【正文】 2 西安電力高等?？茖W校 _電力工程 _ 系 _2022_屆 畢業(yè)設計（論文） 題目：某 220kV 電網繼電保護配置及整定計算 學 號： 4110122 姓 名： 張 萱 指導教師： 員 超 專 業(yè)： 繼電保護及自動化 班 級： 12101 完成時間： 2022 年 06 月 12 日 3 摘 要 本文是以某 220kV 電網繼電保護配置及整定計算為課題。通過分析原始資料中主要設備的參數，首先，對電力系統繼電保護原理及電力系統故障分析進行全面系統的復習、查閱相關資料，加深理解；其次，結合相關參數和各種繼電保護原理，確定適用于變壓器的保護方案，最后，分別對變壓器的進行各種保護整定和配置計算。 通過本次設計掌握和鞏固電力系統繼電保護的相關專業(yè)理論知識，熟悉電力系統故障分析的計算技能和計算步驟，根據技術規(guī)范，選擇和論證繼電保護的配置選型的正確性并培養(yǎng)自己在實踐工程 中的應用能力、創(chuàng)新能力和獨立工作能力。 本設計在滿足選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的基礎上，對 220kV電網的繼電保護配置及整定計算的計算方法進行了較為全面的論述，確定電網繼電保護整定方案，進而進行整定計算 。 關鍵詞 ： 電能，電氣設備，繼電保護，保護設計 4 目 錄 摘 要 ..............................................................................3 緒 論 ..............................................................................5 第一章 保護原理與配置 ..............................................................8 電力變壓器保護 .................................................................8 瓦斯保護 .............................................................8 縱差保護 .............................................................9 變壓器相間短路的后備保護 ............................................13 階段式電流保護 ............................................................18 母線保護原理及配置 ........................................................20 第二章 原始資料分析 ...............................................................22 水電廠系統主接線圖 ........................................................22 系統電氣設備基本參數 ......................................................23 水輪機 ..............................................................23 升壓變壓器 ..........................................................23 輸電線路① ..........................................................23 一號主變壓器 ........................................................23 輸電線路② ..........................................................24 二號主變壓器 ........................................................24 輸電線路③ ..........................................................24 三號變壓器 1與 2 ...................................................25 第三章 短路計算 ...................................................................25 短路電流計算的目的及一般規(guī)定 ..............................................26 參數設定及阻抗歸算 ........................................................27 短路電氣的計算 ............................................................29 第四章 繼電 保護主要設備的整定計算 .................................................31 二號變壓器整定計算 ........................................................31 2 號變壓器主保護整定計算 ............................................31 2 號變壓器后備保護整定計算 ..........................................33 線路電流保護整定計算 ......................................................35 三號變壓器整定計算 ........................................................37 3號變壓器主保護整定計算 ............................................37 3號變壓器后備保護整定計算 ..........................................37 結 論 ............................................................................39 參考文獻 ...........................................................................40 5 緒 論 一、電力系統繼電保護的基本任務 電力系統是由發(fā)電機、變壓器、母線、輸電線路及用電設備等組成的統一整體。電力系統中的各種電氣設配在運行中都有可能發(fā)生各種故障或 出現不正常運行狀態(tài)。 電力系統故障時指電力系統一次設備在運行過程中由于外力、絕緣老化、過電壓、誤操作、設計制造缺陷等原因引發(fā)的短路、斷線等情況。電力系統中最常見和最危險的故障類型是短路故障。因此，繼電保護的基本任務是： （ 1） 當電力系統發(fā)生故障時，有選擇性地將故障元件從系統中快速、自動地切除，使其損壞程度減至最輕，以避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，保證系統其他非故障部分能繼續(xù)運行。 （ 2）反應電力設備的不正常運行狀態(tài)，在有人值班的情況下，一般發(fā)出報警信號，提醒值班人員進行處理；在無人值班情況下，繼電保護裝置 可視設備承受能力作用于減負荷或延時跳閘。 由此可見，繼電保護在電力系統中的主要作用是通過預防事故或縮小事故范圍來提高系統運行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全供電。因此，繼電保護是電力系統重要的組成部分，是保證電力系統安全可靠運行的不可缺少的技術措施。在現代的電力系統中，如果沒有專門的繼電保護裝置，要想維持系統的正常運行是根本不可能的。 二、對繼電保護的基本要求 電力系統中的電力設備和線路，應裝設反應短路故障和異常運行的保護裝置。對于反應電力系統故障而要求作用于斷路器跳閘的繼電保護裝置，應滿 足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。 （ 1）可靠性：可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護性能的最根本要求。所謂安全性，是要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤動作。所謂信賴性，是要求繼電保護在規(guī)定的保護范圍內發(fā)生了應該動作的故障時可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作。 （ 2）選擇性：所謂繼電保護裝置動作的選擇性就是指當電力系統中的設備或線路發(fā)生短路時，其繼電保護僅將故障的設備或線路從電力系統中切除，當故障設備或線 6 路的保護或斷路器拒絕動作時，應由相鄰設備或線路的保護將故障切除。 總之，要求繼電保護裝置有選擇地動作，是提高電力系統供電可靠性的基本條件，保護裝置無選擇性的動作，又沒有采取措施（如線路的自動重合閘）予以糾正，是不允許的。 錯誤 !未指定書簽。 （ 3）速動性：繼電保護的速動性是指盡可能快地切除故障，以減小設備及用戶在大短路電流、低電壓下運行的時間，降低設備的損壞程度，提高電力系統并列運行的穩(wěn)定性。 （ 4）靈敏性：繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內發(fā)生故障或不正常運行狀 態(tài)的反應能力。 為滿足上述四點基本要求，確保故障元件能夠從電力系 統中被切除，電氣設備和線路短路故障的保護應有主保護和后備保護，必要時可增設輔助保護。 （ 1）主保護 主保護是滿足系統穩(wěn)定和設備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。 (2) 后備保護 后備保護是主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。后備保護可分為遠后備和近后備兩種方式。 遠后備是當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護實現后備。 近后備是當主保護拒動時，由該電力設備或線路的另一套保護實現后備的保護；當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現的后備保護。 (3) 輔助保護 輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護。 (4) 異常運行保護 異常運行保護是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態(tài)的保護。 三、設計原則和一般規(guī)定： 電網繼電保護和安全自動裝置是電力系統的重要組成部分，對保證電力系統的正常運行，防止事故發(fā)生或擴大起了重要作用。 應根據審定的電力系統設計（二次部分）原則或審定的系統接線及要求進行電網繼電保護和安全自動裝置設計。設計應滿足《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程 7 （ SDJ683） 》、《 110~220kV電網繼電保護與安全自動裝置運行條例》等有關專業(yè)技術規(guī)程的要求。 要合理處理好繼電保護和安全自動裝置與其保護對象 —— 電網部分的關系，二次部分應滿足《電力系統技術導則》、《電力系統安全穩(wěn)定導則》等有關技術規(guī)程的要求，這是電力系統安全經濟的基礎。在確定電網結構、廠站主接線和運行方式，必須統籌考慮繼電保護和安全自動裝置配置的合理性與可能性。在此基礎上，繼電保護和安全自動裝置的設計應能滿足電網結構和主變接線的要求，適應電網和主變運行靈活性的需求。 繼電保護和安全自動裝置由于本身 的特點和重要性，要求采用成熟的特別是符和我國電網要求的有運行經驗的技術。不合理的電網結構、廠站主接線和運行方式必將導致繼電保護和安全自動裝置配置的困難，接線復雜，有時為適應一次部分某些特殊需要采用一些不成熟的保護裝置，由此往往引起保護誤動，甚至使一般性故障擴大為系統故障，設計必須引以為戒。 電網繼電保護和安全自動裝置應符合可靠性、安全性、靈敏性、速動性的要求。要結合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、實驗等方面采取綜合措施，突出重點，統籌兼顧，妥善處理，以達到保證電網安全經濟運行的目的。