【正文】 題 目： 35KV變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與整定 內(nèi)容摘要電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和安全穩(wěn)定運(yùn)行，給國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展帶來了巨大動力和效益。但是，電力系統(tǒng)一旦發(fā)生自然或人為故障，如果不能及時(shí)有效控制，就會失去穩(wěn)定運(yùn)行，使電網(wǎng)瓦解，并造成大面積停電，給社會帶來災(zāi)難性的后果。繼電保護(hù)（包括安全自動裝置）是保障電力設(shè)備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長時(shí)間大面積停電的最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。許多實(shí)例表明，繼電保護(hù)裝置一旦不能正確動作，就會擴(kuò)大事故，釀成嚴(yán)重后果。因此，加強(qiáng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定計(jì)算，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作。為滿足電網(wǎng)對繼電保護(hù)提出的可靠性、選擇性、靈敏性、速動性的要求，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)的定值，以保持各保護(hù)之間的相互配合關(guān)系。做好電網(wǎng)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)地講述了如何分析選定35kV電網(wǎng)的繼電保護(hù)（相間短路和接地短路保護(hù)）和自動重合閘方式，以及變壓器相間短路主保護(hù)和后備保護(hù)，并通過整定計(jì)算和校驗(yàn)分析是否滿足規(guī)程和規(guī)范的要求。本次設(shè)計(jì)不對變電站的一、二次設(shè)備進(jìn)行選擇。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)、整定、校驗(yàn)前 言 對于一個(gè)大電網(wǎng)，故障發(fā)生的幾率和故障帶來的擾動是相當(dāng)大的，如果沒有切除故障的保護(hù)裝置，電網(wǎng)是不允許運(yùn)行的，這就是繼電保護(hù)在實(shí)際應(yīng)用中的重要程度，正確安裝保護(hù)裝置的必要性是顯而易見的，但在系統(tǒng)復(fù)雜的內(nèi)部連接和與電廠的關(guān)系致使很難檢查正確與否，因此有必要采取檢驗(yàn)手段，保護(hù)是分區(qū)域布置的，這樣整個(gè)電力系統(tǒng)都得到了保護(hù) ，而不存在保護(hù)死區(qū)，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，保護(hù)應(yīng)有選擇的動作，跳開距離故障點(diǎn)最近開關(guān)。 電力系統(tǒng)運(yùn)行要求安全可靠。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運(yùn)行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件，設(shè)備及人為因素的影響（如雷擊，倒塌，內(nèi)部過電壓或者運(yùn)行人員誤操作等），電力系統(tǒng)會發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。最常見，危害最大的故障是各種形式的短路故障。電力生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)、送、變、用電的同時(shí)性，決定了它的一個(gè)過程重要性，電力系統(tǒng)要通過設(shè)計(jì)，組織，以使電力能夠可靠，經(jīng)濟(jì)的送到用戶，對供電系統(tǒng)最大的威脅就是短路故障，它給系統(tǒng)帶來了巨大的破壞作用，因此我們必須采取措施來防范它。繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是：自動，迅速，有選擇性將系統(tǒng)中故障部分切除，使故障元件損壞程度盡量可能降低，并保證該系統(tǒng)無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。反映電器元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出信號，減負(fù)荷或者延時(shí)跳閘。1 緒論 電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對策和反事故自動化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害，所以沿稱繼電保護(hù)。 繼電保護(hù)的任務(wù)當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。繼電保護(hù)裝置必須具備以下5項(xiàng)基本性能：①安全性。在不該動作時(shí)，不發(fā)生誤動作。②可靠性。在該動作時(shí)，不發(fā)生拒動作。③快速性。能以最短時(shí)限將故障或異常消除。④選擇性。在可能的最小區(qū)間切除故障，保證最大限度地向無故障部分繼續(xù)供電。⑤靈敏性。反映故障的能力，通常以靈敏系數(shù)表示。選擇繼電保護(hù)方案時(shí)，除設(shè)置需滿足以上5 項(xiàng)基本性能外，還應(yīng)注意其經(jīng)濟(jì)性。即不僅考慮保護(hù)裝置的投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)，還必須考慮因裝置不完善而發(fā)生拒動或誤動對國民經(jīng)濟(jì)和社會生活造成的損失。 微機(jī)型繼電保護(hù)裝置硬件的基本原理繼電保護(hù)裝置要求能反應(yīng)電氣設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地，有選擇性地動作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證無故障設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行，將事故限制在最小范圍，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全連接供電。 繼電保護(hù)裝置的作用是起到反事故的自動裝置的作用，必須正確地區(qū)分“正?！迸c“不正常”運(yùn)行狀態(tài)、被保護(hù)元件的“外部故障”與“內(nèi)部故障”，以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的功能。因此，通過檢測各種狀態(tài)下被保護(hù)元件所反映的各種物理量的變化并予以鑒別。依據(jù)反映的物理量的不同，保護(hù)裝置可以構(gòu)成下述各種原理的保護(hù)： (1)反映電氣量的保護(hù) 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通常伴有電流增大、電壓降低以及電流與電壓的比值(阻抗)和它們之間的相位角改變等現(xiàn)象。因此，在被保護(hù)元件的一端裝設(shè)的種種變換器可以檢測、比較并鑒別出發(fā)生故障時(shí)這些基本參數(shù)與正常運(yùn)行時(shí)的差別．就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護(hù)裝置。例如: 反映電流增大構(gòu)成過電流保護(hù)； 反映電壓降低(或升高)構(gòu)成低電壓(或過電壓)保護(hù)； 反映電流與電壓間的相位角變化構(gòu)成方向保護(hù)； 反映電壓與電流的比值的變化構(gòu)成距離保護(hù)。 除此以外．還可根據(jù)在被保護(hù)元件內(nèi)部和外部短路時(shí)，被保護(hù)元件兩端電流相位或功率方向的差別，分別構(gòu)成差動保護(hù)、高頻保護(hù)等。 同理，由于序分量保護(hù)靈敏度高，也得到廣泛應(yīng)用。 新出現(xiàn)的反映故障分量、突變量以及自適應(yīng)原理的保護(hù)也在應(yīng)用中。 (2)反映非電氣量的保護(hù) 如反應(yīng)溫度、壓力、流量等非電氣量變化的可以構(gòu)成電力變壓器的溫度、瓦斯保護(hù)保護(hù)等。 繼電保護(hù)相當(dāng)于一種在線的開環(huán)的自動控制裝置，根據(jù)控制過程信號性質(zhì)的不同，可以分模擬型(它又分為機(jī)電型和靜態(tài)型)和數(shù)字型兩大類。對于常規(guī)的模擬繼電保護(hù)裝置，一般包括測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。測量部分從被保護(hù)對象輸入有關(guān)信號，再與給定的整定值比較，以判斷是否發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)；邏輯部分依據(jù)測量部分輸出量的性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或其組合，進(jìn)行邏輯判斷，以確定保護(hù)是否應(yīng)該動作；執(zhí)行部分依據(jù)前面環(huán)節(jié)判斷得出的結(jié)果子以執(zhí)行：跳閘或發(fā)信號。2 35KV變電站系統(tǒng)簡介 站內(nèi)主要設(shè)備簡介 該站內(nèi)有35KV主變四臺，分別為1主變、2主變、3主變，4主變35kv配電柜24面。 35kV變電站設(shè)備布置情況說明 本站有35KV配電室三個(gè)，分別為：Ⅰ王化、Ⅱ王化、Ⅰ豐化，分別來自供電局35KV的三條母線；35KV主變四臺，其中1主變、2主變在Ⅰ豐化35KV母線上，3主變在Ⅰ王化35KV母線上，4主變在Ⅱ王化35KV母線上，正常情況下運(yùn)行1主變、3主變，檢修或故障時(shí)可以投入2主變或4主變，其余回路均為35KV大功率整流變壓器回路。 35kV變電站主接線圖2 變電所繼電保護(hù)和自動裝置規(guī)劃本設(shè)計(jì)系統(tǒng)為雙電源35KV單母線分段接線，所接負(fù)荷多為化工型，屬一二類負(fù)荷居多。為保證安全供電和電能質(zhì)量，繼電保護(hù)應(yīng)滿足四項(xiàng)基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。本設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點(diǎn)不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。就線路來講，其主要故障為單相接地、兩相接地和三相接地。電力變壓器的故障，分為外部故障和內(nèi)部故障兩類。變壓器的外部故障常見的是高低壓套管及引線故障，它可能引起變壓器出線端的相間短路或引出線碰接外殼。變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。變壓器的不正常運(yùn)行過負(fù)荷、由于外部短路引起的過電流、油溫上升及不允許的油面下降。 35KV線路繼電保護(hù)裝置根據(jù)線路的故障類型，按不同的出線回路數(shù)，設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置如下：：適用于織布廠和膠木廠出線。采用兩段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。其中電流速斷保護(hù)為主保護(hù)，不帶時(shí)限，0S跳閘。：適用于印染廠、配電所和煉鐵廠出線。采用平行雙回線路橫聯(lián)方向差動保護(hù)加電流保護(hù)。其中橫聯(lián)方向差動保護(hù)為主保護(hù)。電流保護(hù)作為橫聯(lián)方向差動保護(hù)的后備保護(hù)。變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運(yùn)行的情況，從反應(yīng)各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)如下：：瓦斯保護(hù)（以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低）、縱聯(lián)差動保護(hù)（以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路）。：過電流保護(hù)（以反應(yīng)變壓器外部相間故障）、過負(fù)荷保護(hù)（反應(yīng)由于過負(fù)荷而引起的過電流）。：溫度保護(hù)（以檢測變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動（用變壓器一相電流的70%來啟動冷卻風(fēng)機(jī)，防止變壓器油溫過高）。 變電所的自動裝置針對架空線路的故障多系雷擊、鳥害、樹枝或其它飛行物等引起的瞬時(shí)性短路，其特點(diǎn)是當(dāng)線路斷路器跳閘而電壓消失后，隨著電弧的熄滅，短路即自行消除。若運(yùn)行人員試行強(qiáng)送，隨可以恢復(fù)供電，但速度較慢，用戶的大多設(shè)備（電動機(jī)）已停運(yùn)，這樣就干擾破壞了設(shè)備的正常工作，因此本設(shè)計(jì)在35KV各出線上設(shè)置三相自動重合閘裝置（CHZ），即當(dāng)線路斷路器因事故跳閘后，立即使線路斷路器自動再次重合閘，以減少因線路瞬時(shí)性短路故障停電所造成的損失。針對變電所負(fù)荷性質(zhì)，縮短備用電源的切換時(shí)間，提高供電的不間斷性，保證人身設(shè)備的安全等，本設(shè)計(jì)在35KV母聯(lián)斷路器（DL1）處裝設(shè)備用電源自動投入裝置（BZT）。頻率是電能質(zhì)量的基本指標(biāo)之一,正常情況下,系統(tǒng)的頻率應(yīng)保持在50Hz，頻率降低會導(dǎo)致用電企業(yè)