大型小區(qū)供電設計

1引言研究意義：近幾年來隨著我國社會經濟迅速發(fā)展，人民的生活水平有了大幅提高，對居住環(huán)境的方便、安全、環(huán)保、舒適程度等方面提出了更高的要求。這使得住宅小區(qū)的供電系統(tǒng)要能夠適應小區(qū)的用電負荷要求及小區(qū)的長遠規(guī)劃，從多方面考慮，進而設計出最合理的供電方案，以使供電系統(tǒng)的運行更加經濟、靈活、安全、可靠。發(fā)展現狀：近年來，我國城市化正處于又一新的發(fā)展階段，城市地區(qū)的住宅建筑林立，建筑標準越來越現代化，不同種類的小區(qū)對用電負荷的要求也不盡相同，但總體的趨勢是用電負荷有較大增高，在夏冬季節(jié)或用電高峰時段時，用電負荷有較大的波動，造成供電的不穩(wěn)定或是停電時有發(fā)生，為居民用電帶來了諸多不便，因此要求小區(qū)供電系統(tǒng)要具備更高的可靠性與安全性。隨著城市化進程的逐年加快，城市用地更加緊張、用電負荷更加集中，城市的電力電網也逐步由架空向電纜過渡，老舊的配電方案以及變壓器、配電室等電力設備在安全性、經濟性、環(huán)保性等方面都難以滿足時下的住宅用電負荷要求，由此對于小區(qū)的供電方案也有了新的要求。發(fā)展趨勢：將來的供配電系統(tǒng)主要發(fā)展方向為小型化、節(jié)能化及更加自動化。目前對于供電系統(tǒng)的供電可靠性尚感不足，對于某些重要設備如消防設施、生活水泵、生活電梯的供電可靠性還有待提高。另外，低壓配電部分的安全性也需要更多的重視。小區(qū)供電設計要考慮下列基本要求：安全性需要達到相關技術規(guī)范與國家標準，且能夠保證人身和設備的安全?？煽啃孕枰獫M足小區(qū)正常用電的電力負荷。靈活性需要適用于多種運行方式，以便于電氣設備的維修及切換，并適當考慮未來的負荷發(fā)展情況。經濟性在符合上述要求的前提下，盡可能簡化設計方案，降低投資及設備運行、維修的費用，并減少線路有色金屬的消耗和電能的節(jié)約。2負荷計算2.1供電負荷的分析近年來我國的經濟建設步入快車道，居民的生活水品不斷提高，越來越多的高能耗電器走進我們的生活，普通家庭的用電需求不斷上漲，很多家庭裝有多個空調、彩電、冰箱，而且呈現出強勁的增長態(tài)勢，根據以上現狀住宅設計標準做出如下規(guī)定，一般而言高層的計算負荷可參考每戶6~8kW標準，小高層及多層可參考每戶4~6kW，除上述方法外還可參考50W/m2的建筑面積標準，本次設計是針對普通住宅小區(qū)的設計，根據以上標準，計算負荷取值6kW每戶。本次設計小區(qū)有10棟樓，每棟33層，每層4戶，每戶100平米，每棟設置一個戶外配電箱，共計10個配電箱，每兩個配電箱設置一個配電屏，共計5個配電屏。由配電屏引出線路通向配電箱，再由配電箱引出線路通向樓棟單元到各戶。

2.2供電負荷的計算目前，我國設計部門在進行企業(yè)供電設計時,經常采用的電力負荷計算方法有:需要系數法、二項式系數法、利用系數法、單位電耗法和單位面積功率法等.需要系數法計算簡便,對于任何性質的企業(yè)負荷均適用,且計算結果基本上符合實際,因此,這種計算方法采用最廣泛.尤其對各用電設備容量相差較小,且用電設備數量較多的用電設備組,這種計算最適宜.二項式系數法則主要適用于各種設備容量相差大的場所,如機械加工企業(yè)、煤礦綜合采工作面等。利用系數法是平均負荷作為計算依據,利用概率論分析出最大負荷與平均負荷的關系。這種計算方法雖理論依據較充分,但由于目前積累的實用數據不多,且計算步驟較繁瑣,精確度也并不比前兩種方法強多少,所以,目前以逐漸不被采用.最后兩種方法常用于方案估算。這里用需要系數法計算。負荷計算公式：有功計算負荷:PKP 30 d e無功計算負荷:QPtan視在計算負荷：S30P303030Scos計算電流：I30U303查閱資料得知：住宅用電負荷需要系數N 12戶時K取值0.6；K在25~100戶時K取值0.45；100~200戶時K取值0.35；大于60戶時K取0.3；生活用電d d d功率因數取值cos=0.85，則tan0.62（1）小區(qū)總的負荷計算p792107920KWepKp0.379202376kw30 d eSP3023762795.3KVA30cos0.85每棟樓的負荷計算如下p3346792kweKp0.35792277.2kd eSP30277.2362.1KVA30cos0.85 S 362.1I30 470.2A 30 3U 30.4N配電箱的負荷計算：1#-10#配電箱負荷相同,計算與每棟樓負荷計算一樣：配電屏的負荷計算：1#-5#配電屏負荷相同，計算如下p79221584KWeKp0.31584475.2kwd eQPtan475.20.62294.6kvar 30 30SP30475.2559.1KVA30cos0.85 S 559.1I30 807A 30 3U 30.4N

3供電方案的確定3.1主接線方案原則在設計小區(qū)供電主接線方案時，要符合國家相關規(guī)范，布局合理，經濟節(jié)約等，為適應日益變化的新形勢還要有一定的超前意識，從而避免造成重復建設，資金浪費，維護不便，還影響居民的正常用電。主接線應滿足可靠性、靈活性、經濟性等要求?？煽啃裕簽榱讼蛴脩艄掷m(xù)、優(yōu)質的電力，主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標準是運行實踐，要充分地做好調研工作，力求避免決策失誤，鑒于進行可靠的定量計算分析的基礎數據尚不完善的情況，充分做好調查研究工作顯的尤為重要。為了提高主接線的可靠性，選用運行可靠性高的設備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經濟性兩方面，作出切合實際的決定。靈活性：電氣主接線的設計，應當在運行、熱備用、冷備用和檢修等各種方式下的運行要求。在調度時，可以靈活地投入或切除發(fā)電機、變壓器和線路等元件，合理調配電源和負荷。在檢修時，可以方便地停運斷路器、母線及二次設備，并方便設備的安全措施，不影響電網正常運行和對其他用戶的供電。經濟性：方案的經濟性體現在以下三個方面。采用簡單的接線方式，少用設備，節(jié)省設備上的投資。在投資初期回路數較少時，更有條件采用設備用量較少的簡化接線。能緩裝的設備，不提前采購裝設；在設備型式和額定參數的選擇上，要結合工程情況恰到好處，避免以大代小，以高代低；在選擇接線方式時，要考慮到設備布置的占地面積大小，要力求減少占地，節(jié)省配電裝置的征地費用。3.2主接線方案設計見后附錄4變壓器及線路的選擇4.1變壓器臺數的選擇在變電所中最關鍵的一次設備是電力變壓器，它的主要任務是提升或降低電力系統(tǒng)的電壓，以便于合理分配、使用和輸送電能。選擇主變壓器臺數時應考慮以下原則：供電系統(tǒng)對正常的用電負荷要有足夠的可靠性。當變電所的負荷因晝夜、季節(jié)而幅度較大時，且適宜以經濟方式運行時，可考慮接入兩臺變壓器。一般情況下，變電所適宜選用一臺變壓器，但對于負荷集中且容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可采用兩臺或更多的變壓器。在選擇變電所主變壓器臺數時，還應考慮負荷未來的發(fā)展情況，預留出一定的容量。就本次設計而言：適宜選用兩臺主變壓器，若某臺變壓器停止運行時，另一臺則須承擔其負荷。4.2變壓器容量的選擇對于只裝有一臺主變壓器的供電系統(tǒng)，主變壓器的容量S應滿足全部用電N.T設備總計算負荷S的需要，即SS 30 N.T 30裝有兩臺主變壓器時每臺變壓器的容量S應同時滿足下列兩個條件：N.T①當任意一臺變壓器單獨運行時，須滿足約60%~70%總計算負荷的需要，即S(0.6~0.7)SN.T 30②當任意一臺變壓器單獨運行時，須滿足所有的Ⅰ、Ⅱ級負荷的需要，即SS N.T 30()就本次設計而言，小區(qū)負荷等級為三級，只要考慮條件①：這里小區(qū)總計算負荷S為2795.3kVA，選用兩個主變壓器的容量S(0.6~0.7)S，經計算得S301677~1957KVA，取S2000KVA N.T 30N.T N.T4.3變壓器型號的選擇根據以上對變壓器的分析，查詢資料可知，變壓器型號選擇為S9-2000/10系列油浸式銅線電力變壓器，參數如下：表4-1S9-2000/10變壓器參數型號型號額定電壓阻抗電壓（%）空載損耗（W）負載損耗（W）空載電流（%）連接組別S9-2000/1010KV63000180000.8Dyn114.4線路的選擇電源進線由10kV城市電網引出由電纜線路進入變電站,在電路進線的主開關柜之前裝設一臺高壓計量柜，計費電能表通過電壓互感器及電流互感器接入電路中。根據設計經驗，一般10kv及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇導線和電纜截面，再校驗電壓損耗和機械強度。在選擇三相系統(tǒng)中導線的相線截面時可依照導線發(fā)熱條件來選，須使其允許載流量I不小于相線上的計算電流I，即II在算導線的允許載流量時，還考慮校正系數，其公式如下：' Kal 0 al 0式中，為導線額定負荷時的最高允許溫度；為導線的允許載流量所用的環(huán)境溫度；'為導線敷設地點實際環(huán)境溫度。 al 00（1）變電所進線電纜的選擇 ' 6018經算得溫度校正系數為Kal 0 1.45II30115.5al79.60A60401.45II，即 al 30 al1.451.45查表得知：可選用標稱截面為50mm2的油浸紙絕緣電纜。校驗發(fā)熱條件油浸紙絕緣電纜的I81I79.6A,發(fā)熱條件滿足。校驗機械強度 al 30對于電纜，不必校驗其機械強度。（2）配電箱電纜的選擇1#-10#配電箱的計算電流KI30470.2alA'090181.05經算得溫度校正系數為1.05II，即II30al0 9025 al 30 al1.05II30470.2448Aal1.051.05查表得知：1#、2#、3#、4#、5#、配電箱可選用標稱截面為300mm2的YJV型電纜；校驗發(fā)熱條件YJV型電纜的I506AI448A，發(fā)熱條件滿足。al 30校驗機械強度對于電纜，不必校驗其機械強度。5.變配電所的總體布置5.1變配電所總體布置要求1.便于運行維護和檢修有人值班的變配電所，一般應設值班室。值班室應盡量靠近配電室，且有門直通。如果值班室靠近高低壓配電室有困難，則值班室可經走廊與高壓配電室相通。2.保證安全運行3.便于進出線4.節(jié)約土地和建筑費用5.適合發(fā)展要求5.2變配電所結構規(guī)范1.變壓器室結構規(guī)范變壓器室結構形式，決定于變壓器形式、容量、放置方式、主接線方案及進出線方式和方向等諸多因素，考慮到發(fā)展，變壓器室宜有更換大一級容量的可能性。為保證變壓器安全運行及防治變壓器失火時故障蔓延，GB50053—《10kv及以下變電所設計規(guī)定》規(guī)定，可燃油油浸變壓器與變壓器室墻壁和門的最小凈距應符合下表規(guī)定：表5-1變壓器外廊與變壓器室墻壁和門的最小凈距變壓器容量變壓器容量/KVA100-10001250及以上變壓器外廊與后壁、側壁凈距/mm600800變壓器外廊與門凈距/mm8001000變壓器室的地坪，按通風要求，分為地坪抬高和不抬高兩種型式。變壓器室的地坪抬高時，通風散熱更好，但建筑費用較高。變壓器容量在630KVA及以下的變壓器室地坪，一般不抬高。本設計采用抬高地坪型式。2.高低壓配電室和值班室結構高低壓配電室的結構形式，主要取決于高低壓開關柜的型式，同時要考慮運行維護的方便與安全，留有足夠的操作維護通道，并且要照顧今后的發(fā)展，留有適當數量的備用開關柜的位置，但占地面積不宜過大，建筑費用不宜過高。表5-2高壓配電室內各種通道的最小寬度開關柜布置方式開關柜布置方式柜后維護通道m(xù)m柜前操作通道/mm固定式柜手車式柜單列布置8001500單車長度+1200雙列面對面布置8002000雙車長度+900雙列背對背布置10001500單車長度+1200裝設GG-1A(F)型高壓柜（柜高3.1m）電纜進線的高壓配電室的高度為4m，如果開關柜為手車式（一般高2.2m）時，高壓配電室的高度可降為3.5m。為了布線和檢修方便，開關柜下面應設電纜溝。低壓配電室內成列布置的配電屏，其屏前、屏后的通道最小寬度，按GB50053-1994規(guī)定，如下表所示：表5-3低壓配電室內屏前屏后通道的最小寬度配電屏型式配電屏型式配電屏布置方式屏前通道/mm屏后通道/mm固定式單列布置15001000雙列面對面布置20001000雙列背對背布置15001500抽屜式單列布置18001000雙列面對面布置23001000雙列背對背布置18001000低壓配電室的高度，應與變壓器室綜合考慮，以便變壓器低壓出線。當配電室與抬高地坪的變壓器室相鄰時，低壓配電室高度不應低于4m；與不太高地坪的變壓器室相鄰時，配電室高度不應低于3.5m。為了布線需要，低壓配電屏下面也應設電纜溝。設電纜溝。高壓配電室耐火等級不應低于二級；低壓配電室的耐火等級不應低于三級。值班室的結構型式，要結合變配電所的總體布置和值班工作要求全盤考慮，以利于運行值班工作。值班室的內除通往配電室、電容器室的門外，其他的門均應向外開。5.3變配電所平面結構圖圖5-1變配電所平面布置圖1-高壓配電室2-變壓器室3-低壓配電室4-值班室6短路計算6.1短路故障的形式三相系統(tǒng)的短路主要分為單相、兩相及三相短路三大類。單相短路只能發(fā)生在中性線引出的四線制系統(tǒng)及中性點接地的系統(tǒng)中。一般情況下，三相短路電流要大于單相與兩相短路電流，尤其對于電源距離供電系統(tǒng)較遠時，三相短路電流最大，此時因系統(tǒng)短路而產生的危害也最為嚴重。為了保證電力系統(tǒng)中電氣設備在處于最嚴重的短路情況下能夠可靠的工作，在選擇和校驗電氣設備時，也都按照三相短路時的數值來校驗。6.2短路電流的計算本次設計小區(qū)采單電源供電，由0.5km處城市電網供電，斷流容量S300MVA，一般基準容量S數值為100MVA，下面是采用標幺制法進行短路oc d電流的計算過程：（1）確定基本值取基準容量S100MVA，基準電壓U10.5kV，U0.4kV則： d c1 c2 S 100Id 5.5kAd1 3U 310.5c1 S 100Id 144kAd2 3U 30.4c2（2）相關元件在短路電路中的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值X*s查資料得知S300MVA，因此oc22CC22CCUUSX*SXsocSd3000.33doc電力線路的電抗標幺X*查表得知電纜的X0.09/km，因此02CUSX*XXWLX0lX0l?USd20.0920.510.51002CUSWLdcd變壓器的電抗標幺值X*TI''(3)I(3)I(3)43kA k2i(3)1.844378.6kAshI(3)1.094346.9kAsh S 100三相短路容量S(3)d29.7MVAk2X*3.372(k2)表6-1短路計算結果I''(3)kAi(3)kAshI(3)kAshS(3)MVAkk1點14.837.722.3268.8k2點4378.646.929.77高、低壓設備的選擇7.1設備選擇的基本原則（1）根據額定參數的選擇在選用設備電器時，要求設備的額定電壓U不低于安裝位置的額定電壓NU ，即W.N UU N W.N同時要求其額定電流I不低于實際通過設備的最大電流I，即 N maxII N max根據穩(wěn)定條件的選擇系統(tǒng)發(fā)生短路故障后保護系統(tǒng)動作需要一定的時間，系統(tǒng)的供電設備要能夠承受一定時間內的短路電流。供電設備的熱穩(wěn)定是指電氣設備的載流導體通過最大電流時，其發(fā)熱溫度扔不超過允許短時發(fā)熱溫度，即I2tI2tt ima供電設備的動穩(wěn)定是指電氣設備通過最大短路沖擊電流i(3)，并承受相應的電sh動力時，設備仍保持機械結構完好能力，即ii(3)max sh根據斷流能力的選擇供電設備熔斷器、斷路器等開關設備，承擔著通斷電路的任務。設備的開斷電流I一般應大于所處位置可能發(fā)生的最大短路電流I(3)，或斷流容量S一般 oc ock.max應大于所處位置可能發(fā)生的最大三相短路容量S(3)，即 II(3)或SS(3) k.max oc k.max oc k.max進行設備選擇時通常把額定參數與工作環(huán)境作為前期初選原則，而后將斷流能力與動熱穩(wěn)定性作為后續(xù)校驗原則。以下為設備初選及校驗項目：表7-1高壓一次設備的選擇校驗項目項目額定電壓kV額定電流A斷流能力kA或MVA短路電流校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器√√√√√熔斷器√√√－－負荷開關√√√√√隔離開關√√－√√電流互感器√√－√√電壓互感器√－－－－支柱絕緣子√－－√－套管絕緣子√√－√√母線－√－√√電纜√√－－√設備校驗項目（√表示需要校驗項目－表示無需要校驗項目）7.2高壓設備的選擇高壓一次設備必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求，工作安全可靠運行維護方便，投資經濟合理。電氣設備按正常條件下工作進行選擇，就是要考慮電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電氣安裝所處的位置（室內或室外）、環(huán)境溫度、海拔高度以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。電氣要求是指電氣裝置對設備的電壓、電流、頻率（一般50Hz）等的要求；對一些斷流電器如開關、斷路器等，應考慮其斷流能力。電氣設備要滿足在短路故障條件下工作的要求，還必須按最大可能的短路故障的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進行校驗。但對斷路器及裝有斷路器保護的電壓互感器，不必進行短路動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的校驗。對電力電纜，由于其機械強度足夠，所以不必進行短路動穩(wěn)定度的校驗，但須進行短路熱穩(wěn)定度的校驗。變壓器高壓側的選擇標準：（1）額定參數：額定電壓UU ，U10kV，即 N W.N W.NU10kVN I S 2000 額定I電流II，UN.T 115.5，即 115.5NA1N.T LN.T 3N 310N（2）穩(wěn)定條件：沖擊電流ii(3)，i(3)2.5514.837.7kA，即maxshshi37.7kAmax熱穩(wěn)定I2tI2t，I2t14.82(0.50.2)153.3kA2s，即I2t153kA2s t ima imat S 100（3）斷流能力：斷流容量SS(3)，S(3)d268.8MVA，即 oc k.max k1X* 0.372S269MVA (k1)oc根據以上標準選擇如下高壓設備：高壓開關柜GG1A-10Q（F）、少油斷路器SN10—10I/630、隔離開關GN8-10T/200、電流互感器LQJ-10-200/5A、電壓互感器JDZ-10Q、熔斷器RN1-10表7-2高壓電器校驗的結果項目額定電壓kV額定電流A開斷電流kA短路電流校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定kAkA2s校驗結果少油斷路器SN10-10Ⅰ/63010630≥115.516≥14.840≥37.71024≥153滿足條件隔離開關GN8-10T/40010400≥115.5－40≥37.7980≥153滿足條件電流互感器LQJ-10-200/5A10200≥115.5－45≥37.75625≥153滿足條件電壓互感器JDZ-10Q10－－－－滿足條件熔斷器RN1-1010150≥138.515.5≥14.8－－滿足條件（－表示無需要校驗項目）7.3低壓設備的選擇低壓一次設備的選擇，與高壓一次設備的選擇一樣，必須滿足在正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時設備應工作安全可靠，運行維護方便，投資經濟合理。表7-3低壓一次設備的選擇校驗項目額定電壓V額定電流A斷流能力kA短路電流校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定低壓斷路器√√√——低壓熔斷器√√√－－低壓負荷開關√√√——低壓刀開關√√———電流互感器√√－√√設備校驗項目（√表示需要校驗項目－表示無需要校驗項目）變壓器至母線間的選擇標準：（1）額定參數：額定電壓UU ，U 0.4kV，即 N W.N W.NU0.4kVN I S 2000 額定電流II， U30 2887A，即I2887AN 2N.T 2N.T 3N 30.4N穩(wěn)定條件：沖擊電流ii(3)，i(3)1.844378.6kA，即i78.6kA max sh shmax熱穩(wěn)定I2tI2t，I2t432(0.50.2)1294kA2s，即 t ima imaI2t1294kA2St S S 100斷流能力：斷流容量SS(3)，(3) d 29.7MVA，即 oc k.max k2X* 3.372S29.7MVA (k2)OC根據以上標準選擇如下低壓設備：斷路器DW15-4000、刀開關HD18-2500表7-3低壓電器校驗的結果項目額定電壓kV額定電流A開斷電流kA短路電流校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定kAkA2s校驗結果斷路器DW15-40000.43000≥288780≥4380≥78.63600≥1294滿足條件刀開關HD18-30000.43000≥2887－105≥78.62500≥1294滿足條件（－表示無需要校驗項目）配電屏至配電箱至樓棟單元設備的選擇：1#至5#配電屏的計算電流I為807A；1#-10#配電箱的計算電流I為 30 30470.2A；每樓棟的計算電流I為470.2A根據以上標準選擇下低壓設備：刀開關HD17-1000，斷路器DZX10-630表7-4配電屏至配電箱至樓棟單元設備的選擇項目設備1#、2#、3#、4#、5#、配電屏HD17-1000配電箱DZX10-630各樓棟單元DZX10-6308繼電保護8.1繼電保護的意義及設置原則供電系統(tǒng)中繼電保護是系統(tǒng)安全運行的重要保證，是自動、迅速、準確切除故障的重要環(huán)節(jié)，也是變壓器二次回路的重要組成。繼電保護的任務：在系統(tǒng)發(fā)生故障時，要準確、自動、迅速的切除系統(tǒng)中的故障元件，以確保其余部分的正常供電。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，正確反映電氣設備的故障運行狀態(tài)，便于操作人員采取適當措施，及時恢復電氣設備的正常運行。與系統(tǒng)的故障部分電路自動重合閘或備用電源的自投入等自動裝置相配合，從而使供電系統(tǒng)擁有足夠的可靠性。設置的基本原則如下：選擇性當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置動作，有選擇性的把系統(tǒng)中故障部分切斷，從而使其余正常部分繼續(xù)運行，最大限度的保障供電。快速性電力系統(tǒng)由于其實時性的特點，要求在系統(tǒng)發(fā)生故障時繼電保護裝置能夠盡快動作，用最短的時間完成故障部分的切斷。靈敏性繼電保護裝置的靈敏性決定了其在系統(tǒng)發(fā)生故障時是否做出動作，要根據具體情況來選擇最適合的靈敏度，以免做成誤動作或拒動作?？煽啃愿鶕到y(tǒng)繼電保護的范圍和任務，當保護裝置本應動作卻未能動作時，稱為拒動作；當電力系統(tǒng)的故障部分不在保護范圍內或系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時，保護裝置本不該動作卻做出動作，稱為誤動作。保護裝置的誤動作與拒動作嚴重影響電力系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)不能安全、穩(wěn)定的運行。裝置的原理、接線方式等都直接影響了保護裝置的可靠性，因此須盡量選擇原理、接線方式簡單，可靠性高，運行經驗豐富的設備進行保護。除了上述四項基本的原則外，在實際的選擇中還必需考慮其經濟性，在能實現電力系統(tǒng)安全運行的前提下，盡量選用投資少、維護費用低的保護裝置。8.2變壓器的繼電保護變壓器是電力系統(tǒng)中的主要電氣設備之一。變壓器的故障對系統(tǒng)的影響是很大的，因此對變壓器應裝設必要的保護裝置。1.變壓器的主要故障形式：.內部故障：繞組匝間短路、相間短路、層間短路和單相接地短路等。內部短路時產生的電弧不僅可能燒壞絕緣，而且燒壞鐵心，而且可能會使絕緣材料和變壓器油受熱而產生大量氣體，從而引起油箱爆炸。.外部故障：引出線和絕緣套管的相間短路或單相接地短路等。2.變壓器的繼電保護裝置：.瓦斯保護：反應變壓器油箱內部故障和油面降低的瓦斯保護。容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。.相間短路保護：反應變壓器繞組和引出線相間短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護。.后備保護：過電流保護，用于降壓變壓器，保護裝置的整定值應考慮短路時可能出現的過負荷。復合電壓（包括負序電壓及線電壓）啟動的過電流保護。負序電流保護和單相式低壓啟動的過電流保護，用于6300KVA及以上的升壓變壓器。.過負荷保護：反應變壓器過負荷的過負荷保護。.溫度保護：干式變壓器繞組溫度升高的原因有很多，如過負荷、匝間短路、環(huán)境溫度過高、冷卻系統(tǒng)故障等，應設置溫度保護。變壓器定時限過流保護是變壓器的基本保護方式之一，選用DL型電磁式電KK流繼電器，變壓器過電流保護的動作電流為IKrelKwI,I取為（1.5~3）I，K為保護線系數，取值為1；K可靠系re數i，1.K為INT w rel re繼電器的返回系數，取值0.85；K為電流互感器的變流比。i變壓器過流保護的動作時限按階梯原則整定，該動作時限要比變壓器二次側出線過流保護的最大動作時限大一個級差t，取值0.5s。變壓器過流保護的靈敏性校驗按下式計算KI(2)'Swkmin1.5其中I(2)'為變壓器二次側母線在系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩p KI kmin相短路時i換算到op 一次側的短路電流。零序電流速斷保護也是變壓器基本保護方式之一，速斷保護動作電流要不小于變壓器二次側母線最大三相短路的電流I(3)'，即kmaxKKIrelwI(3)'qb K kmaxi電流速斷保護靈敏性校驗要依據變壓器一次側最小兩相短路電流I(2)進行校K驗SKKrelII(2)K2piqb過電流保護及速斷保護的計算（1）過電流保護電流的整定200K40i 5I I 2000 1.5 1.5173.2AL.max LN.T 310 KK 1.21動作電流IKrelKwI173.26.1A OP L.max0.8540 re i選DL-11/10電流繼電器，動作電流整定為6A動作時間的整定ttt00.50.5s1 2過流保護的靈敏性校驗0.410.8663510 KI(2)' 3106.11.5滿足要求Swkminp KI 405iop（2）速斷保護電路的整定 KK 1.21 0.4IrelwI(3)'3510342Aqb K kmax 40 10i選DL-11/100電流繼電器，動作電流整定為45A電流速斷保護的靈敏性校驗 KI(2) 10.86614.8103Swkmin7.12滿足要求p KI 4045iqb要進行接零保護，通常裝設在靠近其電源的位置。自然接地體工頻接地電阻計算簡化計算公式如下：（1）電纜金屬外皮和水管等的接地電阻R2E l(2)鋼筋混凝土基礎的接地電阻R0.2E 33V式中，v為鋼筋混凝土基礎的體積（m3）。人工接地體工頻接地電阻計算簡化計算公式如下：（1）單根垂直管形或棒形接地體的接地電阻（單位為）R