主變保護(hù)與線路保護(hù)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 繼電保護(hù)概述</p><p>　　研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策和反事故自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害，所以沿稱繼電保護(hù)。</p><p>　　1.2

2、 繼電保護(hù)裝置組成</p><p>　　繼電保護(hù)裝置：就是指反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。</p><p>　　繼電保護(hù)一般由三個(gè)部分組成:測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分，其原理結(jié)構(gòu)如下圖所示。</p><p>　　1.3 繼電保護(hù)的基本任務(wù)</p><p>　　1、 發(fā)生故障時(shí)

3、，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　2、反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件而動(dòng)作于信號(hào)，以便值班員及時(shí)處理，或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會(huì)引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。 </p><p>　　3、繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動(dòng)化裝置配合，在條件允許時(shí)，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時(shí)間，

4、盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 </p><p>　　1.4 繼電保護(hù)的基本原理及分類</p><p>　　1、繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信息量，當(dāng)突變量達(dá)到一定值時(shí)，起動(dòng)邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號(hào)。</p><p>　　2、故障后，工頻電氣量變化的主要特征及可以構(gòu)成的保護(hù)： </p>

5、<p>　?。?）電流增大，構(gòu)成電流保護(hù)。</p><p>　　（2）電壓降低，構(gòu)成低電壓保護(hù)。</p><p>　?。?）電流與電壓之間的相位角改變 ，構(gòu)成功率方向保護(hù)。</p><p>　?。?）測(cè)量阻抗發(fā)生變化，構(gòu)成距離保護(hù)。</p><p>　?。?）故障時(shí)被保護(hù)元件兩端電流相位和大小的變化 ，構(gòu)成差動(dòng)保護(hù) 。</p&

6、gt;<p>　?。?）不對(duì)稱短路時(shí)，出現(xiàn)相序分量，構(gòu)成零序電流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)和負(fù)序功率方向保護(hù) 。</p><p>　　3、按作用的不同繼電保護(hù)又可分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)。</p><p>　　主保護(hù)是指被保護(hù)元件內(nèi)部發(fā)生的各種短路故障時(shí)，能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設(shè)備安全要求的、有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備或線路故障的保護(hù)。</p><p>　　后備保

7、護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，用以將故障切除的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備保護(hù)兩種。</p><p>　　遠(yuǎn)后備是指主保護(hù)或斷路器拒絕時(shí)，由相鄰元件的保護(hù)部分實(shí)現(xiàn)的后備；</p><p>　　近后備是指當(dāng)主保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備，當(dāng)斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。 </p><p>　　1.5 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求

8、</p><p>　　1、選擇性----指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。</p><p>　　2、速動(dòng)性----指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。</p><p>　　3、靈敏性----電氣設(shè)備或線路

9、在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，靈敏系數(shù)越大，則保護(hù)的靈敏度就越高，反之就越低。</p><p>　　4、可靠性----是對(duì)繼電保護(hù)最根本的要求。要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)。同時(shí)要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不拒動(dòng)。</p><p>　　以上四個(gè)基本要求是設(shè)計(jì)、

10、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù)，又是分析評(píng)價(jià)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。這四個(gè)基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。因此，在實(shí)際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì)，辯證地進(jìn)行統(tǒng)一。</p><p>　　第二章 降壓變電所繼電保護(hù)的規(guī)劃</p><p>　　2.1 系統(tǒng)分析及其繼電保護(hù)要求</p><p>　　由降壓變電所的一次部分設(shè)計(jì)可知：該變電所有兩路電源，正常

11、運(yùn)行一路運(yùn)行一路備用。且系統(tǒng)要求，只有在工作電源停電時(shí)才允許備用電源供電。系統(tǒng)正常供電為35KV單電源供電，10KV側(cè)采用單母線分段接線。</p><p>　　本廠絕大部分用電設(shè)備均屬于長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷，要求不間斷供電。停電時(shí)間超過(guò)兩分鐘將造成產(chǎn)品報(bào)廢；停電時(shí)間超過(guò)半小時(shí)，主要設(shè)備池，爐將會(huì)損壞；全廠停電將造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，故主要車間及輔助設(shè)施均為Ⅰ類負(fù)荷。</p><p>　　為保證安全供電

12、和電能質(zhì)量，繼電保護(hù)應(yīng)滿足四項(xiàng)基本要求，即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)故障分析</p><p>　　在該變電所一次部分設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點(diǎn)不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。</p><p>　　2.2.1 線路故障</p><p>　　主要故障為單相短路接地、相間短路和三相短

13、路。</p><p>　　2.2.2 電力變壓器的故障：分為外部故障和內(nèi)部故障兩類。</p><p>　　變壓器的外部故障常見(jiàn)的是高低壓套管及引線故障，它可能引起變壓器出線端的相間短路或引出線碰接外殼。</p><p>　　變壓器的內(nèi)部故障包括繞組的相間短路，接地短路，匝間短路以及鐵芯的燒損等，對(duì)變壓器來(lái)講，這些故障都是十分危險(xiǎn)的，因?yàn)橛拖鋬?nèi)出現(xiàn)故障時(shí)，所產(chǎn)生的電

14、弧，將會(huì)引起絕緣物質(zhì)的劇烈變化，從而有可能引起爆炸，因此，這些故障應(yīng)該盡快加以切除。</p><p>　　變壓器的不正常運(yùn)行過(guò)負(fù)荷、由于外部短路引起的過(guò)電流、油溫上升及不允許油面下降。</p><p>　　2.3 10KV線路的繼電保護(hù)裝置</p><p>　　2.3.1 相間短路保護(hù)</p><p>　　對(duì)于不帶電抗器的單側(cè)電源線路

15、，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。（根據(jù)《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》[1] 1991年 能源部西北電力設(shè)計(jì)院編 P707）其中電流速斷保護(hù)為主保護(hù)。</p><p>　　2.3.2 單相接地短路保護(hù)</p><p>　　在一次部分設(shè)計(jì)中，10KV母線上安裝的電壓互感器上有一個(gè)線圈是測(cè)量零序電壓，在單相接地電流能滿足保護(hù)的選擇性和靈敏性時(shí)，應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)的單相接地保護(hù)。</p&

16、gt;<p>　　2.4 主變壓器繼電保護(hù)裝置</p><p>　　為反映油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對(duì)于0.8MVA及以上的油浸式電力變壓器和戶內(nèi)0.4MVA以上變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。（根據(jù)《繼電保護(hù)原理》[2] 2004年第三版 劉學(xué)軍主編 中國(guó)電力出版社 P256）在一次部分設(shè)計(jì)中，選擇的變壓器容量為5MVA。所以變壓器的主保護(hù)要裝設(shè)瓦斯保護(hù)。</p><

17、;p>　　對(duì)于10MVA以下變壓器且過(guò)電流時(shí)限大于0.5s時(shí)，應(yīng)該裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對(duì)于2MVA以上變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏度系數(shù)不滿足要求是，則宜于裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（根據(jù)《繼電保護(hù)原理》[3] 2004年第三版 劉學(xué)軍主編 中國(guó)電力出版社 P256）這里我們選擇電流速斷保護(hù)。</p><p>　　變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運(yùn)行的情況，從反應(yīng)各種不同故障的可靠、快速、靈敏

18、及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)如下：</p><p>　　1.主保護(hù)：瓦斯保護(hù)（以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低）、電流速斷保護(hù)（以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路）。</p><p>　　2.后備保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)（以反應(yīng)變壓器外部相間故障）、過(guò)負(fù)荷保護(hù)（反應(yīng)由于過(guò)負(fù)荷而引起的過(guò)電流）。</p><p>　　3.異常運(yùn)行保

19、護(hù)和必要的輔助保護(hù)：溫度保護(hù)（以檢測(cè)變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)（用變壓器一相電流的70%來(lái)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)，防止變壓器油溫過(guò)高）。</p><p>　　2.5 本設(shè)計(jì)的繼電保護(hù)原理</p><p>　　2.5.1 10kV線路電流速斷保護(hù)</p><p>　　根據(jù)短路時(shí)通過(guò)保護(hù)裝置的電流來(lái)選擇動(dòng)作電流的，以動(dòng)作電流的大小來(lái)控制保護(hù)裝置的

20、保護(hù)范圍；有無(wú)時(shí)限電流速斷和延時(shí)電流速斷，采用二相二電流繼電器的不完全星形接線方式，采用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)。</p><p>　　2.5.2 10kV線路過(guò)電流保護(hù)</p><p>　　利用短路時(shí)的電流比正常運(yùn)行時(shí)大的特征來(lái)鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動(dòng)作的選擇性由過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作具有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)來(lái)保證，有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)；本設(shè)計(jì)與電流速斷保護(hù)裝置共用兩組電流互感器，

21、采用二相二繼電器的不完全星形接線方式，選用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，來(lái)切除電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，其保護(hù)范圍為本線路全部和下段線路的一部分。</p><p>　　2.5.3 變壓器瓦斯保護(hù)</p><p>　　利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來(lái)判別變壓器內(nèi)部故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，電弧使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。故障輕微時(shí)，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體

22、上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)讓其作用于信號(hào)，稱為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護(hù)。</p><p>　　2.5.4 變壓器電流速斷保護(hù)</p><p>　　電流速斷保護(hù)裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)，由瞬動(dòng)的電流繼電器構(gòu)成。電源測(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)

23、，電流速斷保護(hù)為兩相式。采用兩相不完全星型接線。</p><p>　　它與瓦斯保護(hù)互相配合，可以保護(hù)變壓器內(nèi)部和電源測(cè)套管及引出線上全部故障。</p><p>　　2.5.5 變壓器的相間短路保護(hù)的后備保護(hù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)變壓器相間短路保護(hù)的后備保護(hù)采用過(guò)電流保護(hù)。它作為保護(hù)變壓器負(fù)荷側(cè)母線短路引起的變壓器過(guò)電流，這是主保護(hù)。同時(shí)作為變壓器差動(dòng)保護(hù)和饋

24、線保護(hù)的后備保護(hù)。對(duì)于變壓器的差動(dòng)保護(hù)來(lái)說(shuō)，是近后備保護(hù)；對(duì)于饋線保護(hù)來(lái)說(shuō)，是遠(yuǎn)后備。它安裝在電源側(cè)</p><p>　　2.5.6 變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)</p><p>　　在經(jīng)常有人值班的情況下，過(guò)負(fù)荷保護(hù)通常作用于信號(hào)。變壓器的過(guò)負(fù)荷電流，在大多數(shù)的情況下都是三相對(duì)稱的，因此過(guò)負(fù)荷保護(hù)只需要接入一相電流各側(cè)負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)同一時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號(hào)。在雙繞組降壓變壓器上，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝與

25、高壓側(cè)。</p><p>　　第三章 短路電流的計(jì)算</p><p>　　在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。</p><p>　　3.1 短路電流的原因</p&g

26、t;<p>　　發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。在大多數(shù)情況下，絕緣的破壞多數(shù)是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和未及時(shí)消除設(shè)備中的缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所致。</p><p>　　3.2 短路的類型</p><p>　　三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。除了上述各種短路以外，變壓器或電機(jī)還可能發(fā)生一相繞組相匝間或?qū)娱g短路等。

27、根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，最常見(jiàn)的事單相接地短路，約占故障總數(shù)的60%，兩相短路約占15%，兩相接地短路約占20%，三相短路約占5%。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)楫吘褂邪l(fā)生的可能，并且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行有著十分不利的影響。單相短路雖然機(jī)會(huì)多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數(shù)值，是單相短路電流最大可能值不超過(guò)三相短路電流的最大值。</p><p>　　3.3 短路電流的計(jì)算</p><p>

28、　　進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)收集相關(guān)的資料，如電力系統(tǒng)接線圖、運(yùn)行方式和各元件的技術(shù)參數(shù)等。然后繪制計(jì)算電路圖。然后再根據(jù)對(duì)短路點(diǎn)做出等值電路圖，利用網(wǎng)絡(luò)變化規(guī)則，將其逐步簡(jiǎn)化，求出短路回路總電抗。最后根據(jù)總電抗即可求出短路電流值。以下分別討論計(jì)算電路圖、等值電路圖和短路總電抗的確定。</p><p>　　10kV母線與10kV配電線路末端的短路電流差別較小，故只計(jì)算主變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)兩邊的短路電流即短路點(diǎn)

29、確定在主變壓器的高低壓兩側(cè)。</p><p>　　圖3.1 短路電流計(jì)算模型圖</p><p><b>　　1、短路等值電路圖</b></p><p>　　圖3.2 基本等值電路圖</p><p>　　圖3.3 最大運(yùn)行方式的等值電路圖</p><p>　　圖3.4 最小運(yùn)行方式的

30、等值電路圖</p><p><b>　　2、短路電流計(jì)算</b></p><p>　　設(shè)基準(zhǔn)容量為,基準(zhǔn)電壓,</p><p>　?。║高-中%+U高-底%-U中-底%）</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=10.75</b

31、></p><p>　?。║高-中%+U底-中%-U高-底%）</p><p><b>　　=-0.25</b></p><p><b>　　在最大運(yùn)行方式下：</b></p><p>　　主變型號(hào)：S11-5000/35 U%=7,I%=0.56 基準(zhǔn)容量為； 。</p>

32、<p>　　電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　　三繞組變壓器</b></p><p><b>　　線路</b></p><p>　　電力變壓器（雙線圈）S11-5000/35:</p><p><b>　　k-1短路時(shí):</b></p>

33、<p>　　三相短路周期分量的有效值</p><p>　　三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p><b>　　K-2點(diǎn)短路時(shí)：</b></p>

34、<p>　　三相短路周期分量的有效值</p><p>　　三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　表3.1 最大運(yùn)行方式下，三相短路，各點(diǎn)計(jì)算值</p>

35、<p>　　工作電源停用，備用電源時(shí)投入時(shí)查手冊(cè)得(根據(jù)上述方案比較中10KV架空線選LGJ-70)，查手冊(cè)得（網(wǎng)上查資料）：。</p><p><b>　　架空線路標(biāo)幺值</b></p><p><b>　　周期分量有效值</b></p><p>　　三相短路次暫態(tài)單流和穩(wěn)態(tài)電流</p><

36、p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p><b>　　最小運(yùn)行方式下：</b></p><p><b>　　K-1 短路時(shí)：</b></p><p>　　三相短路周期分量有效值</p><p>　　三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p>&l

37、t;p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p><b>　　兩相短路電流</b></p><p><b>　　三相短路的容量</b></p><p><b>　　K-2 點(diǎn)短路時(shí)</b></p><p><b>　　兩相周期分

38、量有效值</b></p><p>　　三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　表3.2 最小運(yùn)行方式下，三相短路，各點(diǎn)計(jì)算值</p><p>　

39、　新增短路點(diǎn)k-3計(jì)算：</p><p>　　為了方便10KV線路保護(hù)的整定計(jì)算，這里新增一個(gè)短路點(diǎn)k-3。K-3在-線路上最大配變二次側(cè)。</p><p>　　圖3.5在最大運(yùn)行方式下的等值電路圖</p><p>　　圖3.6 在最小運(yùn)行方式下的等值電路圖</p><p>　　最大配電變壓器的容量為1250KVA，它的阻抗標(biāo)幺值為；<

40、;/p><p>　　K-3短路時(shí)：在最大運(yùn)行方式下</p><p><b>　　53.6</b></p><p>　　兩相短路電流的周期分量：</p><p><b>　　在最小運(yùn)行方式下</b></p><p>　　兩相短路電流的周期分量：</p><p&g

41、t;　　K-3在最大/最小運(yùn)行方式下的三相短路電流值</p><p>　　第四章 主變壓器保護(hù)的整定計(jì)算</p><p>　　4.1 瓦斯保護(hù)的整定</p><p>　　輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值，一般保護(hù)繼電器氣體容積整定范圍為250～300，在這里選擇270（根據(jù)《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》[4] 1991年 能源部西北電力設(shè)計(jì)院編 P604）.氣體容積的整定

42、范圍是通過(guò)利用調(diào)節(jié)重錘的位置改變的。</p><p>　　重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作的油流速度整定范圍為0.6～1.5m/s根據(jù)《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》[5] 1991年 能源部西北電力設(shè)計(jì)院編 P605)，這里選擇0.9m/s.在整定油速時(shí)均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)。</p><p>　　瓦斯繼電器選擇-80型，其原理接線圖如下：</p><p>　　4.2 電流速

43、斷保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　（1）按躲過(guò)變壓器負(fù)荷側(cè)母線上K-2點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)的最大短路電流計(jì)算。即；</p><p>　　- 外部短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大三相短路電流。帶入數(shù)字計(jì)算得，</p><p><b>　　。</b></p><p>　　電流數(shù)據(jù)來(lái)自第三章短路電流計(jì)算在最大運(yùn)行方式下K-2短路點(diǎn)的發(fā)生三相短路

44、時(shí)短路電流為3.12KA。</p><p>　　由一次部分設(shè)計(jì)可知：在35KV側(cè)電流互感器的變比為100/5A，10KV側(cè)電流互感器的變比為300/5A。</p><p>　　（2）按躲過(guò)變壓器空載投入時(shí)的勵(lì)磁涌流計(jì)算，通常取其動(dòng)作電流大于3～5倍的變壓器額定電流，這里選擇倍數(shù)為4。</p><p><b>　　即=1.1KA。</b><

45、/p><p>　　取這兩種情況下的最大動(dòng)作電流值作為整定值，即電流速斷繼電器的整定值為4.056KA（一次側(cè)的整定值）。由一次部分設(shè)計(jì)可知：在35kV側(cè)電流互感器的變比為100/5A，10KV側(cè)電流互感器的變比為300/5A。</p><p><b>　　繼電器動(dòng)作電流值：</b></p><p>　　由于其繼電器是安裝在電源側(cè)，將所得的整定一次值

46、歸算到電源側(cè)。</p><p>　　選擇電流繼電器DL-25C，整定值為70A</p><p>　　靈敏度校驗(yàn)：；式中--系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，變壓器電源側(cè)引出端發(fā)生兩相金屬短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最小短路電流。-動(dòng)作電流值。帶入數(shù)據(jù)計(jì)算，將第三章短路電流計(jì)算中在最小運(yùn)行方式下K-1點(diǎn)的兩相短路電流歸算到K-2點(diǎn)。即2.55KA。按保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，靈敏系數(shù)不小于2。</p&g

47、t;<p>　　>2。靈敏度校驗(yàn)滿足要求。</p><p>　　4.3 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　保護(hù)裝置的動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器的最大負(fù)荷電流整定。即；式中-可靠系數(shù)，取1.2～1.3。本設(shè)計(jì)選擇1.2。-返回系數(shù)，取0.85。</p><p>　　根據(jù)一次部分設(shè)計(jì)的主接線方案可知，變電所只有一臺(tái)主變。所以變壓器最大負(fù)荷電

48、流按考慮負(fù)荷中電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流，即；式中-自啟動(dòng)系數(shù)，其值與負(fù)荷性質(zhì)及用戶與電源間的電氣距離有關(guān)，對(duì)于110KV降壓變電所的6～10KV側(cè)，=1.5～2.5；35KV側(cè)=1.5～2（根據(jù)《繼電保護(hù)原理》[3] 2004年第三版 劉學(xué)軍主編 中國(guó)電力出版社 P280）。這里=1.5。即</p><p><b>　?。ň鶠橐淮沃担?lt;/b></p><p&g

49、t;　　繼電器動(dòng)作電流值：過(guò)流保護(hù)電流互感器的接線形式是完全星型接線形式。</p><p>　　選擇電流繼電器DL-24C,電流整定值設(shè)為6A</p><p>　　靈敏度校驗(yàn)：；式中-系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，靈敏度校點(diǎn)發(fā)生兩相金屬短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最小兩相短路電流。</p><p>　　近后備保護(hù)，取變壓器低壓母線作為校驗(yàn)點(diǎn)，要求=1.5～2；作為遠(yuǎn)后護(hù)，取相鄰線

50、路末端為校驗(yàn)點(diǎn)，要求=1.2或>1.2。</p><p>　　按過(guò)電流保護(hù)作為近后備范進(jìn)行校驗(yàn)，靈敏系數(shù)不小于1.2。由此可知 =2.47KA（數(shù)據(jù)來(lái)自第三章短路電流的計(jì)算）。歸算到高壓側(cè)得： 即</p><p>　　,靈敏度滿足要求。 </p><p>　　4.4 變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　其動(dòng)作電流按躲過(guò)變

51、壓器額定電流來(lái)整定。動(dòng)作帶延時(shí)作用于信號(hào)。它的動(dòng)作電流 ；式中 ； 。 </p><p><b>　　（一次值）</b></p><p>　　延時(shí)時(shí)限t=10s,以躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。她不需要靈敏度的校驗(yàn)。</p><p>　　選擇時(shí)間繼電器DS-25,時(shí)間整定為10s。</p><p>　　第五章 10KV

52、側(cè)線路保護(hù)的整定計(jì)算</p><p>　　5.1 電流速斷保護(hù)的整定</p><p>　　由于10kV線路一般為保護(hù)的最末級(jí)，或最末級(jí)用戶變電所保護(hù)的上一級(jí)保護(hù)。所以，在整定計(jì)算中，定值計(jì)算偏重靈敏性，對(duì)有用戶變電所的線路，選擇性靠重合閘來(lái)保證。</p><p>　　5.1.1 瞬時(shí)電流速斷（電流Ⅰ段）整定計(jì)算</p><p>　　其

53、動(dòng)作電流在最大運(yùn)行方式下按躲按躲過(guò)線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。即 ；式中--可靠系數(shù)，考慮到短路電流計(jì)算與繼電器整定誤差以及一次短路電流中的非周期分量對(duì)保護(hù)的影響，當(dāng)采用DL-10型電磁型電流繼電器時(shí)取1.2～1.3，當(dāng)采用GL-10型感應(yīng)型電流繼電器時(shí)取1.5～1.6。這里選擇1.3.</p><p>　　--最大運(yùn)行方式下，最大配變二次側(cè)發(fā)生三相短路時(shí)，一次側(cè)暫態(tài)短路電流周期分量有效值，即=1.0

54、3KA</p><p><b>　　=1.3</b></p><p><b>　　繼電器動(dòng)作電流值：</b></p><p>　　選擇電流繼電器DL-25C,電流整定值設(shè)為25A</p><p>　　靈敏度校驗(yàn)：；式中 -系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，本線路發(fā)生兩相金屬短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最小兩相短路電流

55、。。</p><p><b>　　靈敏度滿足要求。</b></p><p><b>　　動(dòng)作時(shí)限為0s。</b></p><p>　　因此10KV線路保護(hù)只需要裝設(shè)無(wú)時(shí)限電流（電流Ⅰ段）速斷保護(hù)。</p><p>　　5.1.2 線路過(guò)電流（后備）保護(hù)整定計(jì)算</p><p&

56、gt;　　其動(dòng)作電流按躲過(guò)線路上最大的負(fù)荷電流來(lái)整定計(jì)算。即 =；式中—可靠系數(shù)，一般取1.15～1.25.這里取1.25進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　-返回系數(shù)，取0.85。-自啟動(dòng)系數(shù)，其值與負(fù)荷性質(zhì)及用戶與電源間的電氣距離有關(guān)，對(duì)于110KV降壓變電所的6～10KV側(cè)，=1.5～2.5；35KV側(cè)=1.5～2（根據(jù)《繼電保護(hù)原理》[3] 2004年第三版 劉學(xué)軍主編 中國(guó)電力出版社 P280）

57、。這里=1.5。。即</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　繼電器動(dòng)作電流值：</b></p><p>　　選擇電流繼電器DL-23C,電流整定值設(shè)為3A</p><p>　　靈敏度校驗(yàn)：；式中 -系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，相鄰線路末端發(fā)生兩相金屬短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最小

58、兩相短路電流。=0.86KA.</p><p>　　(數(shù)據(jù)來(lái)自第三章K-3點(diǎn)短路電流值)。</p><p>　　(做近后備保護(hù))，滿足要求。</p><p>　　使用變壓器的后備保護(hù)-過(guò)流保護(hù)作為線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。</p><p>　　動(dòng)作時(shí)限：=+ =2.5s+=3s</p><p>　　選取時(shí)間整定為3s的DS-2

59、2型時(shí)間繼電器。</p><p>　　5.2 降壓變電所的自動(dòng)裝置</p><p>　　針對(duì)架空線路的故障多系雷擊、鳥(niǎo)害、樹(shù)枝或其它飛行物等引起的瞬時(shí)性短路，其特點(diǎn)是當(dāng)線路斷路器跳閘而電壓消失后，隨著電弧的熄滅，短路即自行消除。若運(yùn)行人員試行強(qiáng)送，隨可以恢復(fù)供電，但速度較慢，用戶的大多設(shè)備（電動(dòng)機(jī)）已停運(yùn)，這樣就干擾破壞了設(shè)備的正常工作，因此本設(shè)計(jì)在10kV各出線上設(shè)置三相自動(dòng)重合閘

60、裝置（CHZ），即當(dāng)線路斷路器因事故跳閘后，立即使線路斷路器自動(dòng)再次重合閘，以減少因線路瞬時(shí)性短路故障停電所造成的損失。</p><p>　　針對(duì)變電所負(fù)荷性質(zhì)，縮短備用電源的切換時(shí)間，提高供電的不間斷性，保證人身設(shè)備的安全等。在設(shè)計(jì)時(shí)10KV母聯(lián)斷路器處裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置（BZT）。 </p><p>　　頻率是電能質(zhì)量的基本指標(biāo)之一,正常情況下,系統(tǒng)的頻率應(yīng)保持在50Hz，運(yùn)行頻

61、率和它的額定值見(jiàn)允許差值限制在0.5Hz內(nèi)，頻率降低會(huì)導(dǎo)致用電企業(yè)的機(jī)械生長(zhǎng)率下降，產(chǎn)品質(zhì)量降低，更為嚴(yán)重的是給電力系統(tǒng)工作帶來(lái)危害，而有功功率的缺額會(huì)導(dǎo)致頻率的降低，因此，為保證系統(tǒng)頻率恒定和重要用戶的生產(chǎn)穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)10kV出線設(shè)置自動(dòng)頻率減負(fù)荷裝置（ZPJH），按負(fù)荷的重要性順序切除。</p><p><b>　　繼電器設(shè)備型號(hào)表</b></p><p>　　第