成都电子机械高等专科学校
课程设计说明书
设计题目：某35kV变电所主变压器继电保护设计专业：供用电技术
班级学号： 10261 04 学生姓名：尹荣超
指导教师：张祥军
2012 年12 月
电力系统继电保护课程设计任务书
适用专业：供用电技术指导教师：张祥军
一、设计题目：某35kV变电所主变压器继电保护设计
二、原始数据
（1）电压等级35/6kV
（2）系统参数：本矿35KV变电所是留庄镇变电所提供供电，两回路是直接从留新线线路引入，长度都是4.605km，中间有母线相连。上级的35kV母线的最大及最小短路容量分别为1200MV?A和800MV?A，线路选的型号为LGJ-240型。变电所提供电源的定时限过电流保护动作时限均为2.0s。
（3）变电所主接线形式
35kV全桥式接线，6kV单母线分段接线。
主变压器两台S11-25000/35kV，Y，d11接线变压器。
（4）运行方式：以两个主变压器全投入运行，负荷全投，母线分段断路器合闸
运行为最大运行方式；以乙主变压器停运，电缆停运，分段断路器断开运行为最小运行方式。
第一章继电保护的概述 (1)
1.1继电保护的概述 (1)
1.2保护装置的作用 (1)
1.3继电保护的基本原理 (2)
1.4对保护装置的要求 (3)
第二章本系统故障分析 (3)
2.1系统线路主要的故障 (3)
2.2电力变压器的故障 (3)
2.3变压器的不正常情况 (4)
2.4 10KV线路继电保护装置 (4)
2.4.1 单回出线保护 (4)
2.4.2双回路出线保护 (4)
2.5 主变压器继电保护装置设置 (4)
2.5.1主保护 (4)
2.5.2后备保护 (5)
2.5.3 异常运行保护和必要的辅助保护 (5)
2.6 变电所的自动装置 (5)
2.6.1瞬时故障的继电保护 (5)
2.6.2 提高供电可靠性 (5)
2.6.3 保证系统电能质量 (5)
2.7本设计继电保护装置原理概述 (6)
2.7.1 10KV线路过电流保护 (6)
2.7.2 变压器瓦斯保护 (6)
2.7.3 变压器纵联差动保护 (6)
第三章短路电流计算 (7)
3.1 系统电路图 (7)
第四章主变继电保护整定计算及继电器选择 (10)
4.2纵联差动保护 (10)
4.2.1原理图如图所示 (10)
4.2.2计算Ie及电流互感器变比 (10)
4.2.3 确定基本侧动作电流 (11)
4.2.4确定基本侧差动线圈的匝数和继电器的动作电流 (12)
4.2.5灵敏度的校验 (12)
4.2.6初步确定短路线圈的抽头 (13)
4.3定时限过流保护计算 (13)
第五章各种继电器的选择 (14)
5.1电流继电器的选择 (15)
5.2时间继电器的选择 (15)
5.3中间继电器的选择 (15)
5.4信号继电器的选择 (15)
5.5电流互感器的选择 (15)
第六章设计总图 (16)
第七章总结 (16)
参考文献 (16)
某35kV变电所主变压器继电保护设计
第一章继电保护的概述
1.1继电保护的概述
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。
继电保护及自动化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。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。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，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
1.2保护装置的作用
在企业供配电系统中，无论是系统还是设备有时都会出现不正常的工作状态。因此，在供配电系统中一旦发生短路故障，必须尽快的将故障元器件切离电源。还应及时发现和消除对系统或用电设备有危害的不正常工作状态，从而保证电气设备的可靠运行。
保护装置是能及时发现各种故障和不正常工作状态，并能根据工作性质准确切除故障和将不正常工作状态通过信号装置报警的一种自动装置。
1）当故障发生时，保护装置动作，并借助断路器自动的，快速的，有选择性的将故障元件迅速的从供电系统中切除，避免事故的扩大，保证其他电气设备继续
正常运行。
2）当出现不正常工作状态时，保护装置动作，及时发出报警信号，以便引起运行人员的注意并及时处理。
3）保护装置还可以和供电系统的其他自动装置，如备用电源自动投入装置，自动重合闸装置等配合，大大的缩短了短路故障停电时间，及时恢复正常供电，从而提高了供电系统的运行的可靠性。
1.3继电保护的基本原理
继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。
故障后，工频电气量变化的主要特征及可以构成的保护
（1）电流增大，构成电流保护。
（2）电压降低，构成低电压保护。
（3）电流与电压之间的相位角改变，构成功率方向保护。
（4）测量阻抗发生变化，构成距离保护。
（5）故障时被保护元件两端电流相位和大小的变化，构成差动保护。
（6）不对称短路时，出现相序分量，构成零序电流保护、负序电流保护和负序功率方向保护。
电力系统的继电保护根据被保护对象不同，分为发电厂、变电所电气设备的继电保护和输电线路的继电保护。前者是指发电机、变压器、母线和电动机等元件的继电保护，简称为元件保护；后者是指电力网及电力系统中输电线路的继电保护，简称线路保护。
按作用的不同继电保护又可分为主保护、后备保护和辅助保护。
主保护是指被保护元件内部发生的各种短路故障时，能满足系统稳定及设备安全要求的、有选择地切除被保护设备或线路故障的保护。
后备保护是指当主保护或断路器拒绝动作时，用以将故障切除的保护。后备保护可分为远后备和近后备保护两种。
远后备是指主保护或断路器拒绝时，由相邻元件的保护部分实现的后备；
近后备是指当主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护来实现的后备，当
断路器拒绝动作时，由断路器失灵保护实现后备。
继电保护装置需有操作电源供给保护回路，断路器跳、合闸及信号等二次回路。按操作电源性质的不同，可以分为直流操作电源和交流操作电源。通常在发电厂和变电所中继电保护的操作电源是由蓄电池直流系统供电，因蓄电池是一种独立电源，最大的优点是工作可靠，但缺点是投资较大、维护麻烦。交流操作电源的优点是投资少、维护简便，但缺点是可靠性差。因此，交流操作电源的继电保护适合于小型变电所使用。
1.4对保护装置的要求
1）选择性：当电力系统发生故障时，只让离故障点最近的保护装置动作，切除故障元件，保证其他电气设备的正常运行，
2）快速性：当电力系统发生故障时，快速切除故障可以减轻短路电流对电气设备的破坏程度，尽快回复供电系统的正常运行。
3）可靠性：保护装置必须经常处于准备状态，一旦在本保护区发生短路故障或不正常工作状态时，它都不该拒绝动作或误动作，而必须可靠动作。
4）灵敏性：保护装置对其在本保护区发生故障或不正常工作状态，无论其位置如何，程度轻重，均有足够的反应能力，保证动作。各种保护装置的灵敏性用“灵敏度”来衡量。
第二章本系统故障分析
2.1系统线路主要的故障
本设计中的电力系统具有非直接接地的架空线路及中性点不接地的电力变压器等主要设备。就线路来讲，其主要故障为单相接地、两相接地和三相接地。
2.2电力变压器的故障
分为外部故障和内部故障两类。
1)变压器的外部故障常见的是高低压套管及引线故障，它可能引起变压器出线端
的相间短路或引出线碰接外壳。
2)变压器的内部故障有相间短路、绕组的匝间短路和绝缘损坏。
2.3变压器的不正常情况
变压器的不正常运行过负荷、由于外部短路引起的过电流、油温上升及不允许的油面下降。
2.4 6KV线路继电保护装置
根据线路的故障类型，按不同的出线回路数，设置相应的继电保护装置如下：
2.4.1 单回出线保护
采用两段式电流保护，即电流速断保护和过电流保护。其中电流速断保护为主保护，不带时限，0S跳闸。
2.4.2双回路出线保护
采用平行双回线路横联方向差动保护加电流保护。其中横联方向差动保护为主保护。电流保护作为横联方向差动保护的后备保护。
2.5 主变压器继电保护装置设置
变压器为变电所的核心设备，根据其故障和不正常运行的情况，从反应各种不同故障的可靠、快速、灵敏及提高系统的安全性出发，设置相应的主保护、异常运行保护和必要的辅助保护如下：
2.5.1主保护
瓦斯保护（以防御变压器内部故障和油面降低）、纵联差动保护（以防御变压器绕组、套管和引出线的相间短路）。
2.5.2后备保护
过电流保护（以反应变压器外部相间故障）、过负荷保护（反应由于过负荷而引起的过电流）。
2.5.3 异常运行保护和必要的辅助保护
温度保护（以检测变压器的油温，防止变压器油劣化加速）和冷却风机自启动（用变压器一相电流的70%来启动冷却风机，防止变压器油温过高）。
2.6 变电所的自动装置
2.6.1瞬时故障的继电保护
针对架空线路的故障多系雷击、鸟害、树枝或其它飞行物等引起的瞬时性短路，其特点是当线路断路器跳闸而电压消失后，随着电弧的熄灭，短路即自行消除。若运行人员试行强送，随可以恢复供电，但速度较慢，用户的大多设备（电动机）已停运，这样就干扰破坏了设备的正常工作，因此本设计在6KV各出线上设置三相自动重合闸装置（CHZ），即当线路断路器因事故跳闸后，立即使线路断路器自动再次重合闸，以减少因线路瞬时性短路故障停电所造成的损失。
2.6.2 提高供电可靠性
针对变电所负荷性质，缩短备用电源的切换时间，提高供电的不间断性，保证人
身设备的安全等，本设计在35KV母联断路器（DL
1）6KV母联断路器（DL
8
）处装
设备用电源自动投入装置（BZT）。
2.6.3 保证系统电能质量
频率是电能质量的基本指标之一,正常情况下,系统的频率应保持在50Hz，运行频率和它的额定值见允许差值限制在0.5Hz内，频率降低会导致用电企业的机械生长率下降，产品质量降低，更为严重的是给电力系统工作带来危害，而有功功
率的缺额会导致频率的降低，因此，为保证系统频率恒定和重要用户的生产稳定，本设计6KV出线设置自动频率减负荷装置（ZPJH），按用户负荷的重要性顺序切除。
2.7本设计继电保护装置原理概述
2.7.1 6KV线路过电流保护
是利用短路时的电流比正常运行时大的特征来鉴别线路发生了短路故障，其动作的选择性由过电流保护装置的动作具有适当的延时来保证，有定时限过电流保护和反时限过电流保护；本设计与电流速断保护装置共用两组电流互感器，采用二相二继电器的不完全星形接线方式，选用定时限过电流保护，作为电流速断保护的后备保护，来切除电流速断保护范围以外的故障，其保护范围为本线路全部和下段线路的一部分。
2.7.2 变压器瓦斯保护
是利用安装在变压器油箱与油枕间的瓦斯继电器来判别变压器内部故障；当变压器内部发生故障时，电弧使油及绝缘物分解产生气体。故障轻微时，油箱内气体缓慢的产生，气体上升聚集在继电器里，使油面下降，继电器动作，接点闭合，这时让其作用于信号，称为轻瓦斯保护；故障严重时，油箱内产生大量的气体，在该气体作用下形成强烈的油流，冲击继电器，使继电器动作，接点闭合，这时作用于跳闸并发信，称为重瓦斯保护。
2.7.3 变压器纵联差动保护
是按照循环电流的原理构成。在变压器两侧都装设电流互感器，其二次绕组按环流原则串联，差动继电器并接在回路壁中，在正常运行和外部短路时，二次电流在臂中环流，使差动保护在正常运行和外部短路时不动作，由电流互感器流入继电器的电流应大小相等，相位相反，使得流过继电器的电流为零；在变压器内部发生相间短路时，从电流互感器流入继电器的电流大小不等，相位相同，使继电
器内有电流流过。但实际上由于变压器的励磁涌流、接线方式及电流互感器误差等因素的影响，继电器中存在不平衡电流，变压器差动保护需解决这些问题，方法有：
·靠整定值躲过不平衡电流 ·采用比例制动差动保护。 ·采用二次谐波制动。 ·采用间歇角原理。 ·采用速饱和变流器。
本设计采用较经济的BCH-2型带有速饱和变流器的继电器，以提高保护装置的励磁涌流的能力。
第三章 短路电流计算 3.1 系统电路图
如图所示
基准参数的选定： S d =100MVA U C1=37KV U c2=6.3KV
I
d1=S
d
/ 3 U
C1
=100/ 3 *37=1.56KA
I
d2=S
d
/ 3 U
C2
=100/ 3 *6.3=9.16KA
阻抗计算：
系统： X
1=100/1200=0.083 X
2
=100/800=0.125
线路： X
3=X
LS
d
/U
C1
2=0.4*4.065*100/372=0.135
变压器T
1,T
2
: X
5
=X
6
=U
k
%S
d
/(S
N
100)=0.075*100/6.3=1.19
短路电流的计算：
最大运行方式下：
1)绘制等效电路如图所示，图上标出各元器件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算
点如下所示
X K-1=X
1
+X
3
=0.083+0.135=0.218
I K-1(3)=I
d1
/X
K-1
=1.56/0.218=7.16KA
I sh =2.55I
K-1
(3)=2.55*7.16=18.25KA
S
K =1200MVA
LGJ-240
4.605KM
X
=0.4Ω/KM
35KV6KV
K-1K-2
T1
T2
S11-25000/35KV U
K
%=7.5
S11-25000/35KV U
K
%=7.5
1
0.083
2
0.135
3
1.19
4
1.19
K-1K-2
X K-2=X
1
+X
3
+ X
5
//X
6
=0.218+1.19/2=0.813
I
K-2
(3)=I
d2
/X
K-2
=5.5/0.813=6.77KA
6KV侧短路时，折算到35KV侧的三相短路电流:
I
k21max =I
d1
/X
K-2
=1.56/0.813=1.92KA
最小运行方式下:
以乙主变停运，电缆停运，分段断路器断开运行为最小运行方式。
绘制等效电路如图所示，图上标出各元器件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点如下所示
X
7=X
1
+X
3
=0.083+0.135=0.218
X
11= X
7
+X
5
=0.218+1.19=1.408
35KV上的短路电流: I
k1min =I
d1
/X
7
=1.56/0.218=7.5KA
10KV上的短路电流： I
k2min =I
d2
/X
11
=5.5/1.408=3.91KA
折算到35KV侧： I
k21min =I
d1
/X
11
=1.56/1.408=1.11KA
S
K =800MVA
LGJ-240
4.065KM
X
=0.4Ω/KM
35KV6KV
K-1K-2
T1
S11-25000/35KV U
K
%=7.5
1
0.083
2
0.135
3
1.19
K-1K-2
第四章主变继电保护整定计算及继电器选择
4.1瓦斯保护
轻瓦斯保护的动作值按气体容积为250-300cm2整定，本设计采用280 cm2。
重瓦斯保护的动作值按导油管的油流速度为0.6-1.5 cm2整定本，本设计采用0.9 cm2。瓦斯继电器选用FJ3-80型。
4.2纵联差动保护
选用BCH-2型差动继电器。
4.2.1原理图如图所示
4.2.2计算Ie及电流互感器变比
列表如下：
名称
各侧数据
Y（35KV）Δ（6KV）
一次侧额定电流I
1e =S/ 3 U
N
=412.4A I
2E
=S/ 3 U
N
=2405.6A
变压器接线方式Y Δ
CT接线方式ΔY
CT计算变比 3 I
1e
/5=714.3/5 I2e/5=2405.6/5 实选CT变比n 800/5 2800/5
二次侧额定电流 3 I
1e
/160=4.46A I2e/540=4.30A 不平衡电流Ibp 4.46-4.30=0.16A
确定基本侧基本侧非基本侧4.2.3 确定基本侧动作电流
1）躲过外部故障时的最大不平衡电流:
I OP ≥K
rel
I
bp
I OP =K
rel
(10%K
st
+ΔU+Δf
N
)I
k21max
Krel—可靠系数，采用1.3;
K
st
—非同期分量引起的误差，两侧电流互感器型号相同时取0.5，不同时取1；ΔU—变压器调压时所产生的相对误差，采用调压百分数的一半，本设计取0.05；Δf N—继电器整定匝书数与计算匝数不等而产生的相对误差，暂无法求出，先采用中间值0.05。
I
OP
=1.3*（0.5*0.1+0.05+0.05）*1.92=0.3744KV=374.4A
2)躲过变压器空载投入或外部故障后电压恢复时的励磁涌流
I OP =K
rel
I
1e
=1.3*412.4=536.1A
综上：I
OP
=910.5A
4.2.4确定基本侧差动线圈的匝数和继电器的动作电流1)差动继电器基本侧（35KV侧）的二次动作电流
I
OP。KD =I
OP
K
CON
/K
TA
=374.4*1/(800/5)=2.34A
K
CON
—基本侧电流互感器接线系数，取1。2）基本侧继电器差动线圈匝数
N
op.cal =AN
/I
OP。KD
=60/2.34=25.6匝
AN
为继电器动作安匝，应采用实际值，本设计中采用额定值，取得60安匝。
选用实用整定匝数为N
op.。Set =匝。为平衡得更精确,可将基本侧平衡线圈N
b1
作为
动作匝数的一部分，基本侧工作线圈的匝数N
op.。Set 等于差动线圈N
d.set
和平衡线圈
N
b1。Set 之和，选取差动线圈N
d.
与平衡线圈N
b1
的整定匝数N
d.set
=20匝，N
b1。Set
=6匝。
即：N
op.。Set =N
d.set
+N
b1。Set
根据选取的基本侧工作线圈匝数，算出继电器的实际动作电流和一次动作电流分别为
I
OP。KD =AN
/N
op.。Set
=60/26=2.31A
I OP =KI
OP。KD
K
TA
/K
CON
=800/5*2.31=369.2A
3)确定非基本侧平衡线圈N
b2
的计算匝数
N
b2。Cal =I
2N
/I
1N
(N
b1
+N
d.set
)-N
d.set
=4.46/4.30(20+6)-20=6.97匝
故，取平衡线圈实际匝数N
b2。Set
=6
Δf N=(N b2。Cal-N b2。Set)/(N b2。Cal+N d.set)=(6.97-6)/(6.97+20)=0.035
因|Δf
N
| 0.05,取法合适，不需重新计算。
4.2.5灵敏度的校验
以最小运行方式下10KV侧两相短路反映到电源侧35KV侧进行校验
I
kmin.KD (2)= 3 /2( 3 I
k21min
/K
TA
)=1.5*1100/160=10.31A
电源侧BCH-2继电器的动作电流
I
OP。KD =AN
/(N
b2。Set
+N
d.set
)=60/26=2.31A
K sn =I
kmin.KD
(2)/I
OP。KD
=10.31/2.31=4.46>2
所以满足要求
4.2.6初步确定短路线圈的抽头
根据前面对BCH-2差动继电器的分析，考虑到本系统主变压器容量较小，励磁涌流较大，故选用较大匝数的“C-C”抽头，实际应用中，还应考虑继电器所接的电流互感器的型号、性能等，抽头是否合适，应经过变压器空载投入试验最后确定。
4.3定时限过流保护计算
4.3.1原理图如图所示：
1)整定原则：线路的最大工作电流应该小于保护装置的返回电流，即：
I rel ≥I
lmax
I lmax =(1.5-3)I
30
=2*412.4=824.8A
保护装置一次侧动作电流
I OP1=K
rel
/K
re
*I
lmax
=1.2*824.8/0.85=1164.4A
K rel 取1.2，K
re
取0.85。
继电器的动作电流
I
OP。KA =K
W
/K
i
I
OP1
=1*1164.4/160=7.28A
K W 取1，K
i
取800/5。
整定为7.5A，选定为DL-21C/10型继电器。
I OP1=K
i
/K
W
*I
OP。KA
=160*7.5=1200A
2）动作时限的整定
时限整定原则：应比变压器二次母线出线定时限过流最大的时限大一个时限阶段(Δ
t=0.5S)
Δt=0.5S
t=t1+Δt
由题意可知，甲乙两个变电所提供电源的定时限过电流保护动作时限均为2S；又考虑到输电线路需要装设保护装置，故需要为输电线路预留0.5S的时间余量，
t1=2-0.5-0.5=1S
整定为1S，整合为范围在0.2-1.5S的DS型时间继电器。
3）灵敏度校验
K P =I
kmax
2)/I
OP1
=( 3 /2*1920)/1200=1.39>1.2
所以满足要求
4.4 过负荷保护：
其动作电流按躲过变压器额定电流来整定。动作带延时作用于信号。
I dz =K
k
I
e1
/K
f
=1.05×412.4/0.85=368.1(A)
I
dzJ
= I
dz
/n=368.1/160=2.30(A)
延时时限取10s，以躲过电动机的自起动。当过负荷保护起动后，在达到时限后仍未返回，则动作ZDJH装置。
4.5 冷却风扇自起动：
I dz =0.7I
el
=0.7×412.4=288.68(A)
I
dzJ
=I
dz
/n
l
=288.68/160=1.80(A)
即，当继电器电流达到1.80A时，冷却风扇自起动
第五章各种继电器的选择
选择原则，变压器继电保护装置一般用220V的直流电源对控制母线进行供电，
故
5.1电流继电器的选择
选取动作电流整定范围为2.5-10A的DL—12型电流继电器；
5.2时间继电器的选择
选取动作时间整定范围为0.2-1.5S的DS—21C型时间继电器；
5.3中间继电器的选择
中间继电器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，与交流接触器的主要区别是触点数目多些，且触点容量小，只允许通过小电流。在选用中间继电器时，主要是考虑电压等级和触点数目。故触点额定电压为直流DC220V，触点额定发热电流为5A，触点数目为两个常开和两个常闭的DZ—15型中间继电器。
5.4信号继电器的选择
可选工作电压为直流220V的DX—30型的信号继电器。
5.5电流互感器的选择
电流互感器应按装置地点的条件及额定电压、一次电流、二次电流（一般为5A）准确度级等条件进行选择，并校验其短路时的动稳定度和热稳定度。
1）按正常工作条件选
额的电流：I
TN ≥I
N
=103.9KA
饿的电压：U
TN ≥U
N
=35KV
装置类别：户内设备
准确度级：3级（过电流保护一般用3级）2）按短路条件校验
动稳定度K
es *I
TN
*10(-3)≥i
sh
=9.99KA
热稳定度K
t *I
TN
≥I(3) *
t
t ima
注意：K
es 表示电流互感器的动稳定倍数I
TN
（对）
I
TN
表示电流互感器的额定一次侧电流（单位A）
K
t 表示电流互感器的热稳定倍数（对I
TN
）
t表示电流互感器的热稳定试验时间，一般取1S
根据以上计算数据且从经济方面考虑：可选LCZ-35型电流互感器（I
TN
=160A）,经查阅对比校验，LCZ-35型电流互感器满足各项要求。
第六章设计总图
设计总图见附图
第七章总结
在本次课程设计中，巩固和加深在《供配电应用技术》和《供电系统继电保护》课程中所学的理论知识，在这次课程设计中，发现有时对基础知识的认识不是很清楚，不能很快对这个课程设计的各种数据认识清楚。通过老师讲解和同学讲解下顺利完成了这次设计。同时加强了对Word和Auto CAD的应用。电网在发生故障后会造成很严重的后果,我们要学好继电保护知识，积极发挥我们在工作中的主动性，尽量避免各种故障。
参考文献
刘介才《工厂供电设计指导》：机械工业出版社
李晶、路文梅《供电系统继电保护》中国电力出版社
张祥军、关大陆《供配电应用技术》科学出版社
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
35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV 降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为 1500MVA。 本变电站有 8 回 10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为 1800kVA；其中 #1 出线和 #2 出线为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷及Ⅲ类负荷， Tmax=4000h,cosφ=0.85。 环境条件：年最高温度 42℃；年最低温度 -5℃；年平均气温 25℃；海拔高度 150m；土质为粘土；雷暴日数为 30 日/ 年。
35KV变电站设计 一、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1.负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费， 增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响 设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。 2.无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周 期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功 率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S P2Q2 S——视在功率， kVA P——有功功率， kW Q——无功功率， kvar 由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数 cosφ越小则需要的无功功率越 大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力线和变 压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用 率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该 提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电 压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相 应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因
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。
1 引言 继电保护是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿成严重后果。因此，加强继电保护的设计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工作。实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过分析，找到符合电网要求的继电保护方案。 继电保护技术的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，如果不能及时有效控制，就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。因此电网继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性、速动性的要求。要结合具体条件和要求，本设计从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合措施，突出重点，统筹兼顾，妥善处理，以达到保证电网安全经济运行的目的。 在电力系统发生故障中，继电保护装置能够及时地将故障部分从系统中切除，从而保证电力设备安全和限制故障波及范围，最大限度地减少电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，从而满足电力系统稳定性的要求，改善继电保护装置的性能，提高电力系统的安全水平。
2 课程设计任务和要求 通过本课程设计，巩固和加深在《电力系统基础》、《电力系统分析》和《电力 系统继电保护与自动化装置》课程中所学的理论知识，基本掌握电力系统继电保护设计的一般方法，提高电气设计的设计能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。 要求完成的主要任务: 要求根据所给条件确定变电所整定继电保护设计方案，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 设计基本资料: 某变电所的电气主接线如图所示。已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，其参数：MVA S N 5.31=，电压：kV 11/%5.225.38/%5.24110?±?±，接线：)1211//(//011--?y Y d y Y N 。短路电压：5.10(%)=HM U ； 6(%);17(%),==ML L H U U 。两台变压器同时运行，110kV 侧的中性点只有一台接地；若只有一台运行，则运行变压器中性点必须接地，其余参数如图所示。（请把图中的L1的参数改为L1=20km ） ～ 图2.1变电所的电气主接线图
35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)
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
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。
电力变压器继电保护技术的应用与发展 【摘要】本文首先论述了电力变压器的继电保护措施，继而分析了继电保护装置在电力变压器故障中的应用，接着就继电保护装置在实际应用中应考虑的问题和应对措施进行了简要阐述，最后对继电保护的未来发展趋势谈了一点看法，仅供参考。 【关键词】电力变压器；继电保护技术；应用；发展 继电保护是一个自动化的装置设备，它的目的是当其保护的系统中电路或元器件出现故障或不正常运行时，这个系统的额保护装置能及时根据设定的程序在系统相应的部位实现跳闸或短路等既定操作，使故障电路或元器件从系统中脱离或者发出信号通知管理人员处理，以达到最大限度地降低电路或元器件的损坏，使被保护系统稳定运行。在电力系统中，电力变压器作为其大量使用的关键设备，其运行的可靠性是整个电力系统安全运行的重要保证。一旦其发生故障，却又无相应的保护装置对其进行保护，就会使整个电力系统无法正常运行。为此，应用继电保护装置对其进行保护显得尤为重要。 1.电力变压器的继电保护措施 1.1瓦斯保护 瓦斯保护是大中型变压器不可缺少的安全保护，其分为轻瓦斯保护动作于信号、重瓦斯保护动作于断路器跳闸。（1）轻瓦斯保护动作：当变压器局部产生击穿或短路故障时，其变压器内会产生气体，这时继电保护装置会根据气体的速度、特征以及成分等，来推测其故障的原因、部位和严重程度。当因为是滤油、加油或气动强油循环装置而产生气体，或是因温度下降或漏油使油面下降，再或是因为变压器轻微故障而产生气体等原因时，保护装置会发出瓦斯信号。（2）重瓦斯保护动作：当变压器内油面剧烈下降或保护装置二次回路故障，或是检修后油中空气分离太快等，均会导致瓦斯动作于跳闸。 1.2差动保护 差动保护是电力系统中，被保护设备发生短路故障，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，从而产生差电流，当产生的差电流大于差动保护装置的整定值时而动作的一种保护装置。 1.3后备保护 当回路发生故障时，回路上的保护将在瞬间发出信号断开回路的开断元件（如断路器），这个立即动作的保护就是主保护。当主保护因为各种原因没有动作，在延时很短时间后（延时时间根据各回路的要求），另一个保护将启动并动作，将故障回路跳开。这个保护就是后备保护。
1 35kV变电所设计论文第一节设计方案确定变电所是电力系统的重要组成部分它直接影响整个电力系统的安全与经济运行是联系上级变电所和用户的中间环节起着变换和分配电能的作用。电气主接线是变电所的主要环节电气主接线的拟定直接关系着变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定是变电所电气部分投资大小的决定性因素。本次设计为35KV海迪变电所初步设计所设计的内容力求概念清楚层次分明。本设计在撰写的过程中曾得到老师和同事们的大力支持并提供大量的资料和有益的建议对此表示衷心的感谢。龙矿集团基地35kV变电所于1994年投入运行主变容量为两台 2500kVA变压器主要负担社区居民生活用电企业办公用电等。随着集团公司的飞速发展两台主变不能满足用电负荷要求附近很多企业由于受用电负荷限制不能正常生产另外由于用电负荷中心偏移压降增大用电损耗增加不能保证用户的电能质量为此拟在公司机关再建一座35kV变电所以满足机关居民生活用电和周围企业生产用电要求。一、设计思路煤矿供电系统电压等级多为110kV、35kV、6kV等采用中性点不接地的供电方式拟建的35KV变电所从基建投资、电能损失等经济指标及电能质量、供电可靠性、配电合理性等技术指标综合分析主变压器拟采用 2 台35kV三相三绕组油浸式自冷降压变压器分为三个电压等级、各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电、10kV 6kV均用于中性点不接地系统。其中机关居民生活用电采用6.3/0.4降压变压https://www.doczj.com/doc/82483650.html, 2 器距变电所距离较远的用电大户采用10.5/0.4的降压变压器这样能减少线路投资、降低线路损耗提高电能质量同时能够充分利用现有运行变压器减少不必要的损失。二、主要设备设计方案、一次设备主变压器采用新型节能产品采用可调整电压的有载调压变压器SSZ11型。变电所内35kV配电装置采用JYNl—40.5(Z移开式交流金属封闭间隔式开关柜、10KV配电装置采用JYN2—12移开式交流金属封闭间隔式开关柜。馈线断路器采用ZN12-12真空断路器,实现高压断路器无油化,电流、电压互感器全封闭浇注式。及10kV、6kV避雷器采用合成绝缘金属氧化锌避雷器。操作机构为电动机储能开关一体机构具备手动功能。
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。
第五章主变压器保护 第一节概述 电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。 电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。 电力变压器是电力系统当中十分重要的供电元件，它的故障将对供电系统的可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的电力元器件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑其装设性能良好和工作可靠的继电保护装置布置。 变压器的内部故障可以分为油箱内和油箱外的故障两种。油箱内的故障，包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等，对变压器来讲这些故障是十分危险的，因为油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘质的剧烈气化，从而可引起爆炸，因此，这些故障应尽快加以切除。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。上述接地短路均系对中性点直接接地电力网的一侧而言。 变压器的不正常运行状态主要有：由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。 此外，对于大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度，因此，在过电压和低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障。电力变压器继电保护装置的配置原则一般为： 应装设反映内部短路和油面降低的瓦斯保护； 应装设反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵差联动保护和电流速断保护； 应装设作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护（者带有负荷电压启动的过电流保护或抚恤电流保护）；
摘要 电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，为了供电的可靠性和系统正常运行，就必须视其容量的大小、电压的高低和重要程度，设置相应的继电保护装置。本设计结合电力变压器运行中的故障，分析了电力变压器纵联差动保护、瓦斯保护及过电流保护等继电保护装置配置原则和设计方案。 关键词：电力变压器继电保护装置保护配置
Abstract Power transformer is very important in power system,power components in order to power supply reliability and system normal operation,you must see the size of its capacity,voltage and important degree of on any account,set up corresponding relay protection device.This paper according to the operation of power transformer fault and analyzed the power transformer longitudinal differential peotection,gas protection and over-current protection rely protection device configuration principle and design scheme. Keywords: Power transformer Relay protection device Protection configuration
************ 中文题目：**** 35kV 变电站电气部分设计 外文标题：THE DESIGN OF ELECTRICAL PART OF YUJIAN 35kV' SUBSTATION 毕业设计（论文）共页（其中：外文文献及译文页）图纸共张完成日期 20 年* 月答辩日期 20 年6 月
摘要 随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电系统的稳定性、可靠性和持续性。然而电网的稳定性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。 一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个 35kV 降压变电站，此变电站有两个电压等级，一侧是35kV，另一侧是 10kV。本设计按照传统变电站的设计步骤进行设计，包括负荷计算，无功补偿，变电站形式，变压器的选择，主接线设计，短路电流计算，一二次设备的选择和继电保护设计以及防雷和接地等内容，同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。 本设计选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和微机保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行安全可靠，操作简单、方便，经济合理，技术先进，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。 关键词：变电站；变压器；负荷；短路电流；微机保护；防雷接地
Abstract With the continuous development of electric industry, the demand of power supply system is increasing, especially its stability, reliability and continuity. However，the stability, reliability and continuity of power net are determined by the power grid’s rational design and configuration of substation. A typical substation needs its requirement reliable, flexible, economic, rational and convenient for expansion. Taking the above aspects into consideration, the paper designs a transformer substation of 35kV which has tow level of voltage, one is 35kV, and the other is 10kV. This design has its steps be in accordance with traditional substation design. It contains load calculation, reactive compensation, substation form, the choice of the transformer, the design of the main connection, short circuit current calculation, choice and protection of the secondary equipment design, as well as lightning protection and grounding, etc. At the same time, this design rationally selects the mode of the main equipments in substation. This design chooses two main transformers. Other equipments, such as Circuit Breaker, Isolating switch, Current Transformer, V oltage Transformer, Reactive power compensation device, Protective Relay and so on, are also selected, designed and configured in accordance with specific requirements. The purpose is to make it safe and reliable to operate, easy and simple to manipulate, economical, and with advanced technology. Meanwhile, it is hoped to be with the possibility of expansion and flexibility of changing its operation. The significance is to be more actual and practical. Key words: Substation, transformer, load, short-circuit current, computer protection, lightning protection and grounding
沈阳地区10kV变电站继电保护标准设计浅谈 摘要：本文介绍了沈阳地区10kV变电站继电保护标准设计的概况，阐述了二次设备的组合方式及10kV间隔保护的具体配置方案，统一端子排及编号的设计原则，对一些复杂的接线形式及连锁问题提出了一些解决方法，供设计参考。 关键词：10kV变电站继电保护设计统一原则 1 引言：沈阳地区由于历史原因一直存在配电网自动化水平不高，二次设计标准不统一，二次设备配置不合理等诸多问题。随着沈阳地区配电网改造步伐的加快，对电气二次设备可靠性，二次设备配置及接线合理性的要求会越来越高，是配电网自动化能否实现的关键因素。 将二10kV变电站次设计典型化，模块化是工程设计的方向。 2 总体思路 在对10kV变电站设计电气二次设计中我们发现，由于用户的需要不同主接线的形式多种多样，有单电源，双电源，有不带母线、有单母线、分段母线等等，这样如果规定变电站主接线做总体的标准设计难度非常大。在设计中我们总结出无论哪种接线样式其间隔开关柜的样式都为确定，这样我们将标准设计分块化，既以间隔为标准，将固有的间隔电气二次回路设计成标准样式，不同的接线样式也是固有的间隔组成，这样根据间隔的标准设计完成整个变电站的设计工作。 3 保护的配置原则 对继电保护装置的基本要求有四点：即选择性、灵敏性、速动性和可靠性。按照工厂企业10KV供电系统和民用住宅的设计规范要求，在10KV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） 10KV线路应配置的继电保护 10KV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0.5s～0.7s,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）10KV配电变压器应配置的继电保护 1）当配电变压器容量小于400KV A时：一般采用高压熔断器保护； 2）当配电变压器容量为400～630KV A，高压侧采用断路器时，应装设过电流保
本/专科毕业设计（论文） 题目：220KV变电站继电保护设计 专业：电气工程及其自动化 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2012年9月
220KV变电站继电保护设计 摘要：电力系统由发电厂、变电所、输电线路和用户组成。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着转换和分配电能的作用。变电所根据它在电力系统中的地位，变电所分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。本设计主要对变电站的继电保护进行分析设计，通过合理的继电保护装置来了提高供电的安全可靠性。本变电站的电压等级为220kV，站内安装两台240MVA变压器，其中220kV线路为两进两出；110kV线路为8条出线；10kV线路为10条出线。 关键字：220kV 变电站继电保护
目录 引言 (4) 1 设计说明书 (5) 2 主变压器保护设计 (5) 2.1主变压器保护设计分析 (6) 2.2变压器容量选择 (7) 2.3变压器主保护 (7) 2.4压器后备保护 (10) 2.5变压器其他保护 (15) 3 母线保护 (16) 3.1母线保护设计分析 (16) 3.2 220kV母线保护 (16) 3.3 110kV母线保护 (16) 4 线路保护 (16) 4.1线路保护设计分析 (16) 4.2 220kV线路保护 (16) 4.3 110kV线路保护 (16) 4.4 10kV线路保护 (16) 结语 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17)
引言 随着电力系统和自动化技术的不断发展，继电保护技术也在不断的发展.几十年来,目前，我国的电力系统正在不断向高电压、大机组、现代化大电网的发展方向前进，与之相伴的继电保护技术及其保护装置的应用水平也在大幅提升。继电保护的发展按时间经历了三个时代， 20世纪50年代及以前，继电保护装置大多以电磁型的机械元件、整流型元件和半导体元件构成； 70年代以后出现了集成电路构成的继电保护装置并在电力系统中得到广泛的运用；80年代,微机保护逐渐应用，继电保护逐渐走向了数字化与智能化，保护的可靠性也在不断提高。 在电力系统实际运行中，由于雷击、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、运行维护不当等不可抗拒因素，往往会导致各种故障的发生。而性能完善的继电保护装置合理的应用就可大大提高电力系统安全运行的可靠性，减少因停电造成的损失。继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量进行数值整定，当突变量达到一定值时，自动启动控制环节，发出相应的动作信号。 无论什么继电保护装置，一般由测量部分、逻辑部分、执行部分三部分组成。测量部分是测量被保护元件工作状态的一个或几个物理量，并和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该起动。逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合、使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。执行部分是根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如发生信号，跳闸或不动作等。继电保护装置的基本要求体现在选择性、速动性、灵敏性、可靠性四个方面。 随着技术与工艺的不断进步与更新换代，继电保护装置的可靠性、运行维护方便性等性能也将不断提升，进而促进电力系统的安全可靠性到达一个更高的水平。
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021年电力变压器运行的安全 与继电保护 Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
2021年电力变压器运行的安全与继电保护 1电力变压器的故障分为内部和外部两种故障。内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障，主要靠瓦斯和差动保护动作切除变压器;外部故障指油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，一般情况下由差动保护动作切除变压器。速动保护(瓦斯和差动)无延时动作切除故障变压器，设备是否损坏主要取决于变压器的动稳定性。而在变压器各侧母线及其相连间隔的引出设备故障时，若故障设备未配保护(如低压侧母线保护)或保护拒动时，则只能靠变压器后备保护动作跳开相应开关使变压器脱离故障。因后备保护带延时动作，所以变压器必然要承受一定时间段内的区外故障造成的过电流，在此时间段内变压器是否损坏主要取决于变压器的热稳定性。因此，变压器后备保护的定值整定与变压器自身的热稳定要求之间存在着必然的联系。
2变压器设计热稳定指标 文献[1]中要求“对称短路电流I的持续时间：当使用部门未提出其它要求时，用于计算承受短路耐热能力的电流I的持续时间为2s。注：对于自耦变压器和短路电流超过25倍额定电流的变压器，经制造厂与使用部门协商后，采用的短路电流持续时间可以小于2s。” 按以上设计考虑，一台220kV/120MVA普通三卷变压器，取变压器典型参数(高低压阻抗比为22.4)计算可知：低压侧能够承受的热稳定电流标幺值约为0.51。当两台这样的变压器并列运行，低压侧母线故障本侧分段开关跳开时，变压器低压绕组中可能的短路电流可达到0.75倍标幺值，比设计值增大了近50%。若三台这样的变压器并列运行，变耦变压器，按技术规程[2]要求，装设瓦斯保护、过激磁保护、双重差动保护，同时在其高、中压侧均装设了阻抗保护及零序方向电流保护，低压侧装设过流保护。这些保护均作用于跳闸。高、中压侧的阻抗保护和低压侧过流保护属变压器的相间后备保护。由于500kV变压器多为单相式变压器，所以变压器本体不会
1 继电保护相关理论知识 1.1 继电保护的概述 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。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。 1.2.1 继电保护的任务 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，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 1.2.2继电保护基本原理和保护装置的组成 继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用，必须正确地区分“正常”与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护的功能。因此，通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并予以鉴别。依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护：（1）反映电气量的保护 电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值(阻抗)和它们之间的相位角改变等现象。因此，在被保护元件的一端装没的种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别．就可以构成各种不同原理的继电保护装置。 例如：反映电流增大构成过电流保护； 反映电压降低(或升高)构成低电压(或过电压)保护； 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护； 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。 除此以外．还可根据在被保护元件内部和外部短路时，被保护元件两端电流相位或功率方向的差别，分别构成差动保护、高频保护等。 同理，由于序分量保护灵敏度高，也得到广泛应用。 新出现的反映故障分量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。
110k v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...............................................21.1电网继电保护的作用..................................................21.2电网继电保护的配置和原理............................................21.335kV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..................................32.2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.................................................53.1设计的原始材料分析...................................................53.2参数计