110kV廣安站繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文概述

1、110kV廣安站繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算【摘 要】為滿足電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)提出的可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求，充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的效能，必須合理的選擇保護(hù)及其的定值，以保持各保護(hù)之間的相互配合關(guān)系。做好變電站繼電保護(hù)定值的整定計(jì)算工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要條件。本文詳細(xì)地講述了如何根據(jù)110kV廣安變電站電氣主接線及基本參數(shù)，參數(shù)標(biāo)幺化，進(jìn)行短路電流計(jì)算，進(jìn)而根據(jù)國(guó)家繼電保護(hù)規(guī)程，對(duì)變壓器，110kV線路，35kV線路配置相應(yīng)保護(hù)。并通過(guò)對(duì)所配置的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算和校驗(yàn)，論證繼電保護(hù)配置的正確性。并加裝自動(dòng)重合閘裝置，提高供電可靠性。關(guān)鍵詞：短路電流計(jì)算；繼電保護(hù)配置；三段式電流

2、保護(hù)【Abstract】In order to meet the needs of power network on relay protection is presented and the reliability, selectivity, sensitivity, liquid requirement, give full play to the performance of relay protection devices, must be a reasonable choice of protection setting value, in order to maintain the

3、 relations between each other. Do a good job of relay protection setting calculation is to ensure the safe operation of the power system and necessary condition.This paper describes how to analyze the selected110kV grid relay protection - three distance protection, four section of zero sequence prot

4、ection, as well as the transformer differential protection and the backup protection,35kV current protection, and the setting calculation and verification of whether or not to meet the regulations and requirements. And through a given 110kV wiring diagram and parameters, short-circuit current calcul

5、ation, based on the configuration of relay protection setting calculation and checking of relay protection configuration, proved correct.Key words: Short-circuit Current Calculation; Relay Protection Configuration ; Three phase current protection;目 錄1引言11.1本文研究背景意義11.2本文主要內(nèi)容12110kV廣安站原始資料22.1變電站接線圖及

6、運(yùn)行方式22.2主變壓器型號(hào)及參數(shù)22.335kV線路情況33短路電流計(jì)算43.1短路計(jì)算的目的43.2基準(zhǔn)值的選擇43.3短路電流計(jì)算的步驟43.4各元件參數(shù)標(biāo)么值的計(jì)算53.4短路電流的計(jì)算64繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的配置原則94.1總則94.2110kV線路保護(hù)配置原則94.3變壓器保護(hù)配置原則114.4 35kV線路保護(hù)配置原則124.5 母線保護(hù)配置原則125繼電保護(hù)的配置整定計(jì)算125.1變壓器保護(hù)整定計(jì)算125.11瓦斯保護(hù)125.12縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)135.13后備保護(hù)155.131過(guò)電流保護(hù)15 5.132過(guò)負(fù)荷保護(hù)165.2110kV線路L1保護(hù)整定計(jì)算175.21三段式距離保

7、護(hù)175.22三段式零序電流保護(hù)185.335kV線路保護(hù)整定計(jì)算225.31三段式電流保護(hù)225.32三段式電流保護(hù)整定計(jì)算226自動(dòng)重合閘的裝置26 6.1自動(dòng)重合閘的基本概述266.11概述266.12自動(dòng)重合閘的配置原則266.2自動(dòng)重合閘的基本要求266.3自動(dòng)重合閘的選擇28結(jié) 束 語(yǔ)29謝 辭30參考文獻(xiàn)31 IV 110kV廣安站繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算1引言1.1本文研究背景意義：由于電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷注入新的活力。未來(lái)繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)是向計(jì)算化，網(wǎng)絡(luò)化及保護(hù)，控制，測(cè)量，數(shù)據(jù)通信一

8、體化智能化發(fā)展。通常把由各種類型的發(fā)電廠,輸電設(shè)施以及用電設(shè)備組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中,各種電氣設(shè)備可能出現(xiàn)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。不正常運(yùn)行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但是沒(méi)有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài),如:過(guò)負(fù)荷,過(guò)電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷線,如:三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等1。電力系統(tǒng)的中的設(shè)備一旦發(fā)生故障，迅速而有選擇性的切除故障設(shè)備，既能保護(hù)電氣設(shè)備免遭損壞，又能提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定性。是保證電能及其設(shè)備安全運(yùn)行最有效地方法之一。切除故障的時(shí)間通常要求小到幾十毫秒到幾百

9、毫秒，實(shí)踐證明，只有裝設(shè)在每個(gè)元件上的繼電保護(hù)裝置，才有可能完成這個(gè)任務(wù)。繼電保護(hù)裝置就是指反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作與斷路器跳閘或發(fā)生信號(hào)的一種裝置。它的基本任務(wù)是：（1）自動(dòng)，迅速，有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。（2）反應(yīng)電氣設(shè)備不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)或跳閘。此時(shí)一般不要求迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免短暫的運(yùn)行波動(dòng)造成不必要的動(dòng)作和干擾引起的誤動(dòng)。 1.2本文主要內(nèi)容：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)110kV廣安變電站站進(jìn)行

10、短路電流的計(jì)算、保護(hù)的配置及整定值的計(jì)算。參照電力系統(tǒng)繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算準(zhǔn)則，并依據(jù)繼電保護(hù)配置，對(duì)所選擇的保護(hù)進(jìn)行整定和靈敏性校驗(yàn)從而來(lái)確定方案中的保護(hù)是否適用。設(shè)計(jì)分六大章節(jié)，其中第三章是計(jì)算廣安變電站的短路電流，確定各點(diǎn)短路電流值；第四章是對(duì)各種設(shè)備保護(hù)的配置，保護(hù)的整定計(jì)算及靈敏性校驗(yàn)，其后是對(duì)變壓器保護(hù)配置及整定計(jì)算以及110kV線路和35kV線路保護(hù)配置及整定計(jì)算，以此論證繼電保護(hù)裝置的正確性。最后裝設(shè)三相重合閘裝置，提高穩(wěn)定性。2110kV廣安站原始資料2.1變電站接線圖及運(yùn)行方式本110kV廣安變電站，采用110kV電壓等級(jí)供電，35kV線路輸出電能，系統(tǒng)接線如圖2-1所示

11、圖2-1110kV廣安站電氣接線圖根據(jù)廣安站接線圖，有三種運(yùn)行方式：1.QF1，QF2，QF3均閉合，變壓器均投入運(yùn)行2.QF1，QF2斷開，QF3閉合變壓器T2投入運(yùn)行3.QF2，QF3斷開，QF1閉合變壓器T1投入運(yùn)行系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：L1，L2線路的兩臺(tái)變壓器同時(shí)投運(yùn)，L1線路的電源容量為600MVA，L2線路的電源容量為450MVA。系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：L2線路的變壓器投運(yùn)，L1線路的變壓器停運(yùn)。L2線路的電源容量為400MVA。2.2主變壓器型號(hào)及參數(shù)根據(jù)變電站接線圖設(shè)計(jì)要求，給定的兩臺(tái)變壓器，型號(hào)分別是SFZ8和SFZ7，容量都為63MVA，這兩臺(tái)變壓器的相關(guān)參數(shù)見表2-1。表2-1

12、主變壓器的相關(guān)參數(shù)型號(hào)SFZ8-63000/110SFZ7-63000/110阻抗電壓（%）10.510.5空載電流（%）0.450.45空載損耗（KW）6256短路損耗（KW）2842602.335kV線路情況根據(jù)電氣接線圖設(shè)計(jì)要求，35kV線路出線總數(shù)為6條，這6條出線的相關(guān)參數(shù)見表2-2。表2-2負(fù)荷出線相關(guān)參數(shù)名稱長(zhǎng)度（km)(MW)線路89420130.9線路89021210.85線路88315150.85線路88413130.9線路88610100.9線路88815150.853短路電流計(jì)算3.1短路計(jì)算的目的1 在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定 一接線是否需要采取限

13、制短路電流的措施等，均需進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。2 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全，可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流的計(jì)算。3 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。4 在選擇繼電保護(hù)方式進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)需以各種短路時(shí)短路電流為依據(jù)2。3.2基準(zhǔn)值的選擇短路計(jì)算基準(zhǔn)值。高壓短路計(jì)算一般采用只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值3： 基準(zhǔn)容量：100MVA； 基準(zhǔn)電壓:； 基準(zhǔn)電流：； 基準(zhǔn)電抗：； 常用基準(zhǔn)值如表3-1所示。 表3-1常用基準(zhǔn)值表（100MVA）基準(zhǔn)電壓（kV）

14、基準(zhǔn)電流（kA）基準(zhǔn)電抗（）371.560.50211513.71323.3短路電流計(jì)算的步驟(1) 計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下。(2) 給系統(tǒng)制定等值網(wǎng)絡(luò)圖。(3) 選擇短路點(diǎn)。(4) 計(jì)算系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值和線路的電抗標(biāo)幺值。系統(tǒng)： （3-1）線路： （3-2）(5) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡(jiǎn)化，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流的標(biāo)幺值，有名值標(biāo)幺值： （3-3）有名值: （3-4） 3.4各元件參數(shù)標(biāo)么值的計(jì)算3.5短路電流的計(jì)算最大運(yùn)行方式：L1,L2,T1,T2全部運(yùn)行。如圖3-1所示：圖3-1最大運(yùn)行方式及其等效圖點(diǎn)短路： 點(diǎn)短路： 點(diǎn)短

15、路： 點(diǎn)短路： 點(diǎn)短路： 最小運(yùn)行方式：L2，T2運(yùn)行。如圖3-2所示：圖3-2最小運(yùn)行方式及其等效圖點(diǎn)短路： 點(diǎn)短路： 點(diǎn)短路： 點(diǎn)短路： 點(diǎn)短路： 最小運(yùn)行方式兩相短路電流：4繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的配置原則4.1總則：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的功能是在合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)前提下，保證點(diǎn)了系統(tǒng)和電力設(shè)備的安全運(yùn)行。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性，選擇性，靈敏性和速動(dòng)性的要求。當(dāng)確定其配置和構(gòu)成方案時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面，并結(jié)合具體情況，處理好上述四性的關(guān)系：A電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)；B故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果；C電力系統(tǒng)的近期發(fā)展規(guī)劃；D相關(guān)專業(yè)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r；

16、E經(jīng)濟(jì)上的合理性F國(guó)內(nèi)和國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是保障電力系統(tǒng)安全，穩(wěn)定運(yùn)行不可或缺的重要設(shè)備，確定電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)，廠站主接線和運(yùn)行方式時(shí)，必須與繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置統(tǒng)籌考慮，合理安排。繼電保護(hù)和安全裝置的配置要滿足電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和廠站主接線的要求，并考慮電力網(wǎng)和廠站運(yùn)行的靈活性。對(duì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置不能保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式，廠站主接線形式，變壓器接線方式和運(yùn)行方式，應(yīng)該限制使用。在確定繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置方案時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選用具有成熟運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的數(shù)字式裝置。應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)或?qū)彾ǖ南到y(tǒng)接線圖及要求，進(jìn)行繼電保護(hù)和安全裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，除

17、了新建部分外，還應(yīng)包括對(duì)原有系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置不符合要求部分的改造方案。為方便于運(yùn)行管理和有利于性能配合，同一電力網(wǎng)或同一廠站的繼電保護(hù)和安全裝置，凡不能滿足技術(shù)和運(yùn)行要求的，應(yīng)逐步進(jìn)行改造。設(shè)計(jì)安裝的繼電保護(hù)和安全裝置應(yīng)與一次系統(tǒng)同步投運(yùn)。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的新產(chǎn)品，應(yīng)按照國(guó)家規(guī)定的要求和程序進(jìn)行檢測(cè)或鑒定，合格后，方可推廣使用 4。4.2110kV線路保護(hù)配置原則按照繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程要求，110kV中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中的線路，應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)反應(yīng)相間短路和接地短路的保護(hù)，110kV線路后備保護(hù)配置宜采用遠(yuǎn)后備方式，并規(guī)定：對(duì)接地短路，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置，并應(yīng)符合下

18、列規(guī)定：A宜裝設(shè)帶方向或不帶方向的階段式零序電流保護(hù)；B對(duì)某些線路，當(dāng)零序電流保護(hù)不能滿足要求時(shí)，可裝設(shè)接地距離保護(hù)，并應(yīng)裝設(shè)一段或兩段零序電流保護(hù)作后備保護(hù)。對(duì)相間短路，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定：A單側(cè)電源線路，應(yīng)裝設(shè)三相多段式電流或電流電壓保護(hù)，如不能滿足要求，則裝設(shè)距離保護(hù)；B雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)階段式距離保護(hù)裝置。按照繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（GB14285-93）的要求，應(yīng)按如下規(guī)定裝設(shè)自動(dòng)重合閘;110kV及以下單側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘裝置，按下列規(guī)定裝設(shè)：A采用三相一次重合閘方式；B當(dāng)斷路器斷流容量允許時(shí)，下列線路可采用兩次重合閘方式：C無(wú)經(jīng)常值班人員變電所引

19、出的無(wú)遙控的單回線；D給重要負(fù)荷供電，且無(wú)備用電源的單回線。由幾段串聯(lián)線路構(gòu)成的電力網(wǎng)，為了補(bǔ)救電流速斷等速斷保護(hù)的無(wú)選擇性動(dòng)作，可采用帶前加速的重合閘或順序重合閘方式。線路110kV保護(hù)配置：根據(jù)提供的原始參數(shù)及電力系統(tǒng)接線圖，110kV線路應(yīng)在L11、L12線路上裝設(shè)三段式距離保護(hù)、三段式零序電流保護(hù)。如表4-21所示：表4-21110kV線路保護(hù)配置線路名稱保護(hù)配置線路L1，L2三段式距離保護(hù)三段式零序電流保護(hù)4.3變壓器保護(hù)配置原則按照繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程及電力裝置的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)按本節(jié)的規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：

20、a、繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；b、繞組的匝間短路；c、外部相間短路引起的過(guò)電流；d、中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中，外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓；e、過(guò)負(fù)荷；f、過(guò)勵(lì)磁；（500kV及以上變壓器）g、油面降低；h、變壓器溫度及油箱壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障對(duì)變壓器引出線、套管及內(nèi)部的短路故障，應(yīng)按下列規(guī)定，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)作為主保護(hù)：6.3MVA及以上廠用變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，10MVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，以及2MVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。因此，本系統(tǒng)中變壓器T1,T2應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)

21、，保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作于斷開變壓器的各側(cè)斷路器。對(duì)由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)作為后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘：1) 過(guò)電流保護(hù)宜用于降壓變壓器，保護(hù)的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷；2) 復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）啟動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過(guò)電流不符合靈敏性要求的降壓變壓器。變壓器,保護(hù)配置： 根據(jù)提供的原始參數(shù)及電力系統(tǒng)接線圖，本系統(tǒng)中變壓器,應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。如表4-31所示：表4-31變壓器，保護(hù)配置變壓器保護(hù)配置，瓦斯保護(hù)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)（過(guò)電流保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)）4.4 35kV線路保護(hù)配置原則35kV

22、及以上中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)的線路，對(duì)相間短路和單相接地，應(yīng)按本節(jié)的規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。保護(hù)裝置采用近后備方式。對(duì)單側(cè)電源線路，可裝設(shè)一段或兩段式電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。對(duì)單相接地故障，應(yīng)在發(fā)電廠和變電站母線上，裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置反映零序電壓，動(dòng)作于信號(hào)?？赡軙r(shí)常出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路，或電纜與架空混合線路，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)宜帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)可動(dòng)作于跳閘。35kV線路L31-L36保護(hù)配置：根據(jù)提供的原始參數(shù)及電力系統(tǒng)接線圖，本系統(tǒng)中35kV線路6條，可考慮配置電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。如表4-41所示：表4-4135kV線路保護(hù)配置線路名稱保

23、護(hù)配置線路894，線路890，線路883線路884，線路886，線路888電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)4.5母線保護(hù)配置原則對(duì)發(fā)電廠和變電所的35KV-110kV電壓的母線，在下列情況下應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)：1 110kV雙母線。2 110kV單母線，重要發(fā)電廠或110kV以上重要變電所的35kV-66kV母線，需要快速切除母線上的故障時(shí)。3 35kV-66kV電力網(wǎng)中，主要變電所35kV-66kV雙母線或分段單母線需快速而又選擇的切除一段或一組母線上的故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電。根據(jù)廣安變電站情況：110kV為內(nèi)橋接線，35kV為雙母接線，應(yīng)配置專用的母線保護(hù)。當(dāng)

24、輸電線路，變壓器或母線發(fā)生短路，在保護(hù)裝置動(dòng)作于切除故障時(shí)，可能伴隨故障元件的斷路器拒動(dòng)，即發(fā)生斷路器失靈故障，應(yīng)配置斷路器失靈保護(hù)。為滿足速動(dòng)性和選擇性的要求，配置母線差動(dòng)保護(hù)。- 12 - 110kV廣安站繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算5繼電保護(hù)的配置整定計(jì)算5.1變壓器保護(hù)整定計(jì)算5.11瓦斯保護(hù)0.8MVA及以上油浸式變壓器和0.4MVA及以上車間油浸式變壓器，均裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。瓦斯保護(hù)應(yīng)采取措施，防止因瓦斯繼電器的引線故障，震動(dòng)等引起瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作。根據(jù)廣安變電站情況：變壓器需配置

25、瓦斯保護(hù)，本體重瓦斯0.81.0s/m，0s跳主變各側(cè)。有載重瓦斯0.81.0s/m，0s跳主變各側(cè)。5.12縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)1.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理以雙繞組變壓器為例來(lái)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)縱差動(dòng)保護(hù)的原理7，如圖5-1所示。?2?2?1nBnl 1nl 2?1?2- ?2I- I圖5-1變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，因此，為了保證縱差動(dòng)保護(hù)的正確工作，就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，兩個(gè)兩次電流相等，亦即在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，差動(dòng)回路的電流等于零。例如在圖5-中，應(yīng)使 = 或=式中高壓側(cè)電流互感器的變比；低壓側(cè)電流互感器的變比；變壓器的變比（

26、即高、低壓側(cè)額定電壓之比）。 由此可知，要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)，就必須適當(dāng)?shù)剡x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比，這是與前述送電線路的縱差動(dòng)保護(hù)不同的。這個(gè)區(qū)別是由于線路的縱差動(dòng)保護(hù)可以直接比較兩側(cè)電流的幅值和相位，而變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)則必須考慮變壓器變比的影響9。2. 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算：變壓器各側(cè)額定電流A高壓側(cè)TA變比400/5A低壓側(cè)TA變比1500/5根據(jù)所得電流互感器變比，計(jì)算各側(cè)電流互感器二次電流額定值A(chǔ)A最小動(dòng)作電流計(jì)算A比率制動(dòng)系數(shù)上述式子中廠家一般給定范圍0.30.5，這里取0.4。二次諧波制動(dòng)系數(shù)上述式子中廠家給定范圍一般為0.150.20，這里取0.1

27、7。差動(dòng)電流速斷定值的確定A根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，容量越大倍數(shù)相應(yīng)減少，容量為63MVA，可取36，這里取5。平衡系數(shù)的計(jì)算制動(dòng)特性整定對(duì)于兩段折線式制動(dòng)特性，需確定制動(dòng)曲線的斜率和一個(gè)拐點(diǎn)電流。拐點(diǎn)有一個(gè)可調(diào)范圍，這里取0.7。A差動(dòng)電流速斷保護(hù)靈敏度計(jì)算低壓側(cè)兩相短路流入繼電器的電流A >1.2 滿足要求5.13后備保護(hù)5.131過(guò)電流保護(hù)：1.保護(hù)原理：當(dāng)發(fā)生各種不對(duì)稱故障時(shí)，零序電流繼電器檢測(cè)到零序電流動(dòng)作，線路PT開口三角形接線繞組感應(yīng)出零序電壓，并傳入零序電壓繼電器，其常開觸電閉合，經(jīng)于是經(jīng)中間繼電器啟動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)過(guò)預(yù)定的延時(shí)后，保護(hù)動(dòng)作跳相應(yīng)的斷路器；2.過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算：取，按

28、躲過(guò)變壓器可能的最大負(fù)荷電流整定為式中：n是變壓器臺(tái)數(shù)靈敏度校驗(yàn) 滿足要求 5.132過(guò)負(fù)荷保護(hù)1.保護(hù)原理：變壓器的過(guò)負(fù)荷電流大多數(shù)情況下是三相對(duì)稱的，因此，只需用一個(gè)電流繼電器接于任意一相電流中，即可反映變壓器的過(guò)負(fù)荷情況，保護(hù)動(dòng)作后延時(shí)于信號(hào)；反映變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)應(yīng)裝于變壓器電源側(cè)，若變壓器各繞組容量不同，反映變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)應(yīng)裝于容量低的一側(cè)，對(duì)于雙側(cè)均有電源的變壓器應(yīng)在兩側(cè)都裝設(shè)反映變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)；過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于各類過(guò)電流保護(hù)，以防止過(guò)負(fù)荷保護(hù)在外部短路故障時(shí)以及短時(shí)過(guò)負(fù)荷時(shí)誤發(fā)信號(hào)。2.過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算：對(duì)于降壓變壓器，雙繞組變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝在高壓側(cè)。取，KA高

29、壓側(cè)過(guò)負(fù)荷信號(hào)裝置的動(dòng)作時(shí)間，應(yīng)該比同一設(shè)備之過(guò)電流保護(hù)的最長(zhǎng)時(shí)間大，一般取9-10s即能滿足要求。5.2110kV線路L1保護(hù)整定計(jì)算5.21三段式距離保護(hù)1.距離保護(hù)原理距離保護(hù)：是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的距離，并根據(jù)該距離的大小確定動(dòng)作時(shí)限的一種繼電保護(hù)裝置。短路點(diǎn)越靠近保護(hù)安裝處，其測(cè)量阻抗就越小，則保護(hù)的時(shí)限就越短，反之，短路點(diǎn)越遠(yuǎn)，其測(cè)量阻抗就越大，則保護(hù)動(dòng)作時(shí)限就越大。 測(cè)量保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，實(shí)際上是測(cè)量保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)之間的阻抗。該阻抗為保護(hù)安裝處的電壓與電 流的比值，即 。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是距離（或阻抗）的函數(shù)。即 4 . 起動(dòng)元件:其主要作用是在發(fā)生故障的瞬

30、間起動(dòng)整套保護(hù)。采用的是過(guò)電流繼電器或者阻抗繼電器。 方向元件:作用是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離（即測(cè)量阻抗），一般采用阻抗繼電器。距離元件：作用是保證保護(hù)動(dòng)作的方向性。采用單獨(dú)的方向繼電器，或方向元件和阻抗元件相結(jié)合。跳閘7645ZZZtt起動(dòng)元件方向元件出口元件1 238圖5-2距離保護(hù)原理的組成元件框圖時(shí)間元件 ：作用是根據(jù)預(yù)定的時(shí)限特性確定動(dòng)作的時(shí)限，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，一般采用時(shí)間繼電器。 如圖5-2距離保護(hù)原理組成元件框圖所示：2.三段式距離保護(hù)整定計(jì)算5距離I段：取距離II段：取靈敏度校驗(yàn)： 滿足要求 距離III段：靈敏度校驗(yàn)： 近后備： 滿足要求 遠(yuǎn)后備： 滿足要求 5.

31、22三段式零序電流保護(hù)1.零序電流保護(hù)原理：零序電流保護(hù)：反映零序電流增大而動(dòng)作的保護(hù)。在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路正常運(yùn)行，系統(tǒng)對(duì)稱，線路首端測(cè)得的零序電流約為零；當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，將出現(xiàn)很大的零序電流。如圖5-3所示:圖5-3零序保護(hù)工作原理圖1 接地故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電流越小。2 零序電流保護(hù)的起動(dòng)電流整定類似反映線電流的電流保護(hù)。3 必須基于故障零序電流的計(jì)算，根據(jù)不同地點(diǎn)接地故障時(shí)零序電流大小的不同來(lái)整定6。2.三段式零序電流保護(hù)整定計(jì)算如圖5-4零序電流整定計(jì)算圖所示圖5-4零序電流整定計(jì)算圖1) 零序電流保護(hù)（I段）的整定計(jì)算因零序阻抗是正序，負(fù)序阻抗的2倍，故正序，負(fù)序，零序阻抗

32、如下：系統(tǒng)阻抗： 圖5-5最大運(yùn)行方式零序阻抗圖圖5-6最小運(yùn)行方式零序阻抗圖d2點(diǎn)兩相接地短路時(shí)的零序電流為d2點(diǎn)單相接地短路的零序電流為d1點(diǎn)兩相接地短路時(shí)的零序電流為d1點(diǎn)單相接地短路的零序電流為取兩者最大值式中： 可靠系數(shù)，取1.25靈敏度校驗(yàn)：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)保護(hù)范圍最大，最大保護(hù)范圍為最小保護(hù)范圍兩相接地短路靈敏校驗(yàn)： 滿足要求2) 零序電流保護(hù)（段）的整定計(jì)算按躲開本線路末端母線上變壓器的另一側(cè)母線接地短路時(shí)流過(guò)的最大零序電流整定： 與下一級(jí)線路的零序電流I段配合整定為式中 可靠系數(shù)，取1.25靈敏度校驗(yàn)： 不滿足要求 3) 零序電流保護(hù)（段）的整定計(jì)算按線路末端三相短路不平衡電流整定

33、為靈敏度校驗(yàn)： 近后備： 滿足要求 遠(yuǎn)后備： 滿足要求 5.335kV線路保護(hù)整定計(jì)算5.31三段式電流保護(hù)1. 電流速斷保護(hù)（I段）1）提出：基于速斷性的要求，在簡(jiǎn)單可靠和保證選擇性的前提下越快越好。2）原理：僅反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作2.限時(shí)電流速斷保護(hù)（II段）1）提出：電流速斷保護(hù)無(wú)法保護(hù)線路的全長(zhǎng)，為了在線路任意點(diǎn)故障都能迅速切除故障。2）原理：靠整定電流和動(dòng)作時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性，為保證能保護(hù)整個(gè)線路，必須延伸到下一線路，為了使t最小，以保護(hù)范圍不超過(guò)下一線路段保護(hù)的范圍，即與下一線路的速斷保護(hù)相配合。（動(dòng)作整定值和動(dòng)作時(shí)間）。3.定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（III段）1）提出：當(dāng)段保護(hù)失靈以及過(guò)

34、負(fù)荷時(shí)需要定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。不僅能保護(hù)線路全長(zhǎng)，還能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，作為后備保護(hù)。2）原理：其起動(dòng)電流按躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的一種保護(hù)?？繒r(shí)間來(lái)保證保護(hù)的選擇性。5.32三段式電流保護(hù)整定計(jì)算根據(jù)所給基本參數(shù)，對(duì)35kV線路進(jìn)行整定計(jì)算如圖5-7所示圖5-735kV線路整定計(jì)算圖取，短路點(diǎn)：d3段： 校驗(yàn)： <15 不滿足要求III段: 靈敏度校驗(yàn)： 近后備：1.3 滿足要求 短路點(diǎn)：d4段： 校驗(yàn)： <15 不滿足要求 III段: 靈敏度校驗(yàn)： 近后備:1.3 滿足要求 短路點(diǎn)：d5段： 校驗(yàn)： =15 滿足要求 III段： 靈敏度校驗(yàn)： 近后備:1.3 滿足要求 6自動(dòng)重

35、合閘裝置6.1 自動(dòng)重合閘的基本概述6.11 概述在110kV級(jí)以上電壓的大接地電流系統(tǒng)中，由于架空線路的線間距離較大，相間故障的機(jī)會(huì)比較少，而單相接地短路的機(jī)會(huì)比較多。在高壓輸電線路上，若不允許采用快速非同期三相重合閘，而采用檢同期重合閘，又因恢復(fù)供電的時(shí)間太長(zhǎng)，滿足不了穩(wěn)定運(yùn)行的要求時(shí)，就采用單相重合閘方式。單相重合閘是指只把發(fā)生故障的一相斷開，然后再進(jìn)行單相重合，而未發(fā)生故障的兩相仍然繼續(xù)運(yùn)行，這樣就可大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。如果線路發(fā)生的是瞬時(shí)性故障，則單相重合閘成功即恢復(fù)三相的正常運(yùn)行。如果是永久性故障，單相重合不成功，則根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，如不允許長(zhǎng)期非全相運(yùn)行

36、時(shí)，則應(yīng)再次切除單相并不再進(jìn)行自動(dòng)重合。目前一般都是采用重合不成功時(shí)跳開三相的方式。當(dāng)采用單相重合閘時(shí)，如線路發(fā)生相間短路時(shí)，一般都跳開三相斷路器，不進(jìn)行三相重合；如有其它原因斷開三相斷路器時(shí)，也不進(jìn)行重合。6.12 自動(dòng)重合閘的配置原則 自動(dòng)重合閘的配置原則根據(jù)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形狀、電壓等級(jí)、系統(tǒng)穩(wěn)定要求、負(fù)荷狀況、線路上裝設(shè)的繼電保護(hù)裝置及斷路器性能，以及其它技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素決定。其配置原則：1.1kV及以上架空線路及電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，當(dāng)用電設(shè)備允許且無(wú)備用電源自動(dòng)投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；2.旁路斷路器和兼作旁路的母聯(lián)斷路器或分段斷路器，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；

37、3.低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；4.必要時(shí)，母線故障也可采用自動(dòng)重合閘裝置。6.2 自動(dòng)重合閘的基本要求1.自動(dòng)重合閘裝置不應(yīng)動(dòng)作的情況有: 由值班人員手動(dòng)操作或通過(guò)遙控裝置將斷路器斷開時(shí)。 手動(dòng)投入斷路器,由于線路上存在故障,隨即由保護(hù)動(dòng)作將其斷開.因?yàn)樵谶@種情況下,故障大多都是屬于永久性的。它可能是由于檢修質(zhì)量不合格、隱患未能消除或者是保安地線沒(méi)有拆除等原因造成的。因此,即使再重合一次也不可能成功。 . 在某些不允許重合的情況下例如,斷路器處于不正常狀態(tài)(如氣壓、液壓降低等)以及變壓器內(nèi)部故障,差動(dòng)或瓦斯保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘時(shí),均應(yīng)使閉鎖裝置不進(jìn)行重合閘。 2.除上述

38、條件外,當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其他原因而跳閘后,重合閘都應(yīng)該動(dòng)作,使斷路器重新合閘。在某些情況下(如使用單相重合閘時(shí)),也允許只在保護(hù)動(dòng)作于跳閘后進(jìn)行重合閘。 3.基于以上的要求,應(yīng)優(yōu)先采用斷路器操作把手與斷路器位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)方式,即當(dāng)斷路器操作把手在合閘位置而斷路器處在跳閘位置時(shí)啟動(dòng)重合閘。這種方式可以保證無(wú)論什么原因使斷路器跳間后(包括偷跳和誤跳),都能進(jìn)行一次重合閘。當(dāng)手動(dòng)操作斷路器跳閘,由于兩者的位置是對(duì)應(yīng)的,因此,不會(huì)啟動(dòng)重合閘。當(dāng)利用保護(hù)來(lái)啟動(dòng)重合閘時(shí),由于保護(hù)動(dòng)作很快,可能使重合閘來(lái)不及啟動(dòng)。因此,必須采取措施(如設(shè)置自保持回路或記憶回路等)來(lái)保證裝置可靠動(dòng)作。4.自動(dòng)重合閘裝

39、置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次重合閘就只應(yīng)該動(dòng)作一次。當(dāng)重合于永久性故障而再次跳間后,就不應(yīng)該再動(dòng)作 裝置本身也不允許出現(xiàn)元件損壞或異常時(shí),使斷路器多次重合的現(xiàn)象,以免損壞斷路器設(shè)備和擴(kuò)大事故范圍。5.自動(dòng)重合閘在動(dòng)作以后,應(yīng)能夠自動(dòng)復(fù)歸。對(duì)于10kV及以下的線路,當(dāng)經(jīng)常有值班人員時(shí),也可采用手動(dòng)復(fù)歸方式。6.自動(dòng)重合間時(shí)間應(yīng)盡可能短,以縮短停電的時(shí)間.因?yàn)殡娫粗袛嗪?電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速急劇下降,停電時(shí)間越長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低,重合閘后自起動(dòng)就越困難,會(huì)拖延恢復(fù)正常工作的時(shí)間。但重合閘的時(shí)間也不能太短,因?yàn)?要使故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度來(lái)得及恢復(fù)。要使斷路器的操作機(jī)構(gòu)來(lái)得及恢復(fù)到能夠重新合閘的狀態(tài)。重合

40、閘的動(dòng)作時(shí)間一般采用0.51.5s。7.自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有與繼電保護(hù)配合加速切除系統(tǒng)故障的回路。加速方式可分為前加速和后加速。前加速方式就是在重合閘前保護(hù)以瞬時(shí)或縮短T時(shí)間,快速切除故障。重合于永久性故障時(shí)保護(hù)將延時(shí)切除故障。 后加速方式就是在重合閘前保護(hù)瞬時(shí)或后備時(shí)間切除故障,重合于永久性故障時(shí),保護(hù)將瞬時(shí)或后備縮短T時(shí)間,快速切除故障。8.在兩側(cè)電源的線路上采用重合閘時(shí)應(yīng)考慮同步問(wèn)題。6.3重合閘裝置的選擇 自動(dòng)重合閘裝置（AAR）是將因故跳開后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。1 可提高供電的可靠性 2 可提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性3 可糾正誤跳閘 110kV及以下電網(wǎng)均采用三相重合閘

41、裝置。其中：?jiǎn)蝹?cè)電源線路選用一般重合閘方式。重合閘裝置的選擇：根據(jù)廣安站情況，在110kV線路和35kV線路斷路器附近上選擇裝設(shè)三相重合閘裝置并采用后加速方式，提高供電的可靠性。結(jié)束語(yǔ)本文針對(duì)110kV廣安變電站電力系統(tǒng)繼電保護(hù),根據(jù)<<繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的技術(shù)規(guī)程>>規(guī)定,在滿足繼電保護(hù)“四性”要求的前提下,對(duì)本變電站中的各線路繼電保護(hù)編制了一個(gè)110kV廣安站繼電保護(hù)整定方案。根據(jù)原始的110kV廣安站系統(tǒng)接線圖和相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了如下的具體操作，其內(nèi)容為：確定輸電線路上的短路點(diǎn)，計(jì)算各點(diǎn)的短路電流；繪制電力系統(tǒng)等值阻抗圖。確定兩臺(tái)變壓器的配置和主保護(hù)即縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和后備保護(hù)，后備保護(hù)采用過(guò)電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)；確定110kV線路和35kV的保護(hù)配置及整定計(jì)算；輸電線路裝設(shè)三相自動(dòng)重合閘裝置并采用后加速方式。通過(guò)