220KV鐵嶺一次降壓變電所繼電保護(hù)電氣部分初步設(shè)計(jì)

沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）鐵嶺一次降壓變電所繼電保護(hù)部分初步設(shè)計(jì)引言本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目為鐵嶺220KV一次降壓變電所繼電保護(hù)電氣部分初步設(shè)計(jì)，要求所設(shè)計(jì)的變電所能夠保證供電的可靠性和一次性滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷的要求，本設(shè)計(jì)將按照遠(yuǎn)期負(fù)荷規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中遵循國家的法律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法從全局出發(fā)，正確處理生產(chǎn)與生活、安全與經(jīng)濟(jì)等方面的關(guān)系，實(shí)行資源的綜合利用，節(jié)約資源和用地，對(duì)生產(chǎn)工藝、主要設(shè)備和主體工程要做到可靠、適用、先進(jìn)。在上述原則基礎(chǔ)上，明確設(shè)計(jì)的目的，逐步完成主變的選擇、電氣主接線的擬定、短路電流的計(jì)算、整定計(jì)算、繪制圖紙等主要工作，形成較為完整的論文。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力這種潔凈的二次能源將對(duì)未來的發(fā)展起著舉足輕重的作用。為了促進(jìn)電力工作的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，保證西電東送工程的成功建設(shè)，滿足個(gè)地區(qū)供電負(fù)荷要求，實(shí)現(xiàn)安全供電，保證供電可靠性，變電所的合理設(shè)計(jì)就變得尤為重要。

第一篇說明書待設(shè)計(jì)變電所原始資料分析1.1變電所概況介紹1、待設(shè)計(jì)變電所為某一大型企業(yè)的專用變電所，電壓等級(jí)為220/60KV。2、進(jìn)線為兩回，出線為8回，所址位于該企業(yè)附近的丘陵地帶，平均海拔高度為450米，交通方便，出線走廊寬闊，所址周圍空氣無污染；3、平均溫度15℃,最高溫度38℃，最低溫度-25℃4、該變電所的10回60KV架空出線，均送至用戶變電所，沒有近區(qū)負(fù)荷。1.2變電所60KV的用戶負(fù)荷表表1.1負(fù)荷表序號(hào)負(fù)荷名稱最大符合（KW）功率因素出線回?cái)?shù)出線方式出現(xiàn)回路數(shù)近期五年規(guī)劃1采952架空線有重要負(fù)荷2化肥廠7500120000.952架空線有重要負(fù)荷3冶金11250125000.952架空線有重要負(fù)荷4汽車廠12000170000.952架空線有重要負(fù)荷5電器廠560070000.952架空線有重要負(fù)荷6其他400080000.952架空線Ⅲ類負(fù)荷1.3電力系統(tǒng)接線方式圖系統(tǒng)中所有的發(fā)電機(jī)均為汽輪發(fā)電機(jī),送電線路均為架空線，單位長度正序電抗為0.4歐姆/公里圖1.1電力系統(tǒng)接線方式圖變電所主變壓器的選擇2.1主變臺(tái)數(shù)的確定為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變，但一般不超主變。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變。對(duì)大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)安裝2～4臺(tái)主變。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)其余容量至少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60～75%。通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。2.2變壓器形式的選擇（1）主變一般采用三相變壓器，若因制造和運(yùn)輸條件限制，在220kv的邊電所中，可采用單相變壓器組。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓時(shí)，應(yīng)考率裝設(shè)備用相，當(dāng)主變超過一組，且各組容量滿足全所負(fù)荷的75%時(shí)，可不裝設(shè)備用相。（2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對(duì)新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)注意選用有載調(diào)壓變壓器。其所附加的工程造價(jià)，通常在短期內(nèi)是可以回收的。（3）與兩個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需作經(jīng)濟(jì)比較。（4）具有三種電壓的變電所，例如220kv、110kv、63kv，一般采用三繞組變壓器2.3主變?nèi)萘康拇_定（1）為了正確的選擇主變?nèi)萘?，要繪制變電所的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電所的年、日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。（2）主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。（3）變壓器最大負(fù)荷按下式確定：（2.1）式中負(fù)荷同時(shí)系數(shù)；按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。對(duì)于兩臺(tái)主變的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定：（2.2）總安裝容量為：（2.3）這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為40%，則可保證98%的負(fù)荷供電。根據(jù)計(jì)算，確定變壓器型號(hào)為SFD-63000/220表2.1主要參數(shù)高壓低壓額定容量阻抗電壓空載損耗空載電流負(fù)載損耗連接組標(biāo)號(hào)YN,d11本次設(shè)計(jì)的220kV降壓變電所采用2臺(tái)主變并列運(yùn)行的方式。

3變電所電氣主接線的選擇電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連，從而完成輸配電任務(wù)，它是變電所的重要組成部分。采用何種主接線形式，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬訂都有較大的影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電所的具體情況，全面分析，正確處理好各方面的關(guān)系，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理的選擇主接線方案。3.1電氣主接線的設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)變電所電氣主接線時(shí)，所遵循的總原則：①符合設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求；②符合有關(guān)的方針、政策和技術(shù)規(guī)范、規(guī)程；③結(jié)合具體工程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的主接線。為此，應(yīng)考慮下列情況：明確變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同?？紤]近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5～10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，來確定主接線的形式以及連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)?？紤]負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響對(duì)一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。三級(jí)負(fù)荷一般只需要一個(gè)電源供電。考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響,變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電所，由于傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性靈活性要求不是很高?？紤]備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響,發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)母線或斷路器檢修時(shí)，是否允許變壓器、線路停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線形式的選擇。3.2電氣主接線的基本要求1、可靠性供電的可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會(huì)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來巨大的損失，往往比少發(fā)電的價(jià)值大幾十倍，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。因事故被迫中斷供電的機(jī)會(huì)越小，影響范圍越小，停電時(shí)間越短，主接線的可靠程度就越高。研究主接線可靠性應(yīng)注意的問題如下：（1）考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)要求相適應(yīng)。如：對(duì)于一個(gè)小型的終端變電所的主接線一般不要求過高的可靠性，而對(duì)于一個(gè)大型超高壓變電所，由于它在電力系統(tǒng)中的地位很重要，供電容量大、范圍廣，發(fā)生事故可能使系統(tǒng)運(yùn)行受到擾動(dòng)，甚至失去穩(wěn)定，造成巨大損失，因此其電氣主接線應(yīng)采用供電可靠性高的接線方式。（2）變電所接入電力系統(tǒng)的方式。現(xiàn)代化的變電所都接入電力系統(tǒng)運(yùn)行。其接入方式的選擇與容量大小、電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)以及地里位置和輸送電能距離等因素有關(guān)。（3）變電所的運(yùn)行方式及負(fù)荷性質(zhì)。電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電、用電同一時(shí)刻完成。而負(fù)荷的性質(zhì)按其重要意義又分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類之分。當(dāng)變電所設(shè)備利用率較高，年利用小時(shí)數(shù)在5000h以上，主要供應(yīng)Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷用電時(shí)，必須采用供電較為可靠的接線形式。（4）設(shè)備的可靠程度直接影響著主接線的可靠性。電氣主接線是由電氣設(shè)備相互連接而成的，電氣設(shè)備本身的質(zhì)量及可靠程度直接影響著主接線的可靠性。因此，主接線設(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展大容量機(jī)組及新型設(shè)備投運(yùn)、自動(dòng)裝置和先進(jìn)技術(shù)的使用，都有利于提高主接線的可靠性，但不等于設(shè)備及其自動(dòng)化元件使用得越多、越新、接線越復(fù)雜就越可靠。相反，不必要的接線設(shè)備，使接線復(fù)雜、運(yùn)行不便，將會(huì)導(dǎo)致主接線可靠性降低。因此，電氣主接線的可靠性是一次設(shè)備和二次設(shè)備在運(yùn)行中可靠性的綜合，采用高質(zhì)量的元件和設(shè)備，不僅可以減小事故率，提高可靠性，而且還可以簡化接線。此外，主接線可靠性還與運(yùn)行管理水平和運(yùn)行值班人員的素質(zhì)有密切的關(guān)系。2、靈活性電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活的進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。不僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠地供電，而且在系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修及故障時(shí)，也能適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小。同時(shí)設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。對(duì)靈活性的要求如下：（1）調(diào)度時(shí)，可以靈活地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。（2）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力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。（3）擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過度到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入變壓器或線路而不互相干擾，并對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。3、經(jīng)濟(jì)性在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。與使主接線可靠、靈活，必然要選高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資的增加。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。一般從以下方面考慮：（1）投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備；②使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；③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；④如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kv及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。（2）占地面積小。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。（3）電能損失少。在變電所中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓器而增加電能損耗。此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡化主接線，變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過兩回。3.3電氣主接線的設(shè)計(jì)程序電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著變電所的整體設(shè)計(jì)，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和驟相同。其具體設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容如下。（1）對(duì)原始資料進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下：1）本工程情況。主要包括：變電所類型；設(shè)計(jì)規(guī)劃容量；變壓器容量及臺(tái)數(shù)；運(yùn)行方式等。2）電力系統(tǒng)情況。電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃（5～10年）；變電所在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）和作用；本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)地方式等。3）負(fù)荷情況。負(fù)荷的性質(zhì)及地理位置、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。電力負(fù)荷在原始資料中雖已提供，但設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)予以辨證地分析。因?yàn)樨?fù)荷的發(fā)展和增長速度受政治、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)水平和自然條件等方面影響。如果設(shè)計(jì)時(shí)，只依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃數(shù)字，而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)荷小了，就等于積壓資金；否則電量供應(yīng)不足，就會(huì)影響其他工業(yè)的發(fā)展。4）環(huán)境條件。當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔、地震等因素對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。特別是我國土地遼闊，各地氣象、地理?xiàng)l件相差甚大，應(yīng)予以重視。對(duì)重型設(shè)備的運(yùn)輸條件也應(yīng)充分考慮。5）設(shè)備制造情況。為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)性和可靠。（2）擬定主接線方案。根據(jù)設(shè)計(jì)書任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定若干個(gè)主接線方案。因?yàn)閷?duì)電源和出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮的不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線方案（近期和遠(yuǎn)期）。應(yīng)依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)點(diǎn)，淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留兩個(gè)或三個(gè)技術(shù)上相當(dāng)，又都能滿足任務(wù)書要求的方案，再進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較，最后獲得最優(yōu)秀的技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的主接線方案。（3）主接線經(jīng)濟(jì)比較。（4）短路電流計(jì)算。對(duì)擬定的電氣主接線，為了選擇合理的電器，需進(jìn)行短路電流計(jì)算。（5）電器設(shè)備的選擇。3.4主接線的擬定方案及選擇表3.1220kV側(cè)母線接線比較方式單母線分段接線雙母線接線可靠性①對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路。②當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常母線不間斷供電。①可以輪流檢修母線而不致使供電中斷。②檢修任一母線的隔離開關(guān)時(shí)，只停該路。③母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。靈活性①當(dāng)出線為雙回時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。②擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均勻擴(kuò)建。①調(diào)度靈活。②擴(kuò)建方便。③便于試驗(yàn)。經(jīng)濟(jì)性①接線簡單清晰，設(shè)備較少。增加了母線的長度、隔離開關(guān)的數(shù)量和配電裝置架構(gòu)，占地面積增大，投資增多。隔離開關(guān)容易誤操作，需在隔離開關(guān)和短路器之間裝設(shè)聯(lián)鎖裝置。表3.260kV側(cè)母線接線比較方式雙母線帶旁路接線單母線分段帶旁路接線可靠性1.可以輪流檢修母線而不致使供電中斷。2.檢修任一母線的隔離開關(guān)時(shí)，只停該回路，旁路提高供靠性。3.母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。1.對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路。2.當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常母線不間斷供電，帶旁路保證供電可靠性。靈活性1.調(diào)度靈活。2.擴(kuò)建方便。3.便于試驗(yàn)。1.當(dāng)出線為雙回時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。2.擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均勻擴(kuò)建。經(jīng)濟(jì)性1.投資較小。1.接線簡單清晰，設(shè)備較少本變電所的電壓等級(jí)為220kV/60kV，220kV側(cè)有進(jìn)線2回，60kV側(cè)有出線12回。根據(jù)主接線設(shè)計(jì)必須滿足供電可靠性，保證電能質(zhì)量，滿足靈活性和方便性，保證經(jīng)濟(jì)性的原則，上面列表比較各種方案的特點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求從中選出最佳方案.根據(jù)以上幾種方案的比較以及本次設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況，一次側(cè)為2回進(jìn)線，而且根據(jù)負(fù)荷的不同變化需要經(jīng)常改變主接線的運(yùn)行方式，二次側(cè)出線，有12回出線，并且用戶基本都是有重要負(fù)荷的，因此決定主接線的一次側(cè)采用雙母線接線；二次側(cè)采用雙母線帶旁路母線接線。

4短路電流計(jì)算產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。此外，如輸電線路斷線、線路桿塔也能造成短路事故。所謂短路是指相與相之間通過電弧或其他較小阻抗的一種非正常連接，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相和多相接地。4.1短路電流計(jì)算的目的、規(guī)定和步驟（1）短路電流計(jì)算的主要目的:1）電氣主接線的比較與選擇。2）選擇斷路器等電器設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求。3）為繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)以及調(diào)試提供依據(jù)。4）評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施。5）分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響（2）短路電流計(jì)算一般規(guī)定1）接線方式計(jì)算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2）計(jì)算容量應(yīng)按工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，一般取工程建成后的5～10年。3）一般按三相短路計(jì)算4）短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式時(shí)，通過設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。5）短路計(jì)算方法在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均應(yīng)采用實(shí)用計(jì)算法。即在一定的假設(shè)條件下計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量。（3）計(jì)算步驟實(shí)用計(jì)算法1）選擇計(jì)算短路點(diǎn)。2）繪出等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖）。3）化簡等值網(wǎng)絡(luò)：將等值網(wǎng)絡(luò)化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。4）求計(jì)算電抗。5）由運(yùn)算曲線查出各電源提供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值。6）計(jì)算無限大容量的電源提供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值。7）計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。8）計(jì)算短路電流沖擊值。9）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。4.2三相短路電流的計(jì)算（1）等值網(wǎng)絡(luò)的繪制1）網(wǎng)絡(luò)模型的確定計(jì)算短路電流所用的網(wǎng)絡(luò)模型為簡化模型，即忽略負(fù)荷電流；發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗表示；認(rèn)為各發(fā)電機(jī)電勢(shì)模值為1，相角為0。2)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算短路電流的計(jì)算通常采用標(biāo)幺值進(jìn)行近似計(jì)算。常取基準(zhǔn)容量為一整數(shù)100MW或1000MW而將各電壓級(jí)的平均額定電壓取為基準(zhǔn)電壓即==1.05，從而是計(jì)算大為簡化。（2）化簡等值網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)絡(luò)簡化法將等值電路逐步化簡，求出各電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗。在工程計(jì)算時(shí)，為進(jìn)一步簡化網(wǎng)絡(luò)，減少工作量，長將短路電流變化規(guī)律相同或相近的同類型發(fā)電機(jī)可以合并；直接接于短路點(diǎn)的發(fā)電機(jī)一般予以單獨(dú)考慮，無限大容量的電源應(yīng)該單獨(dú)計(jì)算。（3）三相短路電流周期分量任意時(shí)刻的計(jì)算進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簡化時(shí)，求出各個(gè)等值電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗，再將其換算成以等值電源容量為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值，即為該電源的計(jì)算電抗。=（4.1）式中第i個(gè)等值電源的額定容量，MVA；i=1，2，…，n。1）無限大容量電源當(dāng)供電電源為無限大容量或計(jì)算電抗≥3.45時(shí)，則可以認(rèn)為其周期分量不衰減，此時(shí)（4.2）2）有限容量電源當(dāng)供電電源為有限容量時(shí)，其周期性分量是隨時(shí)間衰減的。這時(shí)工程上常采用運(yùn)算曲線法來求得任意時(shí)刻短路電流的周期分量。3）總的短路電流周期分量的有名值最后將得到的各電源在某同一時(shí)刻供出的短路電流的標(biāo)幺值換算成有名值，然后相加，便得到短路點(diǎn)某一時(shí)刻的三相短路電流周期分量，即（4.3）式中有限容量供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值；無限大容量電源供給的短路電流的標(biāo)幺值；短路點(diǎn)t秒短路電流周期性分量的有效值，kA。（4）三相短路電流沖擊值的計(jì)算三相短路電流的最大峰值出現(xiàn)在短路后半個(gè)周期，當(dāng)f=50Hz時(shí)，發(fā)生在短路后0.01s，此峰值被稱為沖擊電流。其計(jì)算式為式中沖擊系數(shù)。（發(fā)電機(jī)出口1.9；其他地點(diǎn)1.8）本次設(shè)計(jì)所選的短路點(diǎn)取為變電所兩臺(tái)主變高壓側(cè)的點(diǎn)和低壓側(cè)并列運(yùn)行時(shí)的。計(jì)算結(jié)果如下：表4.1短路電流周期分量有效值：短路點(diǎn)0/S2/S4/S0.083kA0.083kA0.083kA0.373kA0.387kA0.433kA點(diǎn)沖擊電流：點(diǎn)沖擊電流：5變電所保護(hù)裝置5.1變電所繼電保護(hù)配置5.1.1220kV及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)線路保護(hù)配置在220kV中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng),線路得相間短路及單相接地短路保護(hù)均應(yīng)動(dòng)作于短路器跳閘.在下列的情況下,應(yīng)裝設(shè)一套全線速動(dòng)保護(hù):(1)根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí).(2)線路發(fā)生三相短路時(shí),如使發(fā)電廠廠用母線電壓低于允許值(一般約為70%額定電壓),且其他保護(hù)不能無時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí).(3)如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動(dòng)保護(hù)后,不僅改善本線路保護(hù)性能,而且能夠改善整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的性能時(shí).1）對(duì)220kV線路,符合下面條件之一時(shí),可裝設(shè)二套全線速動(dòng)保護(hù):eq\o\ac(○,1)根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求.eq\o\ac(○,2)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,后備保護(hù)整定配合有困難時(shí)。對(duì)于需要裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的電纜短線路及架空短線路,可采用倒引線保護(hù)或光纖通道的縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù),另裝設(shè)多段式電流電壓保護(hù)或距離保護(hù)作為后備保護(hù).220kV線路宜采用近后備方式.但某些線路,如能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備,則宜采用遠(yuǎn)后備,或同時(shí)采用遠(yuǎn)近結(jié)合的后備方式.2）220kV線路保護(hù)可按下列原則配置:eq\o\ac(○,1)反映接地短路的保護(hù)配置對(duì)220kV線路,當(dāng)接地電阻不大于100時(shí),保護(hù)應(yīng)能可靠地,有選擇地切除故障.如已滿足裝設(shè)一套或二套全線速動(dòng)保護(hù)的條件,則除裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)外,還應(yīng)裝設(shè)接地后備保護(hù),宜裝設(shè)階段式反時(shí)限零序電流保護(hù);也可采用接地距離保護(hù),并輔以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù).eq\o\ac(○,2)反映相間短路的保護(hù)裝置對(duì)于220kV線路,首先考慮是否裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù).如裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù).則除此,還要裝設(shè)相間短路后備保護(hù)(如相間距離后備保護(hù))和輔助保護(hù)(如電流速短保護(hù)).對(duì)單側(cè)電源單回220kV線路,如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù),可裝設(shè)三相多段式電流電壓保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù),如不能滿足靈敏性及速動(dòng)性的要求時(shí),則應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù).對(duì)雙側(cè)電源單源單回,如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù),應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù).正常運(yùn)行方式下,保護(hù)安裝對(duì)短路,電路速短保護(hù)的靈敏系數(shù)在1.2以上時(shí),可裝設(shè)電流速短保護(hù)作為輔助保護(hù).對(duì)于平行線間的相間短路,一般可裝設(shè)橫差動(dòng)電流方向保護(hù)或電流平衡保護(hù)作為主保護(hù).當(dāng)靈敏度和速動(dòng)性不能滿足要求時(shí),應(yīng)在每一回線路上裝設(shè)縱聯(lián)保護(hù)作主保護(hù),裝設(shè)帶方向后不帶方向元件的多段式電流保護(hù)或距離保護(hù)作后備保護(hù),并作為單回線運(yùn)行時(shí)的主保護(hù)和后備保護(hù).當(dāng)采用近后備保護(hù)方式時(shí),后備保護(hù)分別接于每一回線路上;當(dāng)采用遠(yuǎn)后備方式時(shí),則應(yīng)接入雙回線路的電流.對(duì)于平行線路的接地短路宜裝設(shè)零序橫差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù);裝設(shè)接于每一回線路的帶方向或不帶方向的多段式零序電流保護(hù)作為后備保護(hù),當(dāng)作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí),可接兩線路零序電流之和,以提高靈敏度.（4）短線路縱差保護(hù)的整定計(jì)算3～4km及以下的短線路（包括110kV及以上電壓等級(jí)），無論是采用電流電壓保護(hù)還是采用距離保護(hù)，常常都不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。在這種線路上經(jīng)常需要采用縱差保護(hù)以適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行的需要。發(fā)電廠廠用電源線（包括帶電抗器電源線），一般距離較短，宜裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。5.1.2變壓器保護(hù)的配置變壓器是電力系統(tǒng)普遍使用的重要電氣設(shè)備。它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)供電和穩(wěn)定運(yùn)行，特別是大容量變壓器，一旦因故障損壞造成的損失就更大。因此必須真對(duì)變壓器的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量和重要程度，裝設(shè)動(dòng)作可靠，性能良好的繼電保護(hù)裝置。一般包括：eq\o\ac(○,1)反映內(nèi)部短路和油面降低的非電量（氣體）保護(hù)，又稱瓦斯保護(hù)。eq\o\ac(○,2)反映變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的差動(dòng)保護(hù)，或電流速斷保護(hù)eq\o\ac(○,3)作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過電流保護(hù)（或帶有復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)或阻抗保護(hù)）。eq\o\ac(○,4)反映中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。eq\o\ac(○,5)反映變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷。eq\o\ac(○,6)反映變壓器非全相運(yùn)行的非全相保護(hù)。（1）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一。對(duì)6.3MVA及以上廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器。10MVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)高壓側(cè)電壓為330kV及以上變壓器，可裝設(shè)雙重差動(dòng)保護(hù)。（2）變壓器相間短路的后備保護(hù)為防止外部相間短路引起的變壓器過電流及作為變壓器主保護(hù)的后備，變壓器配置相間短路的后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。相關(guān)的規(guī)程規(guī)定：eq\o\ac(○,1)過電流保護(hù)宜用于將壓變壓器。eq\o\ac(○,2)復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線路電壓）起動(dòng)的過電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。eq\o\ac(○,3)負(fù)序電流和單相式低壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)，可用于63MVA及以上升壓變壓器。（3）變壓器接地短路后備保護(hù)在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，接地短路是常見的故障形式，所以處于該系統(tǒng)中的變壓器要裝設(shè)接地保護(hù)，以反映變壓器高壓繞組、引出線上的接地短路，并作為變壓器主保護(hù)和相鄰母線、線路接地保護(hù)的后備保護(hù)。電力系統(tǒng)接地保護(hù)時(shí)，國內(nèi)，在220kV系統(tǒng)中，廣泛采用中性點(diǎn)絕緣水平較高的分級(jí)絕緣變壓器，其中性點(diǎn)可接地運(yùn)行或不接地運(yùn)行。如果中性點(diǎn)絕緣水平較低，則中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。（4）變壓器過負(fù)荷保護(hù)對(duì)于6.3MVA及以上電力變壓器，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)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)應(yīng)能反映公共繞組及各側(cè)過負(fù)荷的情況。過負(fù)荷保護(hù)采用單項(xiàng)式，帶時(shí)限作用于信號(hào)。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)，過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。（5）變壓器非電量保護(hù)變壓器非電量保護(hù)主要包括瓦斯保護(hù)、溫度及壓力保護(hù)等。由于非電量保護(hù)動(dòng)作量不需電氣量運(yùn)算。通常根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、測(cè)試等方法獲得。其配置原則為：1）瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)是油侵式變壓器的主保護(hù)之一。當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。帶負(fù)荷調(diào)壓的油侵式變壓器的調(diào)壓裝置，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。輕微瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，大量瓦斯動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。2）變壓器溫度及壓力保護(hù)。對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。5.2變壓器的各種保護(hù)原理（1）瓦斯保護(hù)工作原理瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動(dòng)的速度而動(dòng)作的保護(hù)，保護(hù)變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對(duì)繞組的相間短路和匝間短路。由于短路點(diǎn)電弧的作用，將使變壓器油和其他絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護(hù)。瓦斯繼電器是構(gòu)成瓦斯保護(hù)的主要元件，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，如下圖所示。圖5.1瓦斯繼電器安裝位置圖為了不妨礙氣體的流通，變壓器安裝時(shí)應(yīng)使頂蓋沿瓦斯繼電器的方向與水平面具有1％～1.5％的升高坡度，通往繼電器的連接管具有2％～4％的升高坡度。開口杯擋板式瓦斯繼電器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。正常運(yùn)行時(shí)，上、下開口杯2和l都浸在油中，開口杯和附件在油內(nèi)的重力所產(chǎn)生的力矩小于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，因此開口杯向上傾，干簧觸點(diǎn)3斷開。油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，少量的氣體上升后逐漸聚集在繼電器的上部，迫使油面下降。而使上開口杯露出油面，此時(shí)由于浮力的減小，開口杯和附件在空氣中的重力加上杯內(nèi)油重所產(chǎn)生的力矩大于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，于是上開口杯2順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)永久磁鐵10靠近干簧觸點(diǎn)3，使觸點(diǎn)閉合，發(fā)生“輕瓦斯”保護(hù).油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，大量氣體和油流直接沖擊擋板8，使下開口杯l順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)永久磁鐵靠近下部干簧的觸點(diǎn)3使之閉合，發(fā)出跳閘脈沖，表示“重瓦斯”保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重漏油而使油面逐漸降低時(shí)，首先是上開口杯露出油面，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，繼之下開口杯露出油面后亦能動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖。圖5.2瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)圖（2）瓦斯保護(hù)的原理接線圖上面的觸點(diǎn)表示“輕瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后經(jīng)延的發(fā)出報(bào)警信號(hào)。下面的觸點(diǎn)表示“重瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后起動(dòng)變壓器保護(hù)的總出口繼電器，使斷路器跳閘。圖5.3瓦斯保護(hù)原理接線圖（3）瓦斯保護(hù)評(píng)價(jià)主要優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。主要缺點(diǎn)：不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。因此瓦斯保護(hù)可作為變壓器的主保護(hù)之一，與縱差動(dòng)保護(hù)相互配合、相互補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)快速而靈敏地切除變壓器油箱內(nèi)、外及引出線上發(fā)生的各種故障。（4）瓦斯保護(hù)的反事故措施

瓦斯保護(hù)動(dòng)作，輕者發(fā)出保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，提醒維修人員馬上對(duì)變壓器進(jìn)行處理；重者跳開變壓器開關(guān)，導(dǎo)致變壓器馬上停止運(yùn)行，不能保證供電的可靠性，對(duì)此提出了瓦斯保護(hù)的反事故措施：eq\o\ac(○,1)將瓦斯繼電器的下浮筒改為檔板式，觸點(diǎn)改為立式，以提高重瓦斯動(dòng)作的可靠性。eq\o\ac(○,2)為防止瓦斯繼電器漏水而短路，應(yīng)在其端子和電纜引線端子箱上采取防雨措施。eq\o\ac(○,3)瓦斯繼電器引出線應(yīng)采用防油線。eq\o\ac(○,4)瓦斯繼電器的引出線和電纜應(yīng)分別連接在電纜引線端子箱內(nèi)的端子上。（5）瓦斯保護(hù)原理電路工作原理：1是瓦斯繼電器；2是信號(hào)繼電器；3是出口繼電器；4是聯(lián)片。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器的上觸點(diǎn)閉合，作用于至延時(shí)信號(hào)；發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，經(jīng)信號(hào)繼電器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)通過聯(lián)片使出口繼電器動(dòng)作使斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，也可以利用切換片XB切換位置，只給出報(bào)警信號(hào)。為了消除復(fù)合式瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)在發(fā)生重瓦斯時(shí)可能有跳動(dòng)（接觸不穩(wěn)定）現(xiàn)象，出口繼電器有自保持觸點(diǎn)。只要瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)一閉合，CKJ就動(dòng)作并自保持。當(dāng)斷路器跳閘后，斷路器的輔助觸點(diǎn)斷開自保持回路，使CKJ恢復(fù)起始位置。圖5.4變壓器瓦斯保護(hù)原理圖瓦斯保護(hù)的整定：輕氣體保護(hù)的動(dòng)作值采用氣體容積表示。通常氣體容積的整定范圍為250－300立方厘米。對(duì)于容量在10MVA以上變壓器，多采用250－300立方厘米。氣體容積的調(diào)整可通過改變重錘位置來實(shí)現(xiàn)。重氣體保護(hù)的動(dòng)作值采用油流流速表示。一般整定范圍在0.6－1.5m/s，該流速指的是導(dǎo)油管中油流速度。（6）變壓器縱差動(dòng)保護(hù)變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是一種比較完善的快速保護(hù)。它能反映變壓器繞組的相間短路、匝間短路、引出線的相間短路以及中性點(diǎn)直接接地、系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線上的接地短路、是大、中型電力變壓器的主要保護(hù)方式。電力變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理用輔助導(dǎo)線或引出線將變壓器兩側(cè)電流引入差動(dòng)繼電器，比較兩端電流的大小和方向，從而判斷被保護(hù)的變壓器是否發(fā)生短路，以決定保護(hù)是否動(dòng)作。變壓器縱差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖所示。在變壓器縱差動(dòng)保護(hù)外部保護(hù)時(shí)一次側(cè)流入的電流等于流出變壓器的電流所以不平衡電流很小。差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)D2點(diǎn)短路時(shí)此時(shí)流過差動(dòng)回路的電流為。此時(shí)電流大于差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流，繼電器動(dòng)作跳閘。在實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí)，應(yīng)考慮變壓器高、低壓兩側(cè)電流的大小和相位，一般講它們都不同。故在實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí)，應(yīng)先考慮對(duì)兩側(cè)電流進(jìn)行相位補(bǔ)償，再進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償，都能保證正常運(yùn)行和外部短路時(shí)繼電器中的電流等于零（理想）。此外，在實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，還應(yīng)考慮兩個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是變壓器勵(lì)磁涌流，另一個(gè)是變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡保護(hù)。按環(huán)流法接線變壓器縱差是利用比較變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)的電流和幅值和相位的原理構(gòu)成的。它主要是由接于差動(dòng)回路的三個(gè)差動(dòng)繼電器組成。為了擴(kuò)大縱差保護(hù)范圍，電流互感器應(yīng)盡量靠近斷路器。本設(shè)計(jì)的變壓器容量為16MVA，因此采用的是BCH-2型差動(dòng)繼電器。她主要是用于兩繞組或三繞組電力變壓器以及變流發(fā)電機(jī)的單相差動(dòng)保護(hù)線路中作為主保護(hù)，繼電器能預(yù)防在非故障狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)的暫態(tài)電流的作用。BCH-2型差動(dòng)繼電器由兩部分組成：DL-11型電流繼電器和中間速飽和變流器。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，注入差動(dòng)繼電器的電流為不平衡電流。由于預(yù)先選擇好兩側(cè)電流互感器的變比和接線方式，故該不平衡電流值很小，注入電流繼電器內(nèi)的電流（為兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差），保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，只要不平衡電流大雨繼電器的啟動(dòng)電流，則繼電器動(dòng)作，瞬時(shí)使變壓器的兩側(cè)斷路器19DL和20DL跳閘。由于變壓器各側(cè)額定電壓和額定電流不同，故須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使它們的變比等于變壓器的變比。此外，在實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí)，還應(yīng)考慮變壓器勵(lì)磁涌流和變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流。變壓器的勵(lì)磁涌流只在電源側(cè)流過，它反應(yīng)倒變壓器差動(dòng)保護(hù)中，就構(gòu)成不平衡電流不過正常運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁電流只不過時(shí)額定電流的3％－5％。當(dāng)外部短路時(shí)由于電壓下降。則此時(shí)的勵(lì)磁電流也相應(yīng)的減少，其影響就變小。故可不考慮。圖5.5變壓器縱差動(dòng)保護(hù)原理接線在變壓器空載投入或外部故障切除后，電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁電流很大?？蛇_(dá)額定電流的5－10倍。所以。必須考慮勵(lì)磁涌流的影響以便更好的躲過勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流含有很大的非周期分量。并且偏向時(shí)間軸一側(cè)。勵(lì)磁涌流中含有大量的高次諧波分量，其中2次諧波占較大比例，額短路電流中2次諧波成分很小，有間斷角。變壓器差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流主要由電流互感器誤差不一致、電流互感器和自耦變壓器變比標(biāo)準(zhǔn)化等因素產(chǎn)生。注意：由于本設(shè)計(jì)變壓器為兩繞組變壓器，接法為Y/D-11。所以變壓器角型側(cè)電流互感器為星型接法，變壓器星型測(cè)側(cè)電流互感器為角型接法。這樣做可以補(bǔ)償幅值和相位。1）BCH－2型差動(dòng)保護(hù)BCH－2型差動(dòng)繼電器由一個(gè)執(zhí)行元件DL－11/0.2型電流繼電器和一個(gè)帶短路繞組的三柱鐵芯速飽和變流器組成。平衡繞組的作用：由于差動(dòng)保護(hù)中兩側(cè)電流互感器的磁路不可能完全相同，且計(jì)算變比與選用變比不相同，所以平時(shí)總有不平衡電流流過繼電器，為了減少它的影響，可把平衡繞組接入差動(dòng)保護(hù)的一臂中，起到電流數(shù)值的補(bǔ)償作用。有了短路繞組后，當(dāng)差動(dòng)繞組中通過含有非周期分量電流時(shí)，能自動(dòng)增大繼電器動(dòng)作電流的程度將比沒有短路繞組時(shí)更顯著，這就是BCH－2型可靠地躲過外部短路時(shí)暫態(tài)不平衡電流或變壓器空載投入時(shí)的勵(lì)磁涌流的原因。2）變壓器差動(dòng)保護(hù)的方式采用BCH――2型差動(dòng)繼電器的差動(dòng)保護(hù)，變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算，差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流的整定計(jì)算。eq\o\ac(○,1)在正常運(yùn)行時(shí)，防止電流互感器二次回路斷線時(shí)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。所以保護(hù)裝置的起動(dòng)電流應(yīng)大于變壓器的最大負(fù)荷電流（當(dāng)不能確定時(shí)，用變壓器的額定電流代替）。躲過變壓器的勵(lì)磁電流:即：（5.1）式中——可靠系數(shù)，取1.3；——變壓器基本側(cè)的額定電流；eq\o\ac(○,2)躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流（5.2）式中——可靠系數(shù)，取1.3；——電流互感器相對(duì)誤差，取0.1；——電流互感器同型系數(shù)，取1；——外部短路時(shí)流過基本側(cè)的最大短路電流；——變壓器分接頭改變而引起的誤差；——繼電器整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差。計(jì)算動(dòng)作電流時(shí)，先用0.05進(jìn)行計(jì)算。eq\o\ac(○,3)躲開電流互感器二次回路斷線時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流（5.3）式中——變壓器正常時(shí)歸算到基本側(cè)的最大負(fù)荷電流。差動(dòng)保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)，按變壓器內(nèi)部短路故障時(shí)最小短路電路校驗(yàn)。（5.4）式中——內(nèi)部短路故障式流入繼電器的最小短路電流，已歸算到基本側(cè)；——基本側(cè)保護(hù)一次動(dòng)作電流；若為單側(cè)電源變壓器，應(yīng)為電源側(cè)保護(hù)一次動(dòng)作電流。（7）復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)宜用于升壓變電器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)不滿足靈敏度要求的降壓變壓器。保護(hù)的三相原理接線圖如圖：復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)由電流繼電器1KA、2KA、3KA，低電壓繼電器KVU、負(fù)序電壓繼電器KVN和中間繼電器KM、時(shí)間繼電器KT、信號(hào)繼電器KS、出口繼電器KCO組成。圖5.6復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)原理圖正常運(yùn)行時(shí)，因?yàn)樨?fù)序電壓，所以負(fù)序電壓繼電器KVN不動(dòng)作，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，將線電壓Uac加在低電壓繼電器KVU上，其動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，保護(hù)裝置不動(dòng)作。保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生各種不對(duì)稱短路故障時(shí)，負(fù)序電壓濾過器Z有較高的輸出電壓，幫KVN動(dòng)作，動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，低電壓繼電器KVU失壓，KVU動(dòng)作，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，使中間繼電器KM勵(lì)磁。此時(shí)，電流繼電器到少有兩個(gè)動(dòng)作，于是起動(dòng)時(shí)間繼電器KT，經(jīng)預(yù)定延時(shí)，動(dòng)作于跳閘。保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生三相短路故障時(shí)，因?yàn)樨?fù)序電壓，所以KVN不動(dòng)作，同時(shí)三相電壓均降低，低電壓繼電器處于動(dòng)作狀態(tài)，起動(dòng)中間繼電器KM。KM起動(dòng)后，動(dòng)作情況與不對(duì)稱短路相同。應(yīng)當(dāng)指出，即使三相短路故障時(shí)出現(xiàn)負(fù)序電壓，也不會(huì)影響保護(hù)的正確動(dòng)作。當(dāng)電壓互感器二次回路發(fā)生斷線時(shí)，低電壓繼電器動(dòng)作，而整套保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作，故只通過中間繼電器發(fā)出斷線信號(hào)，由運(yùn)行人員進(jìn)行處理。根據(jù)以下規(guī)定：eq\o\ac(○,1)對(duì)由外部相間短路引起的變壓器過電流應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)作為后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。eq\o\ac(○,2)過電流保護(hù)宜用于降壓變壓器，保護(hù)的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。外部相間短路保護(hù)應(yīng)裝于變壓器下列各側(cè)，各項(xiàng)保護(hù)的接線，宜考慮能反應(yīng)電流互感器與斷路器之間的故障。雙繞組變壓器，應(yīng)裝于主電源側(cè)。根據(jù)主接線情況，保護(hù)可帶一段或兩段時(shí)限，較短的時(shí)限用于縮小故障影響范圍，較長的時(shí)限用于斷開變壓器各側(cè)斷路器。和變壓器后備保護(hù)設(shè)計(jì)原則：eq\o\ac(○,1)變壓器后備保護(hù)應(yīng)作為相鄰元件及變壓器本身主保護(hù)的后備。但當(dāng)為滿足遠(yuǎn)后備而使接線大為復(fù)雜化時(shí)，允許縮短對(duì)相鄰線路的后備保護(hù)范圍。eq\o\ac(○,2)變壓器后備保護(hù)對(duì)各側(cè)母線上的三相短路應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。eq\o\ac(○,3)變壓器后備保護(hù)應(yīng)盡可能獨(dú)立，而不由發(fā)電機(jī)的后備保護(hù)代替。eq\o\ac(○,4)變壓器后備保護(hù)應(yīng)能保護(hù)電流互感器與斷路器之間的故障。最終采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)。因?yàn)檫^電流保護(hù)的動(dòng)作電流按最大負(fù)荷電流整定，靈敏度往往滿足不了要求。低電壓起動(dòng)的過電流，它的電流元件可按變壓器額定電流整定，保護(hù)的靈敏度有所提高，但若低電壓繼電器只裝在變壓器一側(cè)，當(dāng)在另一側(cè)發(fā)生相間短路時(shí)，低電壓繼電器的靈敏度往往不夠，為此在變壓器兩側(cè)都需要裝設(shè)低電壓繼電器，這就使其接線復(fù)雜化了，這里也不采用。而負(fù)序過電流保護(hù)雖然也滿足設(shè)計(jì)要求，但其整定計(jì)算比較復(fù)雜，一般只用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，不符合此次設(shè)計(jì)的具體要求，因此也不予以考慮。復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，其電壓起動(dòng)元件是由低電壓繼電器和負(fù)序電壓繼電器組成。當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路初瞬總會(huì)出現(xiàn)負(fù)序電壓，負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作，斷開加在低壓繼電器上的電壓，從而使其動(dòng)作。負(fù)序電壓消失后，雖然低電壓繼電器重新接于線電壓上，但由于三相短路電壓較低，不能返回于動(dòng)作狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，故障相電流繼電器動(dòng)作，負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作，致使低電壓繼電器動(dòng)作，最終將變壓器兩側(cè)斷路器斷開。這里的低電壓繼電器和負(fù)序電壓繼電器相當(dāng)于接在一個(gè)或門上，然后再和相電流繼電器相接于與門，形成了此邏輯關(guān)系，從而完成了對(duì)變壓器相間故障的保護(hù)。依據(jù)以上的綜合分析后，選擇復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)作為設(shè)計(jì)使用方案，它的電流元件可按變壓器額定電流整定，保護(hù)的靈敏度也有所提高。（8）過電流保護(hù)1）過電流保護(hù)變壓器的過電流保護(hù)主要是裝設(shè)在降壓變壓器的高壓側(cè)。當(dāng)三繞組變壓器外部發(fā)生短路故障時(shí)，為盡可能縮小停電范圍，過電流保護(hù)應(yīng)有選擇地跳開故障側(cè)的斷路器，以保證其他兩側(cè)繼續(xù)運(yùn)行。如果變壓器內(nèi)部發(fā)生短路故障，則過電流保護(hù)應(yīng)起到后備作用。所以三繞組變壓器的過電流保護(hù)應(yīng)按如下原則配置。變壓器過點(diǎn)流保護(hù)原理接線圖如下：圖5.7過電流保護(hù)原理接線圖單側(cè)電源的三繞組變壓器，過流保護(hù)宜裝于電源側(cè)及主負(fù)荷側(cè)，例如I側(cè)Ⅲ側(cè)，Ⅲ側(cè)以t3延時(shí)跳開3QF；I側(cè)有兩個(gè)時(shí)限t1和t2,以t2時(shí)限跳開2QF，以t1時(shí)限跳開變壓器各側(cè)斷路器。且動(dòng)作時(shí)限滿足t3＜t2＜t1。即t2=t3+Δt，t1=t2+Δt的要求。2）過電流的整定動(dòng)作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定，即（5.5）式中——可靠系數(shù)，一般取1.2——1.3；——返回系數(shù)，一般取0.85；——變壓器的最大負(fù)荷電流，其值可按以下情況考慮。對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)時(shí)所產(chǎn)生的過負(fù)荷，如各臺(tái)變壓器容量相等，可按下式計(jì)算（5.6）式中——并列運(yùn)行變壓器的最少臺(tái)數(shù)；——每臺(tái)變壓器的額定電流。對(duì)降壓變壓器應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流，即（5.7）式中——自啟動(dòng)系數(shù)，取1.5；——正常的最大負(fù)荷電流。3）靈敏度校驗(yàn)（5.8）（9）過負(fù)荷保護(hù)變壓器長期處于過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，將會(huì)使絕緣老化，減短繞組壽命，因?yàn)檫€需要裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。變壓器過負(fù)荷時(shí)三相電流一般情況下是對(duì)稱的，所以過負(fù)荷保護(hù)只需在一相上裝設(shè)一個(gè)電流繼電器，為了防止外部短路或短時(shí)過負(fù)荷時(shí)發(fā)出不必要信號(hào)，過負(fù)荷保護(hù)要經(jīng)過延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。過負(fù)荷保護(hù)安裝側(cè)的選擇，應(yīng)能反應(yīng)所有繞組的過負(fù)荷情況，通?？紤]如下：雙繞組降壓變壓器的過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)裝在高壓側(cè)。單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，若三側(cè)容量相同，過負(fù)荷保護(hù)僅裝設(shè)在電源側(cè)；若三側(cè)容量不同，則在電源側(cè)和容量較小側(cè)分別裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。雙側(cè)電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。圖5.8過負(fù)荷保護(hù)原理圖過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流，按躲過變壓器額定電流整定即：（5.9）式中——可靠系數(shù)，取1.05；——返回系數(shù)，取0.85；——保護(hù)安裝側(cè)變壓器的額定電流。過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，應(yīng)比變壓器后備保護(hù)的最大時(shí)限大1——2個(gè)時(shí)限級(jí)差。變壓器的過負(fù)荷電流，在大多數(shù)情況下都是三相對(duì)稱的，所以過負(fù)荷保護(hù)只需在一相上裝一個(gè)電流繼電器。為了防止在外部短路或在短時(shí)過負(fù)荷時(shí)發(fā)出不必要的信號(hào)，過負(fù)荷保護(hù)通常都經(jīng)過延時(shí)作用于信號(hào)。過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流，按躲過額定電流來整定。即（5.10）式中——可靠系數(shù)，取1.05；——返回系數(shù)，取0.85；——保護(hù)安裝側(cè)的額定電流。過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)大于過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限1—2個(gè)時(shí)限級(jí)差。過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作只發(fā)出信號(hào)。過負(fù)荷保護(hù)與過電流保護(hù)合用一組電流互感器（10）油溫監(jiān)測(cè)變壓器油的溫度越高，劣化速度越快，使用年限減少。當(dāng)油溫達(dá)115—時(shí)，油開尺劣化，而到140—時(shí)劣化更明顯，以致不能使用。油溫越高將促使變壓器繞組絕緣加速老化而影響其壽命。運(yùn)行中規(guī)定變壓器上層油溫度最高允許值為，正常情況下不應(yīng)超過，因此運(yùn)行中對(duì)變壓器的上層油溫要進(jìn)行監(jiān)視。變壓器油溫的監(jiān)視采用溫度信號(hào)裝置。其基本元件是帶電觸點(diǎn)的壓力式溫度計(jì)，該溫度計(jì)是流體壓力原理工作的。由受熱器、連接細(xì)管和溫度指示表計(jì)組成。第二章計(jì)算書1主變壓器選擇的容量計(jì)算1.1變電所60KV的用戶總?cè)萘?.2折算到變壓器的容量1.3據(jù)主變壓器容量選擇規(guī)則（停一臺(tái)主變后，余者能帶75%的負(fù)荷）,若選兩臺(tái)容量為的變壓器,當(dāng)一臺(tái)停用時(shí),可保證該所全部負(fù)荷的75%.滿足設(shè)計(jì)要求。（所選變壓器的型號(hào)參數(shù)見表1.1）表1.1主變壓器的型號(hào)參數(shù)型號(hào)SFD-63000/220空載損耗（kW）120額定容量（kVA）63000負(fù)載損耗（kW）401額定電壓（kV）2202×2.5%阻抗電壓（%）14.4連接組別YN，d11空載電流（%）2.6

2短路電流計(jì)算2.1三相對(duì)稱短路計(jì)算圖2.1系統(tǒng)電路圖2.2元件阻抗歸算到系統(tǒng)的標(biāo)幺值計(jì)算各元件的阻抗標(biāo)幺值計(jì)算如下：（，）圖2.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡發(fā)電機(jī):變壓器：線路：2.3網(wǎng)絡(luò)化簡圖2.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡圖2.4系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡圖2.5系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡圖2.6系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡圖2.7系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡圖2.8系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡2.4短路點(diǎn)計(jì)算高壓側(cè)短路時(shí)，等效變換如圖：圖2.9d1點(diǎn)短路網(wǎng)絡(luò)化簡短路電流：沖擊電流：短路電流最大有效值：短路功率：因此，當(dāng)d1點(diǎn)短路時(shí)，最大運(yùn)行方式與最小運(yùn)行方式的短路電流相等，即2.560kV側(cè)短路電流最大運(yùn)行方式：圖2.10d2點(diǎn)短路網(wǎng)絡(luò)化簡計(jì)算電抗：短路電流標(biāo)幺值：短路電流：沖擊電流：短路電流最大有效值：短路功率：3整定計(jì)算部分3.1整定計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，選定主變的繼電保護(hù)方案，進(jìn)行保護(hù)定值整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)。3.1.1變壓器的整定計(jì)算原則及其整定計(jì)算變壓器的主保護(hù)為變壓器瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。變壓器的后備保護(hù)為復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流、過電流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。變壓器的其他保護(hù)為變壓器油溫監(jiān)測(cè)。3.1.2變壓器瓦斯保護(hù)整定（1）輕瓦斯保護(hù)的整定輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作值的大小，系采用氣體容積大小表示。一般輕瓦斯保護(hù)氣體容積的整定范圍為250－300。對(duì)于10MVA以上變壓器，多采用250－300。氣體容積的調(diào)整可通過改變重錘位置來實(shí)現(xiàn)。（2）重瓦斯保護(hù)的整定重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值采用油流速度表示。一般整定范圍在0.6－1.5m/s，該流速指的是導(dǎo)油管中油流的速度。保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響，在倒流管中油流速度約為0.4－0.5m/s。因此，為了防止穿越性時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，這里將油流速度整定在1m/s。氣體繼電器的選擇型號(hào)為QJ1-80型復(fù)合式氣體繼電器。對(duì)QJ1-80型復(fù)合式氣體繼電器進(jìn)行油速調(diào)整時(shí)，可先松動(dòng)調(diào)節(jié)鑼桿，在改變彈簧的長度即可。3.1.3變壓器差動(dòng)保護(hù)整定選用BCH-2型差動(dòng)繼電器。計(jì)算被保護(hù)變壓器兩側(cè)的額定電流：220V側(cè)60KV側(cè)因?yàn)樽儔浩鞑捎媒泳€，所以互感器一次側(cè)接，二次側(cè)Y接?；ジ衅饕淮坞娏鳎ǎ﹤?cè)?；ジ衅饕淮坞娏鳎╕）側(cè)。（2)根據(jù)繼電保護(hù)裝置的要求來選擇，電流互感器二次額定電流為5A。取300A；取600A;表3.1變壓器縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算參數(shù)表參數(shù)220KV側(cè)的計(jì)算值（Y側(cè)））60KV側(cè)的計(jì)算值（側(cè)）額定電流（kA）電流互感器接線方式型Y型接線系數(shù)互感器一次電流（A）所選的電流互感器變比電流互感器的計(jì)算變比二次回路額定電流（A）從表中可以看出60kV側(cè)的二次回路額定電流大于220kV側(cè)，因此60kV側(cè)為基本側(cè)（3）計(jì)算基本側(cè)差動(dòng)保護(hù)一次動(dòng)作電流：1）按躲過外部短路時(shí)最大不平衡電流來計(jì)算＝1.3（10.1＋0.05＋0.05）7007.2＝1821.872（A）－可靠系數(shù)，取1.3；－電流互感器容許最大相對(duì)誤差采用0.1；－外部短路時(shí)流過基本側(cè)的最大短路電流；－變壓器分接頭改變而引起的誤差；－繼電器整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差。計(jì)算動(dòng)作電流時(shí)，先用0.05進(jìn)行計(jì)算。1)按躲過勵(lì)磁涌流的影響來計(jì)算=1.3577.37=750.581A－可靠系數(shù)，取1.3；－變壓器基本側(cè)的額定電流。2）按躲過電流互感器二次回路斷線時(shí)引起的電流變動(dòng)來計(jì)算;=1.3577.37=750.581(A)－變壓器正常運(yùn)行時(shí)歸算到基本側(cè)的最大負(fù)荷電流，無法確定時(shí)可用變壓器的額定電流代替。取以上的最大者＝1821.872A作為計(jì)算基本側(cè)差動(dòng)保護(hù)一次動(dòng)作電流。(4)確定基本側(cè)工作線圈匝數(shù)繼電器動(dòng)作電流的計(jì)算值工作匝數(shù)的計(jì)算值匝=繼電器的動(dòng)作安匝，取60。－基本側(cè)工作線圈計(jì)算匝數(shù)；根據(jù)差動(dòng)線圈實(shí)際匝數(shù)，選擇與相近且較小的抽頭匝數(shù)作為整定匝數(shù)。選用實(shí)用工作匝數(shù)為＝7匝，其中差動(dòng)繞組實(shí)用匝數(shù)＝6匝，平衡繞組實(shí)用匝數(shù)＝1匝。(5)確定基本側(cè)實(shí)際動(dòng)作電流及平衡線圈匝數(shù)。根據(jù)選取的基本側(cè)工作線圈整定匝數(shù)，算出繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流和保護(hù)的一次動(dòng)作電流分別為基本側(cè)工作線圈匝數(shù)等于差動(dòng)線圈和平衡線圈之和，即匝（6）確定66kV側(cè)平衡繞組的計(jì)算匝數(shù)，此時(shí)為匝式中，－基本側(cè)、非基本側(cè)二次回路的額定電流。（7）校驗(yàn)相對(duì)誤差因?yàn)榈扔?.05，所以校驗(yàn)相對(duì)誤差合格。（8）靈敏度校驗(yàn)，按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，60kV側(cè)兩相短路計(jì)算，最小運(yùn)行方式：折算到220kV側(cè)60kV側(cè)兩相短路時(shí)220kV側(cè)流入繼電器的最小電流為220kV側(cè)繼電器動(dòng)作電流為：220kV側(cè)靈敏度系數(shù)為：所以靈敏度滿足要求，變壓器可采用BCH－2型差動(dòng)繼電器的差動(dòng)保護(hù)。3.1.3復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流整定計(jì)算電流繼電器一次動(dòng)作電流按躲過變壓器額定電流整定其中－可靠系數(shù)，取1.3；－返回系數(shù)，取0.85；二次動(dòng)作電流將電流繼電器放在低壓側(cè)，是因?yàn)閷?duì)于降壓變壓器而言，低壓側(cè)電流大于高壓側(cè)，所以當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，其電流流動(dòng)較大，相對(duì)而言靈敏度就提高。選用DL－11/10型電流繼電器。3.1.4過電流保護(hù)的整定計(jì)算(1)動(dòng)作電流的整定因?yàn)閷鹤儔浩骺紤]電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)系數(shù)，取，且變壓器并列運(yùn)行，應(yīng)考慮切除一臺(tái)時(shí)所產(chǎn)生的過負(fù)荷，則變壓器的最大負(fù)荷電流為折算到高壓側(cè)為保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定即：流過繼電器的電流為：選DL—型繼電器，其動(dòng)作電流整定范圍為10—15A（2）靈敏度校驗(yàn)用最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)兩相短路電流來校驗(yàn)靈敏度滿足要求（3）動(dòng)作時(shí)間的整定其動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與一級(jí)保護(hù)相配合，即比下一級(jí)保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差，下一級(jí)保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限為2.5S，所以其動(dòng)作時(shí)限為2.5+0.5=3S。選擇DS—113型的繼電器，其動(dòng)作時(shí)限范圍為0.5—9S。3.1.5過負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按額定電流來整定即：流過繼電器的電流為選擇DL—型繼電器，其動(dòng)作范圍為1.5—6A過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限1—2個(gè)時(shí)限級(jí)差，即t=3+0.5=3.5s,選擇DS—113型繼電器，其動(dòng)作時(shí)限為0.5—9s。3.2變壓器油溫監(jiān)測(cè)變壓器油溫的監(jiān)視采用溫度信號(hào)裝置，其基本元件是帶電觸點(diǎn)的壓力式溫度計(jì)。該溫度計(jì)是按流體壓力計(jì)原理制成的，由受熱器連接管和溫度計(jì)組成。當(dāng)被測(cè)物溫度升高時(shí)，受熱器中液體膨脹，溫度指示計(jì)中流體壓力計(jì)感應(yīng)部分所受壓力增大，指針位置改變，當(dāng)指針位置達(dá)到定位指針預(yù)先放置的位置時(shí)，是定時(shí)指針的一對(duì)觸點(diǎn)接通，發(fā)出信號(hào)或采用開啟變壓器冷卻風(fēng)扇，溫度計(jì)可用兩個(gè)定位針給定溫度的上下限而作為兩位式調(diào)節(jié)。結(jié)論八周的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成了，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我查閱了大量的專業(yè)書籍，參考了各種技術(shù)資料，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，力求做到設(shè)計(jì)完善，經(jīng)濟(jì)合理，具有一定的實(shí)際參考價(jià)值，從而完成這份畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的知識(shí)體系更具整體性、靈活性。為我將來在實(shí)際工作中的需要奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)于我這次的變電所設(shè)計(jì)，無論是從短路電流的計(jì)算來講，還是從主變的容量、臺(tái)數(shù)、電氣主接線的形式等來講，都使我對(duì)專業(yè)知識(shí)有了系統(tǒng)的掌握，使這些本來散亂的知識(shí)聯(lián)系到了一起，使我對(duì)變電所的概念有了更清晰、更深刻的認(rèn)識(shí)。該設(shè)計(jì)是依據(jù)沈陽工程學(xué)院“繼電保護(hù)及其自動(dòng)化專業(yè)”畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行的，綜合運(yùn)用了大學(xué)三年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，并借助《電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《10～220kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》等書籍的相關(guān)內(nèi)容，在指導(dǎo)教師和同學(xué)們的幫助下，通過本人細(xì)心、努力設(shè)計(jì)論證完成的。在設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合了繼電保護(hù)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)中的各門理論知識(shí)，考慮各種實(shí)際情況和地區(qū)環(huán)境、資源的綜合利用，希望在設(shè)計(jì)中達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)行可靠，安全適用的目標(biāo)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的自學(xué)能力有了進(jìn)一步的提高，為以后的繼續(xù)深造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我受益匪淺，學(xué)習(xí)到了很多東西，明白了很多道理。在此，感謝張老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的完成過程中給了我許多的指導(dǎo)和幫助，對(duì)每一個(gè)問題都耐心地講解并引導(dǎo)我向更新更深的知識(shí)探索，使我對(duì)所學(xué)知識(shí)更系統(tǒng)、更全面地掌握，并學(xué)到了許多以前書本上學(xué)不到的知識(shí)，因此本畢業(yè)論文的完成，與您的正確指導(dǎo)和幫助是密不可分的。同時(shí)，繼電教研室的各位老師也非常熱情地給予我耐心的指導(dǎo)。無論在設(shè)計(jì)中遇到什么樣的問題，老師們都給了我們最耐心、最詳細(xì)的講解，為我今后的工作與發(fā)展指明了方向。在此，我要對(duì)各位老師表示衷心的感謝！祝愿每位老師幸福美滿。參考文獻(xiàn)[1].王梅義編.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù).北京:電力工業(yè)出版社，1981[2].劉萬順編.電力系統(tǒng)故障分析（第二版）.北京：中國電力出版社，1998[3].谷水清編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù).北京：中國電力出版社，2005

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