某變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

1、河河 南南 工工 業(yè)業(yè) 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 henan polytechnic institute 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（論論文文） 題題 目：目：某變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)某變電站電氣二次部分設(shè)計(jì) 班班 級(jí)：級(jí)： 電力電力10021002班班 姓姓 名：名： 楊恩峰楊恩峰 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 邵邵 紅紅 碩碩 摘摘 要要 隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，220kv 變電站數(shù)量的不斷增 加，并且成為保障國(guó)內(nèi)電力安全、平穩(wěn)輸送的重要部分。為了保證電網(wǎng)安全、 穩(wěn)定運(yùn)行，需要以信息化推動(dòng)生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化，在 220kv 變電站的建 設(shè)和運(yùn)行管理中，對(duì)變電站綜合自動(dòng)化程度的要

2、求增加，在此微機(jī)型繼電保護(hù) 裝置具有重要的作用和意義，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)對(duì)變電站出現(xiàn)的故 障采取有效的處理方式。 變電站的繼電保護(hù)和二次回路設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)的重要組成部分。本次畢 業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)原始資料數(shù)據(jù)和一次部分提供的數(shù)據(jù)及供電系統(tǒng)圖，對(duì) 220kv 變電 站一次部分進(jìn)行相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和二次回路初步設(shè)計(jì)。內(nèi)容主要包括主變 壓器的保護(hù)方案設(shè)計(jì)及整定計(jì)算，母線保護(hù)的配置與整定計(jì)算，斷路器、隔離 開(kāi)關(guān)的控制及其操作回路設(shè)計(jì)，電壓互感器、電流互感器的配置與接線設(shè)計(jì)， 信號(hào)回路設(shè)計(jì)，避雷保護(hù)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置，微機(jī)型，二次回路，互感器 abstractabstract along

3、 with the rapid economic development, china power grid continues to expand the scale of 220 kv substation rising number of, and become the domestic power security of security, stability of the important part of transport. in order to ensure secure and stable operation of the grid, need to promote pr

4、oduction information automation and management modernization, in 220 kv substation construction and operation management of substation integrated automation degree of demand increased, in this type of microcomputer relay protection device plays an important role and significance, the microcomputer r

5、elay protection device can type in substation failures to adopt effective treatment. transformer substation of relay protection and the second circuit design is an important part of the substation design. the graduation design according to the original data and a part to provide the data and power s

6、upply system diagram 110 kv substations is a part for the corresponding relay protection design and the secondary circuit preliminary design. content mainly includes the main transformer protection scheme design and setting calculation, the bus protection configuration and setting calculation, circu

7、it breakers, isolating switch control and its operating circuit design, voltage transformer, current transformer configuration and wiring design, signal circuit design. key words: relay protection device, the microcomputer type, the secondary circuit, transformer 1 1 引言引言 電力事業(yè)的日益發(fā)展緊系著國(guó)計(jì)民生。它的發(fā)展水平和電氣的

8、程度，是衡 量一個(gè)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及其社會(huì)現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。 黨的十八大提出了全面完善建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)，從一定意義上講， 實(shí)現(xiàn)這個(gè)宏偉目標(biāo)，需要強(qiáng)有力的電力支撐，需要安全可靠的電力供應(yīng)，需要 優(yōu)質(zhì)高效的電力服務(wù)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成本專業(yè)所有課程后進(jìn)行的綜合能力 考核。通過(guò)對(duì)主接線的選擇及比較、負(fù)荷計(jì)算和主變壓器的選擇及短路電流的 計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇及校驗(yàn)、線路圖的繪制以及避雷器針高度的選擇等 步驟、最終確定了 220kv 變電站所需的主要電器設(shè)備、主接線圖以及變電站防 雷保護(hù)方案。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到了鞏固“發(fā)電廠電氣部分”課程的理論 知識(shí)，掌握變電站電氣部分和

9、防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，體驗(yàn)和鞏固我們所學(xué) 的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的水平和能力，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決與 本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力的目的。務(wù)求使 我們更加熟悉電氣主接線，電力系統(tǒng)的短路計(jì)算以及各種電力手冊(cè)及其電力專 業(yè)工具書(shū)的使用，掌握變電站電氣部分和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，并在設(shè)計(jì) 中增新、拓寬。提高專業(yè)知識(shí)，拓寬、提高專業(yè)知識(shí)，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)創(chuàng) 造型思維，提高專業(yè)技術(shù)水平和管理，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。 目錄目錄 摘要摘要.2 2 abstractabstract.3 3 1 1 引言引言.4 4 2 2電氣主接線的設(shè)計(jì)電氣主接線的設(shè)計(jì) 2.12.1

10、電氣主接線的概述電氣主接線的概述.7 7 2.22.2 電氣主接線的基本要求電氣主接線的基本要求.7 7 2.32.3 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則電氣主接線設(shè)計(jì)的原則.7 7 2.42.4 電氣主接線的方案選擇電氣主接線的方案選擇.7 7 3.3.主變壓器的選擇主變壓器的選擇 3.13.1 主變壓器的選擇原則主變壓器的選擇原則.8 8 3.3.2 2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇.8 8 3.3.3 3 主變壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇.8 8 4.4.電氣部分短路計(jì)算電氣部分短路計(jì)算 4.14.1 短路故障的危短路故障的危害害. .1010 4.24.2 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算

11、的目的.1010 4.34.3 電流計(jì)算的內(nèi)容電流計(jì)算的內(nèi)容.1111 4.44.4 短路電流計(jì)算方法短路電流計(jì)算方法.1111 4.54.5 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算. .11.11 5.5.互感的選擇互感的選擇 5.15.1 電流互感器的電流互感器的選選擇擇.1515 5.25.2 電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇.1919 6 6. .線路線路保保護(hù)護(hù) 6.6.1 1 輸配電線保護(hù)輸配電線保護(hù). .2121 6.6.2 2 線路末端短路電流線路末端短路電流 .2222 6.6.3 3 線路保護(hù)整定線路保護(hù)整定 .2424 7 7. .變壓器的保護(hù)變

12、壓器的保護(hù) 7.17.1 變壓器裝設(shè)的保護(hù)變壓器裝設(shè)的保護(hù) .2525 7.27.2 變壓器保護(hù)的整定方法變壓器保護(hù)的整定方法 .2626 7.37.3 變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 .2828 7.47.4 變壓器最大運(yùn)行方式下變壓器最大運(yùn)行方式下 1 11010k kv v 側(cè)的短路電流側(cè)的短路電流 .2828 7.57.5 縱差保護(hù)的整定計(jì)算縱差保護(hù)的整定計(jì)算 .3232 8.8.防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 8 8.1.1 避雷針避雷針.3535 8 8.2.2 避雷器避雷器.3636 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) 致謝致謝 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 附錄附錄 a a 2

13、2 電氣主接線的設(shè)計(jì)電氣主接線的設(shè)計(jì) 2.12.1 電氣主接線的概述 電氣主接線是由電氣設(shè)備通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能 的電路，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)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重 要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布 置、繼電保護(hù)、自動(dòng)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(jì)，必須綜合處理各個(gè)方面的因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較 后方可確定。 2.22.2 電氣主接線的基本要求電氣主接線的基本要求 對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈

14、活性和經(jīng)濟(jì)性三方 面。這三者是一個(gè)綜合概念，不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)其中的某一種特性，也不能忽略其 中的某一種特性。但根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對(duì)變電所主接 線的性能要求也不同的側(cè)重。 2.32.3 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、 政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈 活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資， 就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、實(shí)用、 經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 2.42.4 電氣主接線的電氣主接線的方案方案 2.1 接線

15、方案 方案 220kv110kv 主變臺(tái) 數(shù) 方案內(nèi)橋接線單母線 分段 2 單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€用分段斷路器進(jìn)行分段，對(duì)重要用戶尅有從 不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路 器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電； 3 變壓器的選擇變壓器的選擇 3.13.1 主變壓器的選擇原則主變壓器的選擇原則 主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確 定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 5-10 年發(fā)展規(guī)劃、輸送 功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合 分析和合理選擇。如果變壓

16、器容量選得過(guò)大、臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加投資，增大 占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得 過(guò)小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者會(huì)滿足不了變電站負(fù)荷的需 要，這在技術(shù)上是不合理的，因?yàn)槊壳叩陌l(fā)電設(shè)備投資遠(yuǎn)大于每千瓦變電設(shè) 備的投資。 3.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 1、對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電 所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 2、對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝 設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 3、對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器 的容量。 3.33.3 主變

17、壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇 (1)主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮 到遠(yuǎn)期 1020 年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相 結(jié)合。 (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(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有 重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)其過(guò) 負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所， 當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%80%。 (3)同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo) 準(zhǔn)化。主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇 (1)相數(shù) 容量

18、為 300mw 及以下機(jī)組單元接線的變壓器和 330kv 及以下電力系統(tǒng)中， 一般都應(yīng)選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)投資大，占地多，運(yùn)行損耗 也較大。同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。 (2)繞組數(shù)與結(jié)構(gòu) 電力變壓器按每相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁 結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。 在一發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于 3 臺(tái)，以免由于增加 了中壓側(cè)引線的構(gòu)架，造成布置的復(fù)雜和困難。 (3)繞組接線組別 變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則，不能并列運(yùn)行。 電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“y”和三角形“d” 。

19、 在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列以要求限制 3 次諧 波對(duì)電源等因素。根據(jù)以上原則，主變一般是 y，d11 常規(guī)接線。 (4)調(diào)壓方式 為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過(guò) 主變的分接開(kāi)關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電 壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無(wú)激磁調(diào)壓。另一種是帶 負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓。 通常，發(fā)電廠主變壓器中很少采用有載調(diào)壓。因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì) 磁來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，對(duì)于 220kv 及以上的降壓變壓器也僅在電網(wǎng)電壓有較大變 化的情況時(shí)使用，一般均采用無(wú)激磁調(diào)壓，分接頭的選擇依據(jù)具體情況定。 (

20、5)冷卻方式 電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、 強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。 主變壓器采用兩相接線，高壓側(cè) 220kv，低壓側(cè) 110kv，冷卻方式采用強(qiáng)迫 油循環(huán)風(fēng)冷卻，額定容量為 25000kva，臺(tái)數(shù)為 2 臺(tái)。 4 4 電氣部分短路計(jì)算電氣部分短路計(jì)算 4.14.1 短路故障的危害短路故障的危害 供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常 超過(guò)正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來(lái)以下嚴(yán)重后果： (1)短路電流的熱效應(yīng) 巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易 造

21、成設(shè)備過(guò)熱而損壞。 (2)短路電流的電動(dòng)力效應(yīng) 由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力。如果電動(dòng)力過(guò) 大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一 步擴(kuò)大。 (3)短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對(duì)用戶帶來(lái)很大影響。例如，異步電動(dòng)機(jī)的 電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變 暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。 (4)不對(duì)稱短路的磁效應(yīng) 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不對(duì)稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通 在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。 (5)短路時(shí)的停電事故 短路時(shí)會(huì)造成停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶

22、來(lái)?yè)p失。并且短路越靠近電源，停 電波及范圍越大。 (6)破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解 短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn)行的各發(fā)電廠之間失去同步， 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。 4.24.2 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算的目的 (1)電主接線比選 短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短 路電流措施等提供依據(jù)。 (2)選擇導(dǎo)體和電器 如選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器等。其中包括計(jì)算三相短路沖 擊電流、沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有 效值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)短路

23、 器的遮斷能力等。 (3)確定中性點(diǎn)接地方式 對(duì)于 35kv 、10kv 供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點(diǎn)接地方式。 (4)選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì) 算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況； 不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn) 行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算 兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。 4.34.3 短路電流計(jì)算的內(nèi)容短路電流計(jì)算的內(nèi)容 (1)短路點(diǎn)的選?。焊骷?jí)電壓母線、各級(jí)線路末端。 (2)短路時(shí)間的確

24、定：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，確定計(jì)算 短路電流的時(shí)間。 (3)短路電流的計(jì)算：最大運(yùn)行方式下最大短路電流；最小運(yùn)行方式下最小 短路電流；各級(jí)電壓中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相短路電流。計(jì)算的具體項(xiàng)目及其 計(jì)算條件，取決于計(jì)算短路電流的目的。 4.4 短路電流計(jì)算方法短路電流計(jì)算方法 供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時(shí)，要算出短路電流必須首先計(jì)算出短路點(diǎn)到電 源的回路總阻抗值。電路元件電氣參數(shù)的計(jì)算有兩種方法：標(biāo)幺值法和有名值 法。 1）標(biāo)幺值法 標(biāo)幺制是一種相對(duì)單位制，標(biāo)幺值是一個(gè)無(wú)單位的量，為任一參數(shù)對(duì)其基 準(zhǔn)值的比值。標(biāo)幺值法，就是將電路元件各參數(shù)均用標(biāo)幺值表示。由于電力系 統(tǒng)有多個(gè)電壓等級(jí)的

25、網(wǎng)絡(luò)組成，采用標(biāo)幺值法，可以省去不同電壓等級(jí)間電氣 參量的折算。在電壓系統(tǒng)中宜采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算。 2） 有名值法 有名值法就是以實(shí)際有名單位給出電路元件參數(shù)。這種方法通常用于 1kv 以下低壓供電系統(tǒng)短路電流的計(jì)算。 4.5 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算 短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值 短路電流的計(jì)算通常采用近似標(biāo)幺值計(jì)算。取110 b smw，各級(jí)基準(zhǔn)電壓 為平均額定電壓。 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算步驟 (1)計(jì)算各元件參數(shù)標(biāo)幺值，作出等值電路 前已選出了主變壓器（三繞組） ，其阻抗電壓百分， 計(jì)算每個(gè)繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)： 1(1 2)(3 1)(2 3) 11 (%)(23

26、 138)14 22 ssss vvvv 2(1 2)(2 3)(3 1) 11 (%)(238 13)9 22 ssss vvvv 3(2 3)(3 1)(1 2) 11 (%)(13823)1 22 ssss vvvv 取100 b smva, bav uu計(jì)算變壓器各繞組的標(biāo)么值 1 1 1 %10014100 0.0583 100240100240 s t v x 2 1 2 %1009100 0.0375 100240100240 s t v x 3 1 3 %1001100 0.0042 100240100240 s t v x 由于一期工程，只有兩臺(tái)主變運(yùn)行。所以，只需考慮 2

27、臺(tái)變壓器。 2 變的參數(shù)與 1 變的參數(shù)一致。 做出等值電路圖： （1）當(dāng)（f-1）點(diǎn)（220kv 母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算 i f (f-1) e x 圖 4-1 （f-1）點(diǎn)短路等值電路圖 1 55.6 0.018 f e i x 100 55.655.614 33230 b av s ika u 22.55 1435.7 shim ik ika 1.521.52 1421.28 sh iika (2)當(dāng)(f-2)點(diǎn)（110kv 母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算 (f-2) e x x x x x x x t2-1 t2-2 t1-1 t1-2 t e 圖 4-2（f-2）點(diǎn)短路等值電路圖 121 1

28、1 2 0.05830.00420.0541 tttt xxxx 12 / /0.0271 ttt xxx 1 0.0180.02710.0.0451 t xxx 1 22.17 e i x 100 22.1722.1711.13 33 115 b av s ika u 2.552.55 11.1328.38 sh iika 1.521.52 11.1317 sh iika (3)當(dāng)（f-3）點(diǎn)（110kv）母線短路時(shí)的計(jì)算 e x x x x x x x t2-1 t2-3 t1-1 t1-3 t e (f-3) 圖 4-3 （f-3）點(diǎn)短路等值電路圖 121 11 3 0.05830.03

29、750.0958 tttt xxxx 12 / /0.0479 ttt xxx 1 0.0180.04790.0659 t xxx 1 15.17 f e i x 100 15.1715.1723.68 337337 b s ika 2.552.5523.6860.38 sh iika 1.521.5223.6836 sh iika 表 4.1 短路電流表 計(jì)算參數(shù) 短路點(diǎn) 短路電流有名值 ka 短路電流有效值 ka 沖擊電流 ka 220kv1421.2835.7 110kv11.131728.38 5 5 互感器的選擇互感器的選擇 5.15.1 電流互感器的選擇電流互感器的選擇 電流互感器

30、的作用是將一次回路中的大電流轉(zhuǎn)換為 1a 或 5a 的小電流以滿 足繼電保護(hù)自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。 1）種類和型式的選擇 電流互感器根據(jù)使用環(huán)境可分為室內(nèi)式室外式,根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為瓷絕緣結(jié) 構(gòu)和樹(shù)脂澆注式結(jié)構(gòu)，根據(jù)一次線圈的型式又可分為線圈式和母線式單匝貫 穿式復(fù)匝貫穿式。 選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝方式選擇其型 式。 2）一次回路額定電壓的選擇 一次回路額定電壓 n u應(yīng)滿足： nns uu 3）一次額定電流的選擇 為確保所供儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工 作電流接近。 1.nlo m ii 4)準(zhǔn)確等級(jí) 先知道電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類型及對(duì)

31、準(zhǔn)確等級(jí)的要求，并 按準(zhǔn)確等級(jí)要求高的表計(jì)來(lái)選擇。電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)應(yīng)不小于二次側(cè)所接儀 表的準(zhǔn)確級(jí)。 5）二次負(fù)荷 22 () nnn sizva 式中， 22 () nnn sizva 2 222nn siz 6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行校驗(yàn),對(duì)于母 線從窗口穿過(guò)且無(wú)固定板的電流互感器可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。由同一相的電流相互 作用產(chǎn)生的內(nèi)部電動(dòng)力校驗(yàn)。 essh ii 外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)式： 2 0.5 0.173 alsh l fi a al f允許作用在電流互感器端部的最大機(jī)械力，由制造廠提供，n； l電流互感器出線端部至最近一個(gè)母線支持絕緣子之間的跨離

32、，m； a相間距離，m； 0.5系數(shù)，表示電流互感器瓷套端部?jī)H承受相鄰絕緣子跨距上短路電動(dòng)力 的一半。 若產(chǎn)品樣本未標(biāo)明出線端部的允許應(yīng)力 al f，而給出特定相間距離 40acm和出線端部至相鄰支持絕緣子的距離50lcm為基礎(chǔ)的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) es k時(shí)，則其 動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)式為 121 2 esnsh k k kii 1 k當(dāng)回路相間距離0.4am時(shí)， 1 1k ，當(dāng)相間距離0.4am時(shí) 1 0.4 a k ； 2 k當(dāng)電流互感器一次繞組出線端部至相鄰支持絕緣子的距離0.5lm時(shí) 2 1k ，當(dāng)0.5lm時(shí) 2 0.8k ，0.2lm時(shí)則 2 1.15k 。 當(dāng)電流互感器為瓷絕緣母線式時(shí)，產(chǎn)品樣

33、本一般給出電流互感器端部瓷帽 處的允許應(yīng)力值，則其動(dòng)穩(wěn)定可按下式校驗(yàn) 2 0.17 alsh l fi a a相間距離； l母線相互作用段的計(jì)算長(zhǎng)度， 12 ()/ 2lll,其中 1 l為電流互感器瓷 帽端至相鄰支持絕緣子的距離，m， 2 l為電流互感器兩端瓷帽的距離，m。 對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂澆注的母線式電流互感器如2lm型，可不校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定。 7）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 電流互感器的熱穩(wěn)定性一般用熱穩(wěn)定倍數(shù) ts k表示，一般是 1s 時(shí)間內(nèi)的熱 穩(wěn)定電流 ts i與其額定電流 2n i之比值。因此，電流互感器可根據(jù)下式校驗(yàn)熱穩(wěn) 定，即 22 1 () ntsi ikit ts k熱穩(wěn)定時(shí)間為 1s 時(shí)的電

34、流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)； 2n i電流互感器一次側(cè)的額定電流，a。 220kv 側(cè)電流互感器的選擇 變 220kv 側(cè) ct 的選擇 一次回路電壓：220 ng uukv 一次回路電流： 1. 661.33 nlo m iia 根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選220lcw 戶外支持式電流互感器，其參數(shù)如下： 表 5.1 lcw-220（4300/5）技術(shù)參數(shù) 二次負(fù)荷 準(zhǔn)確等級(jí) 10%倍 數(shù) 1s 熱 穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 0. 5 13 電流 互感器 型號(hào) 額定 電流 a 級(jí)次 組合 準(zhǔn) 確 級(jí) 次 二 次 負(fù) 荷 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) lcw- 220 1200/5d/d0.51. 2 4-1.

35、23 0 -6 0 -60 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 1 2 i2120060101.81()35.7 nessh kkaika 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2222 1 (i)(120060)5184()307.72(). ntsk kkasqkas 滿足熱穩(wěn)定要求。 綜上所述，所選220(4 300/5)lcw 滿足要求。 220kv 母聯(lián) ct： 由于 220kv 母聯(lián)與變高 220kv 側(cè)的運(yùn)行條件相應(yīng)，故同樣選用 lcw- 220（4300/5）型 ct。 110kv 側(cè)的電流互感器的選擇 主變中 110kv 的 ct 的選擇： 一次回路電壓：110 ng uukv 一次回路電流： 1. 1

36、322.66 nlo m iia 根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選 lb6110 戶外油浸式電流互感器，其參數(shù)如下： 表 5.2 lb6-110 技術(shù)參數(shù) 二次負(fù)荷 準(zhǔn)確等級(jí) 10%倍 數(shù) 1s 熱 穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 1310 p 電流 互感器 型號(hào) 額定 電流 a 級(jí)次 組合 準(zhǔn)確 級(jí)次 二 次 負(fù) 荷 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) lcw- 110 2000/ 5 10p/10p /10p/0. 2s 0.2s 10p 1. 2 2. 4 50-1545-11 5 - 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 1 2 i11528.38 nessh kkaika 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2222 1 ()452025(

37、). 200.68(). ntsk ikkasqkas滿足熱穩(wěn)定性要 求。綜上所述，所選的電流互感器 lb6-110 滿足動(dòng)熱穩(wěn)定性要求。 110kv 母聯(lián) ct 的選擇。 母聯(lián)的工作條件與變中 110kv ct 應(yīng)相同，所以同樣選擇 lb6-110 型 ct。 一次回路電壓：35 ng uuka 一次回路電流： 1. 1433.62 nlo m iia 由此得，初選 lb635 戶外油浸式電流互感器，其參數(shù)如下： 表 5.3 lb6-35 技術(shù)參數(shù) 準(zhǔn)確級(jí)組合額定二次負(fù)荷參數(shù) 設(shè)備 額定電 流比 a 1s/2s0. 5 10p 1 10p 2 1s 熱穩(wěn)定 電流 ka 動(dòng)穩(wěn)定電 流峰值 ka

38、 lb6 35 2000/50.5/10p1/10 p2 1. 6 1.61.240102 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 1 210260.38 nessh ikkaika 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 22222 1 ()401600()908.4() ntsi ikkasitkas 滿足熱穩(wěn)定要求 35kv 母聯(lián) ct 的選擇： 由于 10kv 母聯(lián)只在一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)才有大電流通過(guò)，與 10kv 母線側(cè)電流 互感器相同，所以同樣選擇戶 lb6-35 戶外油浸式電流互感器。 5.25.2 電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇 電壓互感器是把一次回路高電壓呀轉(zhuǎn)換為 100v 的電壓,以滿足繼電保護(hù) 自動(dòng)裝置和測(cè)量

39、儀表的要求。在并聯(lián)電容器裝置中，電壓互感器除作測(cè)量外， 還作為放電元件。 1）種類和型式選擇 應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇電壓互感器的種類和型式。620kv 屋內(nèi)互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹(shù)脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器； 35kv110kv 配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220kv 級(jí)以上的配電 裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿足要求，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查 和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的 單相電壓互感器。 2）額定電壓和電流的選擇 1 一次額定電壓 1nns uu 2 二次額定電壓：按下表進(jìn)行選擇 表 5.4 二次額定電壓 繞組

40、二次繞組二次輔助繞組 高壓側(cè)接入 方式 接于線電壓 上 接于相電壓 上 用于中性點(diǎn) 直接接地系 統(tǒng)中心 用于中性點(diǎn) 不接地或經(jīng) 消弧線圈接 地 二次額定電 壓 100100/3100100/3 3 準(zhǔn)確級(jí) 規(guī)程規(guī)定，用于變壓器，所用饋線，出線等回路中的電度表，供所有計(jì)算 電費(fèi)的電度表，其準(zhǔn)確等級(jí)要求為 0.5 級(jí)，供運(yùn)行監(jiān)視估算電能的電度表，功 率表和電壓繼電器等，期準(zhǔn)確等級(jí)要求一般為 1 級(jí)，在電壓二次回路上，同一 回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求等級(jí)高的儀表，確定為電壓 互感器工作的最高準(zhǔn)確等級(jí)。 4 電壓互感器的容量不小于二次側(cè)負(fù)荷的容量 22 22 211 (cos )(s

41、in ) n ss sss 1 s儀表的視在功率，va； 儀表的功率因數(shù)角。 220kv 母線設(shè)備電壓互感器的選擇 型式：采用電容式電壓互感器，作電壓，電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。 電壓：額定一次電壓： 12 220220 /3 nn ukvuv 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 0.5 級(jí)，查相關(guān)設(shè)計(jì) 手冊(cè)，選擇 pt 的型號(hào)：tyd220。 額定變比： 2200.1 / 0.1 33 kv 110kv 母線設(shè)備電壓互感器的選擇 型式：采用電容式式電壓互感器，作電壓、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。 電壓：額定一次電壓： 1 110 n ukv 2 110 3 n uv 準(zhǔn)確等級(jí)：用戶保護(hù)，測(cè)

42、量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 0.5 級(jí)。 選定 pt 的型號(hào)為：tyd110 額定變比為： 1100.1 / 0.1 33 kv 型式：采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu) pt，用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。 電壓：額定一次電壓： 12 100.1 nn ukvukv 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 0.5 級(jí)。 選定 pt 型號(hào)：jdjj35 額定變比為： 350.1 0.1 / 3 33 kv 6 6 線路保護(hù)線路保護(hù) 6.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，員常見(jiàn)同時(shí)也 是員危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路。在發(fā)生短路時(shí)可能

43、產(chǎn)生以下的后果： （1）通過(guò)故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。 （2）短路電流通過(guò)非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起它們的損 壞或縮短它們的使用壽命。 （3）電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響 工廠產(chǎn)品質(zhì)量。 （4）破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦 解。 故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。必須迅速而有選 擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。切除故 障的時(shí)間常常要求小到十分之幾甚至百分之兒秒，實(shí)踐證明只有在每個(gè)電氣元 件上裝設(shè)一種具有“繼電特性”的自動(dòng)裝置才有可能滿足這個(gè)要求。

44、 所謂繼電保護(hù)裝置，就是指能反映電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障 d6 不正常 運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是： （1）自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件 免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無(wú)故障部公迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。 （2）反映電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(例如有無(wú) 經(jīng)常值班人員)。而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速 動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要 的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。 電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。繼電保護(hù)的裝 設(shè)應(yīng)符合可靠性與安全

45、性、選擇性、速動(dòng)形四個(gè)基本要求。設(shè)計(jì)應(yīng)滿足繼電 保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程 （sdj683） ，但針對(duì)該區(qū)域變電站其自身的特 點(diǎn)，因此應(yīng)根據(jù)電纜系統(tǒng)的特點(diǎn)制定合理的保護(hù)方案，力求做到可靠、簡(jiǎn)單、 經(jīng)濟(jì)并適當(dāng)考慮電網(wǎng)的發(fā)展。 電路系統(tǒng)的電氣設(shè)備和線路應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)以及必要的輔助保護(hù)。 主保護(hù)能快速并有選擇地切除被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的故障。 后備保護(hù)在主保護(hù)或短路器拒動(dòng)時(shí)，切除故障。后備保護(hù)有分為近后 備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)兩種形式： 遠(yuǎn)后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)作時(shí)，由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí) 現(xiàn)后備。 近后備指當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)作時(shí)，由本設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備，當(dāng) 斷路器拒動(dòng)作時(shí)由斷路器失靈保

46、護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。 輔助保護(hù)當(dāng)需要另還切除線路故障或消除方向功率死區(qū)時(shí)可采用由電 流速斷保護(hù)構(gòu)成的輔助保護(hù)。 保護(hù)裝置的裝設(shè)原則： 1.當(dāng)被保護(hù)元件發(fā)生短路或是破壞系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作 于跳閘，當(dāng)發(fā)生不正常動(dòng)作時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)。 2.為保障系統(tǒng)非故障部分的正常供電，保護(hù)裝置應(yīng)以足夠小的動(dòng)作時(shí)限去 切除故障 3.系統(tǒng)故障時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)有選擇性地動(dòng)作于跳閘，在必須加速時(shí)，可無(wú)選 擇性地跳閘而由自動(dòng)重合閘裝置來(lái)糾正保護(hù)的無(wú)選擇性動(dòng)作。 4.滿足要求上述第二條原則或用作后備保護(hù)時(shí)，保護(hù)裝置容許帶有一定的 時(shí)限切除故障。 5.保護(hù)裝置所用的繼電器越少越好，并使其接線簡(jiǎn)單可靠。 6.保護(hù)裝置

47、電壓回路斷線時(shí)，如可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)作則應(yīng)裝設(shè)電壓 回路斷線監(jiān)視或閉鎖裝置。 7.在表示保護(hù)裝置動(dòng)作的出口上應(yīng)裝設(shè)信號(hào)繼電器。以利于運(yùn)行人員分析 和統(tǒng)計(jì)保護(hù)的動(dòng)作情況。 8.主保護(hù)裝置除了完成主保護(hù)任務(wù)外，如有可能還應(yīng)作為相鄰元件的后備 保護(hù)。 9.當(dāng)保護(hù)裝置因動(dòng)作原理不能起相鄰元件的后備保護(hù)作用時(shí)，應(yīng)在所有和 部分?jǐn)嗦菲魃涎b設(shè)單獨(dú)的后備保護(hù)。 10.為了起到相鄰元件的后備保護(hù)的作用而使保護(hù)裝置復(fù)雜化，或不能達(dá)到 完全的后備保護(hù)作用時(shí)，允許縮短后備范圍。 11.在實(shí)際可能出現(xiàn)最不利的運(yùn)行方式和故障類型下，保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的 靈敏系數(shù)； 對(duì)反應(yīng)電氣量上升的保護(hù)裝置： 保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù) 算值

48、短路故障參數(shù)的最小計(jì)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性 靈敏系數(shù) 對(duì)反應(yīng)電氣量下降的保護(hù)裝置： 算值短路故障參數(shù)的最大計(jì)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性 保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù) 靈敏系數(shù) 各種保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)滿足電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù) 規(guī)程 （sdj83）的規(guī)定。 12.保護(hù)裝置的靈敏性還應(yīng)該與相鄰設(shè)備或線路配合。 13.保護(hù)裝置所用電流互感器在最不利的條件下其誤差應(yīng)小于 10%。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù) 它的基本任務(wù)是： 1.當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅 速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力 系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本

49、身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng) 安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定 性等)。 2.反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維 護(hù)條件的不同(例如有無(wú)經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或 由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。 反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求: 1.可靠性是指保護(hù)該動(dòng)體時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作。不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。可靠 性是對(duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。 2.選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或 線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)

50、時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器 失靈保護(hù)切除故障。為保證對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi) 有配合要求的兩元件（如啟動(dòng)與跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件）的選擇性，其靈 敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下應(yīng)相互配合。 3.靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置 應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。繼電 保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常 的運(yùn)行維護(hù)和管理來(lái)保證。任何電力設(shè)備(線路、母線、變壓器等)都不允許在 無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。220kv 及以上電網(wǎng)的所有運(yùn)行設(shè)備都必須由兩套交、 直流輸入、輸出

51、回路相互獨(dú)立，并分別控制不同斷路器的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保 護(hù)。當(dāng)任一套繼電保護(hù)裝置或任一組斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，能由另一套繼電保護(hù) 裝置操作另一組斷路器切除故障。在所有情況下，要求這套繼電保護(hù)裝置和斷 路器所取的直流電源都經(jīng)由不同的熔斷器供電。 4.速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性， 減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用 電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。一般從裝設(shè)速動(dòng)保護(hù)(如高頻保護(hù)、差動(dòng)保 護(hù))、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用、減少繼電器固有動(dòng) 作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面入手來(lái)提高速動(dòng)性。 6.2 輸配電線保護(hù)輸配電線

52、保護(hù) 設(shè)計(jì)的線路保護(hù)應(yīng)滿足繼電保護(hù)和全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程sdj6-83 等有 關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。 輸電線路的主保護(hù)以動(dòng)作時(shí)間上劃分為全線瞬時(shí)動(dòng)作及按階梯時(shí)限特性動(dòng) 作兩類。當(dāng)要求對(duì)線路全線任何地點(diǎn)的任何故障均能瞬時(shí)具有選擇性切除時(shí)愛(ài) 用全線瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)作為主保護(hù)，例如各種反線路兩側(cè)電氣量變化從而實(shí)現(xiàn) 全線有選擇性動(dòng)作的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)允許線路一側(cè)以保護(hù)第二段時(shí)限切 除故障時(shí)，也可采用具有階梯時(shí)限特性的保護(hù)作為主保護(hù)，如距離保護(hù)，電流 保護(hù)等。送電線路的后備保護(hù)分為遠(yuǎn)后備和近后備兩類，一般采用遠(yuǎn)后備。 6.3 線路保護(hù)整定線路保護(hù)整定 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（段保護(hù)）： (3) .max 1.

53、2 26703204( ) oprelk ikia 校驗(yàn)： min 131337 14.44 20.423.2043 s op e lkm xi min 14.44 100%100%72.2% 20 l l (滿足要求) 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（段保護(hù)）： 3 .max 4.8 10 92.61( ) 30.95 cos30.95 0.9 35 l s p ia e .max 1.2 1.3 92.61170( ) 0.85 iii relss opl re kk iia k rel k可靠系數(shù)，取 1.2 est k自起動(dòng)系數(shù)，取 1.3 re k返回系數(shù)，取 0.85 校驗(yàn)： ( 2) . m

54、i n 2312. 5 13. 6 170 k seni i i op i k i 1.5 (符合要求) 7 7 變壓器的保護(hù)變壓器的保護(hù) 7.1 變壓器裝設(shè)保的護(hù)變壓器裝設(shè)保的護(hù) 變壓器裝設(shè)的保護(hù)種類 因變壓器的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)等一系列問(wèn)題，故變壓器一般裝設(shè)下列 繼電保護(hù)裝置： 變壓器油箱內(nèi)部故障和油面下降的瓦斯保護(hù)。容量為 800kva 及以上的油浸 式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)， 保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)作用于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變 壓器各電源側(cè)斷路器。容量為 400kva 及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，也應(yīng)裝設(shè) 瓦斯保護(hù)。 1.瓦

55、斯保護(hù)整定： (1) 一般氣體繼電器氣體容積整定范圍為 250-300 立方厘米，變壓器容積 在 1000kva 以上時(shí)，一般正常整定為 250 立方厘米，氣體容積整定值是利用調(diào) 節(jié)重錘的位置來(lái)改變的。 (2) 重瓦斯保護(hù)油流速度的整定 重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的油流速度整定范圍為 0.6-1.5m/s，再整定流速均以導(dǎo)油 管中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)管中油流速整定為 0.6-1.5m/s 時(shí)，保護(hù)反映內(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)油管 中油流速度約為 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(dòng)作， 故對(duì)本站的

56、主變的瓦斯保護(hù)可將油流速度整定在 1m/s 左右。 2.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) ：反映變壓器繞組和引出線相間短路及繞組匝間短路的縱 聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。 (1) 容量為 6300kva 以下的變壓器，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為變壓器相間 短路保護(hù)的主保護(hù)。 (2) 容量為 6300kva 以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主 保護(hù)而以過(guò)電流保護(hù)作為其后備保護(hù)。 (3) 后備保護(hù)。 過(guò)電流保護(hù)，用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮短路時(shí)可能出現(xiàn) 的過(guò)負(fù)荷。 復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）啟動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。 負(fù)序電流保護(hù)和單相式低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，用于 6300kva 及以上的 升壓變壓

57、器。 當(dāng)選擇以上保護(hù)靈敏性、選擇性不能滿足要求時(shí)，可選擇阻抗保護(hù)作后備 保護(hù)。 3.接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)。110kv 及以上中 性直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)反映外部接地短路的 變壓器零序電流保護(hù)。 4.過(guò)負(fù)荷保護(hù)。反映變壓器過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 7.2 變壓器保護(hù)的整定方法變壓器保護(hù)的整定方法 變壓器電流速斷保護(hù) 對(duì)于 2000-10000kva 及以下較小容量的變壓器，可采用電流速斷保護(hù)作變 壓器的主保護(hù)。電流速斷保護(hù)裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)，當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)不直接 接地系統(tǒng)時(shí)，電流速斷保護(hù)按兩相式接線；否則按三相式接線。為了提高保護(hù) 對(duì)變壓器高壓側(cè)

58、因出線接地故障的靈敏系數(shù)，可采用兩相三繼電器式接線。 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，由于變壓器的勵(lì)磁電流、 接線方式和電流互感器誤差等因素的影響，使差動(dòng)繼電器中有不平衡電流流過(guò)， 且這些不平衡電流遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)及線路差動(dòng)保護(hù)的大。因此，減小或消除不平衡 電流對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響是變壓器差動(dòng)保護(hù)中很重要的問(wèn)題之一。 規(guī)程中規(guī)定：對(duì)于 6.3kva 及以上廠用工作變和并行運(yùn)行的變壓器 10mva 及 以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，對(duì)于高壓側(cè)電 壓為 330kv 及以上變壓器，可裝設(shè)雙重的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)符合下列要求： 1.應(yīng)能躲過(guò)勵(lì)磁

59、涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流； 2.應(yīng)在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)不誤動(dòng)作； 3.差動(dòng)保護(hù)范圍應(yīng)包括變壓器套管及引出線，如不能包括引出線時(shí)，應(yīng)采 取快速切除故障的輔助措施。 變壓器縱差保護(hù)與發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)一樣也可以采用比率制動(dòng)或標(biāo)記制動(dòng)方 式達(dá)到外部短路不誤動(dòng)和內(nèi)部短路靈敏動(dòng)作的目的。但變壓器的縱差保護(hù)需考 慮以下問(wèn)題： 1.變壓器各側(cè)額定電壓和額定電流各不相同。因此，各測(cè)電流互感器的型 號(hào)、變比各不相同，所以各測(cè)電流的相位可能不一致，這樣使外部短路時(shí)不平 衡電流增大，所以變壓器的縱差保護(hù)的最大制動(dòng)系數(shù)比發(fā)電機(jī)的最大靈敏度相 對(duì)較低。 2.變壓器高壓繞組常有調(diào)壓分接頭，有的甚至還要求帶負(fù)荷調(diào)壓，使變壓

60、器的縱差保護(hù)已調(diào)整的二次電流又被破壞，不平衡電流增大，這使變壓器縱差 保護(hù)的最小動(dòng)作電流和制動(dòng)系數(shù)都要相對(duì)增大。 3.對(duì)于定子繞組的匝間短路，發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)完全無(wú)作用。變壓器繞組各 側(cè)的匝間短路，通過(guò)變壓器的鐵心耦合，改變了各測(cè)電流的大小和相位，使變 壓器的縱差保護(hù)對(duì)匝間短路有作用（匝間短路可視為變壓器的一個(gè)新繞組發(fā)生 端口短路） 。 4.無(wú)論變壓器繞組還是發(fā)電機(jī)定子繞組開(kāi)路故障，縱差保護(hù)均不能動(dòng)作。 變壓器依靠瓦斯或壓力保護(hù)來(lái)反應(yīng)。變壓器因?yàn)閯?lì)磁電流存在，增大縱差保護(hù) 的不平衡電流特別是在變壓器空載投入時(shí)，勵(lì)磁電流急劇增加至數(shù)十倍的額度 電流，如不特別考慮將會(huì)造成縱差保護(hù)誤動(dòng)作。 變壓器后備