110KV變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書110KV變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)110KVTRANSFORMERPROTECTIONSYSTEMDESIGN學(xué)院（部）：電氣與信息工程學(xué)院110KV變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)首先對電力工業(yè)發(fā)展、電力系統(tǒng)的概念和變電站的設(shè)計(jì)等做了一個(gè)初步的概括。然后進(jìn)行變電站的負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算等等。再利用結(jié)果對主變壓器臺數(shù)和容量進(jìn)行選擇和主結(jié)線方案的確定。其中對主接線的選擇做了較為詳細(xì)的說明。選擇過電流保護(hù)，對電網(wǎng)進(jìn)行短路電流計(jì)算，包括適中電流的正序、負(fù)序、零序電流的短路計(jì)算，整定電流保護(hù)的整定值。在過電流保護(hù)不滿足的情況下，相間故障選擇距離保護(hù)，接地故障選擇零序電流保護(hù)，同時(shí)對距離保護(hù)、零序電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。其中電器設(shè)備的選擇主要包括：斷路器、隔離開關(guān)、PT、CT、支柱絕緣子、套管、母線導(dǎo)體、避雷器、電抗器、高壓熔斷器等。關(guān)鍵詞：變電站，繼電保護(hù)，短路計(jì)算，設(shè)備選型 I110KVTRANSFORMERPROTECTIONSYSTEMDESIGNABSTRACTThedesignisfirstonthedevelopmentofthepowerindustry,powersyssubstationdesignconceptsandmadeapreliminarysummary.Thensubstationloadcalculationandreactivepowercompensationcalculationsandsoon.thenusetheresultstothenumberofunitsonthemaintransformerandcatoselectanddeterminethemainwiringscheme.Oneofthemainterminalofchoicetodoamoredetailedexplanation.Selectovercurrentprotection,short-circuitcurrentcalculationonthegrid,includingthemoderatecurrentpositive,negativeandzerosequencecurrentshortcircuitcalculation,settingcurrentprotectionsettingvalue.Over-currentprotectionisnotsatisfiedinthecase,phasefaultdistanceprotectionoptions,selectthezerosequencegroundfaultcurrentprotection,whilethedistanceprotectionforzerosequenceprotectionsettingcalculation.Theselectionofelectricalequipmentwhichinclude:circuitbreakers,disconnectors,PT,CT,insulators,bushings,busconductors,surgearresters,reactors,highvoltagefuses,etc.KEYWARDS：substation,relayprotection,shortcircuitcalculations,equipmentselectionII目錄摘要IABSTRACTII1.1供電技術(shù)的發(fā)展概況11.2變電站技術(shù)的發(fā)展11.3110kV變電站發(fā)展現(xiàn)狀21.4變電站設(shè)計(jì)的基本要求32電氣主接線的設(shè)計(jì)42.1主接線概述42.2主接線設(shè)計(jì)原則42.3主接線選擇5主變壓器的選擇6主變壓器的選擇原則63.1.1主變壓器臺數(shù)的選擇63.1.2主變壓器容量的選擇63.1.3主變壓器型式的選擇73.1.4繞組數(shù)量和連接形式的選擇7主變壓器選擇結(jié)果8所用電設(shè)計(jì)9所用變選擇9110KV變電站主接線圖10110KV變電站電氣部分短路計(jì)算11變壓器的各繞組電抗標(biāo)幺值計(jì)算1110KV側(cè)短路計(jì)算11110KV側(cè)短路計(jì)算136導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇146.1電氣設(shè)備選擇的基本條件146.1.1電氣設(shè)備選擇的一般原則146.1.2電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件14工作條件14短路穩(wěn)定條件14絕緣水平15環(huán)境條件156.2高壓隔離開關(guān)與斷路器的選擇與校驗(yàn)16隔離開關(guān)的用途16對隔離開關(guān)的基本要求166.2.3隔離開關(guān)的類型176.2.4高壓斷路器的用途和類型176.2.5對高壓斷路器的基本要求176.2.6參數(shù)選擇186.2.7隔離開關(guān)與斷路器的選擇186.3互感器的選擇與校驗(yàn)19i電流互感器的選擇19電壓互感器的選擇1高壓熔斷器和避雷器的選擇與校驗(yàn)2母線與電纜線截面的選擇與校驗(yàn)46.5.1110kV側(cè)進(jìn)線的選擇46.5.2110kV母線的選擇56.5.310kV母線的選擇56.5.410kV電纜出線的選擇56.6絕緣子和穿墻套管的選擇及校驗(yàn)6支柱絕緣子的選擇與校驗(yàn)6穿墻套管的選擇與校驗(yàn)77繼電保護(hù)的配置8繼電保護(hù)裝置基本原理8出線保護(hù)的配置97.2.1110kV側(cè)出線的保護(hù)配置97.2.235kV側(cè)出線的保護(hù)配置127.2.310kV側(cè)出線的保護(hù)配置147.3變壓器的保護(hù)配置16變壓器配置16保護(hù)配置的整定177.4母線的保護(hù)配置24參考文獻(xiàn)26致謝27ii 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1緒論1.1供電技術(shù)的發(fā)展概況電是能量的一種表現(xiàn)形式，電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的動(dòng)力，并廣泛應(yīng)用于一切生產(chǎn)部門和日常生活中。電能有許多優(yōu)點(diǎn)：首先，它可簡便地轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量。例如，電燈，是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，滿足照明需要，又如工廠中的電動(dòng)機(jī)，就是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，拖動(dòng)各種機(jī)械。其次，電能經(jīng)過高壓輸電線路，還可輸送很長的距離，供給遠(yuǎn)方用電。另外，許多生產(chǎn)部門用電進(jìn)行控制，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，而且電力必須先行，才能滿足工農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。我國目前電力工業(yè)開發(fā)的方針是：①積極發(fā)展火電?；痣姂?yīng)立足于煤碳資源發(fā)電，我國今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，火電仍為主要能源。②大力開發(fā)水電。因水能是一種再生能源，水資源不但可以發(fā)電，還可與航運(yùn)、灌溉、防洪、水產(chǎn)等進(jìn)行綜合利用。我國水電資源主要集中在西南和西北地區(qū)。它的發(fā)電成本低，但大型工程投資大，建設(shè)周期長。③有重點(diǎn)有步驟地建設(shè)核電廠。在自然能源缺乏的缺電地區(qū)建設(shè)核電廠，可改善能源平衡。④發(fā)展聯(lián)合電力系統(tǒng)。由于系統(tǒng)容量不斷增大，應(yīng)采用超高壓遠(yuǎn)距離輸電和直流輸電，并逐步形成跨區(qū)的聯(lián)合電力系統(tǒng)，以提高供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性。⑤開發(fā)多種發(fā)電能源。可根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，因地制宜、由地方和群眾興辦小水電、火電、風(fēng)力發(fā)電和地?zé)岚l(fā)電等。我國電力工業(yè)自動(dòng)化水平正在逐年提高，大部分電廠實(shí)現(xiàn)了集中控制和采用計(jì)算機(jī)控制，電網(wǎng)也實(shí)現(xiàn)了分級集中調(diào)度。我國電力工業(yè)將跨入世界先進(jìn)水平行列。1.2變電站技術(shù)的發(fā)展我國電力建設(shè)經(jīng)過多年的發(fā)展，系統(tǒng)容量越來越大，短路電流不斷增大，對電氣設(shè)備、系統(tǒng)內(nèi)大量信息的實(shí)時(shí)性等要求越來越高；而隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，制造、材料行業(yè)，尤其是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國變電站設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一些新的趨勢。l、變電站接線方案趨于簡單隨著制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，變電站接線簡化趨于可能。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時(shí)間少。近期國內(nèi)新建的許多變電站220kV及110kV電壓等級的接線采用雙母線而不帶旁路母線。采用GIS的情況下，優(yōu)先采用單母線分段接線。終端變電站中，盡量采用線路變壓器組接線等。大量采用新的電氣一次設(shè)備近年來電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無油化，采用SF6氣體絕緣的設(shè)備價(jià)格不斷下降，伴隨著國產(chǎn)GIS向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用GIS配電裝置。變電站設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、SF6開關(guān)和機(jī)、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)新動(dòng)向變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)近幾年一直是電力建設(shè)的一個(gè)熱點(diǎn)。無論國內(nèi)國外，還是從管理方、運(yùn)行方及設(shè)計(jì)單位對于變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化均取得了共識。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化也采用了新的技術(shù)，其技術(shù)動(dòng)向主要集中在以下兩個(gè)方面。全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，新型的全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)思想上實(shí)現(xiàn)了變電站二次系統(tǒng)由”面向功能“設(shè)計(jì)向”面向?qū)ο蟆霸O(shè)計(jì)的重要轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)不再單純考慮某一個(gè)量，而是為某一設(shè)備配置完備的保護(hù)、監(jiān)控和測量功能裝置，以完成特定的功能，從而并保證了系統(tǒng)的分布式開放性。其特點(diǎn)是各現(xiàn)場輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓開關(guān)柜或高壓一次設(shè)備附近，現(xiàn)場單元部件可以是保護(hù)、監(jiān)控和測量功能的集成裝置，亦可以是現(xiàn)場的保護(hù)、監(jiān)控和測量部件分別保持其獨(dú)立性。變電站遙測遙信采集及處理、遙控命令執(zhí)行和繼電保護(hù)功能等均由現(xiàn)場單元部件獨(dú)立完成，并將這些信息通過網(wǎng)絡(luò)送至后臺主計(jì)算機(jī)。引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)是綜合自動(dòng)化變電站與常規(guī)站的最明顯的區(qū)別之一，只有采用通信網(wǎng)絡(luò)，才可能節(jié)省大量電纜。因此必須保證通信網(wǎng)絡(luò)安全、可靠，傳輸速度滿足變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)尤其依托于如今發(fā)展很快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)更加簡單，性能也大大優(yōu)于以往的系統(tǒng)，并可解決以往系統(tǒng)中鏈路信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性問題，以及信號傳輸?shù)娜萘繂栴}。4、變電站占地及建筑面積減少變電站接線方案的簡化，組合電器、管母線及鋼支架等的采用，使變電站布置更為簡單，取消站前區(qū)和優(yōu)化布置使變電站占地大幅度下降。據(jù)有關(guān)資料介紹，采用GIS的配電裝置和敞開式配電裝置相比可節(jié)省占地80%以上。采用PASS的配電裝置和敞開式配電裝置相比可節(jié)省占地40%.60%.即使同樣敞開式配電裝置，由于簡化接線（比如取消旁路母線等）也會減少變電站占地面積。配合我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，搞好電網(wǎng)建設(shè)尤為重要。其中，變電站設(shè)計(jì)是電網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。研究和分析國內(nèi)外變電站技術(shù)的發(fā)展，把握其趨勢，對變電站設(shè)計(jì)是很有必要的。1.3110kV變電站發(fā)展現(xiàn)狀110kV變電站從六十年代開始逐漸走入普通的地級市，由于當(dāng)時(shí)負(fù)荷水平低，電力建設(shè)投資少，城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單。當(dāng)時(shí)國內(nèi)絕大部分城市還輔以35kV變電站構(gòu)成高壓輸電網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)入八十年代以來，我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入前所未有的高速發(fā)展階段。經(jīng)濟(jì)建設(shè)對電力事業(yè)提出更高要求的同時(shí)也促進(jìn)了電力事業(yè)的發(fā)展。這段時(shí)期建設(shè)的110kV變電站l10kV電氣設(shè)備多采用常規(guī)設(shè)備戶外敞開式布置；變電站主接線較為復(fù)雜，例如為單母線分段帶旁路；電氣設(shè)備為多油或少油設(shè)備；主變?nèi)萘看蠖噙x擇31.5MVA或40MVA.這種模式的變電站占地面積大，設(shè)備繁多，設(shè)備安全可靠性較低，日常維護(hù)工作量大。進(jìn)入九十年代中期，供電緊張的情況得到好轉(zhuǎn)，電網(wǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)越來越強(qiáng)調(diào)供電可靠性。人們開始把注意力轉(zhuǎn)向性能好、質(zhì)量高、檢修周期長或多年不需檢修等特點(diǎn)的電氣設(shè)備。實(shí)施”四遙“功能，實(shí)現(xiàn)變電站無人值班已成為可能。這段時(shí)期，110kV電氣設(shè)備出現(xiàn)了GIS設(shè)備、COMPASS設(shè)備等；電氣布置形式也出現(xiàn)了半戶內(nèi)布置、全戶內(nèi)布置等形式；二次設(shè)備系統(tǒng)也有簡單的”四遙“系統(tǒng)和變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。由于采用了先進(jìn)可靠的設(shè)備，這段時(shí)期建設(shè)的l10kV變電站主結(jié)線較為簡潔。除主變外l10kV電氣設(shè)備多采用戶內(nèi)布置的形式，主變?nèi)萘慷酁?0MVA或50MVA,開關(guān)設(shè)備為無油設(shè)備，變電站具備無人值班的功能。這些變電站占地面積小，自動(dòng)化程度高，日常維護(hù)工作量小，安全可靠性高。1.4變電站設(shè)計(jì)的基本要求變電站和其他工程設(shè)計(jì)一樣，包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行三步。設(shè)計(jì)是第一步，且工作責(zé)任大，因此，必須嚴(yán)格遵守以下要求：必須嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格積極采用新技術(shù)，提高自動(dòng)化水平，盡量結(jié)合具體情況做定型設(shè)計(jì)，做到工程技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全使用，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。根據(jù)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，必要時(shí)可分期建設(shè)，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮工程擴(kuò)建發(fā)展的可能。從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，樹立設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的整體觀念，防止絕對化。必須從全局考慮，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和本地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案，滿足供電可靠性的要求。電力工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)堅(jiān)持到現(xiàn)場調(diào)查，收集有關(guān)資料，使設(shè)計(jì)和施工、運(yùn)行檢修相結(jié)合，理論和實(shí)際相統(tǒng)一。1.5本課題的研究內(nèi)容本課題設(shè)計(jì)一個(gè)典型的110kV變電站，主要是設(shè)計(jì)其一次系統(tǒng)，包括以下主要工作：變電站主接線的方案設(shè)計(jì)變電站一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)變電站防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)變電站的選址與布置變電站所用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變電站保護(hù)的設(shè)計(jì)2電氣主接線的設(shè)計(jì)2.1主接線概述電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它的確定主對電力系統(tǒng)有著非常大的影響。可以說是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。因此必須通過多方面的比較，確定合理的主接線方式。2.2主接線設(shè)計(jì)原則主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求（1）可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)荷分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。主接線可靠性的具體有以下幾點(diǎn)：斷路器檢修時(shí)，不宜影響對系統(tǒng)的供電；斷路器或者母線故障一級母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對一級負(fù)荷及全部或大部分二級負(fù)荷的供電；盡量避免變電站全停電的可能性。（2）靈活性主接線應(yīng)滿足再調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活的投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電。擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到終期接線（3）經(jīng)濟(jì)性是主接線在滿足可靠性、靈活性要求得前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。1、投資省主接線力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備；要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(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。占地面積少主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積小。電能損失少經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。此外，在系統(tǒng)規(guī)劃中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，簡化主接線，電站入系統(tǒng)的電壓等級一般不超過兩種。2.3主接線選擇(1)變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用電力系統(tǒng)中的變電站有系統(tǒng)樞紐變電站、地區(qū)重要變電站和一般變電站三種類型。根據(jù)所要建設(shè)的變電站的重要性來對該所進(jìn)行主接線方式各方面的確定。(2)變電站的分期和最終規(guī)模建設(shè)變電站根據(jù)5～10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。(3)負(fù)荷大小和重要性對于一級負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對全部一級負(fù)荷不間斷供電。對于二級負(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負(fù)荷的供電。對于三級負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。

3主變壓器的選擇3.1主變壓器的選擇原則在各級電壓等級的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時(shí)兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。選擇主變壓器的容量，同時(shí)要考慮到該變電所以后的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。3.1.1主變壓器臺數(shù)的選擇由原始資料可知，我們本次所設(shè)計(jì)的變電所是110kV降壓變電所，它是以110kV受功率為主。把所受的功率通過主變傳輸至10kV母線上。若全所停電后，將引起下一級變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)市區(qū)的供電，因此選擇主變臺數(shù)時(shí)，要確保供電的可靠性。為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。而且會造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備?？紤]到兩臺主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺主變壓器可承擔(dān)70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。3.1.2主變壓器容量的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷，5～10年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展，對于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般性能的變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%～80%。該變電所是按70%全部負(fù)荷來選擇。因此，裝設(shè)兩臺變壓器變電所的總裝容量為：se2(0.7PM)1.4PM。當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時(shí)，可保證對60%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證98%負(fù)荷供電，而高壓側(cè)110kV母線的負(fù)荷不需要通過主變倒送，因?yàn)?，該變電所的電源引進(jìn)線是110kV側(cè)引進(jìn)。其中，低壓側(cè)全部負(fù)荷需經(jīng)主變壓器傳輸至各母線上。因此主變壓器的容量應(yīng)選擇為：Se=0.7SⅡ。由原始資料可知，選擇容量為31.5MVA變壓器。3.1.3主變壓器型式的選擇當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。單相變壓器組，相對來講投資大，占地多，運(yùn)行損耗大，同時(shí)配電裝置以及斷電保護(hù)和二次接線的復(fù)雜化，也增加了維護(hù)及倒閘操作的工作量。本次設(shè)計(jì)的變電所，位于市郊區(qū)，稻田、丘陵，交通便利，不受運(yùn)輸?shù)臈l件限制，而應(yīng)盡量少占用稻田、丘陵，故本次設(shè)計(jì)的變電所選用三相變壓器。3.1.4繞組數(shù)量和連接形式的選擇在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。一臺三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。自耦變壓器：它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流增大，以及干擾繼電保護(hù)和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時(shí)，它有可能通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時(shí)，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點(diǎn)，并直接接地。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護(hù)，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過濾器上。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所所需裝設(shè)兩臺變壓器并列運(yùn)行。電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍較大，如果選擇自耦變壓器，其兩臺自耦變壓器的高、中壓側(cè)都需直接接地，這樣就會影響調(diào)度的靈活性和零序保護(hù)的可靠性。而自耦變壓器的變化較小，由原始資料可知，該所的電壓波動(dòng)為±8%，故不選擇自耦變壓器。分裂變壓器：分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時(shí)，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。分裂變壓器中對兩端低壓母線供電時(shí)，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所，受功率端的負(fù)荷大小不等，而且電壓波動(dòng)范圍大，故不選擇分裂變壓器。普通三繞組變壓器：價(jià)格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。它的供電可靠性也高。所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，選擇普通三繞組變壓器。我國110kV級以上的電壓變壓器繞組都采用“Y”連接，35kV及以下電壓等級，變壓器都采用“Y-Δ”連接，故選擇YN，D11連接。3.2主變壓器選擇結(jié)果綜合以上，我選擇的變壓器型號為SFL1-31500/110兩臺 短路損耗：P190KW空載損耗:P31.5KW S 0短路電壓：U%10.5%空載電流：I%0.7s 04所用電設(shè)計(jì)4.1所用變選擇變電所用電一般要滿足運(yùn)行、檢修、施工的要求。所用電系統(tǒng)可靠要求，要根據(jù)其負(fù)荷的性質(zhì)來定。變電所用電的負(fù)荷一般有下列：充電裝置：Ⅱ類負(fù)荷；斷路器的操作機(jī)構(gòu)：Ⅱ類負(fù)荷；保護(hù)屏室及遠(yuǎn)動(dòng)通信機(jī)房空調(diào)電源：Ⅱ類負(fù)荷；主變調(diào)壓裝置電源：Ⅱ類負(fù)荷；事故照明：Ⅱ類負(fù)荷；6、生活用電：Ⅲ類負(fù)荷。所用電的低壓側(cè)電壓為380V/220V三相四線系統(tǒng)。為保證在全站全停時(shí)的檢修電源，應(yīng)有一個(gè)本站自己的電源和一個(gè)獨(dú)立的外接電源，平時(shí)一個(gè)工作一個(gè)備用。兩個(gè)電源獨(dú)立，互為備用。根據(jù)本站實(shí)際情況，我們可在兩條10kV母線上各設(shè)一個(gè)開關(guān)柜，低壓側(cè)接線方式，采用單母線分段，這樣兩路電源互為備用。根據(jù)站的負(fù)荷大小及實(shí)際情況選用：#1所用變：S-80/10型變壓器，C#2所用變：S-80/10型變壓器。C4.2110KV變電站主接線圖5110KV變電站電氣部分短路計(jì)算5.1變壓器的各繞組電抗標(biāo)幺值計(jì)算選取基準(zhǔn)容量S=100MVA基準(zhǔn)電壓U115KVUU10.5KVb1 av1 b2 av2S 100基準(zhǔn)電流Ib 0.502（kA）b1 3V 3115b1 S 100Ib 5.50（kA）b2 3V 310.5b2 S 100系統(tǒng)X*b 0.1sS 1000k U% S變壓器X*kb0.33 T 100SNT短路容量1000MVA123123X4X1d2d圖5.1短路等值電路圖5.210KV側(cè)短路計(jì)算最大運(yùn)行情況下（兩臺變壓器同時(shí)運(yùn)行）： X* 0.33X*X*+T0.1 0.265 1 s2 21I(3)* 3.77 21 X*1三相短路電流為：I(3)I(3)*I3.775.50KA20.74KA k21 21 b2三相短路次穩(wěn)態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為：I3I''(3)I320.74kA k21 三相短路沖擊電流的瞬時(shí)值為：i32.55I''(3)=52.89kAsh21三相短路沖擊電流的有效值為：I31.52I''(3)=31.52kAsh21最小運(yùn)行情況下（只有一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行）：X*X*+X*0.10.330.43 2 s T1I(3)*2.33 22 X*1三相短路電流為：I(3)I(3)*I=2.335.50kA=12.82kAk22 22 b2三相短路次穩(wěn)態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為：I3I''(3)I312.82kA k22 三相短路沖擊電流的瞬時(shí)值為：i32.55I''(3)32.70KAsh22三相短路沖擊電流的有效值為：I31.52I''(3)19.49KAsh22變壓器額定數(shù)據(jù)：高壓側(cè)：額定電壓：U110kV1NS 額定電流：I N 165.33A 1N 3U1N 低壓側(cè)：額定電壓：U 10kV2NS額定電流：I N 1818.65A 2N 3U2N5.3110KV側(cè)短路計(jì)算S3UI(3) kav k三相短路電流為：S 1000103I(3) k 5.02KAk1 3U 3115av1三相短路次穩(wěn)態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為：I3I''(3)I35.02kA k1 三相短路沖擊電流的瞬時(shí)值為：i32.55I''(3)12.80KA相短路沖擊電流的有效值為：I31.52I''(3)7.63KAsh16導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇6.1電氣設(shè)備選擇的基本條件6.1.1電氣設(shè)備選擇的一般原則應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；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；同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。6.1.2電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。6.1.3工作條件電壓電器額定電壓U不于長期工作電壓UwUU N w電流電器額定電流I不低于計(jì)算電流IcII N c6.1.4短路穩(wěn)定條件校驗(yàn)的一般原則電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。短路的熱穩(wěn)定穩(wěn)定條件校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間按下式計(jì)算：ttt K OP OC 式中：t：路計(jì)算時(shí)間 Kt:動(dòng)作時(shí)間OPt:路器固有分閘時(shí)間OC對于快速及中速斷路器，取t0.15sK熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足條件為：I2I2t t ima I''tt+0.05()2ima K I式中：I：設(shè)備給定的熱穩(wěn)定電流t設(shè)備給定的熱穩(wěn)定時(shí)間I''：短路電流的次暫態(tài)值t：短路電流的假象時(shí)間動(dòng)定性校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定滿足條件為：：Iimax sh式中：i：三相短路電流沖擊值shi：斷路器極限通過電流峰值max6.1.5絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。6.1.6環(huán)境條件日照屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的發(fā)熱試驗(yàn)是在避免陽光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫按電器額定電流的80%選擇設(shè)備。在進(jìn)行試驗(yàn)或計(jì)算時(shí)，日照強(qiáng)度取0.1W/cm2，風(fēng)速取0.5m/s。風(fēng)速一般高壓電器可在風(fēng)速不大于35m/s的環(huán)境下使用。選擇電器時(shí)所用的最大風(fēng)速，可取離地10m高、30年一遇的10min平均最大風(fēng)速。最大風(fēng)速超過35m/s的地區(qū)，可在屋外配電裝置的布置中采取措施。冰雪在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對地閃絡(luò)。隔離開關(guān)的破冰厚度一般為10mm。濕度選擇電器的濕度，應(yīng)采用當(dāng)?shù)叵鄬穸茸罡咴路莸钠骄鄬穸?相對濕度──在一定溫度下，空氣中實(shí)際水汽壓強(qiáng)值與飽和水汽壓強(qiáng)值之比；最高月份的平均相對濕度──該月中日最大相對濕度值的月平均值)。一般高壓電器可使用在+20℃，相對濕度為90%的環(huán)境中(電流互感器為85%)。污穢污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對電氣設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。在工程設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)污穢情況選用下列措施：①增大電瓷外絕緣的有效泄漏比距或選用有利于防污的電瓷造型，如采用半導(dǎo)體、大小傘、大傾角、鐘罩式等特制絕緣子。②采用屋內(nèi)配電裝置。2級及以上污穢區(qū)的63～110kV配電裝置采用屋內(nèi)型。海拔電器的一般使用條件為海拔高度不超過1000m。海拔超過1000m的地區(qū)稱為高原地區(qū)。由于現(xiàn)在110kV及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，故可使用在海拔2000m以下的地區(qū)。地震選擇電器時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶冗x用能夠滿足地震要求的產(chǎn)品。電器的輔助設(shè)備應(yīng)有與主設(shè)備相同的抗震能力。一般電器產(chǎn)品可以耐受地震烈度為8級的地震力。6.2高壓隔離開關(guān)與斷路器的選擇與校驗(yàn)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種。因?yàn)樗鼪]有專門的滅弧裝置，所以不能用它來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。6.2.1隔離開關(guān)的用途在近代的高壓電網(wǎng)中，裝設(shè)著大量的隔離開關(guān)，其主要用途是：隔離電源用隔離開關(guān)將需要檢修的電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)可靠地隔離，以保證檢修工作的安全進(jìn)行。倒閘操作在雙母線制的電路中，利用隔離開關(guān)將設(shè)備或供電線路從一組母線切換到一組母線上去，即稱倒閘操作。用以接通和切斷小電流的電路例如可以用隔離開關(guān)進(jìn)行下列操作：①斷開和接通電壓互感器和避雷器；②電壓為35kV，長10公里以內(nèi)的空載輸電線路的接通和斷開；③電壓為10kV，長5公里以內(nèi)的空載輸電線路的接通和斷開；④35kV，1000kVA及以下和110kV，3200kVA及以下的空載變壓器的接通和斷開。6.2.2對隔離開關(guān)的基本要求按照隔離開關(guān)所擔(dān)負(fù)的工作任務(wù)，對它提出以下基本要求：有明顯的斷開點(diǎn)隔離開關(guān)應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別電器是否與電網(wǎng)隔開。隔離開關(guān)斷開點(diǎn)間應(yīng)具有可靠的絕緣即要求隔離開關(guān)斷開點(diǎn)間有足夠的絕緣距離，應(yīng)保證在過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。具有足夠的短路穩(wěn)定隔離開關(guān)在運(yùn)行中，會受到短路電流熱效應(yīng)與電動(dòng)力的作用，所以要求它具有足夠的穩(wěn)定性，尤其是不能因電動(dòng)力的作用而自動(dòng)斷開，否則將引起嚴(yán)重事故。結(jié)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、動(dòng)作要可靠。戶外型隔離開關(guān)在冰凍的環(huán)境里，能可靠的分、合閘。與接地刀閘相互聯(lián)鎖帶有接地閘刀的隔離吞并，必須裝設(shè)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，以保證先斷開隔離開關(guān)，后閉合接地閘刀；先斷開接地閘刀，后閉合隔離開關(guān)的操作順序。6.2.3隔離開關(guān)的類型隔離開關(guān)可按下列原則進(jìn)行分類：按絕緣支柱的數(shù)目可分為單柱式、雙柱式及三柱式隔離開關(guān)。按閘刀的運(yùn)動(dòng)方式，可分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式四種。按有無接地閘刀，可分為有接地閘刀和無接地閘刀兩種。按裝設(shè)地點(diǎn)不同，分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。按操作機(jī)構(gòu)的不同，分為手動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)等類型。6.2.4高壓斷路器的用途和類型高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制電器。無論系統(tǒng)處在什么狀態(tài)，例如空載、負(fù)載或短路故障，當(dāng)要求斷路器動(dòng)作時(shí)，它都應(yīng)能可靠地動(dòng)作，或是接通、或是斷開電路。高壓斷路器按裝設(shè)的地點(diǎn)不同，分為戶內(nèi)和戶外兩種型式。按斷路器的滅弧原理劃分有：油斷路器（多油斷路器，少油斷路器），氣吹斷路器（空氣斷路器，六氟化態(tài)硫斷路器），真空斷路器和磁吹斷路器等。6.2.5對高壓斷路器的基本要求由于斷路器要在正常工作時(shí)接通和切斷負(fù)荷電流，短路時(shí)切斷短路電流，并受裝置環(huán)境變化的影響。故對高壓斷路器的要求大致有下述幾個(gè)方面：工作可靠斷路器在制造廠給定的技術(shù)條件下工作時(shí)，就能可靠地長期正常運(yùn)行。應(yīng)具有足夠的斷路能力由于電力網(wǎng)電壓較高、電流較大，當(dāng)斷路器在斷開電路時(shí)，觸頭間會出現(xiàn)電弧，只有將電弧熄滅，才能斷開電路。因此，要求斷路器有足夠的斷路能力，尤其在短路故障時(shí)，能可靠的切斷短路電流，并保證具有足夠的熱穩(wěn)定度和電動(dòng)穩(wěn)定度。具有盡可能短的切斷時(shí)間當(dāng)電力網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，要求斷路器迅速切斷故障電路，這樣可以縮短電力網(wǎng)的故障時(shí)間和減輕短路電流對電氣設(shè)備的損害。在超高壓電網(wǎng)中，迅速切斷故障電路，可以增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，切斷時(shí)間是高壓斷路器的一個(gè)重要參數(shù)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘架空輸電線路的短路故障，大多數(shù)是臨時(shí)性故障。為了提高供電可靠性并增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，線路保護(hù)多采用自動(dòng)重合閘方式。在發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘，然后，經(jīng)很短時(shí)間又自動(dòng)重合。重合后，如故障仍未消除，斷路器必須再次跳閘，切除短路故障。所以，要求裝設(shè)自動(dòng)重合閘的斷路器，在很短的時(shí)間內(nèi)，應(yīng)能可靠地按規(guī)定完成其重合閘的次數(shù)。結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉在要求安全、可靠的同時(shí)，還應(yīng)考慮到生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。因此，要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡單、尺寸小、重量輕、價(jià)格低廉。6.2.6參數(shù)選擇斷路器及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)按以下技術(shù)條件選擇，并按其使用環(huán)境條件校驗(yàn)。技術(shù)條件：正常工作條件：電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載；短路穩(wěn)定性:動(dòng)穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流、持續(xù)時(shí)間；承受過電壓能力:對地和斷口間的絕緣水平、泄漏比距；操作性能:開斷電流、短路開合電流、操作循環(huán)、操作次數(shù)、操作相數(shù)等。環(huán)境條件：環(huán)境:環(huán)境溫度、日溫差、最大風(fēng)速、相對濕度、污穢、海拔高度、地震烈度；環(huán)境保護(hù):噪聲、電磁干擾。6.2.7隔離開關(guān)與斷路器的選擇110kV側(cè)：表6-1110kV側(cè)隔離開關(guān)與斷路器選擇結(jié)果計(jì)算計(jì)算數(shù)據(jù)LW14-110型斷路器GW4-110D/1000-80型隔離開關(guān)NU110kVCI165A,I5.02kAish12.8kAKQSkA204.5NU110kVNI2000ANbrI31.5kANklI80kAtIt2SkA24800NU110kVNI1000A80kAtIt2SkA22311由上表可知，LW14-110型斷路器和GW4-110D/1000-80型隔離開關(guān)滿足要求。10KV側(cè)：表6-210kV側(cè)隔離開關(guān)與斷路器選擇結(jié)果計(jì)算數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)ZN28-10/2000-31.5型斷路器NSU10kVCI1818A,I20.74kAish52.89kAKQSkA203.86NU10kVNI2000ANbrI31.5kANklI80kAtIt2SkA23969由上表可知：ZN28-10/2000-31.5型斷路器滿足要求6.3互感器的選擇與校驗(yàn)6.3.1電流互感器的選擇電流互感器（CT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈返男‰娏鳎?A或1A），使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝；使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。1.型式選擇根據(jù)安裝的場所和使用條件，選擇電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、瓷絕緣式、油浸式），安裝方式（戶內(nèi)式、戶外式、裝入式、穿墻式），結(jié)構(gòu)形式（多匝式、單匝式、母線式），測量特性（測量用、保護(hù)用、具有測量暫態(tài)特性等）。一般常用型式為：低壓配電屏和配電裝置中，采用LQ線圈式和LM母線式：6-20kV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，常用的LD單匝貫穿式或復(fù)雜貫穿式：35kV及以上電流互感器多采用油浸式結(jié)構(gòu)。在條件允許時(shí)，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)省占地和投資。2.額定電壓和額定電流的選擇：UU II N1 NSN1 NS式中U、I：電流互感器的一次額定電壓和額定電流 N1 N13.二次額定電流的選擇CT二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A。當(dāng)配電裝置（例如超高壓）距離控制系統(tǒng)室較遠(yuǎn)時(shí)，為了能使CT能多帶二次負(fù)荷或減少電纜截面，提高準(zhǔn)確級，應(yīng)盡量采用1A。4.按準(zhǔn)確度級選擇CT的準(zhǔn)確度應(yīng)符合二次測量、繼電保護(hù)等的要求，用于電能計(jì)量的CT，準(zhǔn)確度級不應(yīng)低于0.5級，用于繼電保護(hù)的CT誤差應(yīng)在一定的限值內(nèi)，以保證過電流測量準(zhǔn)確度的要求。5.檢驗(yàn)二次負(fù)荷的容量為保證CT工作準(zhǔn)確度要求，CT的二次負(fù)荷不超過允許的最大負(fù)荷，CT的二次負(fù)荷包括測量儀表、繼電器電流線圈，二次電纜和接觸電阻等電阻；檢驗(yàn)二次負(fù)荷的公式：按容量檢驗(yàn)：SS 2 N2按阻抗檢驗(yàn)：ZZS：CT的二最大相負(fù)荷，VA；2S：CT的二次額定負(fù)荷，VA；N2Z：CT的二次最大一相阻抗，Ω；2Z：CT的二次額定阻抗，Ω。N26.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：CT的內(nèi)部熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)K表示，熱穩(wěn)定倍數(shù)K等于互感器1s熱穩(wěn)定電r r流與一次額定電流I之比，故(K*I)2*1Q式中Q短路熱效應(yīng) r m1 r r1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：CT的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力用動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)K表示,K等于CT內(nèi)部允許通過的極限電流 d d（峰值）與K倍一次額定電流I之比，故：CT內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件為(K1.414I)id N1 m式中：通過二次側(cè)繞組的最大沖擊電流 根據(jù)以上配置原則和電流互感器選擇條件和校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)選出電流互感器如下：表6-3電流互感器器選擇結(jié)果安裝地點(diǎn)安裝地點(diǎn)型號額定電流比1S熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kdw110kV側(cè)LCWDL-1102*200/57513510kV側(cè)LAJ-102000/5509010kV饋線LAJ-102000/55090110kV側(cè)CT校驗(yàn)：額定電流200A大于工作電流165A小于1.5倍工作電流247.5A熱穩(wěn)定檢驗(yàn)：(K*I)*1(75*2)2*1225(KA)2*SQ5.04(KA)2*Sr m1 K內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：K*1.414*1.35*1.414*0.238.18KA7.63KAd因此LCWDL-110滿足要求10kV側(cè)CT校驗(yàn):額定電流2000A大于工作電流1818A小于1.5倍工作電流2727A熱穩(wěn)定檢驗(yàn)：(K*I)*1=（50*2）2*1=1000(KA)2*SQ=86.03(KA)2*Sr m1 K因此：LAJ-10滿足要求6.3.2電壓互感器的選擇電壓互感器（PT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：將一次回路的高電壓變?yōu)槎位芈返牡碗妷?，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝：使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。型式選擇：根據(jù)安裝的場所和使用條件，選擇電壓互感器絕緣結(jié)構(gòu)和安裝方式，一般6-20kV戶內(nèi)配電裝置多用油浸式或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器；35kV配電裝置選用電磁式電壓互感器；110kV及其以上的配電裝置中盡可能地選用電容式電壓互感器。按額定電壓選擇：為保證測量的準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%-110%之間。PT二次額定電壓應(yīng)滿足測量、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。通常，一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時(shí)，二次繞組額定電壓應(yīng)選為100/1.732V。當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/1.732V；當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/3V。按容量和準(zhǔn)確度級選擇：PT按容量和準(zhǔn)確度級選擇與CT相似，要求互感器二次最大一相負(fù)荷S應(yīng)該不超過設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確度級的額定二次負(fù)荷S，而且S應(yīng)該盡量最接近， N2 2 N2因S過小也會使誤差增大，PT的二次負(fù)荷S計(jì)算式為： 2 2S(P)2(Q)21/2式中P、Q—器 0 0PT不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定經(jīng)過計(jì)算，選擇結(jié)果如下：表6-4PT的選擇結(jié)果型號型號額定電壓（kV）副繞組額定容量(VA)最大容量(VA)原繞組副繞組輔助繞組0.513YDR—110110/1.7320.1/1.7320.11502204401200JDZJ—1010/1.7320.1/1.7320.1/34060150300備注：YDR—110Y—電壓互感器D—單相R—電容式JDZJ—10J—電壓互感器D—單相Z—環(huán)氧澆注絕緣J—接地保護(hù)用6.4高壓熔斷器和避雷器的選擇與校驗(yàn)熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所常用于保護(hù)電力電容器，配電線路和變壓器，而在電廠多用于電壓互感器。（1）額定電壓選擇：UU N NS（2）額定電流選擇：按熔管額定電流選擇：INFTINFS為了保證熔斷器不被損壞，高壓熔斷器的熔斷額定電流應(yīng)大于等于熔體的額定電流。熔體額定電流選擇IKI NFS MAX式中：K—可靠系數(shù)，K=1.1～1.3I電力變壓器回路最大工作電流斷器開斷電流校驗(yàn)：II對于保護(hù)PT的高壓熔斷器，只額高壓熔斷器選擇結(jié)果如下：表6-5高壓熔斷器選擇結(jié)果型號型號額定電壓kV額定電流kA最大開斷容量MVA最大開斷電流kA備注RN2100.550085保護(hù)TV、所用變最大開斷容量500MVA>377MVA滿足要求。電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，設(shè)備承受的雷電過電壓和操作過電壓均由避雷器來限制，即選用設(shè)備的絕緣水平取決于避雷器保護(hù)性能。型式的選擇：普通閥型避雷器由FS和FZ兩種。FS型主要用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型主要用于發(fā)電廠和變電所，金屬氧化鋅避雷器比普通的閥型避雷器具有無序流，流通量大，結(jié)構(gòu)簡單，壽命長等優(yōu)點(diǎn)。額定電壓：避雷器的額定電壓必須與安裝處的電力系統(tǒng)等級相同。滅弧電壓：滅弧電壓是保證避雷器能夠在工頻持續(xù)電流第一次經(jīng)過零點(diǎn)零值時(shí)，根據(jù)滅弧條件與允許限制避雷器最高工頻電壓。放電電壓：在工頻放電電壓要規(guī)定其上下限，如果太高意味著放電電壓也高，將使其保護(hù)性能變壞；太低意味著滅弧電壓降低，將會造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流。殘壓：在防雷設(shè)計(jì)中以5kV以下的電壓作為避雷器的最大殘壓。保護(hù)比：保護(hù)比等于殘壓與滅弧電壓之比，它是說明避雷器保護(hù)性能的參數(shù)，越小表明保護(hù)性能高。直流電壓下的電導(dǎo)電流：運(yùn)行中的避雷器通常用于測量直流電壓下的電導(dǎo)電流方法來判斷分路電阻的性能。它必須在規(guī)定范圍內(nèi)。綜上所述：110kV側(cè)采用FCZ-110型避雷器避雷器配置原則：（1）配電裝置每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器；220kV及以下的變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一臺避雷器；以下情況中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：A：直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分級絕緣，且裝設(shè)有隔離開關(guān)時(shí)；B：直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)行時(shí)；C：不接地或經(jīng)過消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。110kV，220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。結(jié)果如下：表6-6避雷器選擇結(jié)果型號型號組合方式額定電壓/kV滅弧電壓/kV工頻放電電壓kV預(yù)放電時(shí)間1.5-20μs5kA沖擊電流下的殘壓幅值FCZ—110單獨(dú)元件110126255-2903453326.5母線與電纜線截面的選擇與校驗(yàn)6.5.1110kV側(cè)進(jìn)線的選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面，由于T400h0/年，查表可得maxJ1.28A/mm2。變壓器110kV母線的最大工作電流I165.33ACI2I330.66Amax C所以k1.2本變電站為回路，故可選擇型號為LGJ-120的導(dǎo)線。載流量380A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面S，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式為ISSt(mm2)minCima式中：S—根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面（mm2）；C—熱穩(wěn)系數(shù)；I—穩(wěn)態(tài)短路電流（kA）；t—短路電流假象時(shí)間（s）。imaI5020St(mm2) 1.2=63.2mm2minC ima 87SS，符合要求min6.5.2110kV母線的選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面，由于T=4000h/年，查表可得maxJ=2.25A/mm2。變壓器110kV母線的最大工作電流I=330.66Amax所以S=I/J330.66/2.25146.9mm2選擇銅排MY404，載流量為625A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I5020St(mm2)1.2=32.2mm2minCima171SS，符合要求min6.5.310kV母線的選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面，由于T400h0/年，查表可得maxJ=2.25A/mm2。變壓器10kV母線的最大工作電流I=3636Amax所以S=I/J3636/2.251616mm2選擇銅排MY12010，載流量為4100A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I12820St(mm2) 1.282.1mm2minC ima 171SS，符合要求min6.5.410kV電纜出線的選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面，由于T 4000h/年，查表可得MAXJ1.73A/mm2。最大工作電流： S 2000I115Amax3U310所以SI/J115/7.366.5mm2選擇交流乙烯電力電纜3芯25mm，載流量為123A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I12820St(mm2） 1.282.1mm2minC ima 171SS，符合要求min6.6絕緣子和穿墻套管的選擇及校驗(yàn)6.6.1支柱絕緣子的選擇與校驗(yàn)型式：用于屋內(nèi)時(shí)，一般采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子。用于屋外時(shí)，一般采用棒式支柱絕緣子。在需要倒裝時(shí)，宜用懸掛式支柱絕緣子。當(dāng)屋外有污穢或冰雪時(shí)，3~20kV支柱絕緣子一般采用高一級的產(chǎn)品。電壓：UU n g（3）動(dòng)穩(wěn)定：0.6FFF為絕緣子抗彎壞，F(xiàn)為短路時(shí)作用在絕緣子上的最大力。當(dāng)三相線布置在同一平面時(shí)，中間相母受到的電動(dòng)力最大，其值可由下式計(jì)算：LF1.73Ki2107(牛)max ach式中：—母線相間距離（m）L—絕緣子間的跨距（m），當(dāng)絕緣子兩邊跨距不相等時(shí)，取相鄰兩跨距的平均值K—絕緣子受力折算系數(shù)10kV側(cè)支柱絕緣子的選擇:型式：采用戶內(nèi)內(nèi)膠裝支柱絕緣子。電壓：UU10(kV)根據(jù)電壓選擇柱ZNA-10，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：表6-7支柱絕緣子選擇結(jié)果型號型號額定電壓（kV）機(jī)械破壞負(fù)荷（kg）絕緣子高度（mm）ZNA-1010375125其0.6F0.63759.82205(N)穩(wěn)定校驗(yàn)：0.6FF短：LF1.73Ki2107(牛)max ach1.5=1.73(52.89103)21070.7=103822050.6F，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。y6.6.2穿墻套管的選擇與校驗(yàn)型式：一般采用鋁導(dǎo)體穿墻套管。對于母線型穿墻套管，應(yīng)校核窗口允許穿過的母線尺寸。電壓：UU N g （3）電流：II N g.max（4）熱穩(wěn)定：I2tI2t t dz（5）動(dòng)穩(wěn)定：0.6FF y max1LLF1.7312i2107max2ach式中：L—套管本身的長度（m）1L—套管端部至最近一個(gè)支柱絕緣子間的距離（m）穿墻套的選擇：（1）按電壓選擇：UU10（kV） N g按電流選擇：2784.6 KII 191.4(A) y g.max0.8310.5根據(jù)電壓和電流條件選擇穿墻套管的型號為CLB-20，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：表6-8穿墻套管選擇結(jié)果型號型號額定電壓（kV）5s熱穩(wěn)定電流（kV）機(jī)械破壞負(fù)荷（kg）CLB-10102505.5750其0.6F0.67509.88460(N)y熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tI2t dz thI2t5.525151.25(kJ)I2t3.1233122.4624(kJ)t dz滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：0.6FF y max1LLF1.7312i2107max2ach15.0520.71.73 (8.48282103)210744.9(N)0.6F8460(N)y7繼電保護(hù)的配置7.1繼電保護(hù)裝置基本原理繼電保護(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，通過檢測各種狀態(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、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)成過電流保護(hù)；反映電壓降低（或升高）構(gòu)成低電壓（或過電壓）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)于一種在線的開環(huán)的自動(dòng)控制裝置，根據(jù)控制過程信號性質(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。對于常規(guī)的模擬繼電保護(hù)裝置，一般包括測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。繼電保護(hù)裝置的組成：被被測物理測量整定值跳閘或執(zhí)行邏輯測量元件：其作用是測量從被保護(hù)對象輸入的有關(guān)物理量（如電流，電阻抗，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，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，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，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，正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作等。對繼電保護(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。可靠性：是指發(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。7.2出線保護(hù)的配置7.2.1110kV側(cè)出線的保護(hù)配置（1）相間距離對于L-3：距離Ⅰ段保護(hù):定值計(jì)算按躲過線路末端故障整定，即Zop'krelZlZ'kZ0.850.385517.765t0sk0.85oprell 1rel距離II段保護(hù):Ⅱ段與下級線路Ⅰ段配合，因下級線路不明，按滿足靈敏度要求整定。時(shí)間較配合段保護(hù)大一個(gè)△t=0.5。Z" opk k1.3 Z sen senLZ"kZ1.3Z1.30.385527.17t"0.5sop sen L L距離Ⅲ段保護(hù):Ⅲ段按躲過最小負(fù)荷阻抗來整定，時(shí)間較配合段保護(hù)大一個(gè)t。Z 0.9UN0.91100.9110 348.937 fhmin I S 1.168fhmax 3Unt"'t"0.5tU為額定電壓(相)Nt"為配合段保護(hù)時(shí)間 I 為線路最大負(fù)荷電流fhmax Z 48.937Z"'fh.min=31.211opkkk1.21.151.5 rel re zqk為可靠系數(shù)取1.15relk為返回系數(shù)取1.15rek為自起動(dòng)系數(shù)取2zq其中Ⅰ、Ⅱ段為經(jīng)切換的方向阻抗.Ⅲ段為全阻抗 Z '''31.211 距離III段的靈敏度KsenZop 17.765 1.761.2（滿足）tIII2sl表7.1110kV側(cè)出線的保護(hù)配置情況表保護(hù)保護(hù)L-3L-4L-5L-6距離I段（主保護(hù)）'Z整定17.76521.225.510.2距離距離II段"Z整定27.1732.4533.2817.05距離III段（后備保護(hù)）'"Z整定31.21122.5230.947.61校驗(yàn)1.761.21.3241.214.67（3）零序電流保護(hù)計(jì)算d(2)d(11)時(shí)3I零序網(wǎng)只考慮變壓器一側(cè),另一側(cè)不考慮.Ⅰ段:按躲過線路端最大零序電流整定I'K3Ik為可靠系數(shù)取1.2 0.OP rel 0max relⅡ段:與下級線路配合,因下級線路參數(shù)不明按滿足靈敏度要求整定,時(shí)間較配合段保護(hù)大一個(gè)Δt=0.5s3II''0min 0.OP Ksent"0.5sK1.5senⅢ段:躲過線路末端時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡電流,時(shí)間較配合段保護(hù)大一個(gè)t=0.5s。 I'''KKK10%I(3) 相鄰線路末k1.2O.OPrelfzqtxd.maxsent"'t"tt"為配合段保護(hù)時(shí)間k為可靠系數(shù)取1.2；relk為非周期分量取1.5；fzqk為電流互感器同型系數(shù)取1.0tx零序電流保護(hù): I段保護(hù):I'k3I 1.23.7064.45kA 0.op rel 0.max3III段保護(hù):I"0min2.716/1.51.181kA 0op ksenIII段保護(hù):I"'kkk10%I(3)1.2kA 0.op rel fzqtx d.max7.2.235kV側(cè)出線的保護(hù)配置目前在35KV以上線路上,往往采用3段電流保護(hù),它包括無時(shí)限電流速斷保護(hù),延時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù),前兩者作為線路的主保護(hù),后者作為相應(yīng)元件的后備保護(hù).過電流保護(hù)動(dòng)作電流整定值較小,比較靈敏,保護(hù)范圍大,但動(dòng)作時(shí)限較大；無時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限較小,但動(dòng)作電流整定值較大,只能保護(hù)線路的一部分；延時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限比過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限來的短,但它的保護(hù)范圍不能包括相應(yīng)元件的全部。為彌補(bǔ)這些不足，特加裝3段相間距離保護(hù)作為全線的保護(hù)。（1）對于出線L-1三段式電流保護(hù)整定計(jì)算原則:Ⅰ段:I'KI(3)1.244.8KAK1.2 op reldmax rel3 3I(3)4I(2)Ⅱ段：I"d.min2d2 2.66KA,op k k 1.3 sen sen3其中I(2)I(3)，k1.3 d.min 2 d sen若有相鄰線路Ⅱ段應(yīng)與下級線路Ⅰ段配合，同時(shí)應(yīng)于主變保護(hù)相配合，但下級線路參數(shù)不明時(shí)，按靈敏度要求整定；或?yàn)榻K端變Ⅱ段應(yīng)躲主變低壓側(cè)，t=0.3s。 kk 1.22Ⅲ段：I"'relzqI 0.2730.771KA，op k fh.max 0.85re其中k1.2，k0.85，k2 rel re zq三段式相間距離保護(hù)整定計(jì)算原則：Ⅰ段：Z'kZ0.850.41144.879，k0.85 op rel L relⅡ段：Z"kZ1.30.41147.462，k1.3 op sen L senⅢ段：Z''Zfh.miIfhn0.273.ma0.933x，opkkkkkk1.220.85 rel re zq rel re zqZ 3939.0eEfh.min Ifh.max0.90.930.90.933eE保護(hù)名保護(hù)名稱三段電流(KA)三段距離（Ω）保護(hù)段'opI"opI'"opI'opZ"opZ'"opZL-14.82.660.7714.8797.4620.933L-21.5921.060.6264.5306.9291.088L-37.04.660.4292.7884.2640.512L-42.0111.340.9033.8345.8630.747L-52.0111.340.5983.1364.7970.781L-61.8771.240.913.1364.7970.506表7.335kV側(cè)出線的保護(hù)配置情況表保護(hù)保護(hù)L-1L-3主保護(hù)I段保護(hù)的整定4.8kAI段保護(hù)的整定7kA保護(hù)范圍96.35%保護(hù)范圍55.06%后備保護(hù)III段保護(hù)的整定0.771kAIII段保護(hù)的整定0.429kA校驗(yàn)5.257校驗(yàn)8.247保護(hù)保護(hù)L-4L-2L-5L-6主保瞬時(shí)電流閉鎖電壓速2.011kA1.592kA2.011kA1.877kA護(hù)護(hù)斷保護(hù)整定保護(hù)范圍22.78%20.31%22.78%%22.12后備保護(hù)III段電流保護(hù)的整定0.903kA0.626kA0.598kA0.91kA校驗(yàn)3.341.53.7355.0433.0931、瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù) I(2) 3.016IdzKdmin1.52.011kAsen Z 0.262 0.262U xl 0.45kAdzK(Z Z)1.3(0.1860.262)0.582k xl.min xl Z 0.186 0.186 kxl.min 2.548 fZxl.max0.102//0.2880.073 Z 0.262kxl3.589 cZ 0.073xl.max保護(hù)區(qū)： 1 1 l 22.78%20% 1.3Kf0.3Kc1.32.5480.33.589 2、III段電流保護(hù)的整定： KK 1.21.3 I relstI 0.4920.903kAdz.III K L.max 0.85re I(2) 3.016 Kk.min3.341.5sen IIII 0.903op7.2.310kV側(cè)出線的保護(hù)配置10KV對于帶電抗的單側(cè)電源線路，其斷路器設(shè)計(jì)可切斷電抗器前的短路，則可裝設(shè)三段電流保護(hù)，作為簡單相間短路接地的主保護(hù)。對于出線L-1整定計(jì)算原則：Ⅰ段：I'kI(3)0.851.6531.405，k1.2 op reld.max rel3 3I(2) 2d(3)21.6531.101其中IⅡ段：I"d.min op k k 1.3 sen sen3I(2)I(3)；d.min 2 dk1.3sen kk 1.22Ⅲ段：I"'rel zqI 0.2750.776，op k fh.max 0.85reK2，zqk1.2rel ，k0.85 re ，表7.410KV保護(hù)整定計(jì)算表