【正文】 V側(cè)線路保護(hù)等節(jié) 該文書是 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 專業(yè)的大中專畢業(yè)生綜合運用基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和 實踐運行 經(jīng)驗，將調(diào)查研究、設(shè)計、計算等資料進(jìn)行分析整理、歸納總結(jié)后形成的說明性文件。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，也使得繼電保護(hù)得以飛速的發(fā)展。 1OkV側(cè)母線保護(hù) ............................... 錯誤 !未定義書簽。 變壓器主保護(hù) ................................. 錯誤 !未定義書簽。 本設(shè)計成品 是本人經(jīng)過為期一個月的時間，以及閱讀參考了很多參考文獻(xiàn)而設(shè)計出來的成品，該設(shè)計研究的對象主要是針對 220kV變電站繼電保護(hù)裝置，其中包括 主變壓器的保護(hù) 確定以及 母線保護(hù) 、 220KV 線路保護(hù) 、 110KV 線路保護(hù) 、 10KV 線路保護(hù) 的確定 。 。 [3] 電氣設(shè)備，中國水利水電出版社， 2020。 擬建變電所的主接線運行方式為： 220KV 側(cè)采用雙母線接線方式； 110KV 側(cè)采用雙母線接線方式； 10KV 側(cè)采用單母線分段接線方式。 （ 4） 110kV 線路負(fù)荷和 10kV 線路負(fù)荷同時系數(shù) 。 設(shè)計 成果要求： ：說明書應(yīng)包括設(shè)計的全部結(jié)果及優(yōu)缺點分析、結(jié)論等。繼電保護(hù)裝置作為變電站重要二次設(shè)備，對一次系統(tǒng)的運行狀況進(jìn)行監(jiān)視，迅速反應(yīng)異常和事故，然后作用于斷路器，進(jìn)行保護(hù)控制。 譚棡譯 2020 年 1 月 目 錄 摘 要 ....................................... 2 第 1章 設(shè)計說明書 ................................ 2 第 2章 主變壓器保護(hù)設(shè)計 ............. 錯誤 !未定義書簽。 母線保護(hù) 設(shè)計 分析 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 110kV線路保護(hù) ................................. 錯誤 !未定義書簽。在確定繼電保護(hù)滿足選擇性、 快速性、靈敏性、可靠性的基礎(chǔ)上作出合理的整定方案。 主變壓器保護(hù)設(shè)計分析 一 、 主變壓器保護(hù) 設(shè)計目的 大型 變壓器的造 價 昂貴，一旦發(fā)生故障遭到損壞，其檢修難度大，時間長，會 造 成巨大 的經(jīng)濟(jì)損失，特別是單臺容量占系統(tǒng)容量比例很大的情況下，發(fā)生故障后突然切除變壓器 ，將給電力系統(tǒng)造成很大的擾動，因此，在考慮大型變壓器繼電保護(hù)的整體配置時，除了保證其安全運行外，還應(yīng)最大限度地縮小故障影響范圍，特別要防止保護(hù)裝置誤動作或拒絕動作，這樣，不僅要求有性能良好的保護(hù)繼電器，還要求在繼電保護(hù)的整體配置上盡量完善、合理。 （ 容量在 10000kVA及以上或 6300kVA 以上并列運行變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)，以代替電流速斷保護(hù) ） 。 MV ASS m a x1 ??臺 考慮將來的負(fù)荷可能會超出本來 預(yù)算，為了有所發(fā)展的 余地，選擇的主變壓器的容量為 150MVA。 正常運行時，繼電器內(nèi)上開口杯內(nèi)充滿了油。 變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，產(chǎn)生大量氣體，強(qiáng)烈油流沖擊擋板，當(dāng) 油流速度達(dá)到整定值時，擋板被沖擊到一定位置，永久磁鐵靠近干簧接點，接點閉合后發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖， 經(jīng)信號繼電器 KS 啟動出口中間繼電器 KOM ，跳開變壓器兩側(cè)斷路器。 三繞組變壓器差動保護(hù)原理接線 如下 圖 2所示： 由此可見 ， 變壓器差動保護(hù)是通過比較變壓器各側(cè)電流的大小和相位而構(gòu)成的保護(hù)，各側(cè)電流互感器所包圍的區(qū)域 為差動保護(hù)的保護(hù)范圍， 保護(hù)區(qū)內(nèi)故障，繼電器動作于跳閘；保護(hù)區(qū)外故障時，繼電器不動作，因此，在滿足選擇性要求的同時，不需要于相鄰 元件的保護(hù)在整定值上 相配合，從而構(gòu)成 不帶延時的速動保護(hù)， 用來反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線的各種故障 。 ③ 利用勵磁涌流波形中的二次諧波分量，采用二次諧波制動的差動繼電器。 由于各種因素的存在，三繞組變壓器差動保護(hù)不平衡電流比較大，為 減小外部短路不平衡電流影響，提高保護(hù)的靈敏度，一般采用帶制動特性的差動繼電器構(gòu)成差動保護(hù)。 擬建變電所的 主變壓器接線組別為 ： YN0/yn0/d11 的三繞組降壓變壓器兩臺。第I 段與相鄰元件接地保護(hù) I 段配合，以 t1（ ）延時斷開高壓側(cè)分 母聯(lián)斷路器 ，以)( 12 ttt ?? 延時斷開變壓器各側(cè)斷路器。 三 、 主變壓器高壓側(cè)斷路器失靈保護(hù) 內(nèi)容詳 母線保護(hù)“斷路器失靈保護(hù) ”。 第 3 章 母 線 保 護(hù) 母線 是電能集中和分配的主要設(shè)備，是變電站重要設(shè)備之一，與其他設(shè)備一樣，母線也會存在各種故障，當(dāng)母線發(fā)生故障時，有可能造成大面積的停電事故，并可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 二 、 母線保護(hù)配置 為了確定母線的保護(hù)，必須明確其母線運行方式。第一組由電流互感器 TA TA TA5 和差動繼電器 KD1 組成，用以選擇第 I組母線上的故障；第二組由電流互感器 TA TA TA6 和差動繼電器 KD2 組成，用以選擇第 II 組母線上的故障；第三組由電流互感器 TA1~TA6 和差動繼電器 KD3組成，它作為整套保護(hù)的啟動元件，當(dāng)任 一組母線短路時， KD3 都啟動，給 KD KD2加上直流電流，并跳開母聯(lián)斷路器 QF5. 保護(hù)的動作情況分析如下： （ 1）正常運行及元件固定連接方式下外部短路故障時各差動繼電器 KD1~KD3 僅流過 不平衡電流，其值小于整定值，保護(hù)不動作。因此，對于較重要的設(shè)備，應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。零序電壓和低電壓繼電器組成，通過“與”門構(gòu)成斷路器失靈保護(hù)的跳閘出口回路。 對重要 3～ 10kV 分段母線，宜采用不完全電流差動式母線保護(hù)，保護(hù)僅接入有電源支路的電流。 選擇輸電線路的保護(hù)方式及設(shè)計保護(hù)裝置，必須根據(jù)線路的電氣特征進(jìn)行。因為它不反應(yīng)被保護(hù)輸電線路范圍以為的故障，在定值選擇上也無需與下一條線路相配合，故可不帶延時。設(shè)在圖的Ⅰ好斷路器上裝有距離保護(hù)，正常運行的保護(hù)安裝處的測量阻抗值 Zm為 Zm=Um/Im=Z1Lk+Zld 式中 Um測量電壓 Im測量電流 Z1單位長度的阻抗值 L線路長度 Zld負(fù)荷阻抗 Zm=Um/Im=Z1Lk 式中 Lk 故障點到 保護(hù)安裝處的距離 比較兩式可知，故障時的測量阻抗明顯變小，且故障時 Zm 大小與故障點到保護(hù)安裝處間的距離 Lk 成正比，即只要測出故障點到保護(hù)安裝處阻抗的大小也就等于測出了故障點到保護(hù)安裝處的距離，所以，距離保護(hù)實質(zhì)上是反應(yīng)阻抗降低而動作的阻抗保護(hù)。對于雙回路供電方式，通常采用電流平衡保護(hù)作為主保護(hù)，以 零序 電流保護(hù)（帶延時）作為后備保護(hù)。如下圖所示的的網(wǎng)絡(luò)接線中， 當(dāng) 1?d 點短路時，短路電流將通過保護(hù) 3 而流向短路點，這些保護(hù)都要啟動，但是按照選擇性的要求應(yīng)由保護(hù) 3 動作切除故障，然后保護(hù) 4 和 5 由于電流已經(jīng)減小而立即返回原位。非故障線路的零序電流為本線路兩非 故障相的電容電流的相量和，其相位超前零序電壓 090 ，方向由母線流向線路；故障線路始端的零序電流等于系統(tǒng)全部非故障線路對地電容電流之和，其相位滯后零序電壓 090 ，其方向為由線路流向母線。因此，零序電流保護(hù)是有選擇性的。 參考文獻(xiàn) [1] 洪佩孫、李九虎，輸電線路距離保護(hù)，中國水利水電出版社， 2020。 [9] 劉增良、劉國亭，電氣工程 CAD，中國水利水電出版， 2020。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我對以前學(xué)習(xí)的知識得到了更深的了解 ,并使知識得到了進(jìn)一步的鞏固 。 [11] 楊娟主編，電氣運行，中國電力出版社， 2020。 [3] 陳衍，電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 (第二版 )[M]，中國電力出版社， 1995。所以，在整定計算中，定值計算偏重靈敏性，對有用戶變電站的線路，選擇性靠重合閘來糾正。 零序電流保護(hù)。發(fā)生單相接地故障時：接地相得電壓為零，中性點點位上升為相電勢，非接地相得電壓上升為相電壓，系統(tǒng)的線電壓仍然保持對稱，沒有短路電流，系統(tǒng)可帶接地點繼續(xù)運行，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時保護(hù)只需發(fā)信號； 相間短路保護(hù) 一般采用瞬時電流速斷（ Ⅰ 段）、定時限過電流（ III 段）及三相一次重合閘構(gòu)成。電流保護(hù)通常采用兩段式電流保護(hù)，即限時速斷保護(hù)、定時限過電流保護(hù)，由于要求限時速斷保護(hù)必須保護(hù)本線路的全長，因此它的保護(hù)范圍就必須要延伸到下一條線路中去，這樣當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路時，它就要啟動，在這種情況下，為了保證動作的選擇性，就必須使保護(hù)的動作帶有一定的時限，此時限的大小與其延伸的范圍有關(guān)。根據(jù)這一特點可采用電流平衡。高頻閉鎖方向保護(hù)是比較被保護(hù)線路兩端的短路功率方向。在 110~220kV中性點直接接地電網(wǎng)輸電線路中，應(yīng)針對接地故障和相間短路裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置 。 微機(jī)母線保護(hù) 擬建變電所的主接線運行方式為： 220KV 側(cè)采用雙母線接線方 式； 110KV 側(cè)采用雙母線接線方式； 10KV 側(cè)采用單母線分段接線方式。 （一） 完全電流差動保護(hù) 單母線的完全電流 差動保護(hù)的原理接線如下圖，在母線的所有連接元件上裝設(shè)變比相等的電流互感器，按環(huán)流發(fā)接線。相應(yīng)的繼電保護(hù)動作，出口中間繼電器發(fā)出斷路器跳閘脈沖。此時，由于差動繼電器 KD2 不動作，無故障的 II 母線可繼續(xù)運行。為了提高供電的可靠性，常采用雙母線運行（將母聯(lián)斷路器 投入），在每組母線上固定連接（約 1/2）供電和受電元件。此外樞紐變電所的高壓母線故障，如果動作遲緩，將 會導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞，從而使事故擴(kuò)大，因此，母線必須選擇合適的保護(hù)方式。因此變壓器必須冷卻系統(tǒng)，保 證在規(guī)定的環(huán)境溫度下按額定容量運行時，使變壓器溫度不超過 極限值。 變壓器中性點不接地運行時，隔離開關(guān) QS 打開，當(dāng)發(fā)生單相接地故障且失去中性點時，中性點不接地的變壓器的中性點將出現(xiàn)工頻過電壓，放電間隙擊穿，放電電流使零序電流元件啟動，瞬時 跳開變壓器，見故障切除，當(dāng)放電間隙拒動時， 零序電壓保護(hù)啟動將變壓器切除，其動作之應(yīng)低于變壓器中性點絕緣的耐壓水平。 必要時可以 可相互 切換為直接接地運行，因此，可以根據(jù)其接地方式來配置不同的保護(hù)。二內(nèi)部發(fā)生故障時，過電流保護(hù)應(yīng)起到后備作用。 由于變壓器連接組別為 11/0/0 dynYN ，由于三角形側(cè)的電流超前于星型側(cè)同一電流?30 如果各側(cè)電流互感器都按通常接線接成星型，則使變壓器各側(cè)電流互感器二次電流的數(shù)值相等，在差動回路中會出現(xiàn)不平衡電流 umbI ， 如圖 3所示： 為了消除不平衡電流，可采用相位補(bǔ)償法，即將變壓器星型側(cè)的電流互感器的二次側(cè)接成星型，從而將電流互感器二次側(cè)的電流相位校正過來。 變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)過程中由于變壓器鐵芯中的磁通急劇增大，是鐵芯瞬間飽和，出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流，此電流通過變壓器的一次繞組，進(jìn)入差動回路形成不平衡電流，如不采取措施縱差動保護(hù)將會 誤動作 。 氣體 保護(hù)動作后，觀察分析從繼電器上部排氣口收集的氣體，可判斷故障的性質(zhì) ，氣體保護(hù)能反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障，且動作迅速，靈敏度高，特別對于變壓器繞組的匝間短路（當(dāng)短路匝數(shù)