《110kv變電站電氣控制方案設(shè)計報告（附控制圖）》16000字（論文）

緒論電力是能源。電力已成為工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的驅(qū)動力，并廣泛用于生產(chǎn)的所有領(lǐng)域和日常生活中。首先，它可以簡單有效地轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。其次，電能可以以高壓的形式分配，這有助于提供電力，促進(jìn)自動控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。電力部門在國民生產(chǎn)總值中占有非常重要的位置。中華人民共和國成立以來，中國的電力工業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。變電站，開關(guān)柜和其他基本公共工程正在日益完成。在許多領(lǐng)域，電力傳輸，電壓電平轉(zhuǎn)換自動化等實(shí)施并實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)部署調(diào)度的自動化。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的飛速發(fā)展，電源系統(tǒng)的設(shè)計越來越完整和系統(tǒng)化，工廠的能耗也在迅速增加。電能質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件以及電源可靠性的指標(biāo)也在不斷提高。對電源設(shè)計有越來越高的要求。合理的設(shè)計將直接影響基礎(chǔ)設(shè)施投資，運(yùn)營成本和有色金屬消耗，并反映電源的可靠性和安全生產(chǎn)。這與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益和設(shè)備的人身安全密切相關(guān)。2變電站主接線和主變壓器變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分。它包括電氣設(shè)備，并以某種方式為船舶提供圖片。通過使用電力系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換，分配，傳輸和保護(hù)等功能，可以確保安全穩(wěn)定的用電。經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移到每個電器移動的地方。變電站作為輸變電樞紐，需要改變其傳統(tǒng)的設(shè)計和控制方式，以適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代生活，社會生活的發(fā)展趨勢。隨著最新計算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的變電站監(jiān)視，控制，保護(hù)和計量設(shè)備以及系統(tǒng)分離，為最佳組合和集成系統(tǒng)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。110KV變電站屬于高壓電網(wǎng)。該區(qū)域的變電站涵蓋多個方面。考慮到這些因素，它會分析變電站的工作和用戶的負(fù)載，選擇地址，使用用戶的數(shù)據(jù)計算負(fù)載，并確定功率補(bǔ)償器。同時，選擇不同的變壓器，確定變電站的接線方式，然后計算短路電流，選擇配電線路和導(dǎo)體，計算短路電流。選擇變電站的高壓和低壓電氣設(shè)備，作為變電站圖和橫截面的基礎(chǔ)。變電站的初步設(shè)計包括：總體方案的確定負(fù)荷分析短路電流的計算高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計和系統(tǒng)布線方案的選擇繼電保護(hù)選擇和設(shè)置（6）防雷和接地保護(hù)根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展以及科技技術(shù)的不斷提高，電力科技技術(shù)也在不斷地進(jìn)步。隨著電力科技技術(shù)不斷地應(yīng)用，電力系統(tǒng)也在不斷地完善，包括發(fā)電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)等等諸多個領(lǐng)域內(nèi)的新技術(shù)正在不斷地發(fā)生變化，目前變電站科技技術(shù)也在自身領(lǐng)域內(nèi)取得了一定的進(jìn)展，對此而言，變電站是整個電力系統(tǒng)的核心部分，對此而言對于電力系統(tǒng)的發(fā)展具有非常重要的意義。變電站是整個電力系統(tǒng)的核心部分，也是對于電廠以及用戶間進(jìn)行連接的主要模塊，且具體能夠?qū)嵤┑膬?nèi)容具有分配電路以及轉(zhuǎn)換店里等等功，對此而言對于用戶及電廠間的連接發(fā)展具有非常重要的意義。對于變電站當(dāng)中的相關(guān)功能進(jìn)行分類為以下幾個種類：1）樞紐變電站樞紐變電站屬于整個電力系統(tǒng)的交叉核心部位，能夠?qū)㈦娫催M(jìn)行多方面的收集工作，并且對于高壓電力系統(tǒng)部分以及低壓電力系統(tǒng)部分進(jìn)行相關(guān)的連接。對于集線路變電站的定義，根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及設(shè)計要求將300至500kv電壓的變電站統(tǒng)稱為集線路變電站。2）中間變電站高壓側(cè)主要由開關(guān)電源組成，通常是具有兩至三個電源部分來組成，并且能夠?qū)τ陂L距離線段傳輸以及系統(tǒng)電源開關(guān)進(jìn)行調(diào)控的設(shè)備為開關(guān)電源。電壓為200至330kV，電壓降低到當(dāng)?shù)赜脩簟?）區(qū)域變電站高壓部分具有110至220kv范圍內(nèi)的電壓，變電站主要負(fù)責(zé)供應(yīng)一個地區(qū)。4）終端變電站高壓部分具有110kv的電壓，且該位置屬于負(fù)載點(diǎn)周邊，且是一個終端傳輸線，對于整個電壓進(jìn)行點(diǎn)變電站的降壓之后提供給用戶進(jìn)行使用。這也是這邊論文需要研究的核心內(nèi)容。并且對于此篇論文寫作過程當(dāng)中需要降按照110kv的電氣內(nèi)容進(jìn)行變電站部分的設(shè)計。本文設(shè)計的變電站類型是區(qū)域變電站。對于用戶日常生活需要以及相關(guān)生產(chǎn)領(lǐng)域的有關(guān)條件方面考慮，在此基礎(chǔ)之上，按照指導(dǎo)老師所提供的相關(guān)資料以及相關(guān)要求進(jìn)行引薦，結(jié)合普通學(xué)習(xí)的知識，對參考文獻(xiàn)進(jìn)行了探討，并對一些設(shè)計方法進(jìn)行了熟悉，為此奠定了基礎(chǔ)。用于未來電氣部件的設(shè)計。2.1主要接線的設(shè)計原則和要求2.1.1設(shè)計主接線原則（1）對于整體地位以及相關(guān)作用考慮變電站在電力系統(tǒng)中的位置和功能是決定主要布線的主要因素之一。因電力系統(tǒng)當(dāng)中的相關(guān)設(shè)施具有自身不同的功能以及位置，對此而言要對其進(jìn)行布線需要把控經(jīng)濟(jì)性能，靈活性能以及可靠性能等等。（2）考慮近期和長期的發(fā)展規(guī)模變電站的主要接線應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的發(fā)展方向在十年內(nèi)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。還應(yīng)根據(jù)規(guī)模，類型，分布位置，增長率，速率，區(qū)域電網(wǎng)發(fā)展和潮流分布，以及各類極端的分析，確定主要布線的選擇和連接到變電站的電源連接數(shù)量。操作模式。好的和外向的數(shù)量。（3）考慮負(fù)載分級的重要性以及出線電路數(shù)量對主線路的影響第一級和第二級負(fù)載必須具有兩個獨(dú)立的電源，當(dāng)一個電源切斷存儲時，應(yīng)確保所有第一和第二負(fù)載都沒有斷電;第三級負(fù)載通常只需要一個電源來供電。確保主要和次要負(fù)載不會中斷。如果需要切斷第一和第二負(fù)載，請考慮極端條件下的繼電保護(hù)。（4）考慮主變壓器數(shù)量對變電站主接線的影響對于變電站當(dāng)中主線進(jìn)行考慮選擇的話，變壓器數(shù)量以及變壓器容量是主要考慮參數(shù)。例如對于大型的變膽戰(zhàn)而言，因需要傳輸大型容量，對此而言自身具備著相當(dāng)可靠的穩(wěn)定性，對此而言除了可靠性以外還需要進(jìn)行靈活性以及經(jīng)濟(jì)型。（5）考慮備用容量對主要布線的影響對于變電站當(dāng)中所具備的備用容量而言，其目的是為了保障整個比那電站的穩(wěn)定性以外還能夠?qū)τ谠O(shè)備的維護(hù)，設(shè)備維修，設(shè)備停機(jī)，負(fù)載提高等等緊急情況進(jìn)行處理。舉例說明，若是進(jìn)行母線的修理或者是斷路器的相關(guān)維修時，是否應(yīng)該對于變壓器當(dāng)中的繼電保護(hù)或者是線路保護(hù)進(jìn)行運(yùn)行，或當(dāng)線路故障直接或間接影響主線路連接時，線路和變壓器是否允許切斷動力。2.1.2主要接線設(shè)計的基本要求法規(guī)規(guī)定；要設(shè)計電氣線路應(yīng)根據(jù)應(yīng)依據(jù)變電站的變電特性，也要?dú)w化其容量，線路改變電壓能力的負(fù)載連接以及全系統(tǒng)消耗總量。除此之外，還需要對于系統(tǒng)當(dāng)中的靈活性，維修成本，維修便利性，可靠性，初期投資節(jié)約以及抑制過渡和變電站擴(kuò)容規(guī)模的技術(shù)要求。2.1.2.1.可靠運(yùn)行所謂的可靠性代表著電力線路可以可靠動作，保證用戶不停電，畢竟客觀標(biāo)準(zhǔn)是在實(shí)踐中操作可以可靠工作?？陀^評估主要線路可靠性的指標(biāo)如下：（1）斷路器維修期間是否會影響電源;（2）在設(shè)備和線路的維護(hù)和維修期間，停電次數(shù)和停電之間的時間間隔，以及是否可以保證對一級和二級重要用戶的供電。（3）變電站全部停電的可能性。2.1.2.2.具有一定的靈活性在重要場合中靈活供電，運(yùn)行驅(qū)動可以方便快捷，方便調(diào)度，并可在各種事故或設(shè)備維護(hù)和維修中盡快取出電氣設(shè)備。最短的截止時間和最小的沖擊范圍確保了施工人員的安全。同時，可以保證停電范圍不擴(kuò)大。在電站主接線的設(shè)計中，應(yīng)有一定的電氣余量。為了便于從初始階段到擴(kuò)展布線的過渡，當(dāng)變電站擴(kuò)展時，應(yīng)盡可能地減少一次設(shè)備和二次設(shè)備的修改量，并且可以節(jié)省投資。2.1.2.3.操作應(yīng)盡可能簡單方便主接線應(yīng)簡單明了通俗易懂的操作，應(yīng)使操作方便為前提，便于操作人員掌握。配置復(fù)雜的布線線路操作困難，而且經(jīng)常由于操作員錯誤而導(dǎo)致事故。但是，簡易聯(lián)絡(luò)可能無法滿足需要，可造成停電。2.1.2.4.經(jīng)濟(jì)上合理對整個布線來說具體的技術(shù)要求是要具備靈活性以及可靠性，靈活性與可靠性與經(jīng)濟(jì)性出現(xiàn)矛盾，對于靈活性以及經(jīng)濟(jì)性的提高可能會既降低經(jīng)濟(jì)性。對此而言，需要在相關(guān)技術(shù)條件進(jìn)行滿足的前提之下，要對于經(jīng)濟(jì)合理進(jìn)行考慮。（1）投資節(jié)省。簡單明確的接線路，能夠?qū)τ谫Y金成本進(jìn)行相關(guān)得控制。（2）年運(yùn)營成本很小。年度運(yùn)營費(fèi)用包括電力損失，折舊和大修，以及每日小型維護(hù)。當(dāng)中，功率損耗主要是由輸電線路阻抗引起的。對此而言，有必要合理地考慮工作數(shù)量，工作容量，工作方式等等。（3）具有較小的占地面積及。對于電氣主要布線的有關(guān)規(guī)劃為整個布局提供良好的基礎(chǔ)，從而對于建筑，絕緣體，安裝等等進(jìn)行節(jié)省成本的應(yīng)用。（4）應(yīng)盡可能采用設(shè)計，盡快實(shí)現(xiàn)階段性投資，生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。2.2主要接線線路的設(shè)計2.2.1設(shè)計步驟按照相關(guān)的初始信息，目前具有三個等級的電壓分別為110/35/10KV，對此而言需要進(jìn)行三項三繞變壓器。為了保證供電系統(tǒng)的可靠性，可以安裝兩個主變壓器。2.2.2項目初步設(shè)計為了確保最佳布線，最初設(shè)計了以下兩種布線方案以優(yōu)化布線選項。優(yōu)化方案1：將雙線布置在110KV側(cè)面，單母線布線需要平均分布35KV，10KV。優(yōu)化方案2：單母線布線需要平均分布110KV，10KV，將雙線布置在35KV。優(yōu)化方案1：將雙線布置在110KV側(cè)面，單母線布線需要平均分布35KV，10KV。優(yōu)化方案2：單母線布線需要平均分布110KV，10KV，將雙線布置在35KV。2.2.3最佳界定方案2.2.3.1技術(shù)比較在最初設(shè)計的兩種方案中，優(yōu)化方案1：將雙線布置在110KV側(cè)面，單母線布線需要平均分布35KV，10KV。使用雙母線布線的優(yōu)點(diǎn)：（1）系統(tǒng)運(yùn)行可靠，電源可靠;（2）系統(tǒng)調(diào)度靈活;（3）系統(tǒng)易于擴(kuò)展等。單母線分割的優(yōu)點(diǎn)：（1）線路簡單易行;（2）易于操作，設(shè)備和設(shè)施較少;缺點(diǎn)：（1）可靠性很差;（2）系統(tǒng)穩(wěn)定性差。對此而言，在110KV側(cè)使用雙母線布線是有利的。在初步設(shè)計的兩種方案中，方案1：35KV側(cè)的單母線分段布線;方案2：35KV側(cè)的雙母線連接。從原材料中已知問題沒有在該問題中解釋，對此而言在35KV側(cè)使用單母段布線。2.2.3.2經(jīng)濟(jì)比較對整個解決方案的綜合分析表明，在標(biāo)配設(shè)備的資金投入中，包括控制設(shè)備，電纜，總線和民用建筑成本，35KV，10KV側(cè)的單母線布線比雙母線布線具有更大的靈活性。。從以上分析可以選擇最優(yōu)解決方案作為第一種方案，優(yōu)化方案1：將雙線布置在110KV側(cè)面，單母線布線需要平均分布35KV，10KV。2.3主變壓器的選擇2.3.1主變壓器數(shù)量的選擇對于變電站當(dāng)中涉及到的不同等級之中，變電器的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的，變電器主要對于電壓轉(zhuǎn)換以及電壓傳輸?shù)裙ぷ鬟M(jìn)行負(fù)責(zé)。對于變壓器的容量進(jìn)行合理設(shè)計能夠?qū)τ陔娋W(wǎng)的安全性能，可靠，成本低，穩(wěn)定性具有一定的影響。對此而言需要在整個電力能夠進(jìn)行穩(wěn)定傳輸?shù)那闆r之下，還需要對于成本進(jìn)行考慮。需要在相關(guān)技術(shù)條件進(jìn)行滿足的前提之下，要對于經(jīng)濟(jì)合理進(jìn)行考慮。主變壓器選擇為了確保電源的可靠程度，需要由兩個主變壓器進(jìn)行設(shè)計。這個設(shè)計變電站有兩個電路，低壓側(cè)電源只能從這兩條回路獲得，所以選擇兩個主變壓器。2.3.2主變壓器選型2.3.2.1確定階段數(shù)三相三變壓器對于330KV及以下設(shè)計的變電器當(dāng)中主要進(jìn)行應(yīng)用。由于三相變壓器比同等容量的三相變壓器具有更少的投資成本，更少的設(shè)備占地面積和更少的電力系統(tǒng)損耗。同時，該裝置結(jié)構(gòu)便已，易操作，維護(hù)方便。如果難以制造或難以運(yùn)輸，也可以使用兩個具有小體積的三相變壓器。當(dāng)技術(shù)合理時，可以使用單相變壓器。2.3.2.2繞組數(shù)的確定。選擇變壓器的基本原則（1）導(dǎo)通點(diǎn)對應(yīng)變壓器額定電壓初級側(cè)，工廠電源系統(tǒng)主要對應(yīng)變壓器額定電壓次級側(cè)。（2）阻抗電壓和電壓調(diào)節(jié)模式按照母線的所有級別進(jìn)行考慮額定電壓。;（3）變壓器的容量必須確保站內(nèi)使用的機(jī)械設(shè)備能夠從電源獲得足夠的電力。2.3.3主變壓器容量的選擇2.3.4主變壓器型號的選擇Sjs=Ke(∑Pmax/cosφ)（1+α%）Sjs：最大計算負(fù)荷（KVA）Pmax：每個用戶的最大負(fù)荷（KW）Cosφ：功率因數(shù)Ke：同時系數(shù)α%：線損率（取為5%）由此可知選擇主變應(yīng)留有一定裕度，防止其因超過百分之五二損壞，導(dǎo)致系統(tǒng)裂解。2.4站變壓器的選擇2.4.1站變壓器選擇的基本原則（1）額定電壓處于變壓器側(cè)以及額定電壓屬于二次側(cè)進(jìn)行良好的布局。（2）對調(diào)壓方式以及抗阻電壓調(diào)試去，按照相關(guān)規(guī)范設(shè)計要求進(jìn)行選擇。（3）變壓器的容量必須保證站內(nèi)使用的機(jī)械設(shè)備能從電源中獲得足夠的電力。2.4.2如何選用站用變壓器參考《發(fā)電廠電氣部分》，選擇站用變壓器如下：表1至5站用變壓器型號及參數(shù)規(guī)格容量額定值(KVA)電壓額定值(KV)組件消耗值(W)電壓抗阻值(%)電流空載值(%)空載短路SC9至80/108010.5/0.4Y,yn03401140423短路電流計算3.1短路計算的目的，規(guī)定和步驟3.1.1短路電流計算的目的計算短路電流的目的是電廠和變電站規(guī)劃的重要部分。計算的主要目標(biāo)如下：（1）對于主電線進(jìn)行設(shè)計時，要按照多種的布線方式進(jìn)行相比，最終確定能夠?qū)τ诙搪冯娏鬟M(jìn)行良好的限制的那一條，并且對于短路電流進(jìn)行計算并判斷。（2）對于電氣設(shè)備設(shè)施進(jìn)行選擇時，對于整個設(shè)備的正常運(yùn)行需要保障以外，還需要對于相關(guān)得故障條條件之下的運(yùn)行可靠程度進(jìn)行保證。最終進(jìn)行考慮的是成本需求，之后計算影響值（f通過短路電流驗(yàn)證設(shè)備的動態(tài)穩(wěn)定性）。3.1.2短路計算的一般要求3.1.2.1計算的基本情況;（1）電網(wǎng)中的所有電壓源必須在額定負(fù)載下運(yùn)行。（2）具有自動調(diào)控勵磁的同步電機(jī)性能。（3）短路發(fā)生在短路電流最大的時刻。（4）所有電源的相角相等。（5）確定對于短路電流的整體影響，并且將能夠?qū)τ谄湓斐捎绊懙脑O(shè)備等等進(jìn)行考慮，除此之外，對于短路電弧電阻進(jìn)行排除，因短路電弧電阻過小，不滿足相應(yīng)的規(guī)范要求。對于短路電流當(dāng)中的沖擊值最大以及全電流最大值進(jìn)行考慮即可。3.1.2.2接線方法對于短路電流進(jìn)行相關(guān)設(shè)計時，需要降最大短路電流進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計，并且需要注意的是，不能夠在整個切換過程當(dāng)中進(jìn)行并聯(lián)模式應(yīng)用。對于短路電流進(jìn)行相關(guān)設(shè)計時，需要降最大短路電流進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計，并且需要注意的是，不能夠在整個切換過程當(dāng)中進(jìn)行并聯(lián)模式應(yīng)用。3.1.3計算步驟1）短路點(diǎn)的選擇和計算。2）繪制等效網(wǎng)絡(luò)圖。（1）首先，要去除系統(tǒng)中各元件的所有支路、線路電容器和電阻。（2）選擇參考電壓與功率（通常是各級的平均電壓）。（3）根據(jù)比例的計算對于標(biāo)準(zhǔn)電抗進(jìn)行設(shè)計。（4）對網(wǎng)絡(luò)路等效模式進(jìn)行繪制，并且對于等效變換之后的各個元件電抗進(jìn)行編制。3）簡化網(wǎng)絡(luò)：對于計算的不同內(nèi)容而言，按照等效網(wǎng)絡(luò)的中心與其短路點(diǎn)進(jìn)行重合來繪制，最終計算短路點(diǎn)之間的阻抗，即為變壓器測量阻抗。4）計算電抗Xjs，單位歐姆。5）各電源所提供的短路電流周期分量由運(yùn)行曲線確定（運(yùn)行曲線僅為XJS=3.5）。（1）對于周期分量進(jìn)行計算，周期分量是短路電流無窮大容量所提供的。（2）對于短路容量以及相關(guān)得額定值進(jìn)行計算。3.2變壓器參數(shù)的計算和短路點(diǎn)的確定3.2.1變壓器參數(shù)的計算基準(zhǔn)值的選?。?，取各側(cè)平均額定電壓(1)主變壓器參數(shù)計算由計劃設(shè)計可知：U12%=10.4U13%=17.0U23%=6.0U2%=0.5(U12%+U23%至U13%)=0.5(10.4+6.0至17.0)=至0.3<0所以U2%=0U1%=0.5(U12%+U13%至U23%)=0.5(10.4+17.0至6.0)=10.7U3%=0.5(U13%+U23%至U12%)=0.5(17.0+6.0至10.4)=6.3X1==10.7/100·200/31.5=0.680X2=U2%/100·SB/SN=至0/100·200/31.5=0.0X3=U3%/100·SB/SN=6.3/100·200/31.5=0.432(2)相關(guān)參數(shù)驗(yàn)算由表1.5查明：X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*200/0.08=25(3)系統(tǒng)等值電抗3.2.2短路點(diǎn)的確定對于整體設(shè)計當(dāng)中按照四種類型來考慮內(nèi)容，并且對于整個短路點(diǎn)而言，需要降線路輸入值在110kv電壓以及高壓側(cè)變電器值相同設(shè)計，對此而言，對于整個設(shè)計過程當(dāng)中需設(shè)計一個短路點(diǎn)；在其他三種電壓水平下，也僅需要一個短路點(diǎn)。3.2.3每個短路點(diǎn)的短路計算按照連接模式，參數(shù)設(shè)計，短路點(diǎn)設(shè)計等等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)等值圖設(shè)計，具體如下圖所示：圖2至1短路等值圖3.3計算各短路點(diǎn)的情況3.3.1短路點(diǎn)d至1（110KV母線）的短路計算網(wǎng)絡(luò)化簡如圖2.2所示：圖2至2d至1點(diǎn)等值圖Xf1=Xs＝x0l（Sj/Uj2）＝0.4×150×（100/1152）＝0.454Xjs1=Xf1×Sn/Sb=0.454×1000/100=4.54因?yàn)閄js1=4.54>3所以I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs1=1/4.54=0.22Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×115)=0.502(KA)In=Ib×Sn/Sb=0.502×1000/100=5.02(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.22×5.02=1.1(KA)ich=2.55×I"=2.55×1.1=2.8(KA)ich=1.52×I"=1.52×1.1=1.672(KA)S"=√3×I"×Un=√3×1.1×110=209.58(MVA)3.3.235KV短路點(diǎn)d至2總線的短路計算網(wǎng)絡(luò)化簡為：圖2至3d至2點(diǎn)等值圖Xf2=X+(X1+X2)//(X1+X2)=0.454+(0.341)//(0.341)=0.625Xjs2=X×Sn/Sb=0.6245×1000/100=6.23I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs2=16\100Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×37)=1.56(KA)In=Ib×Sn/Sb=1.56×1000/100=15.6(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.16×15.6=2.5(KA)ich=2.55×I"=2.55×2.5=6.375(KA)ich=1.52×I"=1.52×2.5=3.8(KA)S"=√3×I"×Un=√3×2.5×35=151.55(MVA)3.3.310KV母線的短路點(diǎn)d至3短路計算網(wǎng)絡(luò)化簡為：圖2至4d至3點(diǎn)等值圖Xf3=X+(X1+X3)//(X1+X3)=0.7315Xjs3=Xf3×Sn/Sb=0.7315×1000/100=7.315I"*=I∞*=I0.2*=0.1367Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×10.5)=5.5(KA)In=Ib×Sn/Sb=5.5×1000/100=55(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.1367×55=7.52(KA)ich=2.55×I"=2.55×7.52=19.176(KA)ich=1.52×I"=1.52×7.52=11.43(KA)S"=√3×I"×Un=√3×7.52×10=130.25(MVA)3.3.4短路點(diǎn)d至4的短路計算對于簡化的網(wǎng)絡(luò)圖需要添加站用變壓器當(dāng)中的電抗標(biāo)幺值方可，如下所示：圖2至5d至4點(diǎn)等值圖Xf4=Xf3+X4=0.7315+50=50.7315Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×0.4)=144.34(KA)In=Ib×Sn/Sb=144.34×1000/100=1443.4(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.00197×1443.4=2.84(KA)ich=2.55×I"=2.55×2.84=7.242(KA)ich=1.52×I"=1.52×2.84=4.32(KA)S"=√3×I"×Un=√3×2.84×0.38=1.87(MVA)3.4繪制短路電流計算結(jié)果表4電氣設(shè)備的選擇和驗(yàn)證對于變電器設(shè)計當(dāng)中主要是根據(jù)導(dǎo)體選擇以及電氣選擇兩種。且總體變變電器的設(shè)計根據(jù)我國專業(yè)技術(shù)政策以及經(jīng)濟(jì)政策相關(guān)。所選設(shè)備均為國家推薦的新產(chǎn)品，先進(jìn)的技術(shù)，安全的運(yùn)行，合理的經(jīng)濟(jì)利用是確保設(shè)計合理的重要核心。對此應(yīng)選擇適合當(dāng)前模式下的電氣設(shè)施設(shè)備。4.1一般規(guī)定電氣設(shè)備的選擇4.1.1一般原則對于修理，維護(hù)，運(yùn)行狀態(tài)以及異常狀態(tài)等等綜合考慮求，并應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展的需要。4.1.2幾項有關(guān)規(guī)定對于變電器設(shè)計當(dāng)中主要是根據(jù)運(yùn)行條件來選擇導(dǎo)體以及電氣。按照短路問題進(jìn)行熱穩(wěn)定性能以及動態(tài)穩(wěn)定性能進(jìn)行設(shè)計，在此基礎(chǔ)之上，能夠?qū)τ诨厩闆r進(jìn)行驗(yàn)證。（1）在正常工作條件下，每個電路的工作電流計算如下表所示。1)對于每一個回路當(dāng)中的相關(guān)電流情況，應(yīng)當(dāng)在正常運(yùn)行條件之下進(jìn)行計算，并且具體如下所示。表3至1各回路持續(xù)工作電流回路名稱計算公式變壓器回路Igmax=1.05In=1.05Sn/√3Un饋電回路Igmax=Pn/√3Uncosφ循環(huán)名稱計算公式變壓器電路Igmax=1.05In=1.05Sn/√3Un饋電電路Igmax=Pn/√3Uncosφ注意：Pn，Un，In等都是設(shè)備本身的額定值。Igmax，Ugmax，Igmax是該裝置的連續(xù)工作值4.2計算每個電路的連續(xù)工作電流依據(jù)表4.1，各回路持續(xù)工作電流計算見下圖：表3至2各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表回路名稱計算公式及結(jié)果110KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×115=166.05A110KV進(jìn)線Igmax=Pn/√3Uncosφ=31185/(√3×115×0.85)=184.2A35KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×38.5=495.996A35KV出線火電廠2Ig.max=S/√3Uncosφ=8800/(√3×37×0.85)=150.36A火電廠2Ig.max=S/√3Uncosφ=5500/(√3×37×0.85)=98.79A10KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×10.5=1818.65A10KV出線化工廠Ig.max=S/√3Uncosφ=3000/√3×10.5×0.85=194.07A鋁廠（兩回）Ig.max=S/√3Uncosφ=5500/√3×10.5×0.85=355.8A醫(yī)院（兩回）Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A氮肥廠Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A印刷廠Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A0.4KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×653/√3×0.38=104.17A如圖每個電路的連續(xù)工作電流計算如下圖所示：電路名稱計算公式和結(jié)果終結(jié)；1）110KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×115=166.05A2）110KV輸入線Igmax=Pn/√3Uncosφ=31185/（√3×115×0.85）=184.2A3）35KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×38.5=495.996A4）35KV出口熱電廠2Ig.max=S/√3Uncosφ=8800/（√3×37×0.85）=150.36A5）火力發(fā)電廠2Ig.max=S/√3Uncosφ=5500/（√3×37×0.85）=98.79A6）10KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×10.5=1818.65A7）10KV出口化工廠Ig.max=S/√3Uncosφ=3000/√3×10.5×0.85=194.07A8）鋁廠（兩次）Ig.max=S/√3Uncosφ=5500/√3×10.5×0.85=355.8A9)醫(yī)院（兩次）Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A10)氮肥廠Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A11)印刷廠Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A12)0.4KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×653/√3×0.38=104.17A4.3高壓電氣設(shè)備的選擇4.3.1斷路器的選擇和驗(yàn)證對于相關(guān)得環(huán)境因素以及技術(shù)因素以外，還需要對于整體安裝類型，調(diào)試類型以及后期維修類型等等進(jìn)行考慮，對于整體選擇環(huán)節(jié)需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)成本比對以及技術(shù)參數(shù)考核。按照我國相關(guān)得設(shè)計規(guī)范以及現(xiàn)狀來看，6至220千伏范圍內(nèi)的需要設(shè)計低油斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：（1）電壓：Ug（主電網(wǎng)連續(xù)工作電壓）≤Un（3至1）（2）當(dāng)前：Ig.max（連續(xù)工作電流最大值）≤In（3至2）（3）斷流：Idt≤Ikd（3至3）式中：Idt至斷路器實(shí)際斷開的短路周期分量;Ikd至斷路器的標(biāo)準(zhǔn)斷路電流。（4）動態(tài)穩(wěn)定性：Ich≤imax（3至4）當(dāng)中：ich至斷路器的最大峰值電流;Imax。（5）熱穩(wěn)定性：I∞2tdz≤It2t（3至5）當(dāng)中：I∞至穩(wěn)定的短路電流;當(dāng)中：時間t由短路電流計算，斷路器的選擇,根據(jù)以下條件選擇斷路器：電壓：電流：每個電路見表3.2。每個斷路器的選擇結(jié)果如下表所示：斷路器的選擇結(jié)果見下表：表3至3斷路器的型號及參數(shù)參數(shù)型號電壓額定值（K.V）電流額定值（A）斷開電流額定值（K.A）電流動穩(wěn)定（K.A）電流熱穩(wěn)定（K.A）分閘時間（s）合閘時間（s）變壓器110KV處OFPI至110110125031.58031.5(3)<0.03變壓器35KV處HB35361250258025(3)0.060.0635KV出線處HB35361250258025(3)0.060.06變壓器10KV處HB至101012504010043.5(3)0.060.0610KV出線處ZN4至10C1060017.329.417.3(4)0.050.2站用DW5至400380至4004004.3.2隔離開關(guān)的選擇和驗(yàn)證(1)110KV側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=50(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t根據(jù)相關(guān)設(shè)計內(nèi)容可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.1[（KA）2s]It2t=142×5=980[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項要求。(2)35KV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t根據(jù)相關(guān)設(shè)計內(nèi)容可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=23.72×4=2246.76[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項要求。(3)35KV出線側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=34(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t根據(jù)相關(guān)設(shè)計內(nèi)容可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=5.62×5=156.8[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項要求。4.3.3保險絲的選擇應(yīng)根據(jù)列出的技術(shù)條件和工作環(huán)境檢查高壓熔斷器。保險絲是最常見的保護(hù)裝置。對于電氣設(shè)備的保護(hù)具有過載電流的作用。對于電線路以及變壓器的保護(hù)所應(yīng)用的設(shè)備是高壓熔斷器。若是處于發(fā)電廠當(dāng)中需要降對于電壓互感器進(jìn)行保護(hù)，且保護(hù)需要的設(shè)備是高壓熔斷器。4.3.3.1選擇保險絲選擇的技術(shù)條件如下：（1）電壓：（3至12）（2）電流：（3至13）（3）按照相關(guān)的性能要求以及熔體的額定電流相關(guān)參數(shù)要求，要對于選擇的前后級進(jìn)行保障。。4.3.3.2保險絲的選擇根據(jù)上述保險絲選擇的條件，如下圖所示表3至7保險絲的類型和參數(shù)依據(jù)以上熔斷器選擇的條件，下圖表示表3至7熔斷器的型號及參數(shù)種類電壓標(biāo)準(zhǔn)值(KV)電流標(biāo)準(zhǔn)值(A)開端容量(MVA)其他RN2100.51000保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器RW9至35350.52000保護(hù)戶外電壓互感器4.3.4避雷器的選擇和驗(yàn)證1閥式避雷器根據(jù)不同的分類分為不同類型的避雷器和磁力鼓風(fēng)式避雷器;能夠?qū)τ诟邷缁∧芰υO(shè)計間隙值，通過間隙值進(jìn)行保護(hù)的是管狀避雷器。具體工作流程是對于中間的間隙進(jìn)行電弧吹出，之后對于整個電路進(jìn)行防雷保護(hù)。選擇以下條件作為閥式避雷器的特性參數(shù)：（1）額定電壓。避雷器通常在電網(wǎng)的額定電壓（即電網(wǎng)的相電壓）下工作。（2）電弧抑制電壓。在電源故障的情況下，避雷器允許施加最大的工頻電壓。3-10kV閥式避雷器滅弧電壓為電網(wǎng)最大工作電壓的110%。（3）脈沖放電電壓。對于脈沖放電電壓，預(yù)放電時間為1.5至20微米。（4）殘余壓力。也就是說，剩余電壓是由流經(jīng)避雷器的脈沖雷電流引起的電壓降。避雷器的設(shè)計考慮了使用期間受保護(hù)電氣設(shè)備的絕緣配合問題。對此而言，只要可以正確選擇避雷器的類型，就可以驗(yàn)證其參數(shù)和保護(hù)特性。4.4匯流排和電纜選擇和驗(yàn)證4.4.1材料的選擇配電單元的母線由銅，鋁或鋁合金制成。銅是一種優(yōu)良的母線材料，具有低電阻率，高機(jī)械強(qiáng)度，高耐腐蝕性和廣泛的應(yīng)用。4.4.2母線橫截面積的選擇4.4.2.1根據(jù)允許長期加熱選擇電流允許長期電流能夠?qū)τ谡鎮(zhèn)€電壓等級當(dāng)中的主母線設(shè)計，下引線設(shè)計以及配電裝置設(shè)計，臨時安裝設(shè)計等等具有一定的作用。KIal≥Igmax（3至15）當(dāng)中：Ial對于母線環(huán)境溫度處于25oC時，能夠按照母線的相關(guān)允許長期電流來設(shè)計。Igmax至通過總線的最大長期工作電流。K至溫度校正系數(shù)母線當(dāng)中的額定溫度Θ0，設(shè)計值為θ0=250C，母線時間實(shí)踐環(huán)境溫度設(shè)計值為θ，母線允許長期溫度為θal，設(shè)計值為θal=700C。（1）110KV母線選擇110KV總線中的Igmax=116.05A。KIal=0.943×252=237.636>116.05=IGmax的對此而言根據(jù)25×3矩形鋁母線具有75mm2的橫截面面積。2Ial=252A（2）35KV母線選擇35KV總線中的Igmax=495.996A。KIal=0.943×632=595.976A>495.996=IGmax的對此而言根據(jù)50×3矩形鋁母線具有250mm2的橫截面面積。Ial=623A（3）10KV母線選擇10KV總線中的Igmax=1818.65A。KIal=0.943×1360=1282.48A>1818.65A=IGmax的對此而言根據(jù)80×10矩形鋁母線具有800mm2的橫截面面積。Ial=1360A滿足動態(tài)穩(wěn)定性的要求效應(yīng)良好，對于35kV及以下普遍應(yīng)用。3）管狀導(dǎo)體：具有較高的強(qiáng)度，集膚效應(yīng)良好，對于8000A以上普遍應(yīng)用。軟導(dǎo)體：軟導(dǎo)體分為單個軟導(dǎo)體和分離導(dǎo)體。對于大負(fù)載電流而言分裂線能夠進(jìn)行滿足，并且對于抗震性能良好，經(jīng)濟(jì)性能良好等等特點(diǎn)。6其它設(shè)備的選擇6.1接地刀閘的選擇6.1.1110kV側(cè)接地刀閘的選擇：根據(jù)系統(tǒng)電壓可以選擇JW2-110型接地刀閘。校驗(yàn)：動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流（2S）可見所選的JW2-110型接地刀閘能夠滿足要求。6.1.210kV側(cè)接地刀閘的選擇：根據(jù)系統(tǒng)電壓可以選擇JN1-10I型接地刀閘。校驗(yàn)：動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流（2S）可見所選的JN1-10I型接地刀閘能夠滿足要求。6.1.335kV側(cè)接地刀閘的選擇：根據(jù)系統(tǒng)電壓可以選擇JW-35型接地刀閘。校驗(yàn)：動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流（2S）可見所選的JW-35型接地刀閘能夠滿足要求。6.2絕緣子和穿墻套管的選擇電站變電站各級配電設(shè)備中高壓電氣設(shè)備的連接，緊固和絕緣是通過導(dǎo)體，絕緣子和附件完成的。因此，絕緣材料必須具有足夠的電絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱和耐濕性。選擇室外絕緣子會增加沿表面的放電距離，并在雨天阻止水流，從而確保絕緣子在惡劣的氣候下也能可靠地運(yùn)行。壁掛套管在套管穿透墻壁和天花板時使用，而當(dāng)套管從內(nèi)到外穿透墻壁時使用。7繼電保護(hù)的裝置選擇與整定繼電保護(hù)的種類很多，但是就一般情況來說，它是由測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分組成的，其原理圖如下：執(zhí)行部分邏輯部分測量部分輸出信號輸入信號執(zhí)行部分邏輯部分測量部分輸出信號輸入信號圖7-1繼電保護(hù)裝置的原理框圖測量設(shè)備輸入要保護(hù)的對象的相關(guān)信號，并將其與指定的設(shè)置值進(jìn)行比較，以確定保護(hù)是否有效。根據(jù)測量元件的大小，特性，形狀或每個輸出的組合的順序，使保護(hù)裝置根據(jù)特定的邏輯關(guān)系進(jìn)行操作，并最終確定行為保護(hù)裝置的行為。運(yùn)行單元將發(fā)送立即或延遲的警報或跳閘信號。電網(wǎng)保護(hù)繼電器的配置原則必須首先滿足繼電器保護(hù)的四個基本要求：選擇性，快速動作，靈敏性和可靠性。然后，根據(jù)電網(wǎng)電壓等級，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接線方式的特點(diǎn)，選擇不同保護(hù)措施的工作原理和性能，并進(jìn)行有機(jī)調(diào)整，從而形成完整的電網(wǎng)保護(hù)。110kV部分：110kV采用了內(nèi)橋接線，所以在110kV不需要裝設(shè)保護(hù)。35kV部分：線路保護(hù)：35kV接地小電流系統(tǒng)的線路必須配備反映相間故障和單相接地故障的保護(hù)裝置。建議安裝兩級電流保護(hù)（限時電流浪涌保護(hù)和超時電流保護(hù)）以反映相間故障。對輸出斷路器的沖擊保護(hù)和使用兩相線的保護(hù)。裝三相一次重合閘。反映單相接地故障，加裝反映零序電壓的接地信號裝置，單相接地時發(fā)出信號。母聯(lián)開關(guān)保護(hù)：加裝帶時限的定時過流保護(hù)，作為母線充電時的保護(hù)。10kV部分：線路保護(hù)：接地的10kV小電流系統(tǒng)的線路必須裝有反映相間故障和單相接地故障的保護(hù)裝置。建議安裝兩級電流保護(hù)（限時電流浪涌保護(hù)和超時電流保護(hù)）以反映相間故障。對輸出斷路器的沖擊保護(hù)和使用兩相線的保護(hù)。支撐開關(guān)保護(hù)：添加了帶時間限制的定時過流保護(hù)，以在充電時保護(hù)總線。1）主變壓器保護(hù)配置a）氣體保護(hù)：作為變壓器的主要保護(hù)裝置，對變壓器油箱內(nèi)部的故障做出反應(yīng)，包括相間短路，地對地短路，相繼短路和鐵芯著火。，降低油位。輕氣體作用于信號，重氣體作用于變壓器兩側(cè)的斷路器的開口。b）縱向差動保護(hù)：作為主變壓器的主要保護(hù)，它反映了相間短路，單相接地故障，變壓器繞組，套管和導(dǎo)體上的短路和短路。大電流接地系統(tǒng)的側(cè)面和導(dǎo)體相CT是專用的CT，安裝在主變壓器的3個側(cè)面和4個點(diǎn)上。c）用于混合電壓啟動的限時過電流保護(hù)：作為氣體保護(hù)和縱向差動保護(hù)的后備保護(hù)，用于響應(yīng)發(fā)生短路時出現(xiàn)的負(fù)序電壓。d）零序電流保護(hù)：與響應(yīng)變壓器的外部接地短路。e）過載保護(hù)：響應(yīng)變壓器的對稱過載，防止單相電流，減慢信號運(yùn)行，并經(jīng)常與過流保護(hù)共用CT。母線保護(hù)2)35kV單母線分段（分段操作），不使用任何特殊保護(hù)。如果母線發(fā)生故障，可以通過觸摸變壓器35kV側(cè)的斷路器來消除故障。2）單個10kV母線段（分段運(yùn)行），未應(yīng)用特殊保護(hù)，如果母線發(fā)生故障，可通過觸摸變壓器10kV側(cè)的斷路器來消除故障。線路保護(hù)1)110kV進(jìn)線：因?yàn)?10kV博山變電所處在系統(tǒng)的受電端，故110kV進(jìn)線不設(shè)保護(hù)2)35kV線路保護(hù)：：(電流速斷保護(hù)、定時限過流保護(hù))二段式電流保護(hù)、快速重合閘（1）I項電流斷路保護(hù)是一種主要保護(hù)，它反映了相間故障期間由于電流浪涌而引起的瞬態(tài)工作電流保護(hù)，并且保護(hù)了總長度的15％至20％。排。（2）作為第二節(jié)快速電流跳閘保護(hù)的備用保護(hù)，第二節(jié)限時過電流保護(hù)不僅可以保護(hù)該線的整個長度，而且可以保護(hù)線的整個長度，以及相鄰線的長度。電流保護(hù)使用兩相CT（A，C相）。（3）如果線路瞬時故障時電源沒有停止，則應(yīng)安裝自動開關(guān)裝置。（4）35kV是低電流接地系統(tǒng)，因此如果線路上發(fā)生單相接地故障，則它可以保持工作2小時，因此它不會使斷路器跳閘，只會影響信號，信號和第一節(jié)電流跳閘保護(hù)是主要保護(hù)，它反映了由于相間故障期間的電流浪涌而引起的瞬態(tài)工作電流保護(hù)，以及總長度的15％至20％的保護(hù)。3)10kV線路保護(hù)：二段式電流保護(hù)(電流速斷保護(hù)、定時限過流保護(hù))、快速重合閘（1）主保護(hù)不高于第一級，并采用兩級限時短路電流保護(hù)，可保護(hù)整條線路的70％至70％。（2）如果線路瞬時故障時電源沒有停止，則應(yīng)安裝自動開關(guān)裝置。（3）10kV是低電流接地系統(tǒng)，因此如果線路上存在單相接地故障，則它可以繼續(xù)工作2小時，因此它只能工作并連接信號，而不會使斷路器跳閘?？招娜切蔚腜T。7.1電力變壓器的零序電流保護(hù)：在變壓器低壓側(cè)使用“變壓器”電源將導(dǎo)致從次級插座到低壓開關(guān)設(shè)備的距離更長，并且單相接地短路。如果安裝在高壓側(cè)的過電流保護(hù)裝置的靈敏度低于低壓側(cè)的單相短路保護(hù)裝置的靈敏度，并且不能滿足規(guī)定的要求，則必須保護(hù)裝置的順序電流不能安裝在低壓中壓和單相接地保護(hù)裝置上。該設(shè)置應(yīng)在正常運(yùn)行期間盡可能避免流過變壓器中性線的不平衡電流。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不平衡電流不得超過額定電流的25％。由于零序電流互感器的變比為150/1，所以；=0.524S＜0.5～0.7S所以符合要求。式中=1.2～1.3稱可靠系數(shù)。保護(hù)時限取0.5～0.7S。保護(hù)靈敏度按變壓器低壓側(cè)干線末端發(fā)生單相短路來校檢，規(guī)定≥1.25～1.5。繼電器常用感應(yīng)式GL型系列。7.2縱聯(lián)差動保護(hù)分步的有時間限制的過電流，在電源端子附近發(fā)生故障后無法立即跳閘，并且電流快速制動保護(hù)器具有一個死區(qū)，在死區(qū)即會立即切斷部分受保護(hù)的繞組。為了使變壓器成為重要的設(shè)備，可以使用縱向差動保護(hù)，該差動保護(hù)在發(fā)生故障后立即關(guān)閉。差動保護(hù)是一種保護(hù)裝置，其工作原理是反映被保護(hù)組件兩側(cè)的電流差。差動保護(hù)的范圍涵蓋了變壓器繞組，側(cè)套管和導(dǎo)體中可能發(fā)生的各種短路故障。——不平衡電流——外界短路時的最大短路電流——同型系數(shù)，差動保護(hù)中采用兩種互感器，當(dāng)它們型號相同時，k=0.5；當(dāng)它們型號不同時，取k=1；——互感器的誤差，取最大值10%。為了防止誤動作，必須使差動保護(hù)的動作電流大于最大不平衡電流。為了提高差動保護(hù)的靈敏度，又必須設(shè)法減少不平衡電流。7.3瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)，也稱為瓦斯繼電器保護(hù)，是防止油浸式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障的基本保護(hù)措施。根據(jù)GB50062-92，瓦斯保護(hù)裝置應(yīng)安裝在工作場所中700kVA或以上的常規(guī)油浸式變壓器中以及400kVA或以上的油浸式變壓器中。瓦斯保護(hù)的主要組成部分是瓦斯繼電器。它安裝在變壓器油箱和油枕之間的連通管道中，并使用油浸式變壓器內(nèi)部故障進(jìn)行操作時產(chǎn)生的瓦斯。有兩個聯(lián)系人。一種是“輕度瓦斯暴露”，另一種是“重度瓦斯暴露”。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行時，斷開瓦斯繼電器的兩對觸點(diǎn)。當(dāng)變壓器箱內(nèi)部發(fā)生小故障時，“輕瓦斯觸點(diǎn)”打開。當(dāng)變壓器容器內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時，“重瓦斯接觸”將亮起。如果變壓器油箱泄漏，則分別連接“輕氣觸點(diǎn)”和“重氣觸點(diǎn)”。重油的工作值根據(jù)油的流量來設(shè)定，油浸式自冷變壓器通常設(shè)定為0.6-1.0m/s。對于帶有強(qiáng)制油循環(huán)的變壓器，該設(shè)置為1.1-1.2m/s。7.4過電流保護(hù)當(dāng)流過保護(hù)元件的電流超過某個預(yù)設(shè)值時，會斷開電路或發(fā)出警報信號的設(shè)備稱為過電流保護(hù)器，它有兩種類型：時間限制和反向時間。時光倒流：接線系統(tǒng)簡單經(jīng)濟(jì)，廣泛用于10kV以下中小型工廠的供電系統(tǒng)?？梢酝瑫r執(zhí)行電流快速切斷保護(hù)，其工作時間如下。這麻煩且容易出錯。持續(xù)時間：接線復(fù)雜，操作時間短，適用于35kV以上的電源系統(tǒng)。過電流保護(hù)裝置的計算設(shè)定：計算過電流保護(hù)裝置的工作電流通常包括工作電流計算，設(shè)置工作時間限制和靈敏度校正。(1)過電流保護(hù)裝置動作電流計算過電流保護(hù)的最小起動電流必須按二個條件整定：一是必須躲過正常工作電流的最大負(fù)荷電流，二是躲過外部故障切斷后各電動機(jī)的自起動電流。過電流保護(hù)裝置的一次側(cè)起動電流可按下式計算式中——可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.2；GL型繼電器取1.3；——返回系數(shù)，DL型取0.7，GL型取0.75；——電動機(jī)自起動系數(shù)。由實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H運(yùn)行數(shù)據(jù)來確定，當(dāng)可查時，可考慮將取3~4。電流繼電器的動作電流為：式中——接線系數(shù)；——電流互感器。（2）過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)規(guī)程要求中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時，保護(hù)區(qū)末斷發(fā)生兩相短路時，可考慮系數(shù)不應(yīng)小于1.25～1.5，即:7.5電流速斷保護(hù)為了確保過流保護(hù)裝置的選擇性，必須以△t秒為增量增加設(shè)定時間極限。離電源越近，短路電流越大，保護(hù)時間越長。為了彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，可以使用對電機(jī)的安全運(yùn)行非常不利的運(yùn)行時間限制，可以使用瞬時電流快速制動保護(hù)。當(dāng)今快速制動保護(hù)的優(yōu)勢在于，它可以快速動作并縮短故障排除時間。缺點(diǎn)是它具有盲區(qū)，因此您無法保護(hù)整個線段。保護(hù)范圍可以由短路電流確定。該段的分布曲線。電流快速斷開保護(hù)不能單獨(dú)使用，必須與過電流保護(hù)結(jié)合使用。在最大運(yùn)行模式下，應(yīng)根據(jù)線路末端的短路電流來設(shè)置快速制動保護(hù)的工作電流。速斷保護(hù)繼電器動作電流為：式中——可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.2～1.3，GL型繼電器取1.5～1.6。速斷保護(hù)的靈敏度是在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下保護(hù)安裝處兩相短路電流與其動作電流之比，即。啟動電流繼電器后，直接連接信號繼電器和中間繼電器，最后中間繼電器觸點(diǎn)連接斷路器的跳閘電路。圖8.2是在線路上安裝了清晰的過電流保護(hù)和快速圖8-2定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)斷流保護(hù)的示意圖：KC4，KC5，KC6，KT，KS1形成明顯的過電流保護(hù)，而KC1，KC2，KC3，KS2和KA形成電流。在引入置信因數(shù)以確保斷路器操作的選擇性之后，快速跳閘保護(hù)操作電流大于保護(hù)范圍結(jié)束時的最大短路電流，因此保護(hù)設(shè)備無法提供完整的保護(hù)線路設(shè)置。而且，由于存在死區(qū)，因此快速中斷保護(hù)不能作為主保護(hù)，而將過電流保護(hù)裝置用作輔助保護(hù)更加經(jīng)濟(jì)合理。8變電站防雷保護(hù)及其配置雷電接地：用于減少因雷電電流平穩(wěn)泄漏到地面而導(dǎo)致的過電壓。它的性質(zhì)似乎介于前兩個基數(shù)之間。它是防雷裝置的組成部分。像工作接地一樣，但是是一種強(qiáng)大的人身安全手段，僅在發(fā)生故障時才有效，類似于保護(hù)性接地，通常電阻范圍為1至30。由此可見,接地電阻取10較合適。查接地裝置(沖擊系數(shù))與(接地裝置的沖擊利用系數(shù))表,選用一字形的接地體。查得:＝0.45＝(式中:—沖擊電流下的電阻;—工頻電流下的電阻)＝0.45×10＝4.58.1直擊雷的過電壓保護(hù)安裝單獨(dú)的避雷針。脈沖接地電阻不應(yīng)超過10歐姆，以避免對變電站設(shè)備，電氣結(jié)構(gòu)和技術(shù)產(chǎn)生直接雷擊。氣體分配設(shè)備的結(jié)構(gòu)之間有獨(dú)立的避雷針，以防止雷擊引起的反擊事故。最小距離Sk為5m，獨(dú)立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)之間的距離Sd不應(yīng)超過3m。根據(jù)上述條件，變電站避雷針的結(jié)構(gòu)如下。1）35kV，110kV配電系統(tǒng)：在結(jié)構(gòu)上安裝獨(dú)立的避雷針，并將結(jié)構(gòu)柱的主要鋼筋接地。2）主變壓器配有獨(dú)立的避雷針。3）不同電壓等級的母線橋：安裝獨(dú)立的避雷針。4）主控室：室內(nèi)配電箱橫梁8.2雷電侵入波的過電壓保護(hù)防止侵入波的主要措施：（1）為限制侵入性腦電波的幅度，在變電站中安裝了閥型電涌放電器，同時在變電站的輸入線上設(shè)置了輸入線路保護(hù)裝置，以防止雷電流流過閥門。進(jìn)入避雷器并減小雷電浪涌的斜率。（2）在變電站中，應(yīng)安裝避雷器，以限制過電壓并防止EEG進(jìn)入。避雷針應(yīng)安裝在1-2KM變電站附近的110kV和35kV線路上，并且必須分別提供小于30kA和75kA的低避雷角。在25°和30°范圍內(nèi)，脈沖接地電阻約為10Ω，因此，大多數(shù)雷擊僅在線路段外時發(fā)生，即對于三繞組變壓器，必須在所有低壓相繞組上安裝避雷器，并在中性點(diǎn)處直接接地，以保護(hù)變壓器的中性點(diǎn)和變壓器的絕緣。8.3.2避雷器避雷器是過壓限制器。它本質(zhì)上是一個過電壓收集器。它與其他保護(hù)裝置一起使用，當(dāng)施加的電壓超過一定范圍時，避雷器始終首先工作，從而泄漏大量能量。避雷器廣泛用于電氣系統(tǒng)。它取決于額定電壓（工作電壓，在正常運(yùn)行期間施加到避雷器的電源頻率，即使用避雷器的電網(wǎng)的額定電壓）和額定電壓，功率平方的平均值。頻率工作電壓），避雷器是自由電弧，因此可以可靠地將其關(guān)閉。1)進(jìn)出線設(shè)備外側(cè)；2)所有母線上；3)變壓器高壓側(cè)，盡量靠近變壓器；4)變壓器低壓側(cè)為△時，只裝在B相；5)主變壓器中性點(diǎn)，按其絕緣水平等級選設(shè)；避雷線的配置：1)110kV及以上線路全長架設(shè)避雷線；2)35kV雷電日較高應(yīng)全長架設(shè)避雷線；3)10kV—35kV，一般設(shè)1—2km的進(jìn)線段保護(hù)，以降低雷電波的陡度。已知條件算法：滾球法避雷針組號1避雷針編號：#1 #2 #3 針高：(#1,#2,#3)12.00米避雷針計算高度：(#1,#2,#3)12.00米被保護(hù)物的防雷等級要求：30米被保護(hù)物的高度：10.50米 計算過程和公式保護(hù)高度10.50米的計算#1,#2,#3r0=√[h*(2hr-h)]=√[12.00*(2*30.00-12.00)]=24.00(米)