kV智能綜合變電站保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文）題 目：110kV智能綜合變電站保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)110kV智能綜合變電站保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)摘 要變電站是電網(wǎng)中的重要節(jié)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著變換電壓等級(jí)、匯集電流、分配電能、控制電能的流向和調(diào)整電壓的功能。智能變電站是針對(duì)變電站的安全、可靠運(yùn)行而建立起來(lái)的，基于微電子技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種新型變電站。隨著電子式互感器，智能高壓電器、高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等的發(fā)展，能夠?yàn)樽冸娬咎峁└邔哟蔚目煽?、高效、穩(wěn)定、開放的智能變電站系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本次設(shè)計(jì)針對(duì)智能變電站進(jìn)行了相關(guān)設(shè)備選型、綜合保護(hù)功能的設(shè)置以及對(duì)通信系統(tǒng)作了一些研究。選型方面主要根據(jù)額定值選擇并且校驗(yàn)。保護(hù)功能主要有變壓

2、器內(nèi)部外部的各類短路、過流及不正常運(yùn)行的整定計(jì)算；繼電保護(hù)部分主要是針對(duì)變壓器的保護(hù)，重點(diǎn)介紹變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)。通信部分主要介紹RS-485串行口標(biāo)準(zhǔn)和遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用。變電站運(yùn)行的各狀態(tài)量被變送器采集輸送到總線系統(tǒng)后，都要根據(jù)遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的信息，才能被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)識(shí)別。關(guān)鍵詞：變電站；設(shè)備選型；繼電保護(hù)；遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)Protection and monitoring system for 110kV smart substation AbstractSubstation is a important node in the network, it shoulders the tr

3、ansformation of voltage, currents collection, distribution of electricity, control of power flow and adjust voltage. Smart substation aims to operate reliablly and establish a new mode of micro-electronics technology, information technology and computer technology. With the development of electronic

4、 transformer, the space of intelligent high-voltage electrical appliances and high speed network communication technology,could provide smart substation system require higher level of reliability, efficiency and stablity. The smart substation rely protection function relate to equipment selection, c

5、onfiguration and the communication system. Selection of main ratings and calibration, the main functions of internal and external protection of transformer short circuit, over-current and various kinds of abnormal operation.Relay protection is mainly for transformer protection introducing the main t

6、ransformer protection and reserve protection. Application of communication part mainly introduces the RS-485 serial standards and telecontrol technology, all these need remote communication protocol of intelligent substation, converted into the corresponding information, can be data acquisition syst

7、em identification.Key words：substation；equipment selection；relay protection；remote control technology目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc358586482 摘 要 PAGEREF _Toc358586482 h I HYPERLINK l _Toc358586483 Abstract PAGEREF _Toc358586483 h II HYPERLINK l _Toc358586484 第一章 引 言 PAGEREF _Toc358586484 h 1 H

8、YPERLINK l _Toc358586485 1.1 智能變電站的概念 PAGEREF _Toc358586485 h 1 HYPERLINK l _Toc358586486 1.2 智能變電站建立的背景和意義 PAGEREF _Toc358586486 h 1 HYPERLINK l _Toc358586487 1.3 智能變電站相關(guān)技術(shù)的發(fā)展 PAGEREF _Toc358586487 h 1 HYPERLINK l _Toc358586488 1.4 智能變電站的主要作用與功能 PAGEREF _Toc358586488 h 2 HYPERLINK l _Toc358586489 1

9、.5 智能變電站的一些基本概念 PAGEREF _Toc358586489 h 3 HYPERLINK l _Toc358586490 1.6 智能變電站的體系構(gòu)架 PAGEREF _Toc358586490 h 3 HYPERLINK l _Toc358586491 第二章 智能變電站主要設(shè)備選型 PAGEREF _Toc358586491 h 4 HYPERLINK l _Toc358586492 2.1 變壓器的選擇 PAGEREF _Toc358586492 h 4 HYPERLINK l _Toc358586493 2.2 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 PAGEREF _Toc3585

10、86493 h 4 HYPERLINK l _Toc358586494 2.2.1 110kV斷路器選擇及校驗(yàn) PAGEREF _Toc358586494 h 5 HYPERLINK l _Toc358586495 2.2.2 35kV斷路器選擇及校驗(yàn) PAGEREF _Toc358586495 h 6 HYPERLINK l _Toc358586496 2.2.3 10kV斷路器選擇及校驗(yàn) PAGEREF _Toc358586496 h 8 HYPERLINK l _Toc358586497 2.3 互感器的選擇 PAGEREF _Toc358586497 h 9 HYPERLINK l _

11、Toc358586498 2.3.1 110kV電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc358586498 h 9 HYPERLINK l _Toc358586499 2.3.2 35kV電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc358586499 h 10 HYPERLINK l _Toc358586500 2.3.3 10kV電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc358586500 h 10 HYPERLINK l _Toc358586501 電壓互感器的選擇 PAGEREF _Toc358586501 h 11 HYPERLINK l _Toc358586502 第三章 變電站一次

12、部分接線方式 PAGEREF _Toc358586502 h 12 HYPERLINK l _Toc358586503 3.1 變電站一次部分設(shè)計(jì)基本要求 PAGEREF _Toc358586503 h 12 HYPERLINK l _Toc358586504 3.2 110kV變電站主接線部分設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc358586504 h 13 HYPERLINK l _Toc358586505 3.2.1 110kV側(cè)電氣主接線方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc358586505 h 13 HYPERLINK l _Toc358586506 3.2.2 35kV側(cè)電氣主接線方案設(shè)

13、計(jì) PAGEREF _Toc358586506 h 14 HYPERLINK l _Toc358586507 3.2.3 10kV側(cè)電氣主接線方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc358586507 h 15 HYPERLINK l _Toc358586508 第四章 110kV智能綜合變電站繼電保護(hù)部分 PAGEREF _Toc358586508 h 16 HYPERLINK l _Toc358586509 4.1 繼電保護(hù)部分綜述 PAGEREF _Toc358586509 h 16 HYPERLINK l _Toc358586510 繼電保護(hù)部分基本要求 PAGEREF _Toc358586

14、510 h 16 HYPERLINK l _Toc358586511 繼電保護(hù)整定計(jì)算目的 PAGEREF _Toc358586511 h 16 HYPERLINK l _Toc358586512 繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù) PAGEREF _Toc358586512 h 16 HYPERLINK l _Toc358586513 4.2 變壓器的整定 PAGEREF _Toc358586513 h 17 HYPERLINK l _Toc358586514 變壓器保護(hù)配置 PAGEREF _Toc358586514 h 17 HYPERLINK l _Toc358586515 4.2.2 TOP

15、9720C系列微機(jī)變壓器保護(hù) PAGEREF _Toc358586515 h 18 HYPERLINK l _Toc358586516 4.3 短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc358586516 h 18 HYPERLINK l _Toc358586517 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc358586517 h 18 HYPERLINK l _Toc358586518 系統(tǒng)正序網(wǎng)、負(fù)序網(wǎng)、零序網(wǎng) PAGEREF _Toc358586518 h 20 HYPERLINK l _Toc358586519 4.4 變壓器保護(hù) PAGEREF _Toc358586519 h 20 HYPE

16、RLINK l _Toc358586520 變壓器主保護(hù) PAGEREF _Toc358586520 h 20 HYPERLINK l _Toc358586521 變壓器的后備保護(hù) PAGEREF _Toc358586521 h 23 HYPERLINK l _Toc358586522 第五章 智能變電站通信部分 PAGEREF _Toc358586522 h 27 HYPERLINK l _Toc358586523 5.1 智能變電站通信部分綜述 PAGEREF _Toc358586523 h 27 HYPERLINK l _Toc358586524 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)概述 PAGEREF _

17、Toc358586524 h 27 HYPERLINK l _Toc358586525 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控 PAGEREF _Toc358586525 h 27 HYPERLINK l _Toc358586526 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)功能 PAGEREF _Toc358586526 h 28 HYPERLINK l _Toc358586527 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)功能 PAGEREF _Toc358586527 h 28 HYPERLINK l _Toc358586528 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配置基本模式 PAGEREF _Toc358586528 h 29 HYPERLINK l _Toc358586529 5.2 調(diào)度端及RT

18、U PAGEREF _Toc358586529 h 30 HYPERLINK l _Toc358586530 調(diào)度端功能 PAGEREF _Toc358586530 h 30 HYPERLINK l _Toc358586531 調(diào)度端硬件結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc358586531 h 30 HYPERLINK l _Toc358586532 調(diào)度端軟件 PAGEREF _Toc358586532 h 30 HYPERLINK l _Toc358586533 5.2.4 RTU主要功能 PAGEREF _Toc358586533 h 31 HYPERLINK l _Toc358586534

19、 5.3 有線RS-485通訊方式 PAGEREF _Toc358586534 h 33 HYPERLINK l _Toc358586535 5.3.1 RS-485綜述 PAGEREF _Toc358586535 h 33 HYPERLINK l _Toc358586536 5.3.2 RS-485設(shè)計(jì)及應(yīng)用 PAGEREF _Toc358586536 h 33 HYPERLINK l _Toc358586537 5.4 變送器 PAGEREF _Toc358586537 h 35 HYPERLINK l _Toc358586538 變送器綜述 PAGEREF _Toc358586538 h

20、 35 HYPERLINK l _Toc358586539 變送器綜述 PAGEREF _Toc358586539 h 35 HYPERLINK l _Toc358586540 電流變送器4-20mA輸出的轉(zhuǎn)換 PAGEREF _Toc358586540 h 36 HYPERLINK l _Toc358586541 5.5 采樣值傳輸協(xié)議 PAGEREF _Toc358586541 h 36 HYPERLINK l _Toc358586542 傳輸協(xié)議的綜述 PAGEREF _Toc358586542 h 36 HYPERLINK l _Toc358586543 5.5.2 IEC61850-

21、9-2標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc358586543 h 37 HYPERLINK l _Toc358586544 5.5.3 ZWD433三相數(shù)字電量變送器 PAGEREF _Toc358586544 h 37 HYPERLINK l _Toc358586545 5.6 通信規(guī)約 PAGEREF _Toc358586545 h 38 HYPERLINK l _Toc358586546 通信規(guī)約的綜述 PAGEREF _Toc358586546 h 38 HYPERLINK l _Toc358586547 問答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約 PAGEREF _Toc358586547 h 39 HYPERLIN

22、K l _Toc358586548 5.6.3 Modbus基本規(guī)則 PAGEREF _Toc358586548 h 39 HYPERLINK l _Toc358586549 數(shù)據(jù)和地址 PAGEREF _Toc358586549 h 39 HYPERLINK l _Toc358586550 結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc358586550 h 42 HYPERLINK l _Toc358586551 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc358586551 h 43 HYPERLINK l _Toc358586552 致謝 PAGEREF _Toc358586552 h 44引 言智能變電站的

23、概念 智能變電站是一種新型變電站，應(yīng)用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信和信息處理技術(shù)、現(xiàn)代遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、現(xiàn)代微電子技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，使變電站的二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能重組優(yōu)化，以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)控、控制和調(diào)配。智能變電站的主要任務(wù)是，完成對(duì)站內(nèi)設(shè)備的信息共享，讓各設(shè)備之間完成信息的交換和數(shù)據(jù)分享，從而對(duì)變電站形成監(jiān)視和控制。智能變電站的出現(xiàn)，取代了傳統(tǒng)變電站的二次設(shè)備，同時(shí)也簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)變電站的二次接線。智能變電站的推廣和應(yīng)用是提高現(xiàn)代變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要措施1。 把一些變電站常用功能智能化綜合在一起是智能變電站的一大特點(diǎn)

24、，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)，數(shù)據(jù)通訊，信息共享等。智能變電站建立的背景和意義變電站作為輸配電系統(tǒng)的重要組成部分， 市場(chǎng)化改革對(duì)其也提出了迫切的要求，傳統(tǒng)變電站的一些缺陷也制約著電力系統(tǒng)向集約化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)變電站裝置功能獨(dú)立，二次接線復(fù)雜，裝置的智能化優(yōu)勢(shì)未得到充分利用且缺乏統(tǒng)一的信息模型，這些缺陷加大了調(diào)試的復(fù)雜性，也增加了運(yùn)行、維護(hù)的難度，給設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)了一定的困難，降低了系統(tǒng)的可靠性，這就要求變電站必須向智能化方向發(fā)展，以解決傳統(tǒng)變電站的局限性2。智能變電站相關(guān)技術(shù)的發(fā)展變電站的規(guī)模隨著時(shí)代發(fā)展越來(lái)越擴(kuò)大，同時(shí)它的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、繼電保護(hù)系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)也日趨復(fù)雜。本著提高電力系統(tǒng)安全和經(jīng)

25、濟(jì)運(yùn)行的宗旨，同時(shí)為了保證供電質(zhì)量，必須時(shí)刻監(jiān)視變電站相關(guān)設(shè)備各部分的頻率和電壓，并通過各種控制調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)有功功率和無(wú)功功率電源，或者改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和切換負(fù)荷。大型變電站運(yùn)行的安全性已被認(rèn)為是運(yùn)行中的頭等重要問題，以為在電力系統(tǒng)中只要有一處出現(xiàn)故障，都將不同程度地影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，尤其是在重要的發(fā)電廠、變電站或主要輸電線路上發(fā)生故障。為了能更有效的監(jiān)視控制變電站的運(yùn)行以及應(yīng)對(duì)一些異常情況或事故，在早期人們就已對(duì)變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)視引起了重視，并逐步形成了變電站的調(diào)度控制中心。在前些年，通信設(shè)備的落后導(dǎo)致其對(duì)高效運(yùn)行有限制，調(diào)度人員要浪費(fèi)很多時(shí)間才能掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息。在

26、有事故發(fā)生的情況下，除了需要依靠繼電保護(hù)裝置和一些負(fù)荷控制裝置外，幾乎都要靠電力系統(tǒng)調(diào)度人員和發(fā)電廠、變電所的運(yùn)行人員根據(jù)有限的信息和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)做出分析判斷，實(shí)施對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)度和其他操作。所以這個(gè)時(shí)期，電力系統(tǒng)的監(jiān)視和控制的全面性、正確性和快速性都是很有限的3。近些年來(lái)，無(wú)論是通信技術(shù)還是遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，都得到了空前的發(fā)展，這也讓電力系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)等實(shí)時(shí)信息的掌握和直接進(jìn)行調(diào)度控制成為可能。裝設(shè)在發(fā)電廠各變電所的遠(yuǎn)動(dòng)裝置把斷路器狀態(tài)、母線電壓、線路中的潮流等信息連續(xù)地、經(jīng)常地、周期性地送往調(diào)度控制中心，以便電力系統(tǒng)調(diào)度人員根據(jù)這些信息掌握整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，從而及時(shí)調(diào)整電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式，處理所

27、發(fā)生的事故。運(yùn)行人員在以前需要人工記錄電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)，再以此為依據(jù)進(jìn)行分析判斷決策，而現(xiàn)在運(yùn)行人員可以通過最新的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)更高效的完成這些工作。由于電子計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備價(jià)格的相對(duì)大幅度下降，使得用于電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)所花費(fèi)的投資可在短時(shí)間內(nèi)收回，在電力系統(tǒng)中采用這些先進(jìn)設(shè)備，可以減少重大事故的發(fā)生、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平，在這些方面的效益也是十分可觀的。近幾年來(lái)，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)裝備、技術(shù)和自行設(shè)計(jì)與開發(fā)的基礎(chǔ)上，許多省級(jí)和地區(qū)級(jí)的變電站都實(shí)現(xiàn)了不同水平和不同功能的調(diào)度控制自動(dòng)化4。智能變電站的主要作用與功能智能變電站可以收集變電站及其主要線路上反映系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)

28、時(shí)信息，對(duì)其加以識(shí)別和處理之后用于分析、統(tǒng)計(jì)制表、超限報(bào)警和安全監(jiān)視等。變電站運(yùn)行人員在制定短期運(yùn)行計(jì)劃（通常幾小時(shí)到幾個(gè)月之間）時(shí)，需要考慮資源的可利用程度、負(fù)載測(cè)算、系統(tǒng)功率互換、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等，使變電站在保證供電質(zhì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下把運(yùn)行費(fèi)用降到盡可能低的水平。制定和執(zhí)行短時(shí)運(yùn)行計(jì)劃，使電力系統(tǒng)做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。進(jìn)行發(fā)電控制以保持系統(tǒng)的頻率，維持電壓水平穩(wěn)定以保證供電質(zhì)量。變電站可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)安全性等級(jí)做分析和預(yù)防性控制，在緊急情況下進(jìn)行安全控制，防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，在故障消除時(shí)執(zhí)行恢復(fù)控制，電力系統(tǒng)又可以回到正常運(yùn)行狀態(tài)。智能變電站的一些基本概念SCADA系統(tǒng):指變電站內(nèi)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或

29、調(diào)度所內(nèi)EMS系統(tǒng)或集控站系統(tǒng)。測(cè)控單元：指集中組屏的測(cè)控插箱。分散式單元：指安裝于開關(guān)柜上的分散式單元。插件：插在控制器或測(cè)控單元內(nèi)的1塊集成電路板稱1個(gè)插件。遠(yuǎn)方：指變電站當(dāng)?shù)卦O(shè)備以外的其他地方，如調(diào)度所機(jī)房、監(jiān)控主控制室。就地：指變電站所在地的設(shè)備。SOE：帶時(shí)間標(biāo)志的事件順序記錄。COS：不帶時(shí)間標(biāo)志的變化遙信?？诹睿褐副O(jiān)控系統(tǒng)裝置或后臺(tái)微機(jī)進(jìn)行參數(shù)修改、設(shè)置時(shí)需要輸入的密碼。智能變電站是變電站發(fā)展的一個(gè)新的方向，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電保護(hù)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)等對(duì)變電站的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。智能變電站的應(yīng)用，可以使電力系統(tǒng)的故障率降低，提高供電配電質(zhì)量，降低系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的成本。智能

30、變電站的體系構(gòu)架智能變電站可分為過程層、間隔層和站控層。過程層包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流/電壓互感器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨(dú)立的智能電子裝置。間隔層設(shè)備包括繼電保護(hù)裝置、系統(tǒng)測(cè)控裝置、IED等二次設(shè)備，共享同一間隔層數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)方輸入/輸出設(shè)備、傳感器和控制器通信。站控層包括自動(dòng)化站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)、站域控制、對(duì)時(shí)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等，可以完成對(duì)整個(gè)智能變電站的監(jiān)控、報(bào)警和數(shù)據(jù)傳輸?shù)认嚓P(guān)功能。站控層的功能集中程度越高越好，如可在嵌入式設(shè)備或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，一臺(tái)和多臺(tái)均可4。 智能變電站主要設(shè)備選型變壓器的選擇智能變電站中涉及的各種電氣設(shè)備種類繁多，具體到每一種設(shè)備的工作條件也不盡相同，所

31、以在實(shí)際中對(duì)它們的選型也沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但基本宗旨是相同的，就是要保證電氣設(shè)備可靠工作，保證供電質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行且必須按正常工作條件選擇，在短路的情況下，需要對(duì)設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。為了滿足當(dāng)?shù)毓╇姷目煽啃?，?duì)擁有大量一、二類負(fù)荷的變電站，建議采用兩臺(tái)以上變壓器，當(dāng)一臺(tái)變壓器由于故障或檢修而停止工作時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)于以二級(jí)負(fù)荷為主的用戶，可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須要在低壓側(cè)裝設(shè)可聯(lián)系到其他變電所的備用電源，增加可靠性。在一些季節(jié)或晝夜負(fù)荷波動(dòng)大的地區(qū)建議采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方式，在一些特殊需要的情況下也可考慮配備兩臺(tái)變壓器，對(duì)大型專用變電站可考慮配備三臺(tái)主

32、變壓器。即使主變壓器的數(shù)量一定時(shí)，也應(yīng)該有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮，為負(fù)荷的變化留出一定的余地。對(duì)于一些較為重要的用電地區(qū)，由于負(fù)荷較大且一級(jí)負(fù)荷較多，為滿足這種地區(qū)的用電要求，保證供電的可靠性和運(yùn)行的靈活性，該變電站可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。主變壓器容量一般考慮未來(lái)5到10年的負(fù)荷要求，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10到20年的負(fù)荷發(fā)展。結(jié)合變電站負(fù)載的重要性和電網(wǎng)構(gòu)架體系選取容量合適的主變壓器。當(dāng)該主變電站有重要負(fù)荷時(shí)，如果其中一臺(tái)主變壓器停運(yùn)，另一臺(tái)或剩下的主變壓器應(yīng)當(dāng)能承擔(dān)該負(fù)荷的需要，并在一定時(shí)間內(nèi)保證供電質(zhì)量；對(duì)于負(fù)載要求不很高的用戶，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器應(yīng)能承擔(dān)正常運(yùn)行狀態(tài)約60%以上的負(fù)荷5。高

33、壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇高壓斷路器的主要功能：當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)是正常的時(shí)候，高壓斷路器可以切換運(yùn)行方式，讓設(shè)備線路參與或退出運(yùn)行，保障電力系統(tǒng)安全工作。高壓斷路器是功能最全面的開關(guān)，其最重要的功能是切斷負(fù)荷電流和短路電流。斷路器種類按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。斷路器種類和型式的選擇：首先應(yīng)達(dá)到技術(shù)方面的要求，其次就是要使安裝調(diào)試和維護(hù)簡(jiǎn)單化。通常35kV以下的場(chǎng)合采用真空斷路器，35kV以上的場(chǎng)合采用SF6斷路器。額定電壓的選擇： (2.1) 電網(wǎng)額定電壓額定電流的選擇： （2.2） 各種合理方式下最大持續(xù)工作電流開斷短路電流的選擇： （2.3

34、）IPT表示實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量，實(shí)際中要求在最嚴(yán)重的情況下仍能開斷短路電流，所以斷路器開斷時(shí)間應(yīng)整定為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)延加分閘動(dòng)作時(shí)延。隔離開關(guān)是變電站中常見的開關(guān)電器，不能單獨(dú)使用，需要和斷路器配合完成各種分?jǐn)鄤?dòng)作。隔離開關(guān)和斷路器的區(qū)別是，隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，不能直接用來(lái)開斷短路電流。雖然隔離開關(guān)在額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定這些項(xiàng)目的整定與斷路器相同，但由于隔離開關(guān)不能用來(lái)接通和切斷短路電流，故無(wú)需進(jìn)行短路電流的校驗(yàn)。110kV斷路器選擇及校驗(yàn)1. 額定電壓選擇： kV （2.4）2. 按額定電流選擇： （2.5） 所以經(jīng)查電力設(shè)備選型手冊(cè)可選斷路器的型號(hào)為S

35、W2-110 (W) 600A 18.4kAS少油型 W屋外 110額定電壓(kV)1000額定電流（A） 18.4額定開斷電流(kA)3. 按額定開斷電流： （2.6）全電流有效值 r額定開斷電流 附：在變電所主母線短路點(diǎn)處，可不計(jì)及非周期分量的影響，所以 4. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： T=0.05 滿足熱穩(wěn)定要求5. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （2.7）電器設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流短路電流沖擊值所以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求35kV斷路器選擇及校驗(yàn)1. 額定電壓選擇： 2. 按額定電流選擇： （2.8） 所以經(jīng)查電力設(shè)備選型手冊(cè)可選斷路器的型號(hào)為SN435 1250A 16kAS少油型 N屋內(nèi) 35額定電壓 1250額定電

36、流（A） 16額定開斷電流(kA)3. 按額定開斷電流： （2.9）全電流有效值 r額定開斷電流 附：在變電所主母線短路點(diǎn)處，可不計(jì)及非周期分量的影響，所以 （2.10）4. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： T=0.05 （2.11）滿足熱穩(wěn)定要求5. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （2.12）電器設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流短路電流沖擊值所以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求10kV斷路器選擇及校驗(yàn)1. 額定電壓選擇： （2.13）2. 按額定電流選擇： （2.14） 所以經(jīng)查電力設(shè)備選型手冊(cè)可選斷路器的型號(hào)為ZN510 1000A 20kAZ真空斷路器 N屋內(nèi) 10額定電壓 1000額定電流(A) 20額定開斷電流(kA)3. 按額定開斷電流：

37、（2.15）全電流有效值 r額定開斷電流 附：在變電所主母線短路點(diǎn)處，可不計(jì)及非周期分量的影響，所以 4. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： T=0.05 （2.16） 滿足熱穩(wěn)定要求5. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （2.17）電器設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流短路電流沖擊值所以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求互感器的選擇互感器通常包括電壓互感器和電流互感器，他們可以當(dāng)作一種特殊的變壓器，從功能上可稱為儀用變壓器或測(cè)量變壓器?；ジ衅魇歉鶕?jù)變壓器的變壓、變流原理將一次側(cè)的電量轉(zhuǎn)化為同類型的二次側(cè)電量的電器，是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置等一次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器，互感器將高電壓、大電流按比例變成低電壓（100、）和小電流（5、1A）。

38、需要注意的是，電流互感器的二次側(cè)絕對(duì)不能夠開路，電壓互感器的二次側(cè)絕對(duì)不能夠短路。互感器在電力系統(tǒng)中有重要作用，例如變換功能，將一次側(cè)的大電壓或大電流變換符合測(cè)量?jī)x表量程的小電壓（100V）和小電流（5、1A）?；ジ衅骶哂懈綦x和保護(hù)功能，互感器作為一次、二次回路之間的中間元件，將測(cè)量?jī)x表、繼電器等小量程的二次設(shè)備與一次設(shè)備主線路有效的隔離，這樣有利于工作人員的安全，同時(shí)也延長(zhǎng)了二次設(shè)備的使用壽命?；ジ衅鬟€可以擴(kuò)大儀表繼電器的應(yīng)用范圍，由于互感器的二次側(cè)的電流或電壓額定值統(tǒng)一規(guī)定為5A（1A）、100V，通過改變互感器的變比，可以反映主線路不同數(shù)值的電流電壓值，擴(kuò)大了使用范圍。110kV電流互感

39、器的選擇1. 額定電壓選擇： （2.18）2. 一次額定電流選擇： （2.19） 3. 二次額定電流選用5A所以經(jīng)查電力設(shè)備選型手冊(cè)可選型號(hào)為L(zhǎng)B1-110-300/5A4. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：5. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：通過校驗(yàn)，該設(shè)備符合要求35kV電流互感器的選擇1. 額定電壓選擇： 2. 按額定電流選擇： （2.20） 3. 二次額定電流選用5A所以經(jīng)查電力設(shè)備選型手冊(cè)可選型號(hào)為L(zhǎng)B6-35-400/5A4. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 5. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：通過校驗(yàn)，該設(shè)備符合要求10kV電流互感器的選擇1. 額定電壓選擇： 2. 按額定電流選擇： （2.21） 3. 二次額定電流選用5A所以經(jīng)查電力設(shè)備選型手冊(cè)可選

40、型號(hào)為L(zhǎng)B-10-1000/5A4. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：5. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：通過校驗(yàn)，該設(shè)備符合要求電壓互感器的選擇電壓互感器的一次側(cè)繞組，其所加的實(shí)際電壓應(yīng)該與其額定電壓大致相當(dāng)，電壓互感器和一次側(cè)的連接方式有很多種，即使處在相同電壓等級(jí)上，電壓互感器一次繞組的額定電壓也不確定；電壓互感器二次側(cè)的繞組，其額定電壓應(yīng)能使其承受等級(jí)較高電壓，根據(jù)測(cè)量的量不同，對(duì)其二次側(cè)額定電壓數(shù)值也應(yīng)作出相應(yīng)的改變。在實(shí)際應(yīng)用中，需要結(jié)合安裝的場(chǎng)合以及技術(shù)條件、成本投入等因素綜合考慮對(duì)電壓互感器的型號(hào)進(jìn)行選擇。110220kV配電裝置中，一般采用半級(jí)式電磁式電壓互感器，在電壓等級(jí)達(dá)到220kV以上的情況時(shí)，首先應(yīng)滿足容

41、量的條件，這時(shí)一般選電容式電壓互感器。所以經(jīng)查電力設(shè)備選型手冊(cè)110kV側(cè)電壓互感器可選型號(hào)為JDC6-110；35kV側(cè)電壓互感器可選型號(hào)為JDX6-35；10kV側(cè)電壓互感器可選型號(hào)為JDX-10。變電站一次部分接線方式變電站一次部分設(shè)計(jì)基本要求電氣主接線是電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，也是變電站設(shè)計(jì)的主要部分。新型智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，簡(jiǎn)化了主接線的復(fù)雜程度，有利于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和調(diào)度。在變電站初期設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到短期和中長(zhǎng)期的負(fù)荷變化情況，然后要考慮現(xiàn)有容量、技術(shù)條件、負(fù)載情況、短路容量和電氣設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)等，提高可靠性、靈敏性和經(jīng)濟(jì)性。不同電壓等級(jí)的主接線設(shè)計(jì)，需要準(zhǔn)備不同的方案進(jìn)行比

42、較，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性的角度分析，得出最優(yōu)方案。在本次變電站主接線設(shè)計(jì)中，主要列舉110kV、35kV和10kV線路側(cè)的接線方案的比較。電力系統(tǒng)對(duì)主接線的基本要求，主要包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面?？煽啃裕涸陔娏ο到y(tǒng)中，通常把不同的負(fù)荷按其對(duì)生產(chǎn)生活的影響程度不同，劃分為三個(gè)等級(jí)：一級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷是任何情況都不得停電的，如果對(duì)一級(jí)負(fù)荷停電，將會(huì)造成嚴(yán)重的人身事故、設(shè)備損壞和經(jīng)濟(jì)損失，后果將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法消除，所以一次設(shè)備的要求最為嚴(yán)格。二級(jí)負(fù)荷如果停電，不會(huì)有重大人身?yè)p失，但是會(huì)產(chǎn)生較大的財(cái)產(chǎn)損失，產(chǎn)能減少，所以二級(jí)負(fù)荷只能短時(shí)間對(duì)其進(jìn)行停電。三級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電的要求

43、比一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷低的叫三級(jí)負(fù)荷，長(zhǎng)時(shí)間停電也不會(huì)產(chǎn)生重大后果和損失。為保證主接線的可靠性，要求斷路器在停機(jī)維護(hù)時(shí)，不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常供電。母線上有故障時(shí)或母線的隔離開關(guān)需要檢修時(shí)，應(yīng)盡可能縮短停運(yùn)時(shí)間，保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷的持續(xù)供電。最后盡量保證不出現(xiàn)全站停運(yùn)的情況。靈活性：要求工作人員操作簡(jiǎn)單易行，調(diào)度便捷，隨時(shí)可以投入切除變壓器或線路，有效的調(diào)整電源和負(fù)荷，靈活應(yīng)對(duì)系統(tǒng)在正常狀態(tài)、檢修狀態(tài)、過電壓狀態(tài)和故障狀態(tài)的不同要求。當(dāng)母線、斷路器和繼電保護(hù)設(shè)備檢修時(shí)，應(yīng)不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行并且保證用戶不受大的影響。接線方式需要結(jié)合實(shí)際，作出最優(yōu)的方案，因?yàn)榻泳€簡(jiǎn)單時(shí)，會(huì)有可能在某些情況下滿足不

44、了實(shí)際需求，增加故障風(fēng)險(xiǎn)，而接線過于復(fù)雜就會(huì)降低經(jīng)濟(jì)性，也會(huì)給操作帶來(lái)不便。還需要有一定的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，方便未來(lái)幾年的改建和擴(kuò)建，如增加設(shè)備數(shù)量、饋線數(shù)量等，初期建設(shè)應(yīng)該能使后期建設(shè)容易對(duì)接。經(jīng)濟(jì)性：變電站的建設(shè)不能只從純技術(shù)的角度出發(fā)，只考慮可靠性和靈活性，畢竟市場(chǎng)是要求經(jīng)濟(jì)效益的，所以必須把經(jīng)濟(jì)性也考慮進(jìn)去。在技術(shù)條件達(dá)到要求的情況下，盡量節(jié)約人力和財(cái)力的投入。合理的主接線設(shè)計(jì)，也能幫助節(jié)約成本，比如不必要的回路把它省去，這樣就可以節(jié)省該線路上斷路器和隔離開關(guān)的費(fèi)用。110kV以下的變電站，可采用直降式變壓器，并在一些環(huán)節(jié)用熔斷器代替斷路器。使監(jiān)控和保護(hù)不過于復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備的投資。變電站日

45、常運(yùn)行費(fèi)用也是一筆不小的開支，這里包括廠用電、設(shè)備的折舊、設(shè)備的檢修維護(hù)費(fèi)和人員工資等。合理選擇主變壓器的容量型號(hào)臺(tái)數(shù)，可以降低電能的損耗。變電站的建設(shè)，還需考慮用地的節(jié)約，合理的構(gòu)架布局有助于有限的占地面積合理使用，還可節(jié)約導(dǎo)線、絕緣子的購(gòu)買安裝費(fèi)用。3.2 110kV變電站主接線部分設(shè)計(jì)方案變電站的主接線方案應(yīng)多樣化，滿足不同需要，靈活的實(shí)現(xiàn)各類功能。通過不同方案的對(duì)比，選出可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性綜合效益最好的方案。 110kV側(cè)電氣主接線方案設(shè)計(jì)地方110kV變電站，有兩條110kV的進(jìn)線，兩條110kV的出線，同時(shí)需要進(jìn)行110/35kV、110/10kV的電壓變換。經(jīng)過分析，有以下兩

46、種110kV電氣主接線的備選方案。如圖3.1、3.2所示： 圖3.1 單母線分兩段接線 圖3.2 雙母線接線經(jīng)過比較分析可知，110kV的進(jìn)線出線共六回，對(duì)于110kV母線而言，進(jìn)出線數(shù)量已經(jīng)屬于較多的。方案一接線簡(jiǎn)潔明了，經(jīng)濟(jì)性好，基本滿足供電可靠性要求。方案二接線復(fù)雜，回路多，經(jīng)濟(jì)性差，占地面積大，維護(hù)較為困難。所以綜合考慮，選圖3.1的單母線分段接線方式，作為該地方110kV變電站的主接線方式。 35kV側(cè)電氣主接線方案設(shè)計(jì)電壓等級(jí)為3560kV，出線48回，接線方式靈活。為滿足供電系統(tǒng)對(duì)可靠性提出的要求，保證線路檢修維護(hù)時(shí)，不影響供電，建議采用單母線分段時(shí)增設(shè)旁路母線，而此電壓等級(jí)下的

47、雙母線接線，不需要增設(shè)旁路母線。分析以上的內(nèi)容，可選出以下兩種方案，如圖3.3、3.4所示：圖3.3 單母線分段帶旁母接線 圖3.4 雙母線接線表3.1 35kV側(cè)兩種接線方案的比較 方案方案單母線分段帶旁母接線方案雙母線接線技術(shù) 簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展 可靠性、靈活性差 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電供電可靠調(diào)度靈活擴(kuò)建方便便于試驗(yàn)易誤操作經(jīng)濟(jì) 設(shè)備少、投資小 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜投資和占地面大經(jīng)比較雖然兩套方案都考慮到了靈活性，有利于后期擴(kuò)建，但方案一比方案二的經(jīng)濟(jì)性更好，方案二的可靠性高，但在此電壓等

48、級(jí)下不是很有必要，故選方案一。3.2.3 10kV側(cè)電氣主接線方案設(shè)計(jì)10kV側(cè)電氣主接線主要有單母線分段和雙母線接線兩種，在610kV的配電裝置建議采用單母線分段的接線方式，雙母線接線的缺點(diǎn)明顯，因其引出線和電源數(shù)量大，負(fù)載也較大，適合對(duì)可靠性和靈活性要求嚴(yán)格的情況。上述兩種方案如圖3.5和3.6所示。圖3.5 單母線分段接線 圖3.6 雙母線接線表3.2 10kV側(cè)兩種接線方案的比較 方案 方案單母線分段接線方案雙母線接線技術(shù)不會(huì)造成全所停電調(diào)度靈活保證對(duì)重要用戶的供電任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 易誤操作經(jīng)濟(jì)占地少設(shè)備少 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜

49、 投資和占地面大經(jīng)過綜合比較方案在經(jīng)濟(jì)性上比方案好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性，所以選用方案。110kV智能綜合變電站繼電保護(hù)部分繼電保護(hù)部分綜述隨著智能變電站功能的不斷完善，對(duì)其繼電保護(hù)也提出了新的要求，如提高自動(dòng)化程度，保證供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，保證供電質(zhì)量。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能動(dòng)作靈敏快速切除故障。繼電保護(hù)的首要任務(wù)是區(qū)別電力系統(tǒng)正常、不正常和故障三種運(yùn)行狀態(tài)，在正常狀態(tài)保證不出現(xiàn)誤動(dòng)作，在不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)需要保證不拒動(dòng)。繼電保護(hù)部分基本要求電力系統(tǒng)繼電保護(hù)有四點(diǎn)基本要求，即選擇性、靈敏性、速動(dòng)性和可靠性，這些特性可以保障電力系統(tǒng)的各個(gè)元件在故障狀態(tài)或不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)能有效的應(yīng)對(duì)。

50、選擇性是指當(dāng)系統(tǒng)中某點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將發(fā)生故障的元件切除，而不動(dòng)作于正常元件，防止不必要的擴(kuò)大停電范圍，確保正常部分能夠正常工作。速動(dòng)性指的是，繼電保護(hù)裝置在系統(tǒng)中有故障出現(xiàn)時(shí)，能快速作出動(dòng)作，把故障元件及時(shí)的切除掉，減弱故障元件的損傷程度，防止影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。靈敏性指的是保護(hù)裝置都具有一定的整定值，當(dāng)系統(tǒng)的一些不正常運(yùn)行狀態(tài)或故障狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)，會(huì)有一些參數(shù)值超過整定值，這時(shí)保護(hù)裝置就能準(zhǔn)確動(dòng)作，這就是靈敏性。可靠性指繼電保護(hù)裝置在獲知其保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置不出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)6。繼電保護(hù)整定計(jì)算目的智能變電站繼電保護(hù)裝置屬于二次設(shè)備，在電力系統(tǒng)中起著不可替代的

51、作用，作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效保障，保護(hù)裝置的整定計(jì)算，是其可靠性與靈敏性實(shí)現(xiàn)的前提條件，繼電保護(hù)整定計(jì)算無(wú)論在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行部門還是施工設(shè)計(jì)部門，都是必須做好的一項(xiàng)工作，不同部門的整定計(jì)算目的與要求也不盡相同。電力系統(tǒng)的調(diào)度部門對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算，目的是使已經(jīng)安裝好的各個(gè)裝置，按照電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求和參數(shù)進(jìn)行，使系統(tǒng)內(nèi)不同裝置有效的配合，發(fā)揮最大效能。而電力工程設(shè)計(jì)部門對(duì)裝置的整定，目的是通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算分析，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的選型和配置做出正確決策。繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是準(zhǔn)確的計(jì)算出各裝置的具體整定值，對(duì)于電力系統(tǒng)整體而言，則是作

52、出一個(gè)完整的整定方案。整定方案需要根據(jù)不同對(duì)象靈活實(shí)施，如根據(jù)負(fù)載情況或設(shè)備情況編制，還可以化整為零，分割成具體部分的小方案來(lái)進(jìn)行。繼電保護(hù)整定方案不是一成不變的，需要結(jié)合電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況和反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)，不斷的進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整，這是由于繼電保護(hù)裝置保護(hù)的范圍和能力有局限性，當(dāng)故障參數(shù)超出整定值的適應(yīng)范圍時(shí)，就要對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行重新整定或補(bǔ)充整定，使其保護(hù)能力更加完善。電力系統(tǒng)是作為一個(gè)完整的體系工作的，所以對(duì)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的效果，也是以其對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)效果來(lái)評(píng)價(jià)的，不能拘泥于孤立的一套保護(hù)裝置的保護(hù)效果，這是沒有實(shí)際意義的，有時(shí)會(huì)為了提高整體保護(hù)性能而降低某一套保護(hù)裝置的保護(hù)效果。一套

53、完整的保護(hù)方案，包含很多保護(hù)裝置，相應(yīng)也有多種整定配合的方法，不同的組合會(huì)導(dǎo)致不同的保護(hù)效果。電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員要做的工作就是，通過不斷的探索和實(shí)踐，調(diào)整不同元件的參數(shù)，使整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)效果更加優(yōu)化，最終得出一個(gè)最優(yōu)的整定方案7。需要注意的是，所有繼電保護(hù)裝置的適應(yīng)能力都是有限的，整定的時(shí)候不能超出元件所能承擔(dān)的最大限度，否則保護(hù)便會(huì)失效。智能變電站繼電保護(hù)的整定是一項(xiàng)綜合的技術(shù)，與站內(nèi)一次部分接線方式以及設(shè)備選型等都有密切的聯(lián)系，還要考慮變電站的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行等實(shí)際問題，是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作。變壓器的整定變壓器是智能變電站的重要組件，它的故障和不正常運(yùn)行將給整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響，對(duì)變壓器

54、的保護(hù)成為變電站繼電保護(hù)的重中之重。變壓器保護(hù)配置變壓器是智能變電站中重要的供電元件，保證變壓器的正常運(yùn)行，對(duì)于整個(gè)智能變電站正常運(yùn)行影響重大，而且大容量變壓器本身就是價(jià)格高昂的元件。目前技術(shù)水平下的電力變壓器，其結(jié)構(gòu)決定了變壓器的可靠性已經(jīng)可以達(dá)到較高水平。但由于變壓器一旦有故障出現(xiàn)，會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響很大，所以對(duì)變壓器應(yīng)該格外加強(qiáng)它的繼電保護(hù)裝置功能，提高安全運(yùn)行水平。變壓器出現(xiàn)故障或工作在不正常的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，還需了解變壓器的容量大小和它在整個(gè)系統(tǒng)中的作用，分別對(duì)它們裝設(shè)不同的繼電保護(hù)設(shè)備。變壓器保護(hù)方式有很多種，針對(duì)不同需要選擇合適的保護(hù)。瓦斯保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障和油面降低，是一種非電氣

55、量保護(hù)?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，又叫電流速斷保護(hù)，反映變壓器繞組和引出線的故障，多為繞組匝間短路或多相短路。過電流保護(hù)，主要反映的是變壓器外部短路。變壓器零序電流保護(hù)反映中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路。過電壓保護(hù)主要用于大容量變壓器的過勵(lì)磁保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)用作變壓器的過負(fù)荷狀態(tài)的保護(hù),非全相保護(hù)用于變壓器非全相運(yùn)行時(shí)的保護(hù)。TOP9720C系列微機(jī)變壓器保護(hù)是以差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)、后備保護(hù)測(cè)控、非電量測(cè)控（TOP9730）為基本配置的成套變壓器保護(hù)裝置，適用于110kV、66kV、35kV等大中型電力變壓器。變壓器主保護(hù)分為TOP9720C12S和TOP9720C13S兩種型號(hào)，TOP9720C12S

56、適用于110kV及以下電壓等級(jí)的雙圈變壓器主保護(hù)，TOP9720C13S適用于110kV及以下電壓等級(jí)的三圈變壓器主保護(hù)，各保護(hù)裝置均滿足變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求8。（一）保護(hù)配置（1）差動(dòng)速斷保護(hù)（2）二次諧波制動(dòng)比率差動(dòng)保護(hù)（3）CT斷線判別（4）非電量保護(hù)（瓦斯等）（二）主要技術(shù)性能指標(biāo)（1）差動(dòng)速斷保護(hù) 差動(dòng)速斷電流整定范圍：2 12In，級(jí)差0.01A 差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：在1.3倍動(dòng)作值下，不大于25ms 差動(dòng)平衡系數(shù)：0 50，級(jí)差0.1（2）二次諧波制動(dòng)比率差動(dòng)保護(hù) 差動(dòng)動(dòng)作門檻電流：0.2 1.0In，級(jí)差0.01A 二次諧波制動(dòng)系數(shù)：0.1 0.3，級(jí)差0.1 比率制動(dòng)

57、電流：0.5 4.0In，級(jí)差0.01A 比率制動(dòng)系數(shù)：0.2 3.0，級(jí)差0.1短路電流計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算用標(biāo)么值方法計(jì)算選基準(zhǔn)容量S100MVA，基準(zhǔn)電壓一變壓器： (4.1) (4.2) (4.3)高壓側(cè)：X (4.4)中壓側(cè)：X(取為0) (4.5)低壓側(cè)：X (4.6)二系統(tǒng)：（一）系統(tǒng)XT-1：X (4.7)X (4.8)X (4.9)（二）系統(tǒng)XT-2：X (4.10)X (4.11)X (4.12)系統(tǒng)正序網(wǎng)、負(fù)序網(wǎng)、零序網(wǎng)一、正序網(wǎng)(正、負(fù)序網(wǎng)相同)阻抗如圖31所示：圖31 正、負(fù)序網(wǎng)阻抗圖二、零序網(wǎng)阻抗如圖32所示：圖32 零序阻抗圖變壓器保護(hù)變壓器故障可分為油箱內(nèi)和油箱外故

58、障，不正常運(yùn)行狀態(tài)又可有變壓器外部短路引起的過電流、負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷以及風(fēng)扇故障等引起的過熱現(xiàn)象9。變壓器主保護(hù)變壓器保護(hù)整定計(jì)算計(jì)算變壓器各側(cè)一次電流，選擇電流互感器的變比，確定各側(cè)的二次額定電流，列表如表41所示：表41 電流互感器定值名稱各側(cè)數(shù)值額定電壓（kV）11038.511額定電流（A）電流互感器接線方式Y(jié)YY電流互感器計(jì)算變比選用電流互感器變比電流互感器二次額定電流（A）VFC板平衡調(diào)整系數(shù)雖然CT二次接線均為星形接線，但由于通過軟件進(jìn)行相位校正時(shí)，在變壓器星形側(cè)同樣存在的接線系數(shù)，所以變壓器星形側(cè)的二次額定電流均考慮的接線系數(shù)。1.差動(dòng)速斷定值圖3-3雙繞組變

59、壓器正常運(yùn)行時(shí)的電流分布整定的時(shí)候需要躲過空載投入時(shí)，變壓器產(chǎn)生的最大勵(lì)磁涌流，還需要躲過變壓器外部故障時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡電流。當(dāng)變壓器空載投入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比額定電流大6倍到8倍的電流，稱為勵(lì)磁涌流。當(dāng)差動(dòng)保護(hù)的互感器選型完成后，變壓器外部短路產(chǎn)生的不平衡電流小于勵(lì)磁涌流，差動(dòng)速斷的整定值可設(shè)為躲過變壓器勵(lì)磁涌流值，即：取中間值為 (A) (4.13)式中 變壓器高壓側(cè)二次額定電流2.差動(dòng)保護(hù)定值（最小動(dòng)作電流）差動(dòng)保護(hù)定值保證變壓器有足夠靈敏系數(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)內(nèi)部故障，還需要躲過滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的的不平衡電流。即：取中間值為 (A)3.基波制動(dòng)斜率 (4.14)式中可靠系數(shù)，取為1.4 電流互

60、感器同型系數(shù)，變壓器差動(dòng)保護(hù)取為1 電流互感器誤差，取為0.1 變壓器調(diào)壓系數(shù)，取為0.05 二次電流平衡不精確引起的誤差，取為0.054.最小制動(dòng)電流 一般取變壓器二次額定電流值=8.30 (A)5.二次諧波制動(dòng)判據(jù) (4.15)（1650.367.140.36）（1657.14）0.15滿足要求式中 原邊二次諧波電流； 副邊二次諧波電流； 原邊電流； 副邊電流； 二次諧波制動(dòng)系數(shù)，取為0.15變壓器的后備保護(hù)將帶低壓閉鎖功能的保護(hù)裝置裝設(shè)在變壓器上，可以作為變壓器的后備保護(hù)，能有效應(yīng)對(duì)外部故障引起的暫時(shí)性過電流。若靈敏度不合格或?yàn)榱耸菇泳€更清晰，也可配備帶負(fù)荷電壓閉鎖的過電流保護(hù)。單側(cè)電源