【正文】 shi =dfi =50kA () 滿足要求。 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 18 熱穩(wěn)定校驗：取繼電保護裝置保護動作時間 bt =1s，斷路器固有分閘時間Ft =， ift =，則校驗熱效應計算時間為 jt =（后面熱穩(wěn)定校驗時間一樣） 。 KQ = 2jIt? =2? =[（ kA） 2S] () tIt2 =202? 4=1600[（ kA） 2S] () KQ? 2tIt () 滿足要求 。 ② 隔離開關 的選擇與校驗 根據數據 選用 GN2－ 35T/400 型隔離開關 NU =35KV= gU () IN＝ 400A = () 動穩(wěn)定校驗： shi =dfi =52kA () 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗： KQ = 2jIt? =[（ kA）2S] () tIt2 =142 5? =980[（ kA） 2S] () KQ? 2tIt () 滿足要求 。 斷路器和隔離開關的具體參數見表 6： 表 6 斷路器與隔離開關具體參數 設備技術數據 SN10－ 35/1250 GN2－ 35T/400 UN(kV) 35 35 IN(A) 1250 400 額定開斷電流 (kA) 20 動穩(wěn)定 電流 峰值 (kA) 50 52 熱穩(wěn)定電流 (kA) 20(4s) 14（ 5s） 固有分閘時間（ s） 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 19 ⑵ 10kV側斷路器和隔離開關的選擇與校驗 最大工作持續(xù)電流： .max = 3Nw NSI U= 6300 1 .3 4 5 0 .3 33 1 0 .5 A??? () ① 斷路器的選擇與校驗 因為 10kV 配電裝置為戶內配置，按正常工作條件，查表選擇 SN10－ 10/600 型斷路器。 NU =10KV= gU () NI ＝ 600A＞ = () ( 3 )1 7 .3 k 8 .1 2 kNb r KI A I A? ? ? () 動穩(wěn)定校驗： shi =dfi = () 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗： KQ = 2jIt? =2? =[（ kA） 2S] () tIt2 =? 4=[（ kA） 2S] () KQ? 2tIt () 滿足要求。 ② 隔離開關的選擇與校驗 根據數據選用 GN6－ 10T/600 型隔離開關 NU =10KV= gU () IN＝ 600A = () 動穩(wěn)定校驗： shi =dfi =52kA () 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗： 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 20 KQ = 2jIt? =[（ kA）2S] () tIt2 =202 5? =2020[（ kA） 2S] KQ? 2tIt () 滿足要求。 斷路器和隔離開關的具體參數見表 7： 表 7 斷路器與隔離開關具體參數 設備技術數據 SN10－ 10/600 GN6－ 10T/600 UN(kV) 10 10 IN(A) 600 600 額定開斷電流 (kA) 動穩(wěn)定電流峰值 (kA) 52 熱穩(wěn)定電流 (kA) (4s) 20（ 5s） 固有分閘時間（ s） 母線的選擇 ⑴ 35kV母線的選擇 35kV 主母線一般選用矩形的硬銅線，其型號為 TMY，查表可得硬銅母線的熱穩(wěn)定系數 C=171，根據最小截面積求母線的截面積，計算如下： (3)min j=tKIA C= 8120 ? = 2mm () 取 A=64 2mm 所以選擇的母線型號為 ： TMY— 16? 4 ⑵ 10kV母線的選擇 10kV 母線選擇與 35kv 相同形式和材料的硬銅母線，型號為 TMY，熱穩(wěn)定系數C=171，最小截面積計算如下： (3)min j=tKIA C=18180 A? = 2mm () 取 A=126 2mm 所以選擇的母線型號為 ： TMY— ? 4 互感器的選擇與校驗 ⑴ 35kV電壓、電流互感器的選擇與校驗 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 21 ① 電流互感器 35kV 級電流互感器選用環(huán)氧樹脂澆注絕緣型電流互感器，作為保護、測量、計算之用。其型號為： LQZBJ35。 NU =35KV= gU () 1NI ＝ 200A＞ = () 2NI =5A 動穩(wěn)定校驗： shi =dfi =55kA () 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗： KQ = 2jIt? =2? = [（ kA） 2S] () tIt2 =202 2? =800[（ kA） 2S] KQ? 2tIt () 滿足要求。 ② 電壓互感器 電壓互感器正常工作條件時，按一次回路電壓、二次電壓、二次負荷、準確度等級、機械荷載條件選擇。 本設計選擇 JDZXF9— 35 型電壓互感器，該系列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結構。額定電壓分別為 35 3/ ， 3/ ， 3/ ， 3/ ，額定輸出25VA/50VA/100VA，準確級 ，適于在額定頻率為 50HZ、額定電壓 35kV 的戶內電力系統(tǒng)中，做電壓、電能測量及繼電保護用。 ⑵ 10kV電壓、電流互感器的選擇與校驗 ① 電流互感器 10kV 級電流互感器同樣選用環(huán)氧樹脂澆注絕緣型電流互感器。根據額定電壓和額定一次電流選擇其型號為： LQZBJ10。 NU =10KV= gU () 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 22 1NI ＝ 800A＞ = () 2NI =5A 動穩(wěn)定校驗： shi =dfi =80kA () 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗： KQ = 2jIt? =2? = [（ kA） 2S] () tIt2 =322 2? =2048[（ kA） 2S] () KQ? 2tIt () 滿足要求。 ② 電壓互感器 本設計選擇 JDZJ— 10 型電壓互感器，該系列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結構。額定電壓分別為 10 3/ , 3/ ,，二次負荷為 40VA，準確級 級，適于在額定頻率為 50HZ、額定電壓 10kV 的戶內電力系統(tǒng)中，做電壓、電能測量及繼電保護用。 熔斷器的選擇 熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設備免受過載和短路電流的損害。熔斷器的主要元件是一種易于熔斷的熔斷體，簡稱熔體，當通過熔體的電流達到或超過一定值時，由于熔體本身產生的熱量，使其溫度升高，達到金屬的熔點時，熔斷切除電源，因而完成過載電流或短路電流的保護。 對于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網的額定電壓，額定電流必須大于回路的最大工作持續(xù)電流，開斷電流必須大于或等于短路電流。在本站中，熔斷器只用于保護電壓互感器 ，其只需按額定電壓及開斷 容量兩項來選擇。當短路容量較大時，可考慮在熔斷器前串聯限流電阻。 ⑴ 35kV側熔斷器選擇 選擇 2RN — 35/ 型戶內熔斷器，額定電壓 35kV，滿足要求，開斷容量 1000MVA，沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 23 需加一限流電阻方滿足要求。 ⑵ 10kV側熔斷器選擇 選擇 2RN — 10/ 型戶內熔斷器，額定電壓 10kV，滿足要求，開斷容量 1000MVA，大于短路容量 ，滿足要求， 最大開斷電流 50kA，大于短路電流 ，滿足要求。 配電裝置的選擇 配電裝置是變電所的重要組成部分，配電裝置是根據電氣主接線的連接方式，由開關電器、保護和測量電器，母線和必要的輔助設備組建成的總體裝置。其作用是正常運行情況下，用來接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運行。 配電裝置按電氣設備的裝設地點不同，可以分為屋內和屋外配電裝置；按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式。 ⑴ 35kV屋外配電裝置 屋外配電裝置將所有電氣設備和母線都裝設在露天的基礎、支架或構架上。屋外配電裝置的結構形式，除與電氣主接線、電壓等級和電氣設備類型有密切關系外，還與地形地勢有關。根據電氣設備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。 半高型配電裝置是將母線置于高一層的水平面上，與斷路器、電流互感器、隔離開關上下重疊布置，其占地面積比普通中型較少 30%。半高型配電裝置介于高型和中型之間，具有兩者的優(yōu)點，除母線隔離開關外，其余部分與中型布置基本相同，運行維護仍較方便。 本設計的 35kV 配電裝 置采用戶外半高型布置，變壓器戶外布置。 ⑵ 10kV高壓開關柜 本設計 10kV 側采用高壓開關柜的配電裝置，選用 2XGN — 10 型固定式開關柜，該型開關柜用于 3kV、 6kV、 10kV 三相交流 50Hz 系統(tǒng)中作為接受和分配電能之用，特別適用于頻繁操作的場合。 到此，電氣設備全部選完，設備清單見表 8： 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 24 表 8 電氣設備選型表 設備名稱 35kV側 10kV側 斷路器 SN10－ 35/1250 SN10－ 10/600 隔離開關 GN2－ 35T/400 GN6－ 10T/600 母線 TMY— 16? 4 TMY— ? 4 電流互感器 LQZBJ35 LQZBJ10 電壓互感器 JDZXF9— 35 JDZJ— 10 熔斷器 2RN — 35/ 2RN — 10/ 開關柜 2XGN — 10 沈陽化工大學學士學位論文 第六章 主變壓器的保護設計 25 第六章 主變壓器的保護設計 電力變壓器保護概述 在電力系統(tǒng)中廣泛地用變壓器來升高或降低電壓。變壓器是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要電氣設備。 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內兩種故障。郵箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。油箱內的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。對于變壓器發(fā)生的各種故障，保護裝置應能盡快地將變壓器切除。實踐表明，變壓器套管和引出線的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路是比較常見的故障 形式；而變壓器油箱內發(fā)生相間短路的情況比較少。 縱聯差動保護不但能夠正確區(qū)分區(qū)內外故障，而且不需要與其他元件的保護配合，可以無延時地切除區(qū)內各種故障，具有獨特的優(yōu)點，因而被廣泛地用作變壓器的主保護。 縱聯差動保護的原理 差動保護是反映被保護元件兩側電流的差額而動作的保護裝置。將變壓器兩側的電流互感器同極性串聯起來，是電流繼電器跨接在兩聯之間。于是，通入繼電器的電流就是兩側電流互感器二次電流之差，即 12K? ???? () 當適當選擇好兩側電流互感器的變比和接線方式，使得在正常運行時或在外部發(fā)生故障時，流入繼電器的電流近似為零，故保護裝置都不動作；若在保護區(qū)內變壓器發(fā)生故障時，因兩側電流互感器流通電流差異很大，致使流入繼電器的電流也大，保護裝置動作，瞬時跳開變壓器兩側的斷路器，保護設備。 縱聯差動保護的整定計算 ⑴ 計算過程 該保護采用比率制動特性的動作曲線，如圖 4所示，該曲線的整定值考慮躲過變沈陽化工大學學士學位論文 第六章 主變壓器的保護設計 26 壓器正常運行或區(qū)外故障時兩側的不平衡電流。 QDI z oI d oI z dI c d 圖 4 比率制動特性縱聯差動保護動作曲線 負荷電流的計算： c 8 0 6 6 .6 3= 3 3 3 7NSI U ??? () 動作電流的計算： k tx i c cdo k k f 0 .2==nnT A T AIII ? ? ? () 式中： k ─可靠系數，取 2； txk ─同型系數，取 1； if ─互感器誤差幅值，取 ； nTA ─電流互感器變比。 根據已選的電流互感器可知 nTA =40，則有 cdo 0 .2 0 .2 1 2 5 .8 7==n 4 0TAII ?= () 制動電流計算： czo ==n 40TAII = () 折線斜率計算： 沈陽化工大學學士學位論文 第六章 主變壓器的保護設計 27 d z m a x m a xd o d oxlm a x m a xz o z o81200 .3 0 .3 0 .6 3nn 40k = = = =8120 3 .1 540nnKTA TAKKTA TAIIIIIIII??