中間變電所線(xiàn)路,主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)

1、第1章前言1.1題目來(lái)源生產(chǎn)/社會(huì)實(shí)際中間變電所線(xiàn)路、主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)任務(wù)旨在體現(xiàn)自己對(duì)本專(zhuān)業(yè)各科知識(shí)的掌握程度，培養(yǎng)自己對(duì)本專(zhuān)業(yè)各科知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力，同時(shí)檢驗(yàn)本專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)四年以來(lái)的學(xué)習(xí)結(jié)果,是畢業(yè)前的一次綜合性訓(xùn)練，是對(duì)在大學(xué)幾年所學(xué)知識(shí)的全面檢查。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，既有助于提高自己綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，同時(shí)也有助于以后在工作崗位能很快的適應(yīng)工作環(huán)境。110kV變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，變電所的保護(hù)設(shè)計(jì)是對(duì)該變電所二次設(shè)備的配置及整定，關(guān)系到其主要一次設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，從而間接影響該變

2、電站的配，送電水平，保證對(duì)用戶(hù)和電網(wǎng)的可靠供電。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)近年來(lái)，隨著電網(wǎng)運(yùn)行水平的提高，各級(jí)調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時(shí)掌握電網(wǎng)及變電站的運(yùn)行情況，提高變電站的可控性，進(jìn)而要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制，操作，反事故措施等，即采用無(wú)人值班的管理模式，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運(yùn)行的可靠性。另一方面，當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用，已改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，為簡(jiǎn)化系統(tǒng)，信息共享，減少電纜，減少占地面積，降低造價(jià)等方面已改變了變電站運(yùn)行的面貌。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，電壓越來(lái)越高，電網(wǎng)調(diào)度、安全可靠供電要求以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和管理水平都形

3、成了一種新的格局。利用微機(jī)實(shí)施監(jiān)控取代常規(guī)的控制保護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)變電所的綜合自動(dòng)化，進(jìn)而施行無(wú)人值班，已成為各級(jí)電力部門(mén)的共識(shí)。根據(jù)國(guó)家電力公司對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則的總體要求，電網(wǎng)建設(shè)與改造要同調(diào)度自動(dòng)化、配電自動(dòng)化、變電所無(wú)人值班、無(wú)功優(yōu)化結(jié)合起來(lái)，以逐步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化。變電所綜合自動(dòng)化已成為當(dāng)前變電所設(shè)計(jì)應(yīng)用中的熱門(mén)課題和發(fā)展的必然趨勢(shì)。當(dāng)今世界各方面因素正沖擊著全球電力工業(yè)，在國(guó)外變電所技術(shù)有十分劇烈的競(jìng)爭(zhēng)，而世界范圍內(nèi)的變電所都采用了新技術(shù); 其次，不同的環(huán)境要求給所有的電力供應(yīng)商增加了額外的責(zé)任，使電力自動(dòng)化設(shè)備尤其是高壓大功率變電站的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)空間大大拓展。另外高壓變電所的最終

4、用戶(hù)對(duì)變電站的安全，可靠節(jié)能、環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈，迫使其上游提供者尤其是系統(tǒng)集成商更加重視地區(qū)性電能分配技術(shù)方面的需要，所以變電所在世界上飛速的發(fā)展，從而要求我國(guó)變電技術(shù)上也要加入世界先進(jìn)的變電技術(shù)行業(yè)?？傮w上來(lái)說(shuō)，我國(guó)變電所主攻方向是老設(shè)備向新型設(shè)備轉(zhuǎn)變，有人值班向無(wú)人值班變電所轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流輸出轉(zhuǎn)變，國(guó)外主要是交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變。技術(shù)要求和解決思路.1技術(shù)要求(1) 變壓器容量的選擇(2) 三相短路和不對(duì)稱(chēng)短路電流的計(jì)算(3) 主變壓器保護(hù)的配置、計(jì)算(4) 各電壓等級(jí)線(xiàn)路的保護(hù)配置(5) 主變壓器保護(hù)圖需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題是短路計(jì)算及主變壓器保護(hù)的配置，計(jì)算。.2 解決思路首先

5、根據(jù)任務(wù)書(shū)上所給系統(tǒng)與線(xiàn)路及所有負(fù)荷的參數(shù)，選主變?nèi)萘?。然后，根?jù)三相短路及不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，確定主變壓器保護(hù)的配置，從而完成110kV中間變電站和主變保護(hù)的設(shè)計(jì)。準(zhǔn)備采取的措施：本次110kV變電站的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)四年的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)，在已有專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，了解了當(dāng)前我國(guó)變電站技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨向，按照現(xiàn)代電力系統(tǒng)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分、電氣二次部分、電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)上冊(cè)、下冊(cè)、變電所技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程規(guī)范應(yīng)用手冊(cè)要求，確定一個(gè)110kV變電站線(xiàn)路和主變保護(hù)設(shè)計(jì)。工作條件和解決辦法：一臺(tái)計(jì)算機(jī), windowsXP系統(tǒng)，Auto CAD繪圖軟件。第2章 主變壓器的選擇在

6、發(fā)電廠(chǎng)和變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶(hù)輸送功率的變壓器，稱(chēng)為主變壓器。主變壓器的容量的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線(xiàn)回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。如果變壓器容量選擇過(guò)大，不僅增加投資，增加占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過(guò)小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者滿(mǎn)足不了變電站負(fù)荷的需要。這在技術(shù)上是不合理的，為此，在選擇變電站主變壓器時(shí)，應(yīng)遵循以下原則。變電站主變壓器容量一般應(yīng)按510年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)重要

7、變電站，需考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿(mǎn)足類(lèi)及類(lèi)負(fù)荷的供電（1）；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿(mǎn)足全部負(fù)荷的7080（2）。故110KV側(cè)總?cè)萘繛?；其中，分別為110KV,35KV,10KV側(cè)的平均功率因數(shù)，且，分別表示110KV,35KV,10KV側(cè)的最大負(fù)荷，且，未知待求。求得=60.71MVA；該變電站為中間變電站，35KV側(cè)重要負(fù)荷占70，視為重要變電站。故其應(yīng)滿(mǎn)足當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，滿(mǎn)足類(lèi)及類(lèi)負(fù)荷的供電。類(lèi)及類(lèi)負(fù)荷S=70%；該變電站有兩臺(tái)主變，故選擇每臺(tái)容量為；選擇主變

8、壓器型式時(shí)應(yīng)考慮以下問(wèn)題。2.相數(shù)容量為300MVA及以下機(jī)組單元接線(xiàn)的主變壓器和330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。繞組數(shù)和結(jié)構(gòu)電力變壓器按其每相的繞組數(shù)分為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。該中間變電所有三個(gè)電壓等級(jí)，即110/35/10KV,故選用三繞組變壓器，三繞組變壓器根據(jù)三個(gè)繞組布置方式的不同，分為升壓變壓器和降壓變壓器。升壓變壓器用于功率流向由低壓繞組傳送到高壓電網(wǎng)和中壓電網(wǎng)，用于發(fā)電廠(chǎng)主變壓器；降壓變壓器用于

9、功率流向由高壓傳送到中壓和低壓，常用于變電所主變壓器。繞組聯(lián)結(jié)組號(hào)變壓器三相繞組的聯(lián)結(jié)組號(hào)必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組聯(lián)結(jié)方式只有星形“Y”和三角形“d”兩種。因此變壓器三相繞組的聯(lián)結(jié)方式應(yīng)根據(jù)具體工程來(lái)確定。在發(fā)電廠(chǎng)和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制3次諧波對(duì)電源的影響等因素，三繞組主變壓器聯(lián)結(jié)組號(hào)一般都選用YNd11常規(guī)接線(xiàn)。阻抗和調(diào)壓方式變壓器阻抗實(shí)質(zhì)是繞組之間的漏抗，當(dāng)變壓器的電壓比、型式、結(jié)構(gòu)和材料確定之后，其阻抗大小一般和變壓器容量關(guān)系不大，對(duì)于三繞組普通型和自耦型變壓器各側(cè)阻抗，按用途即升壓型或降壓型確定。110KV及以下變壓器應(yīng)

10、至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。冷卻方式油浸式電力變壓器的冷卻方式隨其型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。容量在MVA及以上的大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。綜上所述，由原始條件選擇的主變壓器型號(hào)為SFSZ-31500/110.該設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)表如下：表格 1 主變壓器參數(shù)型號(hào)電壓接線(xiàn)方式損耗（KW）空載電流（%）短路電壓（%）SFSZ11-31500/110高110±8×1.25%中低11YNyn0d11空載負(fù)載175高-中高-低1718中-低第3章 短路計(jì)算3.1短路的原因、類(lèi)型及后果短路

11、是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。產(chǎn)生短路的原因很多，主要有如下幾個(gè)方面：（1）元件損壞，例如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶來(lái)的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等；（2）氣象條件惡化，例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線(xiàn)路由于大風(fēng)或?qū)Ь€(xiàn)覆冰引起的電桿倒塌等；（3）違規(guī)操作，例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線(xiàn)路或設(shè)備檢修后未拆除接地線(xiàn)就加上電壓等；（4）其他，例如挖溝損傷電纜，鳥(niǎo)獸跨接在裸露的載流部分等。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相短路接地和單相接地短路。三相短路也稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)

12、一樣仍處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。其他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱(chēng)短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類(lèi)型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少，三相短路雖然很少發(fā)生，但情況較嚴(yán)重，應(yīng)給予足夠的重視。而且，從短路計(jì)算方法來(lái)看，一切不對(duì)稱(chēng)短路的計(jì)算，在采用對(duì)稱(chēng)分量法后，都?xì)w結(jié)為對(duì)稱(chēng)短路的計(jì)算。隨著短路類(lèi)型、發(fā)生地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的不同，短路的后果可能只破壞局部地區(qū)的正常供電，也可能威脅整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。短路的危險(xiǎn)后果一般有以下的幾個(gè)方面：（1） 短路故障使短路點(diǎn)附近的支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，可能使導(dǎo)體和它們的支架遭到破壞。（2） 短路

13、電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，設(shè)備可能過(guò)熱以致?lián)p壞。（3） 短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降，對(duì)用戶(hù)影響很大。系統(tǒng)中最主要的電力負(fù)荷是異步電動(dòng)機(jī)，它的電磁轉(zhuǎn)矩同端電壓的平方成正比，電壓下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩顯著減小，轉(zhuǎn)速隨之下降。當(dāng)電壓大幅度下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)甚至可能停轉(zhuǎn)，造成產(chǎn)品報(bào)廢，設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，并列運(yùn)行的發(fā)電廠(chǎng)可能失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大面積停電，這是短路故障的最嚴(yán)重后果。（4） 發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，不平衡電流能產(chǎn)生足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)，這對(duì)于架設(shè)在高壓電力線(xiàn)路附近的通訊線(xiàn)路或鐵道訊號(hào)系統(tǒng)等會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在電

14、力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，短路計(jì)算是解決一系列技術(shù)問(wèn)題所不可缺少的基本計(jì)算，這些問(wèn)題主要有：（1） 選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備。這里包括計(jì)算沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的點(diǎn)動(dòng)力穩(wěn)定度；計(jì)算若干時(shí)刻的短路電流周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計(jì)算指定時(shí)刻的短路電流有效值以校驗(yàn)斷路器的斷流能力等。（2） 為了合理地配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)，必須對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。在這些計(jì)算中不但要知道故障支路中的電流值，還必須知道電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時(shí)還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)的電壓值。（3） 在設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠(chǎng)和電力系統(tǒng)電氣主接線(xiàn)時(shí)，確定是否需要采取限制短路電流的措

15、施等，都要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（4） 進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶(hù)工作的影響等，也包含有一部分短路計(jì)算的內(nèi)容。3.3 制定系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算圖1 變壓器等值網(wǎng)絡(luò)圖選取，計(jì)算各元件參數(shù)的標(biāo)幺值；變壓器：已知 得= = =0; =將計(jì)算結(jié)果注于圖中。-基準(zhǔn)容量；-基準(zhǔn)電壓；-平均額定電壓；-主變壓器110KV側(cè)空載電壓百分比；-主變壓器35KV側(cè)空載電壓百分比；-主變壓器10KV側(cè)空載電壓百分比；-主變壓器110KV側(cè)等值電抗的標(biāo)幺值；-主變壓器35KV側(cè)等值電抗的標(biāo)幺值；-主變壓器10KV側(cè)等值電抗的標(biāo)幺值；.2最大外部短路電流最大運(yùn)行方式下，短路電流最大，即最大外部電流

16、指當(dāng)系統(tǒng)電抗取最小時(shí)，各短路點(diǎn)取得的最大短路電流（考慮一回?cái)嗑€(xiàn)時(shí)的最大短路電流）。圖2 最大運(yùn)行方式下短路等值計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖1）110KV側(cè)母線(xiàn)三相短路及兩相短路的計(jì)算=0.0416;2)35KV側(cè)母線(xiàn)三相短路及兩相短路的計(jì)算（考慮一臺(tái)主變故障停運(yùn)）=3)10KV側(cè)母線(xiàn)三相短路及兩相短路的計(jì)算（考慮一臺(tái)主變故障停運(yùn)）=.3最小外部短路電流最小運(yùn)行方式下，短路電流最小，即最小外部電流指當(dāng)系統(tǒng)電抗取最大取大者）時(shí)，各短路點(diǎn)取得的最小短路電流（考慮一回?cái)嗑€(xiàn)時(shí)的最小短路電流）。圖3 最小運(yùn)行方式下短路計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)圖1）110KV側(cè)母線(xiàn)三相短路及兩相短路的計(jì)算=0.165；2)35KV側(cè)母線(xiàn)三相短路及兩相短

17、路的計(jì)算（考慮一臺(tái)主變故障停運(yùn)）=3)10KV側(cè)母線(xiàn)三相短路及兩相短路的計(jì)算（考慮一臺(tái)主變故障停運(yùn)）4)110KV側(cè)出口單相接地短路電流的計(jì)算1.畫(huà)出該側(cè)各序等值網(wǎng)絡(luò)圖（考慮一回?cái)嗑€(xiàn)的情況）圖4 正序網(wǎng)絡(luò)圖圖5 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖圖6 零序網(wǎng)絡(luò)圖+)=;=35）10KV側(cè)單相接地短路電流1.畫(huà)出該側(cè)各序等值網(wǎng)絡(luò)圖（考慮一回?cái)嗑€(xiàn)的情況）圖7 正序網(wǎng)絡(luò)圖圖8 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖圖9 零序網(wǎng)絡(luò)圖+)=;=36)110KV側(cè)兩相短路接地時(shí)的短路電流的計(jì)算1.畫(huà)出該側(cè)各序等值網(wǎng)絡(luò)圖（考慮一回?cái)嗑€(xiàn)的情況），見(jiàn)圖4，圖5，圖6。/)=7)10KV側(cè)兩相短路接地時(shí)的短路電流的計(jì)算1.畫(huà)出該側(cè)各序等值網(wǎng)絡(luò)圖（考慮一回?cái)嗑€(xiàn)的情況

18、），見(jiàn)圖7，圖8，圖9。/)=0.-系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值；-系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的零序電抗標(biāo)幺值；-系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的正序電抗標(biāo)幺值；-系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的負(fù)序電抗標(biāo)幺值；-三相短路電流標(biāo)幺值；-短路點(diǎn)的正序短路電流標(biāo)幺值；-短路點(diǎn)的負(fù)序短路電流標(biāo)幺值；-短路點(diǎn)的零序短路電流標(biāo)幺值；-短路點(diǎn)的正序短路電流有名值；-短路點(diǎn)的負(fù)序短路電流有名值；-短路點(diǎn)的零序短路電流有名值；各類(lèi)短路情況短路電流結(jié)果列于表2中：表格 2 最大運(yùn)行方式下的短路計(jì)算表格3最小運(yùn)行方式下的短路電流計(jì)算第4章 主變壓器保護(hù)現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會(huì)較少，但在實(shí)際運(yùn)行中，仍有可能發(fā)生各種類(lèi)型故障和異常運(yùn)行，為了保證電力系統(tǒng)

19、安全連續(xù)地運(yùn)行，并將故障和異常運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量大小、電壓等級(jí)等因素裝設(shè)必要的、動(dòng)作可靠性高的繼電保護(hù)裝置。變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置：容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)宜動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。對(duì)于高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器的線(xiàn)路-變壓器組，未采取使瓦斯保護(hù)能切除變壓器內(nèi)部故障的技術(shù)措施時(shí)，瓦斯保護(hù)可僅動(dòng)作于信號(hào)。對(duì)于容量為400KVA及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。反應(yīng)變壓器繞組和引出線(xiàn)的相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保

20、護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線(xiàn)的接地短路以及繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。容量為6300KVA以下并列運(yùn)行的變壓器以及10000KVA以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時(shí)限大于時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量為6300KVA及以上、廠(chǎng)用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器、10000KVA及以上、廠(chǎng)用工作變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器、以及2000KVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)高壓側(cè)電壓為330KV及以上的變壓器，可裝設(shè)雙重差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，變壓器應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間沒(méi)有斷路器時(shí)，100MV及以下

21、的發(fā)電機(jī)，可只裝設(shè)發(fā)電機(jī)變壓器組共用的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。100MV以上的發(fā)電機(jī)，除發(fā)電機(jī)變壓器組共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)外，發(fā)電機(jī)還應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于200MV及以上的輪發(fā)電機(jī)，為提高快速性，在機(jī)端還宜增設(shè)復(fù)合電流速斷保護(hù)，或在變壓器上設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，即采用雙重快速保護(hù)方式。如果變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)對(duì)單相接地短路靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)。后備保護(hù)對(duì)于由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，可采用下列保護(hù)作為后備保護(hù)。（1） 過(guò)電流保護(hù)，宜用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷。（2） 復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線(xiàn)電壓）起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)

22、變壓器及過(guò)電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。（3） 負(fù)序電流保護(hù)和單相式低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，可用于63000KVA及以上的升壓變壓器。（4） 對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用上述（2）、（3）保護(hù)不能滿(mǎn)足靈敏性和選擇性要求的時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。上述各項(xiàng)保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)于400KVA及以上的變壓器，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(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過(guò)負(fù)荷的情況。過(guò)負(fù)荷應(yīng)接于一相電流上，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。在無(wú)經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或

23、斷開(kāi)部分負(fù)荷。變壓器瓦斯保護(hù)裝置及整定瓦斯繼電器的類(lèi)型瓦斯繼電器又稱(chēng)氣體繼電器。瓦斯繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中，油箱內(nèi)的氣體通過(guò)瓦斯繼電器流向油枕。以往使用的浮筒式瓦斯繼電器，由于浮筒的密封性不良而經(jīng)常漏油，抗震性能差，常常造成瓦斯繼電器誤動(dòng)作。目前，國(guó)內(nèi)采用的瓦斯繼電器有浮筒擋板式和開(kāi)口杯擋板式兩種型式，均有兩對(duì)觸點(diǎn)引出，可以并聯(lián)使用。瓦斯保護(hù)裝置接線(xiàn)由信號(hào)回路和跳閘回路組成。變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，繼電器觸點(diǎn)閉合，發(fā)出瞬時(shí)“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，強(qiáng)烈的油流沖擊擋板，繼電器觸點(diǎn)閉合，發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖，跳開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。因重瓦

24、斯繼電器觸點(diǎn)有可能瞬時(shí)接通，故跳閘回路中一般要加自保持回路。變壓器嚴(yán)重漏油使油面降低時(shí)，繼電器動(dòng)作，同樣發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。瓦斯保護(hù)的整定(1)一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為250300，變壓器容量在10000KVA以上時(shí)，一般正常整定值為250，氣體容量整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來(lái)改變的。(2)重瓦斯保護(hù)油流速度的整定重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的油流速度整定范圍為，在整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，管中油流速度整定為1時(shí)，保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障時(shí)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，在導(dǎo)油管中油流速度約為。因此，為了防止穿越性故障時(shí)

25、瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，可將油流速度整定在1左右。變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，理想情況下，流入差動(dòng)繼電器的電流等于零。但實(shí)際上由于變壓器的勵(lì)磁電流，接線(xiàn)方式和電流互感器誤差等因素的影響，繼電器中有不平衡電流流過(guò)。由于這些特殊因素的影響，變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)的大。因此，變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題之一是采取各種措施避越不平衡電流的影響。在滿(mǎn)足選擇性的條件下，還要保證在內(nèi)部故障時(shí)有足夠的靈敏系數(shù)和速動(dòng)性。按照避越勵(lì)磁涌流方法的不同，變壓器差動(dòng)繼電器可按不同的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用有以下幾種類(lèi)型繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)：（1） 帶短路線(xiàn)匝的B

26、CH-2型差動(dòng)繼電器；（2） 帶磁制動(dòng)特性的BCH-1型差動(dòng)繼電器；（3） 多側(cè)磁制動(dòng)特性的BCH-4型差動(dòng)繼電器；（4） 鑒別涌流間斷角的差動(dòng)繼電器；（5） 二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。此外，有些單位還研制了高次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。由BCH-2型繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)BCH-2型差動(dòng)繼電器是具有帶短路線(xiàn)匝的速飽和變流器，它能可靠地躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流及保護(hù)區(qū)外故障時(shí)的不平衡電流，可以用作雙繞組及三繞組變壓器的差動(dòng)保護(hù)。由BCH-1型繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)BCH-1型帶制動(dòng)特性的助磁式差動(dòng)繼電器，用于構(gòu)成雙繞組及三繞組變壓器的差動(dòng)保護(hù)，由于具有一個(gè)制動(dòng)線(xiàn)圈，因而在避越外部故障不平衡電流的性能方面優(yōu)于

27、BCH-2型繼電器，但避越勵(lì)磁涌流的性能則不如BCH-2型繼電器。BCH-1型差動(dòng)繼電器多用于以下保護(hù)中：（1） 帶有載調(diào)壓裝置的變壓器的差動(dòng)保護(hù)；（2） 多側(cè)電源的三繞組變壓器的差動(dòng)保護(hù)；（3） 同一電壓側(cè)經(jīng)過(guò)兩個(gè)斷路器接到系統(tǒng)的變壓器（如高壓側(cè)為內(nèi)橋接線(xiàn)或多角形接線(xiàn)）的差動(dòng)保護(hù)。由BCH-4型繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)BCH-4型差動(dòng)繼電器用直流助磁原理降低了速飽和變流器傳變勵(lì)磁涌流的性能，可有效地防止變壓器勵(lì)磁涌流造成的保護(hù)誤動(dòng)作。同時(shí)，應(yīng)用交流磁制動(dòng)原理可有效的防止變壓器外部故障時(shí)，由不平衡電流造成的誤動(dòng)作。BCH-4型繼電器有四個(gè)制動(dòng)線(xiàn)圈，主要用于多側(cè)電源、多繞組的變壓器保護(hù)上。如欲采用B

28、CH-1型繼電器，但由于其動(dòng)作電流的整定值要避越?jīng)]有制動(dòng)作用側(cè)外部故障時(shí)的最大不平衡電流，致使在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，保護(hù)的靈敏系數(shù)有可能不夠，此時(shí)，則需換用BCH-4型差動(dòng)繼電器。由于BCH-4型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算比較復(fù)雜，整定也較麻煩，因此目前應(yīng)用較少。鑒別涌流間斷角差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)根據(jù)理論分析和實(shí)際測(cè)量的結(jié)果可知，當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，非周期分量迅速衰減后，流入保護(hù)的電流是正弦波形；而當(dāng)變壓器空載投入或切除外部故障后電壓恢復(fù)時(shí)，流入保護(hù)煩人勵(lì)磁涌流波形在最初時(shí)間內(nèi)完全偏于時(shí)間軸的一側(cè)，因而在兩個(gè)波之間出現(xiàn)間斷角。利用鑒定這兩種波形間斷角的原理構(gòu)成的繼電器具有良好的避越

29、勵(lì)磁涌流的功能。4.3.5 二次諧波制動(dòng)帶比率制動(dòng)特性的變壓器差動(dòng)保護(hù)根據(jù)對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流的諧波分析，勵(lì)磁涌流中含有很大比例的2次諧波分量，而在變壓器內(nèi)部故障電流中，2次諧波的比例很小，因此，利用2次諧波制動(dòng)原理為判據(jù)的差動(dòng)繼電器具有防止涌流的功能。為了避越正常運(yùn)行和外部故障時(shí)穿越短路電流的影響，該繼電器還有比率制動(dòng)回路。為了防止在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，由于短路電流過(guò)大而在電流互感器或電抗互感器飽和時(shí)差動(dòng)繼電器可能出現(xiàn)拒動(dòng)，在繼電器中加裝了差動(dòng)速斷元件，其動(dòng)作電流為額定電流的815倍。2次諧波制動(dòng)的整流型差動(dòng)繼電器，在繼電器內(nèi)部沒(méi)有設(shè)置平衡線(xiàn)圈或平衡抽頭時(shí)，由各側(cè)電流互感器變比不一致造成的二次不平

30、衡電流，是通過(guò)制造廠(chǎng)供給的專(zhuān)用自耦變流器進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?。?duì)于2次諧波制動(dòng)的晶體管型差動(dòng)繼電器，電流互感器2次側(cè)的不平衡電流的平衡方式各種產(chǎn)品不盡一致，可參照各制造廠(chǎng)產(chǎn)品樣本。變壓器相間后備保護(hù)配置原則及接線(xiàn)設(shè)計(jì)原則（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(mǎn)足遠(yuǎn)后備而使接線(xiàn)大為復(fù)雜化時(shí)，允許縮短對(duì)相鄰線(xiàn)路的后備保護(hù)范圍。（2）變壓器后備保護(hù)對(duì)各側(cè)母線(xiàn)上的三相短路應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。（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。（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。多繞組變壓器外部相間短路的保護(hù)，可按下述原則簡(jiǎn)化：1） 除主電源側(cè)外，其他

31、各側(cè)保護(hù)可僅作為本側(cè)相鄰母線(xiàn)和線(xiàn)路的后備保護(hù)。2）保護(hù)裝置對(duì)各側(cè)母線(xiàn)的各類(lèi)短路應(yīng)符合靈敏性要求，保護(hù)裝置作為相鄰線(xiàn)路的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)可適當(dāng)降低對(duì)保護(hù)靈敏性的要求。多繞組變壓器后備保護(hù)的配置應(yīng)考慮各側(cè)保護(hù)均有分別斷開(kāi)的可能性。但允許不考慮在很少出現(xiàn)的主電源側(cè)斷路器斷開(kāi)的運(yùn)行方式下，變壓器主保護(hù)拒絕動(dòng)作的情況。復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)中壓側(cè)及低壓側(cè)均無(wú)電源的三繞組變壓器的保護(hù)裝于電源側(cè)和低壓側(cè)。低壓側(cè)作為外部短路后備，以較短時(shí)限斷開(kāi)該側(cè)斷路器；電源側(cè)保護(hù)作為變壓器內(nèi)部故障及中壓側(cè)外部短路的后備，帶兩段時(shí)限，以第一段時(shí)限(大于低壓側(cè))斷開(kāi)中壓側(cè)斷路器，以第二段時(shí)限斷開(kāi)全部斷路器。（2）阻抗保護(hù)對(duì)于三繞

32、組變壓器及自耦變壓器阻抗保護(hù)裝于變壓器的高壓側(cè)和中壓側(cè)。裝于高壓側(cè)的阻抗保護(hù)采用帶偏移特性的方向阻抗繼電器，其方向指向變壓器，作為變壓器高壓側(cè)和中壓側(cè)的繞組和引線(xiàn)及中壓側(cè)母線(xiàn)相間短路故障的后備保護(hù)。并利用阻抗繼電器的偏移部分作為本側(cè)母線(xiàn)故障的后備保護(hù)。阻抗保護(hù)設(shè)二段時(shí)限，第一段時(shí)限采用比中壓側(cè)線(xiàn)路距離保護(hù)第一段大一個(gè)時(shí)間階段跳開(kāi)中壓側(cè)斷路器；第二段時(shí)限至總出口中間繼電器，跳開(kāi)各側(cè)斷路器。中壓側(cè)阻抗保護(hù)采用帶偏移特性的方向阻抗繼電器，其方向指向變壓器，作為變壓器中壓側(cè)和高壓側(cè)繞組、引線(xiàn)并包括高壓側(cè)母線(xiàn)相間短路的后備保護(hù)。并利用阻抗繼電器的偏移部分作為本側(cè)母線(xiàn)故障的后備保護(hù)。保護(hù)設(shè)二段時(shí)限，第一段

33、時(shí)限比高壓側(cè)線(xiàn)路距離保護(hù)第一段大一個(gè)時(shí)間階段，保護(hù)動(dòng)作后跳開(kāi)相鄰側(cè)斷路器；第二段時(shí)限至出口中間繼電器，動(dòng)作于各側(cè)斷路器跳閘。變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)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)情況下都是三相對(duì)稱(chēng)的，因此，過(guò)負(fù)荷保護(hù)只需接入一相電流，各側(cè)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)過(guò)同一時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號(hào)。所選保護(hù)的安裝地點(diǎn)要能夠反應(yīng)變壓器所有繞組的過(guò)負(fù)荷情況，具體配置原則如下：對(duì)降壓變壓器（1） 在雙繞組降壓變壓器上，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝于高壓側(cè)。（2） 單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，當(dāng)三側(cè)繞組容量相同時(shí)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)僅裝在電源側(cè)。當(dāng)三繞組容量不相同時(shí)，則在電源側(cè)和容量較小的繞組側(cè)裝設(shè)過(guò)

34、負(fù)荷保護(hù)，變壓器保護(hù)整定計(jì)算由配置原則在該中間變電站的主變壓器上，裝設(shè)如下保護(hù)：（1） 瓦斯保護(hù)（2） 差動(dòng)保護(hù)（3） 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，裝于高壓側(cè)和低壓側(cè)。（4） 過(guò)負(fù)荷保護(hù)，裝于高壓側(cè)。下面對(duì)上述幾種保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。.1縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算BCH-2型繼電器靈敏度不滿(mǎn)足要求，采用BCH-1型繼電器，其整定計(jì)算如下：計(jì)算用的額定數(shù)據(jù)見(jiàn)表4表格 4 變壓器差動(dòng)保護(hù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果名稱(chēng)各側(cè)數(shù)據(jù)額定電壓（KV）11011額定電流（A）=165=473=1650電流互感器的接線(xiàn)方式Ddy電流互感器一次電流計(jì)算值1650選用電流互感器變比電流互感器二次額定電流（A）短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖圖10電

35、氣主接線(xiàn)圖圖11最大短路電流 圖12最小短路電流（3）確定制動(dòng)線(xiàn)圈的接入方式：將制動(dòng)線(xiàn)圈接在側(cè)電流互感器的循環(huán)電流回路臂內(nèi)。因?yàn)樵谠搨?cè)發(fā)生外部短路時(shí)，流過(guò)變壓器的穿越性短路電流為最大。（4）確定保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流1）躲過(guò)11KV側(cè)外部短路時(shí)的最大不平衡電流，按下式計(jì)算 =1.3(1+0.05)KA=286A;-可靠系數(shù)，取1.3；-電流互感器的同型系數(shù)，取1；-電流互感器的相對(duì)誤差，取0.1；-變壓器高壓側(cè)由于調(diào)壓改變分接頭引起的相對(duì)誤差，一般采取調(diào)壓范圍的一般；-整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差；2)躲過(guò)勵(lì)磁涌流，按下式計(jì)算-變壓器高壓側(cè)的額定電流；(5)差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流和差動(dòng)線(xiàn)

36、圈匝數(shù)按下式計(jì)算 =8.23A;差動(dòng)線(xiàn)圈匝數(shù)繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流-高壓側(cè)電流互感器的一次側(cè)額定電流；-高壓側(cè)電流互感器的二次側(cè)額定電流；整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差按下式計(jì)算(8)制動(dòng)系數(shù)按躲過(guò)35KV側(cè)外部短路的最大不平衡電流選擇，按下式計(jì)算(1(9)制動(dòng)線(xiàn)圈匝數(shù)按下式計(jì)算選用(10)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏系數(shù)：1）在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，11KV側(cè)出口處發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置靈敏度最低，按下式計(jì)算：= 由于11KV側(cè)發(fā)生故障時(shí)，制動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)沒(méi)有短路電流流過(guò)，因此，只計(jì)及負(fù)荷電流的制動(dòng)作用。制動(dòng)安匝的計(jì)算值為由BCH-1型差動(dòng)繼電器制動(dòng)特性曲線(xiàn)，求出當(dāng)，相應(yīng)的動(dòng)作安匝AW_dz=65At,按

37、下式圖13BCH-1型繼電器制動(dòng)特性曲線(xiàn)2)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，110KV出口發(fā)生單相接地短路時(shí)，按下式計(jì)算= 相應(yīng)的制動(dòng)安匝為查圖計(jì)算曲線(xiàn)得;計(jì)算表明，有制動(dòng)作用，能滿(mǎn)足靈敏系數(shù)的要求。.2相間后備保護(hù)的整定計(jì)算復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)（1）110KV側(cè)的過(guò)電流保護(hù)1）保護(hù)動(dòng)作電流165=232.94A;-110KV側(cè)額定電流；-可靠系數(shù)，采用；-返回系數(shù)，采用；繼電器動(dòng)作電流=2)負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作電壓按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定-額定相間電壓；3）接在相間的低電壓繼電器動(dòng)作電壓按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的條件整定，此外還應(yīng)躲過(guò)失去勵(lì)磁時(shí)的非同步運(yùn)行方式時(shí)的電壓降繼電器動(dòng)作電壓=式中-電壓互

38、感器變比；4）靈敏系數(shù)按后備保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)：電流元件式中-后備保護(hù)范圍末端金屬性不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，通過(guò)電流繼電器的最小穩(wěn)態(tài)短路電流；負(fù)序電壓元件=式中-后備保護(hù)范圍末端金屬性不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最小負(fù)序電壓；相間電壓元件式中-后備保護(hù)范圍末端金屬性三相短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大相間電壓；（1）10KV側(cè)的過(guò)電流保護(hù)1）保護(hù)動(dòng)作電流1650=2329.4A;-110KV側(cè)額定電流；-可靠系數(shù)，采用；-返回系數(shù)，采用；繼電器動(dòng)作電流=2)負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作電壓按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定-額定相間電壓；3）接在相間的低電壓繼電器動(dòng)作電壓按躲過(guò)變壓器非同步運(yùn)行方式時(shí)的電壓降繼電器動(dòng)作電

39、壓=式中-電壓互感器變比；4）靈敏系數(shù)按后備保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)：電流元件=式中-后備保護(hù)范圍末端金屬性不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，通過(guò)電流繼電器的最小穩(wěn)態(tài)短路電流；負(fù)序電壓元件=23式中-后備保護(hù)范圍末端金屬性不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最小負(fù)序電壓；相間電壓元件=式中-后備保護(hù)范圍末端金屬性三相短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大相間電壓；過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流，按避越額定電流整定=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；第5章各電壓等級(jí)線(xiàn)路保護(hù)配置線(xiàn)路保護(hù)主要包括以下保護(hù)：主保護(hù)：反映整個(gè)保護(hù)元件上的故障并能以最短的延時(shí)有選擇地切除故障的保護(hù)稱(chēng)為主保護(hù)。

40、后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，用來(lái)切除故障的保護(hù)，成為后備保護(hù)。輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)或后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。5.1 線(xiàn)路上的故障類(lèi)型及特征相間短路（三相相間短路、二相相間短路） 接地短路（單相接地短路、二相接地短路、三相接地短路） 其中，三相相間短路故障產(chǎn)生的危害最嚴(yán)重；單相接地短路最常見(jiàn)。相間短路的最基本特征是：故障相流動(dòng)短路電流，故障相之間的電壓為零，保護(hù)安裝處母線(xiàn)電壓降低；接地短路的特征： 1、中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng) 特點(diǎn)是：全系統(tǒng)都出現(xiàn)零序電壓，且零序電壓全系統(tǒng)均相等。 非故障線(xiàn)路的零序電流由本線(xiàn)路對(duì)地電容形成，零序電流超前零序電壓90°。 故障線(xiàn)路的零序電流由全系統(tǒng)非故

41、障元件、線(xiàn)路對(duì)地電容形成，零序電流滯后零序電壓90°。顯然，當(dāng)母線(xiàn)上出線(xiàn)愈多時(shí)，故障線(xiàn)路流過(guò)的零序電流愈大。 故障相電壓（金屬性故障）為零，非故障相電壓升高為正常運(yùn)行時(shí)的相間電壓。故障線(xiàn)路與非故障線(xiàn)路的電容電流方向和大小不相同。圖14 中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)因此中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中，線(xiàn)路單相故障可以反應(yīng)零序電壓的出現(xiàn)構(gòu)成零序電壓保護(hù)；可以反應(yīng)零序電流的大小構(gòu)成零序電流保護(hù)；可以反應(yīng)零序功率的方向構(gòu)成零序功率方向保護(hù)。2、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)圖15 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)接地時(shí)零序分量的特點(diǎn)： 故障點(diǎn)的零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低，中性點(diǎn)接地變壓器處零序電壓為零。 零序電流的分

42、布，主要決定于輸電線(xiàn)路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無(wú)關(guān)。 在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，如果輸電線(xiàn)路和中性點(diǎn)接地的變壓器數(shù)目不變，則零序阻抗和零序等效網(wǎng)絡(luò)就是不變的。但電力系統(tǒng)正序阻抗和負(fù)序阻抗要隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式而變化，將間接影響零序分量的大小。 對(duì)于發(fā)生故障的線(xiàn)路，兩端零序功率方向與正序功率方向相反，零序功率方向?qū)嶋H上都是由線(xiàn)路流向母線(xiàn)的。 5.2 線(xiàn)路保護(hù)的配置 小電流接地系統(tǒng)（35KV及以下）輸電線(xiàn)路一般采用三段式電流保護(hù)反應(yīng)相間短路故障；由于小電流接地系統(tǒng)沒(méi)有接地點(diǎn)，故單相接地短路僅視為異常運(yùn)行狀態(tài)，一般利用母線(xiàn)上的絕緣監(jiān)察裝置發(fā)信號(hào)，由運(yùn)行人員“分區(qū)”停電

43、尋找接地設(shè)備。對(duì)于變電站來(lái)講，母線(xiàn)上出線(xiàn)回路數(shù)較多，也涉及供電的連續(xù)性問(wèn)題，故一般采用零序電流或零序方向保護(hù)反應(yīng)接地故障。對(duì)于短線(xiàn)路、運(yùn)行方式變化較大時(shí)，可不考慮段保護(hù)，僅用段+段保護(hù)分別作為主保護(hù)和后備保護(hù)使用。 110KV輸電線(xiàn)路一般采用三段式相間距離保護(hù)作為相間短路故障的保護(hù)方式，采用階段式零序電流保護(hù)作為接地短路的保護(hù)方式。對(duì)極個(gè)別非常短的線(xiàn)路，如有必要也可以考慮采用縱差保護(hù)作為主保護(hù)。 注意： 1、在雙側(cè)電源的輸電線(xiàn)路上，當(dāng)反方向短路時(shí)，如果保護(hù)可能失去選擇性的話(huà)，就應(yīng)該增設(shè)方向元件，構(gòu)成方向電流保護(hù)。 2、變壓器線(xiàn)路組接線(xiàn)時(shí)，將線(xiàn)路視為變壓器繞組的引出線(xiàn)，不再單獨(dú)設(shè)置保護(hù)。 3、保

44、護(hù)的配置沒(méi)有定則，只要能反應(yīng)對(duì)象上可能出現(xiàn)的所有故障且滿(mǎn)足保護(hù)的四個(gè)基本要求的方案都可以，最經(jīng)濟(jì)的方案就是最好的。無(wú)論那種保護(hù)，其靈敏度都應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)程要求，否則應(yīng)改換其它保護(hù)方式。因此，各電壓等級(jí)的線(xiàn)路配置為：110KV，35KV,10KV側(cè)采用三段式相間電流保護(hù)及零序電流保護(hù)作為接地短路保護(hù)方式。另外，110KV側(cè)選縱差保護(hù)為主保護(hù)。結(jié) 束 語(yǔ)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),時(shí)間長(zhǎng)、內(nèi)容多，幾乎涵蓋了大學(xué)中所學(xué)的知識(shí)。我經(jīng)過(guò)了從收集資料、設(shè)計(jì)、繪圖、審核的整個(gè)過(guò)程。三個(gè)月的時(shí)間既充實(shí)又緊張。設(shè)計(jì)過(guò)程中，我獲得了綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的大部分課程進(jìn)行設(shè)計(jì)的基本能力。變電所保護(hù)設(shè)計(jì)是一個(gè)思維創(chuàng)造與運(yùn)用的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，我做到了學(xué)以致用，使設(shè)計(jì)思維在設(shè)計(jì)中得到鍛煉和發(fā)展。在相關(guān)資料的幫助下，能結(jié)合自己的思路去設(shè)計(jì)。有許多地方是不懂的，但在老師的指導(dǎo)與幫助下得以解決。在設(shè)計(jì)期間，自己動(dòng)手查閱了大量的資料，一方面，充分地檢驗(yàn)自己的設(shè)計(jì)能力，豐富了自己在電氣設(shè)計(jì)特別是二次設(shè)備設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，為自己將來(lái)從事該專(zhuān)業(yè)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；另一方面，使我體會(huì)到搞設(shè)計(jì)或科研需要具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、一絲不茍和勇于獻(xiàn)身的精神。這次的設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是學(xué)到了變電站保護(hù)的設(shè)計(jì)步驟與方法，還有學(xué)