【正文】 (3)當(dāng)（ f3）點(diǎn)（ 110kV）母線短路時(shí)的計(jì)算 14 EXXXXXXXT21T23T11T13TE(f3) 圖 43 （ f3）點(diǎn)短路等值電路圖 1 2 11 13 T T TX X X X???? ? ? ? ? 12// TX?? 1 ??? ? ? 1 EI X 37 3 37BSI kA? ? ? ? ??? I kA? ?? ? ? 3shI I kA? ?? ? ? 表 短路電流表 計(jì)算參數(shù) 短路點(diǎn) 短路電流有名值 kA 短路電流有效值 kA 沖擊電流 kA 220kV 14 110kV 17 15 5 互感器的選擇 電流互感器的選擇 電流互感器的作用是將一次回路中的大電流轉(zhuǎn)換為 1A或 5A的小電流以滿足繼電保護(hù)﹑自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。所以，只需考慮 2臺(tái)變壓器。取110BS MW?，各級(jí)基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。這種方法通常用于 1kV 以下低壓供電系統(tǒng)短路電流的計(jì)算。在電壓系統(tǒng)中宜采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算。標(biāo)幺值法，就是將電路元件各參數(shù)均用標(biāo)幺值表示。電路元件電氣參數(shù)的計(jì)算有兩種方法：標(biāo)幺值法和有名值法。計(jì)算的具體項(xiàng)目及其計(jì)算條件，取決于計(jì)算短路電流的目的。 (2)短路時(shí)間的確定：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需 要，確定計(jì)算短路電流的時(shí)間。 (4)選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路 11 電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。其中包括計(jì)算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)短路器的遮斷能力等。 短路電流計(jì)算的目的 (1)電主接線比選 短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。并且短路越靠近電源，停電波及范圍越大。 (4)不對(duì)稱短路的磁效應(yīng) 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不對(duì)稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。例如，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。如果電動(dòng)力過(guò)大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。 10 4 電氣部分短路計(jì)算 短路故障的危害 供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過(guò)正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來(lái)以下嚴(yán)重后果： (1)短路電流的熱效應(yīng) 巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過(guò)熱而損壞。 (5)冷卻方式 電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。 通常，發(fā)電廠主變壓器中很少采用有載調(diào)壓。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無(wú)激磁調(diào)壓。 (4)調(diào)壓方式 為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過(guò)主變的分接開(kāi)關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。 9 在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列以要求限制 3次諧波對(duì)電源等因素。否則，不能并列運(yùn)行。 在一發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于 3臺(tái)，以免由于增加了中壓側(cè)引線的構(gòu)架，造成 布置的復(fù)雜和困難。同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。 主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇 (1)相數(shù) 容量為 300MW 及以下機(jī)組單元接線的變壓器和 330kV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。 (3)同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的 級(jí)別不宜太多。 (2)根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。 主變壓器容量的選擇 (1)主變壓器容量一般按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 對(duì)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。如果變壓器容量選得 過(guò)大、臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過(guò)小，將可能“封鎖 ” 發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者會(huì)滿足不了變電站負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的，因?yàn)槊壳叩陌l(fā)電設(shè)備投資遠(yuǎn)大于每千瓦變電設(shè)備的投資。 電氣主接線的方案 接線方案 方案 220kV 110kV 主變臺(tái)數(shù) 方案 內(nèi)橋接 線 單母線分段 2 單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€用分段斷路器進(jìn)行分段，對(duì)重要用戶尅有從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電； 8 3 變壓器的選擇 主變壓器的選擇原則 主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。但根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對(duì)變電所主接線的性能要求也不同的側(cè)重。 電氣主接線的基本要求 對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重 要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。提高專業(yè)知識(shí)，拓寬、提高專業(yè)知識(shí)，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)創(chuàng) 造型思維，提高專業(yè)技術(shù)水平和管理，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到了鞏固“發(fā)電廠電氣部分”課程的理論知識(shí)，掌握變電站電氣部分和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，體驗(yàn)和鞏固我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的水平和能力，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決與本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力的目的。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成本專業(yè)所有課程后進(jìn)行的綜合能力考核。它的發(fā)展水平和電氣的程度，是衡量一個(gè)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及其社會(huì)現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。內(nèi)容主要包括主變壓器的保護(hù)方案設(shè)計(jì)及整定計(jì)算，母線保護(hù)的配置與整定計(jì)算，斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制及其操作回路設(shè)計(jì)，電壓 互感器、電流互感器的配置與接線設(shè)計(jì)，信號(hào)回路設(shè)計(jì)，避雷保護(hù)的設(shè)計(jì)。 變電站的繼電保護(hù)和二次回路設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)的重要組成部分。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 Henan Polytechnic Institute 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 某變電站電氣二次部分設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 電力 1002班 姓 名： 楊恩峰 ＿ 指導(dǎo)教師： 邵 紅 碩 2 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大， 220kV 變電站數(shù)量的不斷增加，并且成為保障國(guó)內(nèi)電力安全、平穩(wěn)輸送的重要部分。為了保證電網(wǎng) 安全、穩(wěn)定運(yùn)行，需要以信息化推 動(dòng)生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化， 在 220kV 變電站的建設(shè)和運(yùn)行管理中，對(duì)變電站綜合自動(dòng)化程度的要求增加，在此微機(jī)型繼電保護(hù)裝置具有重要的作用和意義，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)對(duì)變電站出現(xiàn)的故障采取有效的處理方式。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)原始資料數(shù)據(jù)和一次部分提供的數(shù)據(jù)及供電系統(tǒng)圖，對(duì) 220kV 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)。 關(guān)鍵詞： 繼電保護(hù)裝置，微機(jī)型，二次回路，互感器 3 Abstract Along with the rapid economic development, China power grid continues to expand the scale of 220 kV substation rising number of, and bee the domestic power security of security, stability of the important part of transport. In order to ensure secure and stable operation of the grid, need to promote production information automation and management modernization, in 220 kV substation construction and operation management of substation integrated automation degree of demand increased, in this type of microputer relay protection device plays an important role and significance, the microputer relay protection device can type in substation failures to adopt effective treatment. Transformer substation of relay protection and the second circuit design is an important part of the substation design. The graduation design according to the original data and a part to provide the data and power supply system diagram 110 kV substations is a part for the corresponding relay protection design and the secondary circuit preliminary design. Content mainly includes the main transformer protection scheme design and setting calculation, the bus protection configuration and setting calculation, circuit breakers, isolating switch control and its operating circuit design, voltage transformer, current transformer configuration and wiring design, signal circuit design. Key words: relay protection device, the microputer type, the secondary circuit, transformer 4 1 引言 電力事業(yè)的日益發(fā)展緊系著國(guó)計(jì)民生。 黨 的十 八 大提出了全面 完善 建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)，從一定意義上講，實(shí)現(xiàn)這個(gè)宏偉目標(biāo)，需要強(qiáng)有力的電力支撐，需要安全可靠的電力供應(yīng)，需要優(yōu)質(zhì)高效的電力服務(wù)。通過(guò)對(duì)主接線的選擇及比較、負(fù)荷計(jì)算和主變壓器的選擇及短路電流的計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇及校驗(yàn)、線路圖的繪制以及避雷器針高度的選擇等步驟、最終確定了 220kV 變電站所需 的主要電器設(shè)備、主接線圖以及變電站防雷保護(hù)方案。務(wù)求使我們更加熟悉電氣主接線，電力系統(tǒng)的短路計(jì)算以及各種電力手冊(cè)及其電力專業(yè)工具書(shū)的使用，掌握變電站電氣部分和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，并在設(shè)計(jì)中增新、拓寬。 5 目錄 摘要 ..........................................................2 ABSTRACT .....................................................3 1 引言 ........................................................4 2． 電氣主接線的設(shè)計(jì) 電氣主接線的概述 ..........................................7 電氣主接線的基本要求 .....