222222 22 )( ????????????? ??? SKAQ pnpk 2)( ????? 所以 kt QtI ?2 ，滿足熱穩(wěn)定效驗。 其動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定計算與母聯相同。 因此所選斷路器合適。 I A?