地級降壓變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　本系統(tǒng)是一所地級降壓變電所，電壓等級為220/110/10KV，有兩臺主變壓器，各120MVA.這里我們只設(shè)計(jì)各部分的二次繼電保護(hù)。</p><p>　　首先，我們了解一下電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求：</p><p>　　對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求有可靠性、選擇性、速動性

2、、靈敏性。這些要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對不同的使用條件，分別進(jìn)行協(xié)調(diào)。</p><p>　　（1）可靠性。繼電保護(hù)可靠性是對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的最基本性能要求，它又分為兩個(gè)方面，即可信賴性與安全性?？尚刨囆砸罄^電保護(hù)在設(shè)計(jì)要求它動作的異?；蚬收蠣顟B(tài)下，能夠可靠地不動作。</p><p>　?。?）選擇性。繼電保護(hù)選擇性是指在對系統(tǒng)影響可能小的處所，實(shí)現(xiàn)斷路器的控制操作，

3、以終止故障或系統(tǒng)事故的發(fā)展。</p><p>　?。?）速動性。繼電保護(hù)速動性是指繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動作于斷路器跳閘，以斷開故障或終止異常狀態(tài)發(fā)展。</p><p>　?。?）靈敏性。繼電保護(hù)靈敏性是指繼電保護(hù)對設(shè)計(jì)規(guī)定要求動作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動作的能力。</p><p>　　其次，我們應(yīng)了解一下繼電保護(hù)的基本內(nèi)容：</p>&l

4、t;p>　　對被保護(hù)對象實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)，包括軟件和硬件兩方面的內(nèi)容：1）確定被保護(hù)對象在正常運(yùn)行狀態(tài)和擬進(jìn)行保護(hù)的異?；蚬收蠣顟B(tài)下，有哪些物理量發(fā)生了可供進(jìn)行狀態(tài)判別的量、質(zhì)或量與質(zhì)的重要變化，這些用來進(jìn)行狀態(tài)判別的物理量，稱為故障量或起動量；2）將反應(yīng)故障量的一個(gè)或多個(gè)元件規(guī)定的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行編排，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)判別，發(fā)出警告信號或斷路器跳閘命令的硬件設(shè)備。</p><p>　　最后，我們也應(yīng)該了解一下什么是繼電保

5、護(hù)河岸全自動裝置、以及各自的作用；</p><p>　　當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí)，需要有向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。實(shí)現(xiàn)這種自動化措施、用于保護(hù)電力元件的成套硬件設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置；用于保護(hù)電力系統(tǒng)的，則通稱為電力系統(tǒng)安全自動裝置。繼電保護(hù)裝置是保證電力元件安全運(yùn)行的基本裝備

6、，任何電力元件不得在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。電力系統(tǒng)安全自動裝置則用以快速恢復(fù)電力系統(tǒng)的完整性，防止發(fā)生和終止已開始發(fā)生的足以引起電力系統(tǒng)長期大面積停電的重大系統(tǒng)事故，如失去電力系統(tǒng)穩(wěn)定、頻率崩潰或電壓崩潰等。</p><p>　?。ㄒ唬╇娏ψ儔浩鞯牟徽９ぷ鳡顟B(tài)和可能發(fā)生的故障及一般應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)：</p><p>　　變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。變壓器內(nèi)部故障系指變壓器油箱

7、里面發(fā)生的各種故障，其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路，單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路，單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地故障等。變壓器外部故障系指變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地短路，引出線之間發(fā)生的相間故障等。</p><p>　　變壓器的不正常工作狀態(tài)主要包括：由于外部短路或過負(fù)荷引起的過電流、油箱漏油造成的油面降低、變壓器中性

8、點(diǎn)電壓升高、由于外加電壓過高或頻率降低引起的過勵磁等。</p><p>　　為了防止變壓器在發(fā)生各種類型故障和不正常運(yùn)行是造成不應(yīng)有的損失，保證電力系統(tǒng)連續(xù)安全運(yùn)行，變壓器一般裝設(shè)以下繼電保護(hù)裝置：</p><p><b>　　(1)瓦斯保護(hù)</b></p><p>　　對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所

9、產(chǎn)生的氣體或油流動作。其中輕瓦斯保護(hù)動作于信號，重瓦斯保護(hù)動作于跳開變壓器各電源測的斷路器。</p><p>　　應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)的變壓器容量界限是，800kvA及以上的油浸式變壓器和</p><p>　　400kvA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器。</p><p>　　(2)縱聯(lián)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)</p><p>　　對變壓器繞組、套管及引出

10、線上的故障，根據(jù)容量的不同，應(yīng)裝設(shè)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)。</p><p>　　縱聯(lián)籌動保護(hù)適用于并列遠(yuǎn)行的變壓器，容量為6300kvA以上；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量為10000kvA以上；發(fā)電廠廠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L。</p><p>　　電流速斷保護(hù)用于10000kvA以下的變壓器，且其過電流保護(hù)的時(shí)限大于</p><p>

11、;<b>　　0.5s。</b></p><p>　　對2000kvA以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏性不能滿足要求時(shí)</p><p><b>　　裝設(shè)縱聯(lián)差動保。</b></p><p>　　上述各保護(hù)動作后．均應(yīng)跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。</p><p>　　(3)外部相間短路時(shí)的保護(hù)<

12、;/p><p>　　對于外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)采用下列保護(hù)：</p><p>　　1)過電流保護(hù)，一般用于降壓變壓器，保護(hù)裝晝的整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流；</p><p>　　2)復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)，—般用于升壓變壓器及過電流保護(hù)靈敏性不滿足要求的降壓變壓器上；</p><p>　　3)負(fù)序電流及單相式低電壓起

13、動的過電流保護(hù)，一般用用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器；</p><p>　　4)阻抗保護(hù)，對于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用第2)、3)的保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。</p><p>　　(4)外部接地短路時(shí)的保護(hù)。</p><p>　　對于中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)，由于外部接地短路引起過電流時(shí)，如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)該設(shè)零序電流保爐

14、。</p><p>　　對自耦變壓器和高、中壓側(cè)中性點(diǎn)都直接接地的三繞組變壓器，當(dāng)有選擇性要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)零序方向元件。</p><p>　　當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行．為防止發(fā)生接地短路時(shí)，中性點(diǎn)接地的變壓器跳開后，中性點(diǎn)不接地的變壓器(低壓側(cè)有電源)仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)具體情況，裝設(shè)專用的保護(hù)裝置，如零序過壓保護(hù)，中性點(diǎn)裝放電間隙加零序電流保護(hù)等。</p>

15、<p><b>　　(5)過負(fù)荷保護(hù)</b></p><p>　　對400kVA以上的變壓器．當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行，或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)接于一相電流上，并延時(shí)作用于信號。對于無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)過負(fù)荷保護(hù)可動作于自動減負(fù)荷或跳閘．</p><p><b>　　(6)過勵磁保護(hù)&

16、lt;/b></p><p>　　高壓側(cè)電壓為500kV及以上的變壓器，頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電流的升尚，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護(hù)、在變壓器允許的過勵磁范圍內(nèi)，保護(hù)作用于信號．當(dāng)過勵磁超過允許值時(shí)．可動作于跳閘。過勵磁保護(hù)反應(yīng)于實(shí)際工作磁密和額定工作磁密之比(稱為過勵磁倍數(shù))而動作。</p><p><b>　?。?)其他保護(hù)</b></p>

17、<p>　　對于變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)的故障，應(yīng)按現(xiàn)行變壓器標(biāo)推的要求，裝設(shè)可作用于信號或動作于跳閘的裝置。</p><p>　?。ǘ┠妇€繼電保護(hù)的類型及裝設(shè)原則：</p><p>　　發(fā)電廠和變電所的母線是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成元件。當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，將使連接在故障母線的所有元件在修復(fù)故障母線期間，或轉(zhuǎn)換到另一組無故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電。此外，在電力

18、系統(tǒng)中樞紐變電所的母線上發(fā)上生故障時(shí)，還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴(yán)重的后果，因此必須引起足夠的重視。對此可根據(jù)各母線電壓等級，以及在系統(tǒng)中的連接位置和連接方式的不同有不同的處理方法。</p><p>　　—般說來，不必采用專門的母線保護(hù)，而是利用供電元件的保護(hù)裝置就可以把母線故障切除。例如：</p><p>　　1)如圖9—1所示的發(fā)電廠采用單母線接線，此時(shí)母線上的故障就可以利用發(fā)電機(jī)

19、的過電流保護(hù)使發(fā)電機(jī)的斷路器跳閘而予以切除。</p><p>　　2)如圖9—2所示的降壓變電所，其低壓側(cè)的母線正常時(shí)分開運(yùn)行，則低壓母線上的故障就可以由相應(yīng)變壓器的過電流保護(hù)使變壓器的斷路器跳閘予以切除；</p><p>　　3)如圖9—3所示的雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)(或環(huán)形網(wǎng)絡(luò))，當(dāng)變電所B母線k點(diǎn)短路時(shí)，則可以由保護(hù)l和4第2段動作予以切除，等等。當(dāng)利用供電元件的保護(hù)裝置切除母線故障時(shí)．切除的

20、時(shí)間一般較長。此外，當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或母線為分段單母線時(shí)，上述保護(hù)不能保證打選擇件地切除故障母線。</p><p>　　因此，在下列情況下應(yīng)裝設(shè)專門的母線保護(hù)：</p><p>　　1）在110kV及以上的雙母線和分段單盡線上，為保證有選擇性地切除任一組(或段)母線上所發(fā)生的故障，而另—組(或段)無故障的母線仍能繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)：</p><p>　　

21、2)110 kv及以卜的單母線．重要發(fā)電廠的35kv母線或高壓側(cè)為110kv及以上的重要降壓變電所的35kv母線，按照裝設(shè)全線速動保護(hù)的要求必須快速切除母線上的故障時(shí)，應(yīng)裝沒專用的母線保護(hù)。 </p><p>　　為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護(hù)都是按差動原理構(gòu)成的。實(shí)現(xiàn)母線差動保護(hù)所必須考慮的問題是在母線上一般連接著較多的電氣元件(如線路、變壓器、發(fā)

22、電機(jī)等)。因此，就不能像發(fā)電機(jī)的差動保護(hù)那樣，只用簡單的接線加以實(shí)現(xiàn)。但不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)的基本原則仍是適用的，即：</p><p>　　1)在正常運(yùn)行以及母線范圍以外發(fā)生故障時(shí)，在母線上所有連接元件中，流人的電流和流出的電流相等．</p><p>　　2)當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與電源連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流，而在供電給負(fù)荷的連接元件中電流等于零。</p&g

23、t;<p>　　3)如從每個(gè)連接元件中的電流的相位來看，則在正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體說來，就是電流流人的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當(dāng)母線故障時(shí)，除電流等于零的元件以外，其他元件中的電流則是同相位的。</p><p>　　（三）輸電線路的繼電保護(hù)與裝設(shè)原則：</p><p>　?。?）輸電線的高頻距離保

24、護(hù)</p><p>　　高頻距離保護(hù)，即在線路距離保護(hù)的基礎(chǔ)上增加高頻通信部分，以構(gòu)成高壓線路全線速動切除區(qū)內(nèi)故障的保護(hù)。 它把高頻保護(hù)和距離保護(hù)二者相結(jié)合使得內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)能瞬時(shí)動作，而在外部故障時(shí)具有不向的時(shí)限特性，起到相鄰線路后備保護(hù)的作用。</p><p>　　高頻保護(hù)是以輸電線載波作為通信通道的縱聯(lián)保護(hù)。高頻保護(hù)廣泛應(yīng)用于高壓和超高壓輸電線路，是比較成熟和完善的一種無時(shí)限快速縱聯(lián)

25、保護(hù)。</p><p>　　對雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)，利用方向阻抗元件或同時(shí)比較兩端電流的相位或功率方向，能有效地區(qū)分保護(hù)范圍內(nèi)部和外部的故障。高頻電流保護(hù)是將線路兩端的電流相位(或功率方向)轉(zhuǎn)化為高頻信號，然后利用輸電線路本身構(gòu)成一高頻(載波)電流的通道，將此信號送至對端，進(jìn)行比較。因?yàn)樗环磻?yīng)被保護(hù)輸電線范圍以外的故障，在定值選擇上也無需與下—條線路相配合，故不帶動作延時(shí)。高頻電流保護(hù)，按其工作原理的不同可以分為兩大類

26、，即方問高頻保護(hù)和相差高頻保護(hù)。方向南頻保護(hù)的基本原理是比較被保護(hù)線路兩端的功率方向；而相差高頻保護(hù)的基本原理則是比較兩端電流的相位。在實(shí)現(xiàn)以上兩類保護(hù)的過程中，都需要解決一個(gè)如何將功率方向或電流相位轉(zhuǎn)化為高頻信號，以及如何進(jìn)行比較的問題。</p><p>　　（2）單側(cè)電源輻射網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)</p><p>　　根據(jù)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)行要求，電流保護(hù)可分為電流速斷、限時(shí)電流速

27、斷和定時(shí)過流保護(hù)等幾種， 構(gòu)成這些保護(hù)的基本元件是電流繼電器，在機(jī)電式繼電保護(hù)中電流繼電器有自己獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形式，而微機(jī)保護(hù)電流元件的硬件與其他繼電保護(hù)功能元件兼容，無明顯獨(dú)立結(jié)構(gòu)。</p><p>　　電流元件只需輸入電流量，經(jīng)裝置的電平變換、A／D轉(zhuǎn)換、運(yùn)算處理等再與定值進(jìn)行比較判斷，即可完成起動功能，它是最簡單的反應(yīng)電氣量而動作的保護(hù)元件之一。</p><p>　?。?）單側(cè)電源輻射網(wǎng)

28、絡(luò)相間短路的距離保護(hù)</p><p>　　電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單、經(jīng)濟(jì)、工作可靠，但出于保護(hù)整定值的選擇、保護(hù)范圍及靈敏系數(shù)等方面都直接受電網(wǎng)接線方式及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，一般在35kV及以上電壓等級的電網(wǎng)中很難滿足選擇性、靈敏性和快速切除故障的要求。</p><p>　　因此必須采用性能更加完善的保護(hù)裝置。反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗大小以判斷故障是否發(fā)生在被保護(hù)區(qū)內(nèi)為原理的距離保護(hù)(

29、或阻抗保護(hù))，其性能受電網(wǎng)接線及運(yùn)行方式影響較小，能夠較好地滿足高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的要求。</p><p>　　(4) 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路保護(hù)</p><p>　　三段式電流保護(hù)和距離保護(hù)的前提條件是單側(cè)電源輻射網(wǎng)絡(luò)，各保護(hù)都安裝在被保護(hù)線路靠近電源的一側(cè)，在發(fā)生故障時(shí)短路電流從母線流向被保護(hù)線路(在無串聯(lián)電容也不考慮分布電容的線路上短路時(shí)，認(rèn)為短路電流內(nèi)電源流向短路點(diǎn))。在此基礎(chǔ)上按照

30、選擇性的條件協(xié)調(diào)配合工作。</p><p>　　（5） 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中接地短路保護(hù)</p><p>　　當(dāng)中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)(又稱大接地電流系統(tǒng))中發(fā)生接地短路時(shí)，將出現(xiàn)很大的零序電流，而在正常運(yùn)行情況下它們幾乎是不存在的，因此利用零序電流來構(gòu)成接地短路的保護(hù)，就具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　（6） 中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)單相接地保護(hù)</p>

31、;<p>　　在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)(又稱小接地電流系統(tǒng))中發(fā)生單相接地時(shí)，由于故障點(diǎn)的電流很小，而且二相之間的線電壓仍然保持對稱，對負(fù)荷的供電沒有影響，因此，在—報(bào)情況下都允許再繼續(xù)運(yùn)行1—2小時(shí)，而不必立即跳閘。這也是采用中性點(diǎn)非直接接地運(yùn)行的主要優(yōu)點(diǎn)。但是在單相接地以后，其他兩相的對地電壓要升劇3倍。為了防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大成兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地短路，就應(yīng)及時(shí)發(fā)出信號，以便運(yùn)行人員采取措施予以消除。</p>&

32、lt;p>　　因此，在單相接地時(shí)，一般只要求繼電保護(hù)能有選擇性地發(fā)出信號，而不必跳閘。但當(dāng)單相接地對人身和設(shè)備的安全石。危險(xiǎn)時(shí)，則應(yīng)動作于跳閘。</p><p><b>　　輸電線快速縱聯(lián)保護(hù)</b></p><p>　　為了保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，對于某些重要線路和超高壓線路必須要求保護(hù)在全線范圍內(nèi)快速切除故障。因此需采用線路雙端信息的縱聯(lián)快速保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)全線范

33、圍內(nèi)故障的無時(shí)限切除。</p><p>　　所謂輸電線縱聯(lián)保護(hù)，就是用某種通信手段將輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)</p><p>　　系起來，將各端的信息傳送到對端進(jìn)行比較判別，以確定故障是在區(qū)內(nèi)還是保護(hù)區(qū)外，將被保護(hù)線路故障有選擇性地?zé)o時(shí)限切除。</p><p>　　自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用</p><p>　　電力系統(tǒng)中的故障，大多數(shù)是

34、送電線路的故障，架空線路故障大多是“瞬時(shí)性”的，例如雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)，大風(fēng)引起的碰線，通過鳥類以及樹枝等掉落在導(dǎo)線引起的短路等。當(dāng)線路被繼電保護(hù)迅速斷開以后，電弧即行熄滅，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度更新恢復(fù)．外界物體被移開或燒掉而消失。此時(shí)，如果把斷開的線路斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常的供電，因此，稱這類故障是“瞬時(shí)性故障”。除此之外．也有“永久件故障”，例如由于線路倒桿、斷線、絕緣子擊穿或損壞等引起的故障，在線路被斷開之后，它們?nèi)匀皇谴?/p>

35、在的。這時(shí)，即使再合上電源，由于故障依然存在．線路還要被繼電保護(hù)再次斷開，因而就不能恢復(fù)正常的供電。 </p><p>　　存4l力系統(tǒng)中采用重合間技術(shù)有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：</p><p>　　1)可大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)，這對單側(cè)電源的單回線</p><p><b>　　路尤為顯著；</b></p><

36、p>　　2)在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；</p><p>　　3)在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，有些情況下出于考慮重合閘的作用，即可以</p><p>　　暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資；</p><p>　　4)因斷路器本身出于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)動作而引起的誤跳閘，也能起糾正</p><p><b&

37、gt;　　的作用。</b></p><p>　　對于重合閘的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該用無重合閘時(shí)，因停電而造成的國民經(jīng)濟(jì)損失來衡量：由于重合閘裝置本身的投資很低，工作可靠，因此，在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　自動重合閘裝置的基本要求</p><p>　　1)優(yōu)先采用由控制開關(guān)的位置與斷路器位置不對應(yīng)的原則來起動重合閘，即當(dāng)控制開關(guān)在合閘位置而

38、斷路器實(shí)際上在斷開位置的情況下，使重合閘起動，這樣就可以保證在非正常操作情況下，不論是任何原因使斷路器跳閘以后，都可以進(jìn)行一次重合。)當(dāng)用手動操作控制使斷路器跳閘以后，控制開關(guān)與斷路器的位置仍然是對府的。因此，重合閘就不會起動。</p><p>　　在某些情況下(如使用單相重合閘時(shí))，當(dāng)利用保護(hù)裝置來起動重合閘時(shí)，由于保護(hù)裝置動作很快，可能使更合閘來不及起動，因此，必須采取措施(如用自保持或記億功能等)，來保證重

39、合閘能可靠動作。</p><p>　　2)自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該</p><p>　　只動作一次，當(dāng)重合于永久式故障而再次跳閘以后，就不應(yīng)該再動作。對二次式重合閘就應(yīng)該能夠動作兩次，當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙l以后，它不應(yīng)該再動作。</p><p>　　3)自動重合閘裝置應(yīng)有可能在重合以前或重合以后加速繼電保護(hù)的動作．以&l

40、t;/p><p>　　便更好地和繼電保護(hù)相配合，加速故障的切除。</p><p>　　當(dāng)采用重合閘后加速保護(hù)時(shí)，如果合閘瞬間所產(chǎn)生的沖擊電流或斷路器二相</p><p>　　觸頭不同時(shí)合閘所產(chǎn)生的零序電流有可能引起繼電保護(hù)誤動作時(shí)，則應(yīng)采取措施</p><p><b>　　予以防止。</b></p><p

41、>　　4)在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)考慮合閘時(shí)兩側(cè)電源間的同步問</p><p>　　題，并滿足所提出的要求，例如必須保證兩側(cè)斷路器完全跳開后再重合等。</p><p>　　5)自動重合間在動作以后，一般應(yīng)能自動復(fù)位．準(zhǔn)備好下一次再動作。</p><p>　?。?1） 雙側(cè)電源送電線路重合閘方式的選擇原則</p><p>　　在

42、雙側(cè)電源的送電線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，除應(yīng)滿足前面提出的各項(xiàng)基本要求以外，還必須考慮如下問題：</p><p>　　])當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)的保護(hù)裝置可能以不向的時(shí)限動作于跳間，例</p><p>　　如在一側(cè)為第I段動作，另一側(cè)為第2段動作，此時(shí)為了保證故障點(diǎn)電弧的熄火和絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)，以使重合閘有可能成功，線路兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘以后，再進(jìn)行重合。</p>

43、;<p>　　2)當(dāng)線路上發(fā)生故障跳閘以后，常常存在著重合閘時(shí)兩側(cè)電源是否同步，以</p><p>　　及是否允許非同步合閘的問題。因此，雙側(cè)電源線路上的重合閘，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的接線方式和運(yùn)行情況，在單側(cè)電源重合閘的基礎(chǔ)上，用檢測待并兩側(cè)同步和待并對側(cè)無壓為重合條件.</p><p>　?。?2） 自動重合閘裝置的基個(gè)要求</p><p>　　1)優(yōu)先采用

44、由控制開關(guān)的位量與斷路器位置不對應(yīng)的原則來起動重合閘，即當(dāng)控制開關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際上在斷開位置的情況下，位重合閘起動，這樣就pf以保證在非正常操作情況下，不論是任何原因使斷路器跳閘以后，都可以進(jìn)行一次重合。)當(dāng)用手動操作控制開關(guān)使斷路器跳閘以后，控制開關(guān)與斷路器的位旨仍然是對府的。因此，重合閘就不會起動。</p><p>　　在某些情況下(如使用單相重合閘時(shí))，當(dāng)利用保護(hù)裝置來起動重合閘時(shí)，由于保護(hù)裝置動作

45、很快，可能使重合閘來不及起動，因此，必須采取措施(如用自保持或記億功能等)，來保證重合閘能可靠動作。</p><p>　　2)自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該</p><p>　　只動作一次，當(dāng)重合于永久性故障而再次跳閘以后，就不應(yīng)該再動作。對二次式重合閘就應(yīng)該能夠動作兩次，當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙l以后，它不應(yīng)該再動作。</p><p

46、>　?。?3） 重合閘動作時(shí)限的選擇原則</p><p>　　(1)單側(cè)電源線路的三相重合閘</p><p>　　為了盡可能縮短電源中斷的時(shí)間．重合閘的動作時(shí)限原則上應(yīng)越短越好：因?yàn)殡娫粗袛嗪?，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速急劇下降，電動機(jī)被其負(fù)荷所制動，當(dāng)重合閘成功恢復(fù)供電以后，很多電動機(jī)要自起動。此時(shí)由于自起動電流很大，往往會引起電網(wǎng)內(nèi)電壓的降低，因而又造成自起動的困難或拖延其恢復(fù)正常工作的時(shí)間。

47、電源中斷的時(shí)間越長則影響就越嚴(yán)重。</p><p>　　重合間為什么要帶有時(shí)限，其原因如下；</p><p>　　1)在斷路器跳閘后，要使故障點(diǎn)的電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強(qiáng)度是需要一定時(shí)間的，必須在這個(gè)時(shí)間以后進(jìn)行合閘才有可能成功。在考慮上述時(shí)間時(shí)，還必須計(jì)及負(fù)荷電動機(jī)向故障點(diǎn)反饋電流所產(chǎn)生的影響，因?yàn)樗鞘菇^緣強(qiáng)度恢復(fù)變慢的因素。</p><p>　　（14）

48、 重合閘與繼電保護(hù)的配合</p><p>　　為了能盡量利用重合閘所提供的條件以加速切除故障，繼電保護(hù)與之配合時(shí)一般采用如下兩種方式：</p><p>　　(1)重合閘前加速保護(hù)</p><p>　　重合閘前加速保護(hù)一般簡稱為“前加速”。如圖6—3所示的網(wǎng)絡(luò)接線，假定在每條線路上均裝設(shè)過電流保護(hù)，其動作時(shí)限按階梯型原則來配合。因而，在靠近電源端保護(hù)3處的時(shí)限就很長

49、。為了能加速故障的切除，可在保護(hù)3處采用前加速的方式，即當(dāng)任何一條線路上發(fā)生故障時(shí)，第一次都由保護(hù)3瞬時(shí)動作予以切除。</p><p>　　(2)重合閘后加速保護(hù) </p><p>　　重合閘后加速保護(hù)一般簡稱為“后加速”，所謂后加速就是當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性地動作，然后進(jìn)行重合、如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動作，瞬間切除故障，而且與第一次動作是否帶有時(shí)

50、限無關(guān)。</p><p><b>　　單相自動重合閘</b></p><p>　　以上所討論的自動重合閘，都是三相式的．即不論送電線路上發(fā)生單相接地短路還是相向短路，繼電保護(hù)動作后均使斷路器三相斷開，然后重合閘再將三相投但足．在220一500kV的架空線路上．由于線間距離大，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，其中絕大部分故障都是單相接地短路。在這種情況下，如果只把發(fā)生故障的一相斷開．然后

51、再進(jìn)行單相重合，而未發(fā)生故障的兩相仍然繼續(xù)運(yùn)行，就能夠大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。這種方式的重合閘就是單相重合閘。如果線路發(fā)生的是瞬時(shí)性故障，則單相重合成功，即恢復(fù)三相的正常運(yùn)行。如果是永久性故障。單相重合不成功，則需根據(jù)系統(tǒng)的具體情況而定。如不允許長期非全相運(yùn)行時(shí)，則應(yīng)切除三相而不再進(jìn)行重合；如需要轉(zhuǎn)入非全相運(yùn)行時(shí)，則應(yīng)再次切除單相并不再進(jìn)行重合。目前一般都是采用重合不成功時(shí)跳開三相的方式。</p>&l

52、t;p>　　（16） 綜合重合閘簡介</p><p>　　以上討論了三相重合閘和單相重合閘的基本原理和實(shí)現(xiàn)中需要考慮的一些問題。在采用單相重合閘以后，如果發(fā)生各種相間故障時(shí)仍然需要切除三相，然后再進(jìn)行三相重合閘，如重合不成功則再次斷開三相而不再進(jìn)行重合：因此，實(shí)際上在實(shí)現(xiàn)單相重合閘時(shí)，也總是把實(shí)現(xiàn)三相重合閘的問題結(jié)合在一起考慮，故稱它為“綜合重合閘”。在綜合重合閘中，應(yīng)考慮能實(shí)現(xiàn)綜合重合閘、只進(jìn)行單相重合

53、閘或三相重合閘以及停用重合閘的各種可能件。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)綜合重合閘時(shí)，應(yīng)考慮如下的一些基本原則：</p><p>　　l)單相接地短路時(shí)跳開單相，然后進(jìn)行單相重合，如重合不成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合。</p><p>　　2)各種相間短路時(shí)跳開三相，然后進(jìn)行三相重合。加重合不成功，仍跳開三相，而不再進(jìn)行重合。</p><p>　

54、　3)當(dāng)選相元件拒絕動作時(shí)，應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合。</p><p>　　4)對于非全相運(yùn)行中可能誤動作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖；對于在單相接地時(shí)可能誤動作的相間保護(hù)(如距離保護(hù))，應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施。</p><p>　　5)當(dāng)一相跳開后重合閘拒絕動作時(shí)，為防止線路長期出現(xiàn)非全相運(yùn)行，應(yīng)將其他兩相自動斷開。</p><p>　　6)任兩相的分相跳閘

55、繼電器動作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使三相斷路器均跳閘。</p><p>　　7)無論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮能加速切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速。</p><p>　　8)在非全相運(yùn)行過程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除，如故障發(fā)生在單相重合閘的脈沖發(fā)出以前，則在故障切除后能進(jìn)行三相重合。如發(fā)生在重合閘脈沖發(fā)生以后，則切除三相不再進(jìn)行重臺。</p

56、><p>　　9)對空氣斷路器或液壓傳動的油斷路器，當(dāng)氣壓或液壓低至不允許實(shí)行重合閘時(shí)，應(yīng)將重合閘自動閉鎖；但如果在重合閘過程中下降到低于允許值時(shí)，則應(yīng)保證重合閘動作的完成。</p><p>　　順便指出的是，在微機(jī)繼電保護(hù)裝置中，重合閘作為繼電保護(hù)的一個(gè)功能而設(shè)置在微機(jī)繼電保護(hù)裝置的硬件平臺上，增加相關(guān)的重合閘軟件就可以完成和繼電保護(hù)相配合的重合閘功能。也可以用單片機(jī)等電子器件構(gòu)成只有重合閘

57、專用功能的微機(jī)式重合器。</p><p>　　1 變壓器繼電保護(hù)</p><p>　　1.1 變壓器可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行方式</p><p>　　電力變壓器繼電保護(hù)配置原則一般為：</p><p>　　應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。</p><p>　　應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞

58、組匝間短路的縱聯(lián)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)。</p><p>　　應(yīng)裝設(shè)作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過電流保護(hù)或帶有復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)。</p><p>　　應(yīng)裝設(shè)為防止中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。</p><p>　　應(yīng)裝設(shè)為防止大型變壓器過勵磁的變壓器過勵磁保護(hù)及過電壓保護(hù)。</p><

59、;p>　　應(yīng)裝設(shè)為防止相間短路的變壓器阻抗保護(hù)。</p><p>　　應(yīng)裝設(shè)為防止變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷（信號）保護(hù)。</p><p>　　電力變壓器的瓦斯保護(hù)</p><p>　　在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)的電弧會使變壓器油及其它絕緣物分解產(chǎn)生氣體，反應(yīng)油箱內(nèi)出現(xiàn)氣體而動作的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)。</p><p>　　瓦斯保護(hù)靈

60、敏，快速，接線簡單，可以有效地反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的故障及油面降低，但它不能反應(yīng)油箱外部套管及引出線上的故障，因此必須與縱聯(lián)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)一起，共同構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。</p><p>　　瓦斯保護(hù)的整定計(jì)算：</p><p>　　一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為250～300cm3,變壓器容量在1000KVA以上時(shí)，一般正常整定值為250cm3，氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來改

61、變的。</p><p>　　重瓦斯保護(hù)油流速的整定：重瓦斯保護(hù)動作的油流速度整定范圍為0.6～1.5m/s，在整定流速成時(shí)均以導(dǎo)管中流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速成。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，管中油流速度整定為0.6～1m/s時(shí)，保護(hù)反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。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)管中油流約為0.4～0.5m/s。因此，為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動作，可將油流速度整定在1m/s左

62、右。</p><p>　　1.3 電力變壓器的縱差動保</p><p>　　一．變壓器縱差動保護(hù)整定原則：</p><p>　　變壓器的縱差動保護(hù)主要用來反應(yīng)變壓器繞組及其套管，引出線上的相間短路，同時(shí)也可以反應(yīng)變壓器繞組匝間短路及其中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組，套管，引出線的單相接地短路。</p><p>　　變壓器縱差動保護(hù)與線路，發(fā)電機(jī)的

63、縱差動保護(hù)原理相同。但是，由于變壓器內(nèi)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上具有一些特點(diǎn)，實(shí)際在保護(hù)范圍內(nèi)沒有故障時(shí)，也有較大的不平衡電流流過繼電器。必須設(shè)法減小或消除不平衡電流的影響，才能使變壓器縱差動保護(hù)具有足夠的靈敏性。</p><p>　　二．變壓器縱差動保護(hù)整定計(jì)算：</p><p>　　采用BCH-1型差動保護(hù)裝置：</p><p><b>　　參數(shù)如下：</b

64、></p><p>　　容量：120/120/120 電壓等級：</p><p>　　接線：Yn,y,D12 短路電壓：</p><p>　　解：選定：,為基準(zhǔn)值。</p><p>　　為了方便期間，所有標(biāo)幺值均省去了符號：*</p><p><b>　　短路電流計(jì)算：</b>&l

65、t;/p><p>　　K1點(diǎn)短路時(shí)，既220KV母線發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p>　　系統(tǒng)B在K1點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p><p>　　系統(tǒng)A在K1點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p><p>　　鄭州熱電廠在K1點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p><p>　　查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線，對應(yīng)的：</p><

66、;p><b>　　則：</b></p><p>　　所以，K1點(diǎn)總的三相短路電流為：</p><p>　　K2點(diǎn)短路時(shí)，即10KV母線發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p>　　阻抗圖如圖2-2所示。</p><p><b>　　經(jīng)星網(wǎng)變換：</b></p><p>　　則：

67、系統(tǒng)B在K2點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p><p>　　系統(tǒng)A在K2點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p><p>　　鄭州熱電廠在K2點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p><p>　　查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線，得：無對應(yīng)值，故按無窮大電源系統(tǒng)處理。</p><p>　　所以，在K2點(diǎn)產(chǎn)生的總的三相短路電流是：</p><p>　　在

68、K3點(diǎn)三相短路時(shí)，既110KV母線發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p><b>　　等值阻抗圖如下：</b></p><p><b>　　星網(wǎng)化簡：</b></p><p>　　則，系統(tǒng)B在K3點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p><p>　　系統(tǒng)A在K3點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p>&l

69、t;p>　　鄭州熱電廠在K3點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為：</p><p>　　則按無窮大電源系統(tǒng)處理：</p><p>　　所以，K3點(diǎn)總的三相短路電流是：</p><p>　　計(jì)算變壓器各側(cè)在120MVA容量下的一，二次電流值并選擇電流互感器的變比： </p><p>　　由以上計(jì)算可知，110KV側(cè)二次電流最大，作為基本側(cè)。</

70、p><p>　　計(jì)算各種方式下的短路電流值：</p><p><b>　　前面已經(jīng)計(jì)算過了。</b></p><p>　　確定制動線圈的接入方式：</p><p>　　制動線圈接入10.5KV側(cè)。因?yàn)樵搨?cè)外部發(fā)生故障短路時(shí)，流過差動保護(hù)的短路電流最大。</p><p>　　計(jì)算差動保護(hù)一次動作電流：&

71、lt;/p><p>　　按躲過230KV側(cè)外部故障時(shí)的最大不平衡電流整定。因?yàn)?21KV側(cè)接有制動線圈，故動作電流計(jì)算為：</p><p>　　按躲過變壓器勵磁涌流計(jì)算：</p><p>　　按躲過LH二次回路斷線計(jì)算：</p><p><b>　　所以，選取。</b></p><p>　　差動繼電器

72、動作電流和差動線圈匝數(shù)計(jì)算：</p><p><b>　　差動線圈匝數(shù)：</b></p><p><b>　　選取。</b></p><p>　　繼電器的實(shí)際動作電流為：</p><p>　　保護(hù)實(shí)際動作電流為：</p><p>　　其他側(cè)工作線圈和平衡線圈匝數(shù)的計(jì)算：<

73、;/p><p><b>　　選用。</b></p><p><b>　　則，。</b></p><p>　　整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等引起的相對誤差：</p><p>　?。ㄎ澹?制動系數(shù)和制動線圈匝數(shù)的計(jì)算：</p><p>　　制動線圈匝數(shù)計(jì)算為：</p><

74、p><b>　　選取 </b></p><p><b>　　校驗(yàn)保護(hù)靈敏度：</b></p><p>　　當(dāng)最小方式下,在220KV側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)短路電流為：</p><p><b>　　則，</b></p><p>　　由繼電器特性曲線查得：</p>

75、;<p><b>　　當(dāng) 時(shí)，。</b></p><p><b>　　則，</b></p><p><b>　　符合靈敏度要求。</b></p><p>　　1.3 變壓器后備保護(hù)</p><p>　　變壓器后備保護(hù)反應(yīng)的故障類型:</p>&

76、lt;p>　　為防止變壓器外部故障引起的過電流及作為變壓器的后備保護(hù)，在變壓器上裝設(shè)帶低電壓或不帶低電壓閉鎖的過電流保護(hù)裝置。如果其靈敏度不夠，或?yàn)榱撕喕Ｗo(hù)接線，也可以裝設(shè)帶復(fù)合電壓閉鎖的過電流保護(hù)。</p><p>　　變壓器過電流保護(hù)的裝設(shè)原則：</p><p>　　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>

77、<p>　　對于多側(cè)電源的變壓器。后備保護(hù)應(yīng)裝設(shè)于變壓器各側(cè)。</p><p>　　復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)的整定計(jì)算:</p><p>　?。ㄒ唬┭b于110KV側(cè)：</p><p><b>　　保護(hù)動作電流：</b></p><p><b>　　繼電器動作電流：</b></p&g

78、t;<p>　　負(fù)序電壓繼電器動作電壓按躲過正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定：</p><p><b>　?。ㄈ?00V計(jì)算）</b></p><p>　　接在相間的低電壓繼電器動作電壓按躲過電動機(jī)自起動的條件整定，此外還應(yīng)躲過失去勵磁時(shí)的非同步運(yùn)行方式的電壓降：</p><p><b>　?。ㄈ?00V計(jì)算）</b&g

79、t;</p><p><b>　　繼電器的動作電壓：</b></p><p>　　靈敏系數(shù)按后備保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)：</p><p>　　電流元件靈敏度校驗(yàn)：</p><p>　?。ㄆ渲?，---后備保護(hù)范圍末端金屬性短路時(shí)，通過保護(hù)的最小一次穩(wěn)態(tài)短路電流。）</p><p>　　基于靈敏度校

80、驗(yàn)用的是不對稱短路時(shí)的最小穩(wěn)態(tài)短路電流，所以，這里只計(jì)算兩相短路電流。</p><p><b>　　原始網(wǎng)絡(luò)圖為：</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　各序網(wǎng)絡(luò)及其參數(shù)計(jì)算：</p><p>　　原始網(wǎng)絡(luò)等值電路及其參數(shù)計(jì)算：</p><p>

81、　　2） 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)及其化簡：</p><p>　　鄭州熱電廠發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗為：</p><p>　　將系統(tǒng)1，2和發(fā)電廠發(fā)電機(jī)都接地，化簡網(wǎng)絡(luò)如下：</p><p>　　即，系統(tǒng)的正序增廣網(wǎng)絡(luò)：</p><p>　　通過星網(wǎng)變換，可得：</p><p>　　二相短路故障電流系數(shù)，則K2點(diǎn)二相短路故障點(diǎn)短路電流為：<

82、;/p><p><b>　　所以，靈敏度為：</b></p><p>　　2） 負(fù)序電壓元件的靈敏度校驗(yàn)：</p><p>　　2．當(dāng)K3點(diǎn)發(fā)生不對稱短路時(shí)，即裝于220KV側(cè)過電流保護(hù)：</p><p>　?。?） 保護(hù)動作電流：</p><p><b>　　繼電器動作電流：</b&

83、gt;</p><p>　?。?）負(fù)序電壓繼電器動作電壓，按躲過正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定：</p><p>　?。?） 接在相間的低電壓繼電器動作電壓，按躲過電動機(jī)自起動的條件整定：</p><p>　　此外，還應(yīng)躲過失去勵磁時(shí)的非同步運(yùn)行方式的電壓降。</p><p>　　（4） 靈敏系數(shù)按后備保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)：</p>

84、;<p>　　1） 電流元件： </p><p>　?。?） 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)及其化簡：</p><p>　　通過星網(wǎng)變換，可求得：</p><p>　　二相短路故障系數(shù)，則K3點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)故障點(diǎn)短路電流為：</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　2） 負(fù)序電

85、壓元件：</p><p>　　（---后備保護(hù)范圍末端金屬性不對稱短路時(shí)，保護(hù)安裝處最小負(fù)序電壓）。</p><p><b>　　3）相間電壓元件：</b></p><p>　?。?--后備保護(hù)范圍末端金屬性三相短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大相間電壓）</p><p>　　1.4 變壓器過負(fù)荷保護(hù)</p>

86、<p>　　變壓器過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)原則：</p><p>　　在經(jīng)常有人值班的情況下，過負(fù)荷保護(hù)通常作用于信號。變壓器的過負(fù)荷電流，在大多數(shù)情況下，都是三相對稱的，因此，過負(fù)荷保護(hù)只需接入一相電流，各側(cè)的過負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)過同一時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號。</p><p>　　所選保護(hù)的安裝地點(diǎn)要能夠反應(yīng)變壓器所有繞組的過負(fù)荷情況，具體配置原則如下：</p><p>

87、;<b>　　對升壓變壓器：</b></p><p>　　1） 在雙繞組升壓變壓器上，過負(fù)荷保護(hù)通常裝設(shè)在變壓器的低壓側(cè)，即主電源側(cè)。</p><p>　　2） 對于一側(cè)無電源的三繞組變壓器，過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無電源側(cè)。</p><p>　　3）對于三側(cè)均有電源的升壓變壓器，各側(cè)均裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。</p><p

88、>　　2． 對降壓變壓器：</p><p>　　1） 在雙繞組降壓變壓器上，過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)與高壓側(cè)。</p><p>　　2） 單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，當(dāng)三側(cè)繞組容量相同時(shí)，過符合保護(hù)僅裝設(shè)電源側(cè)和容量較小的繞組側(cè)。</p><p>　　3） 兩側(cè)電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器，在三側(cè)均裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。</p><p>　　

89、二． 變壓器過負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算：</p><p>　　對稱過負(fù)荷保護(hù)的動作電流，按避越額定電流整定。</p><p>　　（其中，---是可靠系數(shù)，取1.05；---是返回系數(shù)，取0.85；）</p><p>　　則，繼電器的動作電流為：</p><p>　　變壓器的零序電流保護(hù)</p><p>　　1.

90、對于中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中，由外部接地短路引起過電路時(shí)，如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。</p><p>　　2. 變壓器零序電流保護(hù)裝設(shè)原則：</p><p>　　1） 對于一般變壓器，零序電流保護(hù)接于變壓器中性點(diǎn)的電流互感器回路中；對于自藕變壓器，零序電流保護(hù)必須接于各側(cè)的零序電流濾過回路中。</p><p>　　2） 對于雙繞組變壓器，只在

91、高壓側(cè)裝設(shè)接地保護(hù)；對于兩個(gè)中性點(diǎn)接地的三繞組變壓器，和有三個(gè)電壓等級的自耦變壓器，應(yīng)在兩側(cè)分別裝設(shè)接地保護(hù)。</p><p>　　3） 中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序電流保護(hù)，主要為切除母線故障；在相鄰線路上發(fā)生接地故障和在變壓器內(nèi)部發(fā)生故障是盡可能起后備保護(hù)作用。</p><p>　　4） 對降壓變壓器，如果中，低壓側(cè)沒有電源時(shí)，即使高壓側(cè)中性點(diǎn)，按接地運(yùn)行，其中性點(diǎn)的零序電流保護(hù)也沒必

92、要運(yùn)行。</p><p>　　3. 變壓器零序電流保護(hù)整定計(jì)算：</p><p>　　按部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，中性點(diǎn)裝設(shè)間隙的分級絕緣變壓器。</p><p>　　中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)的零序電流保護(hù)：</p><p>　　與被保護(hù)側(cè)母線出線的零序電流保護(hù)的后備段在靈敏度上相配合。</p><p><b>

93、;　　.</b></p><p>　?。ㄆ渲?，---配合系數(shù)，取1.1~1.2；---零序電流分支系數(shù)，其值等于出線零序電流保護(hù)后備段保護(hù)范圍末端發(fā)生接地短路時(shí)，流過本線路的零序電流與流過線路零序電流保護(hù)的零序電流之比。）</p><p>　　因此，下面先計(jì)算零序電流分支系數(shù)。</p><p>　　系統(tǒng)的正序網(wǎng)絡(luò)：如圖（1）所示。</p>

94、<p>　　以及其簡化圖，如圖（2）所示。</p><p>　　系統(tǒng)的負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：如圖（3）所示。</p><p><b>　　圖 （1）</b></p><p><b>　　圖 （2）</b></p><p><b>　　圖 （3）</b></p>&

95、lt;p><b>　　則，可得：</b></p><p>　　同樣，可以求得零序電抗：</p><p>　　則，在K1點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)，附加電抗為：</p><p>　　由此，得出正序增廣網(wǎng)絡(luò)：</p><p><b>　　計(jì)算得：</b></p><p><

96、b>　　則，</b></p><p>　　而，流過零序保護(hù)的零序電流為：</p><p>　　通過網(wǎng)絡(luò)化簡，求得：</p><p>　　后備保護(hù)末端發(fā)生單相接地短路時(shí)，附加電抗為：</p><p>　　則，可以得到正序增廣網(wǎng)絡(luò)及其化簡網(wǎng)絡(luò)：</p><p><b>　　可得到：</b&

97、gt;</p><p><b>　　由此，可得：</b></p><p>　　所以，零序電流分支系數(shù)為：</p><p><b>　　故，</b></p><p>　　即，繼電器動作的零序電流為：</p><p>　　電力變壓器的過勵磁保護(hù)</p><p&

98、gt;　　變壓器過勵磁時(shí)，對變壓器的直接危害是由于過熱引起的。耐受過勵磁能力，實(shí)質(zhì)是耐受過熱的能力，過勵磁倍數(shù)和允許的時(shí)間之間具有反時(shí)限特性。所以，理想的過勵磁保護(hù)應(yīng)具有反時(shí)限特性。</p><p>　　2 母線的繼電保護(hù)</p><p>　　在發(fā)電廠和變壓器中，戶外和戶內(nèi)配電裝置的母線是電能集中與分配的重要環(huán)節(jié)，它的安全運(yùn)行對不間斷供電具有極為重要的意義。雖然對母線進(jìn)行著嚴(yán)格的監(jiān)視和維

99、護(hù)，但它們有可能發(fā)生故障。母線故障的原因一般是：母線絕緣子及套管閃絡(luò)；電壓互感器或裝于斷路器之間的電流互感器故障；母線隔離開關(guān)在操作時(shí)絕緣子損壞；運(yùn)行人員的誤操作等。</p><p>　　母線故障是發(fā)電廠和變電所中電氣設(shè)備最嚴(yán)重的故障之一，它將使連接在故障母線上的所有元件，在故障母線修復(fù)期間或切換到另一組母線所必須的時(shí)間內(nèi)停電；樞紐變電所高壓母線故障時(shí)，由于母線電壓極度降低，若不快切除故障，將破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)

100、行。</p><p>　　母線保護(hù)方式有兩種：1）。利用供電元件的保護(hù)切除母線故障；2）。裝設(shè)專用母線保護(hù)。</p><p>　　母線專用保護(hù)應(yīng)能保證快速性和選擇性，并應(yīng)有足夠的靈敏性和工作可靠性。按差動原理構(gòu)成的母線保護(hù)得到了廣泛的應(yīng)用。在直接接地系統(tǒng)中，母線保護(hù)采用三相式接線，以便反應(yīng)相間及單相短路。在非直接接地系統(tǒng)中可采用兩相式接線。</p><p>　　22

101、0KV母線完全電流差動保護(hù)與整定計(jì)算：</p><p>　　差動繼電器的起動電流應(yīng)按如下條件考慮，并選擇其中較大的一個(gè)。</p><p>　　按躲開外部故障的時(shí)所產(chǎn)生的最大不平衡電流，當(dāng)所有電流互感器均按10%誤差曲線選擇，且差動繼電器采用具有速飽和鐵心的繼電器時(shí)，其起動電流按下式計(jì)算：</p><p>　　上式之中：（，而---在母線范圍外任一連接元件上短路時(shí)，流

102、過差動保護(hù)電流互感器的最大短路電流；）</p><p>　　由于單側(cè)電源，所以對于220KV母線而言，流過差動保護(hù)電流互感器安裝處的電流是一樣的，與變壓器無關(guān)。由前面的計(jì)算可知：</p><p>　　電流互感器變比，按連接元件中最大負(fù)荷電流來選擇：都取。</p><p><b>　　因此，</b></p><p>　　由

103、于母線差動保護(hù)電流回路中連接的元件較多，接線復(fù)雜，因此，電流互感器二次回路斷線的機(jī)率就比較大，為了防止在正常運(yùn)行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時(shí)，引起保護(hù)裝置誤動作，起動電流應(yīng)大于任一連接元件中最大的負(fù)荷電流，即</p><p>　　其中，誤確定值時(shí)，可按計(jì)算。</p><p><b>　　則，可得：</b></p><p>　　所以，差動

104、電流互感器的動作電流整定值應(yīng)為：3.86（A）。</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)：</b></p><p>　　當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，應(yīng)采用下式校驗(yàn)靈敏度系數(shù)，其值一般應(yīng)大于2.</p><p><b>　　既，。</b></p><p>　　（其中，---實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的連接元件最小時(shí)

105、，在母線上發(fā)生故障的最小短路電流值）</p><p>　　即，在220KV母線上發(fā)生兩相短路時(shí)，短路電流值最小，其值計(jì)算如下：</p><p>　　由前面計(jì)算可知，二相短路時(shí)的附加電抗為：。</p><p>　　所以，二相短路時(shí)的正序增廣網(wǎng)絡(luò)為：</p><p><b>　　通過星網(wǎng)變化可得：</b></p>

106、<p>　　查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線可得：</p><p><b>　　則，</b></p><p>　　二相短路故障電流系數(shù)，所以K點(diǎn)二相短路時(shí)故障點(diǎn)的短路電流為：</p><p><b>　　故，靈敏度 ：</b></p><p>　　110KV母線完全電流差動保護(hù)整定計(jì)算：</p&

107、gt;<p>　　由于系統(tǒng)是單側(cè)電源供電，所以，110KV和220KV母線的完全電流差動保護(hù)電流繼電器的起動電流整定值相同。</p><p>　　即，可采用整定系數(shù)完全相同的一套保護(hù)裝置。</p><p>　　10.5KV母線保護(hù)整定計(jì)算：</p><p>　　10.5KV母線保護(hù)裝設(shè)原則：</p><p>　　對于變電所6--

108、-10KV分段或不分段的單母線，如果接在母線上的出線不帶電抗器，或?qū)χ校∪萘孔冸娝釉谀妇€上的出線帶電抗器，并允許帶時(shí)限切除母線故障時(shí)，不裝設(shè)專用的母線保護(hù)。</p><p>　　對于大容量變電所6---10KV單母線分段或雙母線經(jīng)常需要并列運(yùn)行且出線帶電抗器時(shí)，采用接于每一段母線供電元件（變壓器，分段斷路器，同期調(diào)相機(jī)）和電流上的兩相，兩段或不完全母線差動保護(hù)，其保護(hù)動作于變壓器低壓側(cè)斷路器，分段斷路器和同步

109、調(diào)相機(jī)斷路器跳閘。</p><p><b>　　整定計(jì)算：</b></p><p>　　由于，本系統(tǒng)10KV母線分段且母線上的出線不帶電抗器，故不需要裝設(shè)專用的母線保護(hù)。母線故障可利用裝設(shè)在變壓器斷路器的后備保護(hù)和分段斷路器的保護(hù)來切除。當(dāng)分段斷路器的保護(hù)需要低壓起動元件時(shí)，分段斷路器上可不裝設(shè)保護(hù)，而利用變壓器的后備保護(hù)以第一段時(shí)限動作于分段斷路器跳閘。</p

110、><p>　　3 輸電線路的繼電保護(hù) </p><p>　　3.1 鄭州熱電廠至石佛變電站220KV輸電線路整定計(jì)算：</p><p><b>　　三段式電流保護(hù)：</b></p><p>　?。?） 第一段：電流速斷保護(hù)整定計(jì)算：</p><p>　　按躲過下一條線路出口處短路的條件整定。&l

111、t;/p><p><b>　　既，</b></p><p>　　其中，為d2點(diǎn)短路時(shí)流過保護(hù)2的最大短路電流。</p><p>　　其時(shí)，與保護(hù)有直接關(guān)系的系統(tǒng)等值阻抗圖如下所示：</p><p>　　化簡，求出轉(zhuǎn)移電抗為：</p><p><b>　　則，計(jì)算電抗為：</b>&

112、lt;/p><p>　　查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線（0S）: </p><p>　　故，繼電器動作電流為：</p><p>　?。?） 第二段：限時(shí)電流速斷保護(hù)：</p><p>　　按不應(yīng)超過保護(hù)3的電流速斷保護(hù)的范圍整定。</p><p>　　因此，在單側(cè)電源供電的情況下，它的起動電流應(yīng)按下式整定：</p><

113、;p><b>　　， </b></p><p>　　而，保護(hù)3的電流速斷保護(hù)整定值為：</p><p>　　其中，是d2點(diǎn)短路時(shí)的最大短路電流，其值計(jì)算如下：</p><p>　　由以上的網(wǎng)絡(luò)可化簡得：</p><p><b>　　轉(zhuǎn)移電抗為： </b></p><p

114、>　　計(jì)算電抗為： </p><p>　　查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線可得：</p><p><b>　　則， </b></p><p><b>　　所以， </b></p><p>　　該段保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：為了能夠保護(hù)本線路的全長，限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，線路末端發(fā)生兩相短

115、路時(shí)，具有足夠的反應(yīng)能力。</p><p><b>　　即，</b></p><p><b>　　由經(jīng)驗(yàn)公式得知：</b></p><p><b>　　=.</b></p><p>　　(3) 第三段：定時(shí)限過電流保護(hù)。</p><p>　　按躲開最大

116、負(fù)荷電流來整定。即，</p><p>　　如果取：. 則，由于：</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　保護(hù)靈敏度校驗(yàn)：</b></p><p>　　鄭州熱電廠至石佛變電站單回線路實(shí)施接地保護(hù)整定，采用零序電流三段保護(hù)：</p><p>　　

117、第一段：零序電流速斷保護(hù)整定：</p><p>　　按躲開下一條線路出口處單相或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流整定。</p><p><b>　　即，</b></p><p><b>　　正序網(wǎng)絡(luò)化簡：</b></p><p><b>　　負(fù)序網(wǎng)絡(luò)化簡：</b></

118、p><p><b>　　3.零序網(wǎng)絡(luò)化簡：</b></p><p>　　所以，K點(diǎn)發(fā)生二相短路接地時(shí)，附加電抗：</p><p><b>　　作出增廣網(wǎng)絡(luò)為：</b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　二相短路接地時(shí)故障電流系數(shù)

119、：</p><p>　　K點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)：</p><p><b>　　附加電抗為：</b></p><p>　　則，作出正序增廣網(wǎng)絡(luò)，可求得：</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　即，</b></p>

120、;<p>　　故，零序電流二段保護(hù)的整定值為：</p><p>　　2） 第二段：零序電流限時(shí)速斷保護(hù)整定：</p><p>　　整定原則與相間短路限時(shí)電流速斷保護(hù)一樣，其起動電流首先考慮和下一條線路的零序電流速斷相配合，考慮到特殊性，引入零序電流分支系數(shù)。</p><p><b>　　則，整定計(jì)算式：</b></p>