【正文】 二 次 線圈 輔 助 線圈 110KV JDCF110(WB) 3/110 3/ 35KV母線 JDJJ235 3/35 3/ 3/ 10KV母線 JDZJ10 3/10 3/ 3/ 第 5 章 變壓器、線路的繼電保護(hù) 繼電保護(hù)的作用 繼電保護(hù)的概念及任務(wù) 電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 是反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)而動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)生信號的一種自動(dòng)裝置。 用于估計(jì)被測量數(shù)值的標(biāo)記，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級要求較低，要求一般為 3 級即可。 表 56 電壓互感器一二次繞組 繞組 主二次繞組 附加二次繞組 高壓側(cè)接入方式 接于線電壓上 接于相電壓上 用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧心 線圈接地 二次額定電壓 100 100/ 3 100 100/ 3 準(zhǔn)確等級：電壓互感器在哪一準(zhǔn)確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表，繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對準(zhǔn)確等級的要求確定，規(guī)定如下： 用于發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表，及所有計(jì)算的電度表，其準(zhǔn)確等級要求為 級。 二次電壓：按表所示選用所需二次額定電壓 2nu 。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。 熱穩(wěn)定： 2 dzIt? ? 2mt（ IK） （ 510） tK 為電流互感器的 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)。 一次回路電壓： ()gnuu?一 次 回 路 工 作 電 壓 一次回路電流： m a x m()gII? ?一 次 回 路 最 大 工 作 電 壓 （ 原 邊 額 定 電 流 ） 準(zhǔn)確等級：要先知道電流 互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準(zhǔn)確等級的要求，并按準(zhǔn)確等級要求高的表計(jì)來選擇。對于 35KV 及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇原則 電流互感器的選擇 和配置應(yīng)按下列條件： 型式：電流互感器的型時(shí)應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。 母線選擇結(jié)果 按照上述過程，母線選擇結(jié)果如下： 35KV：選用 63 10（ mm mm）雙條矩形鋁導(dǎo)體，平放，長期允許載流量AIal 1800? ,集膚效應(yīng)系數(shù) ?sK 。 （ 4） 電暈校驗(yàn)：對于 110kV及以上的母線，還應(yīng)校驗(yàn)?zāi)芊癜l(fā)生電暈。 （ 2） 選擇母線的截面積：對于匯流母線須按照其最大長期工作電流選擇截面積。 母線選擇的方法 （ 1） 選擇母線的材料、截面形狀： 載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料，對于持續(xù)工作電流在 4000A 及以下時(shí)，一般采用矩形導(dǎo)體；在 110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)體。 導(dǎo)體截面可以按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長度在 20M 以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 隔離開關(guān)的選擇 （ 1） 根據(jù)配電裝置布置的特點(diǎn)，選擇隔離開關(guān)類型 （ 2） 根據(jù)安裝地點(diǎn)選擇戶內(nèi)式或戶外式 （ 3） 隔離開關(guān)額定電壓大于裝設(shè)電路所在電網(wǎng)的額定電壓 （ 4） 隔離開關(guān)額定電流大于裝設(shè)電路最大持續(xù)工作電流 （ 5） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)滿足 chi ≤ dwi （ 6） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足 dQ ≤ rI 2t （ 7） 根據(jù)隔離開關(guān)操作控制要求，選擇配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般采用手動(dòng)操作，戶內(nèi) 800A 以上，戶外 220kv 高位布置的隔離開關(guān)和 330kv 隔離開關(guān)，宜采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，當(dāng)有壓縮空氣系統(tǒng)時(shí)，可采用氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。 （ 7） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 短路沖擊電流應(yīng)不大于斷路器極限通過電流 ewi ≥ chi （ 8） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路熱效應(yīng)不大于斷路器在 st 時(shí)間內(nèi)允許熱效應(yīng) rI 2t≥ dQ rI — 斷路器 st 內(nèi)的允許熱穩(wěn)定電流。 （ 5） 校核斷路器斷流能力 ekdI ≥ zkI ekdI — 斷路器額定開斷電流 zkI — 斷路器觸頭剛分開時(shí)實(shí)際開斷的短路電流周期分量有效值 為簡化計(jì)算，也可用次暫態(tài)短路電流進(jìn)行選擇 ： 當(dāng)斷路器開斷時(shí)間 kt 時(shí)，由于電力系統(tǒng)中大容量機(jī)組出現(xiàn)，快速保護(hù)和高速斷路器的使用，故在靠近電源外短路點(diǎn)，短路電流中非周期分量所占比例 較大，因此在校核斷流能力，計(jì)算被開斷的短路電流時(shí)，應(yīng)計(jì)及 非周期分量影響。 （ 3） 斷路器額定電壓不小于裝設(shè)電路所在電網(wǎng)額定電壓。 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷 高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 高壓斷路器選擇 （ 1） 選擇高壓斷路器類型 610kv 一般選用少油斷路器， 110330kv 當(dāng)少油斷路器不滿足要求時(shí)，可選壓縮空氣斷路器和 SF6 斷路器， 500kv 一般采用 SF6 斷路器。 型 號： SFSLQI63000 容 量： 63000kVA 電壓比： 121/接線方式、組別： Y0/YO/ 1211 阻抗電壓百分比：高 中 17% 高 低 % 中 低 6% 空載損耗 。 因?yàn)?。 已知 35kV側(cè)最大負(fù)荷 90MW， 10kV 側(cè)最大負(fù)荷為 18MW, ?? ，由計(jì)算可知單臺(tái)主變的最大量為（設(shè)負(fù)荷同時(shí)率為 ）： nS = )()( o m a xm a x M V APS ???? ? 結(jié)論：選擇兩臺(tái) 63MVA 的變壓器并列運(yùn)行。 對于兩臺(tái)變壓器的變電站，其變壓器的容量可以按下式計(jì)算： Mg PS ? 如此，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為 40%，則保證 84%的負(fù)荷供電。 （ 2）主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 5～ 10 年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 （ 3）具有三個(gè)電壓等級的變電站，一般采用三繞組變壓器。 主變壓器形式的選擇原則 （ 1） 110kV 主變一般采用三相變壓器 （ 2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。凡裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)其中一臺(tái)主變壓 器停止運(yùn)行后，其余變壓器停止運(yùn)行后，其余變壓器的容量 能夠承擔(dān) 規(guī)定的轉(zhuǎn)移負(fù)荷。 主變壓器容量選擇。 （ 2）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì) 時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 ② 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： esi ＞ shi ，用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；電纜不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定； （ 3）短路校驗(yàn)時(shí)短路電流的計(jì)算條件： 所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，計(jì)算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗(yàn)；對于發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中心點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中 的單相、 兩相接地短路較三相短路更嚴(yán)重，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。計(jì)算回路的最大持續(xù)工作電流I max 時(shí)，應(yīng)考慮回路在各種運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流 ，選用最大者。 （ 7）設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。 （ 3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理 （ 4）與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致 （ 5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。 IIcj ? （ 7） 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表 短路電流的計(jì)算 第 4 章 主要電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 電氣設(shè)備選擇概述 選擇的原則 （ 1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要 求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。IVS j? 短路電流沖擊值： 39。 標(biāo)幺值：jdid III ? 有名值： djdj III ?? ② 計(jì)算短路電容 短路容量： 39。 短路電流計(jì)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）短路種類：一般以三相短路計(jì)算； （ 3）接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式； （ 4）短路電流計(jì)算點(diǎn)，在正常接線方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的接地點(diǎn)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 由以上可知，在本設(shè)計(jì)中采用第一種接線，即 110kV側(cè)采用外橋形的連接方式， 35kV側(cè)采用單母分段連接， 10kV側(cè)采用單母分段連接。 此兩種方案的比較 方案一： 110kV側(cè)采用外橋形的接線方式，便于變壓器的正常投切和故障切除， 35kV、 110kV采用單母分段連接，對于重要用戶可從不同段引出兩個(gè) 回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時(shí)兼顧了可行性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。 方案一： 110kV 側(cè)采用外橋形的接線方式， 35kV側(cè)采用單母分段連接， 10kV