【正文】 所主接線圖表示變電站接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖單母分段接線：即用分段斷路器或分段隔離開關(guān)將母線分成若干段。兩母線可分裂運(yùn)行（分段斷路器斷開）也可并列運(yùn)行（分段斷路器接通）；重要用戶可以用雙回路接于不同母線段，保證不間斷供電；任一母線或母線隔離開關(guān)檢修，只停運(yùn)該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。多數(shù)情形中，分段數(shù)和電源數(shù)相同。采用一、二次側(cè)單母線分段的總降壓變電所主接線（即全橋式接線） 一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場合有所不同。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進(jìn)線斷路器，這對改善線路斷路器的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。這種接結(jié)線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級負(fù)荷工廠。 一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線接線較之采用單母線接線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線接線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。 35kV變電所主接線簡圖綜上所述：本次設(shè)計(jì)采用一、二次側(cè)均為單母分段總降壓變電所這種接線 35kV變電所主接線圖 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的1) 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。一般取啟動電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。3) 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。需要系數(shù)法公式簡單，計(jì)算方便，適用于各類變、配電所和供配電干線以及長期運(yùn)行而且負(fù)載平穩(wěn)的用點(diǎn)設(shè)備和生產(chǎn)車間（如鍋爐引風(fēng)機(jī)、水源泵站、集中空壓站）的負(fù)荷計(jì)算。二項(xiàng)式法將負(fù)荷分為基本部分和附加部分，后者系考慮一定數(shù)量大容量設(shè)備的影響。二項(xiàng)式法所得計(jì)算結(jié)果一般偏大。這種計(jì)算方法更具客觀性和普遍性，適用于各種類型負(fù)荷的計(jì)算，所求得的結(jié)果更接近實(shí)際。在本次設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法確定 本次設(shè)計(jì)的負(fù)荷計(jì)算?。? 根據(jù)原始數(shù)據(jù)表可算出： ； 則 （） （） （） （） （） （）由于規(guī)程要求≥，而由上面計(jì)算可知 =，因此需要進(jìn)行無功補(bǔ)償。公式依據(jù)為： （）式中：Qc—需要補(bǔ)償?shù)臒o功容量，kvar；P30——全企業(yè)的有功計(jì)算負(fù)荷，kW；α—平均負(fù)荷系數(shù)，～；qc——補(bǔ)償率，kvar / kW，查閱相關(guān)工程手冊，可以得出qc=： ()故需要補(bǔ)償容量為1700kvar，選擇兩臺容量850 kvar的電容器并列補(bǔ)償運(yùn)行。其計(jì)算的目的的主要有以下幾個(gè)方面：1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要按短路情況進(jìn)行全面校驗(yàn)。4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對單位制法）本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算SB=100MVA，UB=Uav即：35kV側(cè)UB1=37kV，10kV側(cè)UB2=。1) 本設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點(diǎn)不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。2) 電力變壓器的故障，分為外部故障和內(nèi)部故障兩類。② 變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。 線路繼電保護(hù)裝置根據(jù)線路的故障類型，設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置如下：1) 10kV負(fù)荷側(cè)單回出線保護(hù)，采用兩段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。2) 35kV 線路的保護(hù)，采用三段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限電流保護(hù)與過電流保護(hù)。變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運(yùn)行的情況，從反應(yīng)各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)如下：1) 主保護(hù)：瓦斯保護(hù)（以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低）、縱聯(lián)差動保護(hù)（以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路）。3) 異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)：溫度保護(hù)（以檢測變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動（用變壓器一相電流的70%來啟動冷卻風(fēng)機(jī)，防止變壓器油溫過高）。2) 10kV線路過電流保護(hù):是利用短路時(shí)的電流比正常運(yùn)行時(shí)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(hù)裝置的動作具有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)來保證，有定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)；本設(shè)計(jì)與電流速斷保護(hù)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(shí)限過電流保護(hù)，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，來切除電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，其保護(hù)范圍為本線路全部和下段線路的一部分。故障輕微時(shí)，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)讓其作用于信號，稱為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護(hù)。在變壓器兩側(cè)都裝設(shè)電流互感器，其二次繞組按環(huán)流原則串聯(lián)，差動繼電器并接在回路壁中，在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，二次電流在臂中環(huán)流，使差動保護(hù)在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)不動作，由電流互感器流入繼電器的電流應(yīng)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(nèi)部發(fā)生相間短路時(shí)，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(nèi)有電流流過。③采用二次諧波制動。⑤采用速飽和變流器。6 主變繼電保護(hù)整定計(jì)算及繼電器選擇按GB50062—92《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：對電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：①繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)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(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓；⑤過負(fù)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(tǒng)故障。但是如果單臺運(yùn)行的變壓器容量在10000kVA及以上時(shí)，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)來取代電流速斷保護(hù)。①主保護(hù)和后備保護(hù)：35kV供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路應(yīng)裝設(shè)短路故障保護(hù)。 當(dāng)在系統(tǒng)中的同一地點(diǎn)或不同地點(diǎn)裝有兩套保護(hù)時(shí)，其中有一套動作比較快，而另一套動作比較慢，動作比較快的就稱為主保護(hù)；而動作比較慢的就稱為后備保護(hù)。 后備保護(hù)不應(yīng)理解為次要保護(hù)，它同樣是重要的。除此之外，它還有另外的意義。也就是說，出現(xiàn)了保護(hù)的死區(qū)。②近后備和遠(yuǎn)后備： 當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時(shí)，由相臨設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備稱為遠(yuǎn)后備保護(hù)；由本級電氣設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)，就叫近后備保護(hù)； ③輔助保護(hù)： 為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡單保護(hù)，稱為輔助保護(hù)。 輕瓦斯保護(hù)的動作于信號的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定：對于容量為10MVA以上的變壓器，整定容積為250~300cm2 。（油流速度與變壓器的容量、接氣體繼電器導(dǎo)管的直徑、變壓器冷卻方式、氣體繼電器形式有關(guān)）。~， cm2。瓦斯保護(hù)的接線原理圖如下：：（主保護(hù)）作用：用來反映變壓器繞組和引出線上的相間短路、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路以及繞組匝間短路、容量在10000kVA及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)縱差動保護(hù)。計(jì)算變壓器各側(cè)的一次及二次電流值（在額定容量下）并選擇電流互感器的變比，可按下表計(jì)算。 計(jì)算Ie及電流互感器變比，列表如下（）： S =6300kVA U1e = 35kV U2e=10 kV 變壓器縱差動保護(hù)用互感器變比選擇名 稱各側(cè)數(shù)據(jù)高壓（H）低壓（L）額定電壓Y（35kV）Δ（10kV）變壓器各側(cè)額定電流變壓器接線方式Y(jié)ΔCT接線方式ΔY選擇CT一次電流的計(jì)算值CT計(jì)算變比實(shí)選CT變比nlCT二次回路額定電流不平衡電流Ibp平衡系數(shù)1確定基本側(cè)基本側(cè)非基本側(cè)由上表可以看出，35kV側(cè)電流互感器的二次回路額定電流大于10kVA側(cè)。 確定基本側(cè)動作電流：1) 躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流 （）利用實(shí)用計(jì)算式： （）式中：Kk—可靠系數(shù)，； Kfzq—非同期分量引起的誤差，采用1； Ktx— 同型系數(shù)，型號不同時(shí)取1，本設(shè)計(jì)取1。Δfza—繼電器整定匝書數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差，暫無法求出。代入數(shù)據(jù)得： （）2) 躲過變壓器空載投入或外部故障后電壓恢復(fù)時(shí)的勵磁涌流 （）式中：Kk—可靠系數(shù)，； Ie—變壓器額定電流：代入數(shù)據(jù)得： （）3) 躲過電流互改器二次回路短線時(shí)的最大負(fù)荷電流 （）式中： Kk—可靠系數(shù)，； Idz1—正常運(yùn)行時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流；采用變壓器的額定電流。代入數(shù)據(jù)得 (匝) （）選用差動線圈與一組平衡線圈匝數(shù)之和較WcdjsI小而相近的數(shù)值，作為差動線圈整定匝數(shù)WcdZ。繼電器的實(shí)際動作電流 A （）保護(hù)裝置的實(shí)際動作電流 （）平衡線圈計(jì)算匝數(shù) (匝) （）故，取平衡線圈實(shí)際匝數(shù) （）工作線圈計(jì)算匝數(shù) (匝) （） （），取法合適，不需重新計(jì)算。差動保護(hù)靈敏度要求值本系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，10kV側(cè)出口發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置的靈敏度最低。：（后備保護(hù)）：1） 保護(hù)動作電流按躲過變壓器額定電流來整定 （） 式中：Kk—可靠系數(shù)，； Kh—返回系數(shù)，； 代入數(shù)據(jù)得 （） 繼電器的動作電流 （） 電流繼電器的選擇：DL21C/10，電流整定值為7A。靈敏系數(shù)：織布廠、膠木廠、印染廠 （）煉鐵廠、配電所： （） 故靈敏度滿足要求。動作帶延時(shí)作用于信號。當(dāng)過負(fù)荷保護(hù)起動后，在達(dá)到時(shí)限后仍未返回，則動作ZDJH裝置。7 線路保護(hù)整定計(jì)算 概述根據(jù)《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB5006292》可知：3～63kV 中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)中線路的保護(hù) 3～63kV 線路的下列故障或異常運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置： 1) 相間短路； 2) 單相接地； 3) 過負(fù)荷。 在 3～10kV 線路裝設(shè)的相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 對單側(cè)電源線路可裝設(shè)兩段過電流保護(hù)：第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)；為帶時(shí)限的過電流保護(hù)。對單側(cè)電源帶電抗器的線路， 當(dāng)其斷路器不能切斷電抗器前的短路時(shí)，不應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，此時(shí)，應(yīng)由母線保護(hù)或其 它保護(hù)切除電抗器前的故障。 2) 對雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流速斷和過電流保護(hù)。對并列運(yùn)行的平行線路宜裝設(shè)橫聯(lián)差動保護(hù)作為主保護(hù)，并應(yīng)以接于兩回線電流之和的電流保護(hù)，作為兩回線同時(shí)運(yùn)行的后備保護(hù)及一回線斷開后的主保護(hù)及后備保護(hù)。當(dāng)線路發(fā)生短路，使發(fā)電廠廠用母線電壓或重要用戶母線電壓 低于額定電壓的 60%時(shí)，應(yīng)能快速切除故障。當(dāng)采用電流電壓保護(hù)不能 滿足選擇性、靈敏性和速動性要求時(shí)。雙側(cè)電源或環(huán)形