供电毕设含外文文献中文翻译

《供电毕设含外文文献中文翻译》由会员分享，可在线阅读，更多相关《供电毕设含外文文献中文翻译（57页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 . 某钢铁企业变电所保护系统与防护系统设计1绪论11 变电站继电保护的开展变电站是电力系统的重要组成局部，它直接影响整个电力系统的平安与经济运行，失恋系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置确实定，是变电站电气局部投资大小的决定性因素。继电保护的开展现状，电力系统的飞速开展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速开展又为继电保护技术的开展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了开展的4个历史阶段。随着电力系统

2、的高速开展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步开展的趋势。国外继电保护技术开展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。继电保护的未来开展，继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量、数据通信一体化开展。微机保护技术的开展趋势：高速数据处理芯片的应用微机保护的网络化保护、控制、测量、信号、数据通信一体化继电保护的智能化1.2 本文的主要工作在本次毕业设计中，我主要做了关于某钢铁企业变电所保护系统与防护系统设计，充分利用自己所学的知识，严格按照任务书的要求，围绕所要设计的主接线图的可靠性，灵活性进展研究，包括：负荷计算、主

3、接线的选择、短路电流计算，主变压器继电保护的配置以与线路继电保护的计算与校验的研究等等。1.3 设计概述1继电保护设计任务书。2国标GB50062-92电力装置的继电保护和自动装置设计规3工业企业供电本企业共有12个车间，承当各附属厂的设备、变压器修理和制造任务。1、 各车间用电设备情况用电设备明细见表1.1所示。表1.1 用电设备明细表序号用电设备名称设备容量负荷性质1电修车间505三级负荷2机械加工车间7863新产品试制车间6344原料车间4145备件车间2626锻造车间3507空压站6228大线圈车间3359成品试验站29010加压站、转供负荷25611大型集中负荷160012锅炉房36

4、9二级负荷2、负荷性质本厂大局部车间为一班制，少数车间为两班或者三班制，年最大有功负荷利用小时数为。由于锅炉房供生产用高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险。而且该厂距离市区较远，消防用水需厂方自备。因此，锅炉房供电要求具有较高的可靠性，负荷性质属于二级负荷，其余车间均为三级负荷。3、变电所数量与供配电系统电压确定1根据本企业的厂区围和负荷分布情况，在该厂区设置一个总降压变电所，可满足本企业的供电要求。2供电电压确定。根据当地电网的供电电压等级，同时考虑用电设备的负荷容量和供电距离等因素，与电力部门协商确定供电电压为。3配电电压选择。高压配电电压的选择，主要取决于高压用电设备的电压与其容量、数量等因素

5、。考虑到该厂的规模不大，采用作为该企业用电设备配电电压比较经济合理。4、供电电源条件当地供电部门可提供两个供电电源，供设计部门选定：1待设计总降压变电所的主电源由上一级某区域变电站提供电源，架空线引入，作为工作电源进线，此站距企业南侧。2另一路10kV电源作为备用电源，从某变电所经电缆线引入该企业，此所距企业南侧3总降压变电所引入两路电源进线，分别在两路进线电源分别设有计量电能的高压计量柜。4上一级某区域变电站配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。5、该地区气象与地质资料1气象资料，年最高气温年平均气温，年最低气温，年最热月平均最高气温，年最热月平均气

6、温，最热月地下处平均温度，常年主导风向为南风，年雷暴日数。2地质水文资料，平均海拔，地层以砂粘土为主，地下水位。2负荷计算与变压器选择2.1 负荷计算图2.1 供电系统电力负荷计算图由表1.1计算各点计算负荷1电修车间：查表得需用系数kx1=0.34，cos=0.60，tan=1.33P30=PN1kx1=5050.34=171.70KW(2.1)Q30=P30tan=171.71.33=228.93Kvar(2.2)S30=286.17KVA(2.3)I30=S/UN=16.50A(2.4)2机械加工车间：查表得需用系数kx2=0.24，cos=0.63，tan=1.23P30=PN2kx2

7、=7860.24=188.64KW(2.5)Q30=P30tan=188.641.23=232.03Kvar(2.6)S30=293.43KVA(2.7)I30=S/UN=16.94A(2.8)3新产品试制车间：查表得需用系数kx3=0.50，cos=0.8，tan=0.75P30=PN3kx3=6340.5=317.00KW(2.9)Q30=P30tan=317.000.75=237.75Kvar(2.10)S30=396.25KVA(2.11)I30=S/UN=22.88A(2.12)4原料车间：查表得需用系数kx4=0.3，cos=0.85，tan=0.62P30=PN4kx4=4140

8、.3=124.20KW(2.13)Q30=P30tan=124.200.62=76.97Kvar(2.14)S30=146.12KVA(2.15)I30=S/UN=8.44A(2.16)5.备件车间:：查表得需用系数kx5=0.30，cos=0.65，tan=1.17P30=PN5kx5=2620.30=78.60KW(2.17)Q30=P30tan=78.601.17=91.89Kvar(2.18)S30=120.92KVA(2.19)I30=S/UN=6.98A(2.20)6锻造车间：查表得需用系数kx6=0.35，cos=0.68，tan=1.08P30=PN6kx6=3500.35=1

9、22.50KW(2.21)Q30=P30tan=122.501.08=132.30Kvar(2.22)S30=180.15KVA(2.23)I30=S/UN=10.40A(2.24)7.空压站：查表得需用系数kx7=0.35，cos=0.68，tan=1.08P30=PN7kx7=6220.75=466.5KW(2.25)Q30=P30tan=466.51.08=620.13Kvar(2.26)S30=622.00KVA(2.27)I30=S/UN=35.91A(2.28)8.大线圈车间：查表得需用系数kx8=0.55，cos=0.87，tan=0.57P30=PN8kx8=3350.55=1

10、84.25KW(2.29)Q30=P30tan=184.250.57=104.42Kvar(2.30)S30=211.78KVA(2.31)I30=S/UN=12.23A(2.32)9成品试验站：查表得需用系数kx9=0.40，cos=0.80，tan=0.75P30=PN9kx9=2900.40=130.5KW(2.33)Q30=P30tan=130.50.75=97.88Kvar(2.34)S30=163.13KVA(2.35)I30=S/UN=9.42A(2.36)10加压站、转供负荷：查表得需用系数kx10=0.45，cos=0.78，tan=0.80P30=PN10kx10=2560

11、.45=115.20KW(2.37)Q30=P30tan=115.200.80=92.40Kvar(2.38)S30=147.69KVA(2.39)I30=S/UN=8.53A(2.40)11大型集中负荷：查表得需用系数kx11=0.80，cos=0.75，tan=1.33P30=PN11kx11=16000.80=1280KW(2.41)Q30=P30tan=12801.33=1712.4Kvar(2.42)S30=1706.7KVA(2.43)I30=S/UN=98.54A(2.44)12锅炉房：查表得需用系数kx12=0.72，cos=0.8，tan=0.75P30=PN12kx12=3

12、690.72=265.88KW(2.45)Q30=P30tan=265.880.75=199.26Kvar(2.46)S30=332.1KVA(2.47)I30=S/UN=29.05A(2.48)13计算企业总降压变电所10kv母线上的计算负荷即B点P30(B)=KPP=0.93444.97=3100.5KW(2.49)Q30(B)=KQQ=0.93826.36=3443.7Kvar(2.50)S30(B)=4633.8KVA(2.51)I30(B)=S30(B)/(UN)=267.8A(2.52)14计算企业总降压变电所高压进线计算负荷即A点P30(A)=P30(B)+PB=P30(B)+0

13、.012S30(B)=3156.1KW(2.53)Q30(A)=Q30(B)+QB=Q30(B)+0.06S30(B)=3721.7Kvar(2.54)S30(A)=4879.7KVA(2.55)I30(A)=S30(A)/(UN)=80.5A(2.56)2.2 变压器选择 选择变压器台数时应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障和检修时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电；对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，可采用一台变压器，但须自备备用电源，本设计即采用后一种方案。所以选择一台变压器供电。 主变压器容量SN.T应满足全部用电设

14、备总计算负荷S30的需要，即SN.TS30，同时应满足变压器运行在最正确负荷率m下，一般变压器最正确负荷率m约为0.50.6。由计算所得负荷确定S30=4606.44KVA，所以所选变压器的容量为5000KVA 根据变压器容量以与变压器所在线路，确定变压器型号为S95000/353主接线设计3.1 主接线设计根本要求变电所电气主接线是指变电所的变压器、供电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成局部。主接线确实定对电力系统的平安、稳定、灵活、经济运行以与变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响，因为本

15、论文主要讲述变电所保护系统与防护系统设计，所以主接线局部将简要介绍。变电所电气主接线设计应满足如下根本要求：1 可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求, 停电会对 国民经济各部门带来巨大的损失, 往往比少发电能的损失 大几十倍, 导致产品报废、 设备损坏、 人身伤亡等。因此, 主 接线的接线形式必须保证供电可靠。：2 灵活性 电气主接线应能适应各种运行状态, 并能灵活地进展 运行方式的转换。不仅正常运行时能平安可靠地供电, 而 且在系统故障或电气设备检修与故障时, 也能适应调度的 要求, 并能灵活、 简便、 迅速地倒换运行方式, 使停电时间最 短, 影响围最小。同时设计主接线时应留有开展

16、扩建的 余地。3 经济性 在设计主接线时, 主要矛盾往往发生在可靠性与经济 性之间。欲使主接线可靠、 灵活, 必然要选高质量的设备和 现代化的自动装置, 从而导致投资的增加。因此, 主接线的 设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。3.2 本钢铁企业变电所的电气主接线设计母线是指在变电所中各级电压配电装置的连接，以与变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线，这统称为母线。母线的作用是聚集、分配和传送电能。原理上母线是电路中的一个电气节点，在母线上聚集电能和分配电能，所以母线又称汇流排。10KV变电所中变压器与馈电线之间采用母线制，采用不同的母线接线方案

17、，可使在变压器数量少的情况下能向多个用户供电，或者保证用户的馈电线能从不同的变压器获得供电。母线制有单母线制和双母线制，其中的母线又有母线分段与母线不分段两种接线方式。其中双电源单母线分段的电气主接线又分为用隔离开关分段的单母线接线方式和用断路器分段的单母线接线方式本设计采用用断路器分段的单母线接线方式，该断路器装有继电保护，除能切断负荷电流或故障电流外，还可自动分合闸，母线检修时不会引起正常母线段的停电，可直接操作分段断路器，拉开隔离开关进展检修，其余各段母线继续运行。在母线故障时，分断断路器的继电保护动作，自动切除故障段母线，所以用断路器分段的单母线接线，可靠性提高。具有一台主变压器的小型

18、变电所，高压侧常采用隔离开关-断路器的接线方式，由于采用了此种方式，因此变电所的停，送电操作十分灵活方便，同时高压断路器都配有继电保护装置，在变电所发生短路或过负荷时均能自动跳闸，而且在故障和异常情况消除后，又可直接迅速合闸，从而使恢复供电的时间大大缩短，本厂大局部车间为一班制，少数车间为两班或者三班制，年最大有功负荷利用小时数为。由于锅炉房供生产用高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险。而且该厂距离市区较远，消防用水需厂方自备。因此，锅炉房供电要求具有较高的可靠性，负荷性质属于二级负荷，其余车间均为三级负荷，基于此种情况该变电所从某变电所经电缆线引入该企业一路备用电源，当35KV进线出现故障时，由此

19、备用电源对各个车间继续供电。具体主接线见附录B4 短路电流计算与保护用主要设备选择4.1短路电流计算的目的与方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以与进展继电保护装置的整定计算。进展短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进展短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电

20、系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法有称有位制法和标幺制法又称相对单位制法，本论文采用的是标幺值法计算短路电流。4.2短路电流的计算135KV送电线 35KV与以上电压等级的送电线路，首先应按经济电流密度选择导线截面，再按允许载流量和机械强度条件校验选择经济截面导线材料选择：铝；年最大负荷利用小时数Tmax：2300h3000h所以选择导线的经济电流密度Jec=1.65Tmax/h导线的经济截面:Aec=I30(A)/Jec=80.5

21、/1.65=48.80mm2 (4.1)按经济电流密度Jec选择导线截面时，一般应尽量取接近且小于Aec的标准截面，这是从节约投资和有色金属方面考虑的选标准截面为35mm2，即选LGJ35型钢芯铝绞线校验发热条件LGJ35型允许载流量室外20cIal=189AI30(A)=80.5A所以满足发热条件检验机械强度因为35KV架空钢芯铝绞线最小截面为35mm2所以LGJ35也满足机械强度要求。 得：LGJ35型钢芯铝绞线r0=0.95/km, x0=0.4/km210KV配电线假定12根配电线长度均为0.2km电缆 此类配电线由于线路较短，电压损耗也小，所以导线截面主要按允许载流量条件选取 因为Y

22、JV2210 310载流量为60A，YJV2210 335载流量为130A所以除大集中负荷之外的线路均采用YJV2210 310铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装电力电缆；大集中负荷线路采用YJV2210 335铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装电力电缆查得第一组电缆电抗值为0.113/km，第二组电缆电阻值为0.52/km，电抗值为00.083/km3备用电源电缆10KV与以下电压等级送电线路往往是按允许电压损耗选择导线截面，再按允许载流量，机械强度条件进展校验按允许电压损失选择导线截面允许电压损失设为5因为是10KV电缆线路，所以初设x0=0.08/kmUx=(x0/10UN2)qili=

23、0.083721.74/10102=1.19 (4.2)UR=UalUx=51.19=3.81 (4.3)A=pili/10UN2UR=62.52mm2(4.4)以上三式中：Ux无功负荷在电抗上引起的电压损失UR有功功率在电阻上引起的电压损失Ual线路的允许电压损失qi、pi各段支线的有功功率和无功功率li各段干线的长度导线的电阻率，对于铜导线=0.053km/(mm2)；对于铝导线=0.032km/(mm2)查得选择导线YJV22 -10 370得单位长度阻抗分别为R0=0.26/km、X0=0.079/km实际电压损失为U=R0pLX0qL/10UN2=(3282.34+1176.06)/

24、1000=4.465(4.5)故所选导线YJV22-10 370满足允许电压损失条件校验发热条件YJV22 -10型允许载流量室外20cIal=280AI30(B)=267.8A所以满足发热条件图4.1 短路计算电路图1选Sjz=100MVA，Ujz1=37KV，Ujz2=10.5KV (4.6) 式中：Sjz基准容量，Ujz基准电压2计算系统各元件阻抗标幺值，绘制等效电路图 最大运行方式与最小运行方式下系统电抗标幺值分别为X*1max=Sjz/Sdmax=100/400=0.25，X*1min=Sjz/Sdmin=100/200=0.5(4.7) 式中：Sdmax、Sdmin系统最大，最小运

25、行方式下的短路容量 架空线L1电抗标幺值为X*L1=X0L1(Sjz/U2pjn1)=0.44.5(100/372)=0.13(4.8) 式中：Upjn1短路计算点的平均额压，它的取值比同级电网额定电压高5% 变压器T1电抗标幺值(4.9) 式中：Ud1%变压器短路电压百分数 SNT1变压器额定容量配电线L1 L11、L13电抗标幺值X*L2=X0L2(Sjz/U2pjn2)=0.1130.2(100/10.52)=0.02(4.10) 电缆L12电抗标幺值X*L12= X0L12(Sjz/U2pjn2)=0.0830.2(100/10.52)=0.015(4,11) 电缆线路L14电抗标幺值

26、X*L14=X0L14(Sjz/U2pjn2)=0.0794(100/10.52)=0.29(4.12)R*L14=R0L14(Sjz/U2pjn2)=0.264(100/10.52)=0.94(4.13)绘制等值电路图4.2 短路等值电路图3计算各点短路电流求1点的短路电流最大运行方式电源点至(1)点的总阻抗标幺值为=X*1max+X*l1=0.25+0.13=0.38(4.14)短路电流周期分量为I(3)zq1max=Ijz1/ =1.56/0.38=4.1KA(4.15)冲击电流为i(3)ch1max=2.55I(3)zq1max=2.554.1=10.455KA(4.16)冲击电流有效

27、值为I(3)ch1max=1.52I(3)zq1max=1.524.1=6.232KA(4.17)最小运行方式电源点至(1)点的总阻抗标幺值为=X*1min+X*l1=0.5+0.13=0.63(4.18)短路电流周期分量为I(3)zq1min=Ijz1/=1.56/0.63=2.48KA(4.19)求2点的短路电流最大运行方式电源点至(2)点的总阻抗标幺值为=+X*T1=0.38+1.4=1.78(4.20)短路电流周期分量为I(3)zq2max=Ijz2/=5.51/1.78=3.1KA(4.21)冲击电流为i(3)ch2max=2.55I(3)zq2max=2.553.1=7.91KA(

28、4.22)冲击电流有效值为I(3)ch2max=1.52I(3)zq2max=4.71KA(4.23)最小运行方式电源点至(2)点的总阻抗标幺值为=0.63+1.4=2.03(4.24)短路电流周期分量为I(3)zq2min=Ijz2/=5.51/2.03=2.71KA(4.25)求314点的短路电流最大运行方式电源点至(3)点的总阻抗标幺值为=1.78+0.02=1.8(4.26)短路电流周期分量为I(3)zq3max=Ijz2/=5.51/1.8=3.06KA(4.27)冲击电流为i(3)ch3max=2.55 I(3)zq3max=2.553.06=7.80KA(4.28)冲击电流有效值

29、为I(3)ch3max=1.52 I(3)zq3max=1.523.06=4.65KA(4.29)最小运行方式电源点至(3)点的总阻抗标幺值为(4.30)短路电流周期分量为I(3)zq3min=Ijz2/=5.51/2.05=2.68KA(4.31)求15点的短路电流最大运行方式电源点至(15)点的总阻抗标幺值为(4.32)(4.33)(4.34)短路电流周期分量为 (4.35) 冲击电流为i(3)ch15max=2.55 I(3)zq15max=2.555.1=13.01KA(4.36) 冲击电流有效值为I(3)ch15max=1.52I(3)zq15max=1.525.1=7.75KA(4

30、.27)最小运行方式电源点至(15)点的总阻抗标幺值为(4.28)(4.29)(4.30)短路电流周期分量为(4.31)求a点短路电流最大运行方式短路电流周期分量为I(3)d(a)max=Ijz1/X*1max=1.56/0.25=6.24KA(4.32)冲击电流为I(3)ch(a)=2.55 I(3)d(a)max=2.556.24=15.91KA(4.33) 最小运行方式短路电流周期分量为I(3)d(a)min=Ijz1/X*1min=1.56/0.5=3.12KA(4.34)两相短路电流为I(2)d(a)min=0.866 I(3)d(a)min=0.8663.12=2.70KA(4.3

31、5)求b点短路电流 最大运行方式短路电流周期分量为I(3)d(b)max=Ijz2/X*2max=5.51/0.25=22KA(4.36)冲击电流为I(3)ch(b)=2.55 I(3)d(b)max=2.5522=56.10KA(4.37) 最小运行方式短路电流周期分量为I(3)d(b)min=Ijz2/X*2min=5.51/0.5=11.02KA(4.38)两相短路电流为I(2)d(b)min=0.866 I(3)d(b)min=0.86611.02=9.54KA(4.39)4.3 主要设备选择因为本论文主要是保护与防护系统的设计，所以所选器材主要为与保护有关设备1.35KV进线断路器选

32、择1额定电压、额定电流的选择断路器的额定电压不得低于装设地点的电网额定电压，其额定电流不得小于通过的计算电流，即：UN35KV,INI30(A)=80.5A所以选择型号为SW2-35/1000型高压少油户外断路器2断流能力的校验高压断路器可分断短路电流，其断流能力校验为：IocId(3),查得Ioc=16.5KA，Id(3)=4.1KA，所以断流能力校验合格3) 短路稳定度校验动稳定度校验：ich(3)=10.46KA，imax=45KA，imaxich(3)热稳定度校验：Id(3)2tjx=Id(3)2(tjx.z+tjx.f)=4.12(1.5-0.5+0.2)=20.17(4.40)It

33、2t=16.54=66(4.41)式中：tjx假想时间，tjx=tjx.z+tjx.f得到It2tId(3) 2tjx因为上一级某区域变电站配备的保护装置动作时间为1.5s，所以下属各级主保护装置动作时间依次减少0.5s，故此处top=1s所以动热稳定度校验合格2变压器二次侧、备用电源线路上以与通往各车间的10KV配电线的断路器选择1额定电压、额定电流的选择断路器的额定电压不得低于装设地点的电网额定电压，其额定电流不得小于通过的计算电流，即：UN10KV,INI30(B)=267.8A所以选择型号为SN10-10I型高压少油户外断路器2断流能力的校验高压断路器可分断短路电流，其断流能力校验为：

34、IocId(3),查得Ioc=16KA，Id(3)=3.1KA，所以断流能力校验合格3) 短路稳定度校验动稳定度校验：ich(3)=7.91KA，imax=40KA，imaxich(3)热稳定度校验Id(3) 2tjx= Id(3) 2(tjx.z+tjx.f)=3.12(1-0.5+0.2+0.05)=7.21(4.42)It2t=16.54=66，得到It2tId(3) 2tjx(4.43)所以动热稳定度校验合格基于同样的原理，10KV备用电源线路上以与通往各车间的10KV配电线的断路器型号也为SN10-10I135KV进线处电流互感器1I1N.TA(1.21.5)I30(A)=1.2I3

35、0(A)=1.280.5=96.6A选择LCZ-35型电流互感器，选取一次侧电流I1N=100，I2N=5A，选3.0级用于测量，10P级用于保护2短路稳定度校验LCZ-35型电流互感器1s热稳定倍数和动稳定倍数Krw=It/I1N.TA=9.75/0.15=65(4.44)Kdw=imax/I1N.TA=31.8/0.15=150(4.45)KdwI1N.TA=31.8ich(a)(3)=15.91KA(4.46)所以动稳定校验合格KrwI1N.TA2t=650.152=95(4.47)Id(a)(3)2tjx=6.221+0.2=46.1KA(4.48)所以热稳定校验合格3准确度要求的二次

36、回路阻抗校验准确度等级为3级允许的额定二次回路阻抗Z2N=2，电流互感器二次侧测量回路阻抗设为0.35，Z2NZ2，所以满足测量精度要求。由10%倍数K1=Id(a)/I1N=6.24/0.15=41.6,得二次负荷Z2al=0.15，继电回路总阻抗设为0.1，所以满足保护精度要求。2变压器二次侧用于母线保护的电流互感器1I1N.TA1.3I30(B)=1.3267.8=348.14A选LQJ-10型电流互感器，选取一次侧电流I1N=400A，选0.5级用于测量，10P级用于保护2短路稳定度校验LQJ-10型电流互感器1s热稳定倍数和动稳定倍数Krw=It/I1N.TA=75(4.49) Kd

37、w=imax/I1N.TA=160(4.50)KdwI1N.TA=160400=90.5KAich(2)(3)=7.9KA(4.51)所以动稳定校验合格KrwI1N.TA2t=750.4KA2=900(4.52)Id(2)(3)2tjx=3.120.5+0.2+0.05=7.2KA(4.53)所以热稳定校验合格3准确度要求的二次回路阻抗校验准确度等级为3级允许的额定二次回路阻抗Z2N=0.4，电流互感器二次侧测量回路阻抗设为0.35，Z2NZ2，所以满足测量精度要求。由10%倍数K1=Id(2)/I1N=3.1/0.4=7.75,得二次负荷Z2al=1.0，继电回路总阻抗设为0.65，所以满足

38、保护精度要求。310KV备用电源进线首端以与10KV进线末端保护母线用电流互感器1I1N.TA1.3I30(B)=1.3267.8=348.14A选LQJ-10型电流互感器，选取一次侧电流I1N=400A，选0.5级用于测量，10P级用于保护2短路稳定度校验LQJ-10型电流互感器1s热稳定倍数和动稳定倍数Krw=It/I1N.TA=75(4.54) Kdw=imax/I1N.TA=160(4.55)KdwI1N.TA=160400=90.5KAich(a)(3)=15.91KA(4.56)所以动稳定校验合格KrwI1N.TA2t=750.4KA2=900(4.57)Id(a)(3)2tjx=

39、6.221+0.2=46.13KA(4.58)所以热稳定校验合格3准确度要求的二次回路阻抗校验准确度等级为3级允许的额定二次回路阻抗Z2N=0.4，电流互感器二次侧测量回路阻抗设为0.35，Z2NZ2，所以满足测量精度要求。由10%倍数K1=Id(b)/I1N=15,得二次负荷Z2al=0.5，继电回路总阻抗设为0.25，所以满足保护精度要求。10KV进线末端保护母线用电流互感器和上述情况根本一样，同选LQJ-10，校验方法一样410KV配线处电流互感器以通往电修车间的线路为例1I1N.TA1.3I30=1.316.5=21.45A选LQJ-10型电流互感器，选取一次侧电流I1N=50A，选0

40、.5级用于测量，10P级用于保护2短路稳定度校验LQJ-10型电流互感器1s热稳定倍数和动稳定倍数Krw=It/I1N.TA=90(4.59) Kdw=imax/I1N.TA=225(4.60)KdwI1N.TA=22550=16KAich(3)=7.9KA(4.61)所以动稳定校验合格KrwI1N.TA2t=900.05KA2=20.25(4.62)Id(a)(3)2tjx=16.3KA(4.63)所以热稳定校验合格3准确度要求的二次回路阻抗校验准确度等级为3级允许的额定二次回路阻抗Z2N=0.4，电流互感器二次侧测量回路阻抗设为0.35，Z2NZ2，所以满足测量精度要求。由10%倍数K1=

41、Id/I1N=61.2,得二次负荷Z2al=0.2，继电回路总阻抗设为0.15，所以满足保护精度要求。其往大集中负荷的线路因为其计算电流较大，所以其所选型号为LQJ-10，一次侧电流为160A,二次侧电流为5A5断路器母线分段用电流互感器选择GG-1A(F)型配电柜将10KV电能配送至各车间，查得配电柜的宽度为1.2m，所以整个母线总长不超过20m，所以母线上发生的短路电流可近似等于变压器二次侧的短路电流，所以也选择LQJ-10型电流互感器，一次侧电流为160A，二次侧电流为5A。校验具体步骤与变压器二次侧用于母线保护的电流互感器一样.在主变压器二次侧以与10KV配电电源线路上安装高压计量柜K

42、YN28A-12，它是国目前比较常见的一种高压开关柜，全名称为：户金属铠装移开式开关设备。额定电压3.6KV-12KV，其特点是配装的真空断路器为中重式，即断路器位于开关柜前柜的中部，因此下部空间节省下来可用于其它方案的扩展或作为电缆室用。此高压开关柜装有PT柜，可用于计量。本厂的功率因数为：(4.64)要将功率因数提高至0.9，必须装设的无功补偿装置容量为：(4.65)选择并联电容器型号为BW10.5-30-1W，电容器数量由n=Qc/qc=1800/30=60确定为60个，总补偿容量为1800kvar。5 变电所继电保护与故障分析5.1本系统故障分析本设计35/10KV系统为单母线分段接线

43、，所接负荷属于三级负荷居多，仅锅炉房为二级负荷。1) 本设计中的电力系统具有非直接接地的架空线路与中性点不接地的电力变压器等主要设备。就线路来讲，其主要故障为相间短路、单相接地、两相接地和三相接地。2) 电力变压器的故障，分为外部故障和部故障两类。变压器的外部故障常见的是上下压套管与引线故障，它可能引起变压器出线端的相间短路或引出线碰接外壳。变压器的部故障有相间短路、绕组的匝间短路和绝缘损坏。变压器的不正常运行过负荷、由于外部短路引起的过电流、油温上升与油位过低。3补偿电容器故障：电容常见故障有电容器部元件故障、部极间短路故障、部或外部极对壳短路故障。此外还会发生电容器与断路器之间连接线以与电

44、容器组部连线上的相间短路故障和接地故障等5.2线路继电保护装置选择根据线路的故障类型，设置相应的继电保护装置如下：135KV线路的保护，采用两段式电流保护，即电流速断保护和过电流保护，此外还装设有单相接地保护和自动重合闸装置210KV备用电源线路保护，采用两段式电流保护和单相接地保护310KV母线保护，采用定时限过电流保护和防母线接地保护4通往各车间的线路保护，采用两段式电流保护5补偿电容器的保护，采用过电流保护、失压保护和过压保护，5.3 主变压器继电保护装置选择变压器为变电所的核心设备，根据其故障和不正常运行的情况，从反映各种不同故障的可靠、快速、灵敏与提高系统的平安性出发，设置相应的保护

45、1针对外部故障设置的保护：采用两段式电流保护，因为35KV进线长度较短，所以其与进线线路保护共用一套保护装置。2防止部故障与油面降低设置瓦斯保护。3异常运行保护和必要的辅助保护：温度保护以检测变压器的油温，防止变压器油劣化加速。5.5本设计继电保护原理概述1线路电流速断保护：是根据短路时通过保护装置的电流来选择动作电流的，以动作电流的大小来控制保护装置的保护围；有无时限电流速断和延时电流速断，采用三相三电流继电器的星形接线方式，本设计选用无时限电流速断保护。2线路过电流保护：是利用短路时的电流比正常运行时大的特征来鉴别线路发生了短路故障，其动作的选择性由过电流保护装置的动作具有适当的延时来保证

46、，有定时限过电流保护和反时限过电流保护；本设计与电流速断保护装置共用两组电流互感器，采用三相三电流继电器的星形接线方式，选用定时限过电流保护，作为电流速断保护的后备保护，来切除电流速断保护围以外的故障，其保护围为本线路全部和下段线路的一局部。3线路单相接地保护：在中性点不接地系统中，假设发生单相接地故障时，只有很小的接地电容电流，而相间电压仍然是对称的，因此可暂时继续运行。但这毕竟是一种故障，而且由于非故障相对地电压要升高为原对地电压的倍，因此对线路绝缘是一种威胁，如果长此下去，可能引起非故障相的对地绝缘击穿而导致两相接地短路。这将引起开关跳闸，线路停电。因此，在系统发生单相接地故障时，必须通

47、过无选择性的绝缘监视装置或有选择性的单相接地保护装置，发出警报信号，以便运行值班人员与时发现和处理。4自动重合闸装置：电力系统中的不少故障特别是架空线路上的短路故障大多是暂时性的，这些故障在断路器跳闸后，多数能很快地自行消除。因此，如果采用自动重合闸装置使断路器自动合闸，迅速恢复供电，可大大提高供电可靠性。5变压器瓦斯保护：是利用安装在变压器油箱与油枕间的瓦斯继电器来判别变压器部故障：当变压器部发生故障时，电源使油与绝缘物分解产生气体。故障轻微时，油箱气体缓慢的产生，气体上升聚集在继电器里，使油面下降，继电器动作，接点闭合，这时让其作用于信号，称为轻瓦斯保护；故障严重时，油箱产生大量的气体，在

48、该气体作用下形成强烈的油流，冲击继电器，使继电器动作，接点闭合，这时作用于跳闸并发信，称为重瓦斯保护。6补偿电容器的失压和过压保护：这两种保护属于技术性保护，所有电容器组均应装设失压和过压保护，过压保护主要是防止电容器长期过电压运行；失压保护主要是防止电容器失去电压后在带有电荷的情况下立即重合造成电容器损坏。 6 保护装置的整定与微机实现6.1线路保护整定计算1.定时限过电流保护1整定动作电流(6.1)(6.2)式中：Krel保护装置动作电流整定的可靠系数，对电磁式继电器，Krel=1.2Kre继电器返回系数，一般取为0.85Kw保护装置接线系数Ki电流互感器的变比Il.max线路最大负荷电流

49、，可取为1.53I30取继电器动作电流为6A，那么过电流保护装置的动作电流Iop.1=(KiIop.KA)/Kw=180A2整定动作时间因为材料给出的上一级某区域变电站配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s，所以此处整定的动作时间应比上一级动作时间减少0.5s，所以动作时间整定为1s3灵敏度校验Sp= I(2)zq1min /Iop.1=2.15/0.17=12.61.5(6.3)I(2)zq1min=0.866 I(3)zq1min=2.15所以灵敏度校验合格2电流速断保护因为过电流保护整定动作时间为1s，所以需装设瞬动的电流速断保护装置1) 整定动作

50、电流Iqb.1=KrelIk.max=1.24.1KA=4.92KA (6.4)(6.5)式中；Ik.max被保护线路末端在电力系统最大运行方式下发生三相短路时的三相短路电流2灵敏度校验Sp=KwI(2)d(a)min/KiIqb.kA=1.81.5(6.6)所以灵敏度校验合格3有选择性单相接地保护 动作电流整定每路配电线的接地电容电流Ic= =0.45A(6.7)继电器整定电流因为Ki=150/5=30Iop(E)=(KrelIc)/Ki=(1.50.45)/30=0.02A (6.8) 灵敏度校验(6.9)所以灵敏度校验合格定时限过电流保护1整定动作电流(6.10)(6.11)取继电器动作

51、电流为7A，那么过电流保护装置的动作电流Iop.1=(KiIop.KA)/Kw=560A(6.12)2整定动作时间因为上一级保护装置整定动作时间为1s，所以此处动作时间为0.5s3灵敏度校验Sp= I(2)zq2min /Iop.1=0.8662.71/0.57=4.121.5(6.13)所以灵敏度校验合格 因为母线长度较短，所以母线分段断路器上的保护装置整定与上述整定一样 1.定时限过电流保护1整定动作电流(6.14)(6.15)取继电器动作电流为7A，那么过电流保护装置的动作电流Iop.1=(KiIop.KA)/Kw=560A(6.16)2整定动作时间设上一级动作时间整定为1.5s，那么此

52、处动作时间为1s3灵敏度校验Sp= I(2)zq15min /Iop.1=0.8664.48/0.57=6.81.5(6.17)所以灵敏度校验合格 2电流速断保护因为过电流保护整定动作时间为1s，所以需装设瞬动的电流速断保护装置1) 整定动作电流Iqb.1=KrelIk.max=1.25.1KA=6.12KA(6.18)(6.19)2) 灵敏度校验Sp=KwI(2)d(b)min/KiIqb.kA=1.71.5(6.20)所以灵敏度校验合格3有选择性单相接地保护 动作电流整定每路配电线的接地电容电流Ic= = =4A(6.21)继电器整定电流因为Ki=400/5=80Iop(E) =(Krel

53、Ic)/Ki=(1.54)/80=0.075A(6.22)灵敏度校验(6.23)所以灵敏度校验合格定时限过电流保护以通往电修车间的线路为例1整定动作电流(6.24)(6.25)取继电器动作电流为4A，那么过电流保护装置的动作电流Iop.1=(KiIop.KA)/Kw=40A2整定动作时间因为上一级保护装置整定动作时间为0.5s，所以此处动作时间为0s，即该过电流装置相当于速断的成效3灵敏度校验Sp= I(3)zq3min/Iop.1=0.8662.68/0.21=11.051.5(6.26)所以灵敏度校验合格6.2 变压器保护整定计算1.定时限过电流保护1整定动作电流(6.27)(6.28)取

54、继电器动作电流为6A，那么过电流保护装置的动作电流Iop.1=(KiIop.KA)/Kw=180A(6.29)2整定动作时间配电变压器动作时间可整定为最小值0.5s3灵敏度校验配电变压器过电流保护的灵敏度，按配电变压器低压侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路时高压侧的穿越电流值来检验I(2)zq2min=0.866I(3)zq2min=0.8662.71=2.35(6.30)穿越电流值：(6.31)(6.32)所以灵敏度校验合格 2电流速断保护1)整定动作电流其中Ik,max应取低压母线的三相短路电流周期分量有效值换算到高压侧的穿越电流值：(6.33)(6.34)(6.35)2灵敏度校验变压

55、器电流速断保护的灵敏度，按其装设的高压侧在系统最小运行方式下发生两相短路的短路电流来检验，I(2)zq1min=0.866I(3)zq1min=0.8662.48KA=2.15(6.36)Sp=KwI(3)zq1min /KiIqb.kA=2.391.5(6.37)所以灵敏度校验合格6.3变电站的微机保护实现以上整定计算均以常规继电器保护方式进展整定，但在现如今的工厂中多采用微机保护装置，微机保护比常规的继电器型或晶体管型保护装置有不可比较的优越性，越来越受到继电保护人员和运行人员的欢送。其优越性表现在以下几个方面：1灵活性强。由于微机保护装置是由软件和硬件结合来实现保护功能的，因此在很大程度

56、上，不同原理的继电保护的硬件可以是一样的，只要运行不同的程序即可完成相应的保护功能。2综合判断能力强。利用微机的逻辑判断能力，很容易解决常规继电保护中因考虑因素太多，用模拟电路很难实现的问题，因而可以使继电保护的动作规律更合理3性能稳定，可靠性高。微机保护的功能主要取决于算法和判据，对于同类型的保护装置，只要程序一样，其保护性能必然一致，性能稳定。晶体管型的继电器的元器件受温度影响大，机械式的继电器运动机构可能失灵，触点性能不良。而微机保护采用了大规模集成电路，器件性能稳定，元件数目、连接线等都大大减少，因而可靠性高。4微机保护利用微机的记忆功能，可明显改善保护性能、提高保护的灵敏性。5微机保

57、护利用微机的智能特性，可实现故障自诊断、自闭锁和自恢复。这是常规保护装置所不可比较的6体积小、功能全。由软件可实现多种保护功能，可大大简化装置的硬件结构，可以在事故后打印出各种有用数据7运行维护工作量小，现场调试方便。可在线修改或检查保护定值，不必停电校验定值通过面板按钮或者前面板通信口将整定后的动作电流以与动作时间输入微机保护装置，那么到达所设参数后，微机保护装置动作，使断路器跳闸1.微机变压器保护装置 本设计采用ARAS2316B数字式变压器保护测控装置进展变压器保护，ARAS2316B用于高压侧不设差动保护的情况，作为变压器以与引出线故障的主保护；也可用于配置差动保护的变压器，作为差动保

58、护的后备保护 功能配置：a.复合电压启动两段过流保护b.过负荷保护c.低电压保护d.本体保护重、轻瓦斯和温度高等2.微机线路保护装置本设计的线路保护均采用CAL314型线路测控保护装置，CAL314型线路测控保护装置使用于635KV电压等级，中性点非直接接地系统的架空线或电缆出线，完本钱线路的测量，控制和距离保护等功能 其主要性能特点为：a.单元通用软硬件平台设计，硬件采用32位微处理器和32位浮点DSP，软件采用嵌入式实时操作系统VxWorks.b.采用16位6路并行A/D和差分输入电路，保护测量精度高达1%c.硬件板卡采用多层板设计和外表贴装工艺，集成度高，抗干扰能力强。d.对保护测控一体化的装置，测量电流与保护电流输入独立。采用自动校准、自动跟踪的高精度交流采样技术，电流、电压的测量精度优于0.2级e.通信方式灵活，支持工业双以太通信，测控保护装置直接上网，同时提供双RS232/485通信接口3.微机母线保护装置本设计采用DF3322B型分段保护装置