變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定

變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定在各級電壓等級的變電所中，使用各種電氣設(shè)備，諸如變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、補(bǔ)償電容器等，這些設(shè)備的任務(wù)是保證變電所安全、可靠的供電，因?yàn)檫x擇電氣設(shè)備時(shí)，必須慮及電力系統(tǒng)在正常和故障時(shí)的工作情況。所謂電氣設(shè)備的選擇，則是根據(jù)電氣設(shè)備在系統(tǒng)中所處的地理位置和完成的任務(wù)來確定它們的型號和參數(shù)。電氣設(shè)備選擇的總原則是在保證安全、可靠工作的前提下，適當(dāng)留有裕度，力求在經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行節(jié)約。1二次回路的定義和分類二次設(shè)備是指測量表計(jì)、控制及信號設(shè)備、繼電保護(hù)裝置、自動裝置和運(yùn)動裝置等。根據(jù)測量、控制、保護(hù)和信號顯示的要求，表示二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路，稱為二次接線或二次回路。按二次接線的性質(zhì)來分，有交流回路和直流回路，按二次接線的用途來分，有操作電源回路、測量表計(jì)回路、斷路器控制和信號回路、中央信號回路、繼電保護(hù)和自動裝置回路等。2二次回路操作電源的選擇操作電源按其性質(zhì)分，有直流操作電源和交流操作電源兩大類。蓄電池組供電的直流操作電源帶有腐蝕性，并且有爆炸危險(xiǎn)：有整流裝置供電的直流操作電源安全性高，但是經(jīng)濟(jì)性差。考慮到交流操作電源可使二次回路大大簡化，投資大大減少，且工作可靠，維護(hù)方便。因此這里采用交流操作電源，并且從電流互感器取得電流源。3二次回路的接線要求繼電保護(hù)裝置即各種不同類型的繼電器，以一定的方式連結(jié)與組合，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)動作，作用于斷路器脫扣線圈或給出報(bào)警信號，以達(dá)到對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的目的。繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)應(yīng)以合理的運(yùn)行方式和故障類型作為依據(jù),并應(yīng)滿足速動性、選擇性、可靠性和靈敏性四項(xiàng)基本要求：.選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要求只離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其它部分仍然正常運(yùn)行。.速動性：為了防止故障擴(kuò)大，減輕其危害程度，并提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，因此在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)盡快動作，切除故障。.可靠性：保護(hù)裝置在應(yīng)該動作時(shí)，就應(yīng)該可靠動作，不應(yīng)拒動作，而在不應(yīng)該動作時(shí)就不應(yīng)該誤動作。.靈敏性：表征保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個(gè)參數(shù)，如果保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障輕微的故障能力都能及時(shí)地反應(yīng)動作，就說明保護(hù)裝置的靈敏度高。4高壓斷路器的控制和信號回路斷路器采用彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)，其控制和信號回路（采用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制與信號回路），可實(shí)現(xiàn)一次重合閘。5變電所的電能計(jì)量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計(jì)量柜，其上裝有三相有功電能表和無功電能表，分別計(jì)量全程消耗的有功電能和無功電能。6變電所的測量和絕緣監(jiān)測回路高壓側(cè)母線段裝有電壓互感器一避雷器柜，其中電壓互感器為3個(gè)JDZJ-10型，組成YO/YO/A（開口三角）的接線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)視。7繼電保護(hù)的整定繼電保護(hù)要求具有選擇性，速動性，可靠性及靈敏性。由于本變電所的高壓線路不很長,容量不很大，因此繼電保護(hù)裝置比較簡單。對線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過電流保護(hù)和瞬時(shí)動作的電流速斷保護(hù)；對線路的單相接地保護(hù)采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線上，動作于信號。繼電保護(hù)裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護(hù)裝置的操作方式采用交流操作電源供電中的“去分流跳閘”操作方式（接線簡單，靈敏可靠）；帶時(shí)限過電流保護(hù)采用反時(shí)限過電流保護(hù)裝置。型號都采用GL-25/lOo其優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，可采用交流操作，運(yùn)行簡單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低。此次設(shè)計(jì)對變壓器裝設(shè)瓦斯保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)。.1）主變壓器的繼電保護(hù)裝置（1）裝設(shè)瓦斯保護(hù)當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動作于信號：當(dāng)因嚴(yán)重故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，則動作于跳閘。（2）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)采用GL-25/10型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。（a）過電流保護(hù)動作電流的整定[=kkI]kkt t7t利用公式即一relwLmaxrei,式中（max為（1,5?3）730,即‘Lmax=26/=2x500KVA/（a/5x10KV）=574a,尤“=1.3,熊=匕3=0.8,k<=200A/5A,因此過電流保護(hù)動作電流l°p=七//.max/左"=1.3x1x57.74/（0.8x40）a=2.35A因此過電流保護(hù)動作電流’"整定為3Ao（b）.過電流保護(hù)動作時(shí)間的整定由于本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)的10倍動作電流的動作時(shí)限整定為0.5S。(c).過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)利用式叱量=。?886/￡)2/仁=0.886x\5.44KV/(IQKV/OAKV)=055KA,因此其保護(hù)靈敏系數(shù)%= &x〃)=1x550A/(40x4.69)A=2.93>1.5滿足其保護(hù)靈敏系數(shù)1.5的要求。(3)裝設(shè)電流速斷保護(hù)利用的電流速斷裝置來實(shí)現(xiàn)。(a)速斷電流的整定利用式*=""2/上',式中/i=對2=644。，3=1.4,&=1,勺=200A/5A,Kr=10KV/0.4KV=25,因此速斷電流為‘*=[(1.4*1)/(40*25)]*15440A=21.62A速斷電流倍數(shù)整定為Kqb=*“在=21.62A/2.35A=9.22(b)電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)禾傭Sp=Kw懼Ikjqb,式中場=。866/%1=0866*26.98KA=23.36KA,施=1,左二200A/5A因此其保護(hù)Sp=23360A/(40*21.62)A=6.75>1.510KV側(cè)繼電保護(hù)在此選用GL-25/10型繼電器。由以上條件得計(jì)算數(shù)據(jù)：變壓器一次側(cè)過電流保護(hù)的10倍動作時(shí)限整定為0.5S；過電流保護(hù)采用兩相兩繼電器式接線；高壓側(cè)線路首段的三相短路電流為4.07KV；變比為200/5A保護(hù)用電流互感器動作電流3A。下面對高壓母線處的過電流保護(hù)裝置爪4進(jìn)行整定(高壓母線處繼電保護(hù)用電流互感器變比為200/5A)整定KA的動作電流：取/5跟=2.54。⑴=2.5*40.72A=101.8A,^=1.3?-=0.8,&=1,ki=200A/5A,故/在⑴―rel/Lmax/rei=1.3X1X101.8A/(0.8X40)=4.]4A,根據(jù)GL-25/10型繼電器的規(guī)格，動作電流整定為4A.整定KA的動作時(shí)限：母線三相短路電流葭反映到“中的電流：，K(2)=Kw(2)lK/k42)=1x4.07/C4/40=1q18Ao⑵對K4的動作電流,在⑵的倍數(shù)，即：〃2-1K⑵//必2)=]0]認(rèn)/3A=33.9由《反時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限的整定曲線》確定K4的實(shí)際動作時(shí)間：’2=0.5S.KA的實(shí)際動作時(shí)間：2+°-7S=o.5S+0.7s=1.2S0.38KV側(cè)低壓斷路器保護(hù)(a)瞬時(shí)過流脫扣器動作電流整定：pj>KP瞬時(shí)過流脫扣器的動作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流pk,即op(。)一4式中心為可靠系數(shù)，對Kr以取1.35, Ppk=L_1.07八0即Ppk=T>KPL07*1024.33A=1096.03A于是。尸(。)一向pj135*1024.33