【正文】 算 ， 計算過程 過程如下： 1 1 2 3 1 2 31% ( % % % )2s s s sU U U U? ? ?=11 2 1 2 2 3 3 11% ( % % % )2s s s sU U U U? ? ?= 3 2 3 3 1 1 21% ( % % % )2s s s sU U U U? ? ?=7 2 211 % 11 (110 ) 100 100 ( 50)SNTNUUXS?? ? ? ?? 2 222% 0 .5 ( 1 1 0 ) 1 .2 11 0 0 1 0 0 ( 5 0 )SNT NUUX S ??? ? ? ? ??（ 記為 0? ） 2 233% 7 ( 1 1 0 ) 1 6 . 9 41 0 0 1 0 0 ( 5 0 )SNT NUUXS?? ? ? ?? 二、 電氣主接線設(shè)計及其參數(shù) 電氣主接線的設(shè)計要求 主接線的設(shè)計是一個變電站設(shè)計中非常重要的一部分，無論是一次部分還河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 8 是二次部分都是必不可少的。 ”（《 35～ 110KV變電所設(shè)計規(guī)范》第 條） 主接線設(shè)計的基本要求為： (1)供電可靠性。 (2)適應性和靈活性。 (3)經(jīng)濟性。 (4)簡化主接線。 (5)設(shè)計標準化。 在一次部分設(shè)計中采用的 方案 是 ： 110KV側(cè) 采用單母分段式接線 35KV側(cè)及 10KV側(cè)均采用單母分段式接線 選擇此種接線形式的分析與評價： 優(yōu)點： 用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電； 當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停 電。 系統(tǒng)接線圖如下： 圖（ 31） 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 9 四、 短路電流計算 一、 概述 短路的原因 1）電氣設(shè)備或 載流導體 等因絕緣老化、遭受機械損傷， 雷擊、過電壓 等原因 引起絕緣損壞； 2）架空線路因大風、 導線覆冰引起電桿倒塌等，或因鳥獸跨接裸體導體等； 變壓器 T 1 變壓器 T 2系統(tǒng)一系統(tǒng)二110 KV 母線35 KV 母線10 KV 母線河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 10 3）電氣設(shè)備因設(shè)計、安裝、 維護不良 等 所致的設(shè)備缺陷引發(fā)的短路； 4）運行人員 違反安全 操作規(guī)程而誤操作，如運行人員帶負荷拉隔離開關(guān)，線路或設(shè)備檢修后不拆除接地線直接 加上電壓等 。 避免在短路電流損壞電氣設(shè)備，如果短路電流過大，需采用限流措施，以及進行繼電保護裝置的整定計算。所以 ,為了變電站更加安全的運行 ,在短路電流上我們需考慮電纜電阻。在電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，在回路中短路電流比額定電流大幾倍至幾十倍。 短路 的 種類 1）三相短路。 3）兩相短路接地。 三相短路是對稱短路，此時三相電流和三相電壓仍然是對稱的，只是三相電流特大。 短路電流的暫態(tài)過程 當電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，由于短路回路存在著電感，電流不能突變，因此有一個暫態(tài)過程。 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 11 短路全電流 id 由對稱的周期分量 zi 和不對成的非周期分量 fi 兩部分合成，即 d z fi i i?? 。非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，其衰減時間常數(shù)為 。 2） 短路全電流最大有效值 Ich（第一周期短路全電流有效值）：用來校驗電氣設(shè)備和母線的動穩(wěn)定。 4） 短路后 秒后的短路電流周期分量有效值 ：用來校驗斷路器的斷流量。 6） 短路后 后的短路容量 ：用來校驗斷路器的遮斷容量。 基準容量的選擇：在設(shè)計任務書里已經(jīng)規(guī)定 Sj=100MVA； 基準電壓的選擇： 為了計算方便 選為各電壓等級的平均額定電壓，即 Uj=Up； 與其相應的基準電流 Ij 和基準電抗 Xj,均可由這兩個基準值導出。在比較簡單的網(wǎng)路低電壓電網(wǎng)，常采用有名值計算法計算短路電流。凡涉及發(fā)電機、變壓器、電動機、電抗器等元件的百分數(shù)電抗值（銘牌上一般有標出）均應換算成有名值來計算。2 ????? Dj I河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 17 短路沖擊電流為：（ KM去值 ） 8 .4 9 ( K A )3 .3 3 521 .8I2K 1M1 ????chi )( 22 KMIKi Mch ???? )( 32 KAIKi Mch ???? 沖擊電流最大有效值為： )( 11 KAIch ?? )( 22 KAII ch ?? )( 33 KAII ch ?? 四、 短路電流計算結(jié)果 短路點名稱 短路電流周期分量起始有效值（ KA） I〃 短路全電流最大有效值（ KA） Ich 短路電流沖擊值（ KA） ich 110kV 母線（并列） 35kV 母線（并列） 10kV 母線（并列） 五、 線路保護 一、 電力系統(tǒng)繼電保護的作用 在整個電力系統(tǒng) 運行中， 由于人為因素或大自然的原因，會發(fā) 生這樣那樣)( * 3103 KAI Dj ?????河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 18 的故障和不正常運行狀態(tài)。一旦發(fā)生故障即會 產(chǎn)生以下的后果： （ 1） 通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障設(shè)備 損壞 。 （ 3） 電力系統(tǒng)中 電壓 下降，使大量的用戶正常工作時遭受破壞或產(chǎn)生廢品 。 對于電力系統(tǒng)運行中存在的這些故障隱患，要積極采取一些防御性措施 。切除故障的時間常常要求小到十分之幾甚至百分之兒秒，實踐證明只有在每個電氣元件上裝設(shè)一種具有“繼電特性”的自動裝置才有可能滿足這個要求。它的基本任務是： （ 1） 自動、迅速、有選擇性地將故障組件 從電力系統(tǒng)中切除， 保證其他無故障部分 迅速恢復正常運行 ，使故障部分設(shè)備 免于繼續(xù)遭到破壞 。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。繼電保護的裝設(shè) 一般應滿足 可靠性與安全性、選擇性、速動形 、經(jīng)濟性五 個基本要求。 因此應根據(jù)電纜系統(tǒng)的特點制定合理的保護方案， 爭取做到可靠、簡單、經(jīng)濟 。 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 19 主保護 —— 在系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的時限內(nèi)能夠快速而有效地切除保護區(qū)內(nèi)的 故障 。后備保護有分為近后備保護和遠后備保護兩種形式： 遠后備保護是指當主保護或斷路器拒動作時，由相鄰 組件 實現(xiàn) 后備 保護 。 輔助保護 —— 當需要另還切 除線路故障或消除方向功率死區(qū)時可采用由電流速斷保護構(gòu)成的輔助保護 （用來補充主保護、后備保護不足） 。 ，保護裝置應以足夠小的動作時限去切除故障 ，在必須加速時，可無選擇性地跳閘而由自動重合閘裝置來糾正保護的無選擇性動作。 ，并使其接線簡單可靠。 。 ，如有可能還應作為相鄰元件的后備保護。 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 20 ，或不能達到完全的后備保護作用時，允 許縮短后備范圍。 。 電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務 它的基本任務是： 組件 發(fā)生 故障時，由該 組件 的繼電保護裝置迅速準確地給故障 組件脫離點最近 的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障 組件 及時從電力系統(tǒng) 中脫離 ， 并且 最大限度地減少對電力系統(tǒng) 組件 本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求 (如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等 )。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。 繼電保護的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。 保護裝置動作時，僅將故障組件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全工作。 對于保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。 快速 切除故障 提高 電力 系統(tǒng) 并列運行的 穩(wěn)定性， 減少用戶在低壓工作的其情況下的工作時間，減小故障組件的損壞程度， 提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。 二 、 輸配電線保護 設(shè)計的線路保護應滿足《繼電保護和全自動裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ683 等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。當要求對線路全線任何地點的任何故障均能瞬時具有選擇性切除時 用全線瞬時動作的保護作為主保護，例如各種反線路兩側(cè)電氣量變化從而實現(xiàn)全線有選擇性動作的縱聯(lián)差動保護。送電線路的后備保護分為遠后備和近后備兩類 ， 一般采用遠后備。 三、 線路末端短路電流 35kv 側(cè)線路短路電流： （ 選擇水泥廠 1的線路保護 ） 圖 51 )( 37I )3( m a xK. KAXE LS ????? )( 33723)2( m in. KAXEILSK ??? ??? 10kv 側(cè)線路短路電流： （ 選擇 棉紡 廠 1的線路保護 ） 圖 52 至醫(yī)院 線路示意圖 10KV XL 醫(yī)院 至化肥廠線路示意圖 35KV XL 化肥廠 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 23 ( 3 ). m a x 1 0 . 5 5 . 0 5 ( K )3 0 . 4 3SKLEIAX? ? ??? ( 2 ). m i n 3 3 1 0 . 5 4 . 3 7 5 ( )22 3 0 . 4 3SK LEX? ? ? ? ??? 表 41 35kv 10kv 最大運行 最小運行 最大運行 最小運行 四、 線路保護整定 35kv 側(cè)線路保護整定 瞬時電流速斷保護 （ Ⅰ段保護 ） ： ( 3 ). m a x 1 .2 4 .8 5 5 .8 2 ( K )o p r e l KI K I A? ? ? ? ? 校驗： m i n 1 3 1 3 3 7 7 . 9 52 0 . 4 2 5 . 8 2 3SopEL k mXI ?? ? ? ? ? ? ?? m in 7 .9 51 0 0 % 1 0 0 % 7 2 .3 %11L L ? ? ? ? (滿足要求 ) 定時限過電流保護 （ Ⅲ段保護 ） ： . m a x 10000 2 0 4 . 2 8 ( )3 0 . 9 5 c o s 3 0 . 9 5 0 . 8 5 3 5L SPIAE?? ? ?? ? ? ? ? ? . m a x 1 . 2 1 . 3 2 0 4 . 2 8 3 7 4 . 9 1 ( )0 . 8 5III r e l S So p LreKKI I AK ?? ? ? ? relK —— 可靠系數(shù)，取 estK —— 自起動系數(shù)，取 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 24 reK —— 返回系數(shù)，取 校驗： ?? ? ?( 2 ) i n 4 . 2 0 1 0 IIIopIK I ﹥ (符合要求 ) 10kv 側(cè)線路 保護整定 瞬時電流速斷保護（Ⅰ段保護） ： ( 3 ). m a x 1 .2 5 .0 5 6 .0 6 ( K )o p r e l KI K I A? ? ? ? ? 校驗： m i n 1 3 1 3 1 0 . 5 2 . 1 7 k m2 0 . 4 2 6 . 0 6 3SopEL XI ?? ? ? ? ? ? ?? m in 2 .1 71 0 0 % 1 0 0 % 7 2 .3 %3L L ? ? ? ? （滿足要求） 定時限過電流保護 （ Ⅲ段保護 ） ： 3. m a x 3 1 0 2 2 7 . 9 0 ( )3 0 . 9 5 c o s 3 0 . 9 5 0 . 8 1 0L SPIAE? ?? ? ?? ? ? ? ? ? . m a x 1 . 2 1 . 3 2 2 7 . 9 0 4 1 8 . 2 6 ( )0 . 8 5III r e l S So p LreKKI I AK ?? ? ? ? 校驗： ( 2 ). m i n 4375 1 0 .4 64 1 8 .2 6Ks e n IIIopIK I? ? ?﹥ (符合要求 ) 六、 變壓器的保護 一、 變壓器裝設(shè)的保護 變壓器裝設(shè)的保護種類 電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性河南理工大學畢業(yè)設(shè)計 說明書 25 和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。 變壓器的內(nèi)部故障分為油箱外故障和內(nèi)故障。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損。變壓器的不正常狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起的過電流，外部接地短路引起的過電流和中性點過電流；由于負荷超過額定容量引起的過負荷，以及由于漏油等原因而引起的油面降低。 它反應于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流動作。 輕瓦斯保護動作于信號，重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。