110kV地區(qū)變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄專心-專注-專業(yè)1 前言目前隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，考慮到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要作用，對(duì)繼電保護(hù)提出了更高的要求，而電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的不斷發(fā)展同樣對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)。計(jì)算化，網(wǎng)絡(luò)化及保護(hù)，控制，測(cè)量，數(shù)據(jù)通信一體化智能化將會(huì)是繼電保護(hù)的發(fā)展方向。電能是一種特殊的商品,為了遠(yuǎn)距離傳送,需要提高電壓,實(shí)施高壓輸電,為了分配和使用,需要降低電壓,實(shí)施低壓配電,供電和用電。發(fā)電-輸電-配電-用電構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)。通常把由各種類型的發(fā)電廠,輸電設(shè)施以及用電設(shè)備組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)運(yùn)行要求安全全靠。但是，

2、電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運(yùn)行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設(shè)備及人為因素的影響（如雷擊、倒塔、內(nèi)部過(guò)電壓或運(yùn)行人員誤操作等），電力系統(tǒng)會(huì)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。如:過(guò)負(fù)荷,過(guò)電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷線,如:三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)110kV地區(qū)變電站繼電保護(hù)的配置，參照電力系統(tǒng)繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算，并依據(jù)繼電保護(hù)配置原理，對(duì)所選擇的保護(hù)進(jìn)行整定和靈敏性校驗(yàn)從而來(lái)確定方案中的保護(hù)是否適用來(lái)編寫的。在本次設(shè)計(jì)先計(jì)算出系統(tǒng)的短路電流，確定運(yùn)行方式；然后再對(duì)各種設(shè)

3、備保護(hù)的配置，首先是對(duì)保護(hù)的原理進(jìn)行分析,保護(hù)的整定計(jì)算及靈敏性校驗(yàn)。其中對(duì)變壓器保護(hù)包括保護(hù)原理分析以及保護(hù)整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)，其中主保護(hù)采用的是縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)和零序電流差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)有過(guò)負(fù)荷和過(guò)電流保護(hù)。母線保護(hù)包括對(duì)雙母線保護(hù)的配置，以及單母線分段保護(hù)的配置。2 方案比較 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)110kV地區(qū)變電站繼電保護(hù)的配置?？梢砸罁?jù)繼電保護(hù)配置原理，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣，先選擇出保護(hù)方案，通過(guò)論證比較后認(rèn)可其中的一套方案，再對(duì)這套方案中的保護(hù)進(jìn)行確定性的整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)，看看它們是否能滿足要求，如果能滿足便可以采用，如果不能滿足則需要重新選擇，重新整定和校驗(yàn)。 方案一

4、保護(hù)對(duì)象主保護(hù)后備保護(hù)變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)、零序電流差動(dòng)保護(hù)過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)母線雙母線電磁型比相式電流差動(dòng)保護(hù)_旁母單母線電流差動(dòng)保護(hù)35KV單母線電流差動(dòng)保護(hù)10KV單母線電流差動(dòng)保護(hù)輸電線 路110kV側(cè)距離保護(hù)I段距離保護(hù)III段其它電流速斷保護(hù)（I段保護(hù)）過(guò)電流保護(hù)（III段保護(hù)）方案二保護(hù)對(duì)象主保護(hù)后備保護(hù)變壓器電流速斷保護(hù)過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)母線雙母線電磁型比相式電流差動(dòng)保護(hù)_旁母單母線電流差動(dòng)保護(hù)35KV單母線電流差動(dòng)保護(hù)10KV單母線電流差動(dòng)保護(hù)輸 電線 路110kV距離保護(hù)I段距離保護(hù)III段其它電流速斷保護(hù)（I段保護(hù)）過(guò)電流保護(hù)（III段保護(hù)） 對(duì)于變壓器而

5、言，它的主保護(hù)可以采用最常見(jiàn)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，用兩者的結(jié)合來(lái)做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。因?yàn)樽儔浩鞑顒?dòng)保護(hù)通常采用三側(cè)電流差動(dòng)，其中高電壓側(cè)電流引自高壓熔斷器處的電流互感器，中低壓側(cè)電流分別引自變壓器中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障?？紤]到與發(fā)電機(jī)的保護(hù)配合，所以我們使用縱差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，不考慮用電流速斷保護(hù)。瓦斯保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡(jiǎn)單，靈敏，經(jīng)濟(jì)；另一方面動(dòng)作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動(dòng)保護(hù)配

6、合使用才能做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，效果更佳?？紤]到有110kV高壓等級(jí)，變壓器也采用零序電流差動(dòng)保護(hù)。而過(guò)電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)作為差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于400kV以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。為了防止變壓器外部短路，并作為內(nèi)部故障的后備保護(hù)，一般在變壓器上應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。對(duì)單側(cè)電源的變壓器，保護(hù)裝置的電流互感器應(yīng)安裝在電源側(cè)，以便發(fā)生變壓器內(nèi)部故障而瓦斯保護(hù)或差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)限動(dòng)作后，作用于變壓器各側(cè)的斷路器跳閘。而對(duì)于母線保護(hù)的配置，一般地不采用專門的母線保護(hù)，而利用供電元件的保護(hù)裝置就可以切除故障，但利用供電元件的保護(hù)裝置切除母線故障時(shí)，故障切除時(shí)間長(zhǎng)，所以

7、有時(shí)需裝設(shè)專門的母線保護(hù)。比如：110kV及以上的雙母線或分段單母線。110kV、35kV母線或重要變電所母線，為滿足全線速動(dòng)要求時(shí)。本設(shè)計(jì)雙母線采用電磁型比相式電流差動(dòng)保護(hù)，而旁路母線以及35kV、10kV母線均采用了單母線電流差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于出線部分首先考慮的是電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，而過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)。綜上所述，方案1比較合理，方案1保護(hù)作為設(shè)計(jì)的初始保護(hù)，在后續(xù)章節(jié)對(duì)這些保護(hù)進(jìn)行整定與校驗(yàn)，是否符合設(shè)計(jì)要求。3 確定運(yùn)行方式3.1 標(biāo)幺值計(jì)算本次設(shè)計(jì)中取=100MVA, .系統(tǒng)S1的電抗標(biāo)幺值，系統(tǒng)S2的電抗標(biāo)幺值。各元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算如下：變壓器的各繞組短路電壓分別為：所以，變

8、壓器的電抗值為變壓器 參數(shù)同變壓器B1 線路： 110kV側(cè)線路：線路線路線路線路35KV側(cè)線路：線路線路線路線路線路線路10kV側(cè)線路：線路線路線路線路線路線路線路線路3.2短路電流的計(jì)算110kV電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)存在二種運(yùn)行情況，即：兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行、一臺(tái)發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行另一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行。下面分別分析各種情況下系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)算電抗和短路電流。（一） 兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行，變壓器同時(shí)投入運(yùn)行。圖3.1 S1、S2運(yùn)行時(shí)短路情況當(dāng)K1發(fā)生短路時(shí)： 1. 所以，K1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3.2所示。圖3.2 K1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S1對(duì)短路點(diǎn)K1的計(jì)算電抗為：系統(tǒng)S2對(duì)

9、短路點(diǎn)K1的計(jì)算電抗為：查表得：標(biāo)幺值： 當(dāng)K2發(fā)生短路時(shí) 所以，K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3.3所示。圖3.3 K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S1對(duì)短路點(diǎn)K2的計(jì)算電抗為：系統(tǒng)S2對(duì)短路點(diǎn)K2的計(jì)算電抗為： 當(dāng)K3發(fā)生短路時(shí) 所以，K3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3.4所示。圖3.4 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S1對(duì)短路點(diǎn)K3的計(jì)算電抗為：系統(tǒng)S2對(duì)短路點(diǎn)K3的計(jì)算電抗為： 表3.1 短路電流表短路點(diǎn)系統(tǒng)S1系統(tǒng)S2短路點(diǎn)總電流/kAK1處短路有名值/kA29.532有名值/kA1.35130.831K2處短路有名值/kA15.268有名值/kA5.41820.686K3處短路有名值/kA

10、31.065有名值/kA11.33742.402（二） S1、B1運(yùn)行，S2、B2停運(yùn)。圖3.5S1、B1運(yùn)行時(shí)短路情況同理算得其短路電流大小表3.2短路電流表短路點(diǎn)系統(tǒng)S1K1處短路有名值/kA29.532K2處短路有名值/kA8.38K3處短路有名值/kA18514（三） S2、B1運(yùn)行，S2、B2停運(yùn)。圖3.6S2、B2運(yùn)行時(shí)短路情況同理算得其短路電流大小表3.3短路電流表短路點(diǎn)系統(tǒng)S1K1處短路有名值/kA12.085K2處短路有名值/kA19.093K3處短路有名值/kA14.0633.3 確定運(yùn)行方式由3.2節(jié)的計(jì)算過(guò)程，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)各短路點(diǎn)短路時(shí)的短路電流如表3.4。表3.4 各短路

11、點(diǎn)短路時(shí)的電流總結(jié)表運(yùn)行方式 K1處短路時(shí)的短路電流/kAK2處短路時(shí)的短路電流/kAK3處短路時(shí)的短路電流/kA兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行30.83120.68642.402S1、B1運(yùn)行，S2、B2停運(yùn)2953283818514S2、B1運(yùn)行，S1、B2停運(yùn)120851909314063綜上所述：系統(tǒng)S側(cè)（處短路時(shí)）的最大運(yùn)行方式為：兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行最小運(yùn)行方式為：S1、B1運(yùn)行，S2、B2停運(yùn)。最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流： 4 短路計(jì)算110kV側(cè)線路保護(hù)整定最大運(yùn)行方式下：圖4.1 最大運(yùn)行方式下110kV側(cè)出線短路情況最小運(yùn)行方式下圖4.1 最小運(yùn)行方式下110kV側(cè)出線短路情況表4.1

12、 110kV側(cè)出線短路電流A11.1680.8761.8041.78A21.2260.9343.0032.714A31.2840.9922.0811.873A40.580.44.6044.21935kV側(cè)出線短路計(jì)算同理可以算出35kV側(cè)出線短路電流情況。表4.2 35kV側(cè)出線短路電流B10.27342.634B30.2345.8253.528B40.4924.6453.016B20.3413.3442.338B50.3264.6453.016B60.4964.2262.81510kV側(cè)出線短路計(jì)算同理可以算出10kV側(cè)出線短路電流情況。表4.3 10kV側(cè)出線短路電流）C10.2751.6

13、531.364C20.1291.8751.538C30.1292.582.073C40.2752.1721.766C50.1291.4741.222C60.2592.1721.766C70.1292.1721.766C80.2592.1721.7665 繼電保護(hù)的配置5.1 繼電保護(hù)的基本知識(shí)電能是一種特殊的商品,為了遠(yuǎn)距離傳送,需要提高電壓,實(shí)施高壓輸電,為了分配和使用,需要降低電壓,實(shí)施低壓配電,供電和用電。發(fā)電-輸電-配電-用電構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)。通常把由各種類型的發(fā)電廠,輸電設(shè)施以及用電設(shè)備組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中,各種電氣設(shè)備可能出現(xiàn)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)

14、。不正常運(yùn)行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但是沒(méi)有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài),如:過(guò)負(fù)荷,過(guò)電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷線,如:三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。其中最常見(jiàn)且最危險(xiǎn)的是各種類型的短路,電力系統(tǒng)的短路故障會(huì)產(chǎn)生如下后果:(1)故障造成的很大的短路電流產(chǎn)生的電弧使設(shè)備損壞。(2)從電源到短路點(diǎn)間流過(guò)的短路電流引起的發(fā)熱和電動(dòng)力將造成在該路徑中非故障元件的損壞。(3)靠近故障點(diǎn)的部分地區(qū)電壓大幅度下降，使用戶的正常工作遭到破壞或影響產(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，甚至使該系統(tǒng)瓦解和崩

15、潰。所謂不正常運(yùn)行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使運(yùn)行參數(shù)偏離正常值，如一些設(shè)備過(guò)負(fù)荷、系統(tǒng)頻率或某些地區(qū)電壓異常、系統(tǒng)振蕩等。故障和不正常運(yùn)行情況常常是難以避免的，但事故卻可以防止。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置就是裝設(shè)在每一個(gè)電氣設(shè)備上，用來(lái)反映它們發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行情況，從而動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種有效的反事故的自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是： (1)當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時(shí),能自動(dòng),迅速,有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,避免故障元件繼續(xù)遭到破壞,使非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。(2)當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),能及時(shí)反應(yīng)并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出信號(hào)或跳閘。繼電保

16、護(hù)裝置的基本原理:繼電保護(hù)裝置要起到反事故的自動(dòng)裝置的作用，必須正確地區(qū)分“正?！迸c“不正常”運(yùn)行狀態(tài)、被保護(hù)元件的“外部故障”與“內(nèi)部故障”，以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的功能。因此，通過(guò)檢測(cè)各種狀態(tài)下被保護(hù)元件所反映的各種物理量的變化并予以鑒別。依據(jù)反映的物理量的不同，保護(hù)裝置可以構(gòu)成下述各種原理的保護(hù)：（1） 反映電氣量的保護(hù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通常伴有電流增大、電壓降低以及電流與電壓的比（阻抗）和它們之間的相位角改變等現(xiàn)象。因此，在被保護(hù)元件的一端裝設(shè)的種種變換器可以檢測(cè)、比較并鑒別出發(fā)生故障時(shí)暈些參數(shù)與正常運(yùn)行時(shí)的差別，就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護(hù)裝置。例如，反映電流增大構(gòu)成過(guò)電流保護(hù)；反映電

17、壓降低（或升高）構(gòu)成低電壓（或過(guò)電壓）保護(hù)；反映電流與電壓間相位變化構(gòu)成方向保護(hù)；反映電壓與電流的比值的變化構(gòu)成距離保護(hù)。除此以外，還可根據(jù)在被保護(hù)元件內(nèi)部和外部短路時(shí)，被保護(hù)元件兩端電流相位或功率方向的差別，分別構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)等。同理，由于序分量保護(hù)靈敏度高，也得到廣泛應(yīng)用。（2）反映非電氣量的保護(hù)如反應(yīng)溫度、壓力、流量等非電氣量變化的可以構(gòu)成電力變壓器的瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)等。繼電保護(hù)相當(dāng)于一種在線的開(kāi)環(huán)的自動(dòng)控制裝置，根據(jù)控制過(guò)程信號(hào)性質(zhì)的不同，可以分模擬型（它又分為機(jī)電型和靜態(tài)型）和數(shù)字型兩大類。對(duì)于常規(guī)的模擬繼電保護(hù)裝置，一般包括測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。繼電保護(hù)裝置的組成

18、： 被測(cè)物理量測(cè)量邏輯執(zhí)行跳閘或信號(hào) 整定值測(cè)量元件：其作用是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)物理量（如電流，電壓，阻抗，功率方向等），并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)是否該起動(dòng)。邏輯元件：其作用是根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小，性質(zhì)，輸出的邏輯狀態(tài)，出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。執(zhí)行元件：其作用是根據(jù)邏輯元件傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如：故障時(shí)跳閘，不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信號(hào)，正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作等。對(duì)繼電保護(hù)的基本要求：選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障

19、元件仍能正常運(yùn)行，以盡量減小停電范圍。速動(dòng)性：是指保護(hù)快速切除故障的性能，故障切除的時(shí)間包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器的跳閘時(shí)間。靈敏性：是指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來(lái)?？煽啃裕菏侵赴l(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，而在不該動(dòng)作時(shí)，它能可靠不動(dòng)。即不發(fā)生拒絕動(dòng)作也不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。5.2 出線保護(hù)的配置5.2.1 110kV側(cè)出線的保護(hù)配置對(duì)于A1：距離段保護(hù)定值計(jì)算按躲過(guò)線路末端故障整定，即距離段保護(hù)按躲過(guò)線路最大負(fù)荷時(shí)的負(fù)荷阻抗配合整定。當(dāng)距離III段為全阻抗起動(dòng)元件時(shí)，其

20、整定值為：可靠系數(shù)，取1.21.25；：返回系數(shù)，取1.151.25；：負(fù)荷的自起動(dòng)系數(shù)，按負(fù)荷性質(zhì)可取1.52.5；：最小負(fù)荷阻抗值。即；線路最大負(fù)荷電流。所以距離III段的靈敏度（滿足）表5.1 110kV側(cè)出線的保護(hù)配置情況表 保護(hù)A1A2A3A4距離I段（主保護(hù)）整定距離III段（后備保護(hù)）整定校驗(yàn) 5.2.2 35kV側(cè)出線的保護(hù)配置表5.2 35kV側(cè)出線的保護(hù)配置情況表 保護(hù)B1B3主保護(hù)I段保護(hù)的整定I段保護(hù)的整定保護(hù)范圍保護(hù)范圍后備保護(hù)III段保護(hù)的整定III段保護(hù)的整定校驗(yàn)校驗(yàn)保護(hù)B4B2B5B6主保護(hù)瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)整定保護(hù)范圍后備保護(hù)III段電流保護(hù)的整定校驗(yàn)例

21、：對(duì)于出線B4：1、瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù) 保護(hù)區(qū)：2、III段電流保護(hù)的整定：5.2.3 10kV側(cè)出線的保護(hù)配置表5.3 10kV側(cè)出線的保護(hù)配置情況保護(hù)C1C2C3C4主保護(hù)I段保護(hù)的整定保護(hù)范圍后備保護(hù)III段電流保護(hù)的整定校驗(yàn)保護(hù)C5C6C7C8主保護(hù)I段保護(hù)的整定保護(hù)范圍后備保護(hù)III段電流保護(hù)的整定校驗(yàn)5.3變壓器的保護(hù)配置5.3.1 變壓器配置本設(shè)計(jì)中變壓器配置的主保護(hù)有瓦斯保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、零序電流差動(dòng)保護(hù)，并以過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)。（一）瓦斯保護(hù)800kV及以上的油浸式變壓器和400kV以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)用來(lái)反應(yīng)變壓器油箱

22、內(nèi)部的短路故障及油面降低，其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源測(cè)，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)。 瓦斯保護(hù)有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設(shè)于油箱與油枕之間的連接導(dǎo)管上。其中輕瓦斯按氣體容積進(jìn)行整定，整定范圍為：250300cm3,一般整定在250cm3 。重瓦斯按油流速度進(jìn)行整定，整定范圍為：0.61.5m/s,一般整定在1m/s 。圖5.1瓦斯保護(hù)原理示意圖（二）縱差動(dòng)保護(hù)本次設(shè)計(jì)所采用的變壓器型號(hào)均為：SFSZ10-63000/110。對(duì)于這種大型變壓器而言，它都必需裝設(shè)單獨(dú)的變壓器差動(dòng)保護(hù)，這是因?yàn)樽儔浩鞑顒?dòng)保護(hù)通常采用三側(cè)電流差動(dòng)，其中高電壓側(cè)電流引自高壓熔斷器處的電流互感器，中低壓側(cè)電流分

23、別引自變壓器中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以我們使用縱差動(dòng)保護(hù)作為兩臺(tái)變壓器的主保護(hù)，其接線原理圖如圖5.2所示。圖5.2三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)原理圖5.3.2 保護(hù)配置的整定（一）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定 對(duì)于本次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，其中瓦斯保護(hù)一般不需要進(jìn)行整定計(jì)算，所以對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整定如下：本次設(shè)計(jì)因BCH-2、BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)裝置，但靈敏度不滿足要求，因此最后采用BCH-4型。由BCH-4型差動(dòng)繼電

24、器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算。(1) 按系統(tǒng)平均電壓（或變壓器額定電壓）及最大變壓器容量計(jì)算變壓器各側(cè)的二次側(cè)額定電流。名稱變壓器B1和B2額定電壓Ue /kV11038.5110.5額定電流 Ie/ACT接線方式Y(jié)選CT變比500/51400/52600/5CT一側(cè)計(jì)算57272716363641732102標(biāo)準(zhǔn)變比100280520CT Ie2/A5.7275.8443.331（2）計(jì)算出變壓器的各側(cè)在外部故障時(shí)之最大短路電流 （3）確定繼電器抽動(dòng)線圈 在110kV側(cè)的電流互感器并聯(lián)后接入。（4）選10kV側(cè)為基本側(cè)：（5）確定繼電器制動(dòng)線圈匝數(shù)，基本側(cè)選用制動(dòng)線圈最大匝數(shù)：匝其他側(cè)： 取12

25、匝 取12匝（6）計(jì)算各側(cè)之差動(dòng)匝數(shù)（包括平衡線圈在內(nèi)）基本側(cè)： 取11匝 取 取所以各側(cè)線圈匝數(shù)：制動(dòng)差動(dòng)I側(cè)126II側(cè)126基本側(cè)2011（7）計(jì)算實(shí)用匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)之間的相對(duì)誤差f基本側(cè)的工作線圈匝數(shù)為：其他（計(jì)算匝數(shù)）：其他側(cè)的工作線圈的實(shí)用匝數(shù)為：計(jì)算各側(cè)的誤差f為(8)保護(hù)裝置靈敏度計(jì)算：所以 再求出制動(dòng)安匝：由特性曲線知： 安匝左右，則 （滿足）圖5.3特性曲線圖并且由圖可知：KN的值肯定比MN的值大百分之十，因此保證了繼電器動(dòng)作的可靠性。（三）變壓器零序電流差動(dòng)保護(hù)變壓器高壓繞組110kV側(cè)中性點(diǎn)直接接地，它的零序電流差動(dòng)保護(hù)原理如下圖：圖5.4零序電流差動(dòng)保護(hù)原理先求出最大

26、和最小零序電流,圖5.5正序、負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò)圖圖5.6零序等值網(wǎng)絡(luò)因?yàn)?所以單相的零序短路電流比兩相接地的大。 所以因此零序電流為變壓器110kV側(cè)接地中性上流過(guò)的最大零序電流：同理可以算出最小運(yùn)行方式下的情況。因?yàn)?所以兩相短路接地的電流比單相的零序短路電流大。 因此零序電流為變壓器110kV側(cè)接地中性上流過(guò)的最小零序電流：整定計(jì)算如下；1、 按躲過(guò)變壓器外部發(fā)生接地短路故障時(shí)發(fā)生不平衡電流計(jì)算：即2、躲過(guò)變壓器外部三相短路故障所產(chǎn)生的最大不平衡電流計(jì)算：即 式中:可靠系數(shù)，取1.5. 3、 按躲過(guò)變壓器零序差動(dòng)二次回路斷線計(jì)算即:可靠系數(shù)，取1.3。：變壓器額定電流，一般取變壓器中側(cè)的額定電

27、流。所以取上述最大值：Idz.0=44.429kA4、 靈敏度校驗(yàn)：（四） 變壓器過(guò)負(fù)荷整定計(jì)算對(duì)于400kVA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)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)通常用只裝在一相，其動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)，延時(shí)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。僅一側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，若三側(cè)容量相等，只裝于電源側(cè)；若三側(cè)容量不等，則裝于電源側(cè)；若三側(cè)容量不等，則裝于電源側(cè)及容量較小側(cè)，所以本設(shè)計(jì)中裝于高壓和低壓側(cè)。圖5.7變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)原理圖整定計(jì)算：110kV側(cè)：式中 :可靠系數(shù)取1.05；:返回系數(shù)：0.85；：變壓器額定電流。10kV側(cè)：過(guò)負(fù)荷信號(hào)裝置動(dòng)作時(shí)間取9到10s。（五） 變

28、壓器過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算為了防止變壓器外部短路，并作為內(nèi)部故障的后備保護(hù)，一般在變壓器上應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。圖5.8 變壓器過(guò)電流保護(hù)原理圖整定計(jì)算：按躲過(guò)變壓器可能的最大負(fù)荷電流整定。即：式中：可靠系數(shù)，取1.11.2:返回系數(shù)，取0.85。:最大負(fù)荷電流。 ；n為并列運(yùn)行的變壓器臺(tái)數(shù)。所以靈敏度校驗(yàn)：按變壓器低壓母線故障時(shí)的最小短路電流計(jì)算。即變壓器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：按與相鄰保護(hù)的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間配合，即；式中t:相鄰保護(hù)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，所以5.4 母線的保護(hù)配置5.4.1 保護(hù)配置的原理電力系統(tǒng)中的母線是具有公共電氣連接點(diǎn),它起著匯總和分配電能的作用。所以發(fā)電廠和變電站中的母線是電力系統(tǒng)

29、中的一個(gè)重要組成元件。 母線運(yùn)行是否安全可靠,將直接影響發(fā)電廠,變電站和用戶工作的可靠性,在樞紐變電所的母線上發(fā)生故障時(shí),甚至?xí)茐恼麄€(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 引起母線短路故障的主要原因有:由于空氣污潰,導(dǎo)致斷路器套管及母線絕緣子的閃絡(luò)；母線電壓和電流互感器的故障；運(yùn)行人員的誤操作,如帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)、帶接地線合斷路器。母線故障的類型,主要是單相接地和相間短路故障。與輸電線路故障相比較,母線故障的幾率雖較小,但造成的后果卻十分嚴(yán)重。因此,必須采取措施來(lái)消除或減少母線故障所造成的后果。由設(shè)計(jì)的已知條件可知,110kV母線為雙母線帶旁路母線接線方式,35kV和10kV母線均為單母線分段接線。圖5.9 單母線

30、電流差動(dòng)保護(hù)原理圖圖5.10 電磁型比相式母線差動(dòng)保護(hù)原理圖1XBJ、2XBJ分別為1#和2#母線的比相元件5.4.2母線保護(hù)配置的整定110kV側(cè)雙母線的整定計(jì)算起動(dòng)元件：按躲開(kāi)外部短路時(shí)的最大不平衡電流整定，即；式中：可靠系數(shù),取1.3;KLH:電流互感器變電誤差，取0.1;非周期分量系數(shù)，一般電流繼電保護(hù)取1.5到2.對(duì)帶有躲非周期分量性能的繼電器取11.3s;Id.max：雙母線上所有元件中外部短路電流最大的，所以2、選擇元件：Id.max:另一條母線短路時(shí)流過(guò)母聯(lián)的最大短路電流，所以BCH-2差動(dòng)匝數(shù)為：取1匝，3、電壓閉鎖元件：按三相間電壓元件的動(dòng)作電壓，按躲開(kāi)正常運(yùn)行的最低電壓整

31、定。一般可直接選取此處選4、電流回路斷線閉鎖元件：一般取其動(dòng)作時(shí)間:母線上連接元件的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，所以旁路母線的整定計(jì)算1、起動(dòng)元件：BCH-2差動(dòng)匝數(shù)：取1匝，2、電壓閉鎖元件：3、電流回路斷線閉鎖元件t=3s35kV單母線分段接線的整定計(jì)算1、起動(dòng)元件：BCH-2差動(dòng)匝數(shù)：取6匝，2、電壓閉鎖元件：3、電流回路斷線閉鎖元件t=3s10kV側(cè)單母線分段接線的整定計(jì)算1、起動(dòng)元件：BCH-2差動(dòng)匝數(shù)為取5匝2、電壓閉鎖元件：3、電流回路斷線閉鎖元件t=3s6結(jié)論表6.1 110kV側(cè)出線的保護(hù)配置情況表 保護(hù)A1A2A3A4距離I段（主保護(hù)）整定距離III段（后備保護(hù)）整定校驗(yàn)表6.2 3

32、5kV側(cè)出線的保護(hù)配置情況表 保護(hù)B1B3主保護(hù)I段保護(hù)的整定I段保護(hù)的整定保護(hù)范圍保護(hù)范圍后備保護(hù)III段保護(hù)的整定III段保護(hù)的整定校驗(yàn)校驗(yàn)保護(hù)B4B2B5B6主保護(hù)瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)整定保護(hù)范圍后備保護(hù)III段電流保護(hù)的整定校驗(yàn)表6.3 10kV側(cè)出線的保護(hù)配置情況保護(hù)C1C2C3C4主保護(hù)I段保護(hù)的整定保護(hù)范圍后備保護(hù)III段電流保護(hù)的整定校驗(yàn)保護(hù)C5C6C7C8主保護(hù)I段保護(hù)的整定保護(hù)范圍后備保護(hù)III段電流保護(hù)的整定校驗(yàn)表6.4變壓器保護(hù)配置與整定變壓器保護(hù)配置動(dòng)作整定值靈敏度動(dòng)作時(shí)間T1、T2主變壓器瓦斯保護(hù)0.08s縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)二次側(cè)額定電流：5.727A,5.844A,

33、3.331A6.2410.08s零序電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流：44.429kA5.917過(guò)電流保護(hù)電流元件：933.688A112062.5s過(guò)負(fù)荷保護(hù)110kV電流元件：408.48A10kV電流元件：2139.655A10s表6.5 母線保護(hù)配置與整定母線動(dòng)作整定值靈敏度動(dòng)作時(shí)間110kV雙母線電流元件：4008A電壓閉鎖元件：60V斷線閉鎖元件：0.859A2.0143s110kV旁路母線電流元件：4008A電壓閉鎖元件：60V斷線閉鎖元件：0.859A2.0143s35kV母線電流元件：2689A電壓閉鎖元件：60V斷線閉鎖元件：0.877A5.9053s10kV母線電流元件：6360A電

34、壓閉鎖元件：60V斷線閉鎖元件：0.5A2.0053s7總結(jié)與體會(huì)近三個(gè)月的設(shè)計(jì)過(guò)程，讓我學(xué)到了很多的東西。在此過(guò)程中，我們重新對(duì)電力系統(tǒng)分析的知識(shí)有了一個(gè)重新的認(rèn)識(shí)。在這之前，我們總以為對(duì)電力系統(tǒng)分析的學(xué)習(xí)并不是多重要，通過(guò)本次的設(shè)計(jì)，我們才真正認(rèn)識(shí)到它的重要作用。作為電力設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它的用處是至關(guān)重要的，保護(hù)的配置及校驗(yàn)都是通過(guò)它來(lái)做的。當(dāng)然我們不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)，更重要的是側(cè)重于應(yīng)用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們應(yīng)用到了我們以前所學(xué)到的知識(shí)。這同樣也提高了我們的學(xué)習(xí)能力，其實(shí)最重要的是設(shè)計(jì)思維的改變。這可能是我本次做設(shè)計(jì)受益最大的，可能對(duì)于我來(lái)說(shuō)，就是終身受益。在此之前，我們慣性的認(rèn)為，我們做

35、設(shè)計(jì)，就是計(jì)算，計(jì)算，然后選保護(hù)。但是這種設(shè)計(jì)思維本身就是錯(cuò)的。在此過(guò)程中，老師不斷的糾正我的思維。繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該考慮的是保護(hù)，選什么保護(hù)對(duì)我們的設(shè)計(jì)是非常重要的，保護(hù)類型定了，我們?cè)偻ㄟ^(guò)短路計(jì)算來(lái)校驗(yàn)我們所選的保護(hù)是否合理。不合理，再重新考慮保護(hù)類型，再進(jìn)行校驗(yàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，繼電保護(hù)的整定值是可以設(shè)置的，但你的保護(hù)類型是不能變的，所以在設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該考慮好我們的保護(hù)類型，然后再通過(guò)整定計(jì)算，校驗(yàn)后，判定自己所配的保護(hù)是否合理，比如在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中，自己對(duì)出線部分配置保護(hù)時(shí)，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏度不能夠滿足我們的要求，那么我就改用了瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)。按照這種思維，我們才能

36、夠?qū)⒈Ｗo(hù)配置好。這同時(shí)也讓我們知道了，在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中，我們不能只認(rèn)為學(xué)知識(shí)就是簡(jiǎn)單地對(duì)書本上的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，更重要的是我們對(duì)于知識(shí)的應(yīng)用方法，正確的應(yīng)用方法才能讓我們正確地完成設(shè)計(jì)的內(nèi)容，才能讓我們的設(shè)計(jì)思路清晰，做到事半功倍。這其實(shí)也是我們?cè)谡麄€(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)該學(xué)到的本領(lǐng)。在今后的工作學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們就做到這樣。不然我們所做的保護(hù)什么那是根本起不到作用的，或者說(shuō)是要花費(fèi)很多的時(shí)間。8致謝首先感謝老師的指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)和寫論文的過(guò)程中，我始終得到老師的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點(diǎn)，使得我在繼電保護(hù)知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解。同時(shí)也要感謝我的同學(xué)們，在我遇到問(wèn)題時(shí)，他們都會(huì)盡自己的能力給我解說(shuō)。我們?cè)谝黄鸸?/p>

37、同討論設(shè)計(jì)的問(wèn)題，大家相互提高。對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中遇到的困難，通過(guò)查閱資料，尋找到解決方案，但也有一些問(wèn)題經(jīng)過(guò)查閱資料之后依然無(wú)法解決，在此時(shí)，老師總是能夠給我指出方向。同時(shí)我也感覺(jué)到了老師們的知識(shí)能力有多強(qiáng)了。自己在今后的工作學(xué)習(xí)中，也會(huì)不斷地努力進(jìn)取。同時(shí)也要感謝那些編寫資料的學(xué)者們，他們?yōu)槲覀兲峁┝朔浅Ｖ氐闹R(shí)，這些都對(duì)于我們的設(shè)計(jì)是非常重要的。在計(jì)算短路電流和如何選擇保護(hù)配置的過(guò)程中，經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，雖然還是一個(gè)普通的設(shè)計(jì)，但是通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)，自己掌握了一些關(guān)于設(shè)計(jì)相關(guān)注意的問(wèn)題，這對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)是有相當(dāng)大的好處的。

38、樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。自己在今后也會(huì)一直保持著這種狀態(tài)，不斷地學(xué)習(xí)。在這最應(yīng)該感謝的是我們的指導(dǎo)老師，她將她的設(shè)計(jì)思路教給了我們，讓我9參考文獻(xiàn)1 李久盛.電氣工程專業(yè)英語(yǔ)M.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社；2 朱聲石.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)第二版 .電力出版社. 1995年3 熊炳耀.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算. 中國(guó)電力出版社，1993年4 尹項(xiàng)根、曾克娥編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用下

39、冊(cè).華中科技大學(xué)出版社.2001年5 熊為群編.繼電保護(hù)自動(dòng)裝置及二次回路.北京:電力工業(yè)出版社.1981年6 崔家沛等主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算.水利電力出版社.19937 曹繩敏.電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料.中國(guó)電力出版社，19988 陳生貴.電力系統(tǒng)繼電保護(hù). 重慶大學(xué)出版社,20029 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)電力出版社，199810 電力工程設(shè)備手冊(cè).中國(guó)電力出版社，199811 電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院編.電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)電力出版社，199512 何仰贊等.電力系統(tǒng)分析.武漢：華中理工大學(xué)出版社，1997附錄1：保護(hù)配置圖附錄2：外文翻譯對(duì)四川電網(wǎng)輸變

40、電設(shè)施在汶川地震中受損調(diào)查2008年5月12日，發(fā)生中國(guó)四川省汶川的里氏8.0級(jí)大地震是自中華人民共和國(guó)自1949年成立以來(lái)最大破壞的地震。這次地震不僅僅造成大量生命死亡和財(cái)產(chǎn)的損失，而且還影響到了輸變電設(shè)施。災(zāi)難發(fā)生后，來(lái)自中國(guó)電力研究院的一組專家到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)做調(diào)查。本文就是對(duì)于這次調(diào)查的一個(gè)摘要，同時(shí)對(duì)于電力設(shè)備抵抗地震災(zāi)難的建議也起到有利作用。2008年5月12日，下午二點(diǎn)二十八分發(fā)生在中國(guó)四川省汶川的里氏8.0級(jí)地震。在寧夏、青海、甘肅、河南、山西、山東、云南、湖北、上海、重慶、北京等地的人們都感覺(jué)到了。這次地震對(duì)當(dāng)?shù)厝藗兊纳踩约柏?cái)產(chǎn)造成了巨大的威脅；它同時(shí)也對(duì)輸變電設(shè)備造成了嚴(yán)重的

41、損失。為了減少設(shè)備的損失，縮短維修時(shí)間以盡可能快地恢復(fù)電力供應(yīng)，因而減少二次損失，在地震過(guò)后對(duì)它們做一個(gè)調(diào)查是非常有必要的。此外，根據(jù)己知的設(shè)備抗震性能的了解，采取有效的對(duì)策來(lái)提高設(shè)備的抵抗地震的能力。為了知道四川電網(wǎng)的輸變電設(shè)備的詳細(xì)的地位以及增加未來(lái)對(duì)地震后的數(shù)學(xué)緩解，從五月十八號(hào)到二十一號(hào)，一組來(lái)自中國(guó)電力研究院的專家被組織起派往四川做一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。專家們檢查220-kV和110-kV變電所的一些受災(zāi)情況。為了交流和取得一些現(xiàn)場(chǎng)信息，他們同當(dāng)?shù)氐碾娏景ㄋ拇娏荆拇娏y(cè)試和研究機(jī)構(gòu)，四川德陽(yáng)電力公司和四川綿陽(yáng)電力公司，舉辦了一個(gè)座談會(huì)。根據(jù)這些，他們做了一個(gè)初期的關(guān)于在地震中

42、輸變電設(shè)備損失的摘要。根據(jù)本次調(diào)查，以及世界范圍內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)類似地震，這次地震破壞了大部分的電力設(shè)備，尤其是帶有瓷套管人高壓設(shè)備，包括變壓器，斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，電流互感器，電壓互感器等。變電所的建筑設(shè)備同樣遭受了不同程度的破壞。輸電線路和桿塔沒(méi)有受到很大的損壞。汶川地震的特點(diǎn)汶川地震是自中華人民共和國(guó)自1949年成立到現(xiàn)在最大破壞力的地震。這次地震的強(qiáng)度和力度都超過(guò)1976年的唐山大地震。在談到中國(guó)地震震中和周邊國(guó)家（自公元前780年到公元1979年）和中國(guó)地震地圖，汶川位于中國(guó)大陸中部地震帶。根據(jù)“工作報(bào)告的中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖”，汶川處于一個(gè)強(qiáng)烈和頻發(fā)地震的區(qū)域。在談到“地震地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖

43、中的中國(guó)（GB18306-2001），”然而，在這個(gè)區(qū)域的強(qiáng)化地震強(qiáng)度只是第七和相應(yīng)的地面運(yùn)動(dòng)的加速度是0.1克。根據(jù)相關(guān)資料，這次地震的大小被認(rèn)定為里氏8.0級(jí)，震中烈度約為十一，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)“地震地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖中的中國(guó)”給出的參考值。這次災(zāi)難影響的范圍超過(guò)了100 000平方公里。變電站的工作人員描述了本次地震。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，220-kV的安縣變電所是首先是水平遭到破壞然后垂直遭到破壞。顫抖持續(xù)大約十秒種每次，總共八十秒。而位于德陽(yáng)市的新市變電所情況幾乎相同，只是總的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)了大約2-3秒鐘。自汶川地震發(fā)生以來(lái)到08年5月22日上午8點(diǎn)，在汶川區(qū)域發(fā)生了近七千次余震，有167次的強(qiáng)度是超

44、過(guò)里氏4.0級(jí)的。總結(jié)，汶川地震的特征如下：1)地震的強(qiáng)度是非常強(qiáng)的，達(dá)到十一，與周圍地面運(yùn)動(dòng)加速度1.5克。2)活動(dòng)時(shí)間持續(xù)很長(zhǎng)，達(dá)到2-3分鐘。3)震源淺，離地面只有14公里。4)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間段時(shí)余震頻繁。對(duì)電力設(shè)備的損壞變壓器因地震引起的電力變壓器損壞包括體位移，打破了焊接或螺栓固定，開(kāi)裂，滲漏和瓷套管位移。對(duì)變壓器損傷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。表一統(tǒng)計(jì)數(shù)量的變壓器損壞類型損壞類型500 kV220 kV110 kV漏油21820體位移043套管破裂01443變壓器體位移變壓器在地震中嚴(yán)重受損。許多變壓器的體位移動(dòng)了，甚至從基座上掉了下來(lái)。不同程度的移位在許多220-kV變電所里都能看見(jiàn)。比如袁家壩

45、變電所，天明變電所，大康變電所，永興變電所，安縣變電所和新市變電所。這些現(xiàn)象在許多110-kV變電所也能看見(jiàn)，比如說(shuō)：盛木全變電所，萬(wàn)春變電所，三堆變電所，劍閣變電所等。另外，茂縣有二座500-kV變電所起火。德陽(yáng)新市變電所的許多220-kV變壓器的安裝螺栓被破壞和變壓器滑動(dòng)了。正如第一張圖片顯示的那樣，16個(gè)安裝螺栓有近14個(gè)在地震中受損，固定夾子仍然夾著剎車以抵消變壓器的水平力量，因此，它可以保留堅(jiān)定地防滑。如果夾子被破壞了，變壓器可能會(huì)關(guān)閉打滑而移動(dòng)，將會(huì)造成極其嚴(yán)重的后果。因?yàn)檫@樣高強(qiáng)度的地震，有些沒(méi)有固定牢靠的變壓器從基座掉下來(lái)了。 一座設(shè)計(jì)于1970年的220-kV的變壓器掉進(jìn)了一

46、排油池，高壓套管彎曲，油泄漏，機(jī)箱局部變形。通過(guò)仔細(xì)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這些變壓器即沒(méi)有螺栓也沒(méi)有定位和固定裝來(lái)提供同基座的堅(jiān)固的聯(lián)接。變壓器套管斷裂和泄漏本次地震同時(shí)也對(duì)高壓和中壓套管造成破壞，在輪緣和瓷器的聯(lián)結(jié)處出現(xiàn)斷開(kāi)，錯(cuò)位或者油泄漏，導(dǎo)致大規(guī)模的變壓器和反應(yīng)堆停運(yùn).襯套與角度上升基礎(chǔ)接點(diǎn)部分也受到了損壞，而在主體內(nèi)部的襯套受到的損壞較小。圖片三就是一張典型的在地震中受損的襯套。大多數(shù)石油泄漏可能是由于套管損壞。因此，關(guān)鍵是要提高套管的抗震性能。開(kāi)關(guān)由地震引起的開(kāi)關(guān)柜損壞有幾種類型，比如休息和崩潰，柜體變形，氣體泄漏，機(jī)械故障等。關(guān)于開(kāi)關(guān)損傷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。可以看出從表中，損害的主要類型，開(kāi)關(guān)壞了，崩

47、潰。表2統(tǒng)計(jì)上的開(kāi)關(guān)數(shù)目傷害類損傷類型氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備252 kV短路252 kV停止126 kV斷開(kāi)252 kV126 kV斷塌-15222942體變形2-255漏氣-51-機(jī)械故障-166-其它22-4合計(jì)423314051隔離開(kāi)關(guān)的損壞大多發(fā)生在高強(qiáng)度地震中地區(qū)，周邊地區(qū)隔離開(kāi)關(guān)受損較少。在對(duì)斷路器的損害的，它似乎隨型號(hào)的產(chǎn)品。有一個(gè)252千伏氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備（GIS）在本次調(diào)查涉及的設(shè)置。這次地震只造成了兩板間房和設(shè)備襯套傾斜恢復(fù)很快。對(duì)于傳統(tǒng)的斷路器，它的損壞程度跟它們的結(jié)構(gòu)很相關(guān)。電壓等級(jí)為252kV的情況，老式的雙斷六氟化硫斷路器的瓷絕緣子因?yàn)轫敳刻囟竺娣e受損（見(jiàn)圖4）。而新

48、式的單斷六氟化硫斷路器有頂部輕而情況好一些，尤其因?yàn)橛幸恍┻M(jìn)口的陶瓷產(chǎn)品（見(jiàn)圖5）。電壓等級(jí)為126kV的情況，除了老式的斷路器在地震強(qiáng)度很強(qiáng)的震中受損外，大部分的斷路器只是受了輕微的損壞。根據(jù)調(diào)查，大多數(shù)處在不同電壓等級(jí)的開(kāi)關(guān)是由陶瓷制成，并且是露天型的，所以它們的抗震性能差。相對(duì)而言，氣體絕緣開(kāi)關(guān)和油箱式斷路器有較好的抗震性能。因此，在未來(lái)對(duì)震區(qū)設(shè)備選擇時(shí)可以作為一個(gè)選擇。母線和支柱絕緣子在變電所中母線有兩種類型，硬母線接線和軟母線。硬母線是由鋁管和鋁導(dǎo)線制成，而軟母線是由鋁導(dǎo)線制成。他們?cè)诘卣鹬惺艿降钠茐姆绞绞遣煌?。有關(guān)硬母線受損，主要是母線的實(shí)心支柱絕緣子（通常是瓷器做的）破裂；有關(guān)

49、軟母線受損，一般是打破瓷絕緣子。分析受損的原因地震強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)在汶川地震輸變電設(shè)施受損的主要原因是，實(shí)際地震烈度超過(guò)了設(shè)施強(qiáng)化限制設(shè)置。此外，主震持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。達(dá)到最大強(qiáng)度第十一這次地震，但本地區(qū)電力設(shè)施的抗地震的強(qiáng)度只有七。一般而言，建筑物和變電站結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建造根據(jù)一個(gè)給定的地震強(qiáng)度強(qiáng)化，所以他們的抗震能力是有限的。在地震加速度超支的情況下建筑物的承載能力/構(gòu)筑物，他們可能會(huì)損壞。建議為了減少地震損害的，未來(lái)輸變電設(shè)施，縮短維修時(shí)間，提出了一些建議根據(jù)調(diào)查的結(jié)果。更詳細(xì)的損害調(diào)查及對(duì)策研究應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)電力設(shè)施。建設(shè)者在改造前應(yīng)記錄所有變電站設(shè)備損壞的整體細(xì)節(jié)。2) 位于地震帶的所有變電站

50、應(yīng)評(píng)估其抗震性能。正如在有關(guān)地震信息記錄地震發(fā)生后世界各地，用于地震的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了極其巨大的限制和強(qiáng)化執(zhí)行，以發(fā)生在地震帶的超級(jí)地震。因此，有必要在這些區(qū)域中作出變電設(shè)施的評(píng)價(jià)。3)這次地震減少和隔離技術(shù)，應(yīng)適用于變電站工程建設(shè)。通過(guò)隔離和穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)設(shè)備和建筑/結(jié)構(gòu)方式，其抗震能力將大大加強(qiáng)。4) 考慮到高壓瓷設(shè)備在地震破壞性，應(yīng)進(jìn)行研究，在取代硅瓷高強(qiáng)度絕緣材料或其他新型瓷目標(biāo)。5) 對(duì)于大型變壓器和開(kāi)關(guān)設(shè)備等，他們的套管電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)給予更多的關(guān)注和設(shè)備應(yīng)確保已連接牢固的基礎(chǔ)。6) 地震減少和變電設(shè)施隔離技術(shù)的研究應(yīng)進(jìn)行進(jìn)行深入探討。同時(shí)，高壓變電設(shè)備的抗震性能應(yīng)該走過(guò)，尤其是用

51、瓷套管或支柱絕緣子的某些要求應(yīng)要求設(shè)備制造商。7) 建議在抽查陶瓷器件的抗地震能力。瓷器的設(shè)備應(yīng)選擇一定比例作為隨機(jī)地震模擬平臺(tái)，以確?？拐鹦阅茉O(shè)計(jì)樣本。8) 這次地震強(qiáng)化重點(diǎn)變電站和線路鐵塔在地震帶的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該提高，適當(dāng)?shù)膫溆迷O(shè)備和備品備件準(zhǔn)備。9) 應(yīng)急響應(yīng)應(yīng)著力提高地震等突發(fā)事件。衛(wèi)星電話可以考慮提供給一些關(guān)鍵變電站。Investigation On Transmission and Substation Facilities of Sichuan Power Grid in Wenchuan EarthquakeOn May 12, 2008, an earthquake of Ms 8.0 hit the area around Wenchuan County, Si chuan Province, China. It has been one of the most destructiv