

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文檔簡介
1、<p><b> 目 錄</b></p><p><b> 前言1</b></p><p> 第一章 畢業(yè)設(shè)計任務書2</p><p> 1.1畢業(yè)設(shè)計題目2</p><p> 1.2畢業(yè)設(shè)計的目的2</p><p> 1.3 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容2
2、</p><p> 1.4畢業(yè)設(shè)計步驟2</p><p> 第二章 短路電流計算3</p><p> 2.1 短路造成的危害3</p><p> 2.2 短路電流計算的目的3</p><p> 2.3 短路電流計算的規(guī)定4</p><p> 2.4 短路電流計算4<
3、/p><p> 2.4.1 054新安回路短路電流計算6</p><p> 2.4.2 058銀河回路短路電流計算11</p><p> 第三章 電氣設(shè)備選擇17</p><p> 3.1 電氣設(shè)備及分類17</p><p> 3.2 電氣設(shè)備的選擇18</p><p> 3.
4、2.1高壓熔斷器的選擇19</p><p> 3.2.2 高壓隔離開關(guān)選擇21</p><p> 3.2.3 高壓斷路器的選擇22</p><p> 3.2.4 互感器的選擇23</p><p> 3.3 電纜截面選擇25</p><p> 3.3.1 10kV高壓電纜出線選擇26</p&g
5、t;<p> 3.3.2 0.4kv低壓電纜出線選擇26</p><p> 第四章 繼電保護28</p><p> 4.1繼電保護的概述28</p><p> 4.1.1繼電保護的基本要求和任務28</p><p> 4.1.2微機保護原理28</p><p> 4.1.3 微機繼電
6、保護裝置特點29</p><p> 4.2 電力線路微機保護30</p><p> 4.2.1 電力線路的微機保護30</p><p> 4.2.2 電力線路保護的整定與檢驗32</p><p> 4.3 電力變壓器微機保護35</p><p> 4.3.1 變壓器電流保護的整定及計算36<
7、/p><p> 4.3.2 10KV/0.4KV變壓器微機保護40</p><p> 第五章 防雷保護44</p><p> 5.1 雷電過電壓的相關(guān)概念44</p><p> 5.1.1 雷電過電壓44</p><p> 5.1.2 雷電的危害44</p><p> 5.2
8、防雷保護的裝置45</p><p> 5.3 防雷設(shè)計46</p><p> 5.3.1 對改造后的變電所的防雷保護46</p><p> 5.3.2 對改造后的變電所公共接地裝置的設(shè)計47</p><p> 5.4 防雷保護措施48</p><p> 5.4.1 變配電所建筑物防雷保護48<
9、;/p><p> 5.4.2 變配電所的防雷措施49</p><p> 5.4.3 雷電侵入波過電壓保護50</p><p> 第六章 工程造價51</p><p> 6.1 工程造價的概述和分類51</p><p> 6.1.1 工程造價的概念及其特點51</p><p>
10、6.1.2 工程造價的分類51</p><p> 6.1.2 改造后工程造價分析51</p><p> 第七章 設(shè)計總結(jié)54</p><p><b> 參考文獻55</b></p><p> 致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b> 前 言</b>
11、</p><p> 本次設(shè)計的題目是根據(jù)紅河學院10KV供電電網(wǎng)改造后的設(shè)計。設(shè)計的主要內(nèi)容是:對短路電流計算、高壓電氣設(shè)備的選擇、保護(繼電保護和防雷保護)及工程造價分析,以便使設(shè)計進一步完善,更能保證設(shè)備安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行。設(shè)計之初,在指導教師和后勤管理處老師的帶領(lǐng)下做了整體的記錄,通過老師的指導使我們對紅河學院電網(wǎng)有了整體的了解。</p><p> 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主
12、要能源和動力,電能的優(yōu)點在于既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來,又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供使用。對不合理電網(wǎng)就要進行改造,電網(wǎng)改造的目的是提高電網(wǎng)的供電能力、供電質(zhì)量、供電可靠性,從而滿足用戶用電的需求。</p><p> 對學校的電網(wǎng)改造以后,還有必要進行完善。具體如下,選擇電氣設(shè)備、整定繼電保護、確定電氣主接線方案、考慮限制短路電流的措施及分析電力系統(tǒng)是短路計算的最終目的,有必要進行短路電流計算,本次設(shè)計短
13、路電流是根據(jù)電氣主接線改造的方案一來計算的。為了滿足在正常工作時能安全可靠運行,在短路故障時不至損壞設(shè)備,應進行電氣設(shè)備的選擇;以便使開關(guān)電器具有足夠的斷流能力,并適應的位置(戶內(nèi)或戶外)、環(huán)境溫度、海拔高度,以及防塵、防火、防腐、防爆等環(huán)境條件。然而,在電力系統(tǒng)中為了預防事故或縮小事故范圍提高系統(tǒng)運行的可靠性、安全性,就必須采用繼電保護來進行。另外,為了防止雷電的危害,有必要進行防雷接地保護。從經(jīng)濟性考慮,為了能節(jié)約更多的電能和經(jīng)濟成
14、本開支,因此,有必要進行工程造價分析。本次設(shè)計按以下步驟進行:</p><p> 首先,通過大量的查閱資料,按照主接線路的改造方案和變壓器容量、型號的選擇,來進行短路電流的計算。</p><p> 其次,根據(jù)改造后的負荷分析和短路電流計算,來進行高壓電氣設(shè)備的選擇、繼電保護和防雷接地保護。</p><p> 最后,根據(jù)改造前和改造后經(jīng)濟可行性分析與比較,來進行
15、工程造價。</p><p> 由于設(shè)計者的水平有限,以及紅河學院原有的資料缺乏,有的參數(shù)無法找到,加之對電氣技術(shù)日新月異的發(fā)展掌握不夠,有的知識欠缺,限于本人水平,設(shè)計難免有紕漏之處,希望老師給予批評指正,以便使設(shè)計更完善,本人不勝感激!</p><p><b> 畢業(yè)設(shè)計任務書</b></p><p><b> 1.1畢業(yè)設(shè)計
16、題目</b></p><p> 《學院電網(wǎng)改造初步設(shè)計—改造后電氣設(shè)備選擇、保護及工程造價》</p><p> 1.2畢業(yè)設(shè)計的目的</p><p> 本設(shè)計是根據(jù)學校電網(wǎng)改造設(shè)計后進行的,設(shè)計中涉及到了“工廠供電”、“電力系統(tǒng)繼電保護”等課程有關(guān)內(nèi)容,通過本次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我們綜合運用所學知識的能力、解決本專業(yè)領(lǐng)域工程技術(shù)問題的能力;也培養(yǎng)我們獨
17、立自學能力。使我們更能了解電力系統(tǒng)供電情況,實踐能力也得到了進一步提高。包括:調(diào)查研究、搜集資料(含文獻檢索);方案論證、技術(shù)方案的計劃與實施;理論分析、設(shè)計和計算;撰寫學術(shù)論文或設(shè)計說明書等的能力。本次畢業(yè)設(shè)計給學校提供了一定的改造依據(jù)。</p><p> 1.3 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容</p><p> 首先進行數(shù)據(jù)采集,查找相關(guān)的資料。設(shè)計之初,通過對5個變配電室相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄,對學校負
18、荷情況進行分析,了解紅河學院負荷情況,然后進行紅河學院10KV電網(wǎng)改造設(shè)計。根據(jù)改造后的方案,進行設(shè)計。設(shè)計的主要內(nèi)容包括:短路計算、電氣設(shè)備的選擇、繼電保護、防雷保護設(shè)計、工程造價。</p><p><b> 1.4畢業(yè)設(shè)計步驟</b></p><p> (1)收集學院供電系統(tǒng)原有資料,對學校變配電所供電的情況進行了解,并對變配電室數(shù)據(jù)進行記錄;</p&g
19、t;<p> (2)根據(jù)學校原有供電系統(tǒng)和負荷情況進行分析,提出電氣主接線改造方案,按照改造后的方案,進行變壓器的容量,然后對短路電流進行計算;</p><p> (3)根據(jù)短路電流計算,然后對電氣設(shè)備選擇、繼電保護、防雷接地保護。</p><p> (4)根據(jù)改造前后的比較,來選擇和經(jīng)濟運行分析,進行工程造價分析并繪制相關(guān)的圖紙。</p><p&g
20、t;<b> 短路電流計算</b></p><p> 本次設(shè)計,是緊扣著負荷分析和電網(wǎng)改造來進行的。通過改造后的方案,確定主接線,繪出計算電路圖,進行短路計算。短路計算的最終目的是選擇電氣設(shè)備、整定繼電保護、確定電氣主接線方案、考慮限制短路電流的措施及分析電力系統(tǒng)。根據(jù)電力系統(tǒng)多年的實際運行經(jīng)驗,破壞供電系統(tǒng)正常運行的故障一般最常見的是各種短路。</p><p>
21、 2.1 短路造成的危害</p><p> (1)短路時要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度,而使故障組件和短路電路中的其它組件受到損壞和破壞,甚至引發(fā)火災事故。</p><p> (2)短路時電路的電壓驟降,嚴重影響電氣設(shè)備的正常運行。</p><p> (3)短路時保護裝置動作,將故障電路切除,從而造成停電,而且短路點越靠近電源,停電范圍越大,造成的損失也越大
22、。</p><p> (4)嚴重的短路會影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,可使并列運行的發(fā)電機組失去同步,造成系統(tǒng)解列。</p><p> (5)不對稱短路包括單相短路和兩相短路,其短路電流將產(chǎn)生較強的不平衡交變電磁場,對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾,影響其正常運行,甚至使之發(fā)生誤動作。由此可見,短路的后果是十分嚴重的,且短路所引起的危害程度,與短路故障的地點、類型及持續(xù)時間等因素有
23、關(guān)。</p><p> 2.2 短路電流計算的目的</p><p> 變電所的電氣設(shè)計中,短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾方面:</p><p> 1)在選擇電氣主接線時,為了比較各種接線方案,或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等,均需進行必要的短路電流計算。</p><p> 2)在選擇電氣設(shè)備時
24、,為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作同時又力求節(jié)約資金,這就需要進行全面的短路電流計算。</p><p> 3)在設(shè)計屋外高壓配電裝置時,需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距離。</p><p> 4)在選擇繼電保護方式和進行整定計算時,需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。</p><p> 2.3 短路電流計算的規(guī)定</p>
25、;<p> (1)計算的基本情況</p><p> 1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負載下運行;</p><p> 2)所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置(包括強行勵磁);</p><p> 3)短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間;</p><p> 4)所有電源的電動勢相位角相等;</p><p&g
26、t; 5)應考慮對短路電流值有影響的所有組件,但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用,僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才考慮。</p><p><b> (2)接線方式</b></p><p> 計算短路電流時所用的接線方式,應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式(即最大運行方式),不能僅用在切換過程中可能并列運行的接線方式。</p>
27、<p><b> (3)計算容量</b></p><p> 應按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算,考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃(一般考慮工程建成后5-10年)。</p><p><b> (4)短路種類</b></p><p> 一般按三相短路計算。若自耦變壓器等回路中單相(或兩相)接地短路較三相短路情況嚴重時,
28、則應該按嚴重情況的進行校驗?!?lt;/p><p><b> (5)短路計算點</b></p><p> 在正常接線方式中,通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點,稱為短路計算點。對于帶電抗器的6-10KV出線與廠用分支線回路母線至母線隔離開關(guān)之間的引線、套管時,短路計算點應該取電抗器前。選擇其導體和電器時,短路計算點一般取在電抗器后。</p><p&
29、gt; 2.4 短路電流計算</p><p> 短路是電力系統(tǒng)中最常見且很嚴重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加,它不僅會影響用戶的正常供電,而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并損壞電氣設(shè)備。因此,在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行中,都必須對短路電流進行計算。</p><p> 短路電流計算的目的是為了選擇導體和電器,并進行有關(guān)的校驗。按三相短路進行短路電流計算。
30、進行短路電流計算,首先要繪制電路圖,在電路圖上,將短路計算所考慮的各個組件的額定參數(shù)都表示出來,并將各組件按次編號,然后確定短路計算。短路計算點要選擇的使需要進行短路校驗的電氣組件有最大可能通過,接著,所選擇的短路計算點繪出等級電路圖,并計算電路中各組件的阻抗。</p><p> 聯(lián)系我校的實際情況,進行短路電流計算時,本次設(shè)計采用電氣主接線改造的方案一來計算。由改造后的主接線路可看出,054#新安線供給1#、
31、2#變配電室,058#線路供給3#、4#、5#變配電室,5#變配電室與3#變配電室之間用高壓聯(lián)絡電纜連接起來,而5#變配電室054#回線作為備用電源。經(jīng)調(diào)查,054#新安線和058#線路不是同一個回路,它們分別由兩個電源系統(tǒng)供電。因此,從G1電源系統(tǒng)到054#新安線供給1#、2#變配電室的回路中,可能發(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有3個,即10KV變電站至054#新安線短路(K1點),1#變電所0.4KV母線短路(K2點),2#變電所
32、0.4KV母線短路(k3點),具體見短路計算電路圖2-1所示。從G2電源系統(tǒng)到058#線路供給3#、4#、5#變配電室的回路中,其中,054#新安Ⅱ回作為備用電源,短路計算中,不再考慮。在058#線路的回路中,可能發(fā)生最大短路電流的短路計算點有4個,即10KV變電站至058#線路短路(K1點),3#變電所0.4KV母線短路(K2點),4#變電所0.4KV母線短路(k3點),5#變電所0.4KV母線短路(k4點)具體見短路計算</p
33、><p> 圖2-1學院短路計算電路</p><p> 短路計算的方法有標幺值法和有名值法,本次設(shè)計選擇標幺值法對5個變電所進行短路計算。對繼電保護中的整定計算中,通常要考慮電力系統(tǒng)出現(xiàn)的最大運行方式和最小運行方式。所謂電力系統(tǒng)的最小運行方式是指系統(tǒng)中等值阻抗最大,流過保護裝置的短路電流最小時的運行方式。系統(tǒng)等值電流阻抗最小、流過保護裝置的短路電流最大時的運行方式稱最大運行方式。選取最小運
34、行方式和最大運行方式的依據(jù)是:通過保護安裝處短路電流最大系統(tǒng)電抗最小時的運行方式為最大運方式;反之,通過保護安裝處短路電流最小系統(tǒng)電抗最大時的運行方式為最小運行方式。</p><p> 2.4.1 054新安回路短路電流計算</p><p> 1.在最小運行方式下</p><p><b> (1)確定基準值</b></p>
35、<p> 取=100WV.A , =10.5kv ,=0.4kv </p><p><b> 故 = = KA</b></p><p> == =144.34KA</p><p> (2)計算短路電路中各主要組件的電抗標幺值</p><p> ?、匐娏ο到y(tǒng)的電抗標幺值</p><
36、;p> 由《工廠供電》附錄表8查得Soc=300MV.A,因此,</p><p> ?、诩芸站€路的電抗標幺值</p><p> 由《工廠供電》附錄表3-1查得,線路長8km,故</p><p> ?、垭娏ψ儔浩鞯碾娍箻绥壑?lt;/p><p> 改造后變配電所變壓器的型號如下:1#變壓器型號: SC9-200/10,2#變壓器型號:S
37、CB-400/10,查得,變電所中電力變壓器電抗標幺值都選擇為Uk%=4。</p><p> 故1#電力變壓器的電抗標幺值: </p><p> 2#電力變壓器的電抗標幺值:</p><p> 繪短路等效電路圖如圖2-2所示,圖上標出各組件的序號和電抗標幺值,并標明短路計算點。</p><p> 圖2-2 最小運行方式下的短路等效電路
38、圖(標幺制法)</p><p> (3)計算K1的短路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ①總電抗標幺值: </b></p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?lt;/p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b> ④三相短路容量:
39、</b></p><p> (4)計算點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ①總電抗標幺值:</b></p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?lt;/p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b> ④三相短路
40、容量:</b></p><p> (5)計算K3點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑担?lt;/b></p><p> ②三相短路電流周期分量有效值:</p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b>
41、④三相短路容量: </b></p><p> 2.在最大運行方式下</p><p><b> (1)確定基準值</b></p><p> 取=100WV.A , =10.5kv ,=0.4kv</p><p><b> 而= = KA</b></p><p&g
42、t; == =144.34KA</p><p> (2)計算短路電路中各主要組件的電抗標幺值</p><p> ?、匐娏ο到y(tǒng)的電抗標幺值</p><p> 由《工廠供電》課本中的附錄表8查得Soc=400MV.A,因此</p><p> ?、诩芸站€路的電抗標幺值</p><p> 由《工廠供電》課本中的表3-
43、1查得,線路長8km,故</p><p> ?、垭娏ψ儔浩鞯碾娍箻绥壑?lt;/p><p> 改造后變配電所變壓器的型號如下:1#變壓器型號: SC9-200/10,2#變壓器型號:SCB-400/10,由《工廠供電》課本中的附錄表5查得,變電所中電力變壓器電抗標幺值都選擇為Uk%=4。</p><p> 故1#電力變壓器的電抗標幺值:</p><
44、;p> 2#電力變壓器的電抗標幺值:</p><p> 繪短路等效電路圖2-3所示,圖上標出各組件的序號和電抗標幺值,并標明短路計算點。</p><p> 圖2-3 最大運行方式下的短路等效電路圖(標幺制法)</p><p> (3)計算K1的短路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠?/p>
45、抗標幺值:</b></p><p> ②三相短路電流周期分量有效值:</p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b> ?、苋喽搪啡萘浚?lt;/b></p><p> (4)計算點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>
46、①總電抗標幺值:</b></p><p> ②三相短路電流周期分量有效值:</p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?</p><p><b> ?、苋喽搪啡萘浚?lt;/b></p><p> (5)計算K3點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b
47、> ①總電抗標幺值:</b></p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?</p><p> ③其它三相短路電流:</p><p><b> ?、苋喽搪啡萘浚?</b></p><p> (6)短路電流計算結(jié)果見表2-1所示:</p><p> 表2-1 三相短
48、路電流計算結(jié)果</p><p> 2.4.2 058銀河回路短路電流計算</p><p> 1.在最小運行方式下</p><p> (1)確定基準值取=100WV.A , =10.05kv ,=0.4kv</p><p><b> 而= = KA</b></p><p> == =14
49、4.34KA</p><p> (2)計算短路電路中各主要組件的電抗標幺值</p><p> ?、匐娏ο到y(tǒng)的電抗標幺值</p><p> 由《工廠供電》課本中的附錄表8查得Soc=300MV.A,因此</p><p> ②架空線路的電抗標幺值</p><p> 由《工廠供電》課本中的表3-1查得,線路長8km,
50、故</p><p> ?、垭娏ψ儔浩鞯碾娍箻绥壑?lt;/p><p> 繪短路等效電路圖所示,圖上標出各組件的序號和電抗標幺值,并標明短路計算點。改造后變配電所變壓器的型號如下: 3#變壓器型號: SC9-630/10,4#變壓器的型號為:SG10-630/10,5#配電室變壓器型號: SC9-500/10。由《工廠供電》課本中的附錄表5查得,變電所中電力變壓器電抗標幺值都選擇為Uk%=4。
51、</p><p> 故3#電力變壓器的電抗標幺值: </p><p> 4#電力變壓器的電抗標幺值: </p><p> 5#電力變壓器的電抗標幺值: </p><p> 繪短路等效電路圖2-4所示,圖上標出各組件的序號和電抗標幺值,并標明短路計算點。</p><p> 圖2-4 最小運行方式下的短路等效電路
52、圖(標幺制法)</p><p> (3)計算K1的短路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑担?lt;/b></p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?lt;/p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b> ?、苋喽搪啡萘浚?
53、lt;/b></p><p> (4)計算點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑担?</b></p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?</p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b> ?、苋喽?/p>
54、路容量: </b></p><p> (5)計算K3點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑担?lt;/b></p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?lt;/p><p> ③其它三相短路電流:</p><p><b>
55、 ?、苋喽搪啡萘浚?lt;/b></p><p> (6)計算的短路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量:</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑担?lt;/b></p><p> ②三相短路電流周期分量有效值:</p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b>
56、; ④三相短路容量:</b></p><p> 2.在最大運行方式下</p><p> (1)確定基準值取=100WV.A , =10.05kv ,=0.4kv</p><p><b> 而</b></p><p> (2)計算短路電路中各主要組件的電抗標幺值</p><p>
57、; ?、匐娏ο到y(tǒng)的電抗標幺值</p><p> 由《工廠供電》課本中的附錄表8查得Soc=400MV.A,因此</p><p> ②架空線路的電抗標幺值</p><p> 由《工廠供電》課本中的表3-1查得,線路長8km,故</p><p> ?、垭娏ψ儔浩鞯碾娍箻绥壑?lt;/p><p> 改造后變配電所變壓器的
58、型號如下:3#變壓器型號: SCB-630/10,4#變壓器的型號為:SG10-250/10,5#配電室變壓器型號: SCB-400/10。由《工廠供電》課本中的附錄表5查得,變電所中電力變壓器電抗標幺值都選擇為Uk%=4。</p><p> 故3#電力變壓器的電抗標幺值: </p><p> 4#電力變壓器的電抗標幺值: </p><p> 5#電力變壓器的
59、電抗標幺值:</p><p> 繪短路等效電路圖2-5所示,圖上標出各組件的序號和電抗標幺值,并標明短路計算點。</p><p> 圖2-5 最大運行方式下的短路等效電路圖(標幺制法)</p><p> (3)計算K1的短路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑?lt;/b>&l
60、t;/p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?lt;/p><p> ③其它三相短路電流:</p><p><b> ?、苋喽搪啡萘浚?lt;/b></p><p> (4)計算點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑担?lt;/b>
61、;</p><p> ②三相短路電流周期分量有效值:</p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b> ?、苋喽搪啡萘浚?lt;/b></p><p> (5)計算K3點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑担?lt;
62、/b></p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?lt;/p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b> ?、苋喽搪啡萘浚?lt;/b></p><p> (6)計算點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?、倏傠娍箻绥壑担?
63、</b></p><p> ?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担?</p><p> ?、燮渌喽搪冯娏鳎?lt;/p><p><b> ④三相短路容量:</b></p><p> 3)短路電流計算結(jié)果見表2-2:</p><p> 2-2表 短路電流計算結(jié)果</p>&
64、lt;p><b> 電氣設(shè)備選擇</b></p><p> 供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓,電流、頻率和工作條件下工作的,電氣設(shè)備的選擇,除了應滿足在正常工作時能安全可靠運行之外,還應滿足在短路故障時不至損壞的條件,開關(guān)電器還必須具有足夠的斷流能力,并有適應的位置(戶內(nèi)或戶外)、環(huán)境溫度、等環(huán)境條件。</p><p> 3.1 電氣設(shè)備及分類<
65、/p><p> 按所起的作用不同,電氣設(shè)備可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備兩大類:</p><p> (1)一次設(shè)備:生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和輸配電能的設(shè)備,稱為一次設(shè)備。主要有以下幾種。</p><p> 1)生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備:同步發(fā)電機、變壓器及電動機,它們都是按電磁感應原理工作的,統(tǒng)稱為電機。</p><p> 2)開關(guān)電器;開關(guān)電器的作用是接通或
66、斷開電路。</p><p> ?、贁嗦菲鳎ㄋ追Q開關(guān)):斷路器有滅弧裝置,可用來接通或斷開電路的正常工作電流、過負荷電流或短路電流,是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護電器。 </p><p> ?、诟綦x開關(guān)(俗稱刀閘):隔離開關(guān)沒有滅弧裝置,用來在檢修設(shè)備時隔離電源,進行電路的切換操作及接通或斷開小電流電路。它一般只有電路斷開的情況下才能操作。 </p><p> ?、圬?/p>
67、荷開關(guān):負荷開關(guān)具有簡易的滅弧裝置,可以用來接通或斷開電路的正常工作電流和過負荷電流,但不能用來接通或斷開短路電流。還可用來在檢修設(shè)備時隔離電源。還有用于配電系統(tǒng)的自動重合器和自動分段器等。</p><p> 3)限流電器:其作用是限制短路電流,使發(fā)電廠或變電站選擇輕型電器和選用截面積較小的導體。 </p><p> 4)載流導體:母線用來匯集和分配電能或?qū)l(fā)電機、變壓器與配電裝置連接
68、;架空線和電纜線用來傳輸電能。 </p><p> 5)補償設(shè)備:①調(diào)相機;②電力電容器,電容器補償有并聯(lián)和串聯(lián)補償兩類③弧線圈,用來補償小接地電流系統(tǒng)的單相接地電容電流,以利于熄滅電弧; ④并聯(lián)電抗器,作用是吸收過剩的無功功率,降低有功損耗,提高送電效率。</p><p> 6)互感器:包括電流互感器和電壓互感器。</p><p> 7)保護電器:保護電器包
69、括用于過負荷電流或短路電流保護的熔斷器和防雷裝置。熔斷器用來斷開電路的過負荷電流或短路電流。</p><p><b> 8)絕緣子</b></p><p> 9)接地裝置:接地裝置用來保證電力系統(tǒng)正常工作或保護人身安全。</p><p><b> (2)二次設(shè)備</b></p><p> 對
70、一次設(shè)備進行監(jiān)察、測量、控制、保護、調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備,稱為二次設(shè)備。</p><p> 1)測量表計:測量表計用來監(jiān)視、測量電路的電流、電壓、功率、電能、頻率及設(shè)備的溫度等,如電流表、電壓表、功率表、電能表、頻率表、溫度表等。</p><p> 2)絕緣監(jiān)察裝置:用來監(jiān)察交、直流電網(wǎng)的絕緣狀況。 </p><p> 3)控制和信號裝置:控制主要是指采用手動或自動
71、方式通過操作回路實現(xiàn)配電裝置中斷路的分、合閘。信號裝置,用來反映電氣設(shè)備的事故或異常狀態(tài)。</p><p> 4)繼電保護及自動裝置:繼電保護的作用是當發(fā)生故障時,作用于斷路器跳閘,自動切除故障組件;當出現(xiàn)異常情況時發(fā)出信號。自動裝置的作用是實現(xiàn)變電站的備用電源自動投入、輸電線路自動重合閘。 </p><p> 5)直流電源設(shè)備:用作開關(guān)電器的操作、信號、繼電保護及自動裝置的直流電源,
72、以及事故照明和直流電動機的備用電源。</p><p> 6)塞流線圈:塞流線圈起到阻止高頻電流向變電站或支線泄漏、減小高頻能量損耗的作用。</p><p> 3.2 電氣設(shè)備的選擇</p><p> 導體和電氣的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容,正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。在進行設(shè)備選擇時,應根據(jù)工程的實際情況,在保證安全、可靠的
73、前提下,積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù),并注意節(jié)約投資,選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p> (1)電氣設(shè)備選擇的一般原則</p><p> 1)應滿足導體和電器正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,并考慮遠景發(fā)展的需要。</p><p> 2)應按當?shù)丨h(huán)境條件校驗。</p><p> 3)應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。</p>
74、<p> 4)選擇導體時應盡量減少品種</p><p> 5)擴建工程應盡量使新老電器的型號一致。</p><p> 6)選用的新品,均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù),并經(jīng)正式鑒定合格。</p><p> (2)電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件</p><p> 1)電壓:所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高電壓,即。
75、</p><p> 2)電流:導體和電器的額定電流應不小于該回路的最大持續(xù)工作電流,即。</p><p> (3)按短路情況校驗</p><p> 1)短路熱穩(wěn)定校驗滿足的條件為:且 。</p><p> 2)短路動穩(wěn)定校驗滿足的條件為:且。</p><p> 3.2.1 高壓熔斷器的選擇</p>
76、<p> 高壓熔斷器有戶內(nèi)和戶外型兩種,熔斷器額定電壓一般不超過35Kv.熔斷器沒有觸頭,而且分段短路電流后熔斷,故不必校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。僅需校驗斷流能力</p><p> 高壓熔斷器在選擇時,要注意戶內(nèi)型熔斷器主要有RN1型和RN2型,RN1型用于線路和變壓器的短路保護,而RN2型用于電壓互感器的短路保護。聯(lián)系我們學校的情況,初次選擇戶內(nèi)型RN1用于線路和變壓器的短路保護。</p>
77、;<p> (1)保護線路的熔體電流規(guī)格的選擇</p><p> 1)熔體額定電流不得小于線路的計算電流,即≥。</p><p> 2)熔體額定電流應躲過尖峰電流,即≥(對一般線路來說,按線路計算電流與尖峰電流比值情況,取K=0.5~1)</p><p> 3)熔體額定電流還應與被保護線路的允許載流量相配合,滿足的條件為:≤。</p>
78、;<p> (2)保護電力變壓器的熔體額定電流的選擇</p><p> 可按下式選擇:(式中K-系數(shù),一般為1.5~2)</p><p> (3)熔斷器電壓、電流規(guī)格的選擇與校驗</p><p> 1)熔斷器額定電壓應與所在線路的額定電壓相適應,即。</p><p> 2)熔斷器額定電流應不小于它所裝設(shè)的熔體額定電流,
79、即≥。</p><p> 3)熔斷器斷流能力的校驗條件:對限流式熔斷器:,對非限式熔斷器:。對跌落式熔斷器:斷流上限,斷流下限。</p><p> 由以上條件可知,我校的5個變電所變壓器高壓側(cè)熔斷器選擇,其高壓側(cè)計算電流為:</p><p> 1#變電所變壓器1-1T高壓側(cè)電流: </p><p> 1#變電所變壓器1-2T高壓側(cè)電流
80、: </p><p><b> 2#變電所: </b></p><p><b> 3#變電所: </b></p><p><b> 4#變電所: </b></p><p><b> 5#變電所: </b></p><p>
81、 參照上面計算出來的數(shù)據(jù),經(jīng)查表和校驗條件可知,3#變電所高壓側(cè)設(shè)備熔斷器選擇,根據(jù)下表校驗,初選3#變電所為戶內(nèi)型RN1-10/30,用于線路和變壓器的短路保護。以3#變電所高壓側(cè)設(shè)備熔斷器選擇為依據(jù):</p><p> 1)選擇熔斷器額定電流:≥=30.02A,=0.330.024=36.24A</p><p> 由《工廠供電設(shè)計指導》表5-14查的,=75A。因此,由《工廠供電設(shè)
82、計指導》表5-23,選RN1-10/30型熔斷器,即==50A,而熔體選=40A</p><p> 2)校驗熔斷器的斷流能力:查表5-23,由短路計算可知:=39.9KA,,其斷流能力滿足要求得表3-1。</p><p> 表3-1 高壓熔斷器校驗表</p><p> 依照3#變電所變壓器的高壓熔斷器的選擇原則和校驗條件,將其它變壓器高壓側(cè)熔斷器選型,參照《工
83、廠供電設(shè)計指導》表5-23得表3-2如下所示。</p><p> 表3-2 高壓熔斷器選型</p><p> 3.2.2 高壓隔離開關(guān)選擇</p><p> 由于隔離開關(guān)主要是用于電氣隔離而不能分離正常負荷電流和短路電流,因此,只需要選擇額定電壓和額定電流,校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p> 根據(jù)我校的地理位置,我校的5個變電所高
84、壓隔離開關(guān)用戶內(nèi)式隔離開關(guān),以3#變電所為例:查《工廠供電設(shè)計指導》表5-18得,高壓隔離開關(guān)的型號初選為GN6-10T/400。它的額定電壓=10kV,額定電流=400A,動穩(wěn)定電流峰值=40kA,4s熱穩(wěn)定電流=1425=980kA2s ,取繼電保護動作時間為0.7s,斷路器短路時間取0.1s。由短路電流計算得:=39.9KA,=15.66KA。</p><p> 變電所變壓器高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇,參照前
85、面計算出來的數(shù)據(jù),經(jīng)查表和校驗條件可知,變電所高壓側(cè)設(shè)備隔離開關(guān)選擇,見下表3-3所示。</p><p> 表3-3 高壓隔離開關(guān)校驗表</p><p> 依照3#變電所變壓器的高壓隔離開關(guān)的選擇原則和校驗條件,參照《工廠供電設(shè)計指導》第二版,表5-18部分高壓隔離開關(guān)的主要技術(shù)數(shù)據(jù),將其它變壓器高壓側(cè)隔離開關(guān)進行選型,見表3-4所示。</p><p> 表3
86、-4 高壓隔離開關(guān)選型表</p><p> 3.2.3 高壓斷路器的選擇</p><p> 高壓斷路器是供電系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一。由于成套電裝置應用普遍,斷路器大多選擇戶內(nèi)型的,如果是戶外型變電所,則應選擇戶外型斷路器。高壓斷路器一般選用少油斷路器、真空斷路器和SF6斷路器。具體方法如前所述。</p><p> 根據(jù)我們學校變電所的情況,初選為戶內(nèi)型變電所,
87、故選擇少油斷路器。每個變電所高壓斷路器的額定電流是根據(jù)變電所二次額定電流來選取的。我校高壓側(cè)都是10kv,根據(jù)供電系統(tǒng)圖10kv高壓配電所進線側(cè)的高壓戶內(nèi)少油斷路器的型號規(guī)格。以3#變電所為例,短路電流的有效值,線路的計算電流= 630/(1.732×0.4)= 909.35A(取=1000A),主保護動作時間為0.06s,斷路器斷路時間為0.2S。參照《工廠供電設(shè)計指導》,查表5-17得,初步選用SN10-10型。如表3-5
88、對3#變電所高壓斷路器進行校驗:</p><p> 表3-5 高壓斷路器的選擇校驗表</p><p> 校驗結(jié)果,3#變電所初選SN10-10型斷路器是合格。</p><p> 我校五個變電所變壓器高壓側(cè)斷路器選型,依據(jù)前面的短路電流計算和額定電流計算,經(jīng)查《工廠供電設(shè)計指導》可知,選擇斷路器型號,變壓器一次設(shè)備斷路器選擇,見表3-6所示。</p>
89、<p> 表3-6 高壓斷路器選型表</p><p> 3.2.4 互感器的選擇</p><p> 互感器是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡組件,用以變換電壓或電流,分別為測量儀表、保護裝置和控制裝置提供電壓或電流信號,反映電氣設(shè)備的正常運行和故障情況,分為電壓互感器(TV)和電流互感器(TA)。 </p><p> 1.電流互感器的選擇
90、</p><p> 1)額定電壓和額定電流的選擇,按一次回路額定電壓和電流選擇。二次側(cè)的額定電流一般為5A,也有1A的。UN≥UNs,IN≥Imax(UNs是電流互感器所在電力網(wǎng)的額定電壓,UN、IN是電流互感器的一次額定電壓和電流,Imax是電流互感器一次回路最大工作電流)。</p><p> 2)電流互感器種類和型式選擇:裝置類別和結(jié)構(gòu)的確定。電流按安裝方式可分為穿墻工、支持式、裝
91、入式;按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式。安裝地點(如屋內(nèi)、屋外),安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)。</p><p> 3)選擇電流感器的準確度等級和額定容量</p><p> 互感器的準確度等級不得低于所供測量儀表的準確度等級。用于計量的一般選0.2級作為運行監(jiān)視、估算電能的電度表、發(fā)電廠變電所的功率表和電流表等所用一般0.5級;一般保護用電流互感器,其準確度可選為5級;對差動
92、保護應選用0.5級。</p><p> 4)熱穩(wěn)定校驗: (KtIN1)2 ≥I2KtK (Ik為短路電流穩(wěn)態(tài)值;tk為短路計算時間)</p><p> 5)動穩(wěn)定校驗:(短路電流的沖擊電流和有效值)</p><p> (1)根據(jù)我校5個變電所情況,滿足以上的條件,對3#變電所電流互感器選擇:</p><p> 1)額定電流: = =
93、 34A</p><p> 2)額定電壓:= 10KV</p><p> 經(jīng)查《工廠供電設(shè)計指導》書和根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇LDEB6-10型電流互感器,其參數(shù)為額定電流比為400/5,準確級次為0.5,熱穩(wěn)定電流為31.5kA,動穩(wěn)定電流為80kA。</p><p> 3)校驗熱穩(wěn)定:同樣跟10kV斷路器一樣, = 0.8S</p>&l
94、t;p> 4)熱穩(wěn)定校驗: = 15.662×0.8 =196.18(kA2S)</p><p> = 31.52×2 = 1984.5(kA2S)</p><p><b> > 滿足要求。</b></p><p> 5)校驗動穩(wěn)定: 因為=39.9(kA),查表得,= 80(kA)即 滿足要求。</p&
95、gt;<p> 故選擇戶內(nèi)型電流互感器能滿足要求,由計算可列出3#變電所戶內(nèi)LDZB6-10型電流互感器數(shù)據(jù)下表3-7所示:</p><p> 表3-7 戶內(nèi)LDZB6-10型電流互感器數(shù)據(jù)</p><p> 其它的4個變電所跟3#的電流互感器選擇相同,它們的型號均為戶內(nèi)LDZB6-10型的電壓互感器。</p><p> 2.電壓互感器的選擇&
96、lt;/p><p> 電壓互感器應按裝設(shè)地點的條件一次電壓、二次電壓(一般100v)、準確度級等條件選擇。由于它的一、二次側(cè)有熔斷器保護,故無需進行短路穩(wěn)定度校驗。</p><p> 1)按一次回路電壓選擇</p><p> 電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓UNs應在1.16~0.85UNI范圍內(nèi)變動,即滿足下列條件:0.85UNI<UNs<1.2UN
97、I。因此,一次額定電壓為 =10kV。</p><p> 2)按二次回路電壓的選擇</p><p> 根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上,電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為:。</p><p> 3)根據(jù)我校4個變電所運行情況,滿足以上的條件,則互感器選擇如下:</p><p> 經(jīng)查《工廠供電設(shè)計指導》書和以上的條件可以初
98、步選擇JDZJ-10型號的電壓互感器。10kV母線上電壓互感器:采用JDZJ-10,單相單柱式,電容式電壓互感器, 其初級繞組額定電壓為0.1/ kV,二次阻抗為0.15,變比為10000//100/100/3。同理,其它4個電壓互感器的型號為JDZJ-10。</p><p> 3.3 電纜截面選擇</p><p> 電纜截面選擇原則,電纜截面的選擇直接關(guān)系到設(shè)備、電纜本身的運行經(jīng)濟、
99、安全,是電纜選擇中最為重要和復雜的環(huán)節(jié),電纜截面選擇的基本原則為:</p><p> 1)發(fā)熱條件選擇:導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度,不應超過其正常運行時的最高允許溫度。</p><p> 2)電壓損耗條件:導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗,不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。</p><p> 3)按經(jīng)
100、濟電流密度選擇:35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離和電流大的線路,其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇,以使線路的年支出費用最小,所選截面稱為經(jīng)濟截面。該選擇原則稱為年支出費用最小原則。工廠內(nèi)的10kV及以下線路,通常不按此原則選擇。</p><p> 4)按機械強度選擇:導線(包括裸線和絕緣導線)截面不應小于其最小允許截面。對于電纜,不必校驗器機械強度,但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路
101、時的穩(wěn)定度。對于絕緣導線和電纜,還應滿足工作電壓的要求。</p><p> 5)按短路熱穩(wěn)定校驗:對絕緣導線、電纜和母線,應校驗其短路熱穩(wěn)定性,架空線路因散熱性好,可不做短路熱穩(wěn)定條件。</p><p> 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗,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,再校驗其電壓損耗和機械強度。而對10KV及以下電纜按持續(xù)工作電流確定特定條件下的允許最小纜
102、芯截面時,還應按下列使用條件差異影響計入校正系數(shù)所確定的允許載流量。</p><p> 3.3.1 10kV高壓電纜出線選擇</p><p> (1)選擇校驗的方法:根據(jù)校驗,一般10kv及以下高壓線路及低壓動力線路,通常先按發(fā)熱條件求選擇截面,再校驗電壓損失、機械強度、短路熱穩(wěn)定等條件。而本設(shè)計中由于變電所小,不考慮電壓損失,故不用校驗,也不必校驗其機械強度。</p>
103、<p> (2)10kV高壓電纜出線的選擇</p><p> 1)按發(fā)熱條件選擇電纜截面</p><p> 以3#為例,由于是雙回線路,線路計算電流=10.21A,經(jīng)查表得,25 的YJL型電纜在20 的載流量為=93.6A, =93.6A=10.21A,因此,初選YJL-10-3×35型電纜。高壓側(cè)電纜短路電流=1.97KA。</p><p&
104、gt; 2)按短路熱穩(wěn)定條件進行校驗</p><p> 由資料可查,YJL-10-3×25型電纜滿足要求。</p><p> 根據(jù)前面做的變壓器高低壓側(cè)的計算電流,并結(jié)合電流查電工手冊得,架空進線后兩個變電所均選交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜銅線YJL-10-3×35做引入線(直埋)。本變電所10KV的最終回路較多,因此10KV母線應選硬導體為宜。故所選LGJ—150型鋼
105、芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求,則同時也大于可不校驗電暈的最小導體LGJ—70,故不進行電暈校驗。因此YJL-10-3×35型電纜滿足要求。同理可得其它4個電所,電纜型號,見下3-8表。</p><p> 表3-8 10kv變電所電纜型號</p><p> 3.3.2 0.4kv低壓電纜出線選擇</p><p> 由負荷分析可知:1#、2#、3#、4#和5#
106、的負荷分別為:443.75KW、513.44KW、546.5KW、520KW和541.45KW。</p><p> 1)1#變電所的線路初選采用VLV22-1000型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接敷設(shè)由于1#變電所1-1T的計算電流和1#變電所1-2T的計算電流。地下0.8m土壤溫度為25℃,查《工廠供電指導書》表8-40,初選為,且= 1000A >,滿足發(fā)熱條件。因此選擇BLV22-1000-3×70型
107、聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。因為短路熱穩(wěn)定度的最小截面 =100,中性線芯(按不小于相線一半選擇),中性線芯為1×100,1#變電所的電纜線路采用VLV22-1000-3×70+1×100型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p> 2)2#變電所計算電流為:</p><p> 3#變電所計算電流為: </p><p&
108、gt; 4#變電所計算電流為: </p><p> 5#變電所計算電流為:</p><p> 同理,2#、3#、4#、5#都采用BLV22-1000型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p> 3)通往各個變壓器的導線同樣采用下地電纜采用套雙壁螺紋管直埋傳輸,采用交聯(lián)聚聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)作為電纜選型,查《工廠供電指導書》表8-40,得
109、低壓0.4kv采用橡皮絕緣聚聚氯絕緣鋁芯電纜如表3-9所示。</p><p> 表3-9 0.4kv變電所電纜選型表</p><p><b> 繼電保護</b></p><p> 本次設(shè)計是根據(jù)改造后來進行保護的,變壓器參數(shù)的整定和計算是通過短路電流來計算。由于我校的變配電所都采用微機保護。因此,對改造后采用微機保護電進行整定。繼電保護是
110、指反應電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)而動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。繼電保護在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過預防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)運行的可靠性。繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分,保障電力系統(tǒng)安全、可靠運行的重要措施之一。</p><p> 4.1 繼電保護的概述</p><p> 4.1.1 繼電保護的基本要求和任務</p><p&
111、gt; 根據(jù)繼電保護的任務和電力系統(tǒng)運行的特點,繼電保護的基本要求如下:</p><p> 1)選擇性:繼電保護的選擇性是指繼電保護裝置動作時,僅將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除,使停電范圍盡量減少,以保證系統(tǒng)中非故障設(shè)備繼續(xù)安全運行。</p><p> 2)速動性:繼電保護的速動性是指繼電保護裝置應盡可能快的速度切除故障設(shè)備。</p><p> 3)靈敏性:繼電
112、保護的靈敏性是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或異常狀態(tài)的反應能力。</p><p> 4)可靠性:繼電保護的可靠性是指保護裝置在電力系統(tǒng)正常運行時不誤動,在規(guī)定保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時,應可靠動作,而在不屬于該保護動作的其它任何情況下,應可靠不動作。</p><p> 繼電保護的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性是相輔相成的、相互制約的,是分析研究各種繼電保護裝置的基礎(chǔ)。</p>
113、<p> 繼電保護的基本任務是:①電力系統(tǒng)故障時,自動、快速、有選擇的將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切出,保障非故障設(shè)備繼續(xù)運行,盡量減小停電范圍。②電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行狀態(tài)情況時,根據(jù)運行維護的要求能自動、及時、有選擇的發(fā)出警告信號或者減負荷、跳閘。</p><p> 4.1.2微機保護原理</p><p> 微機繼電保護的輸入信號是電力系統(tǒng)的模擬量,而計算機只能對數(shù)字量進行
114、計算和判斷,因此由電力系統(tǒng)經(jīng)電壓互感器或電流互感器輸入的模擬量必先經(jīng)過預處理繼電保護在大部分情況下取用輸入信號中的基波模擬量。根據(jù)采樣定理,如被測信號頻率(或要求保留的最高次諧波頻率)為,則采樣頻率必須大于2,[kg1]否則由采樣值不可能擬合還原成原來的曲線。對于那些大于0.5頻率的諧波分量,必須在進入采樣器之前,利用模擬式低通濾波器(前置模擬濾波)將其濾掉。由于輸入信號常常有多個,故設(shè)置多路轉(zhuǎn)換器將輸入模擬信號逐個交與A/D變換器轉(zhuǎn)化
115、成數(shù)字量這些數(shù)字量應在存儲器中按先后順序排列,以便后續(xù)功能處理程序取用。</p><p> 4.1.3 微機繼電保護裝置特點</p><p><b> (1)調(diào)試維護方便</b></p><p> 在微機保護應用之前,整流型或晶體管型繼電保護裝置的調(diào)試工作量很大,原因是這類保護裝置都是布線邏輯的,保護的功能完全依賴硬件來實現(xiàn)。微機保護則不
116、同,除了硬件外,各種復雜的功能均由相應的軟件(程序)來實現(xiàn)。</p><p><b> (2)高可靠性</b></p><p> 微機保護可對其硬件和軟件連續(xù)自檢,有極強的綜合分析和判斷能力。它能夠自動檢測出其自身硬件的異常,并配合多重化措施,可以有效地防止拒動;同時,軟件也具有自檢功能,對輸入的數(shù)據(jù)進行校錯和糾錯,即自動地識別和排除干擾,因此可靠性很高。目前,國
117、內(nèi)設(shè)計與制造的微機保護均按照國際標準的電磁兼容試驗(EMC,Electromagnetic Compatibility)來考核,進一步保證了裝置的可靠性。</p><p> (3)易于獲得附加功能</p><p> 傳統(tǒng)保護裝置的功能單一,僅限于保護功能,而微機保護裝置除了提供傳統(tǒng)保護功能外,還可以提供一些附加功能。例如,保護動作時間和各部分的動作順序記錄,故障類型和相別及故障前后電壓
118、和電流的波形記錄等。對于線路保護,還可以提供故障點的位置(測距),這將有助于運行部門對事故的分析和處理。</p><p><b> (4)靈活性</b></p><p> 由于微機保護的特性主要由軟件決定,因此替換或改變軟件就可以改變保護的特性和功能,且軟件可實現(xiàn)自適應性,依靠運行狀態(tài)自動改變整定值和特性,從而可靈活地適應電力系統(tǒng)運行方式的變化。</p>
119、;<p><b> (5)改善保護性能</b></p><p> 由于微機的應用,可以采用一些新原理,解決一些傳統(tǒng)保護難以解決的問題。例如,利用模糊識別原理判斷振蕩過程中的短路故障,對接地距離保護的允許過渡電阻的能力,大型變壓器差動保護如何識別勵磁涌流和內(nèi)部故障,采用自適應原理改善保護的性能等。</p><p> (6)簡便化、網(wǎng)絡化</p&
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