摘要
随着电力电网事业的发展，全国联网的格局已基本形成。科技水平得到提高，电力环境保护得以加强，使中国电力工业的科技水平与世界先进水平日渐接近。电力管理水平和服务水平不断得到提高，电力发展的战略规划管理、生产运行管理、电力市场营销管理以及电力企业信息管理水平、优质服务水平等普遍得到提高。进一步扩大了对外开放，积极实施国际化战略。做好110kV变电站继电保护设计工作是保证电网安全运行的重要环节。
继电保护被称为是电力系统的“卫士”，它的基本任务包括：
（1）当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统其余部分迅速恢复正常运行，防止故障进一步扩大。
（2）当发生不正常工作情况时，能自动、及时地选择信号上传给运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。
继电保护的基本原理就是利用电气的突变来鉴别系统有无发生故障或不正常运行状态，根据电力系统电气量的变化测量值与系统正常时的电气参数的对比来检测故障类型和故障范围，以便有选择的切除故障。一般继电保护装置由测量元件、逻辑元件和执行元件组成，同时根据电力系统的要求，对于直接作用于断路器跳闸的保护装置，有四个方面的基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。
本论文围绕110kV变电站的继电保护设计，结合自身曾从事继电保护工作的工作经验及所学专业，根据设计原始资料提供的变电站的一次系统图，重点设计了电力系统基本常识以及短路电流的计算、变压器和线路的继电保护配置以及主要保护整定计算等。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；并确定保护计算用运行方式，对拟采用的保护装置进行相关短路电流计算，并对保护和自动装置进行整定计算，给出保护的整定计算计算结果和保护定值清单，
对现场的保护设计工作有一定的参考和借鉴作用。
关键词：继电保护设计选型整定计算
目录
第1 章概述 .........................................................
1.1 设计依据................................................................................................................................
1.2 设计工程概况.....................................................................................................................
1.2.1 接入系统方案................................................................................................................
1.2.2 变电站规模 ....................................................................................................................
1.2.3 系统主接线图................................................................................................................
1.3 设计原始资料.....................................................................................................................
1.3.1 运行方式要求................................................................................................................
1.3.2 负荷参数.........................................................................................................................第2 章系统分析.....................................................第3 章继电保护装置选型配置.......................................
3.1 配置原则................................................................................................................................
3.2 装置性能要求.....................................................................................................................
3.2.1 通用要求..........................................................................................................
3.2.2 变压器保护测控装置性能要求......................................................................
3.2.3 110kV线路保护测控装置性能要求 .......................................................................
3.2.4 三侧分段备自投保护测控装置性能要求..............................................................
3.2.5 35kV线路保护测控装置性能要求 .........................................................................
3.2.6 10kV电容器保护测控装置性能要求.....................................................................
3.2.7 10kV站用变保护测控装置性能要求.....................................................................
3.3 装置选型及组屏方案.....................................................................................................第4章短路电流计算.................................................
4.1 基准参数选定.....................................................................................................................
4.2 系统等效阻抗图................................................................................................................
4.3 短路电流计算.....................................................................................................................
4.3.1 阻抗标幺值计算 ...........................................................................................................
4.3.2 短路电流有名值计算...............................................................................................................第5章继电保护整定计算............................................
5.1 输电线路保护整定 ..........................................................................................................
5.1.1 对线路继电保护的要求..............................................................................................
5.1.2 无时限电流速断保护 ..................................................................................................
5.1.3 对无时限电流速断保护的计算................................................................................
5.1.4 定时限过电流保护.........................................................................................
5.1.5 对定时限过电流保护的计算.....................................................................................
5.2 电力变压器的保护整定................................................................................................
5.2.1 瓦斯保护整定................................................................................................................
5.2.2 变压器的纵联差动保护..............................................................................................
5.2.3 变压器的纵联差动保护的整定计算.......................................................................
5.2.4 变压器相间短路的后备保护.....................................................................................
5.3 母线保护....................................................................................... 错误！未定义书签
5.3.1 母线保护.......................................................................................................................
5.3.2 母线保护设计的整定 ................................................................................................
第 6 章结论...................................... 错误！未定义书签第7 章参考文献...................................................
第1 章概述
1.1 设计依据
1.1.1 继电保护设计任务书
1.1.2 执行有效的国家和行业的相关标准、规程和规范
DL/T769-2001 电力系统微机继电保护技术导则
GB14285-1993 继电保护和安全自动装置技术规程
GB15145-1992 微机线路保护通用技术条件
DL/T667-1999 远动设备及系统第5部分：传输规约
GB/T7261-1987 继电器及继电保护装置基本试验方法
GB/T3047.4-1986 高度进制为44.45mm插箱、插件的基本尺寸系列
GB50062-1992 电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB57772-1991 电力系统二次回路控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件华北电集调[1995]11号文电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点
国家电力公司文件国家电网公司十八项电网重大反事故措施
DL/T5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定
华北调局继[2005]33号华北电网继电保护及安全自动装置压板统一命名规范华北调局继[2005]7号关于继电保护光耦回路研讨会会议纪要及整改措施
1.2 设计工程概况
1.2.1 接入系统方案
某110kV变电站预计2011年投运，作为串供负荷变电站运行；某110kV变电站接入系统方案为：电源Ⅰ至变压器线路2回，线路长度为
100km，导线采用LGJ-240mm2；电源Ⅱ至变压器线路2回，线路长度为80km，
导线采用LGJ-240mm2。
1.2.2 变电站规模
本期规模为2 × 40000MVA变压器，电压等级110kV/35kV /10kV；110kV进线至电源2回，110kV出线至变压器1回；采用单母分段接线方式。35kV出线3回，进线2回，采用单母分段接线方式。10kV采用单母分段接线方式，出线3回，进线2回。系统电源Ⅰ短路容量：S
IDmax
=400MVA；
电源Ⅱ短路容量：S
ⅡDmax =500MVA。Y
-Y-△常规接线方式，具有带负荷调压
分接头，可进行有载调压。其中U
K(高-中)=14.2，U
K(中-低)
=10.5, U
K(高-低)
=17.5。
1.2.3 系统主接线图
1.3 设计原始资料1.3.1 运行方式要求
以S
Ⅰ、S
Ⅱ
全运行投入，线路L
1
-L4全投，QF1合闸时运行为最大运行
方式；以S
Ⅱ停运，线路L
1
、L
2
停运，QF1断开运行为最小运行方式。
正常运行方式110kV母线串列运行，任一回线检修时，另一回线带变电站站全部负荷。
变电站正常运行方式110kV、35kV、10kV母线均分列运行，变压器中性点经间隙接地；110kV5#母线通过1#变带35kV、10kV#5母线负荷，110kV5#母线也通过2#变带35kV、10kV#5母线负荷。35kV、10kV分段#345、#545开关备用，自投投入。任一主变检修时，另一台主变带变电站全部负荷；双回线任一回线检修时，另一回线带某丙站全部负荷。
1.3.2 负荷参数
母线负荷情况，见表1-1：
母线负荷情况，见表1-1
第2 章系统分析
本设计由110kV变电站送出一路35KV出线，另一路10KV出线，35KV母线带染料厂、汽车厂、乡镇变3个负荷，10KV母线带纺织厂、材料厂、乡镇变3个负荷，各自正常方式母线分列运行，为保证供电可靠性，在各侧分段开关上配置自投保护。
110kV、35kV出线均采用架空线路，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故障，故出线保护上配置三相一次重合闸一套，以减少因线路瞬时性短路故障停电所造成的损失。为获得相对固定的保护范围及简化整定计算任务，110kV线路相间故障保护采用不受系统方式影响的相间距离保护，且因配置了无方向零序保护，故接地距离保护不使用；35kV系统为不接地系统，故出线保护仅配置简单的电流速断及过流保护。
变压器为变电站的核心设备，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，配置反应变压器内部故障和油面降低的瓦斯保护；为灵敏反应变压器绕组、套管和引出线的相间短路故障，配置能够有效解决空充变压器励磁涌流引起的保护不正确动作的纵联差动保护。同时为满足后备要求并且解决Y/△变换后的保护无灵敏度问题，配置经复
合电压闭锁的过电流保护。
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，更为严重的是给电网运行带来危害，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，出线保护中配置低频频率功能。
因站用变压器容量较大，故需配置瓦斯保护，在高压侧配置电流速断及过流保护。
第3 章继电保护装置选型配置
3.1 配置原则
变电所采用综合自动化系统方式，具有“四遥”功能，不设常规控制及测量仪表；采用分层分布式网络结构模式。采用标准远动通讯规约和网络通讯协议，并符合DL/T 677-1999标准，以满足数据通信互联性、互操作性和互换性要求。
保护装置型式采用测、控一体化微机型保护，并满足国家和行业的相关标准、规程、规范及反措要求；同时配置远动工作站及监控系统，具有远动的全部功能，满足电网调度实时性、安全性、可靠性及实用化要求。
数据传输信息包括下列内容：
a)模拟量测量值
b)来自自动化系统的有关控制信息（断路器及电动隔离开关跳合闸命
令、主变分接头调节、对时命令等）；
c)开关量输入（断路器及电动隔离开关位置、保护压板投退，操作机
构状态等）；
d)异常信号（装置异常、外部回路异常等）；
e)故障信息；
f)保护装置的定值信息；
g)电能量信息
保护屏柜采用主控室集中组屏方式，满足《华北地区保护、通讯、调度自动化等屏柜加工制造标准》的要求。
3.2 装置性能要求
3.2.1 通用要求
保护装置投入运行后环境温度在-35℃～+40℃时应满足精度要求，在-40℃～+45℃时不应误动作。当系统频率在47.5 Hz～52.5Hz范围内变化时，应能正常工作。在开关跳合闸过程中由于振动，装置不应误动作。
保护装置工作电源消失时应能报警，出现异常时、拉合开关及开关打火保护装置不应误动。
保护装置应具有足够数量的跳闸出口接点，以满足系统接线情况要求。跳闸出口继电器启动电压不宜低于额定电压的70%。接点容量应允许长期通过电流不小于8A，切断感性电流不小于0.3A。
保护装置应具备自动跟踪零点漂移功能,现场无需零漂调整。具有完善的自检和告警功能，故障定位到主要芯片级，自检结果准确、明了，并通过液晶显示屏和通讯接口提示故障信息，并应可靠自动闭锁相应的保护出口。
保护装置应能存储不低于4组的保护定值，并保证装置掉电数据不丢失。并应具备远程管理功能。
保护测控装置应具有中文液晶显示屏和简易键盘，能够在装置上实现测量跟踪显示，并进行在线修改定值或设置保护功能等。
保护装置应具有故障录波功能,记录保护动作信息和模拟量波形，并能保存10次以上故障录波报告，其故障记录应与系统时钟一致，并保证连续发生故障或直流消失时，不丢失故障记录信息。
保护装置的保护功能应完全独立，起动元件与保护回路应完全独立, 起动元件动作后开放出口正电源。在正常运行条件下装置不应出现死机现象，当非预期情况出现死机时，应能自动复归。保护装置的跳闸出口动作信号及中央信号的触点在直流电源消失后，应能自保持，只有人工复归时，
信号才能复归，人工复归应能在装置外部进行。
保护装置的各项抗干扰试验必须满足现行国家、行业有关电磁兼容标准，保护装置不应以在其交、直流输入回路外接抗干扰元件来满足有关电磁兼容的标准。
保护测控装置除具备硬件对时功能外，装置本身也应有软件时钟功能。
保护测控装置的输入、输出回路应具有隔离措施，不应有与其他装置或设备有电的直接联系。
3.2.2 变压器保护测控装置性能要求
变压器差动、后备保护测控装置CT回路采用全星型接线形式，幅值、角度误差通过装置内部调整解决；差动保护装置采用三侧差动方式。
比率差动：二次谐波、间断角或模糊识别制动原理的三侧差动，具有可靠的CT断线闭锁及告警功能，保护动作跳变压器三侧开关，动作时间≤30ms；
差动速断：保护动作跳变压器三侧开关, 动作时间≤20ms；
三侧复合电压闭锁方向过电流保护：两段式，每段包含三时限；一时限跳本侧分段开关，二时限跳本侧开关，三时限跳三侧开关。复合电压取三侧及方向指向可整定。三侧复合电压闭锁过电流保护应能并联启动。
中性点零序过电流保护：两时限，一时限跳高压侧分段开关，二时限跳三侧开关；
中性点间隙保护：间隙零序过电压保护及零序过电流保护均为一段两时限，第一时限跳高压侧分段开关，第二时限跳三侧开关；
三侧过负荷保护：发信号；
非电量保护：瓦斯保护（主变、分接开关轻重瓦斯），重瓦斯跳变压器三侧开关，轻瓦斯发信号；温度过高发信号；冷却系统故障保护延时跳变压器三侧开关；压力释放跳闸和发信号。作用于跳闸的非电量保护均可通过整定决定投跳闸或发信号。
主变压器三侧独立的操作回路：操作回路应具备防跳跃闭锁、断路器机构异常报警、闭锁及控制回路断线告警功能。且操作回路插件上应有开
关位置指示灯。
遥测：高、中、低三侧P、Q、I（Ia、Ib、Ic）、U（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、Uo）、COSφ，主变压器温度，高、中、低压有功、无功电度。
遥控：高、中、低压侧断路器跳合闸、所有保护装置信号复归，分接开关升、降、停等。
遥信：所有保护装置动作、异常信号，变压器非电量信号，变压器档位信号，断路器机构运行异常及闭锁等。
遥脉：通过RS485接口与抄表器通讯并转发至调度。
3.2.3 110kV线路保护测控装置性能要求
110kV线路保护测控装置CT回路采用全星型接线形式，有独立的零序CT线圈。
三段相间和接地距离保护：距离保护精工电压<0.25V，最小精工电流0.1In，最大精工电流25In， I段整组动作时间 20ms，Ⅱ、Ⅲ段跳闸时间整定0～10s。
四段零序方向过流保护：零序保护方向元件最小动作电压>0.5V <1V，最小动作电流<0.1In，误差±5%，I段整组动作时间 20ms，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段跳闸时间整定0～10s。
低周减载：装置应具备低电压闭锁及滑差闭锁低周减载功能，低周减载动作时应闭锁重合闸。低周减载保护功能投退由硬压板控制，电流闭锁可用控制字退出。
三相一次重合闸：包含不对应和保护起动两种方式；
独立的三相操作回路：操作回路应具备防跳跃闭锁、断路器机构异常报警、闭锁及控制回路断线告警功能。且操作回路插件上应有开关位置指示灯。
遥测： P、Q、I（Ia、Ib、Ic）、U（Ua、Ub、Uc、Uo）、COSφ、有功、无功电度。
遥控：断路器跳合闸、保护装置信号复归。
遥信：保护装置动作、异常信号，断路器机构运行异常及闭锁等。
遥脉：通过RS485接口与抄表器通讯并转发至调度。
3.2.4 三侧分段备自投保护测控装置性能要求
110kV为单母线分段接线，采用备用电源自投方式；装置CT回路采用全星型接线形式，有独立的零序CT线圈；同时具有独立的进线无流判别CT绕组。
35kV、10kV为单母线分段接线，采用备用电源自投方式；装置CT回路采用星型接线形式，满足两相两继电器方式要求，不考虑零序CT线圈；同时具有独立的进线无流判别CT绕组。
备自投保护：
预备条件：对应侧两段母线三相有电压，两路进线断路器在合闸位置，分段断路器在分闸位置。
闭锁条件：对应侧分段断路器在合闸位置；两段母线三相无电压；分别手跳两路进线断路器；外部闭锁信号。
启动条件：对应侧两段母线中的一段母线无电压，对应的本段母线上的进线无电流，另一段母线三相有电压，经整定时限跳开无电压母线上的进线断路器，合分段断路器。
备自投装置应具有断线报警功能，当断线消失后报警自动复归。
备自投后加速电流保护：不经硬压板控制，短时投入3秒；作为空充母线的充电保护及自投于故障的加速保护，110kV备自投装置包含相电流和零序电流两种保护；35kV、10kV备自投装置仅要求两相式相电流保护。
过电流保护：经硬压板控制，作为辅助后备保护；110kV备自投装置包含相电流和零序电流两种保护；35kV、10kV备自投装置仅要求两相式相电流保护。
独立的三相操作回路：操作回路应具备防跳跃闭锁、断路器机构异常报警、闭锁及控制回路断线告警功能。且操作回路插件上应有开关位置指示灯。
遥测： P、Q、I（Ia、Ib、Ic）、U（Ua、Ub、Uc、Uo）、COSφ、有功、无功电度。
遥控：断路器跳合闸、保护装置信号复归。
遥信：保护装置动作、异常信号，断路器机构运行异常及闭锁等。
遥脉：通过RS485接口与抄表器通讯并转发至调度。
3.2.5 35kV线路保护测控装置性能要求
35kV线路保护测控装置CT回路采用不完全星型接线形式，满足两相两继电器不完全星型接线方式要求。
二段定时限电流保护：满足两相式要求；
三相一次重合闸：包含不对应和保护起动两种方式；
合闸后加速保护：作为手合及重合于故障的加速保护，动作时间可整定。
独立的三相操作回路：操作回路应具备防跳跃闭锁、断路器机构异常报警、闭锁及控制回路断线告警功能。且操作回路插件上应有开关位置指示灯。
过负荷报警
低周减载：装置应具备低电压闭锁及滑差闭锁低周减载功能，低周减载动作时应闭锁重合闸。低周减载保护功能投退由硬压板控制，电流闭锁可用控制字退出。
遥测： P、Q、I（Ia、Ic）、F、COSφ、有功、无功电度。
遥控：断路器跳合闸、保护装置信号复归。
遥信：保护装置动作、异常信号，断路器机构运行异常及闭锁等。
遥脉：通过RS485接口与抄表器通讯并转发至调度。
3.2.6 10kV电容器保护测控装置性能要求
10kV电容器保护测控装置CT回路采用全星型接线形式。
二段定时限电流保护：满足三相式要求；
过电压保护；
失压保护：经低电流闭锁的低电压保护；
不平衡电压保护：采用分相差压方式；
遥测： P、Q、I（Ia、Ic）、F、COSφ、有功、无功电度。
遥控：断路器跳合闸、保护装置信号复归。
遥信：保护装置动作、异常信号，断路器机构运行异常及闭锁等。
遥脉：通过RS485接口与抄表器通讯并转发至调度。
3.2.7 10kV站用变保护测控装置性能要求
10kV站用变保护测控装置CT回路采用不完全星型接线形式，满足两相两继电器不完全星型接线方式要求。
二段定时限电流保护：满足两相式要求；
瓦斯保护；
温度告警信号
低压侧零序电流保护
遥测： P、Q、I（Ia、Ic）、F、COSφ、有功、无功电度。
遥控：断路器跳合闸、保护装置信号复归。
遥信：保护装置动作、异常信号，断路器机构运行异常及闭锁等。
遥脉：通过RS485接口与抄表器通讯并转发至调度。
3.3 装置选型及组屏方案
根据配置原则及技术要求，经招标确定某乙110kV变电站设备选用南瑞继保生产的RCS-9600系列保护测控装置，以实现保护、测控一体化综合自动化系统方式变电站。
组屏方案：仅列出保护装置部分，远动屏、电压接口屏、综合测控
第4章短路电流计算
4.1 基准参数选定
因系统接口参数基准为：S B=1000MV A
故选定计算基准参数为：S B=1000MV A，110kV侧U A V1=115kV，35kV侧U A V2=36.75kV，10kV侧U A V3=10.5kV。
4.2 系统等效阻抗图
系统等效阻抗图如图4-1所示，计算详见4.3节。
图4-1 系统等效阻抗图
4.3 短路电流计算
4.3.1 阻抗标幺值计算
系统：
已知线路阻抗：X L=0.4Ω/km ，供电线路：L1=L2=80km,L3=L4=100km
X1 = X2=0.4×80=32Ω；X3= X4=0.4×100=40Ω
则线路阻抗的标幺值：
X1*= X1×S B/ U2A V1=32×1000/1152=2.4
X2*= X2×S B/ U2A V1=32×1000/1152=2.4
X 3*= X 3×S B / U 2A V1=40×1000/1152=3.02
X 4*= X 4×S B / U 2A V1=40×1000/1152=3.02
纺织厂线路上的阻抗为:
X 5=0.4×6=2.4Ω
X 5*= X 5×S B / U 2 A V3=2.4×1000/10.52=21.76
变压器：
已知：
则：U k 高%=（14.2+17.5-10.5）÷2=10.6%
U k 中%=（14.2+10.5-17.5）÷2= 3.6%
U k 低%=（17.5+10.5-14.2）÷2= 6.9%
X T1*= X T1×S B / S T(N)=10.6%×1000÷40= 2.65
X T2*= X T2×S B / S T(N)=-3.6%×1000÷40= 0.9
X T3*= X T3×S B / S T(N)=6.9%×1000÷40= 1.725
发电机S 1 、S 2：
Xs 1*= X G(N1) ×S B / S N =0.13×1000÷400=0.325
Xs 2*= X G(N2) ×S B / S N =0.145×1000÷500=0.29
4.3.2 短路电流有名值计算
以S Ⅰ、S Ⅱ全运行投入，线路L 1-L4全投，QF1合闸时运行为最大运
行方式，以纺织厂短路为例，求其三相短路电流I (3)：
U *= U A V1/ U d =115/115=1
X *
∑3=( X 1*// X 2*+ Xs 2*)//( X 3*// X 4*+ Xs 1*)+ X T1*+ X T3*+ X 5*
=( 2.4// 2.4+ 0.29)//( 3.02// 3.02+ 0.325)+ 2.65+
1.725+21.76=26.97
I (3)*= U */ X *
∑=1/26.97=0.037
纺织厂短路电流基准值为：
I d = S B /(√3×U A V3)= 1000/(√3×10.5)=55.05(KA)
则纺织厂三相短路电流的有名值为：
I (3)= I (3)* ×I d =0.037×55.05=2.04（KA ）
以S Ⅱ停运，线路L 1 、L 2停运，QF1断开运行为最小运行方式，以纺
织厂短路为例，求其两相短路电流I(2)：
X*
∑2
= ( X3*// X4*+ Xs1*)+ X T1*+ X T3*+ X5*
=( 3.02// 3.02+ 0.325)+ 2.65+ 1.725+21.76=27.97
I(2)*=（√3×U*）/（2×X*∑2）=（√3×1）/（2×27.97）=0.03
I d= S B/(√3×U A V3)= 1000/(√3×10.5)=55.05(KA)
I(2)= I(2)*×I d=0.03×55.05=1.7（KA）
第5章继电保护整定计算
5.1 输电线路保护整定
5.1.1 对线路继电保护的要求
当纺织厂发生三相短路时，电源与短路点之间的各相电流将突然增加，其值可能是额定电流或正常工作电流的十几倍。利用这个特点可用一个元件对电流进行测量并和给定电流比较，当测量到的电流大于给定电流时，输出相应的控制信号。这就构成了反应相电流增大而动作的过电流保护，这个给定电流称为电流保护的整定值，即电流保护的动作电流。
当对线路进行保护时，必须要满足以下条件：
一、有选择性
指电力系统故障时，保护装置仅切除故障元件，尽可能地缩小停电范围，保证电力系统中非故障部份继续运行。
A
1QF
3QF 7QF 8QF
k3
6QF 9QF
变电站、继电保护基础知识 培训资料 二零一二二月
第一章变电站基础知识 1. 电力系统概述： 1.1 电力系统定义： 电力系统是电能生产、变换、输送、分配、消费的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的一个统一系统的总称。简言之，电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。 1.2 电力系统的构成 动力系统是由锅炉（反应堆）、汽轮机（水轮机）、发电机等生产电能的设备，变压器、输电线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉、家用电器、照明等各种消耗电能的设备以及测量、保护、控制乃至能量管理系统所组成的统一整体。 煤
1.3电力系统的电压等级 1.3.1 额定电压等级 我国国家标准规定的部分标准电压（额定电压）如下表： T +5% -5% 通常取线路始末电压的算术平均值作为用电设备以及电力网的额定电压。 由于用电设备的允许电压偏移为±5%，而延线路的电压降落一般为10%，这就要求线路始端电压为额定值的105%，以保证末端电压不低于95%。发电机往往接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路的105%。通常，6.3KV 多用于50MW 及以下的发电机；10.5KV
用于25~100MW的发电机；13.8KV用于125MW的汽轮发电机和72.5MW 的水轮发电机；15.75KV用于200MW的汽轮发电机和225MW的水轮发电机；18KV用于300MW的汽轮发电机。 变压器的一次额定电压：升压变压器一般与发电机直接相连，故与发电机相同，见表中有“*”降压变压器相当于用电设备，故与线路相同。 变压器的二次额定电压：考虑到变压器内部的电压降落一般为5%，故比线路高5%~10%。只有漏抗很小的、二次测线路较短和电压特别高的变压器，采用5%。 习惯上把1KV以上的电气设备称为高压设备反之为低压设备。 1.3.2 电压等级的使用范围： 500、330、220KV多半用于大电力系统的主干线；110KV既用于中小电力系统的主干线，也用于大电力系统的二次网络；35、10KV既用于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村网络。大功率电动机用3、6、10KV，小功率电动机用220、380V；照明用220、380V。 1.4电力系统中性点的运行方式 1.4.1 中性点非直接接地系统 小电流接地系统，也称小接地短路电流系统。 供电可靠性高，但对绝缘水平要求高。电压等级较高的系统，绝缘费用在设备总价格中占相当大比重，故多用于60KV级以下的系统。
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
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。
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
变电站继电保护及自动装置 一、对继电保护的基本要求 1、继电保护及自动装置的定义：当电力系统中的电力元 件（如线路、变压器、母线等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，能够向值班员及时发出警告信号、或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终结这些事件发展的设备。 2、继电保护的作用： （1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。 （2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 3、继电保护的基本要求： （1）选择性：保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽可能缩小，以保证系统中无故障部分继续运行。即：保护装置不该动作时就不动作（如发生在下一段线路的故障，本段的保护就不应该动作跳闸）。 （2）快速性：保护装置应尽快将故障设备从系统中切除，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围。 （3）灵敏性：指保护装置在其保护范围内发生故障或不正常
运行时的反应能力。 （4）可靠性：在规定的保护范围内发生应该动作的故障，保护装置应可靠动作，而在任何不应动作的情况下，保护装置不应误动。 二、变电站继电保护装置的分类： 1、根据保护装置的作用，保护可分为：主保护、后备保护、 辅助保护。 （1）主保护：为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除故障的保护。 （2）后备保护：当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护又分为： 远后备保护：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。 近后备保护：当主保护或断路器拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。 （3）辅助保护：为补充主保护与后备保护的性能或当主保护与后备保护退出运行时而起作用的保护。例如：断路器三相不一致保护、充电保护等。 2、根据保护的动作原理不同，保护可分为： （1）反映电流变化的电流保护：如过流保护； （2）反映电压变化的电压保护：如低电压、过电压等； （3）同时反映电流和电压变化的保护： 1）复合电压（低电压、负序电压、零序电压）闭锁的过流保
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。
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
目录工程概况1 第一章35KV变电所继电保护2 1.1继电保护的重要性2 1.2继电保护的基本原理2 1.3继电保护装置的任务2 1.4对继电保护的基本要求3 第二章35KV变电所继电保护设计3 2.1三段式电流保护原理3 2.2线路的保护整定计算4 第三章继电保护装置的选择7 3.1电流互感器的确定7 3.2电压互感器的选定7 3.3中间继电器8 3.4电流继电器8 3.5时间继电器8 3.6信号继电器9 3.7熔断器9 参考文献10 致谢词11
工程概况 目前国家正致力于打造强力的电网建设力度，以实现资源优化配置，使全国的电力供应得到更好的发展。我国是产电地区主要是在西部，而西部并不发达，所以要把电力送到东部地区，使全国经济能更好的发展。为了保证电力的输送更加的可靠，就要求一次系统的坚强、科学与合理，此外对一次系统的操控需要二次系统提出了更高的要求，这就促使了二次系统的技术发展与进步。 变电所二次系统主要是由继电保护和微机监控（远动技术）所形成，发电厂与变电所自动化技术获得了显著的发展与进步。变电所综合自动化技术将继电保护、测量系统、控制系统、调节系统、信号系统和远动系统等多个独立的功能系统配成的综合系统。对于本设计中，主要是针对35KV变电所继电保护的结构、运行的设计。 主变压器型号的选定为HKSSPZ-25000-35/10，额定电流为0.412/38.49KA，所用变压器额定电压为35/0.23KV（50-100KVA）。 本设计采用两台35KV的变压器并联供电方式，总共引出线两组线进入变电室内。通过电流、电压互感器再次取电源给其相应的电气元件回路。 继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性，即通常所说的“四性”这些要求之间，有的相辅相成、有的相互制约，需要对不同的使用条件分别进行协调。 第一章35KV变电所继电保护 继电器是一种反应与传递信息的自动电气元件，是电力系统保护与生产自动化的自动、远动、遥控测和遥讯等自动装置的重要组成部分。 变电所继电保护能够在变电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯保护、超温、控制与测量回路断线等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。 1.1 继电保护的重要性 电力规程规定：任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行。所有运行设备都必须有两套交、直流输入和输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能有另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都有不同的熔断器供电。可见，虽然继电保护不是电力系统的一次设备，但在保证一次设备安全运行方面担负着不可或缺的重要角色。 1.2 继电保护的基本原理 电力系统发生故障时，会引起电流的增加和电压的降低，以及电流、电压间相位角的变化。因此，利用故障时参数与正常运行时的差别，就可以构成各种不同原理和类型的继电保护。 变电所继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时，在整定时间内，有选择的发出跳闸命令或报警信号。 可靠系数为一个经验数据，计算继电器保护动作值时，要将计算结果再乘以可靠系数，
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。
景新公司变电站继电保护知识手册 编写人：唐俊 编写日期：2009年2月5号
目录 1.主变差动保护-----------------------------------（4） 2.主变气体保护-----------------------------------（5） 3.主变过流保护-----------------------------------（6） 4.中性点间隙接地保护------------------------------（6） 5.零序保护--------------------------------------（7） 6.母线差动保护-----------------------------------（9） 7.距离保护-------------------------------------（10） 8.备用电源自投----------------------------------（11） 9.重合闸---------------------------------------（13） 10.母线充电保护-------------------------------（15） 11.故障录波----------------------------------（15） 12.电流闭锁失压保护---------------------------（17） 13.低周减载----------------------------------（17） 14.过电流保护---------------------------------（17） 15.阶段式过电流保护---------------------------（18） 16.复合电压闭锁过电流保护----------------------（18） 17.过电压保护---------------------------------（19） 18.速断过流保护-------------------------------（19） 19.过负荷保护--------------------------------（19） 20.速断保护----------------------------------（19） 21.电流速断保护-------------------------------（20）
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
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
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。
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。
文件编号：RHD-QB-K3941 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 110kV常规变电站继电保护设备安装调试技 术标准版本
110kV常规变电站继电保护设备安装调试技术标准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 摘要：继电保护设备作为变电站的重要组成部分，其安装工艺和调试质量直接影响变电站的安全稳定运行。笔者结合多年的变电站电气二次设备安装和调试经验，对变电站保护设备安装工序和现场调试等进行了简要论述，并对安装和调试过程的技术要点进行了深入探讨，具有较强的现际指导意义。 关键词：110kV变电站；继电保护设备；安装工艺；现场调试 第一部分：继电保护设备安装部分 一、保护设备安装前准备：
1、所有材料、机具、设备全部到位 2、土建已交安，现场具备电气施工条件 3、所有图纸资料审核无误 4、人员到位。人员配备:施工总把关人1名、工作负责人1名、安装人员2－3名、技工4－6名。 二、现场施工 1 等电位接地铜排敷设 1.1 工艺要要点 1.1.1 新建变电站应在主控室、保护室、通信室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处，使用截面不小于100 mm2的裸铜排（缆）敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。 1.1.2 在主控室、保护室柜屏下层的电缆室内，按柜屏布置的方向敷设100 mm2的专用铜排
（缆），将该专用铜排（缆）首末端连接，形成保护室内的等电位接地网。保护室内的等电位接地网必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜排（缆）与厂、站的主接地网在电缆竖井处可靠连接。 1.2 注意事项 等电位接地铜排通过螺栓在电缆沟内与电缆支架连接固定；铜牌在搭接时应保证足够的搭接面积。 2 保护屏柜安装 2.1 安装流程 2.1.1 在靠近安装现场处进行拆箱作业时，已拆包装箱的保护屏应随即运搬到安装地点。 2.1.2 安装组立，检查相邻屏柜的接触情况，应满足技术要求。 2.1.3 屏体的组立应从已测量好尺寸的一侧开始，逐屏进行。调整方法通过测量保护的垂直、水平
变电站继电保护相关问题的探讨沈旭 发表时间：2019-03-15T14:00:42.610Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：沈旭彭红梅张明星洪瑞[导读] 摘要：随着计算机和人工智能技术的发展，继电保护必将向综合自动化技术方向发展。 国网安徽省电力公司六安供电公司安徽省六安市 237006 摘要：随着计算机和人工智能技术的发展，继电保护必将向综合自动化技术方向发展。本文笔者通过自身实践，结合变电站继电保护进行了探讨。 关键词：变电站；继电保护；相关问题引言：继电保护技术和继电保护装置是电力系统继电保护的两个主要内容。简单地说，继电保护技术包括电力系统的故障分析、继电保护的设计与运行及维护等各种应用技术；继电保护装置就是在电力系统变电站继电保护的运行过程中所需要的各种装置，包括母线、输电器、补偿电容器、电动机等。 1、10kV线路保护TA饱和问题 1.1TA饱和对保护的影响 10kV线路出口处短路电流一般都较小，特别是农网中的变电所，它们往往远离电源，系统阻抗较大。对于同一线路，出口处短路电流大小会随着系统规模及运行方式不同而不同。随着系统规模的不断扩大，10kV系统短路电流会随之变大，可以达到TA一次额定电流的几百倍，系统中原有一些能正常运行、变比小的TA就可能饱和；另一方面，短路故障是一个暂态过程，短路电流中含大量非周期分量，又进一步加速TA饱和。在10kV线路短路时，由于TA饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，使保护装置拒动，故障要由母联断路器或主变后备保护来切除，不但延长了故障时间，使故障范围扩大，影响供电可靠性，而且严重威胁运行设备的安全。 1.2避免TA饱和的方法 避免TA饱和主要从两个方面人手，一是在选择TA时，变比不能选得太小，要考虑线路短路时TA饱和问题，一般10kV线路保护TA变比最好大于300／5。另一方面要尽量减少TA二次负载阻抗，尽量避免保护和计量共用TA，缩短TA二次电缆长度及加大二次电缆截面；对于综合自动化变电所，10kV线路尽可能选用保护测控合一的产品，并在控制屏上就地安装，这样能有效减小二次回路阻抗，防止TA饱和。 2、10kV线路保护线路中励磁涌流问题 2.1线路中励磁涌流对继电保护装置的影响 励磁涌流是变压器所特有的，是由于空投变压器时，变压器铁心中的磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁心饱和，励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6-8倍，并且跟变压器的容量大小有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定时间系数衰减，衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关，容量越大，时间常数越大，涌流存在时间越长。 2.2防止涌流引起误动的方法 励磁涌流有一明显的特征，就是它含有大量的二次谐波，在主变主保护中就利用这个特性，来防止励磁涌流引起保护误动作，但如果用在10kV线路保护，必须对保护装置进行改造，会大大增加装置的复杂性，因此实用性很差。励磁涌流的另一特征就是它的大小随时间增加而衰减。一开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零，流过保护装置的电流为线路负荷电流，利用涌流这个特点，在电流速断保护加入一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置(或只作简单改造)，虽然会增加故障时间，但对于像10kV这些对系统稳定运行影响较小的地方还是适用。为了保证可靠的躲过励磁涌流，保护装置中加速回路同样要加入延时。实践摸索，在10kV线路电流速断保护及加速回路中加入了0.15～0l2s的时限，就近几年运行来看，运行安全，并能很好的避免由于线路中励磁涌流造成保护装置误动作。 3、所用变保护 3.1所用变保护存在的问题 所用变是比较特殊的设备，容量较小但对可靠性要求非常高，而且安装位置也很特殊，一般就接在10kV母线上，其高压侧短路电流等于系统短路电流，可达十几kA，低压侧出13短路电流也较大。人们一直对所用变保护的可靠性重视不足，这将对所用变直至整个10kV系统的安全运行造成很大的威胁。 传统的所用变保护使用熔断器保护，其安全可靠性还是比较高，但随着系统短路容量的增大以及综合自动化的要求，这种方式已逐渐满足不了要求。现在新建或改造的变电所，特别是综合自动化所，大多配置所用变开关柜，保护配置也跟10kV线路相似，而人们往往忽视了保护用的-rA饱和问题。由于所用变容量小，一次额定电流很小，同时因为保护计量共用TA，为确保计量的准确性，设计时-rA变比会选得很小，有的地方甚至选择10／5。这样一来，当所用变故障时，rA将严重饱和，感应N-次回路电流几乎为零，使所用变保护装置拒动。如果是高压侧故障，短路电流足以使母联保护或主变后备保护动作并断开故障，如果是低压侧故障，短路电流可能达不到母联保护或主变后备保护的启动值，使得故障无法及时切除，最终烧毁所用变，严重影响变电所的安全运行。 3.2解决办法 解决所用变保护拒动问题，应从合理配置保护人手，其-rA的选择要考虑所用变故障时饱和问题，同时，计量用的-rA一定要跟保护用的-rA分开，保护用的TA装在高压侧，以保证对所用变的保护，计量用-rA装在所用变的低压侧，以提高计量精度。在定值整定方面，电流速断保护可按所用变低压出口短路进行整定，过负荷保护按所用变容量整定。 4、变后备保护 主变10kV侧仅装10kV复合电压过流保护不能满足速动性要求。在保护整定中，三卷主变10kV侧过流的时间一般整定为2.s或3.双卷主变10kV不设过流保护，而110kV侧过流时间达2.s或2.s。现系统的容量越来越大，10kV侧短路电流也越来越大。随着10kV短线路不断增加，10kV线路离变电所近区故障机率也越来越大，由于开关拒动或保护拒动短路电流较长时间冲击变压器，对变压器构成极大威胁。 因此在主变10kV侧增设一套限时电流速断保护，作为10kV母线的后备。该保护动作于主变10kV侧开关。对于一台主变带二段10kV母线也可第一时限跳母联，第二时限跳10kV侧开关。这样不仅起到了对10kV母线及馈线电流速断的后备作用，也减少了对变压器的冲击。 5、继电保护设计的原则