【正文】 ，應(yīng)能滿足全部一、二級負(fù)荷 Sc( )的需要，即 Sn≥ Sc（ ） 一般來講，變壓器容量和臺數(shù)的確定是與邊電所主接線方案一起確定的， 在設(shè)計主接線方案時，也要靠到用電單位對變壓器臺數(shù)和容量的要求。 為保證對一、二級負(fù)荷安全可靠供電，采用兩臺主變壓器，一臺供電，一臺備用。TNS ? （ ～ ） =（ ～ ） kVA 選 S95000/35 型變壓器兩臺，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 表 2— 3 表 型號 額定容量 (kVA) 額定電壓 (kV) 損耗 (kW) 阻抗電壓 (%) 空載電流 (%) 聯(lián)結(jié)號 高 低 空載 負(fù)載 S95000/35 5000 35 Yd11 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第三章 變電站進(jìn)出線的選擇 本變電所的電源是從兩處變電站由 35KV 雙回路架空線引人的，其中一個作為工作電源，另一個作為備用電源，兩回線不并聯(lián)運行，兩回電源一回引自距本變電站西北 處秀水變電站 35kV,另一回引自距本變電站北 處溫池變電站 35kV。導(dǎo)線和電纜是分配電能的主要器件，選擇的合理與否，直接影響到有色金屬的消耗量與線路投資，以及電力網(wǎng) 的安全經(jīng)濟(jì)運行。 導(dǎo)線和電纜的選擇，必須滿足用電設(shè)備對供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求，盡量節(jié)省投資，降低年運行費，布局合理，維修方便。 按經(jīng)濟(jì)電流密度初選導(dǎo)線截面： 本變電站供電，最大有功負(fù)荷年利用小時數(shù)大于 5000 小時，查《電力工程設(shè)計手冊》可 知架空線鋼芯鋁線的經(jīng)濟(jì)密度為 。1cP =3293kW 39。1cS =3398kVA S? = 35kV側(cè)的功率因數(shù)為 39。 按時長 允許電流校驗 : 查《高壓電器設(shè)備手冊》可知 , 架空線 70LGJ? 在室外溫度為 25℃時的允許載流量為1aI =275A，其正常最高允許溫度為 70℃ 考慮溫度修正系數(shù)有 : K? =0139。1aI =K? 1aI = 275= 滿足 39。 式中 : 39。o? 時的長時允許電流 1aI 環(huán)境溫度為 o? 時的長時允許電流 39。電壓損失愈大，則用電設(shè)備段子上的電壓 偏移就愈大，當(dāng)電壓偏移超過允許值時將嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運行。高壓配電線路的電壓損失，一般不超過線路額定電壓的 5%。 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 查《高壓電器設(shè)備手冊》可知 , 架空線 70LGJ? 的單位阻抗為 0R = /km? ，0X = /km? (線間幾何均距為 3000mm ) U? =NUl ( 39。1cQ 0X )= (3293 + )= V %U? =10NUU? = ? =＜ 5 故所選導(dǎo)線 70LGJ? 滿足允許電壓損失的要求。 綜上可知， 35kV 架空線選擇 、 70LGJ? 鋼心鋁絞線即可滿足系統(tǒng)要求。 概述 供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，電氣設(shè)備的選擇，除了應(yīng)滿足在正常 工作時能安全可靠運行之外，還應(yīng)滿足在短路故障時不致?lián)p壞的條件，開關(guān)電器還必須具有足夠的斷流能力，并適應(yīng)所處的位置（戶內(nèi)或戶外）、環(huán)境溫度、海拔高度，以及防塵、防火、防腐、防暴等環(huán)境條件。 ②按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓 電氣設(shè)備的額定電壓 NU 應(yīng)不低于其所在線路的額定電壓 .NWU ，即 NU ≥ .NWU ③按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 NI ≥ maxI 或 NI ≥ Ic （ 2）按短路條件檢驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 為了保證電氣設(shè)備在短路故障時不致?lián)p壞，就必須按最大可能的短路電流校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備載流導(dǎo)體在最大穩(wěn)態(tài)短路電流作用下，其發(fā)熱溫度不超過載流導(dǎo)體短路時的允許發(fā)熱溫度。對具有斷流能力的高壓開關(guān)設(shè)備需校驗其斷流能力，開關(guān)設(shè)備的斷流容量不小于安裝地點最大三相短路電流。高壓柜所裝配的一次元件包括少油段路器或真空斷路器、操作機構(gòu)、電流互感器、電壓互感器、熔斷器、避雷器、電力變壓器等。本型開 關(guān)柜具有防止誤操作斷路器、防止帶負(fù)荷推拉手車、防止帶電掛接地線、防止帶接地線送電和防止誤入帶電間隙。 ②額定電流額定校驗 設(shè)備的額定電流 NI =1600A ，長時允許電流 1aI = ，即 NI ＞ 1aI ，滿足條件。 ④動穩(wěn)定校驗 設(shè)備的極限通過電流峰值 maxi =63 kA ，開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時值)3(shi = ，即 maxi ＞ )3(shi ，滿足條件。 6KV 高壓設(shè)備的選擇計 6KV高壓開關(guān)柜可選用 2JYN 10型金屬封閉移開式高壓開關(guān)柜，該柜用于三相交流工頻為 50HZ,額定電壓為 3— 10kV 單母線分段系統(tǒng)戶內(nèi)成套設(shè)備，作為接受和分配網(wǎng)絡(luò)電能之用。 ②額定電流額定校驗 設(shè)備的額定電流 NI =630A ， 變壓器二次側(cè)電流 2NI = 3NNSU = 50003 ? =458A NI ＞ 1aI ，滿足條件。 ④動穩(wěn)定校驗 設(shè)備的極限通過電流峰值 maxi =50 kA ，開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時值)3(shi = ，即 maxi ＞ )3(shi ，滿足條件。 2）電流互感器 LZZQB6— 10 的校驗 電流互感器 LZZQB6— 10 的 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 表 48 額定電壓 KV 額定電流 A 動穩(wěn)定電流 （ kA） 1s 熱穩(wěn)定電流 （ kA） 10 100～ 300 79 44 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 ①動穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定電流 maxi =79kA ＞ )3(shi = ，滿足條件。 （ 2）進(jìn)線柜選 JYN21003 其一次線路及主要設(shè)備如下表 49 表中真空斷路器和電流互感器的校驗與出線柜 JYN21002 相同，經(jīng)校驗均符合要求，再此不再一一校驗。 熔斷器主要技術(shù)參數(shù)如下： 表 313 額定電壓 KV 額定電流 A 最大斷開電流 kA 三項最大斷開容量 MVA 當(dāng)斷開極限短路電流時最大電流峰值 kA 過電壓倍數(shù) 10 85 1000 300 (4)母線聯(lián)絡(luò)柜 1JYN 100 1JYN 1012 主要設(shè)備及一次線路圖如下 表 414 型號 一次線路圖 主要設(shè)備 數(shù)量 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 1JYN 1007 真空斷路器 ZN2810C 1 電磁操動機構(gòu) CD10 1 電流互感器 LZZQB6— 10 2 （ 1）母線選擇 1) 型號選擇 母線的種類有矩形母線和管形母線，母線的材料有銅、鋁。本設(shè)計采用鋁母線（ LMY）。 （ 2） 硬母線校驗 1）母線動穩(wěn)定校驗 JYN210 型高壓開關(guān)柜寬 ，母線中心距為 ,則母線跨距為 . 三相短路電動力 (3)cF = 3 fK (3)2shi la 710? = 321. 73 2 1 ( 24 .5 03 10 ) 0. ? ? ? ? 710? = 彎曲力矩按大于 2 擋計算，即 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 M = (3)10cFl= 10?= W= 26bh= ? = 610? 3m 計算應(yīng)力為 c? =MW = 10??= 硬鋁母線 al? =70MPa ＞ 故母線滿足母線動穩(wěn)定要求。 第五章 繼電保護(hù)設(shè)置 繼電保護(hù) 的任務(wù) 供配電系統(tǒng)在正常運行中，可能由于種種原因會發(fā)生各種故障或不正常運行狀態(tài)。因此，必須采取各種有效措施消除或減少故障。繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)供配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并能使斷路器跳閘或起動信號裝置發(fā)出預(yù)告信號的一種自動裝置。 對繼電保護(hù)裝置的基本要求 指保護(hù)裝置該動作時動作，不拒動；而不該動作時不誤動。為此，繼電保護(hù)裝置應(yīng)簡單可靠，使用的元件和接點應(yīng)盡量少，接線回 路應(yīng)力求簡單，運行維護(hù)方便，在能夠滿足要求的前提下宜采用最簡單的保護(hù)。當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)拒動時，則應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障。 指繼電保護(hù)在其保護(hù)范圍內(nèi)，對發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。繼電保護(hù)的靈敏性通常用靈敏度 Ks來衡量，靈敏度愈高，反應(yīng)故 障的能力愈強。 繼電保護(hù)的基本工作原理 供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，會引起電流增大、電壓降低、電壓和電流間相位角的改變等。 繼電保護(hù)的種類很多 ，但是其工作原理基本相同，它主要由測量、邏輯和執(zhí)行三部分組成，如圖所示。 邏輯部分 : 邏輯部分根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)和出現(xiàn)的順序，使保護(hù)裝置按一 定的邏輯關(guān)系工作，輸出信號到執(zhí)行部分。 電力變壓器保護(hù) 變壓器是 電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，它的故障對供電系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的影響，同時大容量的變壓器也是貴重的設(shè)備，因此必須根據(jù)變壓器容量和重要程度來裝設(shè)專用的保護(hù)裝置。安 GB5006292規(guī)定， 800kVA 及以上的油浸式變壓器和 400kVA 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部出現(xiàn)故障時，電弧的高溫會使變壓器內(nèi)的油分解為大量的油氣體，氣體保護(hù)就是利用這種氣體來實現(xiàn)保護(hù)的裝置。 因此，本設(shè)計采用瓦斯保護(hù)。 過電流保護(hù) 當(dāng)通過變壓器的電流大于繼電器的動作電流時，保護(hù)裝置起動，并用時限保證動作 的選擇性，這種繼電保護(hù)裝置稱為過電流保護(hù)。 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 本設(shè)計采用 GL15/10 型感應(yīng)式過流繼電器，兩相兩繼電器式接線，電流互感器變比為 150/5A，去分流跳閘的操作方式。（ . ( )o p KA o c I 只能整數(shù)，且不能大于 10A 。1KopII = 3 37270? ? =＞ 變壓器靈敏度滿足要求。定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)均為兩相兩繼電器式接線。展開 圖 簡 明 清晰，廣泛應(yīng)用于二次回路。因此， GB5006292 規(guī)定，當(dāng)過電流保護(hù)動作時限超過 ～ 時，應(yīng)裝設(shè)瞬動的電流速斷保護(hù)。 . ( )opKAqbI = rel wiKKK (3)39。1KopII = 51312460? = ≯ 變壓器靈敏度不滿足要求，必須裝設(shè)差動保護(hù)。 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 動作電流整定 .opKAI = reliKK cI = 500030 3 35? ? = 動作時間整定 10s。過電流保護(hù)雖然能保護(hù)整個變壓器。氣體保護(hù)雖然動作靈敏，但它也只能保護(hù)變壓器油箱內(nèi)部故障。 （ 1）差動保護(hù)的工作原理 變壓器的差動保護(hù)原理接線如圖所示。 當(dāng) 變壓器正常運行或差動保護(hù)的保護(hù)區(qū)外短路時，流入差動繼電器的不平衡電流小于繼電器的動作電流，保護(hù)不動作。2I =0， 39。1IIKA? ，遠(yuǎn)大于繼電器的動作電流 ,繼電器 KA 瞬時動作 ,通過中間繼電器 KM，使變壓器兩側(cè)斷路器跳閘，切除故障。它可以保護(hù)變壓器內(nèi)部及兩側(cè)絕緣套管和引出線上的相間短路，保護(hù)反應(yīng)靈敏，動作無時限。因此，必須分析不平衡電流產(chǎn)生的原因和減小措施。的相位差，因此，即使變壓器兩側(cè)電流互感器二次電流的大小相等，保護(hù)的差動回路中仍會出現(xiàn)由相位差引起的 不平衡電流。為此，將變壓器星形接線側(cè)的電流互感器接成三角形接線，變壓器三角形接線側(cè)的電流互感器接成星形接線，如圖所示，這樣變壓器兩側(cè)電流互感器的二次電流相位相同，消除了由變壓器連接組引起的不平衡電流?？衫貌顒永^電器中的 平衡線圈或自耦電流互感器消除由電流互感器變比引起的不平衡電流?？衫盟亠柡碗娏骰ジ衅骰虿顒永^電器的速飽和鐵心減小勵磁涌流引起的不平衡電流。綜上所述，產(chǎn)生不平衡電流的原因很多，可以采取措施最大程度地減小不平衡電流，但不能完全消除。 BCH2 型變壓器的差動保護(hù)接線圖見圖。 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 （ b）展開圖 圖 BCH2 型雙繞組變壓器差動保護(hù)原理接線圖和展開圖 （ a）單相原理接線圖 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 （ 4）差動保護(hù)的整定 1）計算變壓器額定電流，選出電流互感器變