【正文】 V側(cè)線路保護等節(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)生綜合運用基礎知識、專業(yè)知識和 實踐運行 經(jīng)驗，將調(diào)查研究、設計、計算等資料進行分析整理、歸納總結(jié)后形成的說明性文件。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，也使得繼電保護得以飛速的發(fā)展。 1OkV側(cè)母線保護 ............................... 錯誤 !未定義書簽。 變壓器主保護 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 本設計成品 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而設計出來的成品，該設計研究的對象主要是針對 220kV變電站繼電保護裝置，其中包括 主變壓器的保護 確定以及 母線保護 、 220KV 線路保護 、 110KV 線路保護 、 10KV 線路保護 的確定 。 。 [3] 電氣設備，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 線路負荷和 10kV 線路負荷同時系數(shù) 。 設計 成果要求： ：說明書應包括設計的全部結(jié)果及優(yōu)缺點分析、結(jié)論等。繼電保護裝置作為變電站重要二次設備，對一次系統(tǒng)的運行狀況進行監(jiān)視，迅速反應異常和事故，然后作用于斷路器，進行保護控制。 譚棡譯 2020 年 1 月 目 錄 摘 要 ....................................... 2 第 1章 設計說明書 ................................ 2 第 2章 主變壓器保護設計 ............. 錯誤 !未定義書簽。 母線保護 設計 分析 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 110kV線路保護 ................................. 錯誤 !未定義書簽。在確定繼電保護滿足選擇性、 快速性、靈敏性、可靠性的基礎上作出合理的整定方案。 主變壓器保護設計分析 一 、 主變壓器保護 設計目的 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的整體配置時，除了保證其安全運行外，還應最大限度地縮小故障影響范圍，特別要防止保護裝置誤動作或拒絕動作，這樣，不僅要求有性能良好的保護繼電器，還要求在繼電保護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裝設縱聯(lián)差動保護，以代替電流速斷保護 ） 。 MV ASS m a x1 ??臺 考慮將來的負荷可能會超出本來 預算，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)生嚴重故障時，產(chǎn)生大量氣體，強烈油流沖擊擋板，當 油流速度達到整定值時，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原理接線 如下 圖 2所示： 由此可見 ， 變壓器差動保護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，各側(cè)電流互感器所包圍的區(qū)域 為差動保護的保護范圍， 保護區(qū)內(nèi)故障，繼電器動作于跳閘；保護區(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 元件的保護在整定值上 相配合，從而構(gòu)成 不帶延時的速動保護， 用來反應變壓器繞組、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。 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 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 內(nèi)容詳 母線保護“斷路器失靈保護 ”。 第 3 章 母 線 保 護 母線 是電能集中和分配的主要設備，是變電站重要設備之一，與其他設備一樣，母線也會存在各種故障，當母線發(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 、 母線保護配置 為了確定母線的保護，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，它作為整套保護的啟動元件，當任 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，保護不動作。因此，對于較重要的設備，應裝設斷路器失靈保護。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，保護僅接入有電源支路的電流。 選擇輸電線路的保護方式及設計保護裝置，必須根據(jù)線路的電氣特征進行。因為它不反應被保護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。設在圖的Ⅰ好斷路器上裝有距離保護，正常運行的保護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負荷阻抗 Zm=Um/Im=Z1Lk 式中 Lk 故障點到 保護安裝處的距離 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安裝處間的距離 Lk 成正比，即只要測出故障點到保護安裝處阻抗的大小也就等于測出了故障點到保護安裝處的距離，所以，距離保護實質(zhì)上是反應阻抗降低而動作的阻抗保護。對于雙回路供電方式，通常采用電流平衡保護作為主保護，以 零序 電流保護（帶延時）作為后備保護。如下圖所示的的網(wǎng)絡接線中， 當 1?d 點短路時，短路電流將通過保護 3 而流向短路點，這些保護都要啟動，但是按照選擇性的要求應由保護 3 動作切除故障，然后保護 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，零序電流保護是有選擇性的。 參考文獻 [1] 洪佩孫、李九虎，輸電線路距離保護，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)設計使我對以前學習的知識得到了更深的了解 ,并使知識得到了進一步的鞏固 。 [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。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，當發(fā)生單相接地故障時保護只需發(fā)信號； 相間短路保護 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。電流保護通常采用兩段式電流保護，即限時速斷保護、定時限過電流保護，由于要求限時速斷保護必須保護本線路的全長，因此它的保護范圍就必須要延伸到下一條線路中去，這樣當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。高頻閉鎖方向保護是比較被保護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，應針對接地故障和相間短路裝設相應的保護裝置 。 微機母線保護 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 單母線的完全電流 差動保護的原理接線如下圖，在母線的所有連接元件上裝設變比相等的電流互感器，按環(huán)流發(fā)接線。相應的繼電保護動作，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 會導致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞，從而使事故擴大，因此，母線必須選擇合適的保護方式。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，當放電間隙拒動時， 零序電壓保護啟動將變壓器切除，其動作之應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。二內(nèi)部發(fā)生故障時，過電流保護應起到后備作用。 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，進入差動回路形成不平衡電流，如不采取措施縱差動保護將會 誤動作 。 氣體 保護動作后，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) ，氣體保護能反應油箱內(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（當短路匝數(shù)