110KV变电站二次系统设计(共42页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要 本次设计任务旨在体现对本专业各科知识的掌握程度，同时检验本专业的学习结果。首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，做出线路保护，变压器保护，母线保护。从而完成了110kV电气二次部分的设计。 关键词：变电所，二

2、次系统，自动装置，继电保护。 AbstractDesign the task this time is aim at intensity of mastering of every subject knowledge of this speciality reflecting, and of test this specialitys study result. first, analyze the tend of load department according to all parameter of load about system and circuit on task book.

3、It expounds the necessity to this situation from the rspect of increasing load. Then through to the generalization of planning to build the transformer substation and the analysis of the load materials, safe, economy and dependability are considered, has confirmed the mainly wiring form of 110kV, 35

4、kV, 10kV. Calculated and supplied power in the range and confirmed TV stations number of the main voltage transformer through load finally, capacity and type, capacity and type of using the voltage transformer stand surely at the same time, finally, the result of calculation of calculating that and

5、short out according to the electric current of largest lasting job, make the circuit to protect, the voltage transformer is protected, the bus bar is protected, prevent the thunder from protecting. Thus finished electric designs of the part two times of 110kV. Key Words：power system；short out in the

6、 electric current；relay protection.专心-专注-专业目录1 引 言本毕业设计论文为大林110kV终端变电所二次部分设计，要求所设计的变电所能长期可靠为其负荷供电。设计过程中遵循国家的法律、法规，贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，运用系统工程的方法从全局出发，正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系，实行资源的综合利用，节约能源和用地，对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。在上述原则基础上，明确设计的目的，逐步完成主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划设计、绘制图纸

7、等主要工作，形成较为完整的论文。目前，电力技术已成为世界能源领域的主流技术，发电、输电、配电技术的进步，提高了供电的能力、质量和可靠性，扩大了电力应用范围，因此，变电所的合理设计也变得尤为重要。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作，对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。本论文即在遵循原则、合理规划、反复校验的基础上完成。2 变电所一次主接线设计电气主接线是满足电能的生产、输送和分配的需要，在对电气主接线选择原则的基础上必须要满足对电气主接线的基本要求得以满足。即：供电可靠性、灵活性、操作方便、安全、济性等。下面就分别对电气主接

8、线的高压侧及低压侧主接线分别选择，权衡几种方案进行比较，从而得出变电所的主接线设计。2.1设计原则(1)变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位，回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠，简单灵活，操作方便和节省投资等要求。 （2) 当能满足运行要求时，变电所高压侧应尽量采用断路器较少的接线，如桥形接线等。(3)当地区电力网或用户不允许停电检修线路断路器时，采用单母线或分段单母线的配电装置中，可设置旁路母线。2.2设计要求2.2.1 可靠性(1)应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。(2)主接线的可靠性包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。(3)

9、主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可以简化接线。(4)要考虑所设计的变电所在电力系统中的地位和作用。2.2.2 灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求：(1) 调度要求，可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷，能够满足系统在事故运行方式下，检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。(2) 检修要求，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进行安全检修且不致于影响对用户的供电。2.2.3 经济性(1) 投资省主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、互感器、避雷器等一次设备。要能使断电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。要能限制短路电

10、流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。(2) 占地面积小主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。(3) 电能损失小经济合理的选择主变压器的种类、容量和数量，要避免因两次变压而增加电能损失。2.2.4 本设计配置工程规模：该变电为110/38.5/10.5kV三级电压，所内装设31.5MVA及40MVA主变各一台，2 回110kV架空进线（LGJ-150型，长度一条为16.582km，一条为14.520km），4回35kV出线及8回10kV出线。变电所配有10kV无功补偿装置。主接线：110kV采用

11、内桥接线单段母线，35kV单母分段带旁母，10kV单母分段。所用电配置：一台由10kV母线接出，另一台由35kV外来所用电取得。防雷与接地：对110kV进线侵入雷电波的保护是在架空线首端装一组避雷器，并配合进线段上相应的保护。主变中性点装设一组避雷器及设间隙保护。35kV及10kV母线分别装设避雷器作为出线侵入的雷电波保护。2.3主接线图分析总结以上各因素，绘出主接线图见附图A1.13 继电保护和自动装置设计3.1 总则(1) 继电保护和安全运行的自动装置应符合可靠性、选择性、速动性和灵敏性的要求，当确定其配电装置和构成方案时，应考虑以下几个方面的问题：电力设备和电力网的结构特点和运行特点故障

12、出现的概率和可能出现的结果电力系统近期发展的情况经济的合理性国内、外的经验(2) 继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分，它应满足电力网的结构和厂站主接线要求和厂站运行方式的灵活性。3.2 一般规定（1） 电力系统中的电力设备和线路，应装设在短路故障和异常运行的保护装置上，电力设备和线路故障和异常运行装置应有主保护，必要时可增设辅助设备；（2） 继电器应满足可靠性、速动性、灵活性和选择性；（3） 制定保护配制方案时，对稀有故障，根据对电网影响程度和后果应采取相应措施，保护能按要求切除；(4) 在各保护装置接于LH二次绕组本身时，应考虑到既要消除死区，同时又要尽可能减轻本身故障所产生的影

13、响；（5） 当采用后备方式时,变压器或电抗器后面发生短路，以及在电路助增作用很大的相邻线路上发生短路的情况下，如果为了满足相邻保护区末端短路时的灵敏性的要求，将使保护过分复杂或在技术上难以实现，可以缩小后备作用的范围；（6）电力设备或电力网的保护装置，除预先规定以外，都不允许系统因震荡引起的误动作；（7） 正常情况下，当电压互感器的二次回路或其他故障能使保护误动作时，应装设线路闭锁或其他措施。3.3 主变保护的说明主变是变电所中的核心元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果同时大量的电力变压器也是十分贵重的元件。因此，我们必须根据变压器的容量和重要程度考虑性能良好的、工作可靠

14、的继电保护装置。3.3.1 变压器的主要故障变压器的内部故障可分为油箱内和油箱外故障两种油箱内故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心损耗等，油箱外故障，主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。变压器的不正常运行状态主要有：由于变压器外部相间短路引起过电流和外部接地短路引起过电流和中性点过电压；由于负荷超过额定容量引起过负荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。此外，对大容量的变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度，因此在过电压或低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障。3.3.2 本次设计中主变安装的保护（1）瓦斯保护根据电力变压器规程在本次设计

15、中考虑到若发生油箱内部故障时会产生电弧，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而引起爆炸。将会造成巨大损失，因此在主变上必须装有瓦斯保护，作为主变的主保护。轻、重瓦斯保护：能反应铁心内部烧损，绕组内部短路及断线，绝缘逐渐劣化，油面下降等故障。不能反应变压器本体外的故障。也作为主保护。其中轻瓦斯保护作用于发信号，而重瓦斯保护作用于跳闸。（2）纵差保护根据电力变压器规程，并列运行的变压器，容量为6300KVA以上时，单独运行的变压器容量超过10000KVA以上时，发电厂厂用工作变和企业中的重要变压器，容量为6300KVA以上时，应装设纵差保护。纵差保护的基本原理是反映被保护元件两侧电流的大小和相位关系的原理

16、。它能够判断出故障点是在被保护设备上还是其他地方，它具有精确的选择性。（3）过负荷保护根据电力变压器规程，对400 KVA以上的变压器，当数台并列运行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护，本次设计中的主变是31500KVA和40000KVA两台并列运行，因此应装设过负荷保护。（4）过电流保护根据电力变压器规程，对于外边相间短路引起的变压器过电流，采用复合电压起动过电流保护，它是低电压起动过电流保护的一个发展。当发生各种不对称短路时，将出现负序电压，其作用于此继电器，则经过预定时间后继电器动作于跳闸。当发生三相对称短路是时，在短路开始瞬间也会产生一个负序

17、电压，此时保护装置的动作情况就相当于低电压起动过电流保护。此保护具有灵敏系数高，动作情况于接线方式无关。（5）零序电流保护：根据电力变压器规程，110KV及以上中性点直接接地电网中，如果变压器中性点可能接地运行，对于两侧获三侧电源的升压变压器或降压变压器上应装设零序电流保护，作为变压器主保护的后备保护，并作为相邻元件的后备护。表2.1变压器保护及其安装位置保护类型安装位置瓦斯保护变压器油枕和油箱间纵联差动保护变压器两侧过电流保护电源侧零序电流保护变压器中性点接地侧过负荷保护高压侧3.4母线保护母线是力系统汇集和分配电能的重要元件，母线发生故障，将使连接在母线上的所有元件停电。若在枢纽变电所母线

18、上发生故障，甚至会破会整个系统的稳定，是事故进一步扩大，后果极为严重。3.4.1母线保护的原则根据电力变压器规程，以下情况应装设专用母线保护：（1） 对发电厂和变电所的220-500kV电压的母线，应装设能快速有选择地切除故障的母线保护，并考虑实现保护双重化。（2） 110kV双母线。（3） 110kV单母线，重要发电厂或110kV以上重要变电所的35-66kV母线，根据系统稳定要求，需要快速切除母线上的故障时。（4） 35-66kV电力网中主要变电所的35-66kV双母线或分段但母线需要快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，以保证系统安全稳定运行和可靠供电时。对发电厂和主要变电所的3-1

19、0kV分段母线及并列运行的双母线，一般可由发电机和变压器的后备保护实现对母线的保护。下列情况下，应装设专用母线保护：需快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，以保证发电厂及电力网安全运行和重要负荷的可靠供电时；当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。对母线保护的要求是：必须快速有选择地切除故障母线；应能可靠方便地适应母线运行方式的变化；接线尽量简化。母线保护的接线方式，对于中性电直接接地系统，为反映相间短路和单相接地断路，需采用三相式接线；对于中性点非直接接地系统只需反映相间短路，可采用两相式接线。母线保护大多采用差动保护原理构成，动作后跳开连接在该母线上的所有断路器。3.4.2母线保护

20、的分类按构成原理的不同，母线保护主要分类如下。（1）完全电流差动母线保护即在母线所有连接元件中装设具有相同变比和特性的电流互感器，将他们的二次线圈同极性连接在一起，然后接入电流型差动继电器，此类保护要求电流互感器和电流继电器的内主抗要小，否则会造成外部故障时保护的误动作。故该类保护又称的阻抗式母差保护。完全电流差动母线保护的原理，与线路纵联差动保护十分相似，两种保护只是被保护的对象不同而已。（2） 电压差动母线保护若将电流型差动继电器换成内阻很高，约2.57.5的电压继电器，即构成电压差动母线保护也称作高阻抗式母差保护。这种保护实际上是利用差动回路阻抗变化的特征，有效地防止区外断路因电流互感器

21、严重饱和造成保护误动作。这种保护方式接线简单、动作速度快，适用于外部短路电流大、电流互感器铁芯易于饱和的场合，国内已在推广使用。（3） 具有比率制动特性的电流差动母线保护这种保护，因差动回路总电阻约200，故又称作中阻抗式母差保护。他与低、高阻抗式母差保护相比具有下列有点（1） 外部断路时的不平衡电流；（2） 防止内部短路时可能出现的过电压；（3） 采用比率制动特性保证了动作的选择性并提高了母线故障动作的灵敏性。3.5 断路器失灵保护高压电网的保护装置和断路器都应采取一定的后备保护，以便在保护装置拒动或断路器失灵时，仍能可靠切除故障。对于重要的20kV以及上主干线路，针对保护举动通常装设两套主

22、保护；针对断路器拒动即断路器失灵，则装设断路器失灵保护。在220500kV电力网中，以及110kV电力网的个别重要部分，可按下列规定装设断路器失灵保护：（1） 线路保护采用近后备方式，对220500kV分相操作的断路器，可只考虑断路器单相拒动的情况。（2） 线路保护采用近后备方式，如果有其他线路或变压器的后备保护切除故障将扩大停电范围，并引起严重后果时。（3） 如断路器与电流互感器之间发生故障，不能由该回路主保护切除，而有其他线路和变压器后备保护切除将扩大停电范围，并造成严重后果时。断路器失灵保护主要由启动元件、时间元件、闭锁元件和出口回路组成。为了提高保护动作的可靠性，启动元件必须同时具备两

23、个条件才能启动。其中：（1） 故障元件的保护出口机电器动作后不返回；（2） 在故障保护元件的保护范围内断路依然存在，即失灵判别元件启动。当母线上连接元件较多时，失灵判别元件可采用检查母线电压的低电压继电器，动作电压按最大运行方式下线路末端断路时保护应有足够的灵敏性整定；当母线上连接元件较少时，可采用检查故障电流的电流继电器，动作电流在满足灵敏性的情况下，应尽可能大于负荷电流。由于断路器失灵保护的时间元件在其他保护动作后才开始计时，动作延时按躲过断路器的跳闸时间与保护的返回时间之和整定，通常取0.30.5s，当采用单线分段或双母线时，延时可分两段，第一段以短时限动作与分段断路器或母联断路器；第二

24、段在经一时限动作跳开有电源的出线断路器。3.6线路的保护装置3.6.1 110kV侧线路保护（1）配置原则继电保护和安全自动装置技术规程规定：110-220KV直接接地电力网的线路，应装设反应接地短路的保护装置，双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。继电保护和安全自动装置技术规程规定：110220KV电网的线路上，应装设线路快速动作的高频保护作为主保护，距离保护作为后备保护。当线路上发生故障时，如不能全线快速的切除故障；则系统的稳定运行将遭到破坏。在双侧电源线路上，如果要求全线速动切除故障时。（2）110KV线路的接地保护 宜装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护。 对某出线路，如方向性的接地距

25、离保护可以明显改善整个电力网接地保护的性能时，可装设接地距离保护并辅之以阶段式零序电流。 正常运行方式下保护安装处短路，电流速断保护有1.2以上灵敏度时，则可装设此相保护。 高频保护：采用相差高频保护相差高频保护适用于200KM以内的110220KV输电线路。主要优点：相差高频保护在非全相运行时不会误动作，所以无需加非全相的闭锁装置，简化接线，同时在系统振荡过程中，被保护线路内部发生故障时，相差高频保护瞬时的切除故障。高频保护工作状态不受电压回路断线影响，测量元件均应反应电流量无电压回路。经过以上分析确定220KV线路保护。主保护：高频保护。后备保护：三段式距离保护。接地保护：零序、段保护。3

26、.6.2 10-35kV侧线路保护并列运行的平行线路，可装设横联差动方向保护或电流平衡保护作为主保护，主保护：电流平衡保护。距离平衡保护作为后备保护。主保护可以选用横联差动方向保护有相继动作区和死区，而电流平衡保护只有相继动作无死区，并且相继动作区比横差动保护小，而且动作迅速，灵敏度足够大，并且接线简单等优点，其缺点是只能应用于有电源的一侧的双回路上，在无源的一侧不能采用，这一缺点对本设计不产生影响，因此主保护采用电流平衡保护。综上述分析，31.5KV侧线路保护为：主保护：电流平衡保护。后备保护：距离保护。10KV侧线路保护如下表所示表2.2变电所继电保护配置一览表变压器保护主保护瓦斯保护纵联

27、差动保护后备保护过电流保护零序电流保护过负荷保护母线保护110KV侧母联电流比相式差动保护31.5KV侧母联电流比相式差动保护10KV侧母联电流比相式差动保护线路保护110KV侧主保护高频差动保护后备保护三段式距离保护接地保护零序、段电流保护31.5KV侧主保护电流平衡保护后备保护三段式距离保护10KV侧主保护电流平衡保护3.7 安全自动装置3.7.1 一般规定（1） 在电力系统中，应装设安全自动装置，以防止系统稳定破坏或事故扩大，造成大面积停电，或对重要用户的供电长时间中断。（2） 电力系统安全自动装置，是指在电力网中发生故障或异常运行时，起控制作用的自动装置。（3） 安全自动装置因满足可靠

28、性、选择性、灵敏性和速动性的要求。3.7.2 自动重合闸装置（ZCH）基本要求：（1） 手动或遥控断路器断开，自动重合闸装置都不应动作；（2） 当断路器处于不允许实现自动重合闸的不正常状态，或系统频率降自动减负荷将断路器跳闸时，自动将其闭锁；（3）采用控制开关位置与断路器位置不对应原理起动ZCH；（4） 自动重合闸装置与继电保护相配合；（5） 自动重合闸动作后应能自动复归，准备好下一次动作；（6） 在两侧电源供电线路上采用自动重合闸应考虑同步问题。（7） 3KV及以上的架空线路和电缆与架空混合线路,在具有断路器的条件下，如用电设备允许且无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置；（8） 旁路断

29、路器和母线联络断路器或分段短路器，应装设自动重合闸装置；（9） 低压侧不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置；（10） 必要时母线故障可采用母线自动重合闸装置。其中110KV及以下采用三相一次重合闸方式。3.7.3 自动电源投入装置（BZT）备用电源自动投入装置保证厂用电的可靠供电，因此对其有以下基本要求：（1） 只有当工作电源断开以后，备用电源才能投入；（2） 工作母线上不论何种原因失电后BZT都应动作；（3） 备用电源自动投入装置的动作时间要尽可能的短；（4） 当备用电源无电压时，BZT装置不应动作 。为了保证电力系统的安全，稳定运行，需要配置继电保护，而且继电保护的配置要满足电气主接

30、线的要求，确定主接线时也应与继电保护统筹考虑，继电保护装置应满足快速性、选择性、可靠性和灵敏性的要求。继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求。当确定其配置和构成方案时，应综合考虑以下几个方面：（1） 电力设备和电力网的结构特点和运行特点。（2） 故障出现的概率和可能造成的后果。（3） 电力系统的近期发展情况。（4） 经济上的合理性。4 变压器保护整定4.1变压器整定计算的一般原则4.1.1 比率制动量接入原则（1）单侧电源的双绕组变压器，比例制动线圈接于负荷侧差动臂中。（2）双侧电源的双绕组变压器，比例制动线圈分别接于两个差动臂中。（3）单侧电源的三绕组变压器，比例制

31、动线圈分别接于两个受电侧差动臂中。（4）双侧电源的三绕组变压器，比例制动线圈分别接于受电侧和小电源侧的差动臂中。（5）多侧电源的三绕组变压器，比例制动线圈可采用四侧制动方案。（6）本站变压器为单侧电源的三绕组降压变压器，比例制动及二次谐波制动纵差保护回路如图5。继电器动作条件：辅助自耦变流器TAA：用于平衡各侧TA计算变比与实际变比不同误差4.1.2 确定最小动作电流躲过正常（负荷）运行时的最大不平衡电流 （：额定电流下TA的比值误差；：调整分接头的相对误差；：TAA变比不完全吻合产生的相对误差）可实测而得，也可用经验公式：例如取4.1.3 拐点电流拐点电流 例如取其中：正常（负荷）运行时的制

32、动电流，对三绕组变压器应考虑可能出现的制动作用最小的情况最小制动磁势， 则正常运行时的制动电流 ，拐点电流4.1.4 制动系数及制动特性斜率m（1）对双绕组变压器：外部最大短路时最大不平衡电流：TA的同型系数（不同型取1；同型取0.5）：非周期分量影响系数（对BCH型和比例制动型继电器，取1）：TA的比值误差，取10%（即0.1）：有载调整分接头的相对误差，取总调压范围的一半：TAA变比不完全吻合产生的相对误差，一般取0.05：外部短路的最大短路电流此时的动作电流应躲过，即：（可靠系数取1.3）此时的制动电流 制动系数 制动特性曲线过( , )点（2）对三绕组变压器：某侧外部最大短路时最大不平

33、衡电流：靠短路点侧的短路电流，：流过高、中压侧（调压侧）的短路电流，：流过非靠近短路点的另外两侧I，II侧的短路电流动作电流应躲过，即： （可靠系数取1.3）求出此时的制动电流（与制动回路接线方式有关）此时的制动系数分别计算高、中、低压三侧外部短路后分别得到三点：( , )，( , )，( , )制动特性曲线过其中一点( , )，并位于另外两点的上方。对本站三绕组变压器：高压侧点短路：（：基本侧电压等级的平均电压）制动磁势为：制动电流 得到点：( , )中压侧d2点短路：制动磁势为：制动电流: 得到点：( , )低压侧d3点短路：制动磁势为：制动电流 得到点：( , )制动特性曲线过三点中的一

34、点( , )，并位于另外两点的上方。该制动特性曲线的斜率为：4.1.5 差动速断的整定躲过励磁涌流及外部短路的最大不平衡电流原则：经验公式：4.2 保护整定计算4.2.1 计算各侧一次电流计算各侧一次额定电流、TA变比、二次额定电流如表4.1表4.1 一、二次侧额定电流，TA、TAA变比相关计算公式 名称各侧数据Ue(KV)10（侧）35（Y侧）110（Y0侧）Ie1(A)Se / (10)Se / (35)Se / (110)TA接法YTA实际比nLnL()nL.js选nL(且)nL.js选nL(且)nL.jsIe2(A)Ie1 / nLIe1 / nLIe1 / nLTA变比Ie2 / I

35、e2.minIe2 / Ie2.minIe2 / Ie2.min代入数据得表4.2表4.2 计算所求变压器各侧数据名称各侧数据Ue(KV)10（侧）35（Y侧）110（Y0侧）Ie1(A)1818.7519.6165.3TA接法YTA计算变比nL.js363.74179.957.3TA实际变比nL2000/5=4001000/5=200300/5=60Ie2(A)4.552.602.76TA变比1.7511.06选Ie2最小侧为基本侧（该侧不需加装TAA），另外两侧加装自耦变流器TA本站变压器的35KV侧Ie2最小，故以35KV侧为基本侧。4.2.2 求出各绕组短路电压由变压器各绕组两两之间的

36、短路电压 、 求出各绕组短路电压。假定：高压侧1 中压侧2 低压侧3高压侧绕组短路电压：中压侧绕组短路电压：低压侧绕组短路电压：4.2.3 短路电流计算图4.1路电流计算等值电路35KV侧d2点短路时流过35KV侧的短路电流计算：10KV侧d3点短路时流过10KV侧的短路电流计算：4.2.4 确定最小动作电流,采用经验公式：4.2.5 拐点电流：4.2.6 制动系数Kzh及制动特性斜率m （1）35kV侧外部短路时，最大不平衡电流：动作电流应躲过, 即：此时的制动电流：此时的制动系数: 可得点:（6.6 5.99）（2）10kV侧外部短路时，最大不平衡电流：动作电流应躲过, 即：此时的制动电流

37、：此时的制动系数：可得点:（8.5 2.17）制动特性曲线过两点中的一点（6.6 5.99），并位于另一点（8.5 2.17）的上方，其斜率：经计算所求得制动特性图如下图4.2所求变压器纵差保护比例制动特性VVI 4.2.7 差动速断的整定(归算到二次侧),根据经验公式：5 断路器的控制信号回路设计5.1断路器的控制类型（1）按控制方式分为一对一控制和一对多控制（2）按操作电源分为强电控制和弱电控制按控制（3）地点分为远程控制和就地控制5.2断路器控制回路的基本要求（1）断路器操作机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的，故在合、跳闸完成后应自动解除命令脉冲，切断合、跳闸回路，以防合、跳闸线圈长

38、时间通电。（2）合、跳闸电流脉冲一般应直接作用于断路器的合、跳闸线圈，但对电磁操作机构，合闸线圈电流很大（35250A左右），须通过合闸接触器接通合闸线圈。（3）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。（4）断路器既可利用控制开关进行手动跳闸与合闸，又可由继电保护和自动装置自动跳闸与合闸。（5）应能监视控制电源及合、跳回路的完好性；应对二次回路短路或负荷进行保护。（6）应有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同的显示信号。（7）对于采用气压、液压和弹簧操作机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视回路和闭锁回路。（8）对于分相操作的断路器，应有监视

39、三相位置是否一致的措施。（9）接线应简单可靠，使用电缆芯数应尽量少。5.3断路器的控制回路分析断路器的控制回路主要包括断路器的跳、合闸操作以及相关闭锁 回路。一个完整的断路器控制回路由微机测控、操作把手、切换把手、 操作箱和断路器机构箱组成。 按照不同的分类方法，断路器的操作类型也分为两种：按照操作命令的来源不同分为手动操作和自动操作（分清这两种类别对备自投 装置是至关重要的）按照操作地点的不同分为远方操作和就地操作。就地操作必然是手动操作，远方操作有可能是手动操作，也可能是自动操作。 另 ： 就 地是一个相对的概念，它的基准点在远方/就地切 换手所安装的那个位置。在110kV断路器的操作回路

40、中，一般有两个切换把手，一个安装在微机测控屏，一个安装在断路器机构箱。对微机测控屏的切换把手QK而言，使用微机测控屏上的操作把手KK进行操作属于就地，来自综自后台或集控站通过远动系传来的操 作命令都属于远方 对机构箱的切换把手43LR而言，在机构箱使 用操作按钮进行操作属于就地 ，一切来自主控室的操作命令都属 于远方。简单地讲，切换把手与操作把手（按钮）必然是结合使 用的，某个切换把手配套的操作把手的操作属于就地，其余的操 作类型都属于远方。例如，使用KK 进行操作时，对QK属于就 地 ，对43LR则属于远方。 5.4.1 断路器的合闸操作断路器的合闸操作分为手动合闸和自动合闸两种。手动合闸包

41、 括：利用综自后台（或在集控站利用远动系 ）合闸、在微机测控屏 合闸、在断路器机构箱合闸 自动合闸包括：重合闸、自动装置（备 自投装置等自动装置动作）合闸。5.4.2 断路器的分闸操作断路器的跳闸操作分为手动跳闸和自动跳闸两种。手动跳闸包括利用综自后台（或在集控站利用远动系 ）跳闸、在微机测控屏跳闸在断路器机构箱跳闸。自动跳闸包括：自身保护（与该操作箱 配套的微机保护动作）跳闸、外部保护（母线保护等保护装置动作）跳闸、自动装置动作（备自投装置、低周减载等装置动作）跳闸、偷跳（由于某种原因断路器自己跳闸） 。 5.4.3 断路器操作的闭锁回路 断路器操作的闭锁回路，根据断路器电压等级和工作介质的

42、不同也有不同，但是总得来讲也可以分为两类：操作动力闭锁和工作介质闭锁。操作动力闭锁指的是断路器操作所需动能的来源发生异常，禁止断路器进行操作。例如，弹簧机构断路器的弹簧未储能禁止合闸，液压机构的压力低禁止合闸等。 工作介质闭锁指的是断路器操作所需绝缘介质浓度异常，为避免发生危险而禁止断路器操作。例如：SF6 断路器的SF6 压力降低禁止操作等。 5.4.4防跳回路分析动作由常开接点启动。这个变化看似没有什么实际的意义，因为指示灯还是随着相应位置继电器的状态（带电/失电）而变化（亮/灭）。合闸动作逻辑为：TBJV 的常闭接点闭合，表示“防跳”电流继电器TBJ 未起动，允许断路器进行合闸操作。6

43、隔离开关的控制回路设计随着变电站综合自动化水平的提高，电动隔离开关得到了广泛的应用。在超高压变电站中，110500kV倒闸操作用的隔离开关中大都配置电动及手动操动机构，既能远方操作，又能在紧急情况下进行就地操作。在这种情况下，为了有效防止电气误操作事故的发生，保障电力系统的安全运行，对其控制回路进行分析研究具有重要意义。隔离开关控制回路大体上分为主控制回路和辅助控制回路两个部分，并且彼此独立设计。其中，前者为动力操作回路，后者包括位置指示、加热祛潮等。6.1 隔离开关作用（1）分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。 （2）根据

44、运行需要，换接线路。 （3）可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。 （4）根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。6.2 隔离开关的操作方式6.2.1 单相操作方式三相共用一个操作机构箱，通常装在B 相，所有的控制回路都集中在该操作机构箱内，其他两相的操作由B 相电机通过机械拉杆的带动来完成。隔离开关在分闸位置时，按合闸按钮接通合闸回路，并通过其自保持触点保持接通状态，直到行程开关将合闸回路断开，合闸接触器失磁，断开其自保持触点，合闸过程完成。分闸过程与之相同。6.2.2 三相电气联动操作方式在以往的设计中，三相操作回路分别独立设计，即每一相都设计一个独立的操作机构箱，且在每相操作机构箱内均设有分闸、合闸和停止操作控制回路，这种操作方式有以下几个缺点：（1）操作结构需要更多的控制元件。（2）电缆布线较多。（3）单独操作时，需要在三相之间来回走动，操作不方便。因此，目前，典型的三相电气联动操作的设计方式，每相同样设计一个独立的操作机构箱，并有相应的控制元件，但总的分闸（SB1 按钮）、合闸（SB2 按钮）和停止（SB3 按钮）控制回路集中在某一相。为了实现三相独立操作的功能，在该相（B 相）中增加一个三相联动转换开关SBT3即可完成。见附图A