110kv降壓變電所電氣一、二次設(shè)計課程設(shè)計-電氣自動化(編輯修改稿)
2025-06-26 19:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 I jd 2 ???? dchch IKi ? ? 2 ?????? chdch KII 第 2章 繼電保護的配置 2． 1 繼電保護的基本知識 在變電所的設(shè)計和運行中，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行的可能性，如設(shè)備的相間短路、對地短路及過負荷等故障。 為了保證用戶的可靠供電，防止電氣設(shè)備的損壞及事故擴大，應(yīng)盡快地將故障切除。這個任務(wù)靠運行人員進行手動操作控制是無法實現(xiàn)的，必須由繼電保護裝置自動地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當不正常運行情況時，要自動地發(fā)出信號以便及時處理，這就是繼電保護的任務(wù)。 線路的繼電保護配置 110kV 側(cè)繼電保護配置 ： 裝設(shè)相間短路后備保護（相間距離保護）和輔助保護（電流速斷保護） :對 110kV ,裝設(shè)全線速動保護。 ，較少受運行方式的影響，在 110— 220kV電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。 故在本設(shè)計中，采用三段式階梯時限特性的距離保護。距離保護的第一段保護范圍為本線路長度的 80％ 85％， TⅠ約為 ，第二段的保護范圍為本線路全長并延伸至下一線路的一部分， TⅡ約為 — ，距離第一段和第二段構(gòu)成線路的主保護。距 離保護的第三段作為相鄰線路保護和斷路器拒動的遠后備保護，和本線路第一段和第二斷保護的近后備。 110kV以上電壓等級的電網(wǎng)通常均為中性點直接接地電網(wǎng)，在中性點直接接地電網(wǎng)中，當線路發(fā)生單相接地故障時，形成單相接地短路，將出線很大的短路電流，所以要裝設(shè)接地保護。 35kV、 10kV側(cè)繼電保護配置 從《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》中查得，在 35kV、 10kV側(cè)無時限和帶時限電流速斷保護配合，可作為本線路的主保護，但它不能起遠后備保護的作用，為了能對線路起到近后備和對相鄰線路起到 運后備作用，還必須裝設(shè)第三套電流保護，即定時限過電流保護。 變壓器保護配置及整定計算 變壓器保護配置 電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和 系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。因此，我們必須研究變壓器有哪些故障和不正常運行狀態(tài)，以便采取相應(yīng)的保護措施。 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及中性點直接接地側(cè)的接地短路。這些故障的發(fā)生會危害電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以 及鐵心的燒損等。油箱內(nèi)故障時產(chǎn)生的電弧，不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱的爆炸。 變壓器外部短路引起的過電流、負荷長時間超過額定容量引起的過負荷、風扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等，這些運行狀態(tài)會使繞組和鐵芯過熱。此外，對于中性點不接地運行的星形接線方式變壓器，外部接地短路時有可能造成變壓器中性點過電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運行方式下會發(fā)生變壓器的過勵磁，引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過熱。 主保護： 電流差動保護、瓦斯保護 后備保護：過電流保護 /低壓閉鎖過電流保護 /復(fù)合電壓閉鎖過流保護 /阻抗保護 /零序過電流保護 /零序過電壓保護 /過負荷保護 /過激磁保護。 兩種配置模式： （ 1）主保護、后備保護分開設(shè)置 （ 2）成套保護裝置，重要變壓器雙重化配置 縱聯(lián)差動保護 以雙繞組變壓器為例來說明實現(xiàn)縱差動保護的原理，如圖 5 所示。 圖 5 變壓器縱差動保護的原理接線 ?2′′ ?2′ ?1′′ nB nl 1 nl 2 ?1′ ?2′ ?2′′ I I 由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，因此，為了保證縱差動保護的正確工作，就必須適當選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得在正常運行和外部故障時，兩個二次電流相等，亦即在正常運行和外部故障時，差動回路的電流等于零。例如在圖 5 中，應(yīng)使 39。2I = 39。39。2I = 139。1lnI= 2139。lnI 或 ?12llnn139。139。II =Bn 式中 1ln — 高壓側(cè)電流互感器的變比； 2ln — 低壓側(cè)電流互感器的變比； Bn — 變 壓 器 的 變 比 （ 即 高 、 低 壓 側(cè) 額 定 電 壓之比）。 由 此 可 知 ， 要 實 現(xiàn) 變 壓 器 的 縱 差 動 保 護 ， 就必須適當?shù)剡x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比Bn ，這是與前述送電線路的縱差動保護不同的。這個區(qū)別是由于線路的縱差動保護可以直接比較兩側(cè)電流的幅值和相位，而變壓器的縱差動保護則必須考慮變壓器變比的影響。 本次設(shè)計所采用的變壓器型號為： SZ25000/110。對于這種大型變壓器而言，它都必需裝設(shè)單獨的變 壓器差動保護，這是因為變壓器差動保護通常采用兩側(cè)電流差動，其中高電壓側(cè)電流引自高壓側(cè)電流互感器，低壓側(cè)電流引自變壓器低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動保護的保護范圍為二組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以我們用縱聯(lián)差動保護作為變壓器的主保護，其接線原理圖如圖 5所示。正常情況下 , 239。I = 239。39。I 即： 1 1 1 2211 139。 39。39。 39。39。39。 nI I I n Tn nnI? ??? ? ?（變壓器變比 ） 所以這時 Ir=0，實際上，由于電流繼電器接線方式，變壓器勵磁
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