【正文】 15 Ⅱ斷的整定計(jì)算與相鄰下級(jí)的Ⅰ段相配合 靈敏性校驗(yàn)： 變壓器的繼電保護(hù) 變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各相間短路 和接地故障。 對(duì)于上述故障和不正當(dāng)工作狀態(tài)，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)： xx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 16（ 1）、瓦斯保護(hù) 為了反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的保護(hù)。其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各側(cè)電源斷路器?？v差動(dòng)保護(hù)適用于并列運(yùn)行的變壓器，容量為 6300KVA 以上時(shí)；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量為 10000KVA 以上時(shí)；發(fā)電廠常用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量為 6300KVA 以上時(shí)。三繞組變壓器在外部故障時(shí)，應(yīng)盡量減小停電范圍，因此在外部發(fā)生短路時(shí)，要求僅斷開(kāi)故障側(cè)的斷路器，而使另外兩側(cè)繼續(xù)運(yùn)行。 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，既能反應(yīng)不對(duì)稱短路的故障 ，也能反應(yīng)對(duì)稱短路的故障；并且其靈敏度也較高。通常氣體體積的整定范圍為250350 2cm .對(duì)于容量在 10MVA 以上的變壓器，整定值多采用 250 2cm ，氣體體積的調(diào)整可通過(guò)改變重錘的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般整定范圍在 ，在整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管中油速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響，在導(dǎo)油管中油流速度為。 瓦斯保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是能反映變壓器油箱內(nèi)各種故障，靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速。因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，須與差動(dòng)保護(hù)配合共同作為變壓器的主保護(hù)。變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)的工作原理與線路縱差保護(hù)的工作原理相同，都是比較被保護(hù)設(shè)備各側(cè)電流的相位和數(shù)值的大小，即比較相量。 引起變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)準(zhǔn)確工作的因素主要流過(guò)差動(dòng)回路中的不平衡電流。 ③ 縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算： 躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流，即 IKI ? 式中， relK —— 可靠系數(shù)，取 —— 變壓器外部短路時(shí)差動(dòng)回路中最大的不平衡電流，其 值為： ? ?m a a x. kstnpmunb IKKUfI ????? 式中， mf? —— 由于采用的電流互感器變比或平衡線圈的匝數(shù)與 計(jì)算值不同，所引起的相對(duì)誤差；單相變壓器 ， Yd11 接線的三相變壓器 U? —— 有變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓所引起的相對(duì)誤差，去電壓調(diào)整范圍的一半； 電流互感器允許的最大相對(duì)誤差： opK —— 考慮短路電流非周期分量影響系數(shù) stK —— 電流互感器同型系數(shù)，取值為 1 —— 保護(hù)范圍外最大電流 ? ? AIKI unbr e lop a x. ????????? 躲過(guò)變壓器最大的勵(lì)磁涌流，即： Nrelop IKKI ?? 式中， relK —— 可靠系數(shù)，取 NI —— 變壓器的額定電流 ?K —— 勵(lì)磁涌流的最大倍數(shù)（即勵(lì)磁涌流與變壓器的額定電流的比值），因?yàn)樽儔浩鞯膭?lì)磁涌流比較大大，通常情況下需要采用其它措施來(lái)減少縱差保護(hù)的影響：有一種是通過(guò)具有變流器與速飽的差動(dòng)繼電器，能減小勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流，此時(shí)取 =1；另一種通過(guò)鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形的差別，21 /1 TATTAm nnnf ???21 3/1 TATTAm nnnf ???xx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 18在時(shí)差動(dòng)保護(hù)被勵(lì)磁涌流閉鎖時(shí)，此時(shí)在整定時(shí)可以不考慮勵(lì)磁涌流的影響，此時(shí)取 ?K =0 ???? Nre lop IKKI ? ，不考慮 避開(kāi)電流互感器二次回路斷線時(shí)的最大負(fù)荷電 流，即： IKI ? 式中， relK —— 可靠系數(shù)，取 ； —— 變壓正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流。 變壓器某側(cè)電流互感器二次回路斷線時(shí)，另一側(cè)電流互感器的二次電流全部流入差動(dòng)繼電器中，要引起保護(hù)的誤動(dòng)作。取上述整定值大的作為保護(hù)動(dòng)作電流的整定值。 AIKI lr e lop a x. ???? 靈敏系數(shù)校驗(yàn)： 縱差動(dòng)保護(hù)靈敏系數(shù)按下式校驗(yàn)，即 式中， rkI .min. 為各種運(yùn)行方式下變壓器保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，流經(jīng)差動(dòng)繼電器的最小差動(dòng)電流；靈敏系數(shù) senK 一般不應(yīng)低于 2 不滿足靈敏度要求時(shí)，需要采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器。應(yīng)能方便、可靠的配合母線運(yùn)行方式的變化，起接線應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，需要反映單相接地短路和相間短路，需采用三相式接線；母線保護(hù)很多運(yùn)用差動(dòng)保護(hù)原理，動(dòng)作后斷開(kāi)連接在此母線上的全部斷路器。如果在樞紐變電站的母線上出現(xiàn)故障，甚至?xí)p壞整個(gè)變電站系統(tǒng)，使故障更大程度的擴(kuò)大，后果想 到嚴(yán)重。以下情況下，應(yīng)該安裝專門的母線保護(hù)：一是當(dāng)線路斷路器不允許切除線路電抗器前的短路時(shí)，二是必須要快速而有選擇的切除一組或是一段母線上的故障，這樣保證電力網(wǎng)和發(fā)電廠的安全運(yùn)行和重要負(fù)荷的可靠供電時(shí)。母線上連接的元件都裝設(shè)有相同變比、相同特性的電流互感器，所有電流互感器的二次繞組的同 極性端連接在一起，差動(dòng)繼電器 KD 的繞組和電流互感器的二次繞組并聯(lián)。 正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入母線的電流等于流出母線的電流，即0321 ??????? ???? IIII k 。 發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，所有帶電源的連接元件都會(huì)向短路點(diǎn)供給短路電流，這時(shí)流入繼電器的電流為 ???? ?????? 321 IIII k ，即故障點(diǎn)的全部短路電流，差動(dòng)繼電器 KD動(dòng)作，時(shí)連接在母線上斷路器全部 跳閘。 AKIKI TAkr e lrop 1 4 2 09 2 . 3/ m a x.. ?????? ② 按躲過(guò)電流互感器二次回路斷線整定 連接元件較多，接線復(fù)雜，出現(xiàn)電流互感器二次回路斷線的幾率較大，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流大于任一元件中最大的負(fù)荷電流 ，即 TAlrelrop KIKI /m a x.. ? ③ 靈敏系數(shù)校驗(yàn) 保護(hù)元件的靈敏系數(shù)要求在最小運(yùn)行 方式下，母線保護(hù)范圍內(nèi)部短路時(shí)，最TAkre lrop KIKI / m a x.. ?? 60/? ??xx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 20 小靈敏系數(shù)應(yīng)大于 2。 自動(dòng)重合閘的設(shè)置 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路故障大多是瞬時(shí)故障。重合閘在電力系統(tǒng)中有重要的作用： （ 1）、大大提高供電的可靠性，減少停電次數(shù)，特別時(shí)對(duì)單側(cè)電源的單回線路尤為顯著。 （ 3）、彌補(bǔ)輸電線路耐雷水平將定的影響。 （ 4）、對(duì)斷路器本身由于 機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘，能其糾正的作用。 (2）、故障點(diǎn)所燃起的電弧和短路電流會(huì)損壞故障元件。 （ 4）、短路電流會(huì)影響正常運(yùn)行的元件，由于電動(dòng)力的作用和發(fā)熱，造成這些元件的減小其使用的壽命或者損壞。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。三相短路用文字符號(hào) k 表示 。并且在等效的電路圖上，應(yīng)該將需要運(yùn)算的短路電流所經(jīng)過(guò)的一些主要電氣元件標(biāo)示出來(lái)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)做有限大容量電源，短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出求等效總阻抗，在換算成計(jì)算電抗，根據(jù)計(jì)算曲線查出短路電流標(biāo)幺值，在換算成有名值。 例如下面短路計(jì)算電路圖 5： 圖 5短路計(jì)算電路 短路電流計(jì)算方法包括有有名制法、圖表法和標(biāo)幺制法。架空線路電抗 K1 點(diǎn)短路電流計(jì)算： 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí) : 三相短路沖擊電流： ish= Ik1(3)= = 第一個(gè)周期短路全電流： Ish= Ik1(3)= = 三相短路容量： Sk1(3)=Sd/Xk1*=100/= 三相短路周期分量有效值： Ik1(2)= Ik(3)= = xx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 22系統(tǒng)最小行方式時(shí) : ish= Ik1(3)= = Ish= Ik1(3)= = Sk1(3)=Sd/Xk1*=100/= Ik1(2)= Ik(3)= = K2 點(diǎn)短路電流計(jì)算： 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí) : ish= Ik2(3)= = Ish= Ik2(3)= = Ik2(2)= Ik(3)= = Ik2(3)= Id/Xk2*=)=系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí) : ish= Ik2(3)= = Ish= Ik2(3)= = Ik2(2)= Ik(3)= = Ik2(3)= Id/Xk2*=100/= 防雷保護(hù)與接地方案設(shè)計(jì) 防雷保護(hù) （一）直擊雷保護(hù) 直擊雷過(guò)電壓：雷電直接擊中電氣線路、設(shè)備或建筑物而引起的過(guò)電壓，又稱直擊雷。 110KV 配電裝置、主變壓器為戶外布置、采用在構(gòu)架上設(shè)置 2 支避雷針，及其余設(shè)備均為戶內(nèi)布置，采用配電樓屋頂設(shè)避雷帶，和避雷針聯(lián)合作為防直擊雷保護(hù)，確保戶外主變壓器、 110KV 配電裝置在其聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。 （二） 侵入波保護(hù) 雷電波入侵 (高電位侵入 ):架空線路遭受雷擊或感應(yīng)累的影響 ,在線路上形成沿線路傳播的高電壓行波 .此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進(jìn)入電氣設(shè)備造成過(guò)電xx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 23壓。因此，在工廠中應(yīng)予以重視，對(duì)其危害給予足夠的防護(hù)。為保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)絕緣，在主變 110KV側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)氧化鋅避雷器。變電站主接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)滿足 R≤。 所有設(shè)備的底座或基礎(chǔ)槽鋼 均采用Φ 16 的熱鍍鋅圓鋼焊接并接入主接電網(wǎng)，與主接地網(wǎng)可靠焊接。施工中應(yīng)保證避雷針（網(wǎng)）引下線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器和 10KV 及以下設(shè)備的接地線與接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)沿接地體的長(zhǎng)度不小于 15m。 主控室內(nèi)采取防靜電接地及保護(hù)接地措施。 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)是：所有電氣 設(shè)備放置在屋內(nèi)，安全凈距小，可采用分層布置，占地面積??；外界污穢氣體及灰塵對(duì)電氣設(shè)備的影響較??；操作、維護(hù)與檢修都在室內(nèi)進(jìn)行，工作條件好，不受氣候影響；土建工程量大，投資較大。 按照配電裝置的安裝方法，又可以分為裝配式配電裝置和成套式配電裝置。 ② 根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境條件和運(yùn)行、安裝檢修的要求，合理的制定布置方案和選用設(shè)備，保證足夠的安全距離。 ④ 必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則，應(yīng)布置緊湊、少占地（尤其是良田） ⑤ 節(jié)省材料、降低造價(jià)。 （ 2）設(shè)計(jì)基本步驟 ① 選擇配電裝置的型式 根據(jù)電壓等級(jí)、電氣設(shè)備的型式、出線多少和方式，有無(wú)電抗器、地質(zhì)、地形及環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式 ② 擬定配置圖 ③ 設(shè)計(jì)配電裝置的平面圖和斷面圖 屋內(nèi)配電裝置 屋內(nèi)配電裝置的類型按其布置型式分為單層式、兩層式和三層式。多層式屋內(nèi)配電裝置是將各回路電氣設(shè)備的輕重，自上而下的分層布置在多層樓房?jī)?nèi)，占地面積小，但建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資高 、運(yùn)行維護(hù)與檢修工作不方便，與三層式相比，兩層式占地面積略有增加，但運(yùn)行維護(hù)與檢修均較方便，造價(jià)也明顯下降。 （ 1）、中型配電裝置 ① 屋外普通中型配電裝置 xx 學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)