k v变电站继电保护设计 Prepared on 22 November 2020
TAIYUAN UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 毕业设计（论文）
110KV变电站的继电保护设计
学生姓名 ____ ________
学号 ______
班级 ___ _
所属院（系）_______
指导教师 ____ ________
2011年 6 月 15 日
太原科技大学毕业设计（论文）任务书
学院（直属系）：华科学院时间： 2011年3月8 日
目录
摘要
中国的电力工业作为国家最重要的能源工业，一直处于优先发展的地位，电力企业的发展也是令人瞩目的。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，也使得继电保护得以飞速的发展。本次毕业设计以临汾城北110KV变电站的变压器、输电线路和电气接线方式作为主要原始数据，本设计围绕110KV变电站的继电保护设计，根据原始资料提供的变电站一次系统图，重点介绍变压器的差动保护和瓦斯保护，及线路的速断保护和过流保护，及其整定计算内容。通过计算和比较确定了变电站中电气设备的保护和自动装置的初步设计方案和配置选型，确定了保护计算的运行方式。
关键词：线路继电保护，变压器的继电保护，短路计算，整定计算
Abstract
China's power industry as the country's most important energy industry and has been in priority development of position, the electric power enterprise's development is remarkable. The rapid development of electric power system of relay protection continuously put forward new requirements, but also makes the relay protection to rapid development. The graduation design of transformer substation north 110KV Lin Fen, transmission line and electrical wiring way as main raw data, the design of 110 kv substations around the relay protection design, according to primitive material provides substation, mainly introduce the first system chart of transformer differential protection and gas protection, and wiring in quick break protection and over current protection, and setting calculation content. Through calculation and comparison identified in the substation of electric equipment protection and automatic device preliminary design scheme and configuration selection, determine the protection calculation of operation mode. Keywords:Circuit relay protection, transformer of relay protection, short circuit calculation and setting calculation
绪论
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。继电保护技术经历了基于集成运算放大器的集成电路保护、超大规模集成电路的集成电路保护、微机保护等。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。本次毕业设计是作者在临汾城北变电站参观学习时，以变电站的建站的原始数据为依据，本变电所110KV有两回进线，可采用单母线分段接线，当一段母线发生故障时，分段断路器自动切除故障段，保障正常母线不间断供电。35KV和10KV出线有较多重要用户，所以均采用单母线分段接线方式。主变压器110KV侧中性点经隔离开关接地，并装设避雷器保护。计算用到的一切数据全部来自该变电站的真实数据，但整定计算结果是不一样的，原因是变电站的继电保护全是微机保护，整定计算的公式与理论公式有所出入。设计计算时查阅了相关继电保护和整定计算相关的书籍，并得到了有关继电保护工程师的理论帮助，从许多的整定方法中选出与自己设计课题相符的整定方式，所有的计算公式全是建立在理论基础上的。设计共分为五章，对继电保护的基础和线路继电保护方法做了简单阐述，主要部分是系统短路电流计算和线路保护整定计算，以及变压器的相关保护，分别对各个短路的进行了三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路计算。变电站的#1、#2输电线路的主保护是光纤纵联差动保护，后备保护是相间距离保护、接地距离保护和零序电流保护，所以这次设计对保护线路进行这几种保护的整定计算。
临汾城北110KV变电站按六台主变设置总平，五台10/10k容量为5x40M双卷有载调压变压器，一台110/35kV，容量为20MVA的双卷有载调压变压器。对于其二期工程将装设一台40MVA,一台的主变压器。对于各级电压的出线，110KV进线最终三回，目前投入使用两回，10KV出线五十三回，目前投入使用二十四回。对于无功补偿要求，按照无功功率就地平衡的原则，及省电力公司批复的文件要求（变电站的无功补偿后，功率因数不小于），本设计按主变（最终规模）容量的15％考虑，采用静止无功自动补偿方式，设两组7500千乏电容器，预留5x7500千乏电容器组的位置。采用屋内柜式无功补
偿，接线型式为单星形，串联电抗器接于电源侧以限制涌流及抑制高次谐波。其电气主接线为双母线接线型式，10kV最终规模为Ⅰ、Ⅱ段单母线分段型式，Ⅲ、Ⅳ段单母线分段型式。各电压等级中性点接地方式：110kV系统通过变压器中性点直接接地。10kV系统采用不接地方式。站内分隔成四个部分：110kV配电区、主变、10kV配电及控制室建筑区、电容补偿装置区。站区南侧为110kV配电装置，采用半高型软母线布置方式；站区北侧为10kV配电区；站区中央为主变布置，与110kV配电区分列路两旁；电容补偿装置在站区的东面；控制室及附属建筑区布置在站区北面，进站大门在站区西侧。为了防止直击雷危害站内的电力设施，设四支30米高独立避雷针联合保护站区。为防止沿线路的雷电侵入波和操作过电压对设备的危害，110kV、10kV母线及10kV出线口装设氧化锌避雷器。110kV母线上所装避雷器与主变压器的电气距离经计算约为140m，根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规程规定，金属氧化物避雷器至主变的最大电气距离为120m（进线回路数为2，避雷线长度为1.5km），故在每台主变压器回路上各装设氧化锌避雷器一组。为了保护和工作需要，全站设主接地网，其电阻不大于欧，主网埋深0.8米；独立避雷针应设独立接地网，其电阻不大于10欧。
根据需要，城北站的主变选择为SZ10-31500/110,110±%/ （Ynd11 ）Uk=%一台；SZ10-40000/110,110±%/（Ynd11）Uk=%一台；110kV断路器LW25-126W（40kA）；电流互感器LB7-110W；隔离开关GW4-110DW/1600A；避雷器YH10WZ-100/260W；10kV 开关柜XGN2A-12Z系列；避雷器HY5W-17/45。对于城北站的电气二次保护部分采用先进的综合自动化系统，按无人值班要求设计。设备采用微机综合自动化装置，综合考虑监控、保护、计量、远动、低周减载、小电流接地选线、微机五防及交直流电源。综自系统由数据采集、控制保护信息处理、信息网络部分组成。具有“遥测、遥信、遥控、遥调”，远方、就地操作闭锁及遥控跳闸闭锁重合闸功能。
事故信号、预告信号重复动作、远方及就地复归，发生事故推画面，在主接线显示并伴有语音报警及文字说明，同时打印记录。
10kV线路、10kV分段并列监控保护装置就地安装于开关柜小门上，二次消谐装置分别装在10kV两段PT柜小门上。主变及110kV线路监控保护装置组屏装于控制室内：综合测控屏1面（通讯管理单元、温度变送器、智能规约转换器、10kV PT保护、），公用屏1面，变压器监控保护屏2面(变压器差动保护装置、变压器非电量保护装置、变压器两侧后备保护装置、变压器监控装置)，110kV线路监控保护装置屏2面（含110kV PT并列装置1套），110kV母联保护测控屏1面，110kV母线保护屏1面，电度表屏2面，本期上1面。电度表采用多功能电度表，设低周低压减载屏2面、故障录波屏2面，本期均各上1面。10kV电度表装于开关柜小门上，主变两侧及110kV线路电度表装于控制室电度表屏上。
第1章继电保护基础
概述
电力系统的规模随着经济的发展越来越大，结构越来越复杂。运行就得要求安全可靠电能质量高、经济性好。由于自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路。
故障或不正常运行状态若不及时正确处理，都可能引发事故。为了及时正确处理故障和不正常运行状态，避免事故发生，就产生了继电保护，它是一种重要的反事故措施。继电保护装置是完成继电保护功能的核心，它是能反应电力系统中电气元件发生故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
继电保护的基本原理和任务
在电力系统发生短路故障时，许多参量比正常时候都有了变化，有的变化明显，有的不明显。明显的有电流剧增、电压大幅下降、线路测量阻抗减少、功率方向变化、负序或零序分量出现等，根据不同电气量的变化，可构成不同原理的继电保护配置。不论那种电气量变化，当其测量值超过一定数值时，继电保护将有选择地切除故障或显示电
气设备的异常情况。如：根据短路电流较正常电流升高的特点，可构成过电流保护；利用电压与电流之间相位差的改变可构成方向保护等。
继电保护的任务是：
（1）当电力系统中某电气元件发生故障时，能自动、迅速，有选择地将故障元件从电力系统中切除，避免故障元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速恢复正常运行。
（2）当电力系统中某电气元件出现不正常运行状态时，能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。
继电保护装置的基本结构
继电保护装置一般由现场信号输入部分、测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
（1）现场信号输入部分：现场信号送入继电保护装置一般要进行必要的前置处理，如隔离、电平转换、低通滤波等，使继电器能有效地检测各现场物理量。
（2）测量部分：是测量从被保护对象输入的有关物理量（如电流，电压，阻抗，功率方向等），并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果给出逻辑信号，从而判断保护是否该起动。
（3）逻辑部分：是根据测量部分输出量的大小，性质，输出的逻辑状态，出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定逻辑关系工作，最后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。
（4）执行部分：是根据逻辑元件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如：故障时跳闸，不正常运行时发信号，正常运行时不动作等。
继电保护的基本要求
根据继电保护任务，对动作于跳闸的继电保护其具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这些要求是相辅相成、相互制约的，需要根据具体的使用环境进行协调保证。
（1）选择性：是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量减小停电范围。
（2）速动性：是指保护快速切除故障的性能，故障切除的时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间。
（3）灵敏性：是指在规定的保护范围内，保护对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。
（4）可靠性：是指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，而在不该动作时，它能可靠不动。即不发生拒绝动作也不发生错误动作。
互感器基础
1.5.1电压互感器
电压互感器是隔离高电压，供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次电压信息的传感器。是一种特殊型式的变压器。电压互感器具有如下特点：
（1）容量小（通常只有几十伏安或几百伏安）。
（2）一次电压不受二次电压的影响。
（3）正常运行时近似空载，二次电压基本上等于二次感应电动势。
（4）二次侧严禁短路，二次一般接有熔断器保护。电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流。当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。
电压互感器的接线方式常见的有四种方式，如图所示。
图三相五柱式电压互感器接线方式
①单相式。用一个单相电压互感器接于电路中，供测量线电压。
②两个单相电压互感器接成V/V形，供测量各个线电压和测量电能。
③三个单相电压互感器接成Y0/Y0形，供电给需要线电压的仪表、继电器，并供电给绝缘监察电压表。
④三个单相三线圈电压互感器或一个三相五芯柱三线圈电压互感器接成Y0/Y0/△(开口三角形)。接成Y0的二次线圈，供电给需要线电压的仪表、继电器及作为绝缘监察的电压表；辅助二次线圈接成开口三角形，构成零序电压过滤器，供电给监察线路绝缘的电压互感器。当某一相接地时，开口三角形两端将出现近100V的零序电压，使电压继电器动作，给予信号。
1.5.2电流互感器
电流互感器就是把大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，并作为各种继电保护的信号源。电流互感器具有如下特点：
（1）二次侧接的是仪表和继电器的电流线圈，阻抗很小，接近于短路工作状态。
（2）二次侧阻抗很小，N 1/N 2也很小，故对一次侧的电流几乎无影响，一次侧电流取决于电网负载。
（3）I 1=N 1/N 2I 2，如测得I 2，而N 1，N 2已知，就可得到I 1。
（4）电流互感器在正常运行时，二次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流甚小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流安全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律E=，二次绕组两端会产生很高的电压，不但可能损失二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。因此，应特别注意防止二次绕组开路。
电流互感器的接线方式常见的有三种方式，如图所示。
图 电流互感器接线方式
（a ）两相不完全星形 （b ）两相电流差
①三相三继电器式接线方式又叫三相星形、安全星形接线方式。这种接线方式广泛用在负荷一般不平衡的三相四线制系统中，作三相电流、电能测量及电流继电器保护之用，如各种相间短路和单相接地短路故障。
②两相两继电器式接线方式又叫不完全星形接线方式。此种接法由两只电流互感器和两只电流继电器装在U 、W （A 、C ）两相上对应连接起来。适用于变压器中性点不接地或经过消弧线圈接地的电力系统的线路电流保护。它能满足各种相间短路的要求。
③两相一继电器式接法方式又叫两相电流差式接法。此种接法由两只电流互感器分别装在U 、W （A 、C ）两相上，采用一只电流继电器，接于两相电流差回路。对于不同形式的故障，流过继电器的电流不同。适用于三相三线制电力系统中的相间短路保护。
第2章 参数设定及阻抗计算
参数设定
平均电压1103510115,37,10.5,av av av u kV u kV u kV ===基准功率,100MVA S b =
变压器额定功率MVA S N T 40)(=
阻抗归算 线路阻抗标幺值20av
b l u S l x x =*， 线路阻抗有名值2202202av b b b av b b b l
l u U l x S U u S l x S U x x =?==*， 其中km x /4.00Ω=，kV U b 110=，即线路阻抗都为归算至kV 110侧的值。
1)．10kV 侧
2)．35kV 侧
3)．110kV 侧 基准阻抗Ω===3.132100
11522b b b S U x ，阻抗标幺值b x x x =*，其中x 为阻抗有名值。
（1）110kV 侧最大、最小阻抗标幺值
（2）110kV 侧最大、最小阻抗有名值
4)．主变
（1）归算到110kV 侧的变压器阻抗标幺值
则，%Ⅰu =()0550.11%56%3610%25182
1=?-?+?， 同理-0.6950%=Ⅱu ,7.1950%=Ⅲu
变压器阻抗标幺值:
（2）归算到110kV侧的变压器阻抗有名值
第3章线路的继电保护线路的整定
3.1.1 短路电流计算
线路末端最大三相短路电流：
（1）35kV侧
1）L31线路
末端最大三相短路电流
2）L32线路
末端最大三相短路电流：
3）L33线路
末端最大三相短路电流：
4）L34线路
末端最大三相短路电流：
5）L35线路
末端最大三相短路电流：
6）L36线路
末端最大三相短路电流：
（2）10kV侧
1）L104线路
末端最大三相短路电流
2）L107线路
末端最大三相短路电流
3）L1011线路
末端最大三相短路电流
4）L1012线路
末端最大三相短路电流
5）L1015线路
末端最大三相短路电流：
6）L1019线路
末端最大三相短路电流：
3.1.2 整定计算
保护的Ⅰ段定值为
（1）35kV 侧
1）L31线路
保护的Ⅰ段定值为
min.3131/8.3089/1846.8320%l l ==>，满足要求。
2）L32线路
保护的Ⅰ段定值为
min.3232/ 6.9236/1643.26%20%l l ==>，满足要求。
3）L33线路
保护的Ⅰ段定值为
min.3333/ 4.1514/1234.59%20%l l ==>，满足要求。
4）L34线路
保护的Ⅰ段定值为
min.3434/7.6138/1744.79%20%l l ==>，满足要求。
5）L35线路
保护的Ⅰ段定值为
min.3535/8.3103/1846.17%20%l l ==>，满足要求。
6）L36线路
保护的Ⅰ段定值为
min.3636/ 4.1514/1234.59%20%l l ==>，满足要求。
（2）10kV 侧
1）L104线路
保护的Ⅰ段定值为
min.104104/1.0912/2.347.44%20%l l ==>，满足要求。
2）L107线路
保护的Ⅰ段定值为
min.107107/ 1.9246/3.554.99%20%l l ==>，满足要求。
3）L1011线路
保护的Ⅰ段定值为
min.10111011/ 1.6464/3.153.1120%l l ==>，满足要求。
4）L1012线路
保护的Ⅰ段定值为
min.10121012/1.0912/2.347.44%20%l l ==>，满足要求。
5）L1015线路
保护的Ⅰ段定值为
min.10151015/ 1.7857/3.354.1120%l l ==>，满足要求。
6）L1019线路
保护的Ⅰ段定值为
min.10191019/ 2.4789/4.357.6520%l l ==>，满足要求。
3.1.3 定时限过电流保护
.max L I ==（归算到kV 110侧电流，功率因数
cos 0.9φ=， 系数是考虑电压降低5%时，输送最大功率）
（1）35kV 侧
1）L31线路
2）L32线路
3）L33线路
4）L34线路
5）L35线路
6）L36线路
（2）10kV 侧
1）L104线路
2）L107线路
3）L1011线路
4）L1012线路
5）L1015线路
6）L1019线路
3.1.4 灵敏度校验
作本线路后备保护时，按本线路末端最小两相短路电流校验。
（1）35kV 侧
1）L31线路
(2)31.min .31.31528.87.4499 1.570.9806
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 2）L32线路
(2)32.min .32
.32565.6 6.2751 1.590.1342
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 3）L33线路 (2)33.min .33
.33657 3.6446 1.5180.2681
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 4）L34线路 (2)34.min .34
.34546.6 6.0643 1.590.1342
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 5）L35线路 (2)35.min .35
.35528.8 4.6935 1.5112.6676
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 6）L36线路 (2)36.min .36
.36657 4.6280 1.5141.9613
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 （2）10kV 侧
1）L104线路 (2)104.min .104
.104338.48.5815 1.539.4337
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 2）L107线路 (2)107.min .107
.107258.312.7366 1.520.2802
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 3）L1011线路
(2)1011.min .1011.1011280.4 5.9256 1.547.3205
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 4）L1012线路
(2)1012.min .1012
.1012338.49.3860 1.536.0536
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 5）L1015线路 (2)1015.min .1015
.1015268.99.9444 1.527.0401
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 6）L1019线路 (2)1019.min .1019.1019223.112.3760 1.518.0268
k sen op I K I ===>，灵敏度满足要求。 图 主接线原理图
3.1.5 保护动作时间整定
保护的时限按阶梯原则，比相邻元件后备保护最大动作时间大一个时间级差t ?。 线路的电流保护
电力系统正常运行时，输电线路上流过负荷电流，额定情况下，母线电压为额定电压。当输电线路发生相间短路时，各电源至短路点之间的回路上流过短路电流，故障相母线电压降低为残余电压。利用这一特征反应故障的发生，可构成电流电压保护。过电流保护就是在线路电流达到电流整定值时电流继电器动作；低电压保护就是在母线电压低于电压整定值时低电压继电器动作。常见的线路相间短路保护电流电压保护有瞬时电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护。
单侧电源辐射形电网中，如图所示。A 、B 、C 都装设有电流保护，在线路L 1上任意一点发生的短路故障，A 保护1可靠动作，并跳开断路器1QF ，切除故障。同理，对于线路L 2和L 3上的短路故障，B 、C 保护2、3分别起动并跳开2QF 、3QF 。
3.2.1瞬时电流速断保护
瞬时电流速断保护可作为快速切除被保护元件出口处的严重短路故障保护，其动作不带时限，仅有保护装置固有动作时间。
以图中线路AB 的保护1为例，为保证选择性，在相邻线路BC 出口短路时，保护1瞬时电流速断保护不应该起动，为此其动作电流应躲过线路末端B 点的最大短路电流，因此瞬时电流速断保护得动作电流按躲过本线路末端短路时流过保护的最大短路电流来整定，即：
图电流保护原理与特性图
(3),1,,,max
op I rel k B I k I = （3-1） 式中 ,1,op I I ——瞬时电流速断保护的动作电流；
rel k ——可靠系数，取～；
(3),,max
k B I ——被保护线路末端短路时，流过保护的最大短路电流。 从图2-1中可以看出，瞬时电流速断不能保护线路全长，只能保护线路首段的一部分，最大运行方式发生三相短路时，保护区长度为L max ；最小运行方式下发生两相短路时，保护区长度为L min ，保护范围因系统运行方式和故障形式而改变。电流速断保护的灵敏度用保护范围百分比来表示。一般要求最大保护范围达线路全长的50%，最小保护范围达线路全长的15%～20%。
电流速断保护的单向原理接线如图所示，电流继电器KA 接于电流互感器TA 的二次侧，它动作后起动中间继电器KM ，其触电闭合后，使操作电源经信号继电器KS 接通继电器的跳闸线圈YR ，使断路器QF 跳闸。
图 瞬时电流速断保护单相原理接线
3.2.2限时电流速断保护
限时电流速断保护的保护范围为线路全长，其保护范围必然要延伸到相邻线路的一部分，并保证其保护范围不超过相邻线路的瞬时电流速断保护，它的动作电流应按躲过相邻线路瞬时电流速断的动作电流来整定。对图中保护1，应为
,1,,2,op II
rel op I I k I = （3-2） 式中 ,1,op II I ——保护1限时电流速断的动作电流；
作为常见的小型输电线路终端，10kV变电站担负着输送电力和变压分配的重要任务，是当今社会中，工农业生产和城乡居民生活供电系统中的枢纽。由于其属于小型电路终端，设计和建立成本相对较低，并且应用广泛，所以在我国经济发展中起着重要作用。此次设计主要介绍10kV变电站的电气部分及继电保护设计。设计的内容包括电气一次部分主接线，设备的选择计算。在设计中，综合考虑到安全、经济和可靠性，对系统进行了短路计算和设备的选择、校验，除此之外，还对变电站继电保护系统配置做了简单的闸述。在设计中绘出主线图等相关图文信息，从而完成了10kV变电站电气一次部分和继电保护的设计。 关键词：电气设备;电流计算;电气主接线;继电保护
As a common small transmission line terminal, 10 kv substation for the important task of the power and pressure distribution, are in today's society, industrial and agricultural production power supply system of hub and urban and rural residents. Due to its terminal belongs to the small circuit, design and set up cost is relatively low, and widely used, so play an important role in the economic development of our country. This design mainly introduces 10 kV transformer substation electrical part and the relay protection design. The content of the design including a part of the main electrical wiring, equipment selection calculation. In design, comprehensive considering the safety, economy and reliability of the system short circuit calculation and selection of equipment, calibration, in addition, also for substation relay protection did simply expounds the system configuration. Draw lines in the design diagram and related graphic information, so as to complete the 10 kV transformer substation electrical part and the design of relay protection at a time. Keywords: Electrical equipment; Current calculation; The main electrical wiring; Relay protection
课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经
变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
毕业设计（论文） 题目：平湖六店110kV变电站输电线路的继电保护设计 系（部）：电气工程系 专业班级：电力10-2 姓名：黄婷 指导教师：张国琴
2013年5 月19 日
摘要 继电保护可以保证电力系统正常运行，当系统中的电气设备发生短路故障时，能自动，迅速，有选择的将故障元件从系统中切除，以免故障元件继续遭到破坏，保证其他无故障部分正常运行；有能在排除故障的同时，也保证了人们生命财产安全。本次毕业设计以平湖六店110KV变电站的输电线路和电气接线方式作为主要原始数据，本设计围绕110KV变电站的输电线路进行的继电保护设计，根据平湖六店原始资料所提供的变电站一次系统图，重点介绍线路的无时限电流速断保护和定时限过流保护保护的作用原理，保护的范围，动作时限的特性，整定原则等，又相对平湖六店的输电线路进行了短路计算及其速断保护和定时限过电流保护的整定计算，灵敏度校验和动作时间整定，通过计算和比较从而确定了输电线路保护的选型。相辅也介绍了输电线路的其他几种保护，如接地保护，距离保护，纵差保护和高频保护，简单介绍了这几种保护的工作原理组成部件，整定计算，影响因素等方面。通过对输电线路继电保护的设计使得输电线路在电网中能更加安全的运行。 关键词：继电保护；短路计算；整定计算
Abstract Can ensure the normal operation of power system relay protection, short circuit fault occurs when the electrical equipment in the system, can automatically, rapidly and selectively to fault components removed from the system, so as to avoid fault components continue to damage, ensure the normal operation of other trouble-free part; Can design in pinghu six stores 110 kv substation of power lines and electrical connection mode as the main raw data, the design around the transmission lines of 110 kv substation relay protection design, according to pinghu six stores the original data provided by the substation system diagram at a time, focus on line without time limit current instantaneous fault protection and protection principle of fixed time limit over current protection, the scope of the protection action time limit characteristics, principle, etc., and relative pinghu six shop transmission lines for the calculation of short circuit and quick break protection and fixed time limit over current
电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告
《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠
广西大学行健文理学院 课程设计 题目：35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师： 设计时间：2015年12月28日-2016年1月8日
摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算
目录 一、前言 (2) 1、设计内容：（原始资料16） (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则：. (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电（所用电）的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (11) 附录 A 主接线图另附图 (12) 附录 B 短路电流的计算 (12) 附录C :电气校验 (15)
、尸■、■ 前言 1、设计内容：（原始资料16） 1）待设计的变电站为一发电厂升压站 （2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V cos =0.85 X g=14.13% P e=200MW （3）220KV出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA T max=200MW （4）当地最高温度41.7 C,最热月平均最高温度32.5 C,最低温度-18.6 C, 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3 C。 （5）厂用电率为8%厂用电电压为6KV发电机出口电压为15.75KV。 6）本变电站地处8度地震区。 7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。 （8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2X 200 MW=40MW最大机组容量200 MW 向系统送电。 （9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到： 1）巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。 2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。 4）学习工程设计说明书的撰写。 （5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。
110kV环形网络继电保护配置与整定（二） 摘要：继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分，而整定值是保证保护装置正确动作的关键。本文结合给定110kV电网的接线及参数，对网络进行继电保护设计，首先选择电流保护，对电网进行短路电流计算，确定电网的最大、最小运行方式，整定电流保护的整定值。在电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。本设计最终配置的保护有：电流速断保护、瓦斯保护、纵差动保护等。关键词：继电保护，短路电流，整定计算 Abstract:Relay protection is important part to guarantee the safe and stable operation of the power system, and setting value is the key to ensure the protection correct action. In this paper, with given the wiring and the parameters of 110kV power grid to design 110KV network protection of relay, first ,select the current protection, calculate short circuit current on the grid, determine the Maximum and minimum operating mode of the grid, set the setting value of the current protection. Second ,Selecting the distance protection if the current protection does not meet the case, the phase fault choose the distance protection and the ground fault select zero sequence current protection .while setting calculation the distance protection and zero sequence current protection, . The final configuration of the protection of this design include: current speed trip protection, gas protection, the longitudinal differential protection and so on. Keywords: protection of relay, short-circuit current, setting calculation
毕业设计（论文）任务书
220kV变电站设计 摘要 本设计书主要介绍了220kV区域变电所电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kV区域变电所的电气主接线的选择，主变压器、所用变压器的选择，母线、断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kV、110kV、35kV线路的选择和短路电流的计算。设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷保护的设计和计算，提高了整个变电所的安全性。 关键词：变电站；主接线；变压器
220kV substation design ABSTRACT The design of the book introduces the regional 220kV electrical substation design a part of the content and design. The design of the contents of the electrical substation 220kV main regional cable choice, the main transformer, the transformer used in the choice of bus, circuit breakers and isolation switch option, the configuration of transformer, 220kV, 110kV, 35kV line choice and short-circuit current calculations. The design of the main high pressure also had a choice of electrical equipment and computing, such as circuit breakers, isolating switches, voltage transformers, current transformers and so on. In addition, a lightning protection design and computing, increased the safety of the entire substation. Keywords: substation; main connection; transformer
继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的，为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备，保护发电机。由于电力系统的发展，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初，继电器才广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用，并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后，出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后，提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时，继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代，出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代，晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期，静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度，成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末，有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期，出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代，微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代，微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期，继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
新疆农业大学机械交通学院 《发电厂电气设备》 课程设计说明书 题目 220kV/35KV变电站继电保护课程设计 专业班级：电气工程及其自动化122班 学号： 123736211 学生姓名：孔祥林 指导教师：李春兰艾海提·塞买提 时间： 2015年12月
目录 概述 (1) 1.电气主接线的设计 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 2 主要电气器件选择汇总表 (2) 3短路电流的计算 (2) 3.1短路电流 (2) 3.1.1短路电流计算的目的 (2) 3.2 各回路最大持续工作电流 (3) 3.3短路电流计算点的确定 (3) 3.3.1 当K1点出现短路时 (5) 3.3.2当K2点出现短路时 (6) 4电保护分类及要求 (7) 5电力继电器继电保护 (8) 5.1电力变压器故障及不正常运行状态 (8) 5.2 电力变压器继电保护的配置原则 (8) 6选用变压器继电保护装置类型 (9) 7选用的母线继电保护装置类型 (9) 8各保护装置的整定计算 (10) 8.1变压器纵差保护整定计算及其校验 (10) 8.1.1差动继电器的选型 (10) 8.1.2纵差动保护的整定计算 (10) 8.1.3差动保护灵敏系数的校验 (11) 8.2变压器过电流保护的整定计算 (12) 8.2.1 DL-21CE型电流继电器 (12) 8.2.2过电流保护整定原则 (12) 8.2.3过电流保护整定的动作时限器 (13) 8.2.4保护装置的灵敏校验 (13) 8.2.5过电流保护整定计算 (13) 8.3过负荷保护 (15) 8.4变压器一次侧零序过电流保护的整定计算 (15) 8.4.2 DS-26E型时间继电器 (15) 8.4.2零序电流的整定计算 (16) 9防雷保护 (17) 10心得体会 (17) 参考文献： (18)
110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护
的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可 能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障 一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
220KV变电站电气设计说 明书 第1章引言 1.1 国外现状和发展趋势 (1) 数字化变电站技术发展现状和趋势 以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。但2005年国网通信中心组织的IEC61850互操作试验极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究与应用。目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，间隔层与过程层通信的技术在大量运行站积累的基础上正逐渐成熟。 (2) 当前的变电站自动化技术 20世纪末到21世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上不是以整个变电站作为所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配大容量存、闪存以及电子固态盘和嵌入式软件系统；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；网络尤其是基于TCP/IP的以太网在变电站自动化系统中得到应用；智能电子设备（IED）的大量应用，诸如继电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电度表等可视为IED而纳入一个统一的变电站自动化系统中；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。这个时期国代表产品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。 (3) 国外变电站自动化技术 国外变电站自动化技术是从20世纪80年代开始的，以西门子公司为例，该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威正式投入运行，至1993年初，已有300多套系统在德国和欧洲的各种电压等级的变电站运行。在中国，1995年亦投运了该公司的LSA678变电站自动化系统。LSA678的系统结构有两类，一类是全分散式，另一类是集中和分散相结合，两类系统均由6MB测控系统、7S/7U保护系统、8TK开关闭锁系统三部分构成。 (4) 原始变电站自动化系统存在的问题 资料分目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国也没有相应的技术标准出台。标准和规的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系
电力高等专科学校 教培中心教学点 毕业论文 专业：电力系统自动化 班级：变检0602 二OO九年四月
容提要 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器，站主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母线和单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计。电路电流计算、主要电气设备选择及效验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等）、各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置。 本设计以《电力工程专业毕业设计指南》、《电力工程电气设备手册》、《高电压技术》、《电气简图用图形符号（GB/T4728.13）》、《电力工程设计手册》、《城乡电网建设改造设备使用手册》等规规程为依据，设计的容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。
目录前言 第一部分 110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料 第2章电气主接线设计 第2.1节主接线的设计原则和要求 第2.2节主接线的设计步聚 第2.3节本变电站电气接线设计 第3章变压器选择 第3.1节主变压器选择 第3.2节站用变压器选择 第4章短路电流计算 第4.1节短路电流计算的目的 第4.2节短路电流计算的一般规定 第4.3节短路电流计算的步聚 第4.4节短路电流计算结果 第5章高压电器设备选择 第5.1节电器选择的一般条件 第5.2节高压断路器的选择 第5.3节隔离开关的选择 第5.4节电流互感器的选择 第5.5节电压互感器的选择 第5.6节高压熔断器的选择 第6章配电装置设计 第7章防雷保护设计 第二部分 110kV变电站电气一次部分设计计算书第1章负荷计算 第1.1节主变压器负荷计算 第1.2节站用变压器负荷计算 第2章短路电流计算 第2.1节三相短路电流计算 第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算第3章线路及变压器最大长期工作电流计算第3.1节线路最大长期工作电流计算 第3.2节主变进线最大长期工作电流计算第4章电气设备选择及效验 第4.1节高压断路器选择及效验 第4.2节隔离开关选择及效验 第4.3节电流互感器选择及效验 第4.4节电压互感器选择及效验 第4.5节熔断器选择及效验 第4.6节母线选择及效验 第5章防雷保护计算
继电保护毕业设计 课题：110kV变电所继电保护设计及分析导师： 姓名： 班级： 日期：2011年3月10日
前言 电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点，就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡，一旦失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持正常生产。随着经济的快速发展，负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，使电网结构越来越复杂，加强电力资源的优化配置，最大限度满足电力需求，保证电网的安全稳定成为人们探讨的问题之一。虽然系统中有可能遭受短路电流破坏的一次设备都进行了短路动、热稳定度的校验，但这只能保证它们在短时间内能承受住短路电流的破坏。时间一长，就会无一例外地遭受破坏。而在供电系统中，要想完全杜绝电路事故是不可能的。继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，它能在系统发生故障或不正常运行时，迅速，准确地切除故障元件或发出信号以便及时处理。可见继电保护是任何电力系统必不可少的组成部分，对保证系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。因此设置一定数量的保护装置是完全必要的，以便在短路事故发生后一次设备尚未破坏的数秒内，切除短路电流，使故障点脱离电源，从而保护短路回路内的一次设备，同时迅速恢复系统其他正常部分的工作。随着变电站继
电保护技术进一步优化，大大提高了整个电网运行的安全性和稳定性，大大降低运行检修人员的劳动强度，继电保护技术将引起电力行业有关部门的重视，成为变电站设计核心技术之一。
110kV变电站继电保护措施分析 电网是维系国家在经济领域中一切活动的核心环节，也是改善人民的物质生活条件，为社会带来经济上快速革新的最有力工具。而变压器作为电力系统中非常重要的一部分，其能否安全运行直接影响着电网是否能高效、安全的运行。现主要针对110 kV变电站变压器的运行和继电保护措施的相关问题作进一步的探讨分析。 对于变电站的保护，不仅要求供电技术能力上的精确，也要求在每一个细节处做到最好。外部环境对变电站的影响也是极其重要的，空气湿度和气候干燥直接影响输出源。所以也要对其基本保护措施加以重视。我们不仅要做好变压器的管理维护工作，保证其安全高效的运行，同时也要做好对其运行状况的记录工作，及时发现问题，并妥善解决，消除潜在隐患，保障电力系统的正常运转。继电保护装置就是为了及时发现故障并进行切除而装设的一种对变压器和变电站甚至整个电力系统的保护装置。 1 继电保护综述 继电保护措施，是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。电力系统继电保护的基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，还远不能避免发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作切除后，系统将呈现何种工况；系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减到最短。 2 继电保护的具体措施 继电保护安全运行的主要措施有以下几点： （1）特别要注意对继电保护装置的检验工作，只有在检验工作的最后才能进行电流回路升流以及进行整组的试验，当这 2 个试验都完成后，绝不能拔掉插件，或者改变定值（定值区），对二次回路的接线进行改变等等。此外，电压回路升压的试验也是要放在最后进行的。 （2）定值区的问题。拥有多个定值区一直是微机保护的一个很大的优点，因为电网在发生运行方式的变化时，更改定值就显得很方便了，但是若出现定值区错误，对继电保护来说就是一个非常严重的问题，所以工作人员需加强对定值
摘要 随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。 本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。 关键字：变电站；短路计算；设备选择；防雷保护。
目录 摘要 (1) 引言 (4) 任务书 (5) 第一章主变压器的选择 (6) 1.1主变压器的选择原则 (6) 1.1.1 主变压器容量和台数的选择原则 (6) 1.1.2 主变压器容量的选择 (6) 1.1.3 主变压器型式的选择 (7) 1.1.4 绕组数量和连接形式的选择 (7) 1.2主变压器选择结果 (8) 1.3所用变选择 (8) 第二章电气主接线的设计 (10) 2.1主接线概述 (10) 2.2主接线设计原则 (10) 2.3主接线的选择 (10) 第三章 220KV变电站电气部分短路计算 (14) 3.1变压器的各绕组电抗标幺值计算 (14) 3.210KV侧短路计算 (15) 3.3220KV侧短路计算 (18) 3.4110KV侧短路计算 (20) 第四章导体和电气设备的选择 (22) 4.1断路器和隔离开关的选择 (23) 4.1.1 220KV出线、主变侧 (23) 4.1.2 主变110KV侧 (27) 4.1.3 10KV断路器隔离开关的选择 (29) 4.2电流互感器的选择 (34) 4.2.1 220KV侧电流互感器的选择 (34) 4.2.2 110KV侧的电流互感器的选择 (36) 4.2.3 10KV侧电流互感器的选择 (37) 4.3电压互感器的选择 (38) 4.3.1 220KV侧母线电压互感器的选择 (38) 4.3.2 110KV母线设备PT的选择 (39) 4.3.3 10KV母线设备电压互感器的选择 (39) 4.4导体的选择与校验 (39)
110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)
二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两