【正文】 式（ ） 式中 ， LmI ― 正常運(yùn)行時(shí)變壓器最大負(fù)荷電流，在 LmI 不確定時(shí)，可 LmI = NTI 。 ② 計(jì)算保護(hù)裝置 6KV側(cè)一次動(dòng)作電流，按以下三個(gè)條件計(jì)算，取其最大者。對(duì)于單側(cè)電源的雙卷變壓器，將非電源側(cè)（負(fù)荷側(cè)）接入基 本側(cè)，可提高保護(hù)靈敏度。 表 電流互感器變比及二次回路 額定電流 的計(jì)算 首先確定基本側(cè)，基本側(cè)是指繼電器中差動(dòng)線(xiàn)圈的首端（正極性）。把 6KV 側(cè)短路參數(shù)歸算到 35KV側(cè)后，最大運(yùn)行方式三相短路電流為 ? ， 最 小 運(yùn) 行 方 式 兩 相 短 路 電 流 為? 。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 煤礦 35千伏變電站主變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì) 13 2 煤礦 35 千伏變電站主變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì) 該煤礦 35KV變電站主變壓器選用的是兩臺(tái)同型號(hào)，同容量的變壓器，容量均為 12500KVA，連接組為 Y/Δ d11，采用 BCH2 差動(dòng)繼電器保護(hù)。 c. 差動(dòng)保護(hù) （見(jiàn)第二章第一節(jié)） d. 過(guò)流保護(hù) （見(jiàn)第二章第二節(jié)） e. 過(guò)負(fù)荷保護(hù) （見(jiàn)第二章第二節(jié)） ④ 6KV 母聯(lián)保護(hù) 6KV 母聯(lián)保護(hù)設(shè)置限時(shí)速斷保護(hù) 1） 動(dòng)作電流的整定計(jì)算 a. 一次動(dòng)作電流 由短路電流計(jì)算可知， 6KV 母線(xiàn)上的最小二相短路電流 )2(minkI = )2( minkop II ? 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 12 =4010/ = b. 二次動(dòng)作電流 變電站 6KV 母聯(lián)開(kāi)關(guān)的 CT變比為 600/5，采用 V型接線(xiàn)，接 系數(shù) kwc =1,則二次動(dòng)作電流為 ropI? =opTAwcIkk = 4001 ? = 選用電磁式電流繼電器 DL31，電流調(diào)節(jié)范圍為 ~10A。 ③ 主變保護(hù) 主變保護(hù)設(shè)置瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等 5種保 護(hù)。 1） 限時(shí)速斷保護(hù)的整定計(jì)算 a. 動(dòng)作電流 由提供原始資料的短路電流可知， 6KV母線(xiàn)上最大三相短路電流為 ，則一次動(dòng)作電流為： )3( maxkcoop IkI ? =? ? = 二次動(dòng)作電流 ropI? ropI? = opTAwcIkk = ? = b. 靈敏度校驗(yàn) 由前面短路電流計(jì)算可知， 35KV 母線(xiàn)上的最小二相短路電流為 ，則： opks IIk /)2( min? =1010/ =? 不合格 即進(jìn)線(xiàn)的限時(shí)速斷保護(hù)的靈敏度不夠，此時(shí)，限時(shí)速斷的動(dòng)作電流再改作下式整定，以保證限時(shí)速斷能可靠地動(dòng)作。 ⑤ 6KV出線(xiàn)保護(hù) 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 9 各出線(xiàn)側(cè)均設(shè)速斷和過(guò)流保護(hù)是合理的。 ③ 主變壓器保護(hù) 主變壓器設(shè)差動(dòng)保護(hù)，低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)，均屬常規(guī)保護(hù)，其中過(guò)電流保護(hù)采用低電壓閉鎖和采用 Y 型接線(xiàn)方式是比較好的，它可以提高過(guò)流保護(hù)的靈敏度。 ③ 總負(fù)荷：約 10529KVA ④ 現(xiàn)采用的運(yùn)行方式：一路運(yùn)行一路備用 ⑤ 最優(yōu)運(yùn)行方式：一路運(yùn)行一路備用 變電站繼電保護(hù)方案的主要技術(shù)分析 ① 35KV進(jìn)線(xiàn)設(shè)置速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù) 這種設(shè)置是比較合適的，它可提高高壓側(cè)繼電保護(hù)的選擇性，快速性，和可靠性，防止越級(jí)跳閘，但速斷保護(hù)易改成限時(shí)速斷保護(hù)， 由限時(shí)速斷保護(hù)作為主變的差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)，這樣當(dāng)主變差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，線(xiàn)路限時(shí)速斷動(dòng)作要比主變過(guò)流保護(hù)動(dòng)作快 ，可提高后備保護(hù)的快速性，同時(shí)也可以防差動(dòng)和進(jìn)線(xiàn)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作而無(wú)選擇性的跳閘。 煤礦變電站繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) 變電站繼電保護(hù)的基本情況 ① 有二趟 35KV 電源進(jìn)線(xiàn)。 b. 整定原則 動(dòng)作電流： NCcoOP IkI ? 式（ ） 式中 ， cok ― 可靠系數(shù)，一般取 2? ， NCI — 電容器組的額定電流。 若主變保護(hù)不能保護(hù)到該線(xiàn)路 的末端，即主變過(guò)流保護(hù)作遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度達(dá)不到 ，則該出線(xiàn)保護(hù)仍需設(shè)速斷和過(guò)流保護(hù)，其整定方法同長(zhǎng)出線(xiàn)的一樣，故不多述。 動(dòng)作時(shí)間： ?opt 1s 靈敏度校驗(yàn)：當(dāng)保護(hù)到變壓器低壓側(cè)母線(xiàn)時(shí)，要求 ?sk ? 2，在遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍末端短路時(shí)，要求 ?sk 。速斷保護(hù)作為主保護(hù)，主變的過(guò)流保護(hù)作為后備保護(hù)。 ⑦ 6KV出線(xiàn)保護(hù)的設(shè)置，整定原則及配合 1） 對(duì)井下，出線(xiàn)較長(zhǎng)的線(xiàn)路（大于 500m）和變電站附近的動(dòng)力變壓器。 動(dòng)作時(shí)間： opt = 該整定方法稱(chēng)為“逆向整定”法。但更主要的是有了這限時(shí)速斷保護(hù)，當(dāng)遠(yuǎn)離主變壓器的一段母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)， 6KV母聯(lián)開(kāi)關(guān) QF8 跳閘，切除該段母線(xiàn)，而不影響另一段母線(xiàn)進(jìn)的繼續(xù)供電，提高了供電的可靠性。 ⑥ 6KV母聯(lián)開(kāi)關(guān) QF8 的保護(hù)設(shè)置、整定原則及配合 1） 保護(hù)設(shè)置 設(shè)置限時(shí)速斷保護(hù)。 ⑤ 6KV進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān) QF6 或 QF7 的保護(hù)裝置，整定原則及配合 在 QF6 或 QF7 上與 QF4 一起設(shè)置差動(dòng)保護(hù)，不再設(shè)其它保護(hù)。 當(dāng)過(guò)流保護(hù)的靈敏度不夠時(shí)，可采用低電壓連鎖的過(guò)流保護(hù)。 ④ 主變壓器的開(kāi)關(guān) QF4 或 QF5 的保護(hù)設(shè)置，整定原則及配 置 在主變壓器的開(kāi)關(guān) QF4 或 QF5 上設(shè)置常規(guī)的瓦斯保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，過(guò)流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 ③ 35KV母聯(lián)開(kāi)關(guān) QF3：無(wú)須設(shè)保護(hù)。 動(dòng)作時(shí)間： )(Topop tt ? + 式（ ） 式中 ， )(Topt ― 變壓器過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間 靈敏度校驗(yàn)： 近后備： )2( m in ?? OPks IIk 式（ ） 式中 ， )2(minkI ― 35KV母線(xiàn)上的最小二相短路電流。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 4 1進(jìn)線(xiàn) 2＃進(jìn)線(xiàn) QF1 QF2 QF3 35KV母線(xiàn) QF4 QF5 1＃主變 2＃主變 QF6 QF7 QF8 6KV母線(xiàn) 短 長(zhǎng) 電 低 井 井 低 電 長(zhǎng) 短 出 出 容 壓 下 下 壓 容 出 出 線(xiàn) 線(xiàn) 器 變 變 器 線(xiàn) 線(xiàn) 圖 一路運(yùn)行一路備用的典型供電系統(tǒng)圖 ② 進(jìn)線(xiàn)的過(guò)流保護(hù)的整定原則及配合 由于進(jìn)線(xiàn) 的過(guò)流保護(hù)要作為變壓器保護(hù)的近后備保護(hù)，又要作 6KV 出線(xiàn)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，所以其動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限按以下原則整定。 動(dòng)作時(shí)限： stop ? 靈敏度按 35KV母線(xiàn)上的最小三相短路電流來(lái)校驗(yàn)， 即 k opks II /)3( min? ? ? 2 式（ ） 式中 ， opI ― 限時(shí)速斷的動(dòng)作電流， )3(minkI ― 35KV母線(xiàn)上的最小三相短路電流。在保證靈敏性方面，以保證主保護(hù)和近后備保護(hù)的靈敏性為主，并兼顧遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度，若遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度過(guò)低，也可放棄遠(yuǎn)后備保護(hù)。在保證選擇性方面，以保證主保護(hù)的選擇性為主，并兼顧后備保護(hù)的選擇性，特殊情況下，可放棄后備保護(hù)的選擇性，保證其可靠性。 繼電保護(hù)的優(yōu)化配置及整定原則 繼電保護(hù)的設(shè)置與系統(tǒng)的運(yùn)行方式密切相關(guān)，所以繼電保護(hù)的優(yōu)化配置要以系統(tǒng)的主要或經(jīng)常采用的運(yùn)行方式為主，并兼顧系統(tǒng)故障后或因停電檢修時(shí)而轉(zhuǎn)換成其它運(yùn)行方式。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 3 ④ 可靠性 可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)正確動(dòng)作，不應(yīng)拒動(dòng)；在不該動(dòng)作時(shí)，不應(yīng)誤動(dòng)。 ② 快速性 快速切除故障可以減輕故障的危害程度，加速系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，為電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)創(chuàng)造條件。 為了使繼電保護(hù)裝置能準(zhǔn)確地及時(shí)完成上述保護(hù)任務(wù)，在設(shè)計(jì)和選擇繼電保護(hù)裝置時(shí)，一般應(yīng)滿(mǎn)足以下四個(gè)基本要求。因此，當(dāng)故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生時(shí)必須及時(shí)消除。 長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷使設(shè)備絕緣老化；一相斷線(xiàn)易引起電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷；對(duì)于中性點(diǎn)不接系 統(tǒng)，一相接地可能形成電弧接地過(guò)電壓，并使其它兩相對(duì)地電壓升高 3 倍，兩種過(guò)電壓都可能引起相間短路。不正常的運(yùn)行狀態(tài)主要是指過(guò)負(fù)荷，一相斷線(xiàn)、一相接地及漏電等不正常工作情況。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 2 1 一次部分的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 概述 供電系統(tǒng)在運(yùn)行中可能發(fā)生一些故障和不正常的運(yùn)行狀態(tài)。 主導(dǎo)風(fēng)向 —— 西北方向 最大風(fēng)速 —— 20 米 /秒 日最高溫度 —— 41度 日最低溫度 —— 零下 22度 土壤溫度 —— 25 度 地震等級(jí) —— 7 級(jí) 本次設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)王老師提供的原始資料數(shù)據(jù)和繼鋒同學(xué)提供的一次部分供電系統(tǒng)圖以及相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)山煤礦 35 千伏變電站一次部分進(jìn)行相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和二次回路初步設(shè)計(jì)。山臺(tái) 站設(shè)有 35KV 出線(xiàn)，主要是工業(yè)區(qū) 6KV 出線(xiàn)及井下 6KV 延伸系統(tǒng)，有 6KV架空線(xiàn)路 30Km，井下電站高壓輸電線(xiàn)長(zhǎng)度為 18Km。 臺(tái)山礦經(jīng)兩臺(tái)主變壓器，降壓后為 6KV，供給礦井主通風(fēng)機(jī)、井下各綜采及工業(yè)區(qū)生活用電以及洗煤廠(chǎng)等重要負(fù)荷用電。 變電站現(xiàn)采用電源為煤矸石電廠(chǎng)兩條雙回路電源供電，電壓等級(jí)為 35 千伏，采用鐵構(gòu)架空鐵塔輸入。 關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) ， 二次回路 ， 斷路器 ， 隔離開(kāi)關(guān) ， 電壓互感器 ， 電流互感器 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract II Abstract The relay protection, substation and secondary circuit design is an important part of transformer design. The graduation design according to the teacher wang provided me with the original data of a student feng power system graph and data of zhongtaishan coal 35 kv substations is a part of the corresponding protection design and the secondary circuit design. Content mainly includes the main transformer protection scheme design and setting calculation, busbar protection configuration and setting calculation, circuit breakers, isolating switch control and operation circuit design, voltage transformer, current transformer, the configuration and wiring design signal circuit design. Keywords: relay protection, the secondary circuit,circuit brea