【正文】
護(hù)對于 及以上電力變壓器,當(dāng)數(shù)臺并列運行或單獨運行,并作為其他負(fù)荷的備用電源時,應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況,裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。電力系統(tǒng)接地保護(hù)時,國內(nèi),在 220kV 系統(tǒng)中,廣泛采用中性點絕緣水平較高的分級絕緣變壓器,其中性點可接地運行或不接地運行。其中對雙繞組變壓器,應(yīng)裝于主電源側(cè),根據(jù)主接線情況,保護(hù)可帶一段或兩段時限,較短的時限用于縮小故障影響范圍;較長的時限用于斷開變壓器各側(cè)斷路器。3)負(fù)序電流和單相式低壓啟動的過電流保護(hù),可用于 63MVA 及以上升壓變壓器。(1)相關(guān)的規(guī)程規(guī)定:1)過電流保護(hù)宜用于將壓變壓器。變壓器相間短路的后備保護(hù)為防止外部相間短路引起的變壓器過電流及作為變壓器主保護(hù)的后備,變壓器配置相間短路的后備保護(hù)。10MVA 及以上廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器,應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一。(6)反映變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷。(4)反映中性點直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。一般包括:(1)反映內(nèi)部短路和油面降低的非電量(氣體)保護(hù),又稱瓦斯保護(hù)。它的安全運行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)供電和穩(wěn)定運行,特別是大容量變壓器,一旦因故障損壞造成的損失就更大。發(fā)電廠廠用電源線(包括帶電抗器電源線) ,一般距離較短,宜裝設(shè)縱差動保護(hù)。裝設(shè)接于每一回線路的帶方向或不帶方向的多段式零序電流保護(hù)作為后備保護(hù),當(dāng)作遠(yuǎn)后備保護(hù)時,可接兩線路零序電流之和,以提高靈敏度. 短線路縱差保護(hù)的整定計算3~4km 及以下的短線路(包括 110kV 及以上電壓等級) ,無論是采用電流電壓保護(hù)還是采用距離保護(hù),常常都不能滿足選擇性、靈敏性和速動性的要求。也可采用接地距離保護(hù),并輔以階段式或反時限零序電流保護(hù).(2) 反映相間短路的保護(hù)裝置對于 220kV 線路,還要裝設(shè)相間短路后備保護(hù)(如相間距離后備保護(hù))和輔助保護(hù)(如電流速短保護(hù)).對單側(cè)電源單回 220kV 線路,如不裝設(shè)全線速動保護(hù),可裝設(shè)三相多段式電流電壓保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù),如不能滿足靈敏性及速動性的要求時,則應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù).對雙側(cè)電源單源單回,如不裝設(shè)全線速動保護(hù),應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù).正常運行方式下,保護(hù)安裝對短路,電路速短保護(hù)的靈敏系數(shù)在 以上時,可裝設(shè)電流速短保護(hù)作為輔助保護(hù).對于平行線間的相間短路,一般可裝設(shè)橫差動電流方向保護(hù)或電流平衡保護(hù)作為主保,應(yīng)在每一回線路上裝設(shè)縱聯(lián)保護(hù)作主保護(hù),裝設(shè)帶方向后不帶方向元件的多段式電流保護(hù)或距離保護(hù)作后備保護(hù),并作為單回線運行時的主,后備保護(hù)分別接于每一回線路上。 (發(fā)電機出口 ;其他地點 )sK本次設(shè)計所選的短路點取為變電所兩臺主變高壓側(cè)的 點和低壓側(cè)并列運行時的 。其計算式為 shi 39。最后將得到的各電源在某同一時刻供出的短路電流的標(biāo)幺值換算成有名值,然后相加,便得到短路點某一時刻的三相短路電流周期分量,即 (nitit USISI331?????)式中 有限容量供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值;?tiI 無限大容量電源供給的短路電流的標(biāo)幺值;? 短路點 t 秒短路電流周期性分量的有效值,kA 。 或當(dāng)供電電源為有限容量時,其周期性分量是隨時間衰減的。NiS當(dāng)供電電源為無限大容量或計算電抗 ≥ 時,則可以認(rèn)為其周期分量不衰減,此時js ()???????????jsXI139。jsi= ()jsiXBNiS39。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簡化時,求出各個等值電源與短路點之間的轉(zhuǎn)移電抗 ,再將其換算成以39。采用網(wǎng)絡(luò)簡化法將等值電路逐步化簡,求出各電源與短路點之間的轉(zhuǎn)移電抗。短路電流的計算通常采用標(biāo)幺值進(jìn)行近似計算。9. 繪制短路電流計算結(jié)果表。7. 計算短路電流周期分量有名值和短路容量。jsX5. 由運算曲線查出各電源提供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值。39。2. 繪出等值網(wǎng)絡(luò)(次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖) 。即在一定的假設(shè)條件下計算出短路電流的各個分量。在正常接線方式時,通過設(shè)備的短路電流為最大的地點,稱為短路計算點。5. 分析計算送電線路對通訊設(shè)施的影響計算短路電流所用的接線方式,應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式(即最大運行方式) ,而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。3. 為繼電保護(hù)的設(shè)計以及調(diào)試提供依據(jù)。 短路電流計算的目的、規(guī)定和步驟:1. 電氣主接線的比較與選擇。此外,如輸電線路斷線、線路桿塔也能造成短路事故。3 短路電流計算產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。經(jīng)濟性 。,常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。,分段斷路器自動將故障段切除,保證正常母線不間斷供電,帶旁路保證供電可靠性。,能迅速恢復(fù)供電。表 60kV 側(cè)母線接線比較方式方案項目 雙母線帶旁路接線 單母線分段帶旁路接線可靠性電中斷。① 增加了母線的長度、隔離開關(guān)的數(shù)量和配電裝置架構(gòu),占地面積增大,投資增多。③便于試驗。①調(diào)度靈活。靈活性①當(dāng)出線為雙回時,常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。②檢修任一母線的隔離開關(guān)時,只停該路。②當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動將故障段切除,保證正常母線不間斷供電。60kV 側(cè)主接線采用單母線分段帶旁路接線和雙母線帶旁路接線 2 種接線方案。 主接線的擬定方案及選擇本變電所的電壓等級為 220kV/60kV,220kV 側(cè)有進(jìn)線 2 回,60kV 側(cè)有出線 12 回。對擬定的電氣主接線,為了選擇合理的電器,需進(jìn)行短路電流計算。(3)主接線經(jīng)濟比較。因為對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮的不同,會出現(xiàn)多種接線方案(近期和遠(yuǎn)期) 。(2)擬定主接線方案。5)設(shè)備制造情況。特別是我國土地遼闊,各地氣象、地理條件相差甚大,應(yīng)予以重視。4)環(huán)境條件。因為負(fù)荷的發(fā)展和增長速度受政治、經(jīng)濟、工業(yè)水平和自然條件等方面影響。負(fù)荷的性質(zhì)及地理位置、電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量等。電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃(5~10 年) ;變電所在電力系統(tǒng)中的位置(地理位置和容量位置)和作用;本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點地方式等。主要包括:變電所類型;設(shè)計規(guī)劃容量;變壓器容量及臺數(shù);運行方式等。其具體設(shè)計步驟和內(nèi)容如下。 電氣主接線的設(shè)計程序電氣主接線的設(shè)計伴隨著變電所的整體設(shè)計,即按照工程基本建設(shè)程序,歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工設(shè)計階段等四個階段。在變電所中,正常運行時,電能損耗主要來自變壓器,應(yīng)經(jīng)濟合理地選擇變壓器的型式、容量和臺數(shù),盡量避免兩次變壓器而增加電能損耗。主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造條件,盡量使占地面積減少。主接線應(yīng)簡單清晰,節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備;②使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜,節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜;③限制短路電流,以便于選擇價廉的電氣設(shè)備或輕型電器;④如能滿足系統(tǒng)安全運行及繼電保護(hù)要求,110kv 及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。因此,主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。經(jīng)濟性在設(shè)計主接線時,主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。(3)擴建時,可以容易地從初期接線過度到最終接線。對靈活性的要求如下:(1)調(diào)度時,可以靈活地投入和切除變壓器和線路,調(diào)配電源和負(fù)荷,滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。不僅正常運行時能安全可靠地供電,而且在系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修及故障時,也能適應(yīng)調(diào)度的要求,并能靈活、簡便、迅速地倒換運行方式,使停電時間最短,影響范圍最小。此外,主接線可靠性還與運行管理水平和運行值班人員的素質(zhì)有密切的關(guān)系。相反,不必要的接線設(shè)備,使接線復(fù)雜、運行不便,將會導(dǎo)致主接線可靠性降低。因此,主接線設(shè)計必須同時考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對供電的影響。(4)設(shè)備的可靠程度直接影響著主接線的可靠性。而負(fù)荷的性質(zhì)按其重要意義又分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類之分。(3)變電所的運行方式及負(fù)荷性質(zhì)?,F(xiàn)代化的變電所都接入電力系統(tǒng)運行。如:對于一個小型的終端變電所的主接線一般不要求過高的可靠性,而對于一個大型超高壓變電所,由于它在電力系統(tǒng)中的地位很重要,供電容量大、范圍廣,發(fā)生事故可能使系統(tǒng)運行受到擾動,甚至失去穩(wěn)定,造成巨大損失,因此其電氣主接線應(yīng)采用供電可靠性高的接線方式。研究主接線可靠性應(yīng)注意的問題如下:(1)考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。因此,主接線的接線形式必須保證供電可靠。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同,例如,當(dāng)母線或斷路器檢修時,是否允許變壓器、線路停運;當(dāng)線路故障時允許切除線路變壓器的數(shù)量等,都直接影響主接線形式的選擇。而容量小的變電所,其傳輸容量小,對主接線的可靠性靈活性要求不是很高??紤]主變臺數(shù)對主接線的影響,變電所主變的容量和臺數(shù),對主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響??紤]負(fù)荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響對一級負(fù)荷,必須有兩個獨立的電源供電,且當(dāng)一個電源失去后,應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電;對二級負(fù)荷,一般要有兩個電源供電,且當(dāng)一個電源失去后,能保證大部分二級負(fù)荷供電。考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù) 5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。為此,應(yīng)考慮下列情況:明確變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。因此,主接線的設(shè)計必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電所的具體情況,全面分析,正確處理好各方面的關(guān)系,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,合理的選擇主接線方案。2 變電所電氣主接線的選擇電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連,從而完成輸配電任務(wù),它是變電所的重要組成部分。根據(jù)計算,確定變壓器型號為 SFD63000/220主要參數(shù)如下:高 壓:UN1=220177。(3)變壓器最大負(fù)荷按下式確定: ()??PKM0式中 負(fù)荷同時系數(shù);0K按負(fù)荷等級統(tǒng)計的綜合用電負(fù)荷。(4)具有三種電壓的變電所,例如 220kv、110kv、63kv,一般采用三繞組變壓器主變?nèi)萘康拇_定(1)為了正確的選擇主變?nèi)萘浚L制變電所的年及日負(fù)荷曲線,并從該曲線得出變電所的年、日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。其所附加的工程造價,通常在短期內(nèi)是可以回收的。(2)當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時,應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。變壓器形式的選擇(1)主變一般采用三相變壓器,若因制造和運輸條件限制,在 220kv 的邊電所中,可采用單相變壓器組。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺及以上主變時,每臺容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺停運時其余容量至少能保證所供一級負(fù)荷或為變電所全部負(fù)荷的 60~75%。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時,可裝設(shè)一臺主變。為了促進(jìn)電力工作的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,保證西電東送工程的成功建設(shè),滿足個地區(qū)供電負(fù)荷要求,實現(xiàn)安全供電,保證供電可靠性,變電所的合理設(shè)計就變得尤為重要。在上述原則基礎(chǔ)上,明確設(shè)計的目的,逐步完成主變的選擇、電氣主接線的擬定、短路電流的計算、整定計算、繪制圖紙等主要工作,形成較為完整的論文。關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng),繼電保護(hù),整定計算,靈敏度校驗AbstractThis important task of this design is protective relaying design of sabstation through the pootective distribution of the tramsformer and lines. Ensure the Electric power system’s safe operation.Mainly uses the protection has the gas to protect, the transformer differential motion protection, the electric current, the load, the distance protection. This design is we in school period carries on last the count for much prehensive practice teaching link, also is our student prehensively utilizes studies the basic theory, the specialized knowledge carry on the design to the actual problem (or research) the prehensive training, simultaneously or we future will move towards the basic practice which the work post will establish. May strengthen us through this design to utilize studies the knowledge explanation actual problem the ability and the innovation ability