【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置 的 110kV 線路二次回路設(shè)計(jì) Undergraduate Design(Thesis) THE GPSL621C112 SERIES MICROCOMPUTER PROTECTION DEVICE 110 kV LINES OF THE SECONDARY CIRCUIT DESIGN BY Supervised by 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II HuaZhong School of Kangni College Nanjing Institute of Technology June 2020 Nan Jing王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計(jì) I 摘 要 繼電保護(hù)裝置是一種反應(yīng)電力系統(tǒng)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘和發(fā)出信號(hào)的設(shè)備。而且，電力系統(tǒng)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求也在不斷提高。因此，對(duì)繼電保護(hù)裝置本身的要求也越來(lái)越高。 本文的主題是采用微機(jī)保護(hù)裝置對(duì) 110kV 線路的二次回路的保護(hù)研究。簡(jiǎn)要介紹了電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀 、技術(shù)特點(diǎn)及其發(fā)展方向。在本次設(shè)計(jì)中，該微機(jī)裝置可用于距離零序保護(hù)。 設(shè)計(jì)首先進(jìn)行了繼電保護(hù)配置和二次系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，主要是控制對(duì)象（一次設(shè)備）簡(jiǎn)介，二次設(shè)備（柜）及主要功能進(jìn)行了解，為以后的線路設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備。 本設(shè)計(jì)對(duì) 110kV 線路采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的二次回路進(jìn)行保護(hù)。所以要對(duì)設(shè)備選型一次設(shè)備、二次設(shè)備及主要功能有所了解。 然后對(duì) 110kV 主要回路圖進(jìn)行設(shè)計(jì)并繪制 110KV 線路電流、電壓回路圖， 110kV線路控制信號(hào)回路圖， 110kV 線路隔離開關(guān)操作閉鎖回路等圖紙，最后完成斷路器機(jī) 構(gòu)箱端子排接線圖 關(guān)鍵詞 微機(jī)保護(hù)； 110kV 線路保護(hù)；二次回路保護(hù) 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract Protective relay is the one of devices to response the fault and abnormal of electric power system to send out signals to trip CB. With the expansion of the power system and the consumer higher requirement for quality of power energy, the protection relay39。s criteria must be improved greatly and developed to satisfy the higher requirement. This thesis is the research of 110kVline puter basesd protection relay. This paper recalled the history, the current development and future blueprint of puter relay protection. It is also discussed protection algorithm in the thesis. Design the first relay protection configuration and the second system of study, mainly is the control object (a device) introduction and secondary equipment (cabi) and main function to understand, for the following line design ready. This design of 110kV PRC41A series circuit with microprocessorbased protection, the protection of the secondary circuit. So to equipment selection a equipment, secondary equipment and main function understand somewhat. Then on to 110 kV main circuit diagram design and drawing 110 kV ines current, voltage circuit diagram, 110 kV lines control signal circuit diagram, 110 kV lines isolating switch operation artesia loops drawings, finally plete circuit breaker box terminal row institutions hookup .Key words puter relay protection； 110 kV transmission line the secondary circuit； the microputer protection 王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計(jì) III 目錄 摘要 ......................................................Ⅰ ABSTRACT................................................Ⅱ 1 緒論 ............................................................. 1 電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的概述 .......................................... 1 微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn) .................................................. 2 微機(jī)保護(hù)的國(guó)內(nèi)外研究概述與發(fā)展趨勢(shì) .............................. 3 本課題研究的背景和意義 .......................................... 4 2 110KV線路的一次設(shè)備及控制 ...................................... 5 主接線及其選擇 .................................................. 5 斷路器 .......................................................... 9 刀閘 ........................................................... 14 互感器 ......................................................... 17 3 110KV線路保護(hù)的二次配置 ....................................... 21 110KV 電網(wǎng)線路保護(hù)配置要求 ..................................... 21 本次設(shè)計(jì)所用保護(hù)裝置的功能和特點(diǎn) ............................... 23 測(cè)控柜 ......................................................... 25 端子箱 ......................................................... 26 4 二次回路的設(shè)計(jì) .................................................. 28 二次回路 ....................................................... 28 交流電流電壓回路接線設(shè)計(jì) ....................................... 30 斷路器的控制回路設(shè)計(jì) ........................................... 33 信號(hào)回路設(shè)計(jì) ................................................... 34 刀閘的防誤回路設(shè)計(jì) ............................................. 35 5 結(jié)語(yǔ) ............................................................ 38 謝辭 .............................................................. 39 參考文獻(xiàn) .......................................................... 40 附錄 圖紙 ......................................................... 41 王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計(jì) 1 1 緒論 電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的概述 電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和安全穩(wěn)定運(yùn) 行給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了巨大的動(dòng)力和效益，繼電保護(hù)是組成電力系統(tǒng)必不可少的子系統(tǒng)，它承擔(dān)著斷開故障和支持電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的任務(wù) ,在保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面起著非常重要的作用。 繼電保護(hù)裝置除了在故障的很短時(shí)間內(nèi)動(dòng)作外，長(zhǎng)期是不動(dòng)作的。因而被喻為電力系統(tǒng)的無(wú)聲警衛(wèi)。因此裝置的某些缺陷可能不被覺察，從而成為故障，是不正確動(dòng)作的隱患。微機(jī)保護(hù)的自我監(jiān)測(cè)和監(jiān)視功能可以消除這一隱患。 眾所周知，對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本性能要求，包括了可靠性、選擇性、快速性和靈敏性。所謂可靠性，是要求所配置的繼電保護(hù)裝置只能 在事先規(guī)定需要它動(dòng)作的情況下動(dòng)作，在其他一切不需要它動(dòng)作的情況下不動(dòng)作。在術(shù)語(yǔ)上，前者稱之為可信賴性，后者稱之為安全性或穩(wěn)定性；繼電保護(hù)的選擇性要求，是期望能在電力元件發(fā)生故障時(shí)，又在靠近故障元件的繼電保護(hù)裝置斷開故障；動(dòng)作的快速性，對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，重要在于快速跳閘對(duì)提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的作用；動(dòng)作靈敏性要求，是出于保護(hù)裝置可靠動(dòng)作的需要。 這些要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對(duì)不同的使用條件，分別地進(jìn)行協(xié)調(diào)。繼電保護(hù)的困難在于不僅要滿足測(cè)量的精度，更重要的是在各種復(fù)雜的情況下都要能滿足相互 矛盾的四項(xiàng)要求，即“要正確動(dòng)作，該動(dòng)則動(dòng)，不該動(dòng)則不動(dòng)?！崩^電保護(hù)的正確動(dòng)作取決于一系列的因素：保護(hù)原理、裝置的軟硬件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品質(zhì)量、整定和調(diào)試、二次回路以及運(yùn)行管理等。 微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn) 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 （ l）維修調(diào)試方便： 相比較于過(guò)去大量使用的整流型繼電保護(hù)裝置，微機(jī)保護(hù)裝置幾乎可以不用調(diào)試，微機(jī)保護(hù)對(duì)硬件和軟件都有自檢功能，裝置上電時(shí)，有故障就會(huì)立即報(bào)警，可以大大地減輕運(yùn)行維護(hù)的工作量。 (2）可靠性高： 在各種保護(hù)方法中，考慮到了電力系統(tǒng)中的各種情況，具有很強(qiáng)的綜合分析和判斷能力。微機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可以不斷進(jìn) 行自檢，因此，可以立即檢查出微機(jī)保護(hù)內(nèi)部的大多數(shù)隨機(jī)故障，而采取適當(dāng)?shù)募m正措施。 (3）易于獲得各種附加功能： 由于計(jì)算機(jī)的通用性，因而在繼電保護(hù)硬件的基礎(chǔ)上，可以很方便地通過(guò)增加軟件的方法獲得保護(hù)之外的功能。例如，保護(hù)的動(dòng)作順序記錄，故障諧波分析，故障測(cè)距，低頻減載等。 (4）保護(hù)性能易于改善： 對(duì)于相同的硬件，可以通過(guò)算法的不同，實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)。這樣，也就可以通過(guò)改善算法來(lái)不斷完善保護(hù)性能，而不需要改動(dòng)硬件。通過(guò)軟件算法的改善，可以較好地解決原有模擬繼電保護(hù)裝置無(wú)法解決的一些問(wèn)題。 (5）便于遠(yuǎn)方監(jiān)控： 目 前的微機(jī)保護(hù)裝置均設(shè)有通信接口，這樣可以方便地將各地保護(hù)裝置納入變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方修改定值與投切保護(hù)裝置。 （ 6）靈活性大： 目前，國(guó)內(nèi)中低壓變電站內(nèi)不同一次設(shè)備的保護(hù)裝置在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能采用同樣的設(shè)計(jì)方案。而超高壓電力系統(tǒng)保護(hù)裝置若采用多 CPU實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能時(shí)，每塊 CPU 模塊的硬件設(shè)計(jì)也傾向于盡量相同。由于保護(hù)的原理主要由軟件決定，因此，只要改變軟件就可以改變保護(hù)的特性