毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）题目：220kV变电所继电保护设计
基本内容：为满足宿州地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座220kV变电所，变电所与系统连接情况如小图所示。
1、建设规模：本所安装2台120MVA主变压器，先期安装1台。电压等级 220/110/10kV，各电压侧出线回路数220kV 本期4回最终4回，110kV 本期5回最终6回，10kV 本期12回最终16回。
2、各侧负荷情况：110kV侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为60MVA；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6。 10kV总负荷为30MVA，Ⅰ、Ⅱ类负荷用户占70%；最大一回出线负荷为5 MVA，最小负荷与最大负荷之比为0.65。
3、各侧功率因数.cosφ与最大负荷利用小时数分别为 Tmax 220kV侧：.cosφ=0.9，Tmax=4800小时/年；110kV侧：cosφ=0.85，Tmax=4200小时/年；
10kV侧：cosφ=0.8，Tmax=4500小时/年。
4、系统阻抗：220kV侧电源近似为无限大电源系统，以100MVA 为基准容量，归算至本所220kV母线阻抗为0.021；110kV侧电源容量为800MVA，以100MVA为基准容量，归算至本所110kV母线阻抗为0.12。
5、调压要求：经规划计算认为本所220kV侧母线电压波动较大，宜采用带负荷调压变压器，10kV留2回出线为本所无功补偿用。
6、气象条件：该地区最热月平均气温为28℃，年平均气温16℃，绝对最高气温40℃，土壤最热月平均气温18℃，风速为25M/s，微风风速小于5M/s。该变电所所址位于平原地带，交通方便，无特殊环境污染。环境参数：海拔<1000米，地震级<5级，雷暴20日/年。
7、变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下：线路AB、BC的最大负荷电流分别为230A、150 A；负荷自启动系数 Kq =1.5，各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的Δt=0.5s，线路的电抗为0.4Ω/ km。
8、110kV线路装有瞬时动作的主保护，其后备保护动作时间按１秒考虑；10kV出线装有瞬时动作的主保护，其后备保护动作时间按0.5秒考虑。
毕业设计的要求：
１、拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；并进行主接线方案设计论证。技术经济比较；确定最佳方案；选择各侧接线方式；
２、计算短路电流：选择计算短路点，计算各点短路电流并列出短路电流计算结果表。
３、选择10kV出线电流互感器；选择10kV主母线电压互感器。
4、保护配置图、主变压器保护原理图、110kV线路继电保护原理
图的设计。
5、继电保护方式的选择与整定。
指导教师：
年月日
指导教师评语
从设计（论文）的选题、内容、论点、论据、结论、实验数据的可靠性、方法的运用、工作量、图件的质量、创新性、科学态度、环境保护、外文资料和计算机应用等方面予以评述：
指导教师姓名：指导教师职称：
评阅时间年月日
年级专业：电气工程及其自动化学生姓名：刘建奎
指导日期指导内容指导教师姓名
摘要
本次设计以220kV变电所为主要设计对象。该变电所设有2
台主变压器，站内主接线分为220kV和110kV两个电压等级。两个电压等级均采用双母线接线的接线方式。
本次设计中进行了主变压器的选择、电气主接线图方案的论证、短路电流计算、主要电气设备选择（包括电流互感器、电压互感器等），主变压器和线路的保护配臵、整定计算，同时介绍了继电保护等相关方面的知识。
本设计主要是220kV变电所继电保护部分的设计，从主变压器的选择、各电压等级侧接线方式的选择到短路电流的计算、主变压器保护的整定计算以及设备选型均作了详细的叙述计算。
关键词变电所，主接线，短路电流，继电保护
目录
摘要......................................................................................................................................... V 1. 绪论 (1)
1.1本课题的意义 (1)
1.2 国内外研究现状 (2)
1.3本文的主要工作 (3)
2. 变电所位置与变压器的选择 (5)
2.1 变电所位置和型式的选择 (5)
2.1.1 变电所位置的选择原则 (5)
2.2 主变压器的选择 (6)
2.2.1 主变压器容量和台数的确定 (6)
2.2.2调压方式与范围的选择 (8)
2.3本章小结 (10)
3.电气主接线的选择 (11)
3.1 主接线设计的要求及原则 (11)
3.1.1 变电所主接线设计的基本要求 (11)
3.1.2 变电所主接线设计原则 (12)
3.2 变电所的主接线设计 (13)
3.2.1 220kV侧主接线方案选取 (13)
3.2.2 110kV侧主接线方案选取 (15)
3.2.3 10kV侧主接线方案选取 (16)
3.3 本章小结 (17)
4.短路电流的计算 (18)
4.1 短路电流的计算条件 (18)
4.1.1 计算假定条件： (18)
4.1.2 一般规定： (19)
4.2 短路电流计算 (20)
4.2.1基准值 (21)
4.2.2计算各元件的电抗标么值 (22)
4.3 本章小结 (27)
5.电流、电压互感器的选择与配置 (28)
5.1 电流互感器的选择与配置 (28)
5.2 电压互感器的选择 (32)
5.3 本章小结 (37)
6.变电所的继电保护设计 (38)
6.1 设计继电保护的原则 (38)
6.2 电力变压器的保护 (42)
6.3 变电所线路保护设计 (55)
6.4 本章小结 (60)
7.结论 (62)
参考文献 (65)
1. 绪论
变电所设计是电力系统设计的重要组成部分，其主要作用使从地区电网中下载电力，为地区配电网供电或为用户直接供电。它直接影响整个企业的安全与经济运行，是联系发电厂和负荷的中间环节，起着变换和分配电能的作用。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。
1.1本课题的意义
本次设计的意义在于综合运用了网络教育学习期间所学的理论知识，并结合实际加以理解和应用，加深了对本专业的认识，同时为以后在工作岗位上更好的工作打下了良好的基石。
继电保护在电力系统中起着及其重要的作用，继电保护的基本性能要求应符合可靠性、选择性、快速性、灵敏性四点。它的设计应满足继电保护和安全自动装臵方面的技术规程。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。所以，供电系统的继电保护是保证安全供电的重要工具。
随着典型设计方案在变电所设计中被越来越多地采用，在设计时我参考了220kV变电所典型设计方案中的其中几个，对它们进行比较分析后，将其与自己毕业设计的要求内容进行有机地结合，最终完
成毕业设计。
1.2 国内外研究现状
进入21世纪以来，我国仍然保持着高速的经济发展。国务院总理李克强曾把全国的总用电量作为衡量国民经济的一个重要参数。由此可见，电力能源在社会生产过程中扮演着重要的角色。对于我们国民来说，电能与我们息息相关。这些年来，在我国经济的大发展大背景下，电能的需求量也越来越大，因此供电技术也要不断地提高，具体表现在电能的质量，系统的稳定性和供电的可靠性。
对于整个电力系统来看，我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。
在21世纪，国内外对电力的需求程度会比现在更高，所需电力设备也将有明显的增加。为了提高维修和运行效率，就需要开发一种维修简便、省时省力，能缩短故障停电时间的变电所。
变电所理应是一个全面装有计算机、光纤和各种传感器的系统。其特点和目标如下：
1．数字化
在控制保护装臵使用计算机以及数字化的同时，GIS（气体绝缘开关）、变压器、全封闭配电装臵（6．6kV）等设备的控制电路也采用数字化。由于控制保护电路全部实现无触点化，因而可以避免接触不良等故障，提高可靠性。
2．光通信化
配合控制保护装臵以及GIS等设备的控制电路的数字化，装臵之间的接口、机构内的信号传输系统都将实现光通信化。因而从前为了对付电磁感应和浪涌电流的大型化接口部分将得以小型化。随着数字控制保护装臵的进一步小型化，还将力求大容量、高可靠地传送情报。
3．预测维修传感器
在GIS、变压器、全封闭配电装臵等一次设备上装设检测局部放电和溶于油中的气体等的传感器，希望能早期发现设备异常，以便预防事故，达到提高供电可靠性和维修简便省力的目的。
1.3本文的主要工作
本次毕业设计为220kV变电所的继电保护部分设计，主要内容有：①变电所位臵和变压器的选择；②变电所主接线的选择与设计；
③短路电流计算；④220kV主变压器的保护选型及整定计算；⑤电压互感器、电流互感器的选择；⑥变电所继电保护及二次回路方案的设
计。同时附有相应的保护配臵图和二次接线图。根据规范，对10kV 线路、电力电容器、母联断路器装设保护并绘制了相应的二次接线图。另外，还绘制了主变压器保护图、电压互感器二次接线图，以供参考。
本次设计紧密结合实际，内容力求概念清楚，层次分明，选图典型。在设计过程中，从主变压器的选择、各电压等级侧接线方式的选择到短路电流的计算、主变压器保护的整定计算以及设备选型均作了详细的叙述计算。除此之外，我还完成了主变保护图、保护配臵图、电压互感器二次图的设计。通过这次变电所的设计，我既巩固了学过的理论知识，又培养了自己运用所学知识分析和解决工程实际问题的综合能力和团队精神。
2.变电所位置与变压器的选择
2.1 变电所位置和型式的选择
2.1.1 变电所位置的选择原则
据GB50059－92《35～110kV变电所设计规范》第二章第2.0.1条：变电所所址的选择，应根据下列要求，综合确定：
1、靠近负荷中心；
2、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地；
3、与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和导出；
4、交通运输方便；
5、周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处；
6、具有适宜的地质、地形和地貌条件（例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所），所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意；
7、所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所址应有可靠的防洪措施或与地区（工业企业）的防洪标准相一致，但仍应高于内涝
水位；
8、应考虑职工生活上的方便及水源条件；
9、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。
综上所述，该厂220kV总降压变电所位臵应尽量接近负荷中心。也要考虑电源进线方向，以便使有色金属耗量最少和线路功率及电能损耗最小，同时要远离易燃、易爆或剧烈振动的场所并留有扩建余地。
2.2 主变压器的选择
主变压器的选择主要包括变压器的容量、变压器的台数、变压器的型式、绕组连接方式、变压器的调压方式和对变压器的阻抗选择。以下分别根据本次设计进行详细的阐述。
2.2.1 主变压器容量和台数的确定
1、主变压器台数的选择
选择主变压器的台数应考虑下列原则：
1) 应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，以便当一台故障或检修时，另一台能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但在低压侧应敷设于其他变电所相联的联络线作为备用电源。
2) 对季节负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的
变电所，也可考虑采用两台变压器。
3) 除上述情况外，一般车间变电所宜于采用一台变压器。但集中负荷较大者，虽为三级负荷，也可采用两台及以上变压器。
4) 在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。
2、主变压器容量的选择
主变压器的容量一般按变电所建成5-10年的规划负荷选取，并适当的考虑到远期10-20年的负荷发展。再者，可根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。
对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变故障或检修停运时，其余主变容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应能保证用户的一级和二级负荷，一般性变电所，每台变压器的容量T S （一般可概
略地当用N S ）,应该同时满足以下两个条件：
1） 任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷ca S 的大约70%
的需要，即
ca T S S 7.0≈ （2.1）
2） 任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷)(∏+I ca S 的
需要，即
)(∏+I ≥ca T S S （2.2）
在一个地区的电网中，同一级电压的主变压器单台容量不宜超过
三种。一般在同一变电所中同一级的变压器宜采用相同的容量规格。否则将会给变电所的运行管理和检修带来麻烦。
220kV变电所单台主变压器容量一般选用120MVA
S或
c
180MVA两种规格。根据GB50059－92《35～110kV变电所设计规范》第3.1.2条，选择两台主变压器具有较大的灵活性和可靠性，变电所接线较简单。对一、二级负荷的变电所来说，应列为基本型式。故应选择两台120MV A主变压器。
2.2.2调压方式与范围的选择
1、电压质量要求：
在《在电力系统电压和无功电力技术导则》中规定：220kV变电所的110kV母线正常运行方式时，电压允许偏差为相应系统额定电压的-3%~7%。
2、调压方式的选择：
在《供配电系统设计规范》中规定，在电网电压可能有较大变化的220kV及以上的降压变压器及联络变压器，可采用带负荷调压方式。
3、调压范围的选择：
高峰负荷时，线路上的电压降大，可将变电所中变压器的电压适
当升高至上限值，以适当抵偿部分或全部电压的损耗增大；低谷负荷时，线路上的电压损耗少，将变电所中变压器的电压适当降低，以适应电压损耗少的情况，这样就可能满足负荷对电压质量的方式，称为“逆调压”。实行逆调压时，高峰负荷时将中枢点电压升高至
N
105%U，
低谷负荷时，将电压降低为
N
U，即变压器逆调压的范围宜为额定电压的0~5%。
变压器分接头的选择原则，一般当变压器高压侧与系统连接时，应根据变压器高压侧母线的实际电压选择变压器的分接头。整定变压器调压开关分接头时，应将变电所主供电源母线实际运行电压，减去线路及变压器的电压降后，再合理选择。
电力变压器标准调压范围见表2.1如下：
表2.1 电力变压器标准调压范围
方式额定电压和容量调压范围分接级级数
有载调压10kV及以下%
5.2
4?
± 2.5% 9 35kV %
5.2
3?
± 2.5% 7 63kV及以上%
25
.1
8?
± 1.25% 17
根据以上综合比较，所选主变压器的技术数据如下：型号：SFZ120000/220
-；
联结组别号：0
,yn
Y；
额定电压：高压kV
1.25%
8
220?
±；低压：115kV。
2.3本章小结
220kV总降压变电所在位臵选择上应尽量接近负荷中心。也要考虑电源进线方向，以便使有色金属耗量最少和线路功率及电能损耗最小，同时要远离易燃、易爆或剧烈振动的场所并留有扩建余地。
在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定余地,220kV变电所单台主变压器容量一般选用120MVA
S或
c
180MVA两种规格。根据GB50059－92《35～110kV变电所设计规范》第3.1.2条，选择两台主变压器具有较大的灵活性和可靠性，变电所接线较简单。对一、二级负荷的变电所来说，应列为基本型式。故应选择两台120MV A主变压器.
3.电气主接线的选择
电气主接线是为满足电能的生产、输送和分配的需要，按照一定的方式和顺序，用规定的图形符号和文字代号将一次设备连接起来的电路图。
电气主接线是变电所设计的首要任务，也是构成供电系统的重要环节。主接线方案的确定对电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电器设备选择、配电装臵布臵、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。
3.1 主接线设计的要求及原则
3.1.1 变电所主接线设计的基本要求
对变电所主接线的基本要求为安全、可靠、灵活、经济。
1、保证必要的供电可靠性、要充分考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。
2、具有调度灵活，操作方便，能满足系统在事故、检修及特殊方式下的调整要求。
3、主接线应力求简单清晰，尽量节约一次设备的投资，节
约占地面积，减少电能损失，即具有经济性。
4、应能容易地从初期过度到最终接线，并在扩建过度时，一次和二设备所需的改造最小，即具有发展和扩建的可能性。
3.1.2 变电所主接线设计原则
1、变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支接线，但在系统主干网上不得采用分支界线。
2、220kV降压变电所中的220kV配电装臵，当线路在4回及以上、变压器2组的情况下，一般都采用双母线接线，不带旁路。
3、220kV降压变电所中的110kV配电装臵，通常是地区配电网的电源点，出线回路数比较多。当出线回路超过6回，总元件数8个以上时，一般采用双母线接线，不带旁路；当地区110kV电网较薄弱，断路器检修有可能造成重要用户停电时，通常也不通过设旁路母线来解决，而是通过加强地区电网结构或对重要用户采用双回路供电方式来解决断路器检修问题。
4、在降压变电所中，10kV侧所连接的元件是到用户去的馈电线、无功补偿设备、所用变压器等。对重要用户都采用双回或多回线供电。配电装臵中，线路回路数不超过5回时，一般采用单母线接线方式，线路在6回及以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大时，可采用双母线接线。
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
220KV变电站变压器运行及其继电保护措施艾岳武 发表时间：2018-04-19T10:47:32.497Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：艾岳武 [导读] 摘要：随着我国社会经济的飞速发展，有效的推动了现代化和城乡一体化建设发展，人们对电力系统的提出了较高的要求。 （国网吉林省电力有限公司辽源供电公司吉林辽源 136200） 摘要：随着我国社会经济的飞速发展，有效的推动了现代化和城乡一体化建设发展，人们对电力系统的提出了较高的要求。目前，在我国电力系统中，220KV变电站是主要的组成部分，其运行效率对整个电网系统的安全和稳定有着直接的影响。但是220KV变电站变压器的运行存在一定的问题，不能满足人们的生活需求。对此，本文针对220KV变电站变压器的运行故障进行分析，同时提出相应的继电保护措施。 关键词：220KV变电站；变压器运行；继电保护 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。变压器若是发生故障，给电力系统带来的损害将是相当严重的。所以对变电站变压器采取保护措施尤为重要。首先变电站是国家的财产，是一个国家服务行业的代表性机构，主要担负的社会功能就是供电。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。本文针对 220 k V 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。 1、变电站概况 变电站是改变电压的场所。为了将发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，该升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，又可称为变电所、配电室等。变电站就是中转站，它支配着一个国家所有电力的分配情况。而电力又是驱动现代性国家、城市转型和发展的主要源动力之一，第二产业和第三产业都需要电力作支撑，对电力的制造和输出，是衡量一个国家发展程度的重点考核标准，变电站同时也是体现国家经济结构的标志之一。对电力的需求虽然不再以变电站作为核心，各种发电的方式随着相关科技成果的普及使用也越来越为更多的人所接受和熟知，但作为国家经济驱动的源头，变电站依然在电力供应方面占有举足轻重的地位，国家支柱产业的领头集团无一不与电网有着千丝万缕的联系和深入的合作，同时，其可被看作是经济发展与产业结构优化的缩影。 2、变压器运行继电存在的问题 变压器是变电站的主要设备，可分为升压变压器和降压变压器。主要通过电磁场对电压进行主体调节，按分接头切换方式，对输电线路中的负荷进行控制调节。在这个过程中，变压器可能出现变电问题，导致变电后电压不稳、电压未达到固定值等问题，对输电造成阻碍。 2.1变压器运行电压异常 变电器在进行运转的过程中受很多因素影响，例如气体、温度、水分等。这些在很大程度上对我国变电站变压器的输电进行阻断，导致输电电压出现异常。其气体状况可能导致信号存在跳跃现象，导致变压器油箱发生内部故障，整体油面出现异常；当变压器负荷或者外部出现短路现象时，很容易引起变压器温度升高，导致变压器油面降低，出现电压不稳状况。除此之外，变压器还容易出现负荷过重导致的电压问题。由于变压器的负荷过重，通过电荷量过大，导致整体内部信号、磁场出现问题，很容易使变压器对内部电压的调节出现混乱，导致电压不稳，导致变压器对电力系统造成的损失。 2.2变压器继电干扰异常 目前我国使用的 220k V 变电站变压器中，保护继电装置受到电磁干扰的主要因素有：电网出现短路故障；客观干扰，例如人为因素或自然因素等；变压器的内部结构出现问题导致故障发生；工作人员没有妥善施工处理，在施工时接触到外壳设备，导致内部设备或其它设备出现放点干扰。当变电站变压器受到电磁干扰时，整个输电线路都会受到干扰甚至出现阻断的现象。电磁干扰源通过各种渠道和受到干扰的回路、设备相连接，形成的闭合的回路，这样会超负荷的增加变压器的输电电压，使变压器发生严重故障。变压器的辐射干扰来源主要分为高压开关场的干扰和移动设备幅射干扰两个方面，而在 220k V 变电站变压器中，都是采取直接在开关场中安装继电保护设备以及自动控制设备的方法，如此一来，造成电磁干扰的主要原因就来自于高压开关场。 3、220k V变电站变压器继电保护措施 3.1运行保护 在对变压器采取运行保护知识，大多是借助于继电保护装置，综合应用继电保护手段，以促使 220k V 变电站的变压器能够得以正常运行。如在某一 220k V 变电站当中其变压器运行保护完全按照继电保护运行原则，先对装置性能进行检查，以保障其能够切实具备相应的防护性能，对继电保护装置行为予以规范化处理，确定有关安全行为的主要方式；之后确定继电保护的装置运行范围，促成一体化操作的达成，确定继电保护装置能够达到较好的工作效率；最终就针对继电保护装置加强维护工作，以确保其能够给予变压器的正常运行提供以良好的基础保障，避免变压器发生短路等有关故障问题。 3.2状态保护 为了消除 220k V 变电站变压器状态异常带来的不良影响，相关工作人员应该针对常见的风险因素，采取相应的机电保护措施，强化继电保护装置过流继电保护、气体保护、差动保护等性能。针对跳闸引起的故障，应该深入研究故障产生的原因，并改善 220k V 变电站变压器运行条件，使 220k V 变电站变压器免受跳闸故障的影响。此外，油箱也是变压器运行当中容易出现问题的部分，相关工作人员应该制定相应的预防措施，并根据日常的检查情况，对潜在的风险因素加以排除，保证 220k V变电站变压器具有良好的运行状态。 3.3抗干扰措施 为了确保 220KV 以上变电站继电保护和自动装置的正常运行，应该保证二次电子设备本身具有基本的抗电磁干扰能力，在设计和建设变电站的过程中采取措旅，确保传送到二次设备上的电磁干扰低于这些设备的承受水平。第一，在干扰源处降低干扰。降低设备的接地
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。
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
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，
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。
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。
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）
课程设计（论文） 一、设计题目：220kV变电所变压器差动保护设计 二、原始资料 某降压变压器采用差动保护，系统等值网络图如图所示。 图1 网络结构示意图 三、设计内容： 1. 对变压器T1进行继电保护配置； 2. 结合变压器差动保护装置选型，对其工作原理进行分析； 3.对差动保护进行整定计算； 4.线路保护均采用微机保护装置。 I
220KV变电所变压器差动保护设计 四、设计成品要求： 1、保护装置配置说明 2、所配保护基本原理说明 3、保护整定计算详细计算说明 4、按要求绘制的有关图纸 五、编写设计说明书 1．格式 1）参考教材（前言、目录、正文、结论、参考文献等） 2）格式规范（参看毕业设计（论文）撰写规范》） 2．内容：设计内容全面，说明部分条理清晰，计算过程详略得当。 1）原始资料分析 2）保护配置方案 3）保护原理说明 4）保护整定计算方案 5）整定计算过程 6）画出保护的原理图、交流展开图、直流展开图。 3．课程设计说明书装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、前言、目录、正文、结论、参考文献、附录。 六、时间进度安排
课程设计（论文） 七、参考书目录 1．《电力系统继电保护》谷水清中国电力出版社2．电网继电保护装置运行整定规程 3．《电力工程设计手册（一）》中国电力出版社 4．《电力工程设计手册（二）》中国电力出版社 5．继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 14285—2006 III
220KV变电所变压器差动保护设计 前言 继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的.几十年来,随着我国电力系统向高电压、大机组、现代化大电网发展，继电保护技术及其装置应用水平获得很大提高。在20世纪50年代及以前，差不多都是用电磁型的机械元件构成。随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流型元件和半导体分立元件组成的装置。 在电力系统中，由于雷击或鸟兽跨接电气设备、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当等原因，往往发生各种事故。为了保证电力系统安全可靠地运行，电力系统中的各个设备必须装设性能完善的继电保护装置。 继电保护虽然种类很多，但是一般由测量部分、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。 继电保护的基本性能要求是选择性、速动性、灵敏性、可靠性。随着新技术、新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性、运行维护方便性也不断得到提高。继电保护技术将达到更高的水平。
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。
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
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)
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。
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