【正文】 以下的場合 采用真空斷路器， 35kV 以上的場合 采用 SF6 斷 路器。 隔離開關(guān)是變電站中常見的開關(guān)電器 ，不能單獨(dú)使用，需要和斷路器配合完成各種分?jǐn)鄤?dòng)作 。 雖然 隔離開關(guān) 在 額 定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定 這些 項(xiàng)目的整定與斷路器 相同 ， 但由于隔離開關(guān)不 能 用來 接通和切斷 短路電流，故無需進(jìn)行 短路電流 的校驗(yàn)。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。互感器是根據(jù)變 壓器的變壓、變流原理將一次 側(cè)的 電量轉(zhuǎn) 化 為同類型的二次 側(cè) 電量的電器，是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護(hù) 裝置 等一次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器 ， 互感器將高電壓、大電流按比例變成低電壓（ 100、 1003 ）和小電流（ 1A）。 互感器在電力系統(tǒng)中有重要作用 ， 例如 變換功能 ， 將一次 側(cè) 的大電壓 或 大電流變換符合測量儀表量程的 小電壓（ 100V）和小電流（ 1A）。 互感器還可以 擴(kuò)大儀表繼電器的應(yīng)用范圍 ， 由于互感器的二次側(cè)的電流或電壓額定值統(tǒng)一規(guī)定為 5A（ 1A）、 100V，通過改變互感器的變比 ，可以反映主線路不同數(shù)值的電流電壓值，擴(kuò)大了使用范圍 。 在實(shí)際應(yīng)用中，需要結(jié)合安裝的場合以及技術(shù)條件、成本投入等因素綜合考慮對電壓互感器的型號(hào)進(jìn)行選擇 。 所以經(jīng)查《電力設(shè)備選型手冊》 110kV 側(cè)電壓互感器可選型號(hào)為 JDC6110； 35kV側(cè)電壓互感器可選型號(hào)為 JDX635； 10kV 側(cè)電壓互感器可選型號(hào)為 JDX10。新型智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，簡化了主接線的復(fù)雜程度，有利于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和調(diào)度。不同電壓等級的主接線設(shè)計(jì)，需要準(zhǔn)備不同的方案進(jìn)行比較，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性的角度分析，得出最優(yōu)方案。 電力系統(tǒng)對主接線的基本要求，主要包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。一級負(fù)荷是任何情況都不得停電的，如果對一級負(fù)荷停電，將會(huì)造成嚴(yán)重的人身事故、 設(shè)備損壞和經(jīng)濟(jì)損失，后果將在很長一段時(shí)間內(nèi)無法消除，所以一次設(shè)備的要求最為嚴(yán)格。三級負(fù)荷，對供電的要求比一級和二級負(fù)荷低的叫三級負(fù)荷，長時(shí)間停電也不會(huì)產(chǎn)生重大后果和損失。母線上有故障時(shí)或母線的隔離開關(guān)需要檢修時(shí)，應(yīng)盡可能縮短停運(yùn)時(shí)間，保證對一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的持續(xù)供電。 靈活性：要求工作人員操作 簡單易行，調(diào)度便捷，隨時(shí)可以投入切除變壓 器或 線路，有效的調(diào)整 電源和負(fù)荷，靈活應(yīng)對系統(tǒng)在正常狀態(tài)、檢修狀態(tài)、過電壓狀態(tài)和故障狀態(tài)的不同要求。 接線方式需要結(jié)合實(shí)際，作出最優(yōu)的方案，因?yàn)榻泳€簡單時(shí)，會(huì)有可能在某些情況下滿足不了實(shí)際需求，增加故障風(fēng)險(xiǎn)，而接線過于復(fù)雜就會(huì)降 低經(jīng)濟(jì)性，也會(huì)給操作帶來不便。 經(jīng)濟(jì)性：變電站的建設(shè) 不能只從純技術(shù)的角度 出發(fā) ，只考慮可靠性和靈活性，畢竟市場是要求經(jīng)濟(jì)效益的，所以必須把經(jīng)濟(jì)性也考慮進(jìn)去。合理的主接線設(shè)計(jì)，也能幫助節(jié)約成本，比如不必要的回路把它省去，這樣就可以節(jié)省該線路上斷路器和隔離開關(guān)的費(fèi)用。使監(jiān)控和保護(hù)不過于復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備的投資。合理選擇主變壓器的容量型號(hào)臺(tái)數(shù) ，可以降低電能的損耗。 110kV 變電站主接線部分設(shè)計(jì)方案 變電站的主接線方案應(yīng)多樣化，滿足不同需要，靈活的實(shí)現(xiàn)各類功能。 110kV 側(cè)電氣主接線方案設(shè)計(jì) 地方 110kV 變電站，有兩條 110kV 的進(jìn)線，兩條 110kV 的出線，同時(shí)需要進(jìn)行110/35kV、 110/10kV 的電壓變換。如圖 、 所示： 圖 單母線分兩段接線 圖 雙母線接線 經(jīng)過比較分析可知， 110kV 的進(jìn)線出線共六回，對于 110kV 母線而言，進(jìn)出線數(shù)量已經(jīng)屬于較多的。方案二接線復(fù)雜，回路多，經(jīng)濟(jì)性差，占地面積大，維護(hù)較為困難。 14 35kV 側(cè)電氣主接線方案設(shè)計(jì) 電壓等級為 35~60kV，出線 4~8 回，接線方式靈活。 分析以上的內(nèi)容，可選出以下兩種方案，如圖 、 所示： 圖 單母線分段帶旁母接線 圖 雙母線接線 表 35kV 側(cè)兩種接線方案的比較 方案 方案Ⅰ單 母線分段帶旁母接線 方案Ⅱ雙 母線接線 技 術(shù) ① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 ③ 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 ① 供電可靠 ② 調(diào)度靈活 ③ 擴(kuò)建方便 ④ 便于試驗(yàn) ⑤ 易誤操作 經(jīng) 濟(jì) ① 設(shè)備少、投資小 ② 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 ① 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 ② 投資和占地面大 經(jīng)比較雖然兩套方案都考慮到了靈活性，有利于后期擴(kuò)建，但方案一比方案二的經(jīng)濟(jì)性更好，方案二的可靠性高，但在此電壓等級下 不是很有必要，故選方案一。上述兩種方案如圖 和 所示。 16 第四章 110kV 智能綜合變電站繼電保護(hù)部分 繼電保護(hù)部分綜述 隨著智能變電站功能的不斷完善，對其繼電保護(hù)也提出了新的要求 ，如提高自動(dòng)化程度，保證供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，保證供電質(zhì)量。 繼電保 護(hù)的首要任務(wù)是區(qū)別電力系統(tǒng)正常、不正常和故障三種運(yùn)行狀態(tài) ，在正常狀態(tài)保證不出現(xiàn)誤動(dòng)作，在不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)需要保證不拒動(dòng)。選擇性是指當(dāng)系統(tǒng)中某點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將發(fā)生故障的元件切除，而 不動(dòng)作于正常元件，防止不必要的擴(kuò)大停電范圍，確保正常部分能夠正常 工作。靈敏性指的是保護(hù)裝置都具有一定的整定值，當(dāng)系統(tǒng)的一些不正常運(yùn)行狀態(tài)或故障狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)，會(huì)有一些參數(shù)值超過整定值，這時(shí)保護(hù)裝置就能準(zhǔn)確動(dòng)作，這就是靈敏性。 繼電保護(hù)整定計(jì)算目的 智能變電站繼電保護(hù)裝置屬于二次設(shè)備，在電力系統(tǒng)中起著不可替代的作用，作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效保障，保護(hù)裝置的整定計(jì)算，是其可靠性與靈敏性實(shí)現(xiàn)的前提條件，繼電保護(hù)整定計(jì)算無論在電力系統(tǒng) 的生產(chǎn)運(yùn)行部門還是施工設(shè)計(jì)部門，都是必須做好的一項(xiàng)工作，不同部門的整定計(jì)算目的與要求也不盡相同。而電力工程設(shè)計(jì)部門對裝置的整定，目的是通過對整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算分析，對繼電保護(hù)設(shè)備的選型和配置做出正確決策。整定方案需要 根據(jù)不同對象靈活實(shí)施， 17 如根據(jù)負(fù)載情況或設(shè)備情況編制，還可以化整為零，分割成具體部分的小方案來進(jìn)行。 電力系統(tǒng)是作為一個(gè)完整的體系工作的，所以對于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的效果，也是以其對于整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)效果來評價(jià)的，不能拘泥于孤立的一套保護(hù)裝置的保護(hù)效果，這是沒有實(shí)際意義的，有時(shí) 會(huì)為了提高整體保護(hù)性能而降低某一套保護(hù)裝置的保護(hù)效果。電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員要做的工作就是，通過不斷的探索和實(shí)踐，調(diào)整不同元件的參數(shù)，使整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)效果更加優(yōu)化，最終得出一個(gè)最優(yōu)的整定方案 [7]。智能變電站繼電保護(hù)的整定是 一項(xiàng)綜合的技術(shù)，與站內(nèi)一次部分接線方式以及設(shè)備選型等都有密切 的聯(lián)系，還要考慮變 電站的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行等實(shí)際問題，是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作。 變壓器保護(hù)配置 變壓器是智能變電站中重要的供電元件，保證變壓器的正常運(yùn)行，對于整個(gè)智能變電站正常運(yùn)行影響重大，而且大容量變壓器本身就是價(jià)格高昂的元件。但由于變壓器一旦有故障出現(xiàn)，會(huì)對整個(gè)系統(tǒng)影響很大，所以對變壓器應(yīng)該格外加強(qiáng)它的繼電保護(hù)裝置功 能，提高 安全運(yùn)行水平。 變壓器保護(hù)方式有很多種，針對不同需要選擇合適的保護(hù)。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，又叫電流速斷保護(hù)，反映變壓器繞組和引出線的故障，多為繞組匝間短路或多相短路。變壓器零序電流保護(hù)反映中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路。 TOP9720C 系列微機(jī)變壓器保護(hù) 是以差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)、后備保護(hù)測控、非電量測控（ TOP9730）為基本配置的成套變壓器保護(hù)裝置，適用于 110kV、 66kV、 35kV 等大中型電力變壓器。 （ 一 ）保護(hù)配置 （ 1） 差動(dòng)速斷保護(hù) （ 2） 二次諧波制動(dòng)比率差動(dòng)保護(hù) （ 3） CT 斷線判別 （ 4） 非電量保護(hù)（瓦斯等） （二）主要技術(shù)性能指標(biāo) （ 1） 差動(dòng)速斷保護(hù) 差動(dòng)速斷電流整定范圍： 2 ～ 12In，級差 差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：在 倍動(dòng)作值下，不大于 25ms 差動(dòng)平衡系數(shù)： 0 ～ 50，級差 （ 2） 二次諧波制動(dòng)比率差動(dòng)保護(hù) 差動(dòng)動(dòng)作門檻電流： ～ ，級差 二次諧波制動(dòng)系數(shù)： ～ ，級差 比率制動(dòng)電 流： ～ ，級差 比率制動(dòng)系數(shù)： ～ ，級差 短路電流計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算 用標(biāo)么值方法計(jì)算選基準(zhǔn)容量 Sj ＝ 100MVA，基準(zhǔn)電壓 Pj UU ? 一．變壓器： 19 %]%%[21% 3231211 ??? ???? dddd uuuu () )(21 ???? ? %]%%[21% 3132211 ??? ???? dddd uuuu () )(21 ???? ??? %]%%[21% 2132311 ??? ???? dddd uuuu () )(21 ???? ? 高壓側(cè)： X 11 ???? ）（％ NBd SSu () 中壓側(cè)： X 0 ????? ）（％ NBd SSu(取為 0) () 低壓側(cè)： X 13 ???? ）（％ NBd SSu () 二．系統(tǒng)： （一）．系統(tǒng) XT1： X 22m a x ???? BBXT USX () X 22m in ???? BBXT USX () X 220 ???? BBXT USX () （二）．系統(tǒng) XT2： X 22m a x ???? BBXT USX () X 22m in ???? BBXT USX () 20 X 220 ???? BBXT USX () 系統(tǒng)正序網(wǎng)、負(fù)序網(wǎng)、零序網(wǎng) 一、正序網(wǎng) (正、負(fù)序網(wǎng)相同 )阻抗如圖 3－ 1 所示： 圖 3－ 1 正、負(fù)序網(wǎng)阻抗圖 二、零序網(wǎng)阻抗如圖 3－ 2 所示： 圖 3－ 2 零序阻抗圖 變壓器保護(hù) 變壓器故障可分為油箱內(nèi)和油箱外故障，不正常運(yùn)行狀態(tài)又可有變壓器外部短路引起的過電流、負(fù)荷長時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷以及風(fēng)扇故障等引起的過熱現(xiàn)象 [9]。 22 圖 33 雙繞組變壓器正常運(yùn)行時(shí)的電流分布 整定的時(shí)候需要躲過空載投入時(shí)，變壓器產(chǎn)生的最大勵(lì)磁 涌流，還需要躲過變壓器外部故障時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡電流。當(dāng)差動(dòng)保護(hù)的互感器選型完成后，變壓器外部短路產(chǎn)生的不平衡電流小于勵(lì)磁涌流，差動(dòng)速斷的整定值可設(shè)為躲過變壓器勵(lì)磁涌流值， 即：Ncdsd II 2)8~6(? 取中間值為 Ncdsd II 27? 2 ???? Nc ds d II (A) () 式中 NI2 －變壓器高壓側(cè)二次額定電流 （最小動(dòng)作電流 opI ） 差動(dòng)保護(hù)定值保證變壓器有足夠靈敏系數(shù)來應(yīng)對內(nèi)部故障，還需要躲過滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的的不平衡電流。若靈敏度不合格或?yàn)榱?使接線更清晰，也可配備帶負(fù)荷電壓閉鎖的過電流保護(hù)。 變壓器低電壓閉鎖的過電流保護(hù)是重要的后備保護(hù)， 當(dāng)升壓變壓器或大容量降壓變壓器出現(xiàn)過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，一般的過電流保護(hù)已經(jīng)滿足不了需求，需要裝設(shè)帶電壓閉鎖功能的過電流保護(hù)裝置，這樣在整定電流值時(shí)，可忽略變壓器的過載電流。 電壓閉鎖元件定值： ，對于 35kV 側(cè)的最長線路 110110m in. NNrer e lNop UUKKUU ???? () 式中 relK — 可靠系數(shù)，取 relK ＝ 。 — 最低運(yùn)行電壓，取 ＝ NU 。 110110213131)3( a x. )()( NNLLr e s UUXXXIU ??????? 式中 — 校驗(yàn)點(diǎn)故障時(shí)，電壓繼電器裝設(shè)在母線上的最大殘壓。 35kV 側(cè)： 352. )~( NOP UU ? () 取 No