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附錄A
電力系統(tǒng)。要想做好繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，首先要對(duì)其發(fā)展過(guò)程進(jìn)行了解。本文首先介紹了其發(fā)展的大致歷程，其次介紹了集中目前應(yīng)用的基點(diǎn)保護(hù)技術(shù)，最后提出了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向。
一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展
只有對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷史進(jìn)行了解才能更好地做好現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用和改進(jìn)工作。我國(guó)于二十世紀(jì)六七十年代開始應(yīng)用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置技術(shù)，起初為晶體管繼電保護(hù)器。隨后的以集成運(yùn)算放大器為基礎(chǔ)的集成電路保護(hù)裝置逐步取代了晶體管繼電保護(hù)器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)器得到了大力的推廣。從電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程可以看到，當(dāng)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展正走向著網(wǎng)絡(luò)化和電子化。
二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
1.要依據(jù)實(shí)際情況選擇設(shè)備類型
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行設(shè)備類型的選擇的，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行選擇是做好繼電保護(hù)技術(shù)的條件基礎(chǔ)。
首先，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置最基本的要求就是要順利進(jìn)行工作，能夠順利的完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)、電力系統(tǒng)故障的自動(dòng)切除等工作。其次，由于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的快速發(fā)展，并且在繼電保護(hù)裝置中得到了廣泛的運(yùn)用，這就要求繼電保護(hù)裝置能夠與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)合作，達(dá)到電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控所提出的具體要求。因此，在選擇現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的設(shè)備類型時(shí)，要嚴(yán)格按照電力系統(tǒng)繼電保護(hù)功能順利工作的需要選擇合適的設(shè)備做好繼電保護(hù)工作。此外還要充分考慮設(shè)備和裝置的機(jī)動(dòng)性，安全性，穩(wěn)定性等。
2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)功能應(yīng)用的分析
在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的應(yīng)用中廣泛用到了繼電保護(hù)裝置的電容器保護(hù)、主變保護(hù)、母聯(lián)保護(hù)以及線路保護(hù)等功能。這些功能的應(yīng)用，能夠有效的對(duì)電力系統(tǒng)輸變電過(guò)程中的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，從而避免了故障的發(fā)生，節(jié)省了資金。
3.網(wǎng)絡(luò)化背景下繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的分析
現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)中廣泛使用了網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及綜合自動(dòng)化等技術(shù)。這些現(xiàn)代化自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合和運(yùn)用，使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置更加智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
首先，單片機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的運(yùn)用，使繼電保護(hù)達(dá)到了微機(jī)化，為繼電保護(hù)裝置提供了更為精確和靈活的操作。其次，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用，使得繼電保護(hù)工作更為網(wǎng)絡(luò)化、信息化。在加快了數(shù)據(jù)處理的速度的同時(shí)有效的達(dá)到了遠(yuǎn)程故障調(diào)節(jié)在線監(jiān)控與報(bào)警信號(hào)等目的。此外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的綜合運(yùn)用，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置和中心監(jiān)控系統(tǒng)之間建立起緊密的關(guān)系，節(jié)省了相關(guān)工作人員監(jiān)控、調(diào)節(jié)的步驟，使得工作更加智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
首先，單片機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的運(yùn)用，使繼電保護(hù)達(dá)到了微機(jī)化，為繼電保護(hù)裝置提供了更為精確和靈活的操作。其次，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用，使得繼電保護(hù)工作更為網(wǎng)絡(luò)化、信息化。在加快了數(shù)據(jù)處理的速度的同時(shí)有效的達(dá)到了遠(yuǎn)程故障調(diào)節(jié)在線監(jiān)控與報(bào)警信號(hào)等目的。此外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的綜合運(yùn)用，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置和中心監(jiān)控系統(tǒng)之間建立起緊密的關(guān)系，節(jié)省了相關(guān)工作人員監(jiān)控、調(diào)節(jié)的步驟，使得工作更加智能化。近年來(lái)，為了達(dá)到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)智能化的需求，在繼電保護(hù)中運(yùn)用科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行監(jiān)控有利于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置能夠正常安全的工作。單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化技術(shù)的綜合運(yùn)用將現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置與輸變電結(jié)合到一起，有效的保障了電力系統(tǒng)輸變電的安全穩(wěn)定運(yùn)行。三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、計(jì)算機(jī)化和一體化的方向發(fā)展.
附錄B
Power system. To do the application of relay protection technology, we must first understand its development process.. In this paper, the development of the general course is firstly introduced, and then the basic protection technology of the concentrated application is introduced, and the development direction of relay protection technology is presented..Development of relay protection technology for power systemOnly the development history of relay protection technology of power system can be understood to better the application and improvement of relay protection technology in modern power system.. In the sixty or seventy's of twentieth Century, we applied the technology of relay protection device of power system, at first for transistor relay protection. The integrated circuit protection device based on the integrated operational amplifier is gradually replacing the transistor relay protection.. With the development of science and technology, the relay protection of microcomputer has been greatly promoted.. From the development of relay protection technology in power system, the application and development of relay protection technology in the modern power system are moving towards the network and electronic..Two, power system relay protection technology applicatPower system relay protection device is according to the actual needs of the power system of equipment type selection, according to the actual situation of equipment selection is good foundation of the relay protection technology.First of all, on power system relay protection device is the most basic requirement is to smoothly to successful completion of system running status monitoring, fault in power system automatic removal work. Secondly, due to the rapid development of modern network monitoring technology and in the relay protection device has been widely used, which requires protection device and network monitoring system coordination and cooperation, to monitoring of automation and network of power system, and put forward specific requirements. Therefore, the equipment types in the choice of modern power system relay protection device, to strictly in accordance with the needs of power system relay protection functions work well selected appropriate equipment to do a good job of relay protection. In addition, the device and device should be considered for the mobility, safety, stability, etc..2 Analysis of relay protection function in power systemIn the application of power system relay protection, the protection of capacitor, protection of relay protection, protection of relay protection, relay protection and line protection are widely used.. The function of the application, can effectively protect the power system of power transmission and transformation equipment, so as to avoid the occurrence of the fault and save money.
3.網(wǎng)絡(luò)化背景下繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的分析
3 Analysis of relay protection technology application under the network backgroundWith the rapid development of modern automation technology, network, computer science and integrated automation technology are widely used in relay protection technology in power system.. The combination and application of these modern automation technology makes the relay protection device of modern power system more intelligent and network.
Secondly, the computer technology and the network technology in the relay protection device's wide application, makes the relay protection work more network, the informationization. In the speed of data processing, it can achieve the purpose of on-line monitoring and alarming of remote faults on-line.. The integrated use of in addition, network technology, computer technology, communication technology, between the power system relay protection device and a central monitoring system established close relationship, save the relevant staff monitoring, regulation of step, make the work more intelligent. In recent years, in order to meet the demand of power system relay protection intelligent, in relay protection using scientific network structure of relay protection monitoring is conducive to the power system safe and stable operation, power system relay protection device to work normally and safely. The comprehensive application of microcontroller technology.
Xxx大學(xué)
本科生實(shí)習(xí)報(bào)告書
教學(xué)單位 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告：要求對(duì)實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容、本人學(xué)習(xí)與工作的表現(xiàn)、收獲與體會(huì)、以及存在的問(wèn)題等方面進(jìn)行總結(jié)。
在大學(xué)時(shí)光接近尾聲的時(shí)候我們需要的更多的是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)一些課本中學(xué)不到的知識(shí)，尤其是我們?cè)诤炌旯ぷ饕院篑R上就要參加工作，僅僅靠書本中的知識(shí)是完全不夠的，所以指導(dǎo)老師帶領(lǐng)我們?nèi)ゴ笮偷V用設(shè)備研究中心和阜新的百盛集團(tuán)取實(shí)習(xí)。大型礦用設(shè)備研究是遼寧工程技術(shù)大學(xué)自己的研究中心，其內(nèi)含有大量的礦山設(shè)備供我們認(rèn)識(shí)和研究。在研究中心內(nèi)，指導(dǎo)老師非常認(rèn)真地給我們講解關(guān)于這些設(shè)備的主要組成、作用、維修方式及應(yīng)用現(xiàn)狀等。讓我們知道了很多關(guān)于我們礦山機(jī)電工程專業(yè)的專業(yè)知識(shí)。
阜新百盛集團(tuán)是阜新最大的煤炭行業(yè)的機(jī)械廠，所以對(duì)于我們專業(yè)非常需要到我們到百盛這樣的工廠實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)。在阜新百盛集團(tuán)進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，我所見到的每一樣設(shè)備，所做的每一項(xiàng)工作基本上都是以前從來(lái)沒(méi)有遇見過(guò)的，但是在師傅們的耐心指導(dǎo)與幫助下，我學(xué)習(xí)到了很多實(shí)用的、有價(jià)值的東西，在積累了一些實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也更深刻的理解到了統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)體系，為今后的工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)期里，我的感受和體會(huì)有很多，下面，我僅把主要情況做一下匯報(bào)，可能有些稚嫩，如果有不妥的地方還請(qǐng)老師批評(píng)指正。在參觀的時(shí)候我們見識(shí)到了書本中見識(shí)不到的實(shí)體機(jī)械，比如我們專業(yè)有關(guān)的掘進(jìn)機(jī)，在近處觀察掘進(jìn)機(jī)，工人是師傅為我們講解掘進(jìn)機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)和工作性質(zhì)，正好這時(shí)工人師傅要安裝一臺(tái)掘進(jìn)機(jī)的電動(dòng)機(jī)，我們?cè)谂赃呉黄饚椭驮儐?wèn)一些相關(guān)的問(wèn)題。
“千里之行，始于足下”，這短暫而又充實(shí)的實(shí)習(xí)，我認(rèn)為對(duì)我走向社會(huì)起到了一個(gè)非常重要作用，對(duì)將來(lái)走上工作崗位也有著很大幫助。更重要的是要向他人虛心求教，遵守組織紀(jì)律和單位規(guī)章制度，與人文明交往等一些做人處世的基本原則都要在實(shí)際生活中認(rèn)真的貫徹，好的習(xí)慣也要在實(shí)際生活中不斷培養(yǎng)。好的習(xí)慣和他們的知識(shí)也會(huì)是我們?nèi)松械囊淮髮氋F的財(cái)富。這次實(shí)習(xí)更讓我肯定了做事先做人的道理，要明白做人的道理，如何與人相處是現(xiàn)代社會(huì)的做人的一個(gè)最基本的問(wèn)題。對(duì)于自己這樣一個(gè)即將步入社會(huì)的人來(lái)說(shuō)，需要學(xué)習(xí)的東西很多，他們就是最好的老師，正所謂“三人行，必有我?guī)煛?，我們可以向他們學(xué)習(xí)很多知識(shí)、道理。在進(jìn)入工廠時(shí)，師傅就在工廠廣場(chǎng)給我們上了一節(jié)安全教育課，通過(guò)師傅給我們講解，我們知道了幾個(gè)工種，以及實(shí)習(xí)中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題，像不能穿拖鞋，女生不能穿裙子，頭發(fā)長(zhǎng)的要戴帽子等等，同時(shí)也告訴我們一些注意事項(xiàng)及實(shí)習(xí)中每個(gè)人易犯的危險(xiǎn)操作動(dòng)作，比如車間里打鬧的，不經(jīng)師傅的許可私自“檢驗(yàn)書本的正確性”，操作機(jī)床時(shí)的方法、姿勢(shì)不正確等等。讓我們?cè)趯?shí)習(xí)的過(guò)程中能夠提高警惕，防止意外的發(fā)生。短片中列舉了很多工廠由于操作人員的一時(shí)疏忽而造成了重大機(jī)械事故，危機(jī)到了人生安全，有的人甚至從此成為殘障人士，一個(gè)無(wú)意的動(dòng)作或是一個(gè)小小的疏忽都可能導(dǎo)致一生的痛苦，通過(guò)這節(jié)課，又聽?zhēng)煾抵v的有關(guān)工業(yè)安全方面的知識(shí)，我才真正的意識(shí)到工業(yè)安全的重要性。
總之，實(shí)踐出真知，這幾次實(shí)習(xí)讓我受益匪淺，我學(xué)會(huì)了很多專業(yè)知識(shí)。
指
導(dǎo)
教
師
意
見
成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)教師簽字：
20xx 年 3月 20日
實(shí)習(xí)單位意見
負(fù)責(zé)人簽字：
（單位蓋章）
年 月 日
備注
注：實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)，由實(shí)習(xí)學(xué)生填寫本表后，交指導(dǎo)教師和實(shí)習(xí)單位簽署意見，最后交所在教學(xué)單位歸檔保管。
Xxx大學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題 目 煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 教 師
院（系、部）
專 業(yè) 班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
姓 名
日 期
教務(wù)處印制
一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
（一）選題的目的和意義
煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是在日常煤礦安全生產(chǎn)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代的生活生產(chǎn)中，處處都離不開電，而保障用電的安全是是整個(gè)安全生產(chǎn)中最重要的一環(huán)，所以，做好安全保障工作，做好繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)工作對(duì)安全生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有重大的意義。
隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行、故障當(dāng)時(shí)以及故障產(chǎn)生后的恢復(fù)過(guò)程中，許多控制操作日趨高度自動(dòng)化。這些控制操作的技術(shù)與裝備大致可分為兩類，一是為保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和電能質(zhì)量的自動(dòng)化技術(shù)與裝備，主要進(jìn)行電能過(guò)程的連續(xù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，運(yùn)行數(shù)度相對(duì)延遲調(diào)節(jié)穩(wěn)定性高，把整個(gè)電力系統(tǒng)或其中一部分作為調(diào)節(jié)對(duì)象，這就是通常所說(shuō)的“電力系統(tǒng)自動(dòng)化（控制）”的基本內(nèi)容。二是當(dāng)電網(wǎng)或電力設(shè)備發(fā)生故障，或出現(xiàn)影響安全運(yùn)行的異常情況，自動(dòng)切除故障設(shè)備和消除異常情況的技術(shù)與裝備，其特點(diǎn)是動(dòng)作數(shù)度快，其性質(zhì)是非調(diào)節(jié)性的，這就是繼電保護(hù)的意義。
我國(guó)煤礦企業(yè)近些年取得了很大的成功也取得了非常大的效益?？墒窃诋a(chǎn)業(yè)繁榮的同時(shí)，安全隱患卻一直都伴隨在每一個(gè)礦業(yè)人的身邊，所以做好安全保障工作，做好現(xiàn)代煤礦的用電安全工作勢(shì)在必行。對(duì)此，我們國(guó)家的領(lǐng)導(dǎo)人也是高度重視，狠抓安全生產(chǎn)，將安全進(jìn)行到底。
隨著我們生活水平的日漸提高，對(duì)安全的生產(chǎn)的意識(shí)也日漸提高。所以我選擇了這個(gè)題目做設(shè)計(jì)，也是想要通過(guò)我的努力能發(fā)現(xiàn)一些實(shí)際生產(chǎn)中的安全問(wèn)題和隱患，同時(shí)在自己的努力和老師的知道下做出一個(gè)令人滿意的畢業(yè)設(shè)計(jì)，一方面達(dá)到自己提高自己的目的，同時(shí)也能深入了解我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀，同過(guò)我做的繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能更多的使煤礦的生產(chǎn)更安全，同時(shí)也更加高效。所以我任務(wù)這個(gè)題目是十分必要也是十分有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)榘踩珶o(wú)小事，而繼電保護(hù)則是重中之重，所以，我想挑戰(zhàn)我自己，同時(shí)也想提高我自己，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)達(dá)到鍛煉自己的目的。也為煤礦的安全生產(chǎn)做出自己的一份貢獻(xiàn)。
（二）研究現(xiàn)狀
與國(guó)外的大型煤礦相比較,我國(guó)的生產(chǎn)設(shè)備還處于比較落后的狀態(tài)，很多設(shè)備相比較于一些歐洲先進(jìn)的國(guó)家還處于很落后的狀態(tài)，所以安全方面更是差的多，而繼電保護(hù)方面雖然在各種保護(hù)措施下已變的好很多，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)比較的過(guò)程中，我們的技術(shù)還是不行，所以追趕的腳步不能停下。繼電保護(hù)方面，雖然原理大家都已很清楚也不是什么新鮮的技術(shù)，但是在零件加工和設(shè)計(jì)理念我們與他們還是存在著差距，相比于他們的情況，我們的生產(chǎn)狀況實(shí)際是很不安全的，所以，我一直關(guān)注著我國(guó)繼電保護(hù)，變壓器保護(hù)事業(yè)的發(fā)展，到今天也已取得豐厚的碩果，但是前面的路還很長(zhǎng)，所以我們要努力追趕。
與此同時(shí)，繼電保護(hù)在現(xiàn)在的生活生產(chǎn)中地位變得越來(lái)越重要，所以，繼電保護(hù)市場(chǎng)是前途一片光明的，我相信，繼電保護(hù)會(huì)有很大的市場(chǎng)，未來(lái)不可限量。所以我依然投入了繼電保護(hù)的研究中去，我相信我的選擇。
二、 研究方案及預(yù)期結(jié)果
1設(shè)計(jì)內(nèi)容：
（1） 首先介紹本文的研究背景和意義，其次分析國(guó)內(nèi)、外的研 究現(xiàn)狀，最后給出了本文的研究?jī)?nèi)容、研究方法和結(jié)構(gòu)組織。
（2） 主要介紹煤礦繼電保護(hù)系統(tǒng)工作過(guò)程及要求。
（3） 從總體上介紹繼電保護(hù)總體方案設(shè)計(jì)，并對(duì)各部分電氣保護(hù)線路較進(jìn)行了闡述。
（4） 詳細(xì)介紹煤礦繼電保護(hù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)。
（5） 對(duì)本文的工作進(jìn)行總結(jié)，并在總結(jié)的基礎(chǔ)上對(duì)下一步工作進(jìn)行展望。
2設(shè)計(jì)步驟：
第一步:明確設(shè)計(jì)任務(wù)。
第二步:系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇和比較，確定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。
第三步:煤礦總功率的計(jì)算，短路電流的計(jì)算以及各個(gè)部分的選型設(shè)計(jì)。
第四步:整個(gè)設(shè)計(jì)方案的檢查和校驗(yàn)，并對(duì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足及進(jìn)步進(jìn)行總結(jié)。
三、研究進(jìn)度
在整個(gè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我對(duì)自己的設(shè)計(jì)做如下安排：
第 1-3 周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)路面銑刨機(jī)的相關(guān)知識(shí)有所了解。
第 4 周：調(diào)研并搜集資料，熟悉研究方向，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目，整體規(guī)
劃論文結(jié)構(gòu)。
第 5 周：整理資料，完成開題報(bào)告。
第 6 周：繼電保護(hù)裝置初步設(shè)計(jì)
第 7-9 周：繼電保護(hù)各部分裝置的具體設(shè)計(jì)
第10-13周：畫圖
第14-15周：整理完善畢業(yè)論文。
第 16 周：總體分析，準(zhǔn)備答辯。
四、主要參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
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[2]都宏基.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M]南京：東南大學(xué)出版社，2007???
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[4]林湘寧.電網(wǎng)繼電保護(hù)及自動(dòng)化[M].北京：科學(xué)出版社，2008
[5]張慧剛.變電站綜合自動(dòng)化原理與系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004
[6]劉潔才.工廠供電[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011
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[14]中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì).GB50055-2011 通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：
中國(guó)計(jì)劃出版社，2011
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[18]中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)。GB50054-2011 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)
劃出版社
五、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽字：
6
摘要
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，繼電保護(hù)器在35kV變電站中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，它不僅保護(hù)著設(shè)備本身的安全，而且還保障了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此，做好繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)對(duì)于保障設(shè)備安全和生產(chǎn)的正常進(jìn)行是十分重要的。繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、農(nóng)網(wǎng)和小型發(fā)電系統(tǒng)，是電網(wǎng)及電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行的保證。加強(qiáng)繼電保護(hù)管理，健全溝通渠道，加強(qiáng)繼電保護(hù)定值整定檔案管理是提高繼電保護(hù)定值整定的必要措施。
本論文圍繞35kV變電站的繼電保護(hù)算展開分析和討論，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了電力系統(tǒng)基本常識(shí)以及需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷、電力網(wǎng)接線方案的選擇原則、短路電流的計(jì)算、變壓器和線路的繼電保護(hù)配置以及無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)?。同時(shí)介紹了主設(shè)備差動(dòng)保護(hù)的整定算法，做出短路點(diǎn)的等效電路圖，對(duì)設(shè)備保護(hù)進(jìn)行了相應(yīng)的選擇與校驗(yàn)。通過(guò)進(jìn)行繼電保護(hù)的整定和計(jì)算，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)設(shè)備和安全生產(chǎn)的目的。
關(guān)鍵詞：變電所；負(fù)荷計(jì)算；短路電流
I
Abstract
With the rapid development of science and technology, application of 35kV substation protection equipment is more and more widely, not only can safety equipment to protect themselves, but also to protect the normal production. Therefore, in normal production equipment safety and protection of the whole set of protection is very important. The protection device is widely used in power system, power system and rural small network are the safe and reliable operation of power network and electrical equipment.. Strengthen protection management, improve communication channels, strengthen the protection of fixed value management is a necessary protective measures to improve the setting value.
The protection of the 35kV substation setting calculation and analysis and discussion, pay attention to calculate the basic knowledge of power system load coefficient method and need to select the grid connection scheme of the principle of calculation of short circuit current, relay protection of transformer and line, no power compensation design. The master of the setting algorithm of differential protection is introduced, and the short-circuit point is chosen and the equivalent circuit diagram of the protection device is chosen and the main wiring design is presented.. By comparing the advantages and disadvantages of the respective connection types, the main connection substations are determined.
Keywords: substation, ；oad calculation； short-circuit current
2
目錄
前言 1
1.電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2
1.1煤礦供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2
1.2煤礦企業(yè)對(duì)供電系統(tǒng)的基本要求 2
1.3電力負(fù)荷的分級(jí) 3
2.負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功率補(bǔ)償 4
2.1全礦基本負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 4
2.2全礦總計(jì)算負(fù)荷 5
2.3無(wú)功功率補(bǔ)償 5
2.4主變壓器與所用變壓器的選擇 7
2.5主接線方案的選擇 8
3.短路電流的計(jì)算 12
3.1短路的類型 12
3.2計(jì)算短路電流的目的 13
3.3 供電系統(tǒng)各原件的電抗標(biāo)幺值 13
3.4短路電流的計(jì)算 15
4.高壓電氣設(shè)備的選擇 18
4.1斷路器的選擇 18
4.2高壓隔離開關(guān)的選擇 19
4.3電流互感器的選擇 21
4.4電壓互感器的選擇 22
4.5高壓熔斷器的選擇 23
?5.供電系統(tǒng)的繼電保護(hù) 24
5.1繼電保護(hù)的原理和基本要求 24
5.1.1繼電保護(hù)的基本原理 24
5.1.2保護(hù)分類 24
5.1.3供電系統(tǒng)對(duì)保護(hù)性能的要求 25
5.2電力線路的保護(hù) 26
5.2.1定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 26
5.2.2電流速斷保護(hù) 28
5.2.3單相接地保護(hù) 29
6.自動(dòng)重合閘 31
7.電力變壓器的繼電保護(hù) 33
7.1過(guò)電流保護(hù)與電流速斷保護(hù) 33
7.2變壓器低壓側(cè)的單相接地保護(hù) 34
7.3變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 35
7.4差動(dòng)保護(hù) 35
7.5變壓器的瓦斯保護(hù) 37
致謝 39
參考文獻(xiàn) 40
附錄A 41
附錄B 43
摘要
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，繼電保護(hù)器在35kV變電站中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，它不僅保護(hù)著設(shè)備本身的安全，而且還保障了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此，做好繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)對(duì)于保障設(shè)備安全和生產(chǎn)的正常進(jìn)行是十分重要的。繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、農(nóng)網(wǎng)和小型發(fā)電系統(tǒng)，是電網(wǎng)及電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行的保證。加強(qiáng)繼電保護(hù)管理，健全溝通渠道，加強(qiáng)繼電保護(hù)定值整定檔案管理是提高繼電保護(hù)定值整定的必要措施。
本論文圍繞35kV變電站的繼電保護(hù)算展開分析和討論，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了電力系統(tǒng)基本常識(shí)以及需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷、電力網(wǎng)接線方案的選擇原則、短路電流的計(jì)算、變壓器和線路的繼電保護(hù)配置以及無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)?。同時(shí)介紹了主設(shè)備差動(dòng)保護(hù)的整定算法，做出短路點(diǎn)的等效電路圖，對(duì)設(shè)備保護(hù)進(jìn)行了相應(yīng)的選擇與校驗(yàn)。通過(guò)進(jìn)行繼電保護(hù)的整定和計(jì)算，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)設(shè)備和安全生產(chǎn)的目的。
關(guān)鍵詞：變電所；負(fù)荷計(jì)算；短路電流
I
Abstract
With the rapid development of science and technology, application of 35kV substation protection equipment is more and more widely, not only can safety equipment to protect themselves, but also to protect the normal production. Therefore, in normal production equipment safety and protection of the whole set of protection is very important. The protection device is widely used in power system, power system and rural small network are the safe and reliable operation of power network and electrical equipment.. Strengthen protection management, improve communication channels, strengthen the protection of fixed value management is a necessary protective measures to improve the setting value.
The protection of the 35kV substation setting calculation and analysis and discussion, pay attention to calculate the basic knowledge of power system load coefficient method and need to select the grid connection scheme of the principle of calculation of short circuit current, relay protection of transformer and line, no power compensation design. The master of the setting algorithm of differential protection is introduced, and the short-circuit point is chosen and the equivalent circuit diagram of the protection device is chosen and the main wiring design is presented.. By comparing the advantages and disadvantages of the respective connection types, the main connection substations are determined.
Keywords: substation, ；oad calculation； short-circuit current
II
目錄
前言 1
1.電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2
1.1煤礦供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2
1.2煤礦企業(yè)對(duì)供電系統(tǒng)的基本要求 2
1.3電力負(fù)荷的分級(jí) 3
2.負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功率補(bǔ)償 4
2.1全礦基本負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 4
2.2全礦總計(jì)算負(fù)荷 5
2.3無(wú)功功率補(bǔ)償 5
2.4主變壓器與所用變壓器的選擇 7
2.5主接線方案的選擇 8
3.短路電流的計(jì)算 12
3.1短路的類型 12
3.2計(jì)算短路電流的目的 13
3.3 供電系統(tǒng)各原件的電抗標(biāo)幺值 13
3.4短路電流的計(jì)算 15
4.高壓電氣設(shè)備的選擇 18
4.1斷路器的選擇 18
4.2高壓隔離開關(guān)的選擇 19
4.3電流互感器的選擇 21
4.4電壓互感器的選擇 22
4.5高壓熔斷器的選擇 23
?5.供電系統(tǒng)的繼電保護(hù) 24
5.1繼電保護(hù)的原理和基本要求 24
5.1.1繼電保護(hù)的基本原理 24
5.1.2保護(hù)分類 24
5.1.3供電系統(tǒng)對(duì)保護(hù)性能的要求 25
5.2電力線路的保護(hù) 26
5.2.1定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 26
5.2.2電流速斷保護(hù) 28
5.2.3單相接地保護(hù) 29
6.自動(dòng)重合閘 31
7.電力變壓器的繼電保護(hù) 33
7.1過(guò)電流保護(hù)與電流速斷保護(hù) 33
7.2變壓器低壓側(cè)的單相接地保護(hù) 34
7.3變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 35
7.4差動(dòng)保護(hù) 35
7.5變壓器的瓦斯保護(hù) 37
致謝 39
參考文獻(xiàn) 40
附錄A 41
附錄B 43
前言
變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠有用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀，電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。隨著系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化。
繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。微機(jī)保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：
(1)高速數(shù)據(jù)處理芯片的應(yīng)用
(2)微機(jī)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化
(3)保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)、數(shù)據(jù)通信一體化
(4)繼電保護(hù)的智能化
1.電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.1煤礦供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介
供電系統(tǒng)就是由電源系統(tǒng)和輸配電系統(tǒng)組成的產(chǎn)生電能并供應(yīng)和輸送給用電設(shè)備的系統(tǒng)。
確定供電系統(tǒng)的一般原則是：供電可靠，操作方便、運(yùn)行安全靈活，經(jīng)濟(jì)合理，具有發(fā)展的可能性。
（1）供電可靠性
供電可靠性是指供電系統(tǒng)不間斷供電的可靠程度。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷等級(jí)來(lái)保證其不同的可靠性。在設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮雙重事故。
（2）操作方便，運(yùn)行安全靈活
供電系統(tǒng)的接線應(yīng)保證在正常運(yùn)行和發(fā)生事故時(shí)操作和檢修方便、運(yùn)行維護(hù)安全可靠。為此，應(yīng)簡(jiǎn)化接線，減少供電層次和操作程序。
（3）經(jīng)濟(jì)合理
接線方式在滿足生產(chǎn)要求和保證供電質(zhì)量的前提下應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以減少投資和運(yùn)行費(fèi)用，并應(yīng)提高供電安全性。
（4）具有發(fā)展的可能性
接線方式應(yīng)保證便于將來(lái)發(fā)展，同時(shí)能適應(yīng)分期建設(shè)的需要。
1.2煤礦企業(yè)對(duì)供電系統(tǒng)的基本要求
（1）保證供電安全可靠
供電系統(tǒng)的可靠性是指電力系統(tǒng)連續(xù)不斷供電的可能程度，一旦出現(xiàn)斷電的情況，不僅僅影響生產(chǎn)，而且由于設(shè)備突然停止運(yùn)行，可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的損害甚至?xí)?duì)工作人員造成人身危險(xiǎn)，是十分可怕的，也是應(yīng)該極力避免的突然斷電情況的發(fā)生。所以保證供電的安全是十分重要的。
為保證礦山企業(yè)供電的可靠性，供電電源應(yīng)該采用雙回路供電方案，它是來(lái)自不同變電所的不同母線，并且電源線路上不得分接任何負(fù)荷。
安全指的是不發(fā)生人員觸電事故和因電氣系統(tǒng)故障而引起的火災(zāi)、爆炸等事故。因?yàn)榈V山企業(yè)工作環(huán)境復(fù)雜，自然條件惡劣，供電設(shè)備和其他設(shè)備極易受到損壞和老化，有造成重大事故的隱患，所以必須采取必要的措施和制定相應(yīng)的安全操作規(guī)程以確保供電系統(tǒng)的安全。
保證供電質(zhì)量
在滿足供電需求和安全的前提下，還應(yīng)該保證供電的質(zhì)量。所謂質(zhì)量，就是供電的電能的電壓偏移不超過(guò)額定值，頻率不超過(guò)60Hz。此外由于大功率整流和其他技術(shù)手段的應(yīng)用使配電網(wǎng)中的諧波分量增加，可能會(huì)造成電力電容器過(guò)負(fù)荷，嚴(yán)重的時(shí)候可能會(huì)造成重大事故。所以一定要采取措施保證電能的供電質(zhì)量。
供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性
在滿足安全、生產(chǎn)的條件下，還應(yīng)該考慮供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，投資少、易操作、運(yùn)行方便才會(huì)是運(yùn)行費(fèi)用降低，減少支出的同時(shí)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。
1.3電力負(fù)荷的分級(jí)
按照對(duì)供電系統(tǒng)可靠性的要求不同，一般電力負(fù)荷可分為三級(jí)
一級(jí)負(fù)荷
（1）中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。
（2）中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。例如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。
（3）中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。
二級(jí)負(fù)荷
（1）中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。
（2）中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。
三級(jí)負(fù)荷
不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。
2.負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功率補(bǔ)償
2.1全礦基本負(fù)荷統(tǒng)計(jì)
表2-1全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表
Table 2-1 shows the load statistics
設(shè)備
名稱
電壓
KV
單機(jī)
容量
安裝臺(tái)數(shù)/工作臺(tái)數(shù)
工作
容量
需用
系數(shù)
功率
因數(shù)
主井
提升
6
1200
1/1
1200
0.90
0.85
副井
提升
6
800
1/1
800
0.85
0.82
主扇
風(fēng)機(jī)
6
1000
2/1
1000
0.85
-0.90
壓風(fēng)
機(jī)
6
250
4/2
500
0.80
-0.90
礦綜
合廠
0.38
320
0.65
0.75
機(jī)修
廠
0.38
580
0.55
0.78
洗煤
廠
0.38
650
0.72
0.77
地面
低壓
0.38
750
0.72
0.76
主排
水泵
6
500
5/3
1500
0.88
0.85
一采
區(qū)
6
850
0.65
0.70
二采
區(qū)
6
950
0.70
0.76
井底
低壓
0.66
2400
0.70
0.756
工人
村
0.38
550
0.85
0.81
支農(nóng)
0.38
350
0.82
0.85
由給定的數(shù)據(jù)，根據(jù)需用系數(shù)法計(jì)算出、、、
計(jì)算公式如下：
（1）有功計(jì)算負(fù)荷
（2）視在計(jì)算負(fù)荷=
（3）無(wú)功計(jì)算負(fù)荷=
（4）功率因數(shù)
（5）計(jì)算電流
式中：
—為需要系數(shù)；
—某最大負(fù)荷工作班組用電設(shè)備的半小時(shí)最大負(fù)荷；
—某最大負(fù)荷工作班組用電設(shè)備的設(shè)備功率；
—用電設(shè)備所在電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓。
2.2全礦總計(jì)算負(fù)荷
查表可知：需用系數(shù)=0.85、=0.62
=0.85×12400=10540KW
==10540×0.62=6534.8Kvar
===12400KVA
==0.85
由于自然因數(shù)低于0.9，所以采取人工補(bǔ)償方案。補(bǔ)償后=0.92
2.3無(wú)功功率補(bǔ)償
由于＞0.9，由上面計(jì)算得出=0.85＜0.9，所以需要進(jìn)行無(wú)功率補(bǔ)償。綜合考慮各種情況采用高壓集中補(bǔ)償。
Kvar
取=2044.8Kvar
式中：
—無(wú)功補(bǔ)償容量。
考慮到無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償控制器可控制電容器投切的回路數(shù)為6、12、18、24、30等。故選擇成套的并聯(lián)電容器，可安裝電容器組數(shù)為90組，平均每相30組
則需要安裝的電容器單組容量為：
Kvar
式中：
—電容器單組容量。
查表，選擇BSMJ0.4-25-3型電容器。
每組容量=25Kvar。
總?cè)萘繛椋?0×25=2250Kvar。實(shí)際最大負(fù)荷時(shí)補(bǔ)償容量為90×25=2250Kvar。補(bǔ)償后視在功率因數(shù)為：
===11377.7KVA
功率因數(shù)為：
==0.926＞0.92
故符合要求。
圖2-1并聯(lián)電容器的裝設(shè)方式
Figure 2-1 the installation of parallel capacitors
2.4主變壓器與所用變壓器的選擇
根據(jù)《礦山電力設(shè)計(jì)規(guī)范》，礦山一級(jí)負(fù)荷的兩個(gè)電源均需經(jīng)主變壓器時(shí)，就應(yīng)當(dāng)采用兩臺(tái)。當(dāng)其中一臺(tái)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，另一臺(tái)變壓器應(yīng)當(dāng)能承受對(duì)方80%的負(fù)荷并保證穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，能保證安全生產(chǎn)及用電的可靠。
選擇兩臺(tái)變壓器時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量為
=0.8×=9106KVA
式中：
—每臺(tái)變壓器容量
—事故時(shí)負(fù)荷保證系數(shù)，取=0.8
根據(jù)計(jì)算選擇S9-10000/35型變壓器
根據(jù)一般選型原則，變壓器一般負(fù)荷功率為75%～85%。
表2-2S9-10000/35型變壓器基本參數(shù)
Table 2-2S9-10000/35 basic parameters of transformer
型號(hào)
額定高壓/低壓
額定容量
空載電流
阻抗電壓
空載損耗
負(fù)載損耗
S9-10000/35
35KV/6.3KV
10000Kvar
0.55%
7.5%
11.8KW
53KW
變壓器的負(fù)荷率：
變壓器的有功功率損耗：
KW
變壓器的無(wú)功功率損耗
595.6Kvar
滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件的變壓器綜合功率經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)為：
0.76
2.5主接線方案的選擇
（1）主變一次側(cè)的接線方案
電力系統(tǒng)的主接線是由各種電氣設(shè)備以及它們的連接線組成的，在煤礦變電站中大量采用雙回路供電，通過(guò)采用兩臺(tái)變壓器的橋線方式來(lái)保證煤礦企業(yè)的安全用電。
采用兩個(gè)斷路器，因此該方案的適應(yīng)性比較強(qiáng)，對(duì)線路的及變壓器等電氣設(shè)備的操控也比較方便。
由于電壓為35KV，容量在10000Kvar以上，所以采用多個(gè)斷路器組成的內(nèi)橋式接線方案。
（2）主變二次側(cè)的接線方案
橋式接線變電站主變壓器二次側(cè)的配電母線計(jì)劃采用單母線分段式接線方案。
一旦某一個(gè)回路發(fā)生故障而需要檢修時(shí)，可通過(guò)母線上的分段斷路器之間的聯(lián)系，保證對(duì)兩端母線上的重要設(shè)備的供電。母線分段使用斷路器的優(yōu)點(diǎn)是，開關(guān)操作方便，斷開靈活，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并能保證可靠性和連續(xù)性。缺點(diǎn)是當(dāng)母線上的某一段出現(xiàn)故障時(shí)，鏈接在該段母線上的全部進(jìn)出線都得停止運(yùn)行，接受檢修。所以要采用雙回路供電方案以實(shí)現(xiàn)供電的可靠。
圖2-2內(nèi)橋式接線方案
Figure 2-2 internal bridge connection scheme
圖2-3外橋式接線方案
Figure 2-3 outer bridge wiring scheme
圖2-3兩路電源進(jìn)線接線方案
Figure 2-3 two way power cable connection scheme
圖2-4分段母線接線接線方案
Figure 2-4 section bus terminal connection scheme
方案一種采用單母線不分段接線，雖然簡(jiǎn)單，但其可靠性不高。當(dāng)母線需要檢修或者發(fā)生故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致所有用電設(shè)備停電。且變電所的負(fù)荷大部分均為Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷，因此方案一中的單母線不分段接線不能滿足Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷供電可靠性的要求。方案二中采用單母線分段接線的兩段母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立的電源，提高了供電的可靠性?？梢员ＷC當(dāng)任一母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，都不會(huì)中斷對(duì)Ⅰ類負(fù)荷的供電。綜合比較本礦的35KV側(cè)采取全橋形式的主接線，全橋型接線靈活可靠。6KV側(cè)則選用單母線分段接線。
3.短路電流的計(jì)算
短路產(chǎn)生的原因及其后果
短路是指兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電不得你之間形成的導(dǎo)電通路，該通路迫使這些導(dǎo)電部分之間的電位差接近或等于0。
造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣部分損壞，再就是人員的誤操作及其他損失等。電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞可能是由于設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行絕緣自然老化或由于設(shè)備本身絕緣缺陷而被工頻電壓擊穿，或設(shè)備絕緣正常而被過(guò)壓擊穿，或者設(shè)備受到外力的干擾而使絕緣處受到損壞而造成短路。
在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障后，短路電流往往要比正常負(fù)荷電流大十幾倍乃至幾十倍。當(dāng)它通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，設(shè)備溫度急劇上升，會(huì)使絕緣老化或者損壞，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的點(diǎn)動(dòng)力，會(huì)使設(shè)備的載流部分變形或者損壞。短路會(huì)使系統(tǒng)電壓驟降，影響系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備正常運(yùn)行，嚴(yán)重的可能會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)短路故障還會(huì)造成停電等事故。不對(duì)稱短路電流會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變磁場(chǎng)，對(duì)通信和電子設(shè)備造成一定的干擾和損壞。
3.1短路的類型
在三相供電系統(tǒng)中，短路的主要類型有：
（1） 相（線）對(duì)地短路
在中性點(diǎn)直接接地或者中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)中發(fā)生的相導(dǎo)體和大地之間的短路。相對(duì)地短路時(shí)可能發(fā)生的。
（2） 相（線）間短路
兩根或者多跟相導(dǎo)體之間的短路，在同一處它可伴隨或者不伴隨相對(duì)地短路。相間短路包括三相短路、兩相短路、兩相短路并對(duì)地短路。
此外還會(huì)發(fā)生在低壓配電系統(tǒng)中發(fā)生相導(dǎo)體對(duì)中性導(dǎo)體短路的現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱單項(xiàng)短路。
其中三相短路屬于對(duì)稱性短路，而其他兩種短路屬于非對(duì)稱短路。
通常，三相短路電流最大，當(dāng)短路點(diǎn)在發(fā)電機(jī)附近時(shí)，兩相短路電流可能大于三相短路電流。當(dāng)短路點(diǎn)靠近中性點(diǎn)接地的變壓器時(shí)，單項(xiàng)短路電流也有可能大于三相短路電流，應(yīng)該采取措施，避免這種情況的發(fā)生。
3.2計(jì)算短路電流的目的
計(jì)算短路電流的目的主要是正確的選擇和檢驗(yàn)電器、電纜及短路保護(hù)裝置。三相對(duì)稱短路時(shí)用戶供電系統(tǒng)中危害最嚴(yán)重的短路形式，所以，三相對(duì)稱短路電流初始值是選擇和檢驗(yàn)電器、電纜的基本依據(jù)。在繼電保護(hù)裝置的整定及靈敏度校驗(yàn)時(shí)，還需計(jì)算不對(duì)稱短路的最小短路電流值。在校驗(yàn)電器及載流導(dǎo)體的點(diǎn)動(dòng)力穩(wěn)定時(shí)，還要用到三相短路電流峰值、三相穩(wěn)態(tài)短路電流。此外，在計(jì)算大中型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)壓降時(shí)，還要用到三相短路容量等等。
3.3 高壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算
圖3-1供電系統(tǒng)一次接線圖
Figure 3-1 power supply system a wiring diagram
3.3.1標(biāo)幺制計(jì)算
標(biāo)幺制，是一種相對(duì)單位制，因?yàn)槎搪酚?jì)算中的有關(guān)物理量是采用標(biāo)幺值而得名。任一物理量的標(biāo)幺值,為該物理量的實(shí)際值A(chǔ)與所選定的基準(zhǔn)值的比值。即;
按照標(biāo)幺制進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，一般是先選定基準(zhǔn)容量與基準(zhǔn)電壓。
基準(zhǔn)容量，工程設(shè)計(jì)中常選取基準(zhǔn)值=100MV·A
基準(zhǔn)電壓,通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓為基準(zhǔn)電壓，取=。選定了基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓之后，可求出基準(zhǔn)電流。即：
基準(zhǔn)電抗為;
3.3.2供電系統(tǒng)中各元件的電抗標(biāo)幺值
1.電力系統(tǒng)電抗的標(biāo)幺值
電力系統(tǒng)的電抗可由電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃的三相對(duì)稱短路容量初始值來(lái)計(jì)算，即：
所以，電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值為：
式中:
—電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處設(shè)計(jì)計(jì)劃的三相對(duì)稱短路容量的初始值。此值與電力系統(tǒng)運(yùn)行方式有關(guān)。當(dāng)電力系統(tǒng)處于最大運(yùn)行方式時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的短路阻抗最小，短路容量最大；當(dāng)電力系統(tǒng)處于最小運(yùn)行方式時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的短路阻抗最大，短路容量最小。
2. 電力線路的電抗標(biāo)幺值
電力線路的標(biāo)幺值為：
式中：
l—線路長(zhǎng)度；
—電力線路所在處的系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓；
x—線路單位長(zhǎng)度的電抗。
3. 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值
電力變壓器電抗可由變壓器的阻抗電壓百分值近似的計(jì)算。
因?yàn)?
所以
因此，電力變壓器的電抗標(biāo)幺值為：
式中：
—變壓器的阻抗電壓百分值；
—變壓器的額定容量。
4. 限流電抗器的電抗標(biāo)幺值
限流電抗器用來(lái)串在變壓器回路中限制短路電流，可根據(jù)其額定電抗的百分值計(jì)算。
因?yàn)?
所以，限流電抗器的電抗標(biāo)幺值為：
式中：
、、—限流電抗器的電抗百分值、額定電壓、額定電流；
—電抗器安裝處系統(tǒng)標(biāo)稱電壓。
短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值的電抗標(biāo)幺值求出后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化的簡(jiǎn)求總電抗標(biāo)幺值。這里由于各元件電抗均采取相對(duì)值，與短路計(jì)算點(diǎn)的電壓無(wú)關(guān)，因此無(wú)需進(jìn)行電壓換算。這也是在高壓電網(wǎng)短路計(jì)算中廣泛應(yīng)用標(biāo)幺制的原因。
5.各點(diǎn)電抗的計(jì)算。
（1）計(jì)算K1點(diǎn)，選取=37KV
=1.56KA
（2）計(jì)算K2點(diǎn)時(shí)，選取=6.3KV
=9.16KA
（3）主變壓器電抗
（4）地面低壓變壓器電抗
（5）35KV架空線路電抗
（6）工人村饋電線路電抗
（7）機(jī)修廠饋電線路電抗
（8）提升機(jī)饋電線路電抗
（9）井下低壓電纜線路電抗
（10）抽風(fēng)機(jī)饋電線路電抗
（11）洗煤廠饋電線路電抗
（12）地面低壓饋電線路電抗
（13）壓風(fēng)機(jī)饋電線路電抗
（14）排水泵饋電線路電抗
3.4短路電流的計(jì)算
圖3-2供電系統(tǒng)短路計(jì)算電路圖
Figure 3-2 power supply system short-circuit calculation circuit diagram
(1) K1短路電流的計(jì)算
最大運(yùn)行方式下的三相短路電流
KA
KA
KA
MVA
（2）最小運(yùn)行方式的兩相短路電流
KA
KA
（3）K2點(diǎn)短路電流計(jì)算
最大運(yùn)行方式下的三相短路電流
KA
KA
（4）最小運(yùn)行方式下的短路電流
其余個(gè)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果見下表：
表3-1全礦其余各點(diǎn)短路電流值計(jì)算表
Table 3-1 shows the remaining points of short-circuit current calculation table
短
路
點(diǎn)
最大運(yùn)行方式下短路參數(shù)
最小運(yùn)行方式下短路參數(shù)
KA
KA
KA
MVA
KA
KA,.
K1
4.50
6.84
11.46
288.20
3.65
3.16
K2
8.35
12.69
21.30
91.16
7.79
6.75
K3
2.34
3.56
5.97
25.52
2.29
1.98
K4
7.78
11.83
19.84
84.96
7.29
6.31
K5
7.92
12.03
20.20
86.43
7.41
6.41
K6
7.53
11.44
19.20
82.16
7.06
6.12
K7
3.97
6.04
10.12
43.35
3.84
3.32
K8
4.81
7.32
12.27
52.55
4.62
4.00
K9
0.99
1.51
2.53
10.83
0.89
0.77
K10
7.06
10.73
18.00
77.10
6.65
5.76
K11
7.53
11.44
19.20
82.17
7.35
6.36
K12
8.35
12.69
21.30
91.16
7.79
6.75
4高壓電氣設(shè)備的選擇
4.1斷路器的選擇
35KV側(cè)：
初步擬定選用斷路器的型號(hào)為戶外式真空斷路器，型號(hào)為ZW7-40.5型，額定電壓為35KV，額定電流為1250A。
表4-1 ZW7-40.5斷路器型斷路器技術(shù)參數(shù)
Table 4-1 technology parameters of ZW7-40.5 circuit breaker
型號(hào)
額定電壓
額定電流
額定開
斷電流
動(dòng)穩(wěn)定
電流
額定關(guān)
合電流
4S熱穩(wěn)定電流
ZW7-40.5
35KV
1250A
25KA
63KA
63KA
25KA
校驗(yàn):
ZW7-40.5斷路器額定電流為1250A,35KV側(cè)變壓器回路中最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流為:
符合條件。
斷路器開斷電流，＝4.50kA，
符合條件。
＝63kA，＝11.46kA
滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。
由于變壓器容量為10000KVA，變壓器設(shè)有差動(dòng)保護(hù)，在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)短路，其為瞬時(shí)動(dòng)作，繼電器保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0，短路持續(xù)時(shí)間小于1s，需要考慮非周期分量的假想時(shí)間。此時(shí)假想時(shí)間由斷路器的全開斷時(shí)間0.1s和非周期分量假想時(shí)間0.05s構(gòu)成，當(dāng)斷路發(fā)生在6KV母線上時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作，此時(shí)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為2s，短路持續(xù)時(shí)間大于1s，此時(shí)假想時(shí)間由繼電保護(hù)時(shí)間和斷路器全開斷時(shí)間構(gòu)成，。
熱穩(wěn)定電流KA<25(KA)
故滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。
6KV側(cè)：
初步擬定選用斷路器的型號(hào)為ZN63A-6/1250。
表4-2 ZN63A-6/1250型斷路器技術(shù)參數(shù)
Table 4-2 technical parameters of ZN63A-6/1250 type circuit breaker
型號(hào)
額定
電壓
額定
電流
額定開
斷電流
動(dòng)穩(wěn)定
電流
額定關(guān)
合電流
4S熱穩(wěn)定電流
ZN63A-6/1250
6KV
1250A
20KA
50KA
50KA
20KA
ZN63A-6/1250斷路器額定電流為1250A,6KV側(cè)變壓器回路中最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流為：
即＞
故符合條件。
斷路器開斷電流＝20kA，＝8.35kA，＞
符合條件。
＝63kA，＝21.30kA，＞
故滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。
熱穩(wěn)定電流KA<25(KA)
故滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。
4.2高壓隔離開關(guān)的選擇
（1）高壓隔離開關(guān)的作用：高壓隔離開關(guān)是在無(wú)載情況下斷開或接通高壓線路的輸電設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。
（2）形式結(jié)構(gòu)：高壓隔離開關(guān)一般有底座、支柱絕緣子、導(dǎo)電刀閘、動(dòng)觸頭、靜觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。一般配有獨(dú)立的電動(dòng)或手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單相或三相操動(dòng)。高壓隔離開關(guān)主刀閘與接地刀閘間一般都設(shè)有機(jī)械連鎖裝置，確保兩者之間操作順序正確。各類高壓隔離開關(guān)、接地開關(guān)根據(jù)不同的安裝場(chǎng)所有各種不同的安裝方式
（3）選擇條件：海拔高度不大于1000米為普通型，海拔高度大于1000米為高原型；地震烈度不超過(guò)8度；環(huán)境溫度不高于+400C，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-100C，戶外產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-300C；戶內(nèi)產(chǎn)品空氣相對(duì)濕度在+250C時(shí)其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（有些產(chǎn)品要求空氣相對(duì)濕度不大于85%）；戶外產(chǎn)品的覆冰厚度分為5毫米和10毫米；戶內(nèi)產(chǎn)品周圍空氣不受腐蝕性或可燃?xì)怏w、水蒸氣的顯著污穢的污染，無(wú)經(jīng)常性的劇烈震動(dòng)。戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于Ⅰ級(jí)污穢區(qū)，防污型用于Ⅱ級(jí)（中污型）、Ⅲ級(jí)（重污型）污穢區(qū)。
最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流：
= /=9282/(×35)=153A
根據(jù)設(shè)計(jì)條件，選擇戶外式隔離開關(guān)，GW5-35G/600型隔離開關(guān)。
表4-3 GW5-35G/600型隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)
Table 4-3 GW5-35G/600 type isolation switch technology parameters
型號(hào)
額定電壓
額定電流
動(dòng)穩(wěn)定電流
5s熱穩(wěn)定電流
GW5-35G/600
35
600
50
14
動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：
按K1點(diǎn)的最大短路電流校驗(yàn)，即
=50KA>=11.46KA
故符合要求。
熱穩(wěn)定校驗(yàn)：
短路發(fā)生后，事故切除靠上一級(jí)的變電所的過(guò)流保護(hù)，繼電器的動(dòng)作時(shí)限比35KV進(jìn)線的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限2.5s大一個(gè)時(shí)限級(jí)差，故
=2.5+0.5=3s
==+=0.1+3=3.1s
相當(dāng)于5s的熱穩(wěn)定電流為
=3.54KA<14KA
符合要求。
6KV側(cè)選用GN6-6T/600型隔離開關(guān)其技術(shù)參數(shù)如下
表4-4 GN6-6T/600型隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)
Table 4-4 GN6-6T/600 type isolation switch technology parameters
型號(hào)
額定
電壓
額定
電流
極限通過(guò)電流峰值
5s熱穩(wěn)定電流
GN6-6T/600
6KV
600A
50A
20KA
經(jīng)過(guò)動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)符合要求。
4.3電流互感器的選擇
電流互感器是一次電路與二次電路間的連接元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈與電流線圈供電。電流互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)少（有的只有一匝，利用一次導(dǎo)體穿過(guò)其鐵心），導(dǎo)體相當(dāng)粗；而二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。它接入電路的方式是：將一次繞組串聯(lián)接入一次電路；而將二次繞組與儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)，形成一個(gè)閉合回路，由于二次儀表、繼電器等的電流線圈阻抗很小，所以電流互感器工作時(shí)二次回路接近短路狀態(tài)。二次繞組的額定電流一般為5A。
電流互感器的選擇條件：
（1）額定電壓大于或等于電網(wǎng)電壓
（2）額定電流大于或等于長(zhǎng)時(shí)最大工作電流
（3）二次側(cè)總?cè)萘繎?yīng)不小于該精度等級(jí)所規(guī)定的額定容量
根據(jù)條件選擇的電流互感器是LZZBJ4-35。其額定電壓為35KV，額定電流為300A。本型電流互感器為環(huán)氧樹脂澆注全封閉結(jié)構(gòu)，具有高動(dòng)熱穩(wěn)定，高精度，多級(jí)次，并可制作復(fù)變比等特點(diǎn)，只要用作計(jì)量和繼電保護(hù)用。
故符合要求。
動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)
=42.8KA>=11.46KA
符合要求。
熱穩(wěn)定校驗(yàn)
=17.12×4=1170>=4.502×3.1=62.8
符合要求。
此外根據(jù)需要6KV側(cè)選擇有LA-10,200/5、LA-10,500/5型電流互感器。
表4-5 LA-10,200/5型電流互感器技術(shù)參數(shù)
Table 4-5 LA-10，200/5 type current transformer technical parameters
變比
準(zhǔn)確級(jí)
次組合
二次負(fù)載值0.5級(jí)
1S熱穩(wěn)定倍數(shù)
動(dòng)穩(wěn)定
倍數(shù)
200/5
0.5/3、1/3
0.8
17.1
14
表4-6 LA-10,500/5型電流互感器技術(shù)參數(shù)
Table 4-6 LA-10，500/5 type current transformer technical parameters
變比
準(zhǔn)確級(jí)
次組合
二次負(fù)載值0.5級(jí)
1S熱穩(wěn)定倍數(shù)
動(dòng)穩(wěn)定
倍數(shù)
500/5
0.5/3、1/3
0.4
60
110
經(jīng)過(guò)動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)均符合要求。
4.4電壓互感器的選擇
由于不進(jìn)行絕緣檢測(cè)，只需測(cè)量線路電壓，可選兩臺(tái)JDJ—35型單相雙繞組油浸式戶外電壓互感器，分別接在35KV兩段母線上。6KV母線上選用兩臺(tái)JSJW-10三相電壓互感器。
其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表
表4-7 JDJ-35型電壓互感器技術(shù)參數(shù)
Table 4-7 JDJ-35 type voltage transformer technical parameters
型號(hào)
額定電壓
工頻試驗(yàn)電壓
二次電壓
極限容量
JDJ—35
35KV
95KV
0.1KV
1000/V.A
表4-8 JSJW-10型電壓互感器技術(shù)參數(shù)
Table 4-8 JSJW-10 type voltage transformer technical parameters
型號(hào)
額定
電壓
額定變
壓比
額定變壓比0.5級(jí)
極限容量
JSJW-10
10KV
1000/1000/100/3
120
960/V.A
4.5高壓熔斷器的選擇
本設(shè)計(jì)35千伏高壓側(cè)采用RW5-35/200-800型戶外高壓跌落式熔斷器和RN1-6室內(nèi)高壓熔斷器。
表4-9 RW5-35/200-800型熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)
Table 4-9 RW5-35/200-800 type fuse technical data
額定電壓
額定電流
斷流容量上限
斷流容量下限
35
200
800
30
6kV側(cè)高壓熔斷器的選擇RN3—6型戶內(nèi)高壓熔斷器。
表4-10 RN3—6型高壓熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)
Table 4-10 RN3- 6 type high voltage fuse technology data
型號(hào)
額定電壓
熔斷器額定電流
最大斷流容量三相
RN3-6
6 KV
50-200 A
200 MVA
經(jīng)校驗(yàn)符合條件。
5.供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)
5.1繼電保護(hù)的原理和基本要求
5.1.1繼電保護(hù)的基本原理
由于自然條件、電氣原件、電力電容器、電動(dòng)機(jī)。母線。電纜等的制造質(zhì)量、運(yùn)行維護(hù)等諸多方面因素。電力系統(tǒng)發(fā)生各種故障或者是異常運(yùn)行狀態(tài)是不可避免的。因此應(yīng)設(shè)置必要的繼電保護(hù)裝置。保護(hù)就是在電力系統(tǒng)中檢出故障或其他異常情況，從而切除故障，終止異常情況或者發(fā)出信號(hào)指示。因在其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸電的繼電器來(lái)構(gòu)成保護(hù)裝置，所以延稱繼電保護(hù)。
電力系統(tǒng)故障的一個(gè)顯著的特征是電流激增，從電動(dòng)力和熱效應(yīng)等方面損壞電氣設(shè)備。反應(yīng)電流激增的繼電保護(hù)就是過(guò)流保護(hù)。故障的另一個(gè)特征是電壓銳減，相應(yīng)的就有欠電壓保護(hù)。同時(shí)反應(yīng)電壓降低和電流增加的一種保護(hù)原理就是阻抗保護(hù)也稱距離保護(hù)。它以阻抗降低多少反應(yīng)故障點(diǎn)的距離的遠(yuǎn)近，決定動(dòng)作與否。
保護(hù)裝置是一個(gè)或者多個(gè)保護(hù)繼電器和邏輯元件按照需要結(jié)合在一起，完成某項(xiàng)特定的保護(hù)功能的裝置。
.
圖5-1繼電保護(hù)裝置的原理框圖
5.1.2保護(hù)分類
電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)該裝設(shè)短路故障和異常運(yùn)行的保護(hù)裝置。電力設(shè)備和線路短路保護(hù)應(yīng)有主要保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。
主保護(hù)是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全的要求，能以最快的速度有選擇的切除被保護(hù)設(shè)備和線路的故障。
后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種形式。遠(yuǎn)后備是當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。近后備保護(hù)是當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由該電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)。
輔助保護(hù)是為了補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)設(shè)備退出運(yùn)行時(shí)而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。
5.1.3供電系統(tǒng)對(duì)保護(hù)性能的要求
保護(hù)裝置應(yīng)滿足速動(dòng)性、選擇性、靈敏性、可靠性的要求。
速動(dòng)性：指的是保護(hù)裝置應(yīng)能盡快的切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。
選擇性：指的是保護(hù)檢測(cè)出電力系統(tǒng)的故障區(qū)或故障的相應(yīng)能力。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)該保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護(hù)切除故障。
為保證選擇性，對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件，其動(dòng)作參數(shù)和時(shí)間應(yīng)相互配合。
靈敏性：指的是在設(shè)備或者線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置具有正確的動(dòng)作能力的裕度，一般以靈敏度來(lái)表示。靈敏度應(yīng)根據(jù)不利的正常運(yùn)行方式和不利的故障類型計(jì)算。
可靠性：指的是在給定的條件下的給定時(shí)間間隔內(nèi)，保護(hù)能完成所需功能的概率保護(hù)所需功能時(shí)當(dāng)需要?jiǎng)幼鞅銊?dòng)作，當(dāng)不需要?jiǎng)幼鞅悴粍?dòng)作。
為保證可靠性，宜選用性能滿足要求、原理盡可能簡(jiǎn)單的保護(hù)方案，應(yīng)采用可靠的硬件和軟件構(gòu)成的保護(hù)裝置，并應(yīng)具有必要的自動(dòng)檢測(cè)、閉鎖、告警等措施，以便于整定、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)。
5.2電力線路的保護(hù)
5.2.1定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)
圖5-2定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的原理電路圖
定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：定時(shí)限就是保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間是按整定的動(dòng)作時(shí)間固定不變的，與故障電流大小無(wú)關(guān)。
反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：反時(shí)限就是保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與故障電流大小的平方成反比關(guān)系，故障電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短。
定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)由電磁式繼電器KC、KT、KS構(gòu)成，要求操作電源在動(dòng)作過(guò)程中電壓穩(wěn)定可靠。
動(dòng)作電流的整定
帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)（包括定時(shí)限和反時(shí)限）的動(dòng)作電流的整定原則是：
（1）動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流（包括正常過(guò)負(fù)荷電流和尖峰電流），以免保護(hù)裝置在線路正常運(yùn)行時(shí)誤動(dòng)作。
>
（2）保護(hù)裝置的返回電流也應(yīng)躲過(guò)，否則，保護(hù)裝置還可能發(fā)生誤動(dòng)作。
>
因保護(hù)裝置的返回系數(shù)= /，所以上式又可寫成 >／
繼電保護(hù)的整定最終要在繼電器上調(diào)節(jié)出動(dòng)作值，所以要將一次動(dòng)作電流換算到繼電器的動(dòng)作電流。設(shè)電流繼電器所接的電流互感器的變流比為，保護(hù)裝置的接線系數(shù)為KW ，則有=/KW。
則有>KW
引入可靠系數(shù)，將上式寫成等式，則得到帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流的整定計(jì)算公式為
=≥1.5
式中：
為可靠系數(shù),取1.2-1.3。
為保護(hù)裝置的接線系數(shù)，取1。
為繼電器返回系數(shù)，取0.85-0.95。
為線路上的最大負(fù)荷電流。
過(guò)電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)
過(guò)電流保護(hù)的保護(hù)靈敏度=/。對(duì)于線路過(guò)電流保護(hù)，應(yīng)取被保護(hù)線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。因此按規(guī)定過(guò)電流保護(hù)的靈敏度必須滿足的條件為:
定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間比較精確，整定簡(jiǎn)便，而且不論短路電流大小，動(dòng)作時(shí)間都是一定的，不會(huì)出現(xiàn)因短路電流小動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)而延長(zhǎng)了故障時(shí)間的問(wèn)題。但缺點(diǎn)是所需繼電器多，接線復(fù)雜，對(duì)操作電源的可靠性要求高。
而反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，加之可采用交流操作，因此簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，故它在中小型用戶供電系統(tǒng)（6～10kV）中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是動(dòng)作時(shí)間的整定比較麻煩，而且誤差較大。
5.2.2電流速斷保護(hù)
根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)速動(dòng)性的要求，保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障的時(shí)間，必須滿足系統(tǒng)穩(wěn)定個(gè)保證重要用戶供電的可靠性。在簡(jiǎn)單、可靠和保證選擇性的前題下，原則上總是越快越好。因此，在各種電氣原件上，應(yīng)力求裝設(shè)快速動(dòng)作的繼電保護(hù)。對(duì)于僅反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)，稱為電流的速斷保護(hù)。
圖5-3電流速斷保護(hù)的原理接線圖
由于電流速斷保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的，無(wú)法通過(guò)動(dòng)作時(shí)限的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)前后兩級(jí)保護(hù)的選擇性動(dòng)作，因此只有依靠動(dòng)作電流（速斷電流）的特殊整定來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性配合。
因此，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流（速斷電流）Iqb應(yīng)躲過(guò)它所保護(hù)的線路末端的三相短路電流 ，其整定計(jì)算公式是：
電流速斷保護(hù)的靈敏度
電流速斷保護(hù)的靈敏度按其安裝處（即線路首端）在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流作為最小短路電流Ik.min來(lái)檢驗(yàn)。因此電流速斷保護(hù)的靈敏度必須滿足的條件為
對(duì)于較短的10kV配電線路，則上級(jí)線路速斷保護(hù)的靈敏度往往不夠，此時(shí)應(yīng)采用帶有一定時(shí)限（0.5s）的延時(shí)電流速斷保護(hù)來(lái)代替瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。由于有了0.5s的延時(shí)，因此其動(dòng)作電流不需躲過(guò)它所保護(hù)的線路末端的三相短路電流，而只需大于下級(jí)線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流，即可獲得保護(hù)的選擇性。由于動(dòng)作電流的減小，因而延時(shí)電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路全長(zhǎng)。延時(shí)電流速斷保護(hù)的原理電路與定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相同，只是，時(shí)間繼電器的整定值為0.5s。
5.2.3單相接地保護(hù)
零序電壓保護(hù)
這種保護(hù)裝置是利用系統(tǒng)接地后出現(xiàn)的零序電壓而動(dòng)作的。它是在變配電所的母線上安裝絕緣監(jiān)視裝置來(lái)監(jiān)視電力線路的對(duì)地絕緣，其基本原理已講過(guò)。零序電壓保護(hù)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但沒(méi)有選擇性，值班人員想判別出故障發(fā)生在哪一條線路上，就要依次斷開各條線路來(lái)尋找。
圖5-4單項(xiàng)接地保護(hù)接線原理圖
零序電流保護(hù)
零序電流保護(hù)是利用單相接地故障線路的零序電流較非故障線路大的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)有選擇性地跳閘或發(fā)出信號(hào)。對(duì)架空線路采用圖a的零序電流過(guò)濾器，它是由三個(gè)同型號(hào)規(guī)格的電流互感器同極性并聯(lián)所組成的。對(duì)電纜線路采用圖b的零序電流互感器。零序電流互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：在其環(huán)形鐵心上繞二次繞組，采用環(huán)氧澆注絕緣。
零序電流保護(hù)的整定
當(dāng)供電系統(tǒng)某一線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，其它線路上都會(huì)出現(xiàn)不平衡的電容電流，而這些線路因本身是正常的，其接地保護(hù)裝置不應(yīng)該動(dòng)作，因此單相接地保護(hù)的動(dòng)作電流Iop（E）應(yīng)該躲過(guò)在其它線路上發(fā)生單相接地時(shí)在本線路上引起的電容電流IC，即單相接地保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算公式為
式中，Krel為可靠系數(shù)，保護(hù)裝置不帶時(shí)限時(shí)，取為4～5，以躲過(guò)被保護(hù)線路發(fā)生兩相短路時(shí)所出現(xiàn)的不平衡電流；保護(hù)裝置帶時(shí)限時(shí)，取為1.5～2，這時(shí)接地保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比相間短路的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)△t，以保證選擇性。
單相接地的零序電流保護(hù)的靈敏度，應(yīng)按被保護(hù)線路末端發(fā)生單相接地故障時(shí)流過(guò)接地線的不平衡電