110kV变电站

动稳定校验： 合格； 11(KA) ,合格；

热稳定校验：： 合格

35kV：选择GW4-35D/1000-83型隔离开关

表5.4 35KV侧隔离开关的选择 计算数据 35(KV) 546(A) 11(KA) 8.21(KA) GW4-35D/1000-83 12(kV) 1000(A) 2500(KA) 83(kA) 5.6 互感器的选择

互感器（包括电流互感器TA 和电压互感器TV）是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈和电压线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况。互感器的作用是：将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压(100V)和小电流(5A 或1A)，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构小巧、价格便宜和便于屏内安装。使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。

对于电压互感器的选择应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求。

1、3－20kV 配电装置，宜采用油绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。 2、35kV 配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。

3、ll0kV 及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。

《3～110kV 高压配电装置设计规范》规定，用熔断器保护的电压互感器可不验算动稳定和热稳定。

(1)110kV 电压互感器：出线电压互感器选用TYD-110 成套电容式电压互感器，母线电压互感器选用JDCF-110 单相瓷绝缘电压互感器。 一次回路电压： 合格； 二次回路电压：110/ 合格。

(2)35kV 电压互感器：母线电压互感器选用JDZXW-35 单相环氧浇注绝缘电压互感器。 一次回路电压： ,合格； 二次回路电压：110KV,合格。 电流互感器选择及校验

(1)110kV 电流互感器：选用LCWB6-110 型电流互感器。 一次回路额定电压和电流： ，合格； ，合格； 热稳定校验： 2.6(KA) (KA) ，合格；

内部动稳定校验： ，合格；

(2)35kV 电流互感器：线路侧选用LZZB8-35 型电流互感器。 一次回路额定电压和电流： ，合格； ，合格； 热稳定校验： 11(KA) (KA) ，合格；

内部动稳定校验： ，合格； 变压器侧选用LR-35 型电流互感器。

一次回路额定电压和电流： ，合格； ，合格；

热稳定校验： 11(KA) (KA) ，合格；

内部动稳定校验： ，合格；

5.7 高压侧熔断器的选择

变电站35kV 电压互感器和l0kV 电压互感器以及所用变压器都用高压熔断器进行保护，不需装设断路器，保护电压互感器的熔断器，需按额定电压和开断电流进行选取。 Igmax＜I 熔丝＜I 底座

1、所用变压器高压侧熔断器属成套设备选用RN1—10 型熔断器进行保护。 2、35kV 电压互感器选取RW9—35 型高压熔断器。

3、l0kV 电压互感器属成套设备，选取RN2—l0 型高压熔断器。

熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及断流容量两项来选择。35kV 高压熔断器，选用RXW-35/0.5 型户外跌落式高压熔断器， 额定电压： ，合格； 断流容量： ，合格。

5.8 母线选择及校验

母线选择及校验的一般规定

(1)汇流母线按正常工作最大电流 选择其截面S( ) ，即按长期发热允许电流选择，要求导体所的电路中最大持续工作电流 应不大于导体长期发热的允许电流 ，即 (2)按短路热稳定校验： 式中 C——散热系数 ——集肤效应系数

(3)按电晕电压校验(35kV 及以上电压级母线)：使晴天工作电压小于临界电晕电压，即 式中 ——临界电晕电压(kV)，其值按下式计算：

式中 k——三相导体等边三角形布置取1，水平布置取0.96；

——导线表面粗糙系数,管型母线及单股导线取0.98～0.93，多股绞线取 0.87～0.83；

δ ——空气相对密度；

r——导线半径,矩形母线为四角的曲率半径； a——相间距离。

(4)硬母线校验动稳定 式中 允许应力

本变电站母线选择及校验 (1)110kV 母线选择

110kV 汇流母线按最大可能负荷63000kW 计算,则在当地常温25℃时，最大持 续工作电流为： 归算到温度为t=40℃，则 式中 ——温度校正系数。

该级汇流母线采用管型母线,选择LGJ—185，载流量为510A。 热稳定校验： = ,合格；

电晕校验： =84 合格； 35kV 母线：

该电压等级母线选用管型母线LGJ—185，载流量为510A。 热稳定： = ,合格； 电晕电压： =84 合格。

第6章 变电站的继电保护

6.1 继电保护的任务与要求

供配电系统在正常运行中，可能由于各种原因会发生各种故障或者不正常状态，最严重的发生故障短路，并且导致严重的后果，如烧毁或损坏电气设备，造成大面积的停电，甚至破坏电力系统的稳定性，引起系统的振荡或解列，因此，必须采用各种有效的措施消除或减少故障。一旦系统发生故障，应该迅速切除故障设备，恢复正常运行，当发生不正常运行状态时，应及时处理，以免引起设备故障，继电保护装置就是能放映出预告信号的一种自动装置，继电保护任务是：

1）自动地，迅速地，有选择性的将故障设备从供配电系统中切除，使其他非故障部分迅速恢复正常供电。 2）正确反映电气设备的不正常运行状态，发出预告信号，以便操作人员采取措施，恢复电气设备的运行。 3）与供配电系统的自动装置配合，提高供配电系统的供电可靠性。 继电保护要求

6.2 继电保护的接线方式与操作方式

高压线路的继电保护装置中，起动继电器与电流互感器之间的连接方式，主要有两相两继电器式和两相一继电器式两种。 1、两相两继电器式接线

这种接线，如果一次电路发生三相短路或两相短路时，都至少有一个继电器要动作，从而使一次电路的断路器跳闸。 为了表述这种接线方式中继电器电流 与电流互感器二次电流 的关系，特引入一个接线系数Kw。 两相两继电器式接线在一次电路发生任意相间短路时，KW=1，即其保护灵敏度都相同。 2、两相一继电器式接线

这种接线又称两相电流差接线。正常工作时，流人继电器的电流为两相电流互感器二次电流之差。 在一次电路发生三相短路时，流入继电器的电流为电流互感器二次电流的 倍，即 = 。

两相一继电器式接线能反应各种相间短路故障，灵敏度有所不同，有的甚至相差一倍，因此不如两相两继电器式接线。但是它少用一个继电器，较为简单经济。 3.三相三继电器式接线

三相三继电器式接线方式是将3只电流继电器分别与3只电流互感器相连接，，它能反映各种短路故障，流入继电器的电流和电流互感器二次绕组的电流相等，其接线系数在任何短路情况下均等于1。这种接线方式主要用于高压大接地电流系统，保护相间短路和单相短路。 继电保护装置的操作电源，有直流操作电源和交流操作电源两大类由于交流操作电源具有投资少、运行维护方便及二次回路简单可靠等优点，因此它在中小工厂中应用广泛。

交流操作电源供电的继电保护装置主要有以下两种操作方式： 1、直接动作式

利用断路器手动操作机构内的过流脱扣器（跳闸线圈）YR作为直动式过流继电器，接成两相一继电器式或两相两继电器式。正常运行时，YR通过的电流远小于其动作电流，因此不动作。而在一次电路发生相间短路时，YR动作，使断路器QF跳闸。这种操作方式简单经济，但保护灵敏度低，实际上较少应用。 2、“去分流跳闸”的操作方式

正常运行时，电流继电器KA的常闭触点将跳闸线圈 YR短路分流，YR无电流通过，所以断路器 QF不会跳闸。当一次电路发生相间短路时，电流继电器KA动作，其常闭触点断开，使跳闸线圈YR的短路分流支路被去掉（即所谓“去分流”)，从而使电流互感器的二次电流全部通过YR，致使断路器QF跳闸，即所谓“去分流跳闸”。这种操作方式的接线也比较简单，且灵敏可靠，但要求电流继电器KA触点的分断能力足够大才行。现在生产的 GL-15、16、25、26等型电流继电器，其触点容量相当大，短时分断电流可达150A，完全能满足短路时“去分流跳闸”的要求。因此这种去分流跳闸的操作方式现在在工厂供电系统中应用相当广泛。

6.3 主变压器保护规划与整定

现代生产的变压器，虽然结构可靠，故障机会较少，但实际运行中仍有可能发生各种类型故障和异常运行。为了保证电力系统安全连续地运行，并将故障和异常运行对电力系统的影响限制到最小范围，必须根据变压器容量的大小、电压变压器保护的配置原则。 变压器一般应装设以下保护： 1. 短路保护。 2. 后备保护。 3. 过负荷保护。

4. 变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。

5. 中性点直接接地电网中的变压器外部接地短路时的零序电流保护。 变压器的过电流保护，电流速断保护和过负荷保护。

1）变压器过电流保护的组成，原理，无论是定时还是反时限均与线路过电流保护相同。变压器过电流保护的动作电流整定公式也于线路过电流保护基本相同。

其动作时间按阶梯原则整定，与线路电流保护完全相同。变压器过电流保护的灵敏度，按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的高压侧的穿越电流值来检验，要求 ，如果达不到要求，可采用低电压闭锁的电流保护。 2）变压器的电流速断保护。

变压器的电流速断保护，其原理，组成与线路的电流速断保护完全相同，变压器的电流速断保护动作电流的整定公式与线路电流速断保护的基本相同。

只是-其中应该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，也就是变压器电流速断保护的动作电流应按躲过低压母线三相短路电流周期分量有效值来整定。变压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，要求

考虑到变压器在空载投入或突然恢复电压时将出现一个冲击性的励磁涌流，为了避免电流速断保护误动作，可在速断电流整定后，将变压器空载试投若干次，以检验速断保护是否误动作。

电流速断保护带时限的过电流保护，有一个明显的缺点，就是越靠近电源的线路过电流保护，其动作时间越长，而短路电流则是越靠近电源越大，其危害也更加严重。因此，根据GB50062—1992规定，在过电流保护动作时间超过0.5～0.75时，应装设瞬动的电流速断保护装置(current quick - break protector）。

电流速断保护的组成及速断电流的整定电流速断保护就是一种瞬时动作的过电流保护。对于采用 DL 系列电流继电器的速断保护来说，就相当于定时限过电流保护中抽去时间继电器，即在起动用的电流继电器之后，直接接信号继电器和中间继电器，最后由中间继电器触点接通断路器的跳闸回路。 电流速断保护的“死区”及其弥补

由于电流速断保护的动作电流躲过了线路末端的最大短路电流，因此靠近末端的相当长一段线路上发生的不一定是最大短路电流（例如两相短路电流）时，电流速断保护不会动作。这说明，电流速断保护不可能保护线路的全长。这种保护装置不能保护的区域，叫做“死区” ( dead band ) ，为了弥补死区得不到保护的缺陷，所以凡是装设有电流速断保护的线路，必须配备带时限的过电流保护，过电流保护的动作时间比电流速断保护至少长一个时间级差 ，而且前后的过电流保护的动作时间又要符合“阶梯原则”，以保证选择性。

在电流速断的保护区内，速断保护为主保护，过电流保护作为后备；而在电流速断保护的死区内，则过电流保护为基本保护。 电流速断保护的灵敏度

电流速断保护的灵敏度按其安装处（即线路首端）在系统最小运行方式下的两相短路电流 作为最小短路电流 来检验。因此电流速断保护的灵敏度必须满足的条件为 Sp= ≥1.5～2

按GB50062 —1992,Sp≥ 1.5 ；按JBJ6 —1996,Sp≥2。 3）变压器的过负荷保护。