110KV變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要 本次設(shè)計(jì)任務(wù)旨在體現(xiàn)對(duì)本專(zhuān)業(yè)各科知識(shí)的掌握程度，同時(shí)檢驗(yàn)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)結(jié)果。首先根據(jù)任務(wù)書(shū)上所給系統(tǒng)與線(xiàn)路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以及出線(xiàn)方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kv，35kv，10kv以及站用電的主接線(xiàn)，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，做出線(xiàn)路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線(xiàn)保護(hù)。從而完成了110kv電氣二次部分的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：變電所，二次系統(tǒng)

2、，自動(dòng)裝置，繼電保護(hù)。 abstractdesign the task this time is aim at intensity of mastering of every subject knowledge of this speciality reflecting, and of test this specialitys study result. first, analyze the tend of load department according to all parameter of load about system and circuit on task book. it

3、expounds the necessity to this situation from the rspect of increasing load. then through to the generalization of planning to build the transformer substation and the analysis of the load materials, safe, economy and dependability are considered, has confirmed the mainly wiring form of 110kv, 35kv,

4、 10kv. calculated and supplied power in the range and confirmed tv stations number of the main voltage transformer through load finally, capacity and type, capacity and type of using the voltage transformer stand surely at the same time, finally, the result of calculation of calculating that and sho

5、rt out according to the electric current of largest lasting job, make the circuit to protect, the voltage transformer is protected, the bus bar is protected, prevent the thunder from protecting. thus finished electric designs of the part two times of 110kv. key words：power system；short out in the el

6、ectric current；relay protection.- 37 -目錄摘要iabstractii目錄i1 引 言- 1 -2 變電所一次主接線(xiàn)設(shè)計(jì)- 2 -2.1設(shè)計(jì)原則- 2 -2.2設(shè)計(jì)要求- 2 -2.2.1 可靠性- 2 -2.2.2 靈活性- 2 -2.2.3 經(jīng)濟(jì)性- 3 -2.2.4 本設(shè)計(jì)配置- 3 -2.3主接線(xiàn)圖- 3 -3 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)- 4 -3.1 總則- 4 -3.2 一般規(guī)定- 4 -3.3 主變保護(hù)的說(shuō)明- 5 -3.3.1 變壓器的主要故障- 5 -3.3.2 本次設(shè)計(jì)中主變安裝的保護(hù)- 5 -3.4母線(xiàn)保護(hù)- 6 -3.4.1母線(xiàn)保護(hù)的原

7、則- 6 -3.4.2母線(xiàn)保護(hù)的分類(lèi)- 7 -3.5 斷路器失靈保護(hù)- 8 -3.6線(xiàn)路的保護(hù)裝置- 9 -3.6.1 110kv側(cè)線(xiàn)路保護(hù)- 9 -3.6.2 10-35kv側(cè)線(xiàn)路保護(hù)- 9 -3.7 安全自動(dòng)裝置- 11 -3.7.1 一般規(guī)定- 11 -3.7.2 自動(dòng)重合閘裝置（zch）- 11 -3.7.3 自動(dòng)電源投入裝置（bzt）- 11 -4 變壓器保護(hù)整定- 13 -4.1變壓器整定計(jì)算的一般原則- 13 -4.1.1 比率制動(dòng)量接入原則- 13 -4.1.2 確定最小動(dòng)作電流- 13 -4.1.3 拐點(diǎn)電流- 13 -4.1.4 制動(dòng)系數(shù)及制動(dòng)特性斜率m- 14 -4.1.

8、5 差動(dòng)速斷的整定- 17 -4.2 保護(hù)整定計(jì)算- 17 -4.2.1 計(jì)算各側(cè)一次電流- 17 -4.2.2 求出各繞組短路電壓- 18 -4.2.3 短路電流計(jì)算- 19 -4.2.4 確定最小動(dòng)作電流,采用經(jīng)驗(yàn)公式：- 20 -4.2.5 拐點(diǎn)電流：- 20 -4.2.6 制動(dòng)系數(shù)kzh及制動(dòng)特性斜率m- 20 -4.2.7 差動(dòng)速斷的整定(歸算到二次側(cè)),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：- 22 -5 斷路器的控制信號(hào)回路設(shè)計(jì)- 23 -5.1斷路器的控制類(lèi)型- 23 -5.2斷路器控制回路的基本要求- 23 -5.3斷路器的控制回路分析- 23 -5.4.1 斷路器的合閘操作- 24 -5.4.2

9、斷路器的分閘操作- 24 -5.4.3 斷路器操作的閉鎖回路- 24 -5.4.4防跳回路分析- 25 -6 隔離開(kāi)關(guān)的控制回路設(shè)計(jì)- 26 -6.1 隔離開(kāi)關(guān)作用- 26 -6.2 隔離開(kāi)關(guān)的操作方式- 26 -6.2.1 單相操作方式- 26 -6.2.2 三相電氣聯(lián)動(dòng)操作方式- 26 -6.3 輔助功能的設(shè)計(jì)- 27 -6.3.1隔離開(kāi)關(guān)的手動(dòng)操作- 27 -6.3.2 防誤控制- 27 -7 變電所公用部分設(shè)計(jì)- 29 -7.1電壓互感器回路- 29 -7.1.1 電壓互感器的分類(lèi)- 29 -7.1.3 電壓互感器的工作原理- 29 -7.1.4電壓互感器的配置要求- 30 -7.1.

10、5 電壓互感器回路圖- 31 -7.2直流系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)- 31 -7.2.1直流系統(tǒng)概述- 31 -7.2.2對(duì)直流系統(tǒng)的要求- 31 -總結(jié)- 33 -致 謝- 34 -參考文獻(xiàn)- 35 -附錄a1.1 變電所一次接線(xiàn)圖- 36 -附錄a1.2斷路器三相電氣聯(lián)動(dòng)操作方式圖- 37 -1 引 言本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文為大林110kv終端變電所二次部分設(shè)計(jì)，要求所設(shè)計(jì)的變電所能長(zhǎng)期可靠為其負(fù)荷供電。設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循國(guó)家的法律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法從全局出發(fā)，正確處理生產(chǎn)與生活、安全與經(jīng)濟(jì)等方面的關(guān)系，實(shí)行資源的綜合利用，節(jié)約能源和用地，對(duì)生產(chǎn)工藝、主要設(shè)

11、備和主體工程要做到可靠、適用、先進(jìn)。在上述原則基礎(chǔ)上，明確設(shè)計(jì)的目的，逐步完成主變的選擇、電氣主接線(xiàn)的擬定、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、高壓配電裝置的規(guī)劃、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)、繪制圖紙等主要工作，形成較為完整的論文。目前，電力技術(shù)已成為世界能源領(lǐng)域的主流技術(shù)，發(fā)電、輸電、配電技術(shù)的進(jìn)步，提高了供電的能力、質(zhì)量和可靠性，擴(kuò)大了電力應(yīng)用范圍，因此，變電所的合理設(shè)計(jì)也變得尤為重要。設(shè)計(jì)工作是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。做好設(shè)計(jì)工作，對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用和建成投產(chǎn)后的運(yùn)行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，起著決定性的作用。本論文即在遵循原則、合理規(guī)劃、反復(fù)校驗(yàn)的基礎(chǔ)上完成。2 變電所一次

12、主接線(xiàn)設(shè)計(jì)電氣主接線(xiàn)是滿(mǎn)足電能的生產(chǎn)、輸送和分配的需要，在對(duì)電氣主接線(xiàn)選擇原則的基礎(chǔ)上必須要滿(mǎn)足對(duì)電氣主接線(xiàn)的基本要求得以滿(mǎn)足。即：供電可靠性、靈活性、操作方便、安全、濟(jì)性等。下面就分別對(duì)電氣主接線(xiàn)的高壓側(cè)及低壓側(cè)主接線(xiàn)分別選擇，權(quán)衡幾種方案進(jìn)行比較，從而得出變電所的主接線(xiàn)設(shè)計(jì)。2.1設(shè)計(jì)原則(1)變電所的主接線(xiàn)應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿(mǎn)足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求。 （2) 當(dāng)能滿(mǎn)足運(yùn)行要求時(shí)，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少的接線(xiàn)，如橋形接線(xiàn)等。(3)當(dāng)?shù)貐^(qū)電力網(wǎng)或用戶(hù)不允許停電檢修線(xiàn)路斷路器時(shí)，采用單母線(xiàn)或分段單母線(xiàn)的配

13、電裝置中，可設(shè)置旁路母線(xiàn)。2.2設(shè)計(jì)要求2.2.1 可靠性(1)應(yīng)重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析。(2)主接線(xiàn)的可靠性包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。(3)主接線(xiàn)的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡(jiǎn)化接線(xiàn)。(4)要考慮所設(shè)計(jì)的變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。2.2.2 靈活性主接線(xiàn)的靈活性有以下幾方面的要求：(1) 調(diào)度要求，可以靈活的投入和切除變壓器、線(xiàn)路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下，檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。(2) 檢修要求，可以方便地停運(yùn)斷路器，母線(xiàn)及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修且不致

14、于影響對(duì)用戶(hù)的供電。2.2.3 經(jīng)濟(jì)性(1) 投資省主接線(xiàn)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器等一次設(shè)備。要能使斷電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。如能滿(mǎn)足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kv及以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易電器。(2) 占地面積小主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。(3) 電能損失小經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的種類(lèi)、容量和數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。2.2.4 本設(shè)計(jì)配置工程規(guī)模：該變電為110/38.5/10.5kv三級(jí)電壓，所內(nèi)裝設(shè)31.5mva及40mva主變

15、各一臺(tái)，2 回110kv架空進(jìn)線(xiàn)（lgj-150型，長(zhǎng)度一條為16.582km，一條為14.520km），4回35kv出線(xiàn)及8回10kv出線(xiàn)。變電所配有10kv無(wú)功補(bǔ)償裝置。主接線(xiàn)：110kv采用內(nèi)橋接線(xiàn)單段母線(xiàn)，35kv單母分段帶旁母，10kv單母分段。所用電配置：一臺(tái)由10kv母線(xiàn)接出，另一臺(tái)由35kv外來(lái)所用電取得。防雷與接地：對(duì)110kv進(jìn)線(xiàn)侵入雷電波的保護(hù)是在架空線(xiàn)首端裝一組避雷器，并配合進(jìn)線(xiàn)段上相應(yīng)的保護(hù)。主變中性點(diǎn)裝設(shè)一組避雷器及設(shè)間隙保護(hù)。35kv及10kv母線(xiàn)分別裝設(shè)避雷器作為出線(xiàn)侵入的雷電波保護(hù)。2.3主接線(xiàn)圖分析總結(jié)以上各因素，繪出主接線(xiàn)圖見(jiàn)附圖a1.13 繼電保護(hù)和自動(dòng)

16、裝置設(shè)計(jì)3.1 總則(1) 繼電保護(hù)和安全運(yùn)行的自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性的要求，當(dāng)確定其配電裝置和構(gòu)成方案時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)故障出現(xiàn)的概率和可能出現(xiàn)的結(jié)果電力系統(tǒng)近期發(fā)展的情況經(jīng)濟(jì)的合理性國(guó)內(nèi)、外的經(jīng)驗(yàn)(2) 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，它應(yīng)滿(mǎn)足電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和廠(chǎng)站主接線(xiàn)要求和廠(chǎng)站運(yùn)行方式的靈活性。3.2 一般規(guī)定（1） 電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線(xiàn)路，應(yīng)裝設(shè)在短路故障和異常運(yùn)行的保護(hù)裝置上，電力設(shè)備和線(xiàn)路故障和異常運(yùn)行裝置應(yīng)有主保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助設(shè)備；（2） 繼電器應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、速動(dòng)性、靈活性和選擇性；（3

17、） 制定保護(hù)配制方案時(shí)，對(duì)稀有故障，根據(jù)對(duì)電網(wǎng)影響程度和后果應(yīng)采取相應(yīng)措施，保護(hù)能按要求切除；(4) 在各保護(hù)裝置接于lh二次繞組本身時(shí)，應(yīng)考慮到既要消除死區(qū)，同時(shí)又要盡可能減輕本身故障所產(chǎn)生的影響；（5） 當(dāng)采用后備方式時(shí),變壓器或電抗器后面發(fā)生短路，以及在電路助增作用很大的相鄰線(xiàn)路上發(fā)生短路的情況下，如果為了滿(mǎn)足相鄰保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)的靈敏性的要求，將使保護(hù)過(guò)分復(fù)雜或在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)，可以縮小后備作用的范圍；（6）電力設(shè)備或電力網(wǎng)的保護(hù)裝置，除預(yù)先規(guī)定以外，都不允許系統(tǒng)因震蕩引起的誤動(dòng)作；（7） 正常情況下，當(dāng)電壓互感器的二次回路或其他故障能使保護(hù)誤動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)線(xiàn)路閉鎖或其他措施。3.3

18、主變保護(hù)的說(shuō)明主變是變電所中的核心元件，它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的后果同時(shí)大量的電力變壓器也是十分貴重的元件。因此，我們必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮性能良好的、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。3.3.1 變壓器的主要故障變壓器的內(nèi)部故障可分為油箱內(nèi)和油箱外故障兩種油箱內(nèi)故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心損耗等，油箱外故障，主要是套管和引出線(xiàn)上發(fā)生相間短路和接地短路。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起過(guò)電流和外部接地短路引起過(guò)電流和中性點(diǎn)過(guò)電壓；由于負(fù)荷超過(guò)額定容量引起過(guò)負(fù)荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。此外，對(duì)大容量的變壓器，由于

19、其額定工作時(shí)的磁通密度相當(dāng)接近于鐵心的飽和磁通密度，因此在過(guò)電壓或低頻率等異常運(yùn)行方式下，還會(huì)發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁故障。3.3.2 本次設(shè)計(jì)中主變安裝的保護(hù)（1）瓦斯保護(hù)根據(jù)電力變壓器規(guī)程在本次設(shè)計(jì)中考慮到若發(fā)生油箱內(nèi)部故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，將引起絕緣物質(zhì)的劇烈氣化，從而引起爆炸。將會(huì)造成巨大損失，因此在主變上必須裝有瓦斯保護(hù)，作為主變的主保護(hù)。輕、重瓦斯保護(hù)：能反應(yīng)鐵心內(nèi)部燒損，繞組內(nèi)部短路及斷線(xiàn)，絕緣逐漸劣化，油面下降等故障。不能反應(yīng)變壓器本體外的故障。也作為主保護(hù)。其中輕瓦斯保護(hù)作用于發(fā)信號(hào)，而重瓦斯保護(hù)作用于跳閘。（2）縱差保護(hù)根據(jù)電力變壓器規(guī)程，并列運(yùn)行的變壓器，容量為6300kva以上時(shí)

20、，單獨(dú)運(yùn)行的變壓器容量超過(guò)10000kva以上時(shí)，發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用工作變和企業(yè)中的重要變壓器，容量為6300kva以上時(shí)，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)?？v差保護(hù)的基本原理是反映被保護(hù)元件兩側(cè)電流的大小和相位關(guān)系的原理。它能夠判斷出故障點(diǎn)是在被保護(hù)設(shè)備上還是其他地方，它具有精確的選擇性。（3）過(guò)負(fù)荷保護(hù)根據(jù)電力變壓器規(guī)程，對(duì)400 kva以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)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(guò)負(fù)荷的情況，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，本次設(shè)計(jì)中的主變是31500kva和40000kva兩臺(tái)并列運(yùn)行，因此應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。（4）過(guò)電流保護(hù)根據(jù)電力變壓器規(guī)程，對(duì)于外邊相間短路引起的變壓器過(guò)電流，采用復(fù)合電壓起

21、動(dòng)過(guò)電流保護(hù)，它是低電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)的一個(gè)發(fā)展。當(dāng)發(fā)生各種不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，將出現(xiàn)負(fù)序電壓，其作用于此繼電器，則經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后繼電器動(dòng)作于跳閘。當(dāng)發(fā)生三相對(duì)稱(chēng)短路是時(shí)，在短路開(kāi)始瞬間也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)序電壓，此時(shí)保護(hù)裝置的動(dòng)作情況就相當(dāng)于低電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)。此保護(hù)具有靈敏系數(shù)高，動(dòng)作情況于接線(xiàn)方式無(wú)關(guān)。（5）零序電流保護(hù)：根據(jù)電力變壓器規(guī)程，110kv及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)獲三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備護(hù)。表2.1變壓器保護(hù)及其安裝位置保護(hù)類(lèi)型安裝位置瓦斯保護(hù)變壓器油枕和油箱間縱聯(lián)

22、差動(dòng)保護(hù)變壓器兩側(cè)過(guò)電流保護(hù)電源側(cè)零序電流保護(hù)變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)高壓側(cè)3.4母線(xiàn)保護(hù)母線(xiàn)是力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線(xiàn)發(fā)生故障，將使連接在母線(xiàn)上的所有元件停電。若在樞紐變電所母線(xiàn)上發(fā)生故障，甚至?xí)茣?huì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定，是事故進(jìn)一步擴(kuò)大，后果極為嚴(yán)重。3.4.1母線(xiàn)保護(hù)的原則根據(jù)電力變壓器規(guī)程，以下情況應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用母線(xiàn)保護(hù)：（1） 對(duì)發(fā)電廠(chǎng)和變電所的220-500kv電壓的母線(xiàn)，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇地切除故障的母線(xiàn)保護(hù)，并考慮實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化。（2） 110kv雙母線(xiàn)。（3） 110kv單母線(xiàn)，重要發(fā)電廠(chǎng)或110kv以上重要變電所的35-66kv母線(xiàn)，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求，需要快速切除母線(xiàn)

23、上的故障時(shí)。（4） 35-66kv電力網(wǎng)中主要變電所的35-66kv雙母線(xiàn)或分段但母線(xiàn)需要快速而有選擇地切除一段或一組母線(xiàn)上的故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電時(shí)。對(duì)發(fā)電廠(chǎng)和主要變電所的3-10kv分段母線(xiàn)及并列運(yùn)行的雙母線(xiàn)，一般可由發(fā)電機(jī)和變壓器的后備保護(hù)實(shí)現(xiàn)對(duì)母線(xiàn)的保護(hù)。下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用母線(xiàn)保護(hù)：需快速而有選擇地切除一段或一組母線(xiàn)上的故障，以保證發(fā)電廠(chǎng)及電力網(wǎng)安全運(yùn)行和重要負(fù)荷的可靠供電時(shí)；當(dāng)線(xiàn)路斷路器不允許切除線(xiàn)路電抗器前的短路時(shí)。對(duì)母線(xiàn)保護(hù)的要求是：必須快速有選擇地切除故障母線(xiàn)；應(yīng)能可靠方便地適應(yīng)母線(xiàn)運(yùn)行方式的變化；接線(xiàn)盡量簡(jiǎn)化。母線(xiàn)保護(hù)的接線(xiàn)方式，對(duì)于中性電直接接地系統(tǒng)，為

24、反映相間短路和單相接地?cái)嗦罚璨捎萌嗍浇泳€(xiàn)；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路，可采用兩相式接線(xiàn)。母線(xiàn)保護(hù)大多采用差動(dòng)保護(hù)原理構(gòu)成，動(dòng)作后跳開(kāi)連接在該母線(xiàn)上的所有斷路器。3.4.2母線(xiàn)保護(hù)的分類(lèi)按構(gòu)成原理的不同，母線(xiàn)保護(hù)主要分類(lèi)如下。（1）完全電流差動(dòng)母線(xiàn)保護(hù)即在母線(xiàn)所有連接元件中裝設(shè)具有相同變比和特性的電流互感器，將他們的二次線(xiàn)圈同極性連接在一起，然后接入電流型差動(dòng)繼電器，此類(lèi)保護(hù)要求電流互感器和電流繼電器的內(nèi)主抗要小，否則會(huì)造成外部故障時(shí)保護(hù)的誤動(dòng)作。故該類(lèi)保護(hù)又稱(chēng)的阻抗式母差保護(hù)。完全電流差動(dòng)母線(xiàn)保護(hù)的原理，與線(xiàn)路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)十分相似，兩種保護(hù)只是被保護(hù)的對(duì)象不同而已。（2） 電

25、壓差動(dòng)母線(xiàn)保護(hù)若將電流型差動(dòng)繼電器換成內(nèi)阻很高，約2.57.5的電壓繼電器，即構(gòu)成電壓差動(dòng)母線(xiàn)保護(hù)也稱(chēng)作高阻抗式母差保護(hù)。這種保護(hù)實(shí)際上是利用差動(dòng)回路阻抗變化的特征，有效地防止區(qū)外斷路因電流互感器嚴(yán)重飽和造成保護(hù)誤動(dòng)作。這種保護(hù)方式接線(xiàn)簡(jiǎn)單、動(dòng)作速度快，適用于外部短路電流大、電流互感器鐵芯易于飽和的場(chǎng)合，國(guó)內(nèi)已在推廣使用。（3） 具有比率制動(dòng)特性的電流差動(dòng)母線(xiàn)保護(hù)這種保護(hù)，因差動(dòng)回路總電阻約200，故又稱(chēng)作中阻抗式母差保護(hù)。他與低、高阻抗式母差保護(hù)相比具有下列有點(diǎn)（1） 外部斷路時(shí)的不平衡電流；（2） 防止內(nèi)部短路時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)電壓；（3） 采用比率制動(dòng)特性保證了動(dòng)作的選擇性并提高了母線(xiàn)故障動(dòng)

26、作的靈敏性。3.5 斷路器失靈保護(hù)高壓電網(wǎng)的保護(hù)裝置和斷路器都應(yīng)采取一定的后備保護(hù)，以便在保護(hù)裝置拒動(dòng)或斷路器失靈時(shí)，仍能可靠切除故障。對(duì)于重要的20kv以及上主干線(xiàn)路，針對(duì)保護(hù)舉動(dòng)通常裝設(shè)兩套主保護(hù)；針對(duì)斷路器拒動(dòng)即斷路器失靈，則裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。在220500kv電力網(wǎng)中，以及110kv電力網(wǎng)的個(gè)別重要部分，可按下列規(guī)定裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)：（1） 線(xiàn)路保護(hù)采用近后備方式，對(duì)220500kv分相操作的斷路器，可只考慮斷路器單相拒動(dòng)的情況。（2） 線(xiàn)路保護(hù)采用近后備方式，如果有其他線(xiàn)路或變壓器的后備保護(hù)切除故障將擴(kuò)大停電范圍，并引起嚴(yán)重后果時(shí)。（3） 如斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障，不能由

27、該回路主保護(hù)切除，而有其他線(xiàn)路和變壓器后備保護(hù)切除將擴(kuò)大停電范圍，并造成嚴(yán)重后果時(shí)。斷路器失靈保護(hù)主要由啟動(dòng)元件、時(shí)間元件、閉鎖元件和出口回路組成。為了提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性，啟動(dòng)元件必須同時(shí)具備兩個(gè)條件才能啟動(dòng)。其中：（1） 故障元件的保護(hù)出口機(jī)電器動(dòng)作后不返回；（2） 在故障保護(hù)元件的保護(hù)范圍內(nèi)斷路依然存在，即失靈判別元件啟動(dòng)。當(dāng)母線(xiàn)上連接元件較多時(shí)，失靈判別元件可采用檢查母線(xiàn)電壓的低電壓繼電器，動(dòng)作電壓按最大運(yùn)行方式下線(xiàn)路末端斷路時(shí)保護(hù)應(yīng)有足夠的靈敏性整定；當(dāng)母線(xiàn)上連接元件較少時(shí)，可采用檢查故障電流的電流繼電器，動(dòng)作電流在滿(mǎn)足靈敏性的情況下，應(yīng)盡可能大于負(fù)荷電流。由于斷路器失靈保護(hù)的時(shí)間元

28、件在其他保護(hù)動(dòng)作后才開(kāi)始計(jì)時(shí)，動(dòng)作延時(shí)按躲過(guò)斷路器的跳閘時(shí)間與保護(hù)的返回時(shí)間之和整定，通常取0.30.5s，當(dāng)采用單線(xiàn)分段或雙母線(xiàn)時(shí)，延時(shí)可分兩段，第一段以短時(shí)限動(dòng)作與分段斷路器或母聯(lián)斷路器；第二段在經(jīng)一時(shí)限動(dòng)作跳開(kāi)有電源的出線(xiàn)斷路器。3.6線(xiàn)路的保護(hù)裝置3.6.1 110kv側(cè)線(xiàn)路保護(hù)（1）配置原則繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程規(guī)定：110-220kv直接接地電力網(wǎng)的線(xiàn)路，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)裝置，雙側(cè)電源線(xiàn)路宜裝設(shè)階段式距離保護(hù)。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程規(guī)定：110220kv電網(wǎng)的線(xiàn)路上，應(yīng)裝設(shè)線(xiàn)路快速動(dòng)作的高頻保護(hù)作為主保護(hù)，距離保護(hù)作為后備保護(hù)。當(dāng)線(xiàn)路上發(fā)生故障時(shí)，如不能全線(xiàn)

29、快速的切除故障；則系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行將遭到破壞。在雙側(cè)電源線(xiàn)路上，如果要求全線(xiàn)速動(dòng)切除故障時(shí)。（2）110kv線(xiàn)路的接地保護(hù) 宜裝設(shè)帶方向和不帶方向的階段式零序電流保護(hù)。 對(duì)某出線(xiàn)路，如方向性的接地距離保護(hù)可以明顯改善整個(gè)電力網(wǎng)接地保護(hù)的性能時(shí)，可裝設(shè)接地距離保護(hù)并輔之以階段式零序電流。 正常運(yùn)行方式下保護(hù)安裝處短路，電流速斷保護(hù)有1.2以上靈敏度時(shí)，則可裝設(shè)此相保護(hù)。 高頻保護(hù)：采用相差高頻保護(hù)相差高頻保護(hù)適用于200km以?xún)?nèi)的110220kv輸電線(xiàn)路。主要優(yōu)點(diǎn)：相差高頻保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作，所以無(wú)需加非全相的閉鎖裝置，簡(jiǎn)化接線(xiàn)，同時(shí)在系統(tǒng)振蕩過(guò)程中，被保護(hù)線(xiàn)路內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，相差高頻保

30、護(hù)瞬時(shí)的切除故障。高頻保護(hù)工作狀態(tài)不受電壓回路斷線(xiàn)影響，測(cè)量元件均應(yīng)反應(yīng)電流量無(wú)電壓回路。經(jīng)過(guò)以上分析確定220kv線(xiàn)路保護(hù)。主保護(hù)：高頻保護(hù)。后備保護(hù)：三段式距離保護(hù)。接地保護(hù)：零序、段保護(hù)。3.6.2 10-35kv側(cè)線(xiàn)路保護(hù)并列運(yùn)行的平行線(xiàn)路，可裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)方向保護(hù)或電流平衡保護(hù)作為主保護(hù)，主保護(hù)：電流平衡保護(hù)。距離平衡保護(hù)作為后備保護(hù)。主保護(hù)可以選用橫聯(lián)差動(dòng)方向保護(hù)有相繼動(dòng)作區(qū)和死區(qū)，而電流平衡保護(hù)只有相繼動(dòng)作無(wú)死區(qū)，并且相繼動(dòng)作區(qū)比橫差動(dòng)保護(hù)小，而且動(dòng)作迅速，靈敏度足夠大，并且接線(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是只能應(yīng)用于有電源的一側(cè)的雙回路上，在無(wú)源的一側(cè)不能采用，這一缺點(diǎn)對(duì)本設(shè)計(jì)不產(chǎn)生影響，

31、因此主保護(hù)采用電流平衡保護(hù)。綜上述分析，31.5kv側(cè)線(xiàn)路保護(hù)為：主保護(hù)：電流平衡保護(hù)。后備保護(hù)：距離保護(hù)。10kv側(cè)線(xiàn)路保護(hù)如下表所示表2.2變電所繼電保護(hù)配置一覽表變壓器保護(hù)主保護(hù)瓦斯保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)過(guò)電流保護(hù)零序電流保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)母線(xiàn)保護(hù)110kv側(cè)母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)31.5kv側(cè)母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)10kv側(cè)母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)線(xiàn)路保護(hù)110kv側(cè)主保護(hù)高頻差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)三段式距離保護(hù)接地保護(hù)零序、段電流保護(hù)31.5kv側(cè)主保護(hù)電流平衡保護(hù)后備保護(hù)三段式距離保護(hù)10kv側(cè)主保護(hù)電流平衡保護(hù)3.7 安全自動(dòng)裝置3.7.1 一般規(guī)定（1） 在電力系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)安全自動(dòng)裝置

32、，以防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞或事故擴(kuò)大，造成大面積停電，或?qū)χ匾脩?hù)的供電長(zhǎng)時(shí)間中斷。（2） 電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置，是指在電力網(wǎng)中發(fā)生故障或異常運(yùn)行時(shí)，起控制作用的自動(dòng)裝置。（3） 安全自動(dòng)裝置因滿(mǎn)足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。3.7.2 自動(dòng)重合閘裝置（zch）基本要求：（1） 手動(dòng)或遙控?cái)嗦菲鲾嚅_(kāi)，自動(dòng)重合閘裝置都不應(yīng)動(dòng)作；（2） 當(dāng)斷路器處于不允許實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘的不正常狀態(tài)，或系統(tǒng)頻率降自動(dòng)減負(fù)荷將斷路器跳閘時(shí)，自動(dòng)將其閉鎖；（3）采用控制開(kāi)關(guān)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)原理起動(dòng)zch；（4） 自動(dòng)重合閘裝置與繼電保護(hù)相配合；（5） 自動(dòng)重合閘動(dòng)作后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次動(dòng)作；（6） 在

33、兩側(cè)電源供電線(xiàn)路上采用自動(dòng)重合閘應(yīng)考慮同步問(wèn)題。（7） 3kv及以上的架空線(xiàn)路和電纜與架空混合線(xiàn)路,在具有斷路器的條件下，如用電設(shè)備允許且無(wú)備用電源自動(dòng)投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；（8） 旁路斷路器和母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器或分段短路器，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；（9） 低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；（10） 必要時(shí)母線(xiàn)故障可采用母線(xiàn)自動(dòng)重合閘裝置。其中110kv及以下采用三相一次重合閘方式。3.7.3 自動(dòng)電源投入裝置（bzt）備用電源自動(dòng)投入裝置保證廠(chǎng)用電的可靠供電，因此對(duì)其有以下基本要求：（1） 只有當(dāng)工作電源斷開(kāi)以后，備用電源才能投入；（2） 工作母線(xiàn)上不論何種原因失電后bzt

34、都應(yīng)動(dòng)作；（3） 備用電源自動(dòng)投入裝置的動(dòng)作時(shí)間要盡可能的短；（4） 當(dāng)備用電源無(wú)電壓時(shí)，bzt裝置不應(yīng)動(dòng)作 。為了保證電力系統(tǒng)的安全，穩(wěn)定運(yùn)行，需要配置繼電保護(hù)，而且繼電保護(hù)的配置要滿(mǎn)足電氣主接線(xiàn)的要求，確定主接線(xiàn)時(shí)也應(yīng)與繼電保護(hù)統(tǒng)籌考慮，繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿(mǎn)足快速性、選擇性、可靠性和靈敏性的要求。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。當(dāng)確定其配置和構(gòu)成方案時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面：（1） 電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)。（2） 故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果。（3） 電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況。（4） 經(jīng)濟(jì)上的合理性。4 變壓器保護(hù)整定4.1變壓器整定計(jì)算的一般

35、原則4.1.1 比率制動(dòng)量接入原則（1）單側(cè)電源的雙繞組變壓器，比例制動(dòng)線(xiàn)圈接于負(fù)荷側(cè)差動(dòng)臂中。（2）雙側(cè)電源的雙繞組變壓器，比例制動(dòng)線(xiàn)圈分別接于兩個(gè)差動(dòng)臂中。（3）單側(cè)電源的三繞組變壓器，比例制動(dòng)線(xiàn)圈分別接于兩個(gè)受電側(cè)差動(dòng)臂中。（4）雙側(cè)電源的三繞組變壓器，比例制動(dòng)線(xiàn)圈分別接于受電側(cè)和小電源側(cè)的差動(dòng)臂中。（5）多側(cè)電源的三繞組變壓器，比例制動(dòng)線(xiàn)圈可采用四側(cè)制動(dòng)方案。（6）本站變壓器為單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，比例制動(dòng)及二次諧波制動(dòng)縱差保護(hù)回路如圖5。繼電器動(dòng)作條件：輔助自耦變流器taa：用于平衡各側(cè)ta計(jì)算變比與實(shí)際變比不同誤差4.1.2 確定最小動(dòng)作電流躲過(guò)正常（負(fù)荷）運(yùn)行時(shí)的最大不平衡

36、電流 （：額定電流下ta的比值誤差；：調(diào)整分接頭的相對(duì)誤差；：taa變比不完全吻合產(chǎn)生的相對(duì)誤差）可實(shí)測(cè)而得，也可用經(jīng)驗(yàn)公式：例如取4.1.3 拐點(diǎn)電流拐點(diǎn)電流 例如取其中：正常（負(fù)荷）運(yùn)行時(shí)的制動(dòng)電流，對(duì)三繞組變壓器應(yīng)考慮可能出現(xiàn)的制動(dòng)作用最小的情況最小制動(dòng)磁勢(shì)， 則正常運(yùn)行時(shí)的制動(dòng)電流 ，拐點(diǎn)電流4.1.4 制動(dòng)系數(shù)及制動(dòng)特性斜率m（1）對(duì)雙繞組變壓器：外部最大短路時(shí)最大不平衡電流：ta的同型系數(shù)（不同型取1；同型取0.5）：非周期分量影響系數(shù)（對(duì)bch型和比例制動(dòng)型繼電器，取1）：ta的比值誤差，取10%（即0.1）：有載調(diào)整分接頭的相對(duì)誤差，取總調(diào)壓范圍的一半：taa變比不完全吻合產(chǎn)生

37、的相對(duì)誤差，一般取0.05：外部短路的最大短路電流此時(shí)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)，即：（可靠系數(shù)取1.3）此時(shí)的制動(dòng)電流 制動(dòng)系數(shù) 制動(dòng)特性曲線(xiàn)過(guò)( , )點(diǎn)（2）對(duì)三繞組變壓器：某側(cè)外部最大短路時(shí)最大不平衡電流：靠短路點(diǎn)側(cè)的短路電流，：流過(guò)高、中壓側(cè)（調(diào)壓側(cè)）的短路電流，：流過(guò)非靠近短路點(diǎn)的另外兩側(cè)i，ii側(cè)的短路電流動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)，即： （可靠系數(shù)取1.3）求出此時(shí)的制動(dòng)電流（與制動(dòng)回路接線(xiàn)方式有關(guān)）此時(shí)的制動(dòng)系數(shù)分別計(jì)算高、中、低壓三側(cè)外部短路后分別得到三點(diǎn)：( , )，( , )，( , )制動(dòng)特性曲線(xiàn)過(guò)其中一點(diǎn)( , )，并位于另外兩點(diǎn)的上方。對(duì)本站三繞組變壓器：高壓側(cè)點(diǎn)短路：（：基本側(cè)電壓等

38、級(jí)的平均電壓）制動(dòng)磁勢(shì)為：制動(dòng)電流 得到點(diǎn)：( , )中壓側(cè)d2點(diǎn)短路：制動(dòng)磁勢(shì)為：制動(dòng)電流: 得到點(diǎn)：( , )低壓側(cè)d3點(diǎn)短路：制動(dòng)磁勢(shì)為：制動(dòng)電流 得到點(diǎn)：( , )制動(dòng)特性曲線(xiàn)過(guò)三點(diǎn)中的一點(diǎn)( , )，并位于另外兩點(diǎn)的上方。該制動(dòng)特性曲線(xiàn)的斜率為：4.1.5 差動(dòng)速斷的整定躲過(guò)勵(lì)磁涌流及外部短路的最大不平衡電流原則：經(jīng)驗(yàn)公式：4.2 保護(hù)整定計(jì)算4.2.1 計(jì)算各側(cè)一次電流計(jì)算各側(cè)一次額定電流、ta變比、二次額定電流如表4.1表4.1 一、二次側(cè)額定電流，ta、taa變比相關(guān)計(jì)算公式 名稱(chēng)各側(cè)數(shù)據(jù)ue(kv)10（側(cè)）35（y側(cè)）110（y0側(cè)）ie1(a)se / (10)se /

39、(35)se / (110)ta接法yta實(shí)際比nlnl()nl.js選nl(且)nl.js選nl(且)nl.jsie2(a)ie1 / nlie1 / nlie1 / nlta變比ie2 / ie2.minie2 / ie2.minie2 / ie2.min代入數(shù)據(jù)得表4.2表4.2 計(jì)算所求變壓器各側(cè)數(shù)據(jù)名稱(chēng)各側(cè)數(shù)據(jù)ue(kv)10（側(cè)）35（y側(cè)）110（y0側(cè)）ie1(a)1818.7519.6165.3ta接法yta計(jì)算變比nl.js363.74179.957.3ta實(shí)際變比nl2000/5=4001000/5=200300/5=60ie2(a)4.552.602.76ta變比1.7

40、511.06選ie2最小側(cè)為基本側(cè)（該側(cè)不需加裝taa），另外兩側(cè)加裝自耦變流器ta本站變壓器的35kv側(cè)ie2最小，故以35kv側(cè)為基本側(cè)。4.2.2 求出各繞組短路電壓由變壓器各繞組兩兩之間的短路電壓 、 求出各繞組短路電壓。假定：高壓側(cè)1 中壓側(cè)2 低壓側(cè)3高壓側(cè)繞組短路電壓：中壓側(cè)繞組短路電壓：低壓側(cè)繞組短路電壓：4.2.3 短路電流計(jì)算圖4.1路電流計(jì)算等值電路35kv側(cè)d2點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)35kv側(cè)的短路電流計(jì)算：10kv側(cè)d3點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)10kv側(cè)的短路電流計(jì)算：4.2.4 確定最小動(dòng)作電流,采用經(jīng)驗(yàn)公式：4.2.5 拐點(diǎn)電流：4.2.6 制動(dòng)系數(shù)kzh及制動(dòng)特性斜率m （1）35k

41、v側(cè)外部短路時(shí)，最大不平衡電流：動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò), 即：此時(shí)的制動(dòng)電流：此時(shí)的制動(dòng)系數(shù): 可得點(diǎn):（6.6 5.99）（2）10kv側(cè)外部短路時(shí)，最大不平衡電流：動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò), 即：此時(shí)的制動(dòng)電流：此時(shí)的制動(dòng)系數(shù)：可得點(diǎn):（8.5 2.17）制動(dòng)特性曲線(xiàn)過(guò)兩點(diǎn)中的一點(diǎn)（6.6 5.99），并位于另一點(diǎn)（8.5 2.17）的上方，其斜率：經(jīng)計(jì)算所求得制動(dòng)特性圖如下圖4.2所求變壓器縱差保護(hù)比例制動(dòng)特性vvi 4.2.7 差動(dòng)速斷的整定(歸算到二次側(cè)),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：5 斷路器的控制信號(hào)回路設(shè)計(jì)5.1斷路器的控制類(lèi)型（1）按控制方式分為一對(duì)一控制和一對(duì)多控制（2）按操作電源分為強(qiáng)電控制和弱電控制按

42、控制（3）地點(diǎn)分為遠(yuǎn)程控制和就地控制5.2斷路器控制回路的基本要求（1）斷路器操作機(jī)構(gòu)中的合、跳閘線(xiàn)圈是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的，故在合、跳閘完成后應(yīng)自動(dòng)解除命令脈沖，切斷合、跳閘回路，以防合、跳閘線(xiàn)圈長(zhǎng)時(shí)間通電。（2）合、跳閘電流脈沖一般應(yīng)直接作用于斷路器的合、跳閘線(xiàn)圈，但對(duì)電磁操作機(jī)構(gòu)，合閘線(xiàn)圈電流很大（35250a左右），須通過(guò)合閘接觸器接通合閘線(xiàn)圈。（3）無(wú)論斷路器是否帶有機(jī)械閉鎖，都應(yīng)具有防止多次合、跳閘的電氣防跳措施。（4）斷路器既可利用控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)跳閘與合閘，又可由繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置自動(dòng)跳閘與合閘。（5）應(yīng)能監(jiān)視控制電源及合、跳回路的完好性；應(yīng)對(duì)二次回路短路或負(fù)荷進(jìn)行保護(hù)。（6）應(yīng)有

43、反映斷路器狀態(tài)的位置信號(hào)和自動(dòng)合、跳閘的不同的顯示信號(hào)。（7）對(duì)于采用氣壓、液壓和彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器，應(yīng)有壓力是否正常、彈簧是否拉緊到位的監(jiān)視回路和閉鎖回路。（8）對(duì)于分相操作的斷路器，應(yīng)有監(jiān)視三相位置是否一致的措施。（9）接線(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，使用電纜芯數(shù)應(yīng)盡量少。5.3斷路器的控制回路分析斷路器的控制回路主要包括斷路器的跳、合閘操作以及相關(guān)閉鎖 回路。一個(gè)完整的斷路器控制回路由微機(jī)測(cè)控、操作把手、切換把手、 操作箱和斷路器機(jī)構(gòu)箱組成。 按照不同的分類(lèi)方法，斷路器的操作類(lèi)型也分為兩種：按照操作命令的來(lái)源不同分為手動(dòng)操作和自動(dòng)操作（分清這兩種類(lèi)別對(duì)備自投 裝置是至關(guān)重要的）按照操作地點(diǎn)的不同分為遠(yuǎn)

44、方操作和就地操作。就地操作必然是手動(dòng)操作，遠(yuǎn)方操作有可能是手動(dòng)操作，也可能是自動(dòng)操作。 另 ： 就 地是一個(gè)相對(duì)的概念，它的基準(zhǔn)點(diǎn)在遠(yuǎn)方/就地切 換手所安裝的那個(gè)位置。在110kv斷路器的操作回路中，一般有兩個(gè)切換把手，一個(gè)安裝在微機(jī)測(cè)控屏，一個(gè)安裝在斷路器機(jī)構(gòu)箱。對(duì)微機(jī)測(cè)控屏的切換把手qk而言，使用微機(jī)測(cè)控屏上的操作把手kk進(jìn)行操作屬于就地，來(lái)自綜自后臺(tái)或集控站通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)系傳來(lái)的操 作命令都屬于遠(yuǎn)方 對(duì)機(jī)構(gòu)箱的切換把手43lr而言，在機(jī)構(gòu)箱使 用操作按鈕進(jìn)行操作屬于就地 ，一切來(lái)自主控室的操作命令都屬 于遠(yuǎn)方。簡(jiǎn)單地講，切換把手與操作把手（按鈕）必然是結(jié)合使 用的，某個(gè)切換把手配套的操作把手的

45、操作屬于就地，其余的操 作類(lèi)型都屬于遠(yuǎn)方。例如，使用kk 進(jìn)行操作時(shí)，對(duì)qk屬于就 地 ，對(duì)43lr則屬于遠(yuǎn)方。 5.4.1 斷路器的合閘操作斷路器的合閘操作分為手動(dòng)合閘和自動(dòng)合閘兩種。手動(dòng)合閘包 括：利用綜自后臺(tái)（或在集控站利用遠(yuǎn)動(dòng)系 ）合閘、在微機(jī)測(cè)控屏 合閘、在斷路器機(jī)構(gòu)箱合閘 自動(dòng)合閘包括：重合閘、自動(dòng)裝置（備 自投裝置等自動(dòng)裝置動(dòng)作）合閘。5.4.2 斷路器的分閘操作斷路器的跳閘操作分為手動(dòng)跳閘和自動(dòng)跳閘兩種。手動(dòng)跳閘包括利用綜自后臺(tái)（或在集控站利用遠(yuǎn)動(dòng)系 ）跳閘、在微機(jī)測(cè)控屏跳閘在斷路器機(jī)構(gòu)箱跳閘。自動(dòng)跳閘包括：自身保護(hù)（與該操作箱 配套的微機(jī)保護(hù)動(dòng)作）跳閘、外部保護(hù)（母線(xiàn)保護(hù)等保

46、護(hù)裝置動(dòng)作）跳閘、自動(dòng)裝置動(dòng)作（備自投裝置、低周減載等裝置動(dòng)作）跳閘、偷跳（由于某種原因斷路器自己跳閘） 。 5.4.3 斷路器操作的閉鎖回路 斷路器操作的閉鎖回路，根據(jù)斷路器電壓等級(jí)和工作介質(zhì)的不同也有不同，但是總得來(lái)講也可以分為兩類(lèi)：操作動(dòng)力閉鎖和工作介質(zhì)閉鎖。操作動(dòng)力閉鎖指的是斷路器操作所需動(dòng)能的來(lái)源發(fā)生異常，禁止斷路器進(jìn)行操作。例如，彈簧機(jī)構(gòu)斷路器的彈簧未儲(chǔ)能禁止合閘，液壓機(jī)構(gòu)的壓力低禁止合閘等。 工作介質(zhì)閉鎖指的是斷路器操作所需絕緣介質(zhì)濃度異常，為避免發(fā)生危險(xiǎn)而禁止斷路器操作。例如：sf6 斷路器的sf6 壓力降低禁止操作等。 5.4.4防跳回路分析動(dòng)作由常開(kāi)接點(diǎn)啟動(dòng)。這個(gè)變化看似沒(méi)

47、有什么實(shí)際的意義，因?yàn)橹甘緹暨€是隨著相應(yīng)位置繼電器的狀態(tài)（帶電/失電）而變化（亮/滅）。合閘動(dòng)作邏輯為：tbjv 的常閉接點(diǎn)閉合，表示“防跳”電流繼電器tbj 未起動(dòng)，允許斷路器進(jìn)行合閘操作。6 隔離開(kāi)關(guān)的控制回路設(shè)計(jì)隨著變電站綜合自動(dòng)化水平的提高，電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)得到了廣泛的應(yīng)用。在超高壓變電站中，110500kv倒閘操作用的隔離開(kāi)關(guān)中大都配置電動(dòng)及手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，既能遠(yuǎn)方操作，又能在緊急情況下進(jìn)行就地操作。在這種情況下，為了有效防止電氣誤操作事故的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，對(duì)其控制回路進(jìn)行分析研究具有重要意義。隔離開(kāi)關(guān)控制回路大體上分為主控制回路和輔助控制回路兩個(gè)部分，并且彼此獨(dú)立設(shè)計(jì)。其中

48、，前者為動(dòng)力操作回路，后者包括位置指示、加熱祛潮等。6.1 隔離開(kāi)關(guān)作用（1）分閘后，建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設(shè)備或線(xiàn)路與電源用一個(gè)明顯斷開(kāi)點(diǎn)隔開(kāi)，以保證檢修人員和設(shè)備的安全。 （2）根據(jù)運(yùn)行需要，換接線(xiàn)路。 （3）可用來(lái)分、合線(xiàn)路中的小電流，如套管、母線(xiàn)、連接頭、短電纜的充電電流，開(kāi)關(guān)均壓電容的電容電流，雙母線(xiàn)換接時(shí)的環(huán)流以及電壓互感器的勵(lì)磁電流等。 （4）根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的具體情況，可用來(lái)分、合一定容量變壓器的空載勵(lì)磁電流。6.2 隔離開(kāi)關(guān)的操作方式6.2.1 單相操作方式三相共用一個(gè)操作機(jī)構(gòu)箱，通常裝在b 相，所有的控制回路都集中在該操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，其他兩相的操作由b 相電機(jī)通過(guò)機(jī)

49、械拉桿的帶動(dòng)來(lái)完成。隔離開(kāi)關(guān)在分閘位置時(shí)，按合閘按鈕接通合閘回路，并通過(guò)其自保持觸點(diǎn)保持接通狀態(tài)，直到行程開(kāi)關(guān)將合閘回路斷開(kāi)，合閘接觸器失磁，斷開(kāi)其自保持觸點(diǎn)，合閘過(guò)程完成。分閘過(guò)程與之相同。6.2.2 三相電氣聯(lián)動(dòng)操作方式在以往的設(shè)計(jì)中，三相操作回路分別獨(dú)立設(shè)計(jì)，即每一相都設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的操作機(jī)構(gòu)箱，且在每相操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)均設(shè)有分閘、合閘和停止操作控制回路，這種操作方式有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：（1）操作結(jié)構(gòu)需要更多的控制元件。（2）電纜布線(xiàn)較多。（3）單獨(dú)操作時(shí)，需要在三相之間來(lái)回走動(dòng)，操作不方便。因此，目前，典型的三相電氣聯(lián)動(dòng)操作的設(shè)計(jì)方式，每相同樣設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的操作機(jī)構(gòu)箱，并有相應(yīng)的控制元件，但總的

50、分閘（sb1 按鈕）、合閘（sb2 按鈕）和停止（sb3 按鈕）控制回路集中在某一相。為了實(shí)現(xiàn)三相獨(dú)立操作的功能，在該相（b 相）中增加一個(gè)三相聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sbt3即可完成。見(jiàn)附圖a1.46.3 輔助功能的設(shè)計(jì)6.3.1隔離開(kāi)關(guān)的手動(dòng)操作電動(dòng)操作回路，由于某種原因不能電動(dòng)操作時(shí)，在緊急情況下需要手動(dòng)操作。因此，控制回路的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮這種情況的發(fā)生。為了保證手動(dòng)操作時(shí)，不誤引起電動(dòng)操作回路的啟動(dòng)，造成人員的傷害和設(shè)備的損害，必須采取有效的防誤措施。（1）電磁閉鎖電磁閉鎖是在操動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置專(zhuān)門(mén)的電磁繼電器，當(dāng)切換開(kāi)關(guān)sbt2切換到手動(dòng)位置(圖中未畫(huà)出)時(shí)，電磁繼電器帶電勵(lì)磁，其常閉觸點(diǎn)dcs斷開(kāi)

51、，解除電氣操作回路，允許隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)操作動(dòng)作。國(guó)內(nèi)在電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)中很少使用。（2）限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)操作把手插入旋轉(zhuǎn)軸后，把限位開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，從而斷開(kāi)了控制回路，允許隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)操作動(dòng)作。6.3.2 防誤控制電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)中，隔離開(kāi)關(guān)的操動(dòng)閉鎖機(jī)構(gòu)多采用電氣閉鎖或程序閉鎖(軟件鎖)。電氣閉鎖是在隔離開(kāi)關(guān)的電氣控制回路中，直接接入斷路器、接地刀閘和隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)以達(dá)到閉鎖的目的。程序閉鎖是按照防誤操作規(guī)則，將斷路器、接地刀閘和隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)所傳送的信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)程序軟件進(jìn)行邏輯判斷，傳送給電腦鑰匙，再把電腦鑰匙插入電編碼鎖（dbs）實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備閉鎖的功能，或經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)程序軟件進(jìn)行

52、邏輯判斷后，直接發(fā)出遙控閉鎖信號(hào)，使得遙控閉鎖繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)（ybj）閉合，來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備閉鎖的功能。在控制回路中，應(yīng)以電氣閉鎖為主，輔以程序閉鎖，兩者結(jié)合起來(lái)，才能更好地實(shí)現(xiàn)防誤操作，達(dá)到“五防”的目的。圖6.1 防誤閉鎖的加裝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖7 變電所公用部分設(shè)計(jì)7.1電壓互感器回路電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線(xiàn)圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個(gè)電壓u1時(shí)，在鐵心中就產(chǎn)生一個(gè)磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個(gè)二次電壓u2。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓，即1

53、00v，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等；主要是電磁式的（電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛），另有非電磁式的，如電子式、光電式。7.1.1 電壓互感器的分類(lèi)（1）按安裝地點(diǎn)可分為戶(hù)內(nèi)式和戶(hù)外式。35kv及以下多制成戶(hù)內(nèi)式；35kv以上則制成戶(hù)外式。 （2）按相數(shù)可分為單相和三相式，35kv及以上不能制成三相式。 （3）按繞組數(shù)目可分為雙繞組和三繞組電壓互感器，三繞組電壓互感器除一次側(cè)和基本二次側(cè)外，還有一組輔助二次側(cè)，供接地保護(hù)用。 （4）按絕緣方式可分為干式、澆注式、油浸式和充氣式，干式浸絕緣膠電壓互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)著火和爆炸危險(xiǎn)，但絕緣強(qiáng)度較低，只適用于6kv以下的戶(hù)內(nèi)式

54、裝置；澆注式電壓互感器結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便，適用于3kv35kv戶(hù)內(nèi)式配電裝置；油浸式電壓互感器絕緣性能較好，可用于10kv以上的戶(hù)外式配電裝置；充氣式電壓互感器用于sf6全封閉電器中。（5）此外，還有電容式電壓互感器，電容式電壓互感器實(shí)際上是一個(gè)單相電容分壓管，由若干個(gè)相同的電容器串聯(lián)組成，接在高壓相線(xiàn)與地面之間，它廣泛用于110kv330kv的中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中。7.1.3 電壓互感器的工作原理其工作原理與變壓器相同，基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點(diǎn)是容量很小且比較恒定，正常運(yùn)行時(shí)接近于空載狀態(tài)。 電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長(zhǎng)而燒毀線(xiàn)圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時(shí)，副邊出現(xiàn)對(duì)地高電位而造成人身和設(shè)備事故。 測(cè)量用電壓互感器一般都做成單相雙線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)，其原邊電壓為被測(cè)電壓（如電力系統(tǒng)的線(xiàn)電壓），可以單相使用，也可以用兩臺(tái)接成v-v形作三相使用。實(shí)驗(yàn)室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的，以適應(yīng)測(cè)量不同電壓的需要。供保護(hù)接地用電壓互感器還帶有一個(gè)第三線(xiàn)圈，稱(chēng)三線(xiàn)圈電壓互感器。三相的第三線(xiàn)圈接成開(kāi)口三角形，開(kāi)口三角形的兩引出端與接地保護(hù)繼電器的電壓線(xiàn)圈聯(lián)接。