变电站二次继电保护设计论文

关于变电站继电保护二次系统接地技术方案的研究作者：高毅琪任帅来源：《城市建设理论研究》2013年第34期摘要：现阶段，伴随着人们日益增长的物质文化水平，电力作为一种便捷能源在人们的生活中的使用逐渐广泛，因此，电力系统的安全维护也是至关重要的。

在电力系统的领域中，一些新的技术以及设备的引入，变电站的自动化的不断普及，使得各级变电站的负荷能力与当下的电力需求接轨，本文主要对变电站继电保护与二次系统接地技术方案的研究进行了简要的分析探讨。

关键词：变电站；继电保护二次系统；接地技术；方案分析中图分类号：TM411+.4文献标识码： A变电站继电保护二次系统接地技术包括防雷接地、工作接地和安全接地的完全融合，三者共同发挥作用，才能做到继电保护的全面实施。

随着社会的不断发展，使整个地球的磁场发生紊乱，使得变电站中继电保护的二次系统的接地技术中的电子和微电子设备常常受到干扰，而产生失误，很有可能导致重大事故。

因此在继电保护二次系统接地技术中不仅仅要考虑防雷、工作、安全三个方面，还要考虑来自各方面电子设备的磁干扰，以免出现不必要的失误，提高继电保护二次系统抗干扰的能力。

一、继电保护的重要性整个电力系统的安全维护当中应该以“防范”为主的观念，一旦发生重大事故，已是为时已晚，要注重安全措施的维护。

1. 继电保护的用途当整个电网系统出现故障设备，危及安全运行的时候，例如三相短路、两相短路、单相接地等故障时继电保护就及时跳闸使被保护设备快速脱离电网，以免发生更严重的事故；在电网的运行过程中，如果出现不正常的现象或是设备出现故障，继电保护也会发出警告，以至于能够及早的维护，尽快使系统恢复正常的运转，使变电站的各个工作能够正常进行；继电保护对于电力系统的自动化和远动化及工业生产的自动控制方面的形成也是必不可少的技术。

2. 继电保护的原理继电保护是运用什么样的原理来实现对于电网的保护，我们从几方面来进行分析。

一方面是因为电路发生故障时，基本上会有电流突增、电压突降以及电流与电压之间的相位角发生变化的现象，继电保护系统抓住了这一特点；另一方面是利用正常与故障，保护内部与外部的各种物理量的差别来实现对于电网的保护，对于电流过大或过低，电压过低、过高或频率降低，电流与电压相位角的非正常，电压与电流比值的非正常，温度升高等，凡是发生非正常的信号都会使继电产生保护动作，非正常的现象越严重跳闸的速度就越快，及时的防止了事故的发生。

设计课题：220KV变电站电气部分设计随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。

设计是否合理, 不仅直接影响基建建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。

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，再进行电气总平面的布置及配电装置的设计，变压器的选择，然后进行短路计算，导体电气设备的选择，继电保护的设计和配备，最后进行防雷接地以及保护设计。

关键字：变电站；短路计算；设备选择；继电保护；防雷接地；ABSTRACTWith the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, the design of the power supply system is more and more comprehensive, system, plant power consumption growing rapidly, the power quality, technical and economic conditions, the power supply reliability index also is increasing day by day, therefore also has a bigger, better for power supply design requirements. Design is reasonable, not only directly affect the capital construction investment, operation cost and the consumption of non-ferrous metal, also reflected in the power supply reliability and safety production, and it is closely related to the enterprise's economic benefits, equipment safety.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data ,based on it, design the main wiring and then the design of the electrical general layout of the arrangement and distribution equipment and choose the main transformer, then the short circuit calculation ,the choice of conductor electrical equipment, the design of relay protection and are equippedwith,at last, Lightning protection grounding and protection design .Key Words: Substation； Short Circuit Calculation； Equipment Selection； Relay protection； Lightning protection grounding；.IZ .A —刖日 ......1电气主接线的设计.・・・. 1. 1主接线概述 ........ 1.2主接线设计原则.・・・・ 1. 3主接线选择 ........2电气总平面布置及配电装置的选择 4 220KV 变电站电气部分短路计算・. 1.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算..................................... 19 1.2 10KV 侧短路计算 .................................................. 90 1.3 3 220KV 侧短路计算 ............................................... 103 4.4 110KV 侧短路计算 ................................................. 114 5导体和电气设备的选择 .............................................. 136 5.1断路器和隔离开关的选择 ........................................... 137 5. 1. 1 220KV 出线、主变侧 ............................................ 27 5. 1.2 主变 110KV 侧 .................................................. 31 5.1.3 10KV 限流电抗器、断路器隔离开关的选择 .......................... 204 5. 2电流互感器的选择 ................................................. 39 5. 2. 1 220KV 侧电流互感器的选择 ..................................... 260 5. 2.2 110KV 侧的电流互感器的选择 .................................... 281 5. 2. 3 10KV 侧电流互感器的选择 ...................................... 292 5. 3电压互感器的选择 ................................................ 313 5. 3. 1 220KV 侧母线电压互感器的选择 ................................. 325 5. 3. 2 110KV 母线设备PT 的选择 (325)目录.8 10 102. 1概述 .................. 2. 1. 1配电装置特点 ....... 2. 1.2配电装置类型及应用..3. 2配电装置的确定 ........4. 3电气总平面布置 ........5. 3. 1电气总平面布置的要求6. 3. 2电气总平面布置 ..... 3主变压器的选择73. 1. 1 3. 1.2 3. 1.3 主变压器台数的选择 ..... 主变压器容量的选择 ..... 主变压器型式的选择 .....绕组数量和连接形式的选择 7. 2主变压器选择结果 .....错误!未定义书签。

变电站二次回路及继电保护调试技术发布时间：2021-12-21T03:28:42.004Z 来源：《中国科技人才》2021年第26期作者：彭凯[导读] 随着社会的飞速发展，各行各业对电力需求量急剧增长，对电力系统稳定运行提出了更高的要求。

变电站作为电力系统最主要的组成部分，其能否稳定运行成为衡量电力系统稳定的重要因素。

变电站二次回路以及继电保护调试技术作为保障电力系统的主要技术，近几年跟随国家科技的大力发展，取得了很大的进步。

变电站二次调试技术值得深入探讨与研究。

深圳市楚电建设工程设计咨询有限公司摘要：随着社会的飞速发展，各行各业对电力需求量急剧增长，对电力系统稳定运行提出了更高的要求。

变电站作为电力系统最主要的组成部分，其能否稳定运行成为衡量电力系统稳定的重要因素。

变电站二次回路以及继电保护调试技术作为保障电力系统的主要技术，近几年跟随国家科技的大力发展，取得了很大的进步。

变电站二次调试技术值得深入探讨与研究。

关键词：变电站；二次回路；继电保护；分系统调试；系统调试变电站是电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。

变电站按照变压器的使用功能划分，可以分为升压变电站和降压变电站。

无论是发电厂升高发电机出口电压送入系统的升压站，还是在电网各个潮流节点的枢纽降压变电站，其一次电压等级不同，主接线形式多样，二次回路复杂，继电保护也配置各不相同，但是二次回路及继电保护调试技术项目类似。

二次回路及继电保护调试技术可以分为四个阶段：调试的准备阶段、继电保护及自动装置的单体调试、分系统调试、系统调试阶段。

一、变电站的二次系统概述变电站电气二次系统极具复杂性，其中涉及到变电站内各种电气设备的测量、计量、控制、保护工作，总的来说，变电站电气二次系统主要可以分为以下几个部分，如下图为某10kV开关保护控制二次回路示意图所示：二、二次回路及继电保护调试技术（一）调试的准备阶段二次回路调试工作前，需要调试人员具备专业的知识，能做好调试前各项准备工作。

继电保护双重化二次回路设计原则分析摘要：在继电保护双重化二次回路设计中，二次回路相互独立是继电保护装置双重化配置的基本原则，在提高继电保护装置可靠性水平、预防二次回路中双套继电保护装置据动等方面具有非常确切的价值。

但在具体工程设计中，具体到电流、电压回路，保护出口跳闸回路的电缆连接位置等部分，设计人员常常会忽略二次接线相互独立这一基本原则，导致继电保护装置无法相互独立，存在较大的故障隐患。

本文即基于对双重化二次回路设计原则的分析，对继电保护双重化二次回路设计中易忽视的问题进行分析与探讨，望引起重视。

关键词：继电保护；二次回路；双重化；设计原则近来有研究中指出，通过对电力系统二次回路进行继电保护双重化配置的方式，一方面能够防止因单一继电保护装置据动动作所导致的电力系统运行事故，另一方面也能够有效减少因继电保护装置异常、检修等原因所导致的一次设备停运问题，在提高电网运行安全性水平方面发挥着非常确切的作用。

但需要注意的一点是，在实际运行中，为了能够使继电保护装置的双重配置功能得到最大限度的发挥，除需要优选安全可靠的机电保护装置以外，还必须严格遵循继电保护双重化二次回路设计相关原则，以提高双重化保护的作用效果。

1 双重化二次回路设计原则分析第一，每套接线独立且功能完整继电保护装置能够处理线路运行中可能出现的各种故障于问题。

线路影响范围内任意两套继电保护装置相互之间电气状态应当完全独立。

同时，基于对线路运行安全性以及检修作业需要的考虑，在其中一套继电保护装置故障或退出时，另一套继电保护装置运行动作应不受影响。

第二，每套继电保护装置所对应交流电压以及交流电流应当分别来自于电压互感器以及电流互感器绕组，相互之间应当保证独立关系，且保护范围应当完全交叉与重叠，避免线路影响范围内出现继电保护失效的“死区”。

第三，为更好与继电保护装置双重化配置要求相适应，应当优先选用具备双跳闸线圈机构装置的断路器。

同时，断路器与继电保护装置相配合的回路（例如断路器以及隔离开关所对应的辅助接点）在设计上均应当相互独立，遵循双重化要求配置。

1 绪论变电站继电保护的进展变电站是电力系统的重要组成部份，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分派电能的作用。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（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肯定，是变电站电气部份投资大小的决定性因素。

继电保护进展现状，电力系统的飞速进展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、运算机技术与通信技术的飞速进展又为继电保护技术的进展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时刻里完成了进展的4个历史阶段。

随着电力系统的高速进展和运算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步进展的趋势。

国内外继电保护技术进展的趋势为：运算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。

继电保护的未来进展，继电保护技术未来趋势是向运算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化进展。

微机保护技术的进展趋势：①高速数据处置芯片的应用②微机保护的网络化③保护、控制、测量、信号、数据通信一体化④继电保护的智能化。

继电保护装置的大体要求1继电保护及自动装置属于二次部份，它对电力系统的安全稳固运行起着相当重要的作用。

对继电保护装置的大体要求有四点：即选择性、灵敏性、速动性和靠得住性。

继电保护整定继电保护整定的大体任务就是要对各类继电保护给出整定值，而对电力系统中的全数继电保护来讲，则需要编出一个整定方案。

整定方案通常可按电力系统的电压品级或设备来编制，而且还可按继电保护的功能划分小方案别离进行。

例如：35kV变电站继电保护可分为：相间短路的电压、电流保护，单相接地零序电流保护，短线路纵联差动保护等。

整定计算一般包括动作值的整定、灵敏度的校验和动作时限的整定三部份。

而且分为：①无时限电流速断保护的整定。

②动作时限的整定。

③带时限电流速断保护的整定。

本文的主要工作在本次毕业设计中,我主要做了关于35kV变电站的继电保护, 充分利用自己所学的知识，严格依照任务书的要求，围绕所要设计的主接线图的靠得住性，灵活性，经济性进行研究，包括：负荷计算、主接线的选择、短路电流计算、主变压器继电保护的配置和线路继电保护的计算与校验的研究等等。

国家电网公司220kV变电站典型设计总论8.3.5 电气二次部分（1）计算机监控1）变电站监控采用目前成熟先进的具有远方控制功能的计算机监控系统，实现无人值班。

2）变电站采用具有远方控制功能的计算机监控系统，不设置远动专用设备，并简化计算机监控系统后台部分。

3）监控范围及操作控制方式监测范围：断路器、隔离开关、接地刀闸、变压器、电容器、站用电、直流电源、交流不停电电源、通信设备及其辅助设备、保护信号、各种装置状态信号、电气量和非电气量信号。

控制范围：断路器、电动隔离开关、电动接地开关、主变中性点隔离开关、主变有载调压开关等。

操作控制方式：操作控制功能按远方调度中心、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则设计。

4）与集控中心及调度通信计算机监控系统在确保信息安全的情况下同时与调度和集控中心实现网络通信。

远动数据传输设备冗余配置，计算机监控主站与远动数据传输设备信息资源共享，不重复采集。

5）全站仅设置一套GPS接收系统。

6）与继电保护通信继电保护信号如保护跳闸、重合闸动作、保护装置异常等信号送调度或集控中心。

原则上采用两种方式实现监控系统与继电保护的信息交换：方式1：保护的跳闸信号以及重要的告警信号采用硬接点方式接入I/O测控装置。

方式2：通过通信接口实现监控系统与保护装置之间的信息交换。

对监控系统所需保护信息量要进行优化筛减。

继电保护人员所关心的详细保护信息可通过保护故障信息子站上传至相关调度端。

故障录波数据均不上传监控。

保护及故障信息处理子站系统应与站内监控系统统筹考虑，共享保护信息。

7）防误操作闭锁功能由计算机监控系统实现，原则上不设置独立的微机防误操作闭锁装置。

8）系统网络结构计算机监控系统采用分布式网络结构，有如下两种较典型的方案，计算机监控系统采用双以太网方案时，参见图8-1。

具体在工程实施中，可根据招标结果和实际情况确定。

图8-1 220kV变电站计算机监控系统示意图（双以太网方案）计算机监控系统采用单以太网方案时，参见图8-2。

110kV中堡变电所继电保护设计电气工程及其自动化 *** 指导教师：***教授***讲师摘要电力系统在运行过程常常会发生一些故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和异常现象（过负荷、过电压、低电压等），这些故障和异常现象会产生较大的短路电流对电气设备造成损坏，或者造成一定范围的停电，此时就须要断路器能迅速、有选择性地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(如母线，变压器)的损坏程度，做到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，保证电力系统的稳定运行。

本文主要对110kV变电站进行继电保护设计。

首先对原始资料进行分析确定主接线方案，然后进行短路计算，再通过短路电流选择电气设备，最后确定母线、主变、线路的继电保护方案，并进行整定计算。

关键词：电气主接线，继电保护，整定计算，无功补偿AbstractPower systems often occur some failures (three-phase short-circuit, two-phase short-circuit, single-phase ground) and anomalies during operation (overload, over-voltage, low voltage, etc.), these failures and anomalies will have a greater short-circuit current damage to electrical equipment, or cause a range of power, this time on the circuit breaker must be able to quickly issue a trip command selective removal of the fault or alarm, thus reducing the scope and power failures caused by electrical equipment (such as bus , transformers) of the extent of damage, so the reliability of the grid for protection made, selectivity, sensitivity, speed and mobility requirements to ensure the stable operation of the power system. This paper focuses on 110kV substation relay protection design. First, the raw data were analyzed to determine the main wiring scheme, and then short-circuit calculations, then select electrical equipment through the short-circuit current to finalize the bus, the main transformer, circuit protection solutions, and setting calculation.KEY WORDS:Main electrical wiring；Protection；Setting Calculation；Reactive power compensation一、前言随着电力系统的不断发展，考虑到电力系统的正常运行对国民经济的重要作用，对继电保护提出了更高的要求，而电子技术、计算机技术与通信技术的不断发展同样对继电保护技术的发展提供了技术基础。

变电站的二次回路及继电保护调试分析摘要：继电保护二次回路是变电站的一个重要组成，主要由继电保护装置和相关的二次回路构成的一个统一的整体，它对整个电力系统的运行状态起着决定性的作用。

继电保护中二次回路常常会因调试不当或安装错误引起故障，一旦发生故障就会使继电保护装置的使用性能大大降低，对电力系统的正常运行造成极大影响。

本文就变电站继电保护二次回路的调试工作进行分析。

关键词：变电站；继电保护；二次回路；调试1变电站的二次回路调试1.1准备工作首先，在对变电站二次回路进行调试前必须要详细了解其系统设备，熟练掌握综合自动化装置的安装方法，如何控制其保护屏、直流屏、电度表屏等；熟练掌握一次主接线；认真检查其运行状态、各系统间的位置是否正确。

其次，检查二次设备的外部情况，查看其接线是否完整，内部元件是否完好，外部有无损坏。

查看各屏之间的电源连接是否符合要求，设置好装置的地址，这样就可以明确判断整个装置的反应情况。

最后，在确保调试设备的通讯线正常连接的情况下，查看系统装置中的数据信息。

1.2电缆连接调试电缆的连接调试主要包括以下几个方面：①对开关控制回路的调试，包括对控制回路、断路器等位置的指示灯的检查，如果发现指示灯全亮或全熄，需要立即将直流电源关闭，认真寻找发生问题的原因。

②用常规的安装调试方式对信号控制回路进行调试，以智能终端箱为中心，终端箱中刀闸、开关、主变本体等控制信号正确性，为后期的联合调试提供便利。

③对于电缆其他信号回路的调试，包括事故跳闸信号、运行状态信号、事故预告信号等。

1.3开关量调试检查后台机刀闸、断路器的状态是否正确，如果与实际情况不吻合需要及时查看刀闸和断路器的触点连接情况，连接不正确时在合适的调度端对电缆中的接线进行更正。

1.4主变压器本体信号的检查主变压器测温电阻通常应有三根出线，以提高测温的精度，其中两根为补偿从主变压器到主控室电缆本身的电阻而共同接测温电阻另一端用，另一根接测温电阻一端。

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 designABSTRACTThe 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目录摘要 (3)ABSTRACT (4)第1章引言 (7)1.1 国内外现状和发展趋势 (7)1.2原始资料简要分析 (9)第2章电气主接线的设计 (10)2.1 电气主接线设计概述 (10)2.2 主接线的基本接线形式及其特点 (12)2.3 电气主接线的确定 (14)第3章主变压器的选择 (18)3.1 主变压器台数和容量的确定 (18)3.2 主变压器型式的选择 (20)3.3主变压器的选择结果 (21)第4章短路电流计算 (22)4.1 电路各元件参数标幺值的计算 (22)4.2 三相短路电流计算 (23)4.3 两相短路电流计算 (28)第5章导体和电气设备的选择 (30)5.1 断路器和隔离开关的选择 (31)5.2 电流互感器的选择 (41)5.3 电压互感器的选择 (48)5.4导体的选择与校验 (49)5.5互感器在主接线中的配置 (56)第6章高压配电系统及配电装置设计 (58)6.1 配电装置的要求 (58)6.2 配电装置的分类 (59)6.3 配电装置的应用 (59)6.4 配电装置的设计要求及步骤 (59)6.5 屋内配电装置的布置原则 (61)6.6 本设计中配电装置的确定 (62)第7章所用电的设计 (58)7.1 所用电源数量及容量 (64)7.2 所用电源引接方式 (65)第8章防雷和接地设计 (67)8.1 防雷设计 (67)8.2 接地设计 (73)第9章保护配置 (75)9.1 变压器的保护配置 (75)9.2 母线的保护配置 (76)第10章总结 (77)参考文献 (78)附录Ⅰ：外文文献原文 (79)第1章引言1.1 国内外现状和发展趋势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。

220KV变电站继电保护设计继电保护设计是电力系统中至关重要的一环。

本文旨在解释220KV变电站继电保护设计的背景和目的，并介绍文章的结构和主要内容。

随着电力系统的发展和进步，变电站的重要性不断凸显。

变电站作为电力输配系统中的关键节点，负责变电、配电、保护等重要工作。

继电保护设计在变电站中具有至关重要的作用，它能够及时检测和保护电力设备，确保系统的安全稳定运行。

本文的目的是对220KV变电站的继电保护设计进行详细探讨和分析。

通过深入了解继电保护设计的原理和方法，可以有效提高变电站的安全性和可靠性，保障电力系统的正常运行。

本文分为以下几个部分：引言：介绍文章的背景、目的和结构。

220KV变电站概述：对220KV变电站的基本情况和功能进行概述。

继电保护设计原理：详细阐述继电保护设计的理论基础和工作原理。

继电保护设计方案：介绍具体的继电保护设计方案，包括设备选型、参数配置等。

实施与运维：对继电保护设计的实施和运维进行讨论，包括测试、校准和故障排除等。

结论：对本文进行总结，并提出对继电保护设计的展望。

本文将重点涵盖以下内容：继电保护设计的基本概念和背景。

继电保护设计的原理和方法。

220KV变电站的特点和要求。

继电保护设计方案的具体要求和步骤。

继电保护设备的选型和配置。

继电保护设计的实施和运维要点。

通过深入研究和理解以上内容，可以对220KV变电站的继电保护设计有更全面的认识，并为实际工程应用提供参考和指导。

以上是关于《220KV变电站继电保护设计》文档的简要介绍和大纲。

继电保护设计对于220KV变电站的正常运行是至关重要的。

继电保护系统是变电站中的重要组成部分，它主要负责监测和保护变电站设备和电力系统，以避免故障引发事故和损坏。

以下是继电保护设计的重要性：设备保护：继电保护系统能够监测电力设备的工作状态，及时发现异常情况并采取措施。

它可以监测电流、电压、频率等参数，一旦发现异常，会立即采取相应的保护行动，如断开故障电路、切除受故障影响的设备，保护其他设备的安全运行。