继电保护课程设计

目 录

摘 要 .................................................................................................................................. 1

Abstract .............................................................................................................................. 1

第一章 引言 ....................................................................................................................... 2

第二章 课程设计内容及过程 .............................................................................................. 4

1概述 .......................................................................................................................... 4

2 变电所继电保护和自动装置规划 ............................................................................. 5

3 短路电流计算 ........................................................................................................... 8

4 主变继电保护整定计算及继电器选择 .................................................................... 14

第三章 总结 ..................................................................................................................... 19

参考文献 ........................................................................................................................... 20

第1页 摘 要

摘 要：随着科学技术的飞速发展，继电保护器在35kV变电站中的应用也越来越广泛，它不仅保护着设备本身的安全，而且还保障了生产的正常进行，因此，做好继电保护的整定对于保障设备安全和生产的正常进行是十分重要的。本设计以35KV降压变电所为主要设计，主变容量为6300KVA，电压等级为35/10KV。分析变电站的原始资料确定变电所主接线路，完成对主变继电保护整定计算，以及过电流保护，过负荷保护，冷却风扇自启动的计算与设计。同时实际工作中还存在继电保护误整定的情况。

关键词：变电所；主接线路；继电保护；整定计算

Abstract

Abstract: With the rapid development of science and technology, pro-

protection devices in the 35kV substation are increasingly being used not

only protect the safety of the device itself, but also protect the normal

production,therefore, do relay protection setting the safety and ce-

curity equipment for the normal production is very important.The step -

down substation main access routes to complete the main transformer relay

setting calculations, as well as over-current protection, overload pro

tection, cooling fan from the start of the calculation and design.At the

same time there is actual work setting relay error situation.

Key words: Substation；Main access routes；Relay；Setting calculation 第2页 第一章 引言

1.1 二次系统的基本概念

变电站的电气设备分为一次设备和二次设备。一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送、分配电能的电气设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。二次设备是对一次设备进行测量、监测、控制、调节和保护的电气设备，包括测量仪表、控制及信号器具、继电保护和自动装置等，并通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。一次设备及其相互连接的回路称为一次回路（又称主回路或主系统或主电路），二次设备及其相互连接的回路称为二次回路（又称二次系统）。

1.2 二次系统设计的作用和地位

电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。`

由于电能在工业及国民经济的重要性，电能的输送和分配是电能应用于这些领域不可缺少的组成部分，所以输送和分配电能是十分重要的一环。变电站使电厂或上级电站经过调整后的电能书送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。 第3页 变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。这就要求变电所的一次部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济服务。

变电站内的高压配电室、变压器室、低压配电室等都装设有各种保护装置，这些保护装置是根据下级负荷地短路、最大负荷等情况来整定配置的，因此，在发生类似故障时可根据具体情况由系统自动做出判断进行跳闸保护，并且，现在的跳闸保护整定时间已经很短，在故障解除后，系统内的自动重合闸装置会迅速合闸恢复供电。这样不仅保护了各负荷设备的安全利于延长使用寿命，降低设备投资，而且提高了供电的可靠性，这对于提高工农业生产效率是十分有效的。可见，变电站的设计是工业效率提高及国民经济发展的必然条件。

本设计主要是针对变电站一次系统接线进行二次部分设计，实现变电站安全可靠地正常运行，为各类生产、生活稳定地供电。二次系统是电力系统安全生产、经济运行、可靠供电的重要保障，它是变电站中不可缺少的重要组成部分，它是实现人与一次系统的联系监视、控制，使一次系统能安全经济地运行。

因此，对变电站进行二次部分设计，实现变电站安全可靠运行显得非常必要。

本次设计选择的变压器为16300/35SJL三相油浸自冷式铝线变压器，其参数为：

额定容量：6300kVA 空载损耗：8.2kW

高压：35kV 短路损耗：52kW

低压：10.5kV 短路电压：7.5%

空载电流：1.0% 连接组号：Yd11

第4页 第二章 课程设计内容及过程

1概述

1.1设计规模：

本设计为35KV降压变电所。主变容量为6300KVA，电压等级为35/10KV。

1.2设计原始资料：

1.2.1 35KV供电系统图,如图1所示。

1.2.2系统参数：电源I短路容量：maxSIDS= 200MVA；电源Ⅱ短路容量：maxDS=250MVA；供电线路：L1= L2=15km，L3= L4=10km，线路阻抗：XL=0.4Ω/km。

图1 35KV系统原理接线图

1.2.5 B1、B2主变容量、型号为6300kVA之SF1-6300/35型双卷变压器，Y-Δ/11之常规接线方式，具有带负荷调压分接头，可进行有载调压。其中Uk%=7.5。

1.2.6运行方式：以SI、SⅡ全投入运行，线路L1~L4全投。DL1合闸运行为最大运行方式；以SⅡ停运，线路L3、L4停运，DL1断开运行为最小运行方式。

1.2.7已知变电所10KV出线保护最长动作时间为1.5s。 第5页

2 变电所继电保护和自动装置规划

2.1系统分析及继电保护要求：

本设计35/10KV系统为双电源35KV单母线分段接线，10KV侧单母线分段接线，所接负荷多为化工型，属一二类负荷居多。

2.1.1为保证安全供电和电能质量，继电保护应满足四项基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

2.2本系统故障分析：

2.2.1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。

2.2.2电力变压器的故障，分为外部故障和内部故障两类。

•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。

•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。

2.2.3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。

2.310kv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：

2.3.1单回出线保护：适用于织布厂和胶木厂出线。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。

2.3.2双回路出线保护：适用于印染厂、配电所和炼铁厂出线。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。