【正文】 B610 5200/5 級(jí) B 級(jí) 150 150kV* LZZB610 200/5 LZZB610 200300/5 二．電壓互感器的類型和選擇 壓互感器根據(jù)其接線方式可選相應(yīng)型號(hào)的產(chǎn)品。 選擇了 JDZ810 型號(hào)的電壓互感器。 表 24 電壓互感器的技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 電壓級(jí)次（ kV） 額定電壓（ V） 額定容量（ V*A） 備注 不接地單相電壓互感器。高壓熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、容易維護(hù)、使用方便的特點(diǎn)。熔體是支撐是一個(gè)橫截面為星型的繞線體，石英砂填充熔管和熔體之間的空腔。當(dāng)熔斷器熔斷時(shí)，它動(dòng)作，并承擔(dān)脫扣功能。 國內(nèi)生產(chǎn)的限流熔斷器有 RNRN6,XRNT1/SBLAI、 XRNTI/SFLAJ、 XRNT2/FFLAJ、 XRNT XRNTXRNM/WDF、 XRNMI/WFF、 XRNP、 CEF1 SKDAJ、 SFLAJ 等。 在此選擇了 RN3 戶內(nèi)熔斷器，主要技術(shù)參數(shù)如下表 。它具有占地面積小、壽命長、能頻繁操作、維護(hù)量少、維修強(qiáng)度低、防火性能好、噪音低、環(huán)保性能好、內(nèi)部故障概率小（由高壓限流熔斷器的限流持性所決定）、使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。高壓限流熔斷器獨(dú)特的開斷短路電流的能力，加上高壓接觸器適用于頻繁 操作的特點(diǎn)，使得 FC 回路開關(guān)柜在操作高壓電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合被廣泛應(yīng)用。這樣，在 FC 柜中，各元件真正做到了物盡其用。接觸器的普遍特點(diǎn)是：體積比較小，機(jī)械壽命和點(diǎn)壽命比較高。 由于高壓接觸器體積小， FC 柜可設(shè)計(jì)成雙層結(jié)構(gòu)，一面柜可容納兩臺(tái)真 空接觸器，成本低，使用經(jīng)濟(jì)，占地面積小。采用 FC 柜后，速斷保護(hù)由限流熔斷器完成，與使用斷路器配置繼電保護(hù)裝置相比，減少了中間時(shí)延。當(dāng)短路電流達(dá)到 7kA 時(shí)，熔斷器的斷開時(shí)間將小于 10ms。 在 FC 柜中，由于高壓限流熔斷器 的限流作用，預(yù)期電流為 40kA 的短路電流被限制在峰值 40kA以下，而該電流的持續(xù)時(shí)間又不大于 10ms，這樣，電纜的截面積減少很多。 一次接線 該柜采用三相電流互感器，裝有 RC 過電壓吸收器和接地開關(guān)，如下圖 所示。其熔體材料為純銅或純銀，額定電流較小是用線狀熔體，額定電流較大的用帶狀熔體。 熔斷器是熔管有三種形式：（ 1）形式 A,不帶指示器，不帶撞擊器：（ 2）形式 B 帶指示器；（ 3）形式 C，帶撞擊器。撞擊器裝在熔體支架內(nèi)。當(dāng)熔斷器熔斷時(shí)，他同時(shí)作為可見指 示器。其中， RN2 專用于保護(hù)電壓互感器。 表 RN3 戶內(nèi)熔斷器的技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 熔斷器 額定電流 （ A） 三相斷 流容量 （ MV*A） 熔體額定電流 (A） 重量 （ kg） RN310 10 50 75 200 200 2,3,5,7,5,10,15,20,30,40,50 75 100,150 二．高壓接觸器的選擇 高壓接觸器是一種高壓控制電器，主要用于對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)、變壓器、電容器等電氣設(shè) 備進(jìn)行控制和頻繁操作。 高壓接觸器按絕緣介質(zhì)分，有空氣式、真空式和 SF6 式三種類型；按電壓等級(jí)分 、 12kV 三種；按布置方式分有上下布置和前后布置兩種結(jié) 構(gòu)。還有采用高性能永久磁鐵作鎖扣的，稱永磁保持。特別是高壓真空接觸器，有具有不爆炸及檢修方便的特點(diǎn)。由于在不降低要求是情況下采用 FC柜比使用高壓真空斷路器、 SF6 斷路器至少節(jié)約一次性投資 30%以上，節(jié)約長期性投資 更可觀，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，故在此選擇電壓等級(jí)為 12kV 的高壓真空接觸器用于 FC 回來開關(guān)柜中。 在此選擇了 LZZB 系列的電流互感器。 表 電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電流比（ A） 級(jí)數(shù)組合 二次負(fù)荷（歐） /10%倍數(shù) 秒熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 1 級(jí) 3 級(jí) D、B 級(jí) 歐 倍數(shù) LZZB610 5200/5 級(jí) B 級(jí) 150 150kV* LZZB610 200/5 大學(xué)畢業(yè)論文 — 18— LZZB610 200300/5 四．電壓保護(hù)裝置及接地開關(guān)的種類和選擇 電力系統(tǒng)的過電壓分為內(nèi)部過電壓（包括操作過電壓、弧光接地的過電壓、鐵磁諧振過電壓）和外部過電壓（雷擊過電壓）兩類。 在此選擇了 RC 過電壓吸收器（ LG 型等）的電阻器與電容器串聯(lián)電路，用電容削平過電壓波，用電阻吸收能量，和一個(gè) JNZ10Z/ 接地開關(guān)。成套電器的電氣回路由主回路和輔助回路（即二次回路）構(gòu)成。二次回路圖按用途分包括原理圖和安裝接線圖兩類。安裝接線圖用來表示二次元件之間連接關(guān)系，它是一種電氣施工圖，主要用于二次回路的安裝接線、線路檢查、維修和故障處理。一種繪制方式是將一個(gè)二次元件的各組成部分（例如繼電器的線圈和觸點(diǎn)）集中在一起，二次元件以整體的 形式在電路中繪出，通常稱之為歸總式原理電路圖，簡稱原理圖。 JYN210（ Z）高壓開關(guān)柜所采用的原理圖（附錄）繪制方法是展開式。所謂正常狀態(tài)，是指開關(guān)電器在斷開位置和繼電器的線圈中沒有通電時(shí)的狀態(tài)。交流回路又分為電流回路與電壓回路。閱讀展開圖的順序是：①先讀交流回路，后讀直流回路；②直流電流的流通方向是從左到右，即從正電源經(jīng)觸點(diǎn)至線圈回到負(fù)電源；③元件的動(dòng)順序是從上到下，從左到右。二次回路應(yīng)具有的功能：（ 1）斷路器控制回路，采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，防跳躍；（ 2）信號(hào)回路，包括手車位置信號(hào)、斷路器位置信號(hào)（燈光監(jiān)視，且有閃光信號(hào)）、事故信號(hào)（采用光字牌）； （ 3）繼電保護(hù)（過流和速斷）； （ 4）電流監(jiān)視。合閘后，綠燈滅紅燈亮，表明合閘回路完好。 ⅲ .速斷保護(hù)和預(yù)告信號(hào)。其工作過程：當(dāng)主電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，電流石互感器檢測(cè)到的電流使 KA1， KA2 的線圈通電， KA1， KA2 常開觸頭閉合，同時(shí) 使 KS1 線圈通電，回路中 YR（斷路器跳閘線圈）通電使斷路器跳閘。 ⅳ .過流保護(hù)。接通跳閘線圈，其原理基本與短路故障相同， KS2 的閉合使信號(hào)光字牌顯示過載故障信號(hào)。當(dāng)小車處在某一位置上時(shí) ,行程常開開關(guān)閉合 ,使信號(hào)燈發(fā)光 ,從而顯示出不同的位置信號(hào)。 3～ 35kV 斷路器使用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)有電磁式（ CD）和彈簧式（ CT）兩種，斷路器既可使用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，也可使用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)必須使用直流操作電源，彈簧操作機(jī)構(gòu)可以用交流電源或直流電源。兩種操動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制回路見附圖，以下對(duì)這兩種操動(dòng)機(jī)構(gòu)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單介紹，如下表 、表 和表 。 110V 合閘線圈 電流 /A 196 電阻 /Ω 177。 220V 分閘線圈 電流 /A 電阻 /Ω 88177。適于 3～ 35kV 斷路起使用的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)（ CT）有多種型號(hào)，其基本組成部件包括儲(chǔ)能彈簧、儲(chǔ)能維持裝置、凸輪連杠機(jī)構(gòu)、合閘維持和分閘脫扣等。彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)可手動(dòng)和電動(dòng)分合閘，并可方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘，操作電源可以是交流和直流。 C 時(shí)線圈電阻 /Ω 工作電壓范圍 （ 85～ 110） %額定電壓 二次電路設(shè)計(jì) 成套電器的電氣回路由主回路和輔助回路（二次回路）兩部分組成。 成套電器中的二次回路可按以下方式分類： （ 1） 按功能分：包括控制回路、計(jì)量回路、保護(hù)回路、信號(hào)回路等。所謂操作電源，是指二次回路工作所謂需要的電源，有交流操作電源和直流操作電源兩大類，操作電源的電壓通常為 220V 或110V。 二次元件的選擇 二次回路中的元器件的選擇：包括控制回路、測(cè)量回路、保護(hù)回路、信號(hào)回路等中的各個(gè)元件的選擇。 二．二次元件的選擇 JYN210 高壓開關(guān)柜主要的二次元件見附錄中元件明細(xì)表。另外，按短路時(shí)校驗(yàn)熱穩(wěn)定也是 足夠的，因此也不需要按短路時(shí)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)導(dǎo)線截面。 （ 2）繼電保護(hù)裝置電流回路用絕緣導(dǎo)線的選擇 保護(hù)裝置電流回路用絕緣導(dǎo)線截面的選擇，是根據(jù)電流互感器的 10%誤差曲線 行的。 （ 4）控制與信號(hào)回路用絕緣導(dǎo)線的選擇 控制、信號(hào)回路用的導(dǎo)線電纜芯，根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度條件選擇，銅線芯線截面不應(yīng)小于 ㎡。 真空斷路器柜二次電路安裝接線圖設(shè)計(jì) 安裝接線圖簡稱接線圖 .接線圖是用來表示成套裝置或設(shè)備中各元件之間連接關(guān)系的一種圖形。在實(shí)際應(yīng)用中，接線圖通常需要與原理電路圖、二次元件位置圖一起配合作用。 二次元件（設(shè)備）的表示方法 由于二次設(shè)備都是從屬于某一次設(shè)備或線路的，而其一次設(shè)備或線路又是從屬于某一成套電氣裝置的，大學(xué)畢業(yè)論文 — 22— 因此所有二次設(shè)備部 必須按 GB509485 規(guī)定，標(biāo)明其項(xiàng)目種類代號(hào)，例如，儀表用 P 表示，電流繼電器用 KA 表示。端子排由專門的接線端子板組合而成。普通端子板用來連接由屏（板、盤）外引至屏（板、盤）上或屏（板、盤）上引至屏（板、盤）外。實(shí)際上，所有二次元件上都有接線端子。如二次元件的端子沒有標(biāo)記時(shí)，應(yīng)在接線圖設(shè)定端子代號(hào)。 2）中斷線表示法：端子之間的連接導(dǎo)線不連線條，而只在每一端子處標(biāo)明相連導(dǎo)線對(duì)方端子的代號(hào)，即采用“對(duì)面標(biāo)號(hào)法”（或稱“相對(duì)標(biāo)號(hào)法”）來標(biāo)注端子。因此在不致引起誤解的情況下，規(guī)定對(duì)用加粗的線條來表示導(dǎo)線組或電纜。因此，配電裝置二次回路的接線圖多用中斷線表示法即“對(duì)面標(biāo)號(hào)法”來繪制。 附錄中 JYN210 高壓開關(guān)柜的接線圖就是用的中斷線表示法（即“對(duì)面標(biāo)號(hào)法”）。它有三個(gè)儀表：有功電度表、無功電度表和一個(gè)電壓表，并有一個(gè)電力定量器（ DSK）。 二次回路的設(shè)計(jì)見附圖。采用單片機(jī)對(duì)交流電壓和電流進(jìn)行檢測(cè)，然后通過一定的算法，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電參數(shù)的測(cè)量和計(jì)量功能。對(duì)于 35KV 以下的系統(tǒng)，最基本的保護(hù)是電流保護(hù)，只要檢測(cè)出故障電流，根據(jù)相應(yīng)的算法就可以實(shí)現(xiàn)高性能的電流保護(hù)。 （ 2）可靠性高 在各種保護(hù)方法中，考慮到了電力系統(tǒng)中的各種情況，具有很強(qiáng)的綜合分析和判斷能力。 （ 3）易于獲得各種附加功能 由于計(jì)算機(jī)的通用性，因而在繼電保護(hù)硬件的基礎(chǔ)上，可以很多方便地通過增加軟件的方法獲得保護(hù)之外的功能。 （ 4）保護(hù)性能易于改善 對(duì)于相同的硬件，可以通過算法的不同，實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)。通過軟件算法的改善，可以較好的解決原有模擬繼電保護(hù)裝置無法解決的一些問題。 大學(xué)畢業(yè)論文 — 24— 微機(jī)保護(hù)的硬件 微機(jī)保護(hù)的硬件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)和開關(guān)量輸入 /輸出系統(tǒng)等三部分，其框圖如圖 所示。 (2)模擬量低通濾波器（ ALF） 其功能是用來自電力系統(tǒng)的模擬信號(hào)中的高頻分量濾波掉，以降低采樣頻率值，從而降低對(duì)微機(jī)系統(tǒng)硬件過高的要求。采樣保持器是主要功能是為了在模擬轉(zhuǎn)換（ A/D）過程中保持輸入的模數(shù)信號(hào)不變，以滿足多路切換的要求。采樣保持器受 CPU 主機(jī)系統(tǒng)控制。所有通道通過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)輪流轉(zhuǎn)換所需時(shí)間的總和，應(yīng)小于采樣的時(shí)間間隔。 (5) 器（ A/D） 其功能是將來自電力系統(tǒng)的電流、電壓信號(hào)的模擬量轉(zhuǎn)換為適于微機(jī)運(yùn)算是數(shù)據(jù)量。 二．微機(jī)保護(hù) 的主機(jī)系統(tǒng) (1)中央處理器（ CPU） 它是微機(jī)保護(hù)主機(jī)系統(tǒng)的中樞。PROM）中的程序，運(yùn)用其算術(shù)和邏輯運(yùn)算的能力，大學(xué)畢業(yè)論文 — 25— 對(duì)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM）區(qū)的原始數(shù)據(jù)分析處理，從而完成各種保護(hù)功能。 （ 3）寫只讀存儲(chǔ)器（ E178。因此用它來存放保護(hù)整定值是比較理想的。 （ 4）隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM） 它作為采樣數(shù)據(jù)及運(yùn)算過程中數(shù)據(jù)的暫存器，用來存放采樣數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和打印數(shù)據(jù)等。 此外，主機(jī)中還可根據(jù)保護(hù)要求，設(shè)置中斷控制器和直接數(shù)據(jù)存取控制等。這類觸點(diǎn)大致分為兩類： 1）安裝在裝置面板上的觸點(diǎn) 如安裝整定、調(diào)試用的或在運(yùn)行中定期檢查用的鍵盤觸點(diǎn)以及切換裝置工作方式用的轉(zhuǎn)換開關(guān)等。只要在初始時(shí)規(guī)定圖中可編程的并行接口的 PA0 為輸入口，如圖 所示。 2）從裝置外部經(jīng)端子排引入裝置的觸點(diǎn)，如需要運(yùn)行人員不打開裝置外蓋而在運(yùn)行中進(jìn)行切換的各種連接片、轉(zhuǎn)換開關(guān)、其 保護(hù)裝置和控制繼電器的觸點(diǎn)等。以免給微機(jī)保護(hù)引入外部回路的干擾。通常由并行接口的輸出來控制于彈簧電器或密封的微型中間繼電器等有觸點(diǎn)繼電器的動(dòng)作。 并行接口 圖 42 裝置面板上的觸點(diǎn)與微機(jī)接口連接圖 在微機(jī)保護(hù)裝置中，只要有軟件使并行接口 PB0 輸出“ 0”， PB1 輸出“ 1”，便可使與非門 D2 輸出底電平，使光敏三極管導(dǎo)通，從而使繼電器 K 通電動(dòng)作，其觸點(diǎn)閉合。此輸出回路中設(shè)置反相器 D1 和與非門 D2，而不是將發(fā)光二極管與并行接口相連，這一方面是由于采用與非門后要哦滿足兩個(gè)條件才能使繼電器 K