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1、摘要变电站是电力系统的重要组成局部，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，它直接影响整个电力系统、厂矿企业生产的平安与经济运行。变配电所是由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能平安、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所上下压电气设备，为变电
2、所平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）确定车间变电所变压器的台数和容量；（2）电气主接线图的设计；（3）确定短路计算点，计算三相短路电流；（4）主要电气设备选择与校验;（5）继电保护配置。关键词：10kV变电站；变压器；电气主接线；电气设备；配电系统1负荷计算及主变压器的选择1.1 负荷计算的目的和内容1.1.1 负荷计算的目的计算负荷确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负
3、荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘提早老化，甚至烧毁，以致发生事故，同样给国家造成损失。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统平安、经济运行的必要手段。因此，供配电设计的第一步，需要计算全厂和各车间的实际负荷。1.1.2 负荷计算方法负荷计算的方法有需用系数法、二项式系数法、利用系数方法等等。需用系数法是将用电设备的设备功率乘以需用系数和同时系数直接求出负荷。需用系数法比拟简单，因而广泛使用。并且适用于计算变、配电所的负荷。所以本次设计采用需用系数法，其计算方法如下：1 .有功计算负荷的计算公式：PsOrzKdPe(1-1)P一用电设备组总的
4、设备容量(不含备用设备容量，单位为kW)。Kd用电设备组的需要系数。2 .无功计算负荷的计算公式：Q30=P30tan。(1-2)3 .视在计算负荷的计算公式：S30=P30/cos(1-3)4 .计算电流的计算公式：(1-4)ho=S3百Un1.1.3负荷计算的内容1.铸造车间Pe=875Kd=0.5cos=0.7tan=1.02P3o=875O.5=437.5kWq30=437.51.02=446.25kvarS3o=437.50.7=625kVAho=6253*0.38=0.95kA其他车间负荷计算同上总的视在负荷计算：P30(I)=994+582+455.2=2031.2kWQ3Od1
5、=1151.795+585.71487.642=2866.505kvarS3。=7i)+()S3o=3513.21kVA表1.1各车间低压负荷统计表序号车间名称设备容量ZkW需要系数心COSotan计算负荷变压器台数和容量AOZkW。30kvarkVA,30/kA1铸造车间8750.50.71.02437.5446.256250.952*2500(kVA)锻压车间7600.650.61.33494658.67823.31.251仓库1250.50.80.7562.546.87578.1250.119小计9941151.7951526.4252.322机加车间3700.70.80.7525919
6、4.25323.750.492工具车间4000.50.61.33200266333.330.506模具车间2050.60.71.02123125.46175.710.267小计582585.71832.791.2653外表处理间2750.60.651.17165193.05253.840.386动力车间2180.70.651.17152.6178.54234.760.357总装车间1500.60.80.759067.5112.50.171试验站680.70.71.0247.648.552680.1小计455.2487.642699.11.0141.1.4无功负荷补偿网无功负荷补偿的目的：由于用
7、户的大量负荷如感应电动机、电焊机、气体放电灯等，都是感性负荷，使得功率因数偏低，因此需要采用无功补偿措施来提高功率因数。电力系统要求用户的功率因数不低于0.9,按照实际情况本次设计要求功率因数为0.92以上，因此，必须采取措施提高系统功率因数。目前提高功率因数的常用的方法是装设无功自动补偿并联电容器装置。要使功率因数提高，通常需装设人工补偿装置。最大负荷时的无功补偿容量QNc应为：QnC=Qso-Qso=P30(tan-tan)(1-5)按此公式计算出的无功补偿容量为最大负荷时所需的容量，当负荷减小时，补偿容量也应相应减小，以免造成过补偿。因此，无功补偿装置通常装设无功功率自动补偿控制器，针对
8、预先设定的功率因数目标值，根据负荷的变化相应投切电容器组数，使瞬时功率因数满足要求。低压无功自动补偿装置通常与低压配电屏配套制造安装，根据负荷变化相应循环投切的电容器组数一般有4、6、8、10、12组等。用上式确定了总的补偿容量后，就可根据选定的单相并联电容器容量q-c来确定电容器组数：n=(1-6)9n.c在用户供电系统中，无功补偿装置位置一般有三种安装方式：(1)高压集中补偿补偿效果不如后两种补偿方式，但初投资较少，便于集中运行维护，而且能对企业高压侧的无功功率进行有效补偿，以满足企业总功率因数的要求，所以在一些大中型企业中应用。(2)低压集中补偿补偿效果较高压集中补偿方式好，特别是它能减
9、少变压器的视在功率，从而可使主变压器的容量选的较小，因而在实际工程中应用相当普遍。(3)低压分散补偿补偿效果最好，应优先采用。但这种补偿方式总的投资较大，且电容器组在被补偿的设备停止运用时，它也将一并被切除，因此其利用率较低。具体计算有功功率Pc=KpP30(1-7)无功功率QC=KZqXQ30(1-8)视在功率S30=J*(1-9)式中：对于干线，可取KZp,KZqo对于低压母线，由用电设备计算负荷直接相加来计算时，可取Kp,Kgq。由干线负荷直接相加来计算时，可取Kgp,KqoPc=KpP3o=O.95X2031.2=1929.64kWQc=KqQ3o=O.932866.505=2665.
10、85kvarSc=Pc+Qc=3455.5kVA本次设计采用低压集中补偿方式。PcQcS3。取自低压母线侧的计算负荷，cos。提高至0.92=0.55Pc1929.64CoS0=S303513.21Qnc=Pc(tan-tan,)=1929.64*tan(arccos0.55)-tan(arccos0.92)=2103kvar选择BSMJ0.4-25-3型并联电容器，qN-c=25kvar=2103kvar25kvar=84补偿后的视在计算负荷Sc=JP.+(QlQnJ=201OkV-ACoSe=0.960.9SC1.2 变电所位置的选择1.2.1 变电所位置的选择要求变电所位置的选择，应根据
11、以下要求经济技术、经济比拟确定。(1)接近电源；(2)进出线方便；(3)设备运输方便；(4)尽量接近负荷中心；(5)不应设在有剧烈振动或高温的场所；(6)不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；(7)不应设在厕所、浴室或其他经常有水场所的正下发，且不宜与上述场所相贴近；(8)不应设在有爆炸危险的正方或正下方，且不宜设在有火危险环境的正上方或正下方。1.2.2 变电所的布置变电所的总体布置，应满足以下要求。(1)便于运行维护和检修；(2)保证运行平安；(3)便于进出线；(4)节约土地和建筑费用；(5)适应开展要求。1.2.3 本变电所位置的选择依据上述原那么和要求以及本厂的具体情况，有利于交通运输，并
12、且靠近于电源侧，正在几个大型的负荷中心。远离了剧烈震动、高温、多尘、腐蚀性气体及常积水的场所来确定本变电所的位置，如图1.1所示。1.3 变压器的选择1.3.1 变压器台数的选择变电所主变压器台数选择原那么(1)为了保证供电可靠，在变电所中一般应装设备用电源时，可装设两台主变压器。如果有一个电源进线或变电所可由低压侧电力网取得备用电源时，可装设一台主变压器。(2)当工厂绝大局部负荷属于三级负荷，其少量一、二级负荷可由邻压电网(IokV)取得备用电源时，可装设一台主变压器。(3)装有两台及以上主变电器的变电所，当断开一台时，其余主变压器容量不应小于60%-70%的全部负荷，并应保证用户一、二级负
13、荷。变压器容量确实定变压器容量装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开，另一台主变的容量应满足全部负荷的70%,考虑变压器的事故过负荷能力为40%,那么可保证80%负荷供电。1.3.3本厂变压器容量确实定变压器的容量计算：Snt=10.60.7)S3otl101SN=0.63513.21=2283.59kVA即可选定两台容量为2500kVA的变压器。本厂负荷较大，经过整定计算后可的S3o=3513.21kVA,要求选择两台变压器，根据公式SNT=(0.60.7)S30计算，可选用两台容量为2500KVA的变压器。变压器型号为S9-2500/10的变压器。表1.2变压器S
14、9-2500/10的技术参数额定容量(KVA)额定电压损耗短路阻抗连接一次二次空载负荷6.5%组标号250010.50.4320020700Y,Ydi降压变电所两台主变压器图1.1厂总平面图2主接线方案的选择2.1 主接线的根本要求主接线是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据，也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。概括地说，对一次接线的根本要求包括平安、可靠、灵活和经济四个方面。2.1.1 平安性平安包括设备平安及人身平安。一次接线应符合国家标准有关技术标准的要求
15、，正确选择电气设备及其监视、保护系统，考虑各种平安技术措施。2.1.2 可靠性不仅和一次接线的形式有关，还和电气设备的技术性能、运行管理的自动化程度因素有关。2.1.3 灵活性用最少的切换来适应各种不同的运行方式，适应负荷开展。2.1.4 经济性在满足上述技术要求的前提下，主接线方案应力求接线简化、投资省、占地少、运行费用低。采用的设备少，且应选用技术先进、经济适用的节能产品。2.2 主接线的案例与分析主接线的根本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。在此主要介绍单母线接线。2.2.1 单母线接线这种接线的优点是接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活
16、可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障检修，均需要使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。适用范围：适应于容量较小、对供电可靠性要求不高的场合，出线回路少的小型变配电所，一般供三级负荷，两路电源进线的单母线可供二级负荷。图2.1单母线不分段主接线1.1 .2单母线分段主接线当出线回路数增多且有两路电源进线时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常工作时，分段断路器可接通也可断开运行。两路电源进线一用一备时，分段断路器接同运行，此时，任一段母
17、线出现故障，分段断路器与故障段进线断路器都会在继电保护装置作用下自动断开，将故障段母线切除后，非故障段母线便可继续工作，而当两路电源同时工作互为备用时，分段断路器那么断开运行，此时假设任一电源出现故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器可自动投入，保证给全部出线或重要负荷继续供电。图2.2单母线分段主接线单母线分段接线保存了单母线接线的优点，又在一定程度上克服了它的缺点，如缩小了母线故障的影响范围、分别从两段母线上引出两路出线可保证对一级负荷的供电等。本次主接线的设计我们采用的IOkV侧采用单母接线，0.4kV侧采用单母分段（具体图见附录一3短路电流计算1.2 短路电流及其计算方法供电系统应该
18、正常的不间断地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。但是供电系统的正常运行常常因为发生短路故障而遭到破坏。造成短路的主要原因是电气设备载流局部的绝缘损坏、误动作、雷击或过电压击穿等。短路电流数值通常是正常工作电流值的十几倍或几十倍。当它通过电气设备时，设备的载流局部变形或损坏，选用设备时要考虑它们对短路电流的稳定。短路电流在线路上产生很大的压降，离短路点越近的母线，电压下降越厉害,从而影响与母线连接的电动机或其它设备的正常运行。计算方法采用标幺值法计算。进行计算的物理量，不是用具体单位的值，而是用其相对值表示，这种计算方法叫做标幺值法。标幺值的概念是:某量的标幺值二该量的实际值（任意单位）该量
19、的标准值（与实际值同单位）所谓基准值是衡量某个物理量的标准或尺度，用标幺值表示的物理量是没有单位的。供电系统中的元件包括电源、输电线路、变压器、电抗器和用户电力线路,为了求出电源至短路点电抗标幺值，需要逐一地求出这些元件的电抗标幺值。1.3 三相短路计算电源取自距本变电所8km外的35kV变电站，用IOkV双回架空线路向本变电所供电，出口处的短路容量为500MV小。.2求电源侧.确取Sd=100MV-AUCl=IO.5XyVUc2=0.4kV38kvIdi=100MVA/(3*10.5kV)=5.50kA(3-1)3UclId2=100MVA/(3*0.4kV)=144.34kA(3-2).计
20、算：电力系统(3-3)Xi*=SdSk=1OOMVA500MVA=0.2架空线路（架空线路电抗查表的0.35）X2*=XoLSdUc2=O.35km*8km*JooM丝=2.54(3-4)(10.5kV)2电力变压器(UK%取6.5)X3*=Uk%Sd100SN=65*100*1000=2.6(3-5)100*2500.求K-I点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量：总电抗标幺值(3-6)X-1)=X+X2*=0.2+2.54=2.74 三相短路电流周期分量有效值Ik-I=IdiX-i)=5.50kA2.74=2kA(3-7) 其他三相短路电流在10/0.4KV变压器一次侧低压母线发
21、生三相短路时，可取kh=1.9,因此：Ik-i(3)=Ik-=Ik-I=2kA(3-8)ish=2.55*2kA=5.1kA(3-9)Ish(3)=1.51*2kA=3.02kA(3-10三相短路容量Sk-I=SdX-i)=100MVA2.74=36.5MV-A(3-11)(4).求K-2点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量：两台变压器并列运行：总电抗标幺值X)=0.2+2.54+2.6/2=4.04 三相短路电流周期分量有效值Ik-2=Id2X+(k-2)=144.34kA4.04=35.72kA(3-13) 其他三相短路电流在10/0.4KV变压器二次侧低压母线发生三相短路时，
22、RUns4.1.2 按工作电流选择设备的额定电流1.短路动稳定校验：直接给出定型设备允许的稳定峰值电流imax,动稳定条件为:imaxishIma仑IShimax,Imax设备允许通过的动稳定电流(极限电流)峰值和有效值(kA)ish,Ish设备三相短路冲击电流的幅值和有效值2 .短路热稳定校验：用直接给出设备的热稳定电流(有效值)L及允许持续时间3热稳定条件为：1自其/如h,t-设备厂家给定的通过的热稳定电流(kA)和持续时间(三)。3 .校验断路器的开断能力。4 .短路电流计算条件：(1)短路类型：通常为三相短路计算。(2)系统容量和接线。(3)短路计算点。是被选设备通过最大短路电流的短路
23、点称为设备的短路计算点。4.2 高压断路器的选择高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，它及可以在正常情况下接通或断开电路，又可以在系统发生短路故障是迅速地自动断开电路。灭弧能力是断路器的核心性能。主要参数：(1)额定电压Un。断路器的最高工作电压。其值为额定电压的1.15倍。(2)额定电流Ino(3)额定开断电流Ibro断路器在额定电压下能可靠断开的最大电流，说明了断路器的灭弧能力，是断路器最重要的性能参数。(4)动稳定电流imaxo是断路器允许通过的短路电流的最大瞬时值。是反映断路器机械强度的一项指标。(5)热稳定电流L在规定时间内，断路器通过此短路电流时，引起的温度升高不会超过短时发热允
24、许值。是反映断路器承受短路电流热效应能力的参数。(6)全分闸时间。包括固有分闸时间和灭弧时间两段。断路器的选择内容包括：选择型式。选择额定电压。选择额定电流。校验开断能力。校验动稳定。校验热稳定。IOKV高压断路器选择也4-10型真空断路器。表4.1高压断路器的选择校验表序号安装地点的电气条件MD4-10型真空断路器工程数据工程数据结论1.UnIOkVUn.qfIOkV合格2.Ic20.07AIn.qf630A合格3.Ik2kAIOC16kA合格4.Q5.1kAImax40kA合格5.(2kA)2*(3.2)S=12.8kA2sI(2t(16kA)2*4S=1024kA2S合格4.3 高压隔离
25、开关的选择4.3.1 隔离开关的用途隔离电压。在检修电气设备是，将隔离开关翻开，形成明显可见的开点，使带电局部与被检修局部隔开，以确保检修平安。可接通和断开很小的电流。(3)可与断路器配合或单独完成倒闸操作。4.3.2 形式结构高压隔离开关一般有底座、支柱绝缘子、导电刀闸、动触头、静触头、传动机构等组成。一般配有独立的电动或手动操动机构，单相或三相操动。高压隔离开关主刀闸与接地刀闸间一般都设有机械连锁装置，确保两者之间操作顺序正确。各类高压隔离开关、接地开关根据不同的安装场所有各种不同的安装方式。4.3.3选择条件海拔高度不大于I(MX)米为普通型，海拔高度大于I(XX)米为高原型；地震烈度不
26、超过8度；环境温度不高于+400C,户内产品环境温度不低于-100C,户外产品环境温度不低于-300；户内产品空气相对湿度在+250C时其日平均值不大于95%,月平均值不大于90%1有些产品要求空气相对湿度不大于85%)；户外产品的覆冰厚度分为5毫米和10毫米；户内产品周围空气不受腐蚀性或可燃气体、水蒸气的显著污秽的污染，无经常性的剧烈震动。户外产品的使用环境为普通型，用于I级污秽区，防污型用于11级（中污型）、In级重污型）污秽区。IOKV的高压隔离开关选择GN1910C/400型表4.2高压隔离开关的选择校验表序号安装地点的电气条件GN1910C/400型隔离开关工程数据工程数据结论1.U
27、NIOkVUn.qfIOkV合格2.Ic20.07AIn.qf400A合格3.IkIOC4.阪5.IkAImax50kA合格5.I*tima(2kA)2*(3.2)S=12.8kA2sI2t(12.5kA)2*4S=156.25kA2-S合格4.4 电流互感器的选择4.4.1 电流互感器的介绍H电流互感器是一次电路和二次电路间的连接元件,用以分别向测量仪表和继电器的电压线圈与电流线圈供电。电流互感器的结构特点是:一次绕组匝数少（有的只有一匝，利用一次导体穿过其铁心），导体相当粗；而二次绕组匝数很多，导体较细。它接入电路的方式是：将一次绕组串联接入一次电路；而将二次绕组与仪表、继电器等的电流线圈
28、串联，形成一个闭合回路，由于二次仪表、继电器等的电流线圈阻抗很小，所以电流互感器工作时二次回路接近短路状态。二次绕组的额定电流一般为5A。电流互感器在使用中要注意以下几点：电流互感器在工作时其二次侧不得开路，二次侧不允许串接熔断器和开关；电流互感器二次侧有一端必须接地，防止一次、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备的平安。4.4.2 电流互感器的选择选择电流互感器时，首先根据装设地点、用途等具体条件确定互感器的结构类型、额定电流比Kl;最后校验其动稳定和热稳定。（1）结构类型根据配电装置的类型，相应选择户内式或户外式电流互感器。本厂为IOKV供电，应选户内式。一般用于继
29、电保护装置的电流互感器，可选5P或IOP级。此外还应该按10%误差曲线进行校验，保证在短路时误差也不会超过-10%t61o(2)额定电压的选择电流互感器的额定电压应满足条件：UnUns(3)额定电流的选择和额定电流比确实定电流互感器一次绕组的额定电流Iin已标准化，应选择比一次回路最大长期电流ImaX略大一点的标准值。当IlN确定后，电流互感器的额定电流比也随之确定，即为KL=IIN/5。(4)热稳定校验电流互感器的热稳定校验，应满足以下条件：(IinKi)2Qk(5)动稳定校验电流互感器的动稳定校验包括两个方面的内容，即内部电动力稳定校验和外部电动力稳定校验。1.ATO型电流互感器参数如表4
30、.3表4.3LA-IO型电流互感器参数秒度表型号额定电流比额定输出容量IS热稳定电流动稳定电流LA-IO7%（八）0.5级6.8kA12kAIOV-ALA-10型电流互感器校验结果如表4.4表4.4LA-IO型电流互感器校验表校验工程安装地点电气参数LA-Io型电流互感器结果工程数据工程数据额定电压UnIOkVUNIOkV合格额定电流,max20.07AIN75A合格动稳定ilsh5.IkA“max12kA合格热稳定(2kA)2*3.2s中6.82*ls=43.24kA合格4.5电压互感器的选择4.5.1电压互感器的介绍电压互感器TV式将高电压变成低电压的设备，分为电磁式电压互感器和电容式电压
31、互感器。电压互感器在使用中要注意以下几点：电压互感器在工作时其二次侧不得短路。电压互感器二次侧有一端必须接地，防止一次、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备的平安。4.5.2电压互感器的选择电压互感器的选择内容包括:根据安装地点和用途,确定变压器的结构类型,确定额定电压比。(1)选择结构类型根据配电装置类型，相应的电压互感器可选择户内式或户外式。本厂为IOkV,可选用油浸式结构或浇注式结构。(2)电压互感器一次绕组的额定电压应与安装处电网额定电压相同。开口三角绕组额定电压，35kV及以下的应选择(I(X)/3)V(3)选择容量。计量柜中所选电压互感器应满足继电保护、自动
32、装置和测量仪表的要求。JDZJ-10型电压互感器参数如表4.5O表4.5JDZJ-10型电压互感器参数表型号额定电压tkv额定输出容量原绕组副绕组辅助绕组0.5级JDZJ-W%0%50VA4.6高压熔断器熔断器是用于保护短路和过负荷的最简单的电器。但其容量小，保护特性较差，一般仅适用于35kV及以下电压等级，主要用于电压互感器短路保护。4.6.1 高压熔断器选择(1)保护电压互感器的高压熔断器，一般选RN2型，其额定电压应高于或等于所在电网的额定电压，额定电流通常均为0.5A。IbrI,高压熔断器是一种过流保护元件,由熔件与熔管组成。当过载或短路时，熔件熔断，到达切断故障保护设备的目的。电流越
33、大，熔断时间越短。在选择熔件时，除保证在正常工作条件下(包括设备的起动)熔件不熔断外，还应该符合保护选择性的要求。(2)高压熔断器的选择：除按环境、电网电压、电源选择型号外，还必须按SNbGS校验熔断器的断流容量；选择的主要指标是选择熔件和熔管的额定电流，熔断器额定电流按INFUINFB选。所选择的熔件应在长时最大工作电流及设备起动电流的作用下不熔断，在短路电流作用下开关熔断；要求熔断器特性应与上级保护装置的动作时限相配合(即动作要有选择性)。(3)保护一般回路的熔断器还要选择熔断体的额定电流和熔断器(壳)的额定电流。IOkV的高压熔断器选择XRNP310型熔断器。表6.4高压熔断器的选择校验
34、表序号安装地点的电气条件XRNP310型熔断器工程数据工程数据结论1.UNIOkVUN.QFIOkV合格2.Ic20.07In.qf200A合格3.Ik5.IkAIoC50kA合格4.i、FImaX5.I2timaI.2t5继电保护的配置5.1 继电保护的根本要求在电力系统运行过程中，由于绝缘老化,外力破坏和操作维护不当等原因造成各种故障或不正常运行状态。当电力系统发生故障时继电保护装置能自动将故障切除，限制事故的范围,当出现不正常运行状态时，继电保护装置能及时发出信号或警报，通知运行值班人员进行处理,继电保护装置应满足四项根本要求，即选择性、速度性、灵敏性和可靠性。(1)选择性当电力系统发生
35、故障时，使距离故障点最近的继电保护装置动作，切除故障设备或线路，从而保证无故障局部继续运行，选择性的要求是保证对用户可靠供电的根本条件之一。(2)速动性为了限制短路电流对电气设备的破坏程度，减少短路故障时因电压降低而对用户产生的不利影响，加快恢复电力系统正常运行的过程，防止系统瓦解，要求继电保护装置以尽可能快的速度动作来切除故障。(3)灵敏性在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，灵敏系数应根据不利的正常(含正常检修)运行方式和不利的故障类型计算，但可不考虑可能性很小的情况。(4)可靠性投入运行的保护装置，应随时处于准备动作状态。当属于该保护范围内的故障或不正
36、常运行状态发生时，应能可靠动作；保护范围外的故障或不正常工作状态发生时，不应误动作。为了保证保护装置的动作的可靠性，那么要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试应正确无误；组织保护装置的各元件质量可靠；继线保护装置接线力求简化有效，运行维护良好，以提高装置的可靠性。5.2 IOkV系统中应配置的继电保护按照工厂企业IOkV供电系统的设计标准要求，在IOkV的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置。1.lOkV线路应配置的继电保护IOkV线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5s0.7s,并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护；自重要的变配电所引出的线
37、路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。2. IOkV配电变压器应配置的继电保护(1)当配电变压器容量小于400kVA时，一般采用高压熔断器保护；(2)电变压器容量为400630kVA,高压侧采用断路器时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护。(3)电变压器容量为800kV.A及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护；对于油浸式配电变压器还应装设气体保护，另外尚应装设温度保护。3. IOkV分段母线应配置的继电保护于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护，但仅在断
38、路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除；另外应装设过电流保护。5.3 变压器应配置的保护变压器的故障一般分为内部故障和外部故障，内部故障主要有绕组的相间短路、绕组匝间短路和中性点直接接地侧的单相接地短路。外部故障有引出线上绝缘套管的故障，可能导致引出线的相间短路或单相接地短路。变压器的不正常工作状态有：由于外部短路和过负荷而引起的过电流，油面的过度降低和温度升高等。根据变压器的故障种类及不正常运行状态，变压器一般应装设以下保护装置：(1)电流速断保护或差动保护(2)过电流保护(3)中性点直接接地侧的单相接地保护(4)过负荷保护(5)瓦斯保护(6)温度信号过电流保护与电流速断保护变压器的过电流保护的
39、组成、原理与线路过电流保护的组成、原理完全相同，其动作电流整定计算公式与线路过电流保护根本相同，公式按规定，如果变压器过电流保护的动作时间大于0.5s,应装设电流速断保护。变压器的电流速断保护，其组成、原理和线路的电流速断保护完全相同。变压器电流速断保护动作电流的整定计算公式也与线路电流速断保护根本相同，公式变压器低压侧的单相接地保护对于6-1OkV降压变压器，其低压绕组的中性点直接接地，变压器低压侧的单相短路电流并不能完全反映到装在高压侧的保护装置中。这就使得过电流保护装置在保护变压器低压侧的单相短路故障时灵敏度较低。对Dynll联结的变压器，由于其低压侧单相短路电流较大，可利用高压侧的过电
40、流保护装置兼作低压侧的单相接地保护，但须校验其动作灵敏度。So其保护灵敏度，按低压母线（干线）末端发生单相短路来检验。对架空线Sp1.5;对电缆线Sp1.250采用此种保护，灵敏度较高。变压器的过负荷保护变压器的过负荷保护一般只对并列运行的变压器或工作中有可能过负荷（如作为其他负荷的备用电源）的变压器才装设。由于过负荷电流在大多数情况下是三相对称的，因此过负荷保护只需采用一个电流继电器装于一相电流中，保护装置作用于信号。为了防止变压器外部短路时，变压器过负荷保护发出错误信号，以及在出现持续几秒钟的尖峰负荷时不致发出信号，通常过负荷动作时限为10-15so变压器过负荷保护的动作电流J,.）可按下
41、式计算：瓦斯保护瓦斯保护又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种根本保护装置。按规定，800kVA及以上的一般油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护的主要元件是气体继电器。它装设在变压器油箱与油枕之间的连通管上，利用油浸式电力变压器内部故障时产生的气体进行工作。瓦斯动作的主要优点是动作快，灵敏度高，结构简单，能反映变压器油箱内的各种故障，可靠性比拟高，安装简单，其缺点是不能反映油箱以外故障（如变压器套管以及引出线上的故障），因此瓦斯保护不能取代变压器的其他保护。序号一次系统情况继电保护装置选择要求表5.1继电保护装置选择的一般要求16-10kV高压线路高压断路器采用手动或弹簧操作机构相间短路保护采用去分流跳闸的反时限过电流保护，两相两继电器式接地，继电器本身兼具有电流速断保护2高压断路器采用电磁操动机构或弹簧操作机构采用定时限或反时限过电流保护，两相两继电器式接地，当动作时限大于0.5-0.7s时，加电流速断保护3在电缆线路较多时单相接地保护46-100.4kV电力变压器高
