繼電保護(hù)課程設(shè)計--1103510kv區(qū)域性降壓變電所繼電保護(hù)保護(hù)設(shè)計

1、<p>　　《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程設(shè)計</p><p>　　題目 110/35/10kV區(qū)域性降壓變電所繼電保護(hù)保護(hù)設(shè)計</p><p>　　專 業(yè) ：電氣工程及其自動化（電力）</p><p>　　班 級 ：電力063</p><p><b>　　學(xué) 號 ： </b></p&g

2、t;<p><b>　　姓 名 ： </b></p><p>　　2010年01月13日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要4</b></p><p><b>　　緒論5</b></p&

3、gt;<p>　　第一章 設(shè)計內(nèi)容和要求7</p><p>　　1.1 原始資料7</p><p>　　1.2 原始資料分析8</p><p>　　1.3 保護(hù)方案的初步確定8</p><p>　　第二章 電氣主接線設(shè)計11</p><p>　　2.1 電氣主接線的設(shè)計要求11&l

4、t;/p><p>　　2.2 主接線選擇原則11</p><p>　　2.3 電氣主接線形式的確定13</p><p>　　第三章 主變壓器的選擇20</p><p>　　3.1 主變壓器容量的選擇20</p><p>　　3.2 繞組數(shù)和繞組連接方式的選擇21</p><p>

5、　　3.3 主變的調(diào)壓方式21</p><p>　　3.4 變壓器冷卻方式選擇22</p><p>　　第四章 參數(shù)設(shè)定及阻抗歸算23</p><p>　　4.1 參數(shù)設(shè)定23</p><p>　　4.2 短路電流計算（歸算在110KV側(cè)）25</p><p>　　4.3 阻抗及短路電流計算結(jié)果

6、26</p><p>　　第五章 繼電保護(hù)的配置27</p><p>　　5.1 繼電保護(hù)的基本知識27</p><p>　　5.2 變壓器的保護(hù)配置29</p><p>　　5.3 變壓器后備保護(hù)32</p><p>　　5.4 變壓器保護(hù)配置的整定34</p><p>　

7、　第六章 母線保護(hù)44</p><p>　　6.1 簡介44</p><p>　　6.2 母線的保護(hù)方式44</p><p>　　6.3 雙母線同時運(yùn)行時母線保護(hù)45</p><p>　　第七章 線路保護(hù)配置簡介47</p><p>　　7.1 距離保護(hù)47</p><p&g

8、t;　　7.2 零序電流保護(hù)49</p><p><b>　　結(jié)束語51</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)52</b></p><p><b>　　附錄53</b></p><p><b>　　摘要</b></p>&l

9、t;p>　　本次設(shè)計的主要內(nèi)容是在一次設(shè)計的基礎(chǔ)上對110kV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置，并依據(jù)繼電保護(hù)配置原理，對所選擇的保護(hù)進(jìn)行整定和靈敏性校驗，確定方案中的保護(hù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：短路電流，整定計算，靈敏度，繼電保護(hù)，動作電流，主接線圖</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的一項基

10、礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個二次能源的工業(yè)，它為國民經(jīng)濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動力，其發(fā)展水平是反映國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。</p><p>　　由于電能在工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。變電站使電廠或上級電站經(jīng)過調(diào)整后的電能書送給下級負(fù)荷，

11、是電能輸送的核心部分。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。若變電站系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動作?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿剩o生產(chǎn)生活帶來很大不利。因此，變電站在整個電力系統(tǒng)中對于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重要。</p><p>　　變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所

12、才能正常的運(yùn)行工作，為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。</p><p>　　變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站部分，緊靠發(fā)電廠。將壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。這里所設(shè)計得就是110KV降壓變電站。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。</p><p>　　變電站內(nèi)的高壓配電室、變壓器室

13、、低壓配電室等都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級負(fù)荷地短路、最大負(fù)荷等情況來整定配置的，因此，在發(fā)生類似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù)，并且，現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時間已經(jīng)很短，在故障解除后，系統(tǒng)內(nèi)的自動重合閘裝置會迅速和閘恢復(fù)供電。這對于保護(hù)下級各負(fù)荷是十分有利的。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全利于延長是使用壽命，降低設(shè)備投資，而且提高了供電的可靠性，這對于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的。工業(yè)產(chǎn)品的效率提高也就

14、意味著產(chǎn)品成本的降低，市場競爭力增大，進(jìn)而可以使企業(yè)效益提高，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。生活用電等領(lǐng)域的供電可靠性，可以提高人民生活質(zhì)量，改善生活條件等?？梢姡冸娬镜脑O(shè)計是工業(yè)效率提高及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然條件。</p><p>　　由于本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要電力供不應(yīng)求的情況下，為了適應(yīng)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要在本地區(qū)建設(shè)110kV變電站。 </p><p>　　現(xiàn)在，隨著大電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)

15、，輸電的電壓等級越來越高，這一方面使降低損耗的需要，另一方面也是工業(yè)生產(chǎn)等負(fù)荷發(fā)展的需要。我國目前廣泛采用的輸電等級有110KV、220KV等級別，還有500KV級的輸電線路也在迅速發(fā)展，所以110KV級的變電站在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也十分廣泛。并且伴隨電力系統(tǒng)中所用電氣元件產(chǎn)品諸如斷路器、繼電器、隔離開關(guān)等性能指標(biāo)的提高，變電站的功能也會越來越完善，可靠性也會得到很大的提高。</p><p>　　第一章 設(shè)計內(nèi)容

16、和要求</p><p><b>　　1.1 原始資料</b></p><p>　　為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)符合日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，擬建設(shè)一座110/35/10KV的區(qū)域性降壓變電所，設(shè)計原始資料要求如下：</p><p>　　電壓等級：110/35/10KV</p><p>　　設(shè)計容

17、量：擬設(shè)計安裝兩臺主變壓器。</p><p><b>　　進(jìn)出線及負(fù)荷情況：</b></p><p>　　1、110KV側(cè)，110KV側(cè)進(jìn)出線4回，其中兩回為電源進(jìn)線，每回最大負(fù)荷50MVA，功率因數(shù)為0.85，一回停運(yùn)后，另一回最大可輸送100MVA負(fù)荷；另二回為出線，本期擬建設(shè)一回，留一會作為備用出線間隔，出線正常時每回最大功率為35MVA，最小為25MVA，功率

18、因數(shù)為0.85，最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4200h。</p><p>　　2、35KV側(cè)出線4回，每回最大負(fù)荷12MVA，無電源進(jìn)線，負(fù)荷功率因數(shù)為0.80，最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4000h，一類負(fù)荷占最大負(fù)荷的20%，二類負(fù)荷占20%，其余為三類負(fù)荷。</p><p>　　3、10KV側(cè)出線共計14回，其中兩回為站用變出線，無電源進(jìn)線，為電纜出線，每回最大負(fù)荷1.6MVA，負(fù)荷功率因數(shù)為0.8

19、0，最大負(fù)荷利用小時數(shù)為5000h以上，一、二類負(fù)荷占總最大負(fù)荷的50%。</p><p>　　4、系統(tǒng)阻抗歸算到110KV側(cè)標(biāo)幺值（不包括本站主變）：X1*=0.0495, X0*=0.0458。</p><p><b>　　四、環(huán)境條件：</b></p><p>　　當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?0攝氏度，最低氣溫-25攝氏度，最熱月份平均溫度23.3攝氏

20、度，變電所所處海拔高度700m。污穢程度中等。</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　電氣主接線的設(shè)計</b></p><p><b>　　短路電流計算</b></p><p>　　繼電保護(hù)的配置及整定</p><p>

21、;　　1.2 原始資料分析</p><p>　　本次設(shè)計的變電所通過110kv、35KV 及10kv 電壓向地方負(fù)荷供電。本所有三個電壓等級，110kv、35kv、10kv。110kv側(cè)通過兩回進(jìn)線兩回出線，將來擬增一回線；35kv 側(cè)共有4回線，最大綜合負(fù)荷為12MVA, 最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4000h，一類負(fù)荷占最大負(fù)荷的20%，二類負(fù)荷占20%，其余為三類負(fù)荷；10KV側(cè)出線共計14回，其中兩回為站用變出

22、線，無電源進(jìn)線，為電纜出線，每回最大負(fù)荷1.6MVA，負(fù)荷功率因數(shù)為0.80，最大負(fù)荷利用小時數(shù)為5000h以上，一、二類負(fù)荷占總的最大負(fù)荷的50%。</p><p>　　在對原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對電氣主接線的可靠性、靈活性、及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。</p><p>　　供電可靠性是變電所的首要

23、問題，主接線的設(shè)計，首先應(yīng)保證變電所能滿足負(fù)荷的需要，同時要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個方面考慮：</p><p>　　1、斷路器檢修時，不影響連續(xù)供電；</p><p>　　2、線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時，造成饋線停運(yùn)的回數(shù)多少和停電時間長短，能否滿足重要的I、II類負(fù)荷對供電的要求；</p><p>　　3、變電所有無全所停電的可能

24、性；</p><p>　　主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便，高度靈活，檢修安全，擴(kuò)建發(fā)展方便。</p><p>　　主接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用（投資與運(yùn)行）為最小。</p><p>　　1.3 保護(hù)方案的初步確定</p&

25、gt;<p>　　本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容是對110kV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置?？梢砸罁?jù)繼電保護(hù)配置原理，根據(jù)經(jīng)驗習(xí)慣，先選擇兩套初始的保護(hù)方案，通過論證比較后認(rèn)可其中的一套方案，再對這套方案中的保護(hù)進(jìn)行確定性的整定計算和靈敏性校驗，看看它們是否能滿足要求，如果能滿足便可以采用，如果不能滿足則需要重新選擇，重新整定和校驗。 </p><p>　　確定兩個初始方案如下：</p><p

26、><b>　　方案1：</b></p><p><b>　　方案2：</b></p><p>　　對于變壓器而言，它的主保護(hù)可以采用最常見的縱聯(lián)差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)，用兩者的結(jié)合來做到優(yōu)勢互補(bǔ)。因為變壓器差動保護(hù)通常采用三側(cè)電流差動，其中高電壓側(cè)電流引自高壓熔斷器處的電流互感器，中低壓側(cè)電流分別引自變壓器中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)電流互感器，這

27、樣使差動保護(hù)的保護(hù)范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障?？紤]到與發(fā)電機(jī)的保護(hù)配合，所以我們用縱聯(lián)差動保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，不考慮用電流速斷保護(hù)。瓦斯保護(hù)主要用來保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡單，靈敏，經(jīng)濟(jì)；另一方面動作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動保護(hù)配合使用才能做到優(yōu)勢互補(bǔ)，效果更佳。后備保護(hù)首先可以采用復(fù)合低電壓啟動過電

28、流保護(hù)，這主要是考慮到低電壓啟動的過電流保護(hù)中的低電壓繼電器靈敏系數(shù)不夠高。由于發(fā)電機(jī)-變壓器組中發(fā)電機(jī)才用了定子繞組接地保護(hù)，所以，變壓器不采用零序電流保護(hù)。110kV側(cè)的母線接線可以采用完全電流差動保護(hù)，簡單，可靠也經(jīng)濟(jì)。對于110kV側(cè)的輸電線路，可以直接考慮用距離保護(hù)，因為在電壓等級高的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，電流保護(hù)</p><p>　　綜上所述，方案1比較合理，方案1保護(hù)作為設(shè)計的初始保護(hù)，在后續(xù)章節(jié)對這些保護(hù)進(jìn)

29、行整定與校驗，是否符合設(shè)計要求。</p><p>　　第二章 電氣主接線設(shè)計</p><p>　　2.1 電氣主接線的設(shè)計要求</p><p>　　變電所主接線設(shè)計是電力系統(tǒng)總體設(shè)計的組成部份。變電所主接線形式應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用、回路數(shù)、設(shè)備特點及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。主接線設(shè)計的基本要求為

30、：</p><p>　　(1)供電可靠性。主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這一要求；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求停電范圍小，恢復(fù)供電快。</p><p>　　(2)適應(yīng)性和靈活性。能適應(yīng)一定時期內(nèi)沒有預(yù)計到的負(fù)荷水平變化；改變運(yùn)行方式時操作方便，便于變電所的擴(kuò)建。</p><p>　　(3)經(jīng)濟(jì)性。在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下，要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少用地面積。

31、</p><p>　　(4)簡化主接線。配網(wǎng)自動化、變電所無人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢，簡化主接線為這一技術(shù)全面實施，創(chuàng)造更為有利的條件。</p><p>　　(5)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化。同類型變電所采用相同的主接線形式，可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修。</p><p>　　參考《35～110KV變電所設(shè)計規(guī)范》第3.2.1條：</p>&

32、lt;p>　　變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。</p><p>　　2.2 主接線選擇原則 </p><p>　　電氣主接線是指發(fā)電廠或變電站中的一次設(shè)備按照設(shè)計要求連接起來表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路,也稱為主電路.主接線形式于電力系統(tǒng)原始資料,發(fā)電廠,變電

33、站本身運(yùn)行的可靠性,靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān),并且對電氣設(shè)備的選擇,配電裝置布置,繼電保護(hù)和控制方式的擬定都有較大的影響。</p><p>　　電氣主接線是由高壓電器通過主接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，組成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。它直接影響運(yùn)行的可靠性、</p><p&g

34、t;　　靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計，必須綜合處理各方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。</p><p>　　對電氣主接線的基本要求，概括地說應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個方面。</p><p>　　安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。停電不僅使發(fā)電廠造成損失，

35、而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來的損失將更加嚴(yán)重，往往比少發(fā)電能的價值大幾十倍，至于導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響，更是難以估量。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。因事故被迫中斷供電的機(jī)會越少，影響范圍越小，停電時間越短，主接線的可靠程度就越高。</p><p>　　電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。不僅正常運(yùn)行時能安全可靠地供電，而且在系統(tǒng)故障或電氣

36、設(shè)備檢修及故障時，也能適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式，使停電時間最短，影響范圍最小。因此，電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活、操作方便的基本要求，既能靈活地投、切某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，又能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，即具有靈活性。</p><p>　　在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可

37、靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮：</p><p><b>　?。?）投資省 </b></p><p>　　主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量，降低投資；要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以便選用價廉的電器或輕型電器；二次控制與保護(hù)方式不應(yīng)過

38、于復(fù)雜，以利于和節(jié)約二次設(shè)備及電纜的投資。</p><p><b>　?。?）占地面積少 </b></p><p>　　主接線設(shè)計要為配電布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積減少。同時應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對大容量發(fā)電廠或變電所，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><

39、;b>　?。?）電能損耗少 </b></p><p>　　在發(fā)電廠或變電所中，正常運(yùn)行時，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量、和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。</p><p>　　2.3 電氣主接線形式的確定</p><p>　　目前變電所常用的主接線形式有：單母線、單母線分段、單母線分段帶旁路、雙母線、雙母線分我

40、們在比較各種電氣主接線的優(yōu)劣時，主要考慮其安全可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三個方面。首先，在比較主接線可靠性的時候，應(yīng)從以下幾個方面考慮：①斷路器檢修時，能否不影響供電；②線路、斷路器或母線故障時以及母線或隔離開關(guān)檢修時，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對Ⅰ、Ⅱ類用戶的供電；③變電站全部停電的可能性；④大型機(jī)組突然停電時，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響與后果因素。其次，電氣主接線應(yīng)該能夠適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的

41、切換。不僅正常時能安全可靠的供電，而且在電力系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修時，也能夠適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地切換運(yùn)行方式，使停電的時間最短，影響的范圍為最小。再次，在設(shè)計變電站電氣主接線時，電氣主接線的優(yōu)劣往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間，欲使電氣主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的電氣設(shè)備和現(xiàn)代化的自動化裝置，從而導(dǎo)致投資的增加。因此，電氣主接線在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理就可以了。</p><p&g

42、t;　　參考《35～110KV變電所設(shè)計規(guī)范》</p><p>　　第3.2.3條：35～110KV線路為兩回及以下時，宜采用橋形線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采用擴(kuò)大橋形單母線或單母分段的接線形式，35～63KV線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線，110KV線路為6回及以上時，宜采用雙母線接線。</p><p>　　第3.2.4條：在采用單母線、分段單母線或雙母線的35～

43、110KV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可以設(shè)置旁路設(shè)施。</p><p>　　當(dāng)有旁路母線時，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器的接線，當(dāng)110KV線路為6回及以上，35～63KV線路為8回及以上時，可裝設(shè)專用</p><p>　　的旁路斷路器，主變壓器35～110KV回路中的斷路器，有條件時，亦可接入旁路母線，采用斷路器的主接線不宜設(shè)旁路設(shè)施。</p>

44、<p>　　第3.2.5條：當(dāng)變電站裝有兩臺主變時，6～10KV側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。</p><p>　　綜合以上規(guī)程規(guī)定，結(jié)合本變電站的實際情況，110KV側(cè)有4回出線（近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回），35KV側(cè)有4回出線，10KV側(cè)有11回出線（近期9回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回）。故可對各電壓等級側(cè)主接線設(shè)計方案作以下處理：</p&

45、gt;<p>　　2.3.1 110kv側(cè)</p><p>　　110kv側(cè)是本站的進(jìn)線段，它對本站的可靠性有很大影響。下面擬定兩種接線方案。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　單母分段的適用范圍：</p><p>　　(1)6～10kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。&

46、lt;/p><p>　　(2)35～66kv配電裝置出線回路數(shù)為6～8回時。</p><p>　　(3)110kv～220kV配電裝置出線回路數(shù)為3～4回時。</p><p>　　雙母接線的適用范圍：</p><p>　　當(dāng)母線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電、系統(tǒng)

47、運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用，各級電壓采用的具體條件如下：</p><p>　　(1)6～10kv配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時。</p><p>　　(2)35～66kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時，或連接的電源較多、負(fù)荷較大時。</p><p>　　(3)110～220kv配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時，或當(dāng)110kv～220kv配

48、電裝置，在系統(tǒng)中后重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時。</p><p>　　表2-1 單母分段與雙母接線比較</p><p>　　綜合本站實際情況，110kv級是本站的進(jìn)線側(cè)，而且不需要經(jīng)常倒線操作，它對本站的供電可靠性至關(guān)重要。因此選擇方案Ⅰ，即單母分段接線。</p><p>　　2.3.2 35kv側(cè)</p>&l

49、t;p>　　35kv 側(cè)共有4回線，最大綜合負(fù)荷為12MVA, 最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4000h，一類負(fù)荷占最大負(fù)荷的20%，二類負(fù)荷占20%，其余為三類負(fù)荷。這里、級所占比重不是很高。對35kv側(cè)的主接線設(shè)計了兩種方案：</p><p>　　表2-2 單母分段與單母接線比較</p><p><b>　　圖2-2</b></

50、p><p>　　單母線接線的適用范圍：</p><p>　　一般適用于一臺主變壓器的以下三種情況：</p><p>　　(1)6～10kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。</p><p>　　(2)35～66kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。</p><p>　　(3)110kv～220kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回

51、。</p><p>　　根據(jù)本站實際情況，在35KV負(fù)荷中一、二類負(fù)荷比較小。但是，發(fā)生斷電時，會造成生產(chǎn)機(jī)械的壽命縮短產(chǎn)品質(zhì)量下降和一定的經(jīng)濟(jì)損失.因此要盡可能保證其供電可靠性。因此選擇方案Ⅰ，即單母分段接線。</p><p>　　2.3.3 10kv側(cè)</p><p>　　對10kv側(cè)的主接線擬定了兩種方案：</p><p><b

52、>　　圖2-3</b></p><p>　　單母線分段接線的優(yōu)缺點：</p><p>　　優(yōu)點：①用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；②當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。</p><p>　　缺點：①當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的問路都

53、要在檢修期間內(nèi)停電；②當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；②擴(kuò)建時密向兩個方向均衡擴(kuò)建。</p><p>　　雙母線接線的伏缺點：</p><p><b>　　優(yōu)點：</b></p><p>　?。?）供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開

54、關(guān)時，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條回路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其它回路均可通過另外一組母線繼續(xù)運(yùn)行，但其操作步驟必須正確。例如：欲檢修工作母線，可把全部電源和線路倒換到備用母線上。其步驟是：先合上母聯(lián)斷路器兩例的隔離開關(guān)，再合母聯(lián)斷路器QF，向備用母線充電，這時，兩組母線等電位，為保證不中斷供電，按“先通后斷”原則進(jìn)行操作，即先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上的隔離開關(guān)。完成轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)QF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可

55、使原工作母線退出運(yùn)行進(jìn)行檢修。</p><p>　?。?）調(diào)度靈活。各個電源和各個回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。通過倒閘操作可以組成各種運(yùn)行方式。例如：當(dāng)母聯(lián)斷路器閉合，進(jìn)出線分別接在兩組母線上，即相當(dāng)于單母線分段運(yùn)行；當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開，一組母線運(yùn)行，另一組母線備用．全部進(jìn)出線均接在運(yùn)行母線上，即相當(dāng)于單母線運(yùn)行，兩組母線同時工作，并且通過母聯(lián)斷路器并

56、聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，即稱之為固定連接方式運(yùn)行。這也是目前生產(chǎn)中最常用的運(yùn)行方式，它的母線繼電保護(hù)相對比較簡單。</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)調(diào)度的需要，雙母線還可以完成一些特殊功能。例如：用母聯(lián)與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作；當(dāng)個別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗時(如線路檢修后需要試驗)，可將該回路單獨(dú)接到備用母線上運(yùn)行；當(dāng)線路利用短路方式熔冰時，亦可用一組備用母線作為熔冰母線，不致影響其它回路工作。<

57、/p><p>　?。?）擴(kuò)建方便。向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會造成原有回路停電。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以致連接不同的母線段時，不會如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。</p><p>　?。?）便于試驗。當(dāng)個別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗時，可將該回路分開。</p><p><b>　　缺點：</

58、b></p><p>　?。?）增加了電氣設(shè)備的投資。</p><p>　　（2）當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒閘操作電器需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)閉鎖裝置。</p><p>　?。?）當(dāng)饋出線斷路器或線路側(cè)隔離開關(guān)故障時停止對用戶供電。</p><p>　　根據(jù)本站實際情況，10KV側(cè)出線共計14回，其中兩回為站用變出線，無電源

59、進(jìn)線，為電纜出線，每回最大負(fù)荷1.6MVA，負(fù)荷功率因數(shù)為0.80，最大負(fù)荷利用小時數(shù)為5000h以上，一、二類負(fù)荷占總的最大負(fù)荷的50%。因此一、二類負(fù)荷比較大。若發(fā)生停電會造成不良社會影響，嚴(yán)重時造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，必須保證其供電可靠性。且此電壓等級出線回數(shù)多，需經(jīng)常倒換。因此選擇方案Ⅱ雙母接線。</p><p>　　表2—3 主接線方案表</p><p&

60、gt;　　第三章 主變壓器的選擇</p><p>　　在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。本章是對變電站主變壓器的選擇。</p><p>　　3.1 主變壓器容量的選擇</p><p>　　3.1.1 主變壓器的

61、選擇原則</p><p>　　1）主變壓器容量一般按變電所建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。</p><p>　　2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在計其過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性

62、變電所，當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。</p><p>　　3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　3.1.2 主變壓器容量的確定</p><p>　　考慮同時系數(shù)時的容量：(同時率取0.85)</p><p><b>　　S=7

63、0.4</b></p><p>　　考慮到2%的負(fù)荷增長率時的容量：</p><p>　　最終單臺主變壓器的容量：</p><p>　　所以應(yīng)選容量為50MVA的主變壓器。因此每臺容量為50MVA，兩變壓器同時運(yùn)行。電壓等級：110kV/35kV/10kV，各側(cè)容量比為：50：50：50。</p><p>　　3.2 繞組數(shù)和繞

64、組連接方式的選擇</p><p>　　參考《電力工程電氣設(shè)計手冊》和相應(yīng)的規(guī)程中指出：在具有三種電壓的變電所中，如果通過主變各繞組的功率達(dá)到該變壓器容量的15％以上，或在低壓側(cè)雖沒有負(fù)荷，但是在變電所的實際情況，由主變?nèi)萘窟x擇部分的計算數(shù)據(jù)，明顯滿足上述情況。故此變電所主變選擇三繞組變壓器。</p><p>　　參考《電力工程電氣設(shè)計手冊》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓

65、一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個繞組是△型的，我國110KV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中型點，所以都需要選擇的連接方式。對于110KV變電所的35KV側(cè)也采用的連接方式，而6-10KV側(cè)采用△型的連接方式。</p><p>　　故此變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：YN，yn0,d11接線。</p>&

66、lt;p>　　3.3 主變的調(diào)壓方式</p><p>　　普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為±5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實際相反（如逆調(diào)壓）時，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實

67、現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時，有載調(diào)壓可解決。</p><p>　　由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。</p><p>　　3.4 變壓器冷卻方式選擇</p><p>　　根據(jù)主變壓器的型號有：自然風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)式等。然而自然風(fēng)冷卻適用于7.5MVA以下小容量變壓器。容量

68、大于10MVA的變壓器采用人工風(fēng)冷。從經(jīng)濟(jì)上考慮，結(jié)合本站選用50MVA的變壓器，應(yīng)選用強(qiáng)迫空氣冷卻。</p><p>　　綜上所述，故選擇主變型號SFSZ7-50000/110型三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，其參數(shù)如下表：</p><p>　　表3—1 變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　第四章 參數(shù)設(shè)定及阻抗歸算</p

69、><p><b>　　4.1 參數(shù)設(shè)定</b></p><p>　　取基準(zhǔn)功率，變壓器額定功率。</p><p>　　4.1.1 變壓器阻抗的計算</p><p>　　1）由變壓器參數(shù)可知：</p><p>　　UK(1-2)%=10.5, UK(3-1)%=17.5, UK(2-3)%=6.5

70、，</p><p>　　UK1 %= [UK(1-2)%+UK(3-1)%-UK(2-3)%]/2=10.75</p><p>　　UK2%=1/2[UK(1-2)%+ UK(2-3)%- UK(3-1)%]=-0.25</p><p>　　UK3%=1/2[UK(3-1)% +UK(2-3)%- UK(1-2)%]=6.75</p><p>

71、;　　2）各繞組電抗的標(biāo)么值為:</p><p>　　XT1*= (UK1%/100)×(SB/SN)= (10.75/100) ×(110/50)=0.215</p><p>　　XT2*= (UK2%/100)×(SB/SN)= (-0.25/100) ×(110/50)=0</p><p>　　XT3*= (UK3%/1

72、00)×(SB/SN)= (6.75/100)(110/50)=0.135</p><p>　　3）系統(tǒng)阻抗（由原始資料知）</p><p>　　歸算到110kV側(cè)標(biāo)幺值：X1*=0.0495</p><p>　　4）系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下圖：</p><p>　　圖4—1 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>

73、　　4.1.2 系統(tǒng)及主變壓器歸算到110KV側(cè)的等值阻抗的有名值</p><p><b>　　1）變壓器：</b></p><p><b>　　2）系統(tǒng)：</b></p><p>　　4.2 短路電流計算（歸算在110KV側(cè)）</p><p>　?。?）兩臺并列運(yùn)行最大三相短路電流</p

74、><p><b>　?、?35KV側(cè)：</b></p><p><b>　?、?10KV側(cè)：</b></p><p>　　(2) 單臺運(yùn)行時最大三相短路電流</p><p><b>　?、?35KV側(cè)：</b></p><p><b>　?、?10

75、KV側(cè)：</b></p><p>　　(3) 在10KV側(cè)三相短路電流最小值</p><p><b>　?、?兩臺并列運(yùn)行</b></p><p><b>　?、?單臺運(yùn)行</b></p><p>　　4.3 阻抗及短路電流計算結(jié)果</p><p>　　4.3.

76、1 阻抗計算結(jié)果表（歸算到110KV側(cè)）</p><p>　　4.3.2 短路電流計算結(jié)果（歸算到110KV側(cè)）</p><p>　　第五章 繼電保護(hù)的配置</p><p>　　5.1 繼電保護(hù)的基本知識</p><p>　　5.1.1 基本概述</p><p>　　電能是一種特殊的商品,為了遠(yuǎn)距離傳送,需要

77、提高電壓,實施高壓輸電,為了分配和使用,需要降低電壓,實施低壓配電,供電和用電。發(fā)電----輸電----配電----用電構(gòu)成了一個有機(jī)系統(tǒng)。通常把由各種類型的發(fā)電廠,輸電設(shè)施以及用電設(shè)備組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中,各種電氣設(shè)備可能出現(xiàn)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。不正常運(yùn)行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但是沒有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài),如:過負(fù)荷,過電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷

78、線,如:三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。其中最常見且最危險的是各種類型的短路,電力系統(tǒng)的短路故障會產(chǎn)生如下后果:</p><p>　　(1)故障點的電弧使故障設(shè)備損壞；</p><p>　　(2)比正常工作電流大許多的短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)和電動力效應(yīng),使故障回路中的設(shè)備遭到破壞；</p><p>　　(3)部分電力系統(tǒng)的電壓大幅度

79、下降,使用戶的正常工作遭到破壞,影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和人們的正常生活；</p><p>　　(4)破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,引起系統(tǒng)振蕩,甚至使電力系統(tǒng)瓦解,造成大面積停電的惡性循環(huán)；</p><p>　　故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)若不及時正確處理,都可能引發(fā)事故。為了及時正確處理故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),避免事故發(fā)生,就產(chǎn)生了繼電保護(hù),它是一種重要的反事故措施。繼電保護(hù)包括繼電保護(hù)技術(shù)和繼電保護(hù)裝置

80、,且繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能的核心,它是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。</p><p><b>　　繼電保護(hù)的任務(wù)是:</b></p><p>　　(1)當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時,能自動,迅速,有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,避免故障元件繼續(xù)遭到破壞,使非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。<

81、;/p><p>　　(2)當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時,能及時反應(yīng)并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出信號或跳閘。</p><p>　　5.1.2 繼電保護(hù)裝置的基本原理</p><p>　　我們知道在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,許多參量比正常時候都了變化，當(dāng)然有的變化可能明顯，有的不夠明顯，而變化明顯的參量就適合用來作為保護(hù)的判據(jù)，構(gòu)成保護(hù)。比如：根據(jù)短路電流較正常電

82、流升高的特點，可構(gòu)成過電流保護(hù)；利用短路時母線電壓降低的特點可構(gòu)成低電壓保護(hù)；利用短路時線路始端測量阻抗降低可構(gòu)成距離保護(hù)；利用電壓與電流之間相位差的改變可構(gòu)成方向保護(hù)。除此之外，根據(jù)線路內(nèi)部短路時，兩側(cè)電流相位差變化可以構(gòu)成差動原理的保護(hù)。當(dāng)然還可以根據(jù)非電氣量的變化來構(gòu)成某些保護(hù)，如反應(yīng)變壓器油在故障時分解產(chǎn)生的氣體而構(gòu)成的氣體保護(hù)。</p><p>　　原則上說：只要找出正常運(yùn)行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣

83、量的變化特征（差別），即可形成某種判據(jù)，從而構(gòu)成某種原理的保護(hù)，且差別越明顯，保護(hù)性能越好。</p><p>　　繼電保護(hù)裝置的組成：</p><p>　　被測物理量－－→測量－－→邏輯－－→執(zhí)行－－→跳閘或信號</p><p><b>　　↑ </b></p><p><b>　　整定值</b>&

84、lt;/p><p>　　（1）測量元件：其作用是測量從被保護(hù)對象輸入的有關(guān)物理量（如電流，電壓，阻抗，功率方向等），并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出邏輯信號，從而判斷保護(hù)是否該起動。</p><p>　　（2）邏輯元件：其作用是根據(jù)測量部分輸出量的大小，性質(zhì)，輸出的邏輯狀態(tài)，出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。

85、</p><p>　?。?）執(zhí)行元件：其作用是根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如：故障時跳閘，不正常運(yùn)行時發(fā)信號，正常運(yùn)行時不動作等。</p><p>　　5.1.3 對繼電保護(hù)的基本要求</p><p>　?。?）選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行，以盡量減小停電范圍。</p>

86、<p>　?。?）速動性：是指保護(hù)快速切除故障的性能，故障切除的時間包括繼電保護(hù)動作時間和斷路器的跳閘時間。</p><p>　　（3）靈敏性：是指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)對故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時，不論短路點的位置與短路的類如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來。</p><p>　?。?）可靠性：是指發(fā)生了屬于它該動作的故障，它能可靠動作，而在不該

87、動作時，它能可靠不動。即不發(fā)生拒絕動作也不發(fā)生錯誤動作。</p><p>　　5.2 變壓器的保護(hù)配置</p><p>　　5.2.1 變壓器配置</p><p><b>　?。ㄒ唬┛v聯(lián)差動保護(hù)</b></p><p>　　本次設(shè)計所采用的變壓器型號均分別為：SFSZ7-50000/110。對于這種大型變壓器而言，它

88、都必需裝設(shè)單獨(dú)的變壓器差動保護(hù)，這是因為變壓器差動保護(hù)通常采用三側(cè)電流差動，其中高電壓側(cè)電流引自高壓熔斷器處的電流互感器，中低壓側(cè)電流分別引自變壓器中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動保護(hù)的保護(hù)范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以我們用縱聯(lián)差動保護(hù)作為兩臺變壓器的主保護(hù)，其接線原理圖如圖5--1所示。正常情況下,=即：</p>&

89、lt;p>　?。ㄗ儔浩髯儽龋?</p><p>　　所以這時Ir=0，實際上，由于電流繼電器接線方式，變壓器勵磁電流，變比誤差等影響導(dǎo)致不平衡電流的產(chǎn)生，故Ir不等于0 ，針對不平衡電流產(chǎn)生的原因不同可以采取相應(yīng)的措施來減小。</p><p>　　盡管縱聯(lián)差動保護(hù)有很多其它保護(hù)不具備的優(yōu)點，但當(dāng)大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線故障

90、時，縱聯(lián)差動保護(hù)不能動作，這時我們還需對變壓器裝設(shè)另外一個主保護(hù)——瓦斯保護(hù)。</p><p>　　圖5--1 縱聯(lián)差動保護(hù)原理示意圖</p><p><b>　?。ǘ┩咚贡Ｗo(hù)</b></p><p>　　瓦斯保護(hù)主要用來保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡單，靈敏，經(jīng)濟(jì)；另一方面動作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動

91、保護(hù)配合使用才能做到優(yōu)勢互補(bǔ)，效果更佳。</p><p>　　(1)瓦斯保護(hù)的工作原理：</p><p>　　當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器KG的上觸點閉合，作用于預(yù)告信號；當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點閉合，經(jīng)中間繼電器KC作用于信號繼電器KS，發(fā)出警報信號，同時斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點閉合，也可利用切換片XB切換位置，只給出報警信號。<

92、;/p><p>　　(2)瓦斯保護(hù)的整定：</p><p>　　瓦斯保護(hù)有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設(shè)于油箱與油枕之間的連接導(dǎo)管上。其中輕瓦斯按氣體容積進(jìn)行整定，整定范圍為：250～300cm3,一般整定在250cm3 。重瓦斯按油流速度進(jìn)行整定，整定范圍為：0.6～1.5m/s,一般整定在1m/s 。瓦斯保護(hù)原理如圖5--2所示。</p><p>　　圖5--

93、2 瓦斯保護(hù)原理示意圖</p><p>　　（三）復(fù)合電壓啟動的過流保護(hù)</p><p>　　由于這種保護(hù)可以獲得比一般過流保護(hù)更高的靈敏性，所以實踐中它常用來作廠變內(nèi)部及低分支外部相間短路故障的后備保護(hù)，這里我也用來作為變壓器的后備保護(hù)，它是由負(fù)序過電壓元件、低電壓元件、過流元件及時間元件構(gòu)成，其中負(fù)序過電壓元件與低電壓元件構(gòu)成復(fù)合電壓啟動元件，其保護(hù)原理接線圖如圖5--3所示。<

94、/p><p>　　復(fù)合電壓過流保護(hù)的輸入電流取高壓側(cè)電流,為保證選擇性,復(fù)合電壓啟動元件需要配置兩套,輸入電壓分別取自廠變低壓側(cè)兩個支上的電壓。 保護(hù)采用兩段延時出口。 以A分支為例: 若發(fā)生相間不對稱短路故障,”U2>”元件啟動,常閉觸點斷開,使”U<”元件啟動； 若發(fā)生三相短路, ”U2>”元件短時啟動, ”U<”元件也啟動,在”U2>”元件返回后,因”U<”元件返回電壓較高,

95、只要相間殘壓不高于返回電壓, ”U<”元件仍保持動作狀態(tài),這時廠變高壓側(cè)過流元件”I>”已經(jīng)動作,先按I段延時”U<”元件t1跳開A廠用分支斷路器,若故障不能消除,再按Ⅱ段延時t2動作于解列滅磁。</p><p>　　圖5--3 復(fù)合電壓啟動的過流保護(hù)原理接線圖</p><p>　　5.3 變壓器后備保護(hù)</p><p>　　相間后備保護(hù)配置是為

96、了防止變壓器外部故障引起的過電流及作為變壓器主保護(hù)的后備，變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。保護(hù)采用帶低電壓或不帶低電壓閉鎖的過電流保護(hù)。如果靈敏度不夠，可采用帶復(fù)合電壓閉鎖的過電流保護(hù)。</p><p>　　1.對于單側(cè)電源的變壓器。后備保護(hù)裝設(shè)于電源側(cè)，作為差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備或相鄰元件的后備。</p><p>　　2.對于多側(cè)電源的變壓器，變壓器各側(cè)均應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)；</p>

97、<p>　　作為變壓器差動保護(hù)的后備，要求它動作后啟動總出口繼電器。</p><p>　　作為各電壓側(cè)母線和線路的后備保護(hù)，要求它動作后跳開本側(cè)的斷路器，作為變壓器斷路器與其電流互感器之間死區(qū)故障的后備保護(hù)。</p><p>　　5.3.1 變壓器過負(fù)荷保護(hù)</p><p>　　為了防止變壓器在超過允許負(fù)載能力下運(yùn)行，需要裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)裝置。由于變壓器的

98、過負(fù)荷一般是三相對稱的，因此，過負(fù)荷保護(hù)只需接入一項電流，各側(cè)的過負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)過同一時間繼電器延時發(fā)出信號。</p><p>　　保護(hù)的安裝地點應(yīng)能夠反應(yīng)變壓器所有繞組的過負(fù)荷情況，對于雙繞組升壓變壓器，過負(fù)荷保護(hù)通常裝設(shè)在低壓側(cè)。對于雙繞組降壓變壓器，過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在高壓側(cè)。</p><p>　?。?）動作電流的整定。按躲過變壓器的額定電流來整定</p><p>

99、　　=（1.2～1.25）</p><p>　　-------過負(fù)荷保護(hù)裝置動作電流整定值（A）；</p><p>　　-------變壓器額定電流（A）;</p><p>　　--------電流互感器變比。</p><p>　?。?）動作時限的整定：動作時限為10～15s，一般用于信號。</p><p>　　5.3

100、.2 變壓器過電流保護(hù)</p><p>　　為了防止變壓器外部短路，并作為內(nèi)部故障的后備保護(hù)，一般變壓器上應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。對單側(cè)電源的變壓器，保護(hù)裝置的電流互感器安裝在電源側(cè)，以便在發(fā)生變壓器內(nèi)部故障而瓦斯或差動保護(hù)拒動時，由過電流保護(hù)經(jīng)整定時限動作后，作用于變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。</p><p>　?。?）動作電流的整定。按躲過變壓器的最大負(fù)荷電流來整定。</p>&l

101、t;p>　　------過負(fù)荷系數(shù)，一般取2～3，當(dāng)無自啟動電動機(jī)時，取1.3～1.5；</p><p>　　動作時限的整定。動作時限比由變壓器供電的線路保護(hù)裝置的最大時限大一時限階段，一般取0.5～0.7s。</p><p><b>　　靈敏度校驗</b></p><p><b>　　式中： </b><

102、/p><p>　　------相對靈敏系數(shù)；</p><p>　　-------最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路穩(wěn)態(tài)電流(A)；</p><p>　　--------保護(hù)裝置一次動作電流（A）。</p><p>　　5.4 變壓器保護(hù)配置的整定</p><p>　　5.4.1 差動保護(hù)整定計算</p>

103、<p><b>　　1、 確定基本側(cè)</b></p><p>　?。?） 變壓器一次額定電流：</p><p><b>　?、?110KV側(cè)：</b></p><p><b>　　②35K側(cè)：</b></p><p><b>　?、?0KV側(cè)：</b&

104、gt;</p><p>　?。? ） 電流互感器變比選擇：</p><p><b>　　①110KV:</b></p><p><b>　　選用：</b></p><p><b>　?、?5KV側(cè)：</b></p><p><b>　　選用：&

105、lt;/b></p><p><b>　?、?0KV側(cè)：</b></p><p><b>　　選用：</b></p><p>　　（3）電流互感器二次額定電流：</p><p><b>　?、?10KV:</b></p><p><b>

106、　?、?5KV側(cè):</b></p><p><b>　?、?0KV側(cè)：</b></p><p>　　注：取二次電流最大的為基本側(cè)。</p><p>　　因此由上計算可知，取10KV側(cè)為基本側(cè)。</p><p>　　2、 主變電流互感器參數(shù)、額定電流、平衡系數(shù)的計算結(jié)果表</p><p>

107、;　　主變電流互感器參數(shù)、額定電流、平衡系數(shù)的計算結(jié)果見下表。</p><p>　　表5—2 1B、2B主變電流互感器參數(shù)、額定電流計算結(jié)果表</p><p>　　3、 確定繼電保護(hù)一次動作電流</p><p>　　對于本次設(shè)計來說，變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)，其中瓦斯保護(hù)一般不需要進(jìn)行整定計算，所以僅對縱聯(lián)差動保護(hù)進(jìn)行整定如下：</p>

108、;<p>　　(1)按最大不平衡電流整定。因為35kV側(cè)接有制動線圈，故動作電流計算為</p><p>　　其中Ktx為電流互感器同型系數(shù)，型號相同時取0.5，型號不同時取1，這里為避免以后更換設(shè)備的方便故取1； 建議采用中間值0.05；取0.1； 為變壓器外部最大運(yùn)行方式下的三相短路電流。</p><p>　　(2)按躲過變壓器勵磁涌流和二次回路斷線計算，即</p&g

109、t;<p>　　其中為可靠系數(shù)，取1.3，而,為變壓器的額定電流。</p><p><b>　　故選用</b></p><p>　　從上面可知，對并列運(yùn)行變壓器整定計算按單臺運(yùn)行條件為計算方式。因單臺運(yùn)行時外部短路流過差動回路的不平衡電流最大。</p><p>　　4、 確定基本側(cè)差動線圈</p><p>

110、<b>　　二次動作電流：</b></p><p><b>　　工作繞組計算值：</b></p><p><b>　　選用 </b></p><p>　　其中，繼電器動作電流為：</p><p>　　式中 ——基本工作線圈計算匝數(shù)；</p><p>　

111、　——繼電器動作安匝，一般取為60安匝；</p><p>　　——繼電器動作電流。</p><p>　　5、 確定平衡線圈匝數(shù)</p><p>　?。?） 35KV側(cè)：</p><p>　　故選用平衡線圈繞組匝數(shù)為：。</p><p>　　（2） 110KV側(cè)：</p><p>　　故選用平衡線

112、圈繞組匝數(shù)為：。</p><p>　　式中 ——基本側(cè)流入繼電器的電流；</p><p>　　——非基本側(cè)流入繼電器的電流；</p><p>　　——差動線圈整定匝數(shù)。</p><p>　　6、 計算（相對誤差）</p><p>　　注：若則以上計算有效；否則，應(yīng)根據(jù)的實際值代入式：</p><p

113、><b>　　重新計算動電流。</b></p><p>　　因此，以上計算滿足要求，不必重新計算動作電流。</p><p><b>　　7、 靈敏度校驗</b></p><p>　　在10KV側(cè)兩相短路電流最小為：</p><p>　　110KV側(cè)流入繼電器的電流為：</p>&

114、lt;p>　　110KV側(cè)繼電器的動作電流為：</p><p><b>　　故靈敏系數(shù)：</b></p><p><b>　?。?</b></p><p>　　滿足要求,因此主變壓器采用BCH—2型差動繼電器構(gòu)成差動保護(hù)。</p><p>　　5.4.2 變壓器的后備保護(hù)的整定</p&

115、gt;<p>　　1、 過電流保護(hù)原理</p><p>　　變壓器過流保護(hù)單相接線原理如下圖所示：</p><p>　　圖5-2 變壓器過流保護(hù)單相接線原理圖</p><p>　　過流保護(hù)采用三相式接線，且保護(hù)應(yīng)裝在電源側(cè)。保護(hù)的的動作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定，即：</p><p>　　-----可靠系數(shù)，

116、一般取1.2 ～1.3；</p><p>　　------返回系數(shù)，一般取0.8～0.9。</p><p>　　確定時，應(yīng)考慮下列兩種情況：</p><p>　　對并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺變壓器以后所產(chǎn)生的過負(fù)荷。若變壓器容量相等，則</p><p>　　------并列運(yùn)行的變壓器臺數(shù)；</p><p>