35kV降壓變電所電氣部分設(shè)計

1、浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目 35kv降壓變電所電氣部分設(shè)計 專 業(yè) 電氣工程與自動化 學(xué)習(xí)中心 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 2014年 10月 20 日浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信承諾書1.本人鄭重地承諾所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計），是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下嚴(yán)格按照學(xué)校和學(xué)院有關(guān)規(guī)定完成的。2.本人在畢業(yè)論文（設(shè)計）中引用他人的觀點和參考資料均加以注釋和說明。3.本人承諾在畢業(yè)論文（設(shè)計）選題和研究內(nèi)容過程中沒有抄襲他人研究成果和偽造相關(guān)數(shù)據(jù)等行為。4.在畢業(yè)論文（設(shè)計）中對侵犯任何方面知識產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。    畢業(yè)論文

2、（設(shè)計）作者：                        2014 年11月 2 日論文版權(quán)使用授權(quán)書本論文作者完全了解 浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和電子文檔，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 可以將論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯

3、編論文。 畢業(yè)論文（設(shè)計）作者簽名：                    2014 年11月2日摘要隨著人們對供電需求不斷提高，供電穩(wěn)定性、可靠性和可持續(xù)發(fā)展性變得越發(fā)重要。但電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性和可持續(xù)發(fā)展性由變電所的合理設(shè)計和設(shè)備配置決定。變電所設(shè)計要求變電設(shè)備運行安全可靠、操作維護(hù)方便、投資經(jīng)濟(jì)合理，并且考慮工程5到10年發(fā)展規(guī)劃擴(kuò)建的可能。變電所的設(shè)計須按照用電負(fù)荷性質(zhì)、容量，

4、工程特點和當(dāng)?shù)毓╇姉l件，結(jié)合實際合理設(shè)計變電所方案，同時也要遵循節(jié)約用地的原則。本設(shè)計是橋北降壓變電所，變電所有兩個電壓等級，一次側(cè)是35kv，二次側(cè)是10kv。并對變電所內(nèi)的設(shè)備合理選型：如變壓器臺數(shù)及容量的確定、無功補(bǔ)償裝置、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器和繼電保護(hù)裝置等的設(shè)備選型和校驗，還必須做到運行安全可靠，操作維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理，并具有擴(kuò)建的可能性。關(guān)鍵詞 35kv 降壓 變電所 設(shè)計 目錄一、工程概況5（一） 設(shè)計原始資料5（二） 負(fù)荷計算與無功補(bǔ)償51 負(fù)荷計算52 無功補(bǔ)償6（三） 變壓器數(shù)量容量選擇71 主變臺數(shù)的確定72 主變?nèi)萘康拇_定7（四） 電氣主接線設(shè)計

5、71 35kv主接線選擇72 10kv母線主接線選擇7（五） 短路電流計算91 短路電流的計算9（1） 35kv側(cè)短路電流計算10（2） 10kv側(cè)短路電流計算11二 電氣設(shè)備的選擇12（一） 導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件12（二） 斷路器、隔離開關(guān)的選擇121 35kv側(cè)斷路器的選擇122 35kv隔離開關(guān)的選擇133 10kv側(cè)斷路器的選擇134 10kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇13（三） 互感器選擇141 電流互感器選擇14（1） 電流互感器選擇原則14（2） 35kv側(cè)電流互感器的選擇14（3） 10kv側(cè)電流互感器選擇142 電壓互感器的選擇15（1） 電壓互感器選擇的原則15（2） 35k

6、v側(cè)電壓互感器的選擇15（3） 10kv側(cè)電壓互感器15（四） 所用變壓器的選擇15（五） 母線的校驗16（1） 35kv母線的校驗16（2） 10kv母線的校驗17（七） 10kv高壓開關(guān)柜的選擇18（八） 繼電保護(hù)的配置191 電力變壓器保護(hù)19（1） 差動保護(hù)19（2） 瓦斯保護(hù)20（3） 過電流保護(hù)202 繼電保護(hù)系統(tǒng)圖21三 變電所的防雷保護(hù)22（一） 變電所防雷概述22（二） 避雷針的選擇22（三） 避雷器的選擇22（1） 35kv側(cè)避雷器的選擇22（2） 10kv避雷器的選擇23一、工程概況（一） 設(shè)計原始資料橋北地區(qū)位于城市郊外，近年來，隨著周邊中小企業(yè)的發(fā)展及近年來農(nóng)業(yè)、學(xué)校

7、及家庭用電量的不斷提高，為滿足民眾住房需求和生活用電，工業(yè)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)用電需求，加快電力生產(chǎn)，對本地區(qū)進(jìn)行配電設(shè)計勢在必行。根據(jù)統(tǒng)計待建橋北變電所的基本資料如下：1、 用電負(fù)荷10kv側(cè)統(tǒng)計如表1-1：表1-1 10kv側(cè)用電負(fù)荷統(tǒng)計序號負(fù)荷名稱(kw)負(fù)荷等級1化肥廠1200二級2家禽養(yǎng)殖廠2000二級3奶牛廠1200二級4農(nóng)產(chǎn)品加工廠1500二級5劇場1500二級6醫(yī)院500二級7學(xué)校200二級2、待建變電所基本信息：（1）設(shè)計變電所在城市郊外，主要向橋北變電所附近農(nóng)村及工廠供電。（2）變電所電壓高壓側(cè)是35kv，低壓側(cè)是10kv。（3）變電所的自用電源，由單回35kv線路側(cè)送到本變電所；

8、在低壓側(cè)10kv母線送出七回線路，備用二回線路，在本所35kv母線有二回進(jìn)線線路。該變電所的所址在公路旁邊，地勢平坦，交通方便。（4）經(jīng)查資料當(dāng)?shù)赜脩粲秘?fù)荷容量遠(yuǎn)小于電力系統(tǒng)的容量，故當(dāng)?shù)毓╇婋娫吹刃в跓o限大容量供電系統(tǒng)電源。電源sk100mva,x*；35kv雙路進(jìn)線x0=/km，=·2 ，l=25km，s=502（二） 負(fù)荷計算與無功補(bǔ)償1 負(fù)荷計算（1） 10kv側(cè)負(fù)荷如下表1-2表1-2用戶用電負(fù)荷序號負(fù)荷名稱(kw)(kvar)*1化肥廠12002家禽養(yǎng)殖廠200012403奶牛廠12007444農(nóng)產(chǎn)品加工廠15009305劇場15009306醫(yī)院5003757學(xué)校2001

9、50=（kw）（kvar）=（kva）= 根據(jù)用電負(fù)荷同時率，即由于母線上各路出線不可能滿負(fù)荷使用，就是參差系數(shù)kp（1）考慮當(dāng)?shù)赜秒姉l件，同時率取。10kv側(cè)最大負(fù)荷應(yīng)為：(kva)（2） 35kv側(cè)：(kva)2 無功補(bǔ)償功率因數(shù)過低對供電系統(tǒng)是很不利的，它使供電設(shè)備（如變壓器、輸電線路等）電能損耗增加，供電電網(wǎng)的電壓損失加大，同時降低了供電設(shè)備的供電能力。因此提高功率因數(shù)對節(jié)約電能，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。本地用電奶牛廠與家禽養(yǎng)殖廠有大量風(fēng)機(jī)，和一些農(nóng)電灌溉大量異步電機(jī)等感性設(shè)備，造成低功率因數(shù)=，達(dá)不到供電部門的一般要求（35kv側(cè)要達(dá)到=，10kv側(cè)要達(dá)到=）。故要采用無功功率設(shè)

10、備予以補(bǔ)償。無功補(bǔ)償通常采用靜電電力電容器補(bǔ)償即增加電力電容裝置以超前的容性分量抵消系統(tǒng)負(fù)載滯后的感性分量。變電所內(nèi)一般采用集中補(bǔ)償，在變壓器出線端母線上增設(shè)電力電容裝置，取補(bǔ)償后的功率因數(shù)=。根據(jù)補(bǔ)償電力電容器的計算公式可得10kv側(cè)無功補(bǔ)償容量為 （）=（kva）（三） 變壓器數(shù)量容量選擇 1 主變臺數(shù)的確定根據(jù)供配電設(shè)計規(guī)范中“在有一、二級負(fù)荷的變電所宜裝設(shè)兩臺及以上主變壓器。在主變壓器低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時，可裝設(shè)一臺主變壓器?！北驹O(shè)計為35kv降壓變電所，低壓10kv側(cè)為負(fù)荷，無備用電源，故考慮安裝兩臺主變壓器。2 主變?nèi)萘康拇_定根據(jù)電力工程電氣設(shè)備手冊說明，裝設(shè)兩臺及

11、以上變壓器的變電所，任意一臺變壓器單獨運行時，都應(yīng)能滿足一、二級負(fù)荷供電需求并不小于60的全部負(fù)荷。故本設(shè)計滿足兩個條件：1、兩臺變壓器總?cè)萘?、本次設(shè)計按建成5年內(nèi)規(guī)劃，預(yù)計年負(fù)荷增長率為3%，則 =(kva)式中t為規(guī)劃年限，m為年負(fù)荷增長率 (kva)選擇兩臺等容量變壓器，每臺容量為6300kva。故選用兩臺s11-6300油浸式三相雙繞組變壓器。（4） 電氣主接線設(shè)計電氣主接線是變電所電氣設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，也是電力系統(tǒng)的重要組成部分。主接線方案應(yīng)根據(jù)變電所在當(dāng)?shù)仉娏W(wǎng)作用、用電回數(shù)、用電負(fù)荷性質(zhì)等條件來確定。確保線路運行安全可靠，操作維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理，并具有擴(kuò)建的可能性。1 35k

12、v主接線選擇從原始資料可知，35kv側(cè)進(jìn)線有二回，分布簡單?？刹捎秒p母線，單母線、單母線分段等接線方式。雙母線投資大、占地大，故不考慮；單母線投資小，但運行可靠性低，母線故障或檢修時，整個線路需停電，靈活性差，而單母線分段檢修時則不需全部停電，供電可靠性較高，操作也靈活，且有擴(kuò)展的可能性。故本變電所35kv母線側(cè)采用單母線分段接線。2 10kv母線主接線選擇10kv側(cè)通常采用單母線分段接線，單母線分段自動切換系統(tǒng)的可靠性和靈活性比單母線好，基本可以滿足二級負(fù)荷用戶要求。因此，10kv母線側(cè)采用單母線分段接線。接線簡圖如圖1-1所示圖1-1電氣主接線簡圖（5） 短路電流計算1 短路電流的計算為保

13、證設(shè)備選型及校驗，需計算關(guān)鍵點的三相短路電流，取最嚴(yán)重的三相短路情35kv側(cè)的母線(k-1點)和10kv側(cè)的母線(k-2點)，如圖1-2所示分別進(jìn)行短路計算。圖1-2母線短路點當(dāng)?shù)赜脩粲秘?fù)荷容量遠(yuǎn)小于電力系統(tǒng)的容量，故當(dāng)?shù)毓╇婋娫吹刃в跓o限大容量供電系統(tǒng)電源。電源sk100mva,x*,35kv雙路進(jìn)線x0=/km，l=25km；經(jīng)查資料s11-6300參數(shù)基準(zhǔn)電流對于35kv側(cè)點，,對于10kv側(cè)點，,電源阻抗標(biāo)幺值：架空線導(dǎo)線阻抗標(biāo)幺值：變壓器阻抗標(biāo)幺值：（1） 35kv側(cè)短路電流計算等效電路圖如下圖1-3所示：圖1-3 35kv母線短路等效電路阻抗標(biāo)幺示意圖如圖1-4所示：圖1-4 35

14、kv母線短路阻抗標(biāo)幺示意圖35kv側(cè)點短路總阻抗標(biāo)幺值：點短路電流周期分量：點短路沖擊電流： 點短路容量： （2） 10kv側(cè)短路電流計算線路等效圖如圖1-5所示：圖1-5 10kv母線短路等效電路阻抗標(biāo)幺示意圖如圖1-6所示：圖1-6 10kv母線短路阻抗標(biāo)幺示意圖10kv側(cè)點短路總阻抗標(biāo)幺值：點短路電流周期分量：點短路沖擊電流： 點短路容量： 二 電氣設(shè)備的選擇（一） 導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，功能盡管不同，但同在供電系統(tǒng)中工作，選擇的基本要求是相同的。設(shè)備正常運行時，必須保證工作安全可靠、運行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。在短路時，能滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。根據(jù)規(guī)定

15、，電氣設(shè)備選擇的原則：正常運行情況下選擇，短路情況下校驗。（2） 斷路器、隔離開關(guān)的選擇1 35kv側(cè)斷路器的選擇流經(jīng)35kv側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的長期最大工作電流： = 額定電壓： 額定電流： 開斷電流： sf6斷路器比其他斷路器有電氣性能好、檢修周期長等優(yōu)點。故35kv側(cè)采用ln235型戶內(nèi)高壓sf6斷路器。所選設(shè)備額定電壓系統(tǒng)電壓35kv，符合要求。所選設(shè)備額定電流：，根據(jù)資料查得溫度影響為%，a，符合要求。所選設(shè)備額定開斷電流：，符合要求。動穩(wěn)定校驗：，符合要求。熱穩(wěn)定校驗：由電力工程表知，選用過流保護(hù)裝置動作時間，斷路器分閘時間，熱穩(wěn)定校驗時間為（下同）。因此（ka）2s電氣設(shè)備q=（

16、ka）2s。符合要求。2 35kv隔離開關(guān)的選擇35kv隔離開關(guān)選擇型所選設(shè)備額定電壓系統(tǒng)電壓35kv，符合要求。所選設(shè)備額定電流，根據(jù)資料查得溫度影響為%，a，符合要求。動穩(wěn)定校驗：，符合要求。熱穩(wěn)定校驗：（ka）2s，設(shè)備（ka）2s，符合要求。3 10kv側(cè)斷路器的選擇流經(jīng)10kv側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的長期最大工作電流： = 額定電壓 額定電流 開斷電流 10kv側(cè)選用開關(guān)柜的型真空斷路器所選設(shè)備額定電壓系統(tǒng)電壓，符合要求。所選設(shè)備額定電流，根據(jù)資料查得溫度影響為%，a，符合要求。所選設(shè)備額定開斷電流：，符合要求。動穩(wěn)定校驗：，符合要求。熱穩(wěn)定校驗：（ka）2s，設(shè)備（ka）2s，符合要求

17、。4 10kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇10kv側(cè)隔離開關(guān)選擇型所選設(shè)備額定電壓系統(tǒng)電壓，符合要求。所選設(shè)備額定電流，根據(jù)資料查得溫度影響為%，a，符合要求。所選設(shè)備額定開斷電流 ，符合要求。動穩(wěn)定校驗：，符合要求。熱穩(wěn)定校驗：（ka）2s，設(shè)備（ka）2s，符合要求。（3） 互感器選擇1 電流互感器選擇（1） 電流互感器選擇原則電流互感器選型除應(yīng)滿足一次回路的額定電壓、額定電流、最大負(fù)荷電流計短路電流的動熱穩(wěn)定性外，還要滿足二次回路的測量儀表、自動裝置的準(zhǔn)確度等級和保護(hù)裝置10誤差曲線要求。電流互感器一次繞組電壓 系統(tǒng)電壓。為保證二次回路儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器一次側(cè)額定電流i1n為線路最大工作電流i

18、max的倍。二次繞組額定電流一般應(yīng)采用1a，強(qiáng)電系統(tǒng)采用5a。（2） 35kv側(cè)電流互感器的選擇本次35kv 級電流互感器選用lzzb35環(huán)氧樹脂澆注全封閉型電流互感器，作為電能計量、電流測量、繼電保護(hù)之用。所選設(shè)備額定電壓系統(tǒng)電壓35kv。 所選設(shè)備額定電流，符合要求。額定二次電流5a。選用型電流互感器，等級作為電能計量用，等級作為電流測量用，10p等級作為繼電保護(hù)用。動穩(wěn)定校驗：，符合要求。熱穩(wěn)定校驗：（ka）2s，設(shè)備（ka）2s，符合要求。（3） 10kv側(cè)電流互感器選擇10kv側(cè)選用型電流互感器。所選設(shè)備額定電壓系統(tǒng)電壓10kv。 所選設(shè)備額定電流，符合要求。額定二次電流為5a。動穩(wěn)

19、定校驗：，符合要求。熱穩(wěn)定校驗：（ka）2s，設(shè)備（ka）2s，符合要求。2 電壓互感器的選擇（1） 電壓互感器選擇的原則電壓互感器的選擇：按一次、二次回路電壓、二次負(fù)荷容量、準(zhǔn)確等級條件選擇。635kv配電裝置一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。為保證電壓互感器的準(zhǔn)確度，電壓互感器為二次側(cè)允許所帶負(fù)荷容量，不能超過該額定容量。電壓互感器的一次額定電壓u1n，應(yīng)根據(jù)互感器的連接方式確定其相電壓或相間電壓。本次35kv采用三臺單相三繞組電壓互感器連接方式，10kv采用一臺三相五柱式電壓互感器連接。（2） 35kv側(cè)電壓互感器的選擇本次選擇全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)型電壓互感器，基本參數(shù)見表2-1：

20、表2-1 jdzxf935基本參數(shù)額定電壓比(v)額定二次負(fù)荷(va)額定絕緣水平(kv)16p335000/100/100/33080180/10095/18535000/100/100/100/3/30/50100電壓互感器用于35kv的戶內(nèi)電力系統(tǒng)中，做二次回路電壓、電能測量及繼電保護(hù)用。（3） 10kv側(cè)電壓互感器 10kv選擇jdzf1112全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)型電壓互感器，一、二次回路電壓比，準(zhǔn)確等級為級；該系列電壓互感器有體積小、重量小等優(yōu)點。供35kv及以下的非直接接地系統(tǒng)戶內(nèi)做電壓及電能的測量，機(jī)繼電保護(hù)等用。（4） 所用變壓器的選擇為保證變電所二次回路及照明的用電可靠

21、性，采用兩臺所用變分別接于10kv兩段母線上，互為備用。所用變的容量一般為主變?nèi)萘康?，負(fù)荷只有二次回路及照明，容量不大，故以選擇，連接組別號采用y/yn0。 一臺所用變?nèi)萘坎楦戒洠米冃吞栠x為，為室內(nèi)變壓器。變壓器基本參數(shù)如表2-2：變壓器型 號額定容量額定電壓 聯(lián)結(jié)組別短路電壓()空載電流()空載損耗（kw）負(fù)載損耗（kw）高壓側(cè)低壓側(cè)s720/1020kva10kv,yn04表2-2 s720/10基本參數(shù) 外形尺寸：910×550×1080mm 總重量：（5） 母線的校驗（1） 35kv母線的校驗35kv母線選用的矩形的硬母線，立放母線時長期最大工作電流為1155

22、a，為母線平放時的倍，則允許最大工作電流為1097a，大于35kv母線長期最大工作電流 ，符合要求。 35kv母線的長期最大工作電流 = 動穩(wěn)定校驗：母線固定間距，相間間距，三相短路沖擊電流，則母線受到的電動力為： 母線所受彎曲力矩為： 母線平放，截面為，則截面系數(shù)為： 則母線最大應(yīng)力為： 小于規(guī)定的硬鋁母線極限應(yīng)力，符合動穩(wěn)定要求。 熱穩(wěn)定最小截面為： 母線的截面為，符合熱穩(wěn)定要求。（2） 10kv母線的校驗10kv母線選用的立放矩形硬鋁母線，立放母線+40時長期最大工作電流為1680a，為母線平放時的倍，則允許最大工作電流為1596a大于10kv母線長期最大工作電流 ，符合要求。10kv母

23、線的長期最大工作電流 =母線固定間距，相間間距，三相短路沖擊電流，則母線受到的電動力為： 母線所受彎曲力矩為： 母線平放，截面為，則截面系數(shù)為： 則母線最大應(yīng)力為： 小于規(guī)定的硬鋁母線極限應(yīng)力，符合動穩(wěn)定要求 母線的截面為，符合熱穩(wěn)定要求。（七） 10kv高壓開關(guān)柜的選擇10kv側(cè)采用xgn210型固定式成套高壓開關(guān)柜配電裝置。xgn210型開關(guān)柜在10kv系統(tǒng)中作為接受與分配電能中要環(huán)節(jié)，在頻繁操作的場合尤為適用。并具有防誤分、合斷路器，防帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)，防帶電掛接地線，防帶電接地合閘、防誤入帶電間隔的“五防”閉鎖功能。xgn210開關(guān)柜的基本參數(shù)見下表2-3：表23 xgn210開關(guān)柜的

24、基本參數(shù)xgn21010kv系統(tǒng)額定電壓10kv電壓10kv額定工作電壓12kv額定電流20003150a長期最大工作電流額定短路開斷電流40ka短路電流周期分量額定短路關(guān)合電流100ka短路沖擊電流額定熱穩(wěn)定電流(4s)40ka熱穩(wěn)定（ka）2s操作方式電磁式、彈簧儲能式（八） 繼電保護(hù)的配置1 電力變壓器保護(hù)變壓器的故障可以分為內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)部故障包括各相繞組之間的相間短路、單相繞組線匝之間的匝間短路，單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地故障等。外部故障，主要是外部絕緣套管和引出線發(fā)生單相接地（通過外殼）短路，引出線之間發(fā)生的相間故障短路。變壓器差動保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)反映內(nèi)部

25、繞組，絕緣套管及各引出線相間短路，瞬時動作于跳閘。瓦斯保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)能反映油浸式變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低，瞬時動作于信號或直接跳閘。過流保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù),當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障，瓦斯和差動快速動作的保護(hù)拒動時，過電流保護(hù)經(jīng)過整定時限后，動作于變壓器各側(cè)的斷路器，使其跳閘。 故在外部故障設(shè)差動保護(hù)，內(nèi)部故障設(shè)瓦斯保護(hù)，做變壓器的主保護(hù)，過電流作變壓器后備保護(hù)。（1） 差動保護(hù)根據(jù)規(guī)定6300kva及以上并列運行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)差動保護(hù)。故本設(shè)計由兩臺6300kva變壓器并列運行，故需裝設(shè)差動保護(hù)。變壓器差動保護(hù)是按基爾霍夫電流原理構(gòu)成的，當(dāng)變壓器內(nèi)部、外部故障時，能快速、靈敏地

26、切除保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障設(shè)備。變壓器差動保護(hù)原理圖如圖2-1所示，變壓器兩側(cè)分別裝設(shè)電流互感器ta1和電流互感器ta2，極性關(guān)系按圖中所示連接。 （a)正常或外部故障 ( b)內(nèi)部故障圖2-1變壓器差動保護(hù)原理圖正常運行或外部故障（如圖a中d1點）時，差動繼電器kd中的電流等于變壓器兩側(cè)電流互感器二次電流之差，恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使流過差動繼電器的電流為零。二次系統(tǒng)回路額定電流一般為5a，所以電流互感器的變比為：。變壓器內(nèi)部故障（如圖b中d2點)時，流入差動繼電器的電流為變壓器兩側(cè)流向短路點的電流互感器二次短路電流之和。 （2） 瓦斯保護(hù)根據(jù)規(guī)程規(guī)定，對于800kva及以上容量的油浸式變壓

27、器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。本設(shè)計是兩臺6300kva的變壓器，需裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)主要由安裝在油箱和油枕之間的連接管道上氣體繼電器，對油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體或油流反應(yīng)動作，反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)各種故障。發(fā)出警告信號或切除變壓器，防止事故擴(kuò)大。變壓器瓦斯保護(hù)原理圖如圖2-2所示：圖2-2變壓器瓦斯保護(hù)原理圖瓦斯繼電器kg的上觸點連接至信號，為輕瓦斯保護(hù)；下觸點連接至信號為重瓦斯保護(hù)，經(jīng)信號繼電器ks、連接片xe起動出口中間繼電器kc，kc的兩對觸點閉合后，分別使斷路器qf1、qf2、跳閘線圈勵磁，斷開變壓器兩側(cè)斷路器。（3） 過電流保護(hù)過電流保護(hù)通常作為1500kva及以上的變壓器的后備保護(hù)，與主保護(hù)配合作為

28、各引出線之間發(fā)生的相間故障短路和引出線發(fā)生單相接地（通過外殼）短路的后備保護(hù)，同時保護(hù)變壓器10kv負(fù)荷側(cè)母線短路引起的變壓器過電流。過電流保護(hù)安裝在變壓器電源側(cè)即35kv側(cè)，使整個變壓器處于保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障，瓦斯和差動快速動作的保護(hù)拒動時，經(jīng)過過電流保護(hù)整定時限后，對變壓器各側(cè)的斷路器動作于跳閘。 2 繼電保護(hù)系統(tǒng)圖圖2-3繼電保護(hù)系統(tǒng)圖 三 變電所的防雷保護(hù)（一） 變電所防雷概述雷電過電壓會對電氣設(shè)備和構(gòu)筑物造成嚴(yán)重的危害，故在變電所與高壓輸電線路必須采取防雷措施，確保電氣設(shè)備及構(gòu)筑物的安全。避雷針是防止直接雷擊的裝置，作用是將雷電由金屬針安全導(dǎo)入地中，避免構(gòu)筑物、線路及電

29、氣設(shè)備遭受雷擊；避雷器防止雷擊線路時沿輸電線路侵入變電所的雷電沖擊波過高，保護(hù)變電所內(nèi)電氣設(shè)備的絕緣的有效裝置。（2） 避雷針的選擇本設(shè)計采用單支避雷針作防雷直擊保護(hù)。單支避雷針的保護(hù)范圍是一個以避雷針為軸的折線圓錐體。其保護(hù)半徑為： ，當(dāng)時； ，當(dāng)時。 式中 p高度影響系數(shù)，當(dāng)時，；當(dāng)時，。在距變電所外10m的地方裝設(shè)避雷針，安裝塔頂高20m，避雷針高12m，則計算高度為32m。計算結(jié)果如表3-1所示： 表3-1避雷針計算結(jié)果針號h（m）p（m）(m)避雷針高度高度影響系數(shù)被保護(hù)物高度保護(hù)半徑1號321號321號32（三） 避雷器的選擇目前新型氧化鋅避雷器在常用在新建的變電所中，與普通閥型避雷器相比，氧化鋅避雷器具有無間隙、保護(hù)性能好、無續(xù)流、動作負(fù)載輕、耐重復(fù)能力強(qiáng)，通流容量大、耐污性能好等優(yōu)點。（1） 35kv側(cè)避雷器的選擇經(jīng)查資料，35kv選型氧化鋅避雷器，基本參數(shù)如表3-2所示：表3-2 基本參數(shù)避雷器型號系統(tǒng)額定電壓避雷器額定電壓持續(xù)運行電壓直流參考電