某電機修造廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設計摘要本論文主要依照工廠供電設計必須遵循的一般原則、基本內容和設計流程，對某電機修造廠變電所進行了設計說明，本文按照設計要求，在查閱大量參考資料、手冊后，對負荷計算及無功功率補償計算，變配電所所址和型式的選擇，變電所主變壓器臺數(shù)、容量及類型的選擇，變配電所主結線方案的設計，短路電流的計算，變配電所一次設備的選擇，變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護裝置的選擇與整定，變配電所防雷保護與接地裝置的設計等進行了詳細的設計說明。并附有相應的圖表、公式和計算結果。這次設計的變配電所完全滿足設計要求。本設計通過對計算負荷，選出變壓器；通過計算三相短路電流，選出其他保護器件；通過三相短路電流，選擇過電流保護設備；然后選擇二次回路的設備，對一次側設備進行控制、檢測；最后注意安全、接地和防雷的設置。關鍵字有功功率，電力變壓器，三相短路電流，過電流，接地目錄第一章緒論111課題背景、目的及意義1111課題的背景1112課題的目的及意義112設計的主要內容、設計圖樣1121設計的主要包括1122設計圖樣2第二章設計依據(jù)321電機修造廠3第三章設計說明531負荷計算及功率補償5311負荷計算的內容和目的5312負荷計算的方法6313各用電車間負荷情況及各車間變電所容量。6314全廠負荷計算。7315功率補償732變電所、配電所位置和型式的選擇8321電機修造廠總變電所位置和型式的選擇833電機修造廠總降壓變電所主變壓器和主結線方案的選擇9331變壓器容量及臺數(shù)的選擇。9332變配電所主結線的選擇原則10333主結線方案選擇10334配電所的主接線選擇1435短路電流的計算15351繪制計算電路15352求K1，K2點的三相短路電流和短路容量16353求1點的三相短路電流和短路容量1836變電所一次設備的選擇校驗1836135KV側一次設備的選擇校驗1836210KV側一次設備的選擇校驗19363變電所高壓母線的選擇2037變電所進出線選擇。2137135KV高壓進線的選擇校驗2137210KV高壓出線的選擇21373作為備用電源的高壓線的選擇校驗。2438變電所二次方案的選擇與繼電保護25381高壓斷路器的操動機構控制與信號回路25382變電所的電能計量回路26383變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路26384變電所的保護裝置2639變電所的防雷保護與接地裝置的設計34391變電所的防雷保護34392變電所公共接地裝置的設計35第四章結論37第一章緒論11課題背景、目的及意義111課題的背景本課題是根據(jù)劉介才主編的工廠供電設計指導上兩個題目為原型，根據(jù)指導老師的要求設計。變電所是電力系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié),它的運行情況直接影響到電力系統(tǒng)的可靠、經濟運行。在35KV10KV配電變電所設計研究方面，最近幾十年發(fā)展更是迅猛。尤其是對變電站綜合自動化的研究，已經進行了多年,并取得了令人矚目的進展。變電站綜合自動化目前在國外已得到了較普遍的應用。例如美國、德國、法國、意大利等國家,在他們所屬的某些電力公司里,大多數(shù)的變電站都實現(xiàn)了綜合自動化及無人值班方式。在我國，現(xiàn)在變電所的基本也是向著變電站綜合自動化這個方向發(fā)展的，但是根據(jù)我國的國情，現(xiàn)在大多數(shù)變電站還是沒有完全實現(xiàn)保護和控制綜合自動化。傳統(tǒng)的變電站的設計發(fā)展到現(xiàn)在已經十分的成熟了。根據(jù)供電的設計內容和流程，可以十分的方便的按照步驟設計。112課題的目的及意義本題目主要目的是設計某電機修造廠的變電所總降壓配電設計。與原來的課程設計比較，本題不僅設計量大了許多，而且在更個方面的要求也有所加強。雖然變電所的設計在現(xiàn)在已經不是高新的技術，但是作為自動化專業(yè)的學生，本題目還是很全面的包含了一大部分專業(yè)課程學習的內容，而且各個方面都有所深入。尤其是繼電保護的問題，有了更加深入的學習。雖然本題沒有對變電站綜合自動化有所研究，但是對日后向這個方面的學習和發(fā)展打下了堅實的基礎。通過這次設計不僅進一步加強專業(yè)知識的學習，拓寬知識面，提高理論知識水平。而且擴寬了就業(yè)面，提高就業(yè)能力，提高了獨立思考和分析問題的能力。12設計的主要內容、設計圖樣121設計的主要包括（1）設計的基本依據(jù)和資料。（2）區(qū)域變電所和車間變電所負荷計算。（3）無功功率補償計算及補償電容器選擇。（4）短路電流的計算和動穩(wěn)定度，熱穩(wěn)定度的計算機。（5）變壓器容量及臺數(shù)的選擇。（6）變電所進出線的選擇。（7）變電所的電纜，電線，高壓開關柜，低壓配電電屏，動力配電箱，電流互感器，避雷器，母線等主要設備的選擇。（8）區(qū)域變電所進線側線路的繼電保護，（采用定時限過電流保護）。主變壓器的差動保護，瓦斯繼電器保護，工廠變電所進線側單相接地保護。（9）防雷裝置與保護接地裝置的設計。（10）、域變電所的主接線圖、工廠變電所主接線圖、各種保護裝置接線原理圖。（11）畫出工廠變電所的平面圖。122設計圖樣（1）變電所主結線電路圖電機修造廠總降壓變電所主結線電路圖（3）各種保護裝置接線原理圖變電所進線側線路的繼電保護原理電路圖，（采用定時限過電流保護）。主變壓器的差動保護原理電路圖，瓦斯繼電器保護原理電路圖，工廠變電所進線側單相接地保護原理電路圖（4）變電所平、剖面圖電機修造廠總降壓變電所平、剖面圖第二章設計依據(jù)21電機修造廠（1）電機修造廠總平面圖（圖21）圖21某電機修造廠總平面布置圖（2）工廠生產任務、規(guī)模及產品規(guī)格本廠承擔某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各附屬廠的電機、變壓器修理和制造任務。年生產規(guī)模為修理電機7500臺，總容量為45萬KW；制造電機總容量為6萬KW，制造單機最大容量為5520KW；修理變壓器500臺；生產電氣備件為60萬件。是大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)重要組成部分。（3）工廠各車間負荷計算表表21工廠各車間負荷計算表計算負荷序號車間名稱設備容量（千瓦）P30（千瓦）Q30（千乏）S30（千伏安）變壓器臺數(shù)及容量車間變電所代號1電機修造車間250560950078811000NO1車變2加工車間8861632583051400NO2車變3新制車間6342223364031500NO3車變4原料車間5143101833601400NO4車變5備件車間5621991582541315NO5車變6鍛造車間1053658681100NO6車變7鍋爐房2691971722621315NO7車變8空壓站3221811592411315NO8車變9汽車庫543302740180NO9車變10大線圈車間3351871182211250NO10車變11半成品試驗站3652874641500NO11車變12成品試驗站229064048080011000NO12車變13加壓站256163139214125014設備處倉庫（轉供負荷）338288444150015成品試驗站內大型集中負荷3600288023003686主要為高壓整流裝置，要求專線供電。（4）供用電協(xié)議當?shù)毓╇姴块T可提供兩個供電電源，供設計部門選定從某220/60KV區(qū)域變電所提供電源，此站距廠南側45公里。為滿足二級負荷的需求，從某60/105KV變電所，提供10KV備用電源，此所距廠南側4公里。電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)，如表22所示。其供電系統(tǒng)圖，如圖22所示。表22區(qū)域變電站60KV母線短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行方式系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行方式系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)最大運行方式1338MVA3MAXKS系統(tǒng)最小運行方式310MVA3MINKSVK圖22供電系統(tǒng)圖供電部門對工廠提出的技術要求區(qū)域變電所60KV饋電線的過電流保護整定時間18S，要求工廠總降壓變電所的過電流保護整定時間不大于13S。在企業(yè)T總降壓變電所60KV側進行電能計量。該廠的總平均功率因數(shù)值應在09以上。（5）工廠負荷性質本廠大部分車間為一班制，少數(shù)車間為兩班或三班制，年最大有功負荷利用小時數(shù)為2200H。鍋爐房供生產用高壓蒸汽，停電會使鍋爐發(fā)生危險。又由于該廠距離市區(qū)較遠，消防用水需廠方自備。因此，要求供電具有一定的可靠性。（6）本廠自然條件氣象資料最熱月平均最高溫度35攝氏度，土壤中071米深處一年中最熱月平均溫度為20攝氏度，土壤凍結深度為110米，夏季主導風向為南風，最高氣溫40度，最低40度，導線復冰時氣溫5度，最大風速時氣溫5度，最大風速25米/秒，導線復冰時風速10米/秒，最高最低氣溫時風速0米/秒，復冰厚度10毫米，年雷暴日數(shù)315日。地質水文資料該廠區(qū)地層以砂粘土為主，地質條件較好，地下水位2853M，地耐壓力為15噸/平方米。第三章設計說明31負荷計算及功率補償311負荷計算的內容和目的（1）計算負荷是根據(jù)已知的工廠的用電設備安裝容量求取確定的、預期不變的最大假想負荷。也就是通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。在配電設計中，通常采用半小時的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或導體的依據(jù)。（2）計算負荷是用戶供電系統(tǒng)結構設計、供電線路截面選擇、變壓器數(shù)量和容量選擇、電氣設備額定參數(shù)選擇等的依據(jù)，合理地確定用戶各級用電系統(tǒng)的計算負荷非常重要。312負荷計算的方法有功計算負荷為31EDPK30式中，為設備容量。EP無功計算負荷為32TAN30PQ式中，為對應于用電設備組的正切值。TANCOS視在計算負荷為3323030S總的計算電流為34NUI30式中，為額定電壓380V。NU313各用電車間負荷情況及各車間變電所容量。表31計算負荷序號車間名稱設備容量（千瓦）P30（千瓦）Q30（千乏）S30（千伏安）變壓器臺數(shù)及容量車間變電所代號1電機修造車間250560950078811000NO1車變2加工車間8861632583051400NO2車變3新制車間6342223364031500NO3車變4原料車間5143101833601400NO4車變5備件車間5621991582541315NO5車變6鍛造車間1053658681100NO6車變7鍋爐房2691971722621315NO7車變8空壓站3221811592411315NO8車變9汽車庫543302740180NO9車變10大線圈車間3351871182211250NO10車變11半成品試驗站3652874641500NO11車變12成品試驗站229064048080011000NO12車變13加壓站256163139214125014設備處倉庫（轉供負荷）338288444150015成品試驗站內大型集中負荷3600288023003686主要為高壓整流裝置，要求專線供電。314全廠負荷計算。取KP092KQ095根據(jù)上表可算出P30I6520KWQ30I5463KVAR則P30KPP30I0926520KW5999KWQ30KQQ30I0955463KVAR5190KVAR7932KVA23030QPSI30S30/3UN945ACOSP30/S305999/7932075315功率補償由于本設計中上級要求COS09,而由上面計算可知COS075，滿足發(fā)熱條件。IAL230I動穩(wěn)定度校驗母線在三相短路時所受的最大電動力為2723310ANALIFSHNM953686946927母線在作用時的彎曲力矩為321053810LFM母線的截面系數(shù)為37221026356MMHBW故母線在三相短路時所受到的計算應力為AACMPNM53102367而硬鋁母線（LMY）的允許應力為，由此可見該母線滿CALP足短路動穩(wěn)定度的要求。熱穩(wěn)定度校驗計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面2233MIN58/8790167MSACTIAIA式中變電所60KV側縱聯(lián)差動保護動作時間按07S整定，再加上斷路器TIMA斷路時間02S，再加005S。由于母線的實際截面為，因此該母線滿足短路熱穩(wěn)MIN22753AA定度要求。（2）105KV母線的選擇校驗采用硬鋁母線LMY3606505。（其選擇和計算方法同前，從略）所以電機修造廠高壓母線選擇如表38所示表38電機修造廠高壓母線選擇母線名稱母線型號規(guī)格35KV母線LMY3253，即母線尺寸為25MM3MM10KV母線LMY3606505，即母線尺寸為60MM6MM，中性母線尺寸為50MM5MM37變電所進出線選擇。37160KV高壓進線的選擇校驗采用LJ型鋁絞線架空敷設，接往60KV公用干線。（1）按發(fā)熱條件選擇由及室外環(huán)境溫度35，查資料，初選LJ35，其35時AINT10430，滿足發(fā)熱條件。IAL5（2）校驗機械強度查表，最小允許截面，因此LJ35滿足機械強度要求。2MIN35A由于此線路很短，不需校驗電壓損耗。372105KV高壓出線的選擇（1）饋電給1號廠房（電機修造車間）的線路采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。按發(fā)熱條件選擇由及土壤溫度20，查表，初選纜芯為的交聯(lián)電纜，其AI83025M，滿足發(fā)熱條件。9AL校驗電壓損耗由電機修造廠平面圖量得變電所至一號廠房距離約100M，而表查得的鋁芯25M電纜的（按纜芯工作溫度80計），又1號廠房的KMR5410KX1200，因此按式KWP761830VAR925830KQ（39）NUQXPRV89KV10102VAR9258547618KU滿足允許電壓損耗5的要0009ALV求。短路熱穩(wěn)定校驗計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面223MIN93/7950248MSACTIAIA由于前面所選的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選25MIN纜芯的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，即YJL221000033001150的四芯230電纜（中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同）。（2）饋電給2號廠房（機械加工車間）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22230M1000033001150的四芯電纜。（3）饋電給3號廠房（新品試制車間）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL222301000033001150的四芯電纜。（4）饋電給4號廠房（原料車間）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22230M1000033001150的四芯電纜。（5）饋電給5號廠房（備件車間）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL222301000033001150的四芯電纜。（6）饋電給6號廠房（鍛造車間）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22230M1000033001150的四芯電纜。（7）饋電給7號廠房（鍋爐房）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL2210000230M33001150的四芯電纜。（8）饋電給8號廠房（空壓站）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL221000023033001150的四芯電纜。（9）饋電給9號廠房（汽車庫）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL2210000230M33001150的四芯電纜。（10）饋電給10號廠房（大線圈車間）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL222301000033001150的四芯電纜。（11）饋電給11號廠房（半成品試驗站）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即230MYJL221000033001150的四芯電纜。（12）饋電給12號廠房（成品試驗站）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL222301000033001150的四芯電纜。（13）饋電給13號廠房（加壓站）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22230M1000033001150的四芯電纜。（14）饋電給14號廠房（設備處倉庫）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL222301000033001150的四芯電纜。（15）饋電給15號廠房（成品試驗站內大型集中負荷）的線路亦采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL221000033001150的四芯電纜。230M373作為備用電源的高壓線的選擇校驗。采用LJ型鋁絞線架空敷設，與相距約4KM的某60/105KV變電所的105KV母線相聯(lián)。（1）按發(fā)熱條件選擇工廠二級負荷容量共503KVA，及室外環(huán)境溫度A72KV5103/503KAI為35，查表，初選LJ16，其35時的，滿足發(fā)熱條件。9IAL（2）校驗電壓損耗由表查得纜芯為的鋁絞線的，（按線間幾何216MKMR072KMX380均距08M計）。又，線路長度KWP1384203VAR415AR630Q按4KM計，因此按式39，得V930V8VAR4572KU滿足允許電壓損耗5的要0000310934ALUV求。（3）短路熱穩(wěn)定度校驗因為鄰近某60/105KV變電所電源105KV側的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡線的短路熱穩(wěn)定度校驗計算無法進行，只有暫缺。綜合以上所選電機修造廠變電所進出線和聯(lián)絡線的導線和電纜型號規(guī)格如表39所示表39電機修造廠變電所進出線和聯(lián)絡線的型號規(guī)格線路名稱導線或電纜的型號規(guī)格35KV電源進線LJ35鋁絞線三相三線架空至1號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至2號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至3號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至4號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至5號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至6號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至7號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至8號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至9號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至10號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋10KV高壓出線至11號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至12號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至13號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至14號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋至15號廠房YJL221000033001150四芯電纜直埋10KV高壓出線至塑料制品廠3LJ501LJ35三相四線架空與鄰近35/10KV變電所10KV聯(lián)絡線LJ16鋁絞線三相三線架空38變電所二次方案的選擇與繼電保護381高壓斷路器的操動機構控制與信號回路斷路器采用手力操動機構，其控制與信號回路如圖39所示。圖310手動操作的斷路器控制和信號回路WC控制小母線WS信號小母線GN綠色指示燈RD紅色指示燈R限流電阻YR跳閘線圈脫扣器KM繼電保護出口接觸器QF16斷路器QF的輔助觸點QM手動操作機構輔助觸點382變電所的電能計量回路變電所35KV進線側裝設專用計量柜，裝設三相有功電度表和無功電度表，分別計量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計算每月工廠的平均功率因數(shù)。計量柜由上級供電部門加封和管理。383變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路變電所35KV側母線裝有電壓互感器避雷器柜，其中電壓互感器為3個JDJJ235型，組成（開口三角）的結線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。/0Y作為備用電源的高壓聯(lián)絡線上，裝有三相有功電度表、三相無功電度表和電流表。高壓進線上，亦裝有電流表。10KV側的出線上，均裝有有功電度表和無功電度表。10KV側母線裝有電壓互感器避雷器柜，其中電壓互感器為2個JDJ10型，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。儀表的準確度等級按規(guī)范要求。384變電所的保護裝置（1）進線側線路的繼電保護裝設定時限過電流保護。采用GL15型感應式過電流繼電器，三相三繼電器式結線。（見圖310）。其工作原理為當一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器KA瞬時動作，閉合其觸點，使時間繼電器KT動作。KT經過整定的時限后，其延時觸點閉合，使串聯(lián)的信號繼電器（電流型）KS和中間繼電器KM動作。KS動作后，其指示牌掉下，同時接通信號回路，給出燈光信號和音響信號。KM動作后，接通跳閘線圈YR回路，使斷路器QF跳閘，切除短路故障。QF跳閘后，其輔助觸點QF12隨之切斷跳閘回路。在短路故障被切除后，繼電保護裝置除KS外的其他所有繼電器均自動返回起始狀態(tài)，而KS可手動復位。圖310變電所進行側線路定時限過電流保護的原理電路圖過電流保護動作電流的整定利用式（310）（310）MAXLIREWLOPIKI其中，AKVKAIITNL208143563021MAX，因此動作電流為21RELKW8REK02IA7841IOP整定為8A。（只能為整數(shù)，且不能大于10A）OPI過電流保護動作時間的整定定時限過電流保護其動作時限，利用時間繼電器（DS型）來整定。因為題目知區(qū)域變電站220/35KV饋電線的過電流保護整定時間，所以電機修造廠變電STOP20所進線側線路的定時限過電流保護時間T，由于不知區(qū)域變電站饋電線采用的是定時限過電流保護，還是反時限過電流保護。我在這里假設為反時限過電流保護，所以T2S07S13S所以時間整定為13S。過電流保護靈敏系數(shù)的檢驗利用式（311）（311）512MINOPKWPIKS其中，1WKKAVAITKK82038602MIN，因此其保護靈敏系數(shù)為AIIOP31/4911587/2SP滿足靈敏系數(shù)15的要求。（2）主變壓器的繼電保護裝置裝設瓦斯保護（其接線圖見圖311）其保護原理如下當變壓器內部發(fā)生輕微故障（輕瓦斯）時，瓦斯繼電器KG的上觸點KG12閉合，動作于報警信號。當變壓器內部發(fā)生嚴重故障（重瓦斯）時，KG的下觸點KG34閉合，通常是經中間繼電器KM動作于斷路器QF的跳閘機構YR，同時通過信號繼電器KS發(fā)出跳閘信號。但KG34閉合，也可以利用切換片XB切換，使KS線圈串接限流電阻R，動作于報警信號。由于瓦斯繼電器下觸點KG34在重瓦斯故障時可能有“抖動”（接觸不穩(wěn)定）的情況，因此為了使跳閘回路穩(wěn)定地接通，斷路器能足夠可靠地跳閘，這里利用中間繼電器KM的上觸點KM12作“自保持”觸點。只要KG34因重瓦斯動作一閉合，就使KM動作，并借其上觸點KM12的閉合而自保持動作狀態(tài)，同時其下觸點KM34也閉合，使斷路器QF跳閘。斷路器跳閘后，其輔助觸點QF12斷開跳閘回路，以減輕中間繼電器觸點的工作，而其另一對輔助觸點QF34則切斷中間繼電器KM的自保持回路，使中間繼電器返回。圖311變壓器瓦斯保護的接線圖裝設聯(lián)差動保護（其原理圖，接線圖見圖312、313）其保護原理如下在變壓器正常運行或差動保護的保護區(qū)外發(fā)生短路時，TA1，TA2，TA3的二次電流與TA4，TA5，TA6的二次電流相等或近似相等，則流入繼電器KD的電流0，繼電器KD不動作。當差動保護的保護區(qū)內發(fā)生短路時，對于單KAI端供電的變壓器來說，則TA4，TA5，TA6的二次電流等于0，則等于KAITA1，TA2，TA3的二次電流，超過繼電器KD所整定的動作電流，使KD瞬時動作，DOP然后通過出口繼電器KM使斷路器QF跳閘，切除短路故障，同時通過信號繼電器KS發(fā)出信號。由于變電所的主變壓器采用YD11聯(lián)結組，這就造成變壓器兩側電流在30的相位差。因此，雖然可通過恰當選擇變壓器兩側電流互感器的變流比，使互感器二次電流相等，但由于這兩個電流之間存在30相位差，從而在差動回路中仍然有相當打的不平衡電流，為互感器二次電流。為了消除差動回路中的這一不平2680IIDSP衡電流，因此將裝設在變壓器星型聯(lián)結一側的電流互感器接成三角形聯(lián)結，而將裝S設在變壓器三角形聯(lián)結一側的電流互感器接成星型聯(lián)結，如此連接進行相位差的相互補償后，即可消除差動回路中因變壓器兩側電流相位不同而引起的不平衡電流。圖312變壓器縱聯(lián)差動保護的原理電路圖圖313YD11聯(lián)結變壓器的縱聯(lián)差動保護接線差動保護配置裝設三個BCH2型差動繼電器和高壓側三個變比為200/5的電流互感器，低壓側裝設三個800/5的電流互感器。整定計算算出變壓器各側額定電流，選出電流互感器和確定其二次回路額定電流。計算結果見表310表310變壓器各側額定電流及互感器選擇各側數(shù)值序號數(shù)值名稱35KV側10KV側1變壓器各側額定電流A104356364102電流互感器接線方式Y3選擇電流互感器一次電流的計算值A83644電流互感器變比200/540800/51605電流互感器二次回路額定電流A540132816034由表310中可看出，35KV側電流互感器的二次回路額定電流大于10KV側，因此35KV側為基本側（第側）。計算保護裝置35KV側的一次動作電流按躲過最大不平衡電流條件MAXKTXRELOPIFUFKI13（101005005）5240A136A其中為可靠系數(shù)，取13；為電流互感器同型系數(shù)，型號相同時取05，KRELT型號不同時取10；為電流互感器允許最大相對誤差，取01；為變壓器調壓側FU調壓所引起的相對誤差，取調壓范圍的一半；為由于繼電器實用匝數(shù)與計算匝數(shù)不F等而引起的相對誤差，初選時先選中間值005（最大值為0091）；為最大外部短MAXKI路電流周期分量。按躲過勵磁涌流條件AIRTOP1350431其中為變壓器基本側額定一次電流RTI按躲過電流互感器二次回路斷線條件AIFHOP1620431MAX其中為正常運行時變壓器的最大負荷電流，取為（1213）。MAXFHITNI1因此，應該按躲過電流互感器二次回路斷線條件，選用35KV側一次動作電流。AIOP162確定線圈接法及匝數(shù)平衡線圈，分別接于35KV及10KV側。基本側（35KV）二次動作電流ANIKITAOPJXOP054162基本側（35KV）的計算匝數(shù)匝814056KOPCIW選擇基本側的實用匝數(shù)匝SY其中差動線圈實用匝數(shù)，平衡線圈實用匝數(shù)匝14SYC匝1SYPHW在實用匝數(shù)下，35KV側繼電器動作電流為AWAISYKOP294160確定10KV側繼電器平衡線圈的匝數(shù)匝6154285SYCRSYCPHI確定繼電器平衡線圈實用匝數(shù)為匝。16SYPH計算由于實用匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而產生的相對誤差F01324615SYCPHWF因為005且相差很小，故不需核算動作電流。F計算最小靈敏系數(shù)變壓器10KV側兩相短路時變壓器35KV側流入繼電器的電流KAVKANIITAKKCD1204035/18603其中為最小運行方式下10KV母線兩相短路，歸算到35KV側的短路電流。K35KV側繼電器動作電流AWISYCSYPHKOP214600計算最小靈敏系數(shù)20MINKOPCDSEI故最小靈敏系數(shù)滿足要求。（3）作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的繼電保護裝置裝設反時限過電流保護采用GL15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結線，去分流跳閘的操作方式。過電流保護動作電流的整定利用式（310）（310）MAXLIREWLOPIKI其中，取，30MAX2IILA69241563031RELWK80RE，因此動作電流為5160IKIOP43280整定為9A。過電流保護動作時間的整定。按終端保護考慮，動作時間整定為05S。過電流保護靈敏系數(shù)。因無鄰近某35/10KV變電所10KV母線經聯(lián)絡線至本廠變電所10KV母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏系數(shù)，只有從略。（4）變電所10KV側的保護裝置10KV側總開關和10KV出線均采用SN1010/1000型高壓少油斷路器，其采用手力操動機構，其控制與信號回路如圖310所示。39變電所的防雷保護與接地裝置的設計391變電所的防雷保護（1）直擊雷防護在變電所屋頂裝設避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。由于變電所有露天配電裝置，應在變電所外面的適當位置裝設獨立避雷針，其裝設高度應使其防雷保護范圍包括整個變電所。按規(guī)定，獨立避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用36根長25M、50MM的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一10ER排或多邊形排列，管間距離5M，打入地下，管頂距地面06M。接地管間用40MM4MM的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25MM4MM的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎內的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用20MM的鍍鋅圓鋼，長115M。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有3M以上距離。在35KV架空進行上，架設12KM的避雷線，以消除近區(qū)進線上的雷擊閃絡，避免其引起的雷電侵入波對變電所電氣裝置的危害。（2）雷電侵入波的防護在35KV電源進線的終端桿上裝設FZ35型閥式避雷器。引下線采用25MM4MM的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。在35KV高壓配電室內裝設有JYN135102型開關柜，其中配有FZ35型避雷器，靠近主變壓器。主變壓