35kv變電站電氣部分設(shè)計(jì)說(shuō)明

..XX航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)2013屆電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)班級(jí)題目35kv變電站電氣部分設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱(chēng)二○一三年五月十二日內(nèi)容摘要變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié),起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié),電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定,是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。變電站是把一些設(shè)備組裝起來(lái),用來(lái)切斷、接通、改變或者調(diào)整電壓的。在系統(tǒng)中,變電站成了輸電和配電的集節(jié)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)首先根據(jù)任務(wù)書(shū)上所給系統(tǒng)與線路及所有負(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35kV,10kV以及站用電的主接線,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),并進(jìn)行了短路電流計(jì)算等內(nèi)容,從而完成了35kV電氣一次部分的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞主變壓器；電氣主接線；短路電流；電氣設(shè)備AbstractAsubstationistheelectricalpowersystemimportantconstituent,itaffectstheentireelectricalpowersystemdirectlythesecurityandtheeconomicalmovement,isrelatesthepowerplantanduser'smiddlelink,isplayingthetransformationandtheassignmentelectricalenergyrole.Theelectricalhostwiringisthepowerplanttransformersubstationkeylink,theelectricalhostwiringdrawsupisrelatingtheentirefactorydirectlytheelectricalequipmentchoice,thepowerdistributionequipmentarrangement,therelayprotectionandtheautomaticdevicedetermination,isthetransformersubstationelectricitypartinvestmentsizedeterminingfactor.Thetransformersubstationisassemblessomeequipment,usesfortoshutoff,theconnection,thechangeortheregulationvoltage.Inthesystem,thetransformersubstationhasbecometheelectrictransmissionandthepowerdistributioncollectionnode.Thisdesignfirstactsaccordingtointheprojectdescriptiontogivethesystemlogicalcircuitandallloadparameter,theanalysisloadtrendofdevelopment.Hadexpoundedfromtheloadgrowthaspectthestationconstructionnecessity,thenthroughtoplanstoconstructthetransformersubstationthesummaryaswellasthegoingbeyondalinedirectionconsidered,andthroughtoshouldersthematerialtheanalysis,safe,theeconomyandthereliableaspectconsidered,haddetermined35kV,10kVaswellasthestationuseelectricitythemainwiring,thencalculatedthroughtheloadandsuppliespowerthescopetodeterminethemaintransformerTaiwannumber,thecapacityandthemodel,simultaneouslyalsohaddeterminedstoodwithcontentsandsoontransformercapacityandmodel,thushascompleted35kVelectricitypartialdesigns.KeywordsMaintransformer,Singlebusbarsegmentwiring,Shortoutinthe-electriccurrent,Electricequipment目錄TOC\o"1-3"\u第1章概述3第2章設(shè)計(jì)任務(wù)及要求52.1設(shè)計(jì)任務(wù)52.2設(shè)計(jì)要求52.2.1技術(shù)要求52.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容5第3章變電站的總體設(shè)計(jì)分析73.1變電站的主要設(shè)備組成73.2負(fù)荷分析73.3變電站主接線方案的確定83.4主變壓器選擇9主變臺(tái)數(shù)的考慮原則9變壓器容量的確定9調(diào)壓方式的確定10容量比10主變壓器的參數(shù)計(jì)算10第4章短路電流計(jì)算124.1短路電流的目的及其假定124.1.1短路電流計(jì)算的目的124.1.2基本假定124.2基準(zhǔn)值計(jì)算124.2.1計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗134.2.2計(jì)算三相短路電流和短路容量14第5章電氣設(shè)備的選擇175.1電氣設(shè)備選擇的基本原則175.2斷路器175.2.135KV側(cè)斷路器的選擇17選擇校驗(yàn)175.2.310KV側(cè)出線斷路器及分段斷路器的選擇18選擇校驗(yàn)185.3隔離開(kāi)關(guān)195.3.135KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇195.3.210KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇205.4電流互感器的選擇21電流互感器的初選21電流互感器的校驗(yàn)225.4.3電壓互感器的選擇235.5母線的選擇245.5.135KV母線的選擇245.5.210KV母線的選擇265.6避雷器的選擇27避雷器參數(shù)27參數(shù)校驗(yàn)285.6.3避雷針的高度285.7熔斷器的選擇30型號(hào)選擇30熔斷器的選擇校驗(yàn)305.7.310KV熔斷器型號(hào)選擇31第6章變電站主變壓器的繼電器保護(hù)設(shè)計(jì)326.1變壓器保護(hù)裝置的一般原則326.2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定33縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算346.2.2確定差動(dòng)繼電器的動(dòng)作工作電流和基本側(cè)差動(dòng)線圈匝數(shù)356.3變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定376.4變壓器零序過(guò)電流過(guò)電壓保護(hù)整定37致謝38參考資料39附錄39第1章概述科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得電力工業(yè)以現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和先行官的形式也得到了很大的發(fā)展。廣泛應(yīng)用于電力工業(yè)的電能具有便于輸送、分配、使用、控制等優(yōu)點(diǎn)。由于大電網(wǎng)的出現(xiàn),世界各國(guó)電力工業(yè)發(fā)展和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：電力系統(tǒng)愈大,調(diào)度運(yùn)行就愈能合理和優(yōu)化,經(jīng)濟(jì)效益就愈好,應(yīng)變事故的能力就愈強(qiáng)。這可以說(shuō)是現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。而變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié),起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié),電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定,是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。變電站是把一些設(shè)備組裝起來(lái),用來(lái)切斷、接通、改變或者調(diào)整電壓的。在系統(tǒng)中,變電站成了輸電和配電的集節(jié)點(diǎn)。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,各級(jí)調(diào)度中心需要獲得更多的信息,以準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)和變電站的運(yùn)行狀況。同時(shí),提高電力系統(tǒng)的可控性,要求更多地采用遠(yuǎn)方集中監(jiān)視和控制,并逐步采用無(wú)人值班管理模式。顯然,傳統(tǒng)變電站已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。變電站綜合自動(dòng)化是一門(mén)多專(zhuān)業(yè)的綜合技術(shù),它以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站傳統(tǒng)的繼電保護(hù)、控制方式、測(cè)量手段、通信和管理模式的全面技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行管理的一次變革。變電站匯集了電源、升降電壓和分配電力場(chǎng)所,是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類(lèi)。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站部分,緊靠發(fā)電廠。將壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。這里所設(shè)計(jì)得就是總降壓變電站。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù),切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活的用電需求,并做好節(jié)能工作,就需達(dá)到下列的基本要求：〔1安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中,不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故?！?可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即連續(xù)供電的要求?！?優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等電能質(zhì)量的要求?！?經(jīng)濟(jì)供電的投資要省,運(yùn)行費(fèi)用要低,并盡可能地節(jié)約電能和減少對(duì)有色金屬的消耗。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,所針對(duì)的首要問(wèn)題是要通過(guò)對(duì)該廠的用電負(fù)荷的實(shí)際情況進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算分析來(lái)確定總設(shè)計(jì)的方案,通過(guò)參閱有關(guān)資料找一個(gè)貼切的解決方案來(lái)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算分析。再次遇到的主要問(wèn)題就是短路電流的計(jì)算,因?yàn)樗请娏夹g(shù)方面的基本問(wèn)題之一,在發(fā)電廠、變電所及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行中均以短路計(jì)算結(jié)果的結(jié)果為依據(jù)。除此之外,它還是選擇電氣設(shè)備、電力繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、選擇電力系統(tǒng)接線圖和確定限制短路電流措施的依據(jù)。為更好的設(shè)計(jì)能少出錯(cuò)誤,在遇到那些不解之處時(shí),我就請(qǐng)教我的指導(dǎo)老師和學(xué)友們,然后參照校圖書(shū)館里的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行反復(fù)計(jì)算與思考,并參閱工程實(shí)際的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程,通過(guò)比較與簡(jiǎn)化省略掉對(duì)本設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)緊要的部分計(jì)算,之后再進(jìn)行整理。本次設(shè)計(jì)主要包括變電站總體分析、電力系統(tǒng)分析、主接線選擇、主變選擇、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、防雷設(shè)計(jì)、配電裝置和平面設(shè)置等。在主接線設(shè)計(jì)中,在35kV側(cè)我們把兩種接線方式在經(jīng)濟(jì)性、靈活性、可靠性三個(gè)方面進(jìn)行比較,最后選擇35kV采用單母線分段接線方式。在10kV側(cè)采用單母分段接線方式。變電站內(nèi)的高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置,這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級(jí)負(fù)荷地短路、最大負(fù)荷等情況來(lái)整定配置的,因此,在發(fā)生類(lèi)似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù),并且,現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間已經(jīng)很短,在故障解除后,系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供電。這對(duì)于保護(hù)下級(jí)各負(fù)荷是十分有利的。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全利于延長(zhǎng)是使用壽命,降低設(shè)備投資,而且提高了供電的可靠性,這對(duì)于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的。..第2章設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù)本次設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容是本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是電氣部分的設(shè)計(jì)和計(jì)算。此過(guò)程中,首先要對(duì)電力系統(tǒng)和變電站基本概況做總體分析,再進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。依據(jù)負(fù)荷出線的多少及用戶的負(fù)荷級(jí)別,初步設(shè)計(jì)電氣主接線的形式,經(jīng)過(guò)對(duì)比后擇取最佳的主接線方案。依據(jù)負(fù)荷分析的數(shù)據(jù),選擇合適主變壓器容量及主變壓器型式。為使得變電站安全可靠運(yùn)行,就必需進(jìn)行防雷設(shè)計(jì),以保證變電站的運(yùn)行不受雷電的襲擊。此次設(shè)計(jì)的變電站為終端變電站.該變壓器采用雙繞組連接方式。2.2設(shè)計(jì)要求2回35kv架空進(jìn)線,線路長(zhǎng)度5Km。35kv側(cè)功率因數(shù),年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)T=3500h,年最大負(fù)荷數(shù),其中重要負(fù)荷占60%,最大一回負(fù)荷為6MVA,采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。主要向附近的大型企業(yè)供電〔一類(lèi)負(fù)荷8回10kv架空線路側(cè)功率因數(shù),T=3000h主要供鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和農(nóng)業(yè)用電〔二類(lèi)負(fù)荷。8回10KV出線,主要給部分工廠和民用〔主要為二、三類(lèi)負(fù)荷,最大負(fù)荷為16MVA.電壓等級(jí)：35KV/10KV；出線路回?cái)?shù)：35KV出線共2回；10KV出線共8回,四回備用；該變電所主要以35KV和10KV電壓對(duì)公司內(nèi)各分廠供電,用電負(fù)荷比較集中,公司所處位置比較集中,同時(shí)該變電所還聯(lián)結(jié)著電力系統(tǒng)各個(gè)部分,將系統(tǒng)電壓降低后分配給各地區(qū)用戶,因此該變電所為降壓變電所。2.2.1技術(shù)要求自然條件地勢(shì)平坦,海拔600米,交通方便；常年最高氣溫,最低氣溫-25,年平均溫度+l5；最大風(fēng)速25；地震強(qiáng)度低于6級(jí)；土壤電阻率：小于400；周?chē)h(huán)境好,不受污染影響2.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容〔1變電站電氣部分總體分析；〔2電氣主接線設(shè)計(jì)；〔3短路電流計(jì)算；〔4電氣設(shè)備選擇；〔5主變壓器保護(hù)整定計(jì)算；〔610KV線路保護(hù)整定計(jì)算.第3章變電站的總體設(shè)計(jì)分析3.1變電站的主要設(shè)備組成變壓器：變壓器是變換電壓的主要設(shè)備,一般在變電站用于降低電壓。變壓器由單相變壓器和三相變壓器。一般使用經(jīng)濟(jì)上有利的三相變壓器,單相變壓器僅在高電壓、大容量的500kV變電站等由于受到搬運(yùn)上的限制而被采用。輸電線和開(kāi)關(guān)設(shè)備：在變電站內(nèi)匯集著許多集中和分配電力的輸配電線,與主變壓器一起接在母線上,在每一條線路的引出口除裝設(shè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。斷路器通常用于電路的送出、停止或切換,當(dāng)輸、配電設(shè)備發(fā)生事故時(shí)則用來(lái)自動(dòng)切斷。隔離開(kāi)關(guān)用于輸、配電線路,在檢修斷路器等電氣設(shè)備時(shí)斷開(kāi)它們以隔離電源,有時(shí)用來(lái)切換母線環(huán)?？刂蒲b置與互感器：控制裝置是變電站的中樞神經(jīng)、值班員監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)備的操作以及聯(lián)合互感器進(jìn)行電壓、電流和功率的測(cè)量?；ジ衅鞯闹饕饔檬菍⒏唠妷?、大電流轉(zhuǎn)換成低電壓、小電流進(jìn)行測(cè)量或保護(hù)。避雷器：避雷器是把系統(tǒng)中如雷電和操作過(guò)電壓之類(lèi)的異常電壓抑制在規(guī)定值以內(nèi),從而保護(hù)以變壓器為主的主要設(shè)備。調(diào)相設(shè)備：調(diào)相設(shè)備,因?yàn)樵谥刎?fù)荷是使電流超前,輕負(fù)荷時(shí)使電流滯后,所以用來(lái)進(jìn)行電壓的調(diào)整。3.2負(fù)荷分析一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身的傷亡,能造成重大的經(jīng)濟(jì)損失的如重大的交通樞紐、通訊樞紐,經(jīng)常于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所還使用設(shè)備損壞,產(chǎn)品報(bào)廢重要負(fù)荷中斷將發(fā)生爆炸,火災(zāi)和中毒等給人民的生活帶來(lái)影響。一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電,且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后,能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成較大損失使連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程被打亂,需要長(zhǎng)時(shí)間才能夠恢復(fù)的稱(chēng)之為二級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電,且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后,能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。三級(jí)負(fù)荷：中斷供電后無(wú)重大的影響,三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。3.3變電站主接線方案的確定35kv的變電站只有兩臺(tái)變壓器和兩條線路因此應(yīng)該采用橋形連接。根據(jù)橋斷路器 QF3的安裝位置,可分為內(nèi)橋接線和外橋接線,如上圖所示〔a〔b,內(nèi)橋接線在線路故障或切除、投入時(shí),不影響其余回路工作,并且操作簡(jiǎn)單；而在變壓器故障切除或投入時(shí),要使用相應(yīng)線路短時(shí)停電且操作復(fù)雜。因而該線路一般適用于線路較長(zhǎng)〔相對(duì)來(lái)說(shuō)線路的故障幾率較大和變壓器不需要經(jīng)常切換〔如火電廠的情況；而外橋接線在運(yùn)行中的特點(diǎn)相反,適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。當(dāng)系統(tǒng)中有穿越功率通過(guò)主接線為橋形連線的發(fā)電廠或變電站高壓側(cè),或者橋形的2條線路接入環(huán)形電網(wǎng)時(shí),通常宜采用外橋連接。如果采用內(nèi)橋接線,穿越功率將通過(guò)3臺(tái)斷路器,繼電保護(hù)配置復(fù)雜,并且其中臺(tái)短路器斷開(kāi)時(shí)都將是穿越功率無(wú)法通過(guò),或是使環(huán)形電網(wǎng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行。為減少開(kāi)環(huán)及滿足一回進(jìn)線或出線停運(yùn)時(shí),橋斷路器需退出運(yùn)行,可加"跨條"聯(lián)絡(luò)兩臂。橋形接線只用3臺(tái)斷路器,比具有4條回路的單母線接線節(jié)省了一臺(tái)斷路器,并且沒(méi)有母線,投資省,看可靠性不高,只適用于小容量發(fā)電廠或變電站,或作為最終將發(fā)展為單母線分段或雙母線的工程初期接線方式,也可用于大型發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)/備用變壓器的高壓側(cè)接線方式。而該設(shè)計(jì)系統(tǒng)以火電為主,變壓器不需經(jīng)常切換,再者從經(jīng)濟(jì)考慮橋形接線的造價(jià)都很低,并且容易發(fā)展或單母分段接線應(yīng)該采用橋內(nèi)接線的方式。10KV側(cè)主接線的接線方式有：?jiǎn)文讣胺侄螁文妇€,雙母線?？紤]到10KV側(cè)有10回出線且主要為二三類(lèi)負(fù)荷,宜采用單母線分段接線方式。圖3-1橋形接線〔a內(nèi)橋接線〔b外橋接線3.4主變壓器選擇3.4.1.主變臺(tái)數(shù)的考慮原則<1>對(duì)大城市郊區(qū)的一次變,在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下,裝兩臺(tái)主變?yōu)橐恕?lt;2>為滿足運(yùn)行的靈敏性和可靠性,如有重要負(fù)荷的變電所,應(yīng)選擇兩臺(tái)繞組變壓器,選用三繞組變壓器占的面積小,運(yùn)行及維護(hù)工作量少,價(jià)格低于四臺(tái)雙繞組變壓器,因此三繞組變壓器的選擇大大優(yōu)于四臺(tái)雙繞組變壓器；對(duì)地區(qū)性孤立的一次變或大型的工業(yè)專(zhuān)用變電站,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝三臺(tái)的可能性。<3>對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電站,其變壓基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的1-2級(jí)設(shè)計(jì),以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換變壓器的容量按上述分析我設(shè)計(jì)的主電站應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)同型號(hào)的三繞組變壓器。3.4.2變壓器容量的確定〔1主變?nèi)萘窟x擇一般應(yīng)按變電站建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期幾年發(fā)展,對(duì)城郊變電站,主變?nèi)萘繎?yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合?！?根據(jù)變電站的負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變?nèi)萘?對(duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí),其余主變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站,當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí),其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60％?！?同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多,

為了保證供電可靠性,變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變,有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性。對(duì)于使用兩臺(tái)變壓器的變電所,其額定容量可按下式確定變壓器的額定容量：式中變電所最大負(fù)荷n為變壓器臺(tái)數(shù);本設(shè)計(jì)中取0.6則其最大容量平均容量,取31.5MVA查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)〔1》〔見(jiàn)附錄1可知數(shù)據(jù)如下:表3-2額定容量額定電壓阻抗電壓空載電流負(fù)載損耗空載損耗備注31.5MVA高壓低壓80.6132kW31.6kW38.511調(diào)壓方式的確定調(diào)壓方式是指采用有載〔帶負(fù)荷調(diào)壓還是手動(dòng)〔不帶負(fù)荷調(diào)壓方式。根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)定,在滿足電壓正常波動(dòng)情況下可以采用手動(dòng)〔不帶負(fù)荷調(diào)壓方式,手動(dòng)調(diào)壓方式的變壓器便宜維修方便。對(duì)于35kV站的設(shè)計(jì),可采用手動(dòng)調(diào)壓方式。但是,近年隨著對(duì)變壓器質(zhì)量的要求的提高和有載調(diào)壓變壓器質(zhì)量的提高,作為城市變電站一般選擇有載調(diào)壓方法。容量比變壓器的繞組容量有:100/100/100、100/100/50、100/50/50等幾種。對(duì)于本次設(shè)計(jì)35kV變壓器總?cè)萘坎淮?其繞組容量對(duì)于造價(jià)影響不大,所以采用100/100/100的容量比。3.4.5主變壓器的參數(shù)計(jì)算〔1繞組的等值電抗計(jì)算,變壓器的等值電路如圖3-2根據(jù)《電力系統(tǒng)分析》上冊(cè)P28頁(yè)〔2選取基準(zhǔn)值=100MVA,,,繞組的等值電抗標(biāo)幺值如下：〔3變壓器繞組的等效電阻〔4繞組的電抗〔5繞組的等效電納變壓器空載電流包含有功分量和無(wú)功分量,由于有功分量相對(duì)很小,可以近似認(rèn)為空載電流等于無(wú)功分量,即,于是就有從而有該變壓器的等值電路如圖所示圖3-2變壓器的等值電路第4章短路電流計(jì)算4.1短路電流的目的及其假定4.1.1短路電流計(jì)算的目的〔1在選擇電氣主接線時(shí),為了比較各種接線方案,或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施,均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算?！?在選擇電氣設(shè)備時(shí),為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障狀況下都能安全、可靠的工作；同時(shí)又力求節(jié)約資金,這就需要按短路情況進(jìn)行全面校驗(yàn)?！?在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí),需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線相間和相對(duì)地安全距離?！?在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算,需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)?！?接地裝置的設(shè)計(jì),也需用短路電流。4.1.2基本假定〔1正常工作時(shí),三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行?！?所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同?！?系統(tǒng)中電機(jī)均為理想電機(jī)?！?電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行?！?短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。短路電流的計(jì)算有兩種方法：歐姆法和標(biāo)幺值法。本次設(shè)計(jì)采用歐姆法。4.2基準(zhǔn)值計(jì)算高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及各元件的電抗,采用標(biāo)幺值計(jì)算,取基準(zhǔn)容量SB=100MVA,基準(zhǔn)電壓,基準(zhǔn)電流,基準(zhǔn)電抗,圖4-1變電所的主接線圖4.2.1計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗〔1電力系統(tǒng)的電抗：有附錄8〔《工廠供電》第5版374頁(yè)查得SN10-10II型斷流容量,因此〔2架空線路的電抗：有表4-1可知,因此表4-1電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35kv及以上6—10kv220/380v架空線路0.400.350.32電纜線路0.120.080.066〔3繪k-1點(diǎn)短路的等效電路,如圖所示,圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)〔分子和電抗值〔分母,并計(jì)算其總電抗為圖4-2k-1點(diǎn)短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)圖4.2.2計(jì)算三相短路電流和短路容量〔1三相短路電流周期分量有效值〔2三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流〔3三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值〔4三相短路容量4.2.3求k-2點(diǎn)的短路電流和短路容量〔〔1計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗電力系統(tǒng)的電抗：〔2架空線路的電抗：〔3電力變壓器的電抗：查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)〔1》得〔4繪k-2點(diǎn)短路的等效電路,如圖所示,圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)〔分子和電抗值〔分母,并計(jì)算其總電抗為圖4-3k-2處短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)圖4.2.2計(jì)算三相短路電流和短路容量〔1三相短路電流周期分量有效值〔2三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流〔3三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值〔4三相短路容量在工程設(shè)計(jì)說(shuō)明說(shuō)中,往往只列短路計(jì)算表,如表4-2所示。表4-2短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVAk-88.114.8060.6k-224.724.724.745.527.017.1第5章電氣設(shè)備的選擇5.1電氣設(shè)備選擇的基本原則〔1應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求,并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展?！?應(yīng)按當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)境條件校驗(yàn)?！?應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理?！?與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致?！?同類(lèi)設(shè)備用盡量減少品種?！?選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。5.2斷路器5.2.135KV側(cè)斷路器的選擇〔135KV側(cè)最大的工作電流根據(jù)110KV出線的U,I的要求,查《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》附表,把計(jì)算數(shù)據(jù)和斷路器的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行列表可選SW2-35/1000,而隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)選用GW5-35G/1000-83。表5-1型號(hào)額定電壓額定電流額定斷流量動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流<4s>SW2-35/1000351000A24.8kA63.4kA24.8kA5.2.2選擇校驗(yàn)〔1額定開(kāi)斷電流校驗(yàn)<滿足條件>〔2額定電壓校驗(yàn)<滿足條件>〔3額定電流校驗(yàn)<滿足條件>〔4動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)<滿足條件>〔5熱穩(wěn)定校驗(yàn)取,<滿足條件>5.2.310KV側(cè)出線斷路器及分段斷路器的選擇〔110KV側(cè)出線斷路器及分段斷路器的工作情況基本一致,故可選用同一型號(hào)斷路器10KV側(cè)母線最大持續(xù)工作電流。根據(jù)該最大持續(xù)工作電流,查<<發(fā)電廠電氣部分>>附表5知選SN10-10Ⅲ/2000型戶內(nèi)少油式斷路器為宜,其具體參數(shù)如下表表5-2型號(hào)額定電壓額定電流額定斷流量動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流<4s>SN10-10Ⅲ/200010kv2000A43.3kA130kA43.3kA5.2.4選擇校驗(yàn)〔1額定開(kāi)斷電流校驗(yàn)<滿足條件>〔2額定電壓校驗(yàn)<滿足條件>〔3額定電流校驗(yàn)<滿足條件>〔4動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)<滿足條件>〔5熱穩(wěn)定校驗(yàn)取,<滿足條件>經(jīng)校驗(yàn),計(jì)算結(jié)果滿足要求,可確定10kv側(cè)出線斷路器,分段斷路器選用型號(hào)為SN10-10Ⅲ/2000。5.3隔離開(kāi)關(guān)5.3.135KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇35KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的工作情況基本一致,故可選用同一型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)。35KV側(cè)母線最大持續(xù)工作電流：根據(jù)該最大持續(xù)工作電流,查《發(fā)電廠電氣部分》附表7可知選擇GW5-35G/1000-83為如表4-4：表5-3型號(hào)額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流GW5-35G/1000-83351000A83A25A〔1額定電壓校驗(yàn)〔滿足條件〔2額定電流校驗(yàn)=1000A<滿足條件>〔3熱穩(wěn)定校驗(yàn)取4.5s取4s<滿足條件>〔4動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)<滿足條件>經(jīng)校驗(yàn),計(jì)算結(jié)果滿足要求,可確定35側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為：GW4-110D/1000-80。5.3.210KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇〔110KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的工作情況基本一致,故可選用同一類(lèi)型隔離開(kāi)關(guān)。10KV側(cè)母線最大持續(xù)工作電流為：根據(jù)該最大持續(xù)工作電流,查〈〈發(fā)電廠電氣部分〉〉附表7可知選擇GN2-10/2000-85型隔離開(kāi)關(guān)為宜,其如表5-4表5-4隔離開(kāi)關(guān)的參數(shù)型號(hào)額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流5sGN2-10/2000-8310kv200A8551〔2選擇校驗(yàn)〔a額定電壓校驗(yàn)〔滿足條件〔b額定電流校驗(yàn)<滿足條件>〔c熱穩(wěn)定校驗(yàn)取5s取5.5s<滿足條件〔d動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)<滿足條件>經(jīng)校驗(yàn),計(jì)算結(jié)果滿足要求。可確定10kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選用型號(hào)為GN2-10/2000-83。5.4電流互感器的選擇互感器時(shí)電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x器、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓〔100、和小電流〔5、1A,其一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)截測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)裝置等?；ジ衅靼娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅鲀纱箢?lèi),結(jié)構(gòu)上主要是電磁式的。5.4.1電流互感器的初選根據(jù)電路互感器安裝處電網(wǎng)的額定電壓,線路的最大持續(xù)工作電流,用途以及安裝地點(diǎn),在〈〈電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)三〉〉查表可選取電流互感器及其參數(shù)如表5-5：表5-5安裝處最大持續(xù)工作電流<A>型號(hào)額定電流熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)35KV側(cè)882LCWD-356510010KV側(cè)1039LMC-10755.4.2電流互感器的校驗(yàn)〔135KV側(cè)電流互感器的校驗(yàn)<a>熱穩(wěn)定校驗(yàn)〔滿足條件〔b額定電流校驗(yàn)<滿足條件>〔c動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)<滿足條件>〔210KV側(cè)電流互感器的校驗(yàn)〔a熱穩(wěn)定校驗(yàn)〔滿足條件〔b額定電流校驗(yàn)<滿足條件>〔c動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)<滿足條件>經(jīng)校驗(yàn),計(jì)算結(jié)果滿足要求,初選的各電壓等級(jí)的電流互感器型號(hào)正確.5.4.3電壓互感器的選擇〔1電壓互感器的初選電壓互感器按一次回路電壓,二次電壓,安裝地點(diǎn)和使用條件,二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)要求進(jìn)行選擇,查〈〈電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)三〉〉表24-3和表24-4得各電壓等級(jí)電壓互感器參數(shù)如表5-6：表5-6安裝處型號(hào)最大容量〔VA額定電壓〔KV副線圈容量〔VA原線圈副線圈輔助線圈35KV側(cè)JDJJ-351200150〔0.5級(jí)10KV側(cè)JSJW-10960100．1120〔0.5級(jí)〔2電壓互感器的校驗(yàn)電壓互感器二次側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表5-7儀表名稱(chēng)及型號(hào)每相線圈消耗功率儀表電壓線圈儀表數(shù)目AB相BC相三相有功功率表1D1–W0.75VA1021.501.50三相無(wú)功功率表1D1–VAR0.75VA10201.501.5三相有功電能表DS11.5VA0.380.9521.501.50三相無(wú)功電能表DX11.5VA0.380.95201.501.5電壓表1TV-V6VA1026060負(fù)荷電壓繼電器DY-Z12.5VA10112.5012.50三相電壓繼電器DYJ-15VA1015050總計(jì)28VA1226.5326.33由上表可知,AB相與BC相負(fù)荷相等,有電壓互感器接成星形負(fù)荷接成三角形時(shí)B相負(fù)荷的計(jì)算：電壓互感器接成不完全星形負(fù)荷也接成不完全星形時(shí)AB相負(fù)荷的計(jì)算：10KV副線圈容量最小,按照10KV的副線圈容量校驗(yàn)成立,那么110KV,35KV側(cè)電壓互感器校驗(yàn)也成立。5.5母線的選擇根據(jù)矩形、槽形和管形母線的使用范圍、母線的截面形狀,應(yīng)該保證集膚效應(yīng)系數(shù)盡可能低、散熱良好、機(jī)械強(qiáng)度高、安裝簡(jiǎn)便和連接方便以及變電所的周?chē)h(huán)境和實(shí)際情況母線的選擇。5.5.135KV母線的選擇〔1母線型號(hào)選擇35KV側(cè)母線最大持續(xù)工作電流依據(jù)T=3500h,在《發(fā)電廠電氣部分》圖6-17查得經(jīng)濟(jì)電流密度j為：0.96,結(jié)合最大持續(xù)工作電流,可得：查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)〔1》表4-26,選擇鋁母線型號(hào)及參數(shù)見(jiàn)表5-8：表5-8D〔mm截面載流量重量電阻集膚效應(yīng)系數(shù)截面系數(shù)慣性半徑35962.113702.60.3071.074.2880.875〔2母線選擇校驗(yàn)按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)〔滿足條件按電暈電壓校驗(yàn)對(duì)35KV及以上電壓的母線〔硬母線和軟母線應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍缣鞖庀髼l件校驗(yàn)電暈電壓,使工作電壓小于臨界電暈電壓〔滿足條件按熱穩(wěn)定校驗(yàn)=141〔滿足條件按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)〔滿足條件因此,經(jīng)過(guò)各種校驗(yàn)都能滿足條件,選擇此種型號(hào)的母線。5.5.210KV母線的選擇〔1母線型號(hào)選擇10KV側(cè)母線最大持續(xù)工作電流為：依據(jù)T=3000h,在《發(fā)電廠電氣部分》圖6-17查得經(jīng)濟(jì)電流密度j為：1.10,結(jié)合最大持續(xù)工作電流,可得：查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)〔1》見(jiàn)附錄〔最后一頁(yè),選擇鋁母線型號(hào)及參數(shù)見(jiàn)表5-9：表5-9D〔mm截面載流量重量電阻集膚效應(yīng)系數(shù)截面系數(shù)慣性半徑68.580063410.7280.2381.106.4001.0〔2母線選擇校驗(yàn)〔a按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)〔條件：〔滿足條件〔b按電暈電壓校驗(yàn)〔條件：對(duì)35KV及以上電壓的母線〔硬母線和軟母線應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍缣鞖庀髼l件校驗(yàn)電暈電壓,使工作電壓小于臨界電暈電壓?！矟M足條件〔c按熱穩(wěn)定校驗(yàn)〔條件：=141〔滿足條件〔d按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)〔條件：〔滿足條件各項(xiàng)指標(biāo)都能滿足要求,因此選擇此種型號(hào)的母線。5.6避雷器的選擇本電站地處平原地區(qū),海拔高度100米,雷電活動(dòng)較少,110KV側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式,結(jié)合經(jīng)濟(jì)性考慮,選擇FCZ磁吹閥型避雷器為宜。5.6.1避雷器參數(shù)根據(jù)電壓等級(jí),查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)〔3》表28-4<見(jiàn)附表2>,避雷器參數(shù)見(jiàn)表5-10表5-10型號(hào)額定電壓〔KV滅弧電壓〔KV工頻放電電壓〔KV沖擊放電電壓〔KV泄露電流不小于不大于整流電壓〔KV電流〔ūAFZ-3535418298134148450~6505.6.2參數(shù)校驗(yàn)〔1滅弧電壓校驗(yàn)〔條件：—避雷器滅弧電壓有效值—避雷器額定電壓有效值—接地系數(shù),取1.0—最高運(yùn)行線電壓〔滿足條件〔2避雷器沖擊放電電壓上限值=134KV=35KV,滿足條件。5.6.3避雷針的高度避雷針高度計(jì)算是根據(jù)門(mén)型架高度確定的,進(jìn)出線架高10米。選避雷針高度h=25m那么P=1單支避雷針在地面的保護(hù)半徑為：,當(dāng)=10m時(shí)：因?yàn)?1/2h,所以在高度避雷針的保護(hù)半徑為17.5m四支避雷針的代號(hào)分別為：#1、#2、#3、#4則四支避雷針的聯(lián)合保護(hù)范圍分別為：〔1雙針之間的聯(lián)合保護(hù)范圍為：在高度避雷針的保護(hù)最小寬度〔2三針之間的聯(lián)合保護(hù)范圍為在高度避雷針的保護(hù)最小寬度,所以變電站內(nèi)的設(shè)備均在避雷針的聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。圖5-1單根避雷針保護(hù)范圍圖5-2雙根避雷針保護(hù)范圍圖5-3三根避雷針每?jī)筛芾揍槺Ｗo(hù)范圍5.7熔斷器的選擇熔斷器的型號(hào)和種類(lèi),可根據(jù)安裝條件、用途及額定電壓額定電流選擇。作為電力線路、電力變壓器短路或過(guò)載保護(hù),可選用RW3--RW7、RW9--RW11等系列；作為電壓互感器〔3--110KV的短路保護(hù),可選用RW10或者RWX0等系列。5.7.1型號(hào)選擇根據(jù)額定電壓和最大持續(xù)電流并考慮電力變壓器側(cè)和電壓互感器一次側(cè),所以可選用同一型號(hào)的熔斷器,查《發(fā)電廠電氣部分》P494表2-20,10KV熔斷器型號(hào)、參數(shù)見(jiàn)表5-11表5-11型號(hào)額定電壓〔KV額定電流〔KA最大開(kāi)斷容量〔MVARW10-353510006005.7.2熔斷器的選擇校驗(yàn)〔1額定電壓的校驗(yàn)〔條件：〔滿足條件—熔斷器的額定電壓—電網(wǎng)額定電壓〔2額定電流的校驗(yàn)〔條件：〔滿足條件—熔斷器的熔斷電流—可靠系數(shù),考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)取〔K=1.5~2.0—最大持續(xù)工作電流〔3額定開(kāi)斷電流的校驗(yàn)〔條件：根據(jù)最大開(kāi)斷容量求：〔滿足條件—最大開(kāi)斷電流—最大開(kāi)斷容量〔MVA—短路時(shí)的沖擊電流5.7.310KV熔斷器型號(hào)選擇〔1熔斷器型號(hào)選擇根據(jù)額定電壓和最大持續(xù)電流并考慮電力變壓器側(cè)和電壓互感器一次側(cè),所以可選用同一型號(hào)的熔斷器,查《發(fā)電廠電氣部分》P494表2-20,10KV熔斷器型號(hào)、參數(shù)見(jiàn)表5-12表5-12型號(hào)額定電壓〔KV額定電流〔KA最大開(kāi)斷容量〔MVARW10-10F101600200〔2熔斷器的選擇校驗(yàn)〔a額定電壓的校驗(yàn)〔條件：〔滿足條件—熔斷器的額定電壓—電網(wǎng)額定電壓〔b額定電流的校驗(yàn)〔條件：〔滿足條件—熔斷器的熔斷電流—可靠系數(shù),考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)取〔K=1.5~2.0—最大持續(xù)工作電流〔c額定開(kāi)斷電流的校驗(yàn)〔條件：根據(jù)最大開(kāi)斷容量求：〔滿足條件—最大開(kāi)斷電流—最大開(kāi)斷容量〔MVA—短路時(shí)的沖擊電流第6章變電站主變壓器的繼電器保護(hù)設(shè)計(jì)6.1變壓器保護(hù)裝置的一般原則電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件,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)重的影響。因此,我們必須研究變壓器有哪些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),以便采取相應(yīng)的保護(hù)措施。<1>防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。<2>防御變壓器線圈和引出線的多相短路,大接地電流電網(wǎng)側(cè)線圈和引出線的接地短路以及線圈間短路的縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。<3>防御外部相間短路并作瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)〔或電流速斷保護(hù)后備的過(guò)電流保護(hù)〔或復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)<4>防御大接地電流電網(wǎng)中外部接地短路的零序電流保護(hù)。變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障,主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及中性點(diǎn)直接接地側(cè)的接地短路。這些故障的發(fā)生會(huì)危害電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損等。油箱內(nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的電弧,不僅會(huì)損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯,而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體,有可能引起變壓器油箱的爆炸。變壓器外部短路引起的過(guò)電流、負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷、風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等,這些運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使繞組和鐵芯過(guò)熱。此外,對(duì)于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的星形接線方式變壓器,外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓,威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過(guò)電壓或低頻率等異常運(yùn)行方式下會(huì)發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁,引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過(guò)熱。主保護(hù)：電流差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)后備保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)/低壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)/復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)/阻抗保護(hù)/零序過(guò)電流保護(hù)/零序過(guò)電壓保護(hù)/過(guò)負(fù)荷保護(hù)/過(guò)激磁保護(hù)。兩種配置模式：〔1主保護(hù)、后備保護(hù)分開(kāi)設(shè)置〔2成套保護(hù)裝置,重要變壓器雙重化配置6.2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定以雙繞組變壓器為例來(lái)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)縱差動(dòng)保護(hù)的原理,如下圖所示:圖6-1變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí),理想情況下,流入差動(dòng)繼電器的電流等于零。但實(shí)際上由于變壓器的勵(lì)磁電流接線方式和電流互感器誤差等因素的影響,繼電器中有不平衡電流流過(guò)。由于這些因素的影響,變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流遠(yuǎn)比差動(dòng)保護(hù)的大。因此,變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題之一就是采取各種措施避越不平衡電流的影響。在滿足選擇性的條件下,還要保證內(nèi)部故障時(shí)有足夠的靈敏系數(shù)和選擇性。按照避越勵(lì)磁涌流方法的不同,變壓器差動(dòng)繼電器按不同的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)站主變的容量較大,且為三繞組變壓器,考慮到外部故障時(shí)不平衡電流的影響大于勵(lì)磁涌流影響的實(shí)際情況,我們決定選用BCH-1型繼電器構(gòu)成縱差動(dòng)保護(hù),它具有以下特點(diǎn)：BCH-1型帶制動(dòng)特性的助磁式差動(dòng)繼電器,用于構(gòu)成雙繞組及三繞組變壓器的差動(dòng)保護(hù),由于具有一個(gè)制動(dòng)線圈,因而在避越外部故障不平衡電流的方面的性能優(yōu)于BCH-2型繼電器,但避越性能則不如BCH-2型差動(dòng)繼電器,BCH-1型差動(dòng)繼電器多用于以下保護(hù)中：〔1帶有載調(diào)壓裝置的變壓器的差動(dòng)保護(hù)〔2多側(cè)電源的三繞組變壓器的差動(dòng)保護(hù)〔3同一電壓側(cè)經(jīng)過(guò)兩個(gè)斷路器接到系統(tǒng)的變壓器〔如高壓側(cè)為內(nèi)橋接線或多角型接線的差動(dòng)保護(hù).6.2.1縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算〔1變壓器差動(dòng)保護(hù)參數(shù)計(jì)