【導(dǎo)讀】線接線方式；10KV側(cè)采用單母線分段接線方式。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(tái)。220kV線路5回，預(yù)留1回備用；上述各負(fù)荷間的同時(shí)系數(shù)為。[2]電氣運(yùn)行，中國(guó)電力出版社，2020，楊娟主編。[3]電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析(第二版)[M]，中國(guó)電力出版社，1995，陳衍。分析計(jì)算書(shū)一份：分析計(jì)算書(shū)應(yīng)給出設(shè)計(jì)中的全部分析計(jì)算過(guò)程和結(jié)果。繼電保護(hù)裝置作為變電站重要二次設(shè)備，對(duì)一次系統(tǒng)。的運(yùn)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。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出跳閘信號(hào)將故障設(shè)備切除，本設(shè)計(jì)成品共分為四章，第一章是設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，主要是對(duì)該成品的設(shè)計(jì)要求，第三章的主要內(nèi)容，第四章則是線路保護(hù)。計(jì)的要求，以及能保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基本要求。的過(guò)程中其他組員提出了不少的寶貴意見(jiàn)，在此深表謝意。限于時(shí)間及編者水平，內(nèi)容遺漏及不妥之處難免，務(wù)請(qǐng)讀者予以批評(píng)指正。第2章主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì).............錯(cuò)誤!

　　

【正文】 路 保 護(hù) 電力線路承擔(dān)著電能 輸送 、 分配 作用，其安全穩(wěn)定運(yùn)行影響整個(gè)變電站，必須對(duì)輸配電線路配置完善的繼電保護(hù)，如果繼電保護(hù)配置不當(dāng)，保護(hù)將不能正確動(dòng)作， (誤動(dòng)或拒動(dòng) )，從而會(huì)擴(kuò)大事故停電范圍，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重后果，有時(shí)還會(huì)造成人身和設(shè)備安全事故，因此合理 選擇保護(hù)方式，對(duì)保證變電站的安全運(yùn)行有非常重要的意義。 線 路 保 護(hù) 分 析 一 、 線路保護(hù)原則 輸配電線路的繼電保護(hù)的配置要根據(jù)其接地形式、電壓等級(jí)、線路長(zhǎng)度、運(yùn)行方式、以及負(fù)荷性質(zhì)、可能的故障形式等要求來(lái)確定。 選擇輸電線路的保護(hù)方式及設(shè)計(jì)保護(hù)裝置，必須根據(jù)線路的電氣特征進(jìn)行。比如中性點(diǎn)直接接地的高壓網(wǎng)最顯著的特點(diǎn)是單相接地時(shí)較大的零序電流，因此要求快速切除故障，以減少對(duì)設(shè)備及通信線路的影響，又比如，由于短路、操作或負(fù)載突變，可能引起系統(tǒng)震蕩，產(chǎn)生電氣量的對(duì)稱(chēng)脈動(dòng)變化，因此要求裝設(shè)振蕩閉鎖裝置 ，以區(qū)別短路和單純的振蕩，或者使保護(hù)裝置不反應(yīng)或躲過(guò)振蕩的影響等問(wèn)題，但在 10~35kV中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中則不必考慮。在 110~220kV中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)輸電線路中，應(yīng)針對(duì)接地故障和相間短路裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置 。 二 、 線路保護(hù)整定計(jì)算 不同線路所配置的保護(hù)裝置不同，由于保護(hù)配置不同，整定計(jì)算各部一樣，設(shè)計(jì)中取 110kV 的一條線路距離保護(hù)與 10kV 的一條線路電流保護(hù) 為例 進(jìn)行計(jì)算。 220kV 線 路 保 護(hù) 由于 220kV輸電線路，其電壓等級(jí)高，短路電流非常大，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要求瞬時(shí)切除 被保護(hù)線路每一點(diǎn)的故障，其線路又長(zhǎng)，因此通常采用高頻保護(hù)作為相間短路和接地短路的主保護(hù)，而以距離保護(hù)作為后備保護(hù)。對(duì)于平行線路，通常采用電流平 衡保護(hù)作為，其靈敏度比橫差動(dòng)保護(hù)高，而以距離保護(hù)（帶延時(shí)）作為后備保護(hù)。 （一） 高頻保護(hù) 線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)能瞬時(shí)切除被保護(hù)線路全長(zhǎng)任一點(diǎn)的短路故障，但是由于它不需敷設(shè)與線路相同長(zhǎng)度的輔助導(dǎo)線，一般只能用在短線上。為快速切除高壓輸電先例上任一點(diǎn)的短路故障，將線路兩端的電氣量轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào)，讓后利用高頻通道，將此信號(hào)送至對(duì)端進(jìn)行比較，決定保護(hù)是否動(dòng)作，這種保護(hù)稱(chēng)為高頻保護(hù) 。因?yàn)樗环磻?yīng)被保護(hù)輸電線路范圍以為的故障，在定值選擇上也無(wú)需與下一條線路相配合，故可不帶延時(shí)。 目前廣泛采用的高頻保護(hù)有：高頻閉鎖方向保護(hù)，高頻閉鎖距離保護(hù)，高頻閉鎖零序電流保護(hù)及電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)。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。高頻閉鎖距離及高頻閉鎖零序電流保護(hù)分別是由距離保護(hù)，零序電流保護(hù)與高頻收發(fā)信機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的保護(hù)，也是屬于比較方向的高頻保護(hù)。電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)是比較被保護(hù)線路兩端工頻電流相位，簡(jiǎn)稱(chēng)為相差高頻保護(hù)。 階段式電流與系統(tǒng)運(yùn)行方式有很大關(guān)系，系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化越 來(lái)越大，電流保護(hù)無(wú)法滿(mǎn)足靈敏度的要求。距離保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響小，因此在高壓，超高壓電網(wǎng)中廣泛采用距離保護(hù)。 以圖為例分析距離保護(hù)的基本原理。設(shè)在圖的Ⅰ好斷路器上裝有距離保護(hù)，正常運(yùn)行的保護(hù)安裝處的測(cè)量阻抗值 Zm為 Zm=Um/Im=Z1Lk+Zld 式中 Um測(cè)量電壓 Im測(cè)量電流 Z1單位長(zhǎng)度的阻抗值 L線路長(zhǎng)度 Zld負(fù)荷阻抗 Zm=Um/Im=Z1Lk 式中 Lk 故障點(diǎn)到 保護(hù)安裝處的距離 比較兩式可知，故障時(shí)的測(cè)量阻抗明顯變小，且故障時(shí) Zm 大小與故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處間的距離 Lk 成正比，即只要測(cè)出故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處阻抗的大小也就等于測(cè)出了故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，所以，距離保護(hù)實(shí)質(zhì)上是反應(yīng)阻抗降低而動(dòng)作的阻抗保護(hù)。 （二） 電流平衡保護(hù) 橫差保護(hù)作為在電源側(cè)時(shí)靈敏度往往不能滿(mǎn)足要求；電流測(cè)量元件反應(yīng)的是兩線路電流的差值（及不平衡電流）。根據(jù)這一特點(diǎn)可采用電流平衡。電流平衡保護(hù)是平行線路橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)的另一種形式，它的工作原理是比較平衡兩回路中電流幅值的大小。電流平衡保護(hù) 的基本工作原理： 原 理如圖圖 中 KAB是一個(gè)雙動(dòng)作的點(diǎn)平衡繼電 器，當(dāng)平行線路正常運(yùn)行或外部故障時(shí)， 通過(guò) KAB 兩線圈 N1， N2 的電流幅值相等，“天平“ 處在平衡狀態(tài)，保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)線路 L1 故障時(shí)（如 K1 點(diǎn)故障），這 I1＞ I2， KAB 的右側(cè)觸點(diǎn)閉合，跳開(kāi) QF1 切除 L1的故障，保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)線路 L2 故障時(shí)， KAB 的左側(cè)觸點(diǎn)閉合跳開(kāi) QF2 切除 L2 的故障。 110kV 線 路 保 護(hù) 由于 110kV線路，其電壓較高，供電距離又長(zhǎng)，短路電流較大，為保證供電可靠，性，因此通常以距離保護(hù)作為主保護(hù)，而以 零序 電流保護(hù) （帶延時(shí)）作為后備保護(hù)。對(duì)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(shí)）作為后備保護(hù)。 距離保護(hù)的原理與 220kV中距離保護(hù)一樣。電流保護(hù)通常采用兩段式電流保護(hù)，即限時(shí)速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，由于要求限時(shí)速斷保護(hù)必須保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，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(shí)，它就要啟動(dòng)，在這種情況下，為了保證動(dòng)作的選擇性，就必須使保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的時(shí)限，此時(shí)限的大小與其延伸的范圍有關(guān)。為了使這一時(shí)限盡量縮短，照例都是首先考慮使它的保護(hù)范 圍不超出下一條線路的速斷保護(hù)的范圍，而動(dòng)作時(shí)限則比下一條線路的速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階段，此時(shí)間階段以 t? 表示。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)通常是指其啟動(dòng)電流按照躲開(kāi)最大負(fù)荷電流來(lái)進(jìn)行整定的一種保護(hù)裝置。它在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)該啟動(dòng)，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，則能反應(yīng)于電流的增大而動(dòng)作，在一般情況下，它不僅能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，以起到后備保護(hù)的作用。 為了保證在正常運(yùn)行情況下過(guò)電流保護(hù)絕不動(dòng)作，顯然保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流必須整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的 最大負(fù)荷電流 ?mafhI . 。然而，在實(shí)際上確定保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流時(shí)，還必須考慮在外部故障切除后，保護(hù)裝置是否能夠返回的問(wèn)題。如下圖所示的的網(wǎng)絡(luò)接線中， 當(dāng) 1?d 點(diǎn)短路時(shí)，短路電流將通過(guò)保護(hù) 3 而流向短路點(diǎn)，這些保護(hù)都要啟動(dòng)，但是按照選擇性的要求應(yīng)由保護(hù) 3 動(dòng)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。 10kV 線 路 保 護(hù) 10kV 系統(tǒng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生三相短路、相間短路時(shí)由于短路電流大，保 護(hù)必須動(dòng)作跳開(kāi)相應(yīng)的斷路器。發(fā)生單相接地故障時(shí)：接地相得電壓為零，中性點(diǎn)點(diǎn)位上升為相電勢(shì)，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(duì)稱(chēng)，沒(méi)有短路電流，系統(tǒng)可帶接地點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)保護(hù)只需發(fā)信號(hào)； 相間短路保護(hù) 一般采用瞬時(shí)電流速斷（ Ⅰ 段）、定時(shí)限過(guò)電流（ III 段）及三相一次重合閘構(gòu)成。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)荷線路保護(hù)，不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可考慮增加其它保護(hù)，如保護(hù) Ⅱ 段、電流電壓速斷、電壓閉鎖過(guò)電流、電壓閉鎖方向過(guò)電流等。現(xiàn)針對(duì)一般保護(hù)配置進(jìn)行分析。 當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)單相接地時(shí)，接地故障相對(duì)地電壓為 零，該相電容電流也為零，由于三相對(duì)地電壓以及電容電流的對(duì)稱(chēng)性遭到破壞，因?qū)⒊霈F(xiàn)零序電壓和零序電流。如圖所示 , L3線路上發(fā)生 A 相接地時(shí)，從圖中的分析可得出如下的結(jié)論： ⑴接地相對(duì)地電壓降為零，其他兩相對(duì)地電壓升高為線電壓，中性點(diǎn)發(fā)生位移，中性點(diǎn)電壓等于正常運(yùn)行時(shí)的相電壓，整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了零序電壓，其大小等于正常運(yùn)行時(shí)的相電壓。 ⑵接地相電容電流為零，其他兩相電容電流隨該兩相對(duì)地電壓升高而增大到正常值的 3 倍，因而線路上產(chǎn)生零序電流。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(duì)地電容電流之和，其相位滯后零序電壓 090 ，其方向?yàn)橛删€路流向母線。 根據(jù)以上的特點(diǎn)，對(duì)要求設(shè)計(jì)的 10kV 線路可選擇接地零序電流保護(hù)。 零序電流保護(hù)。當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障線路的零序電流是所有非故障元件的零序電流之和，當(dāng)出線較多時(shí)，故障線路零序電流比非故障線路零序電流大，利用這個(gè)特點(diǎn)可以構(gòu)成有選擇性的零序電流保護(hù)。 保護(hù)裝置通過(guò)零序電流互感器取得零序電流，電流繼電器用來(lái)反映零序電流的大小 并動(dòng)作于信號(hào)。采用零序電流繼電器不平衡電流大小，電流繼電器的整定值可以不考慮此不平衡電流的影響，從而提高保護(hù)的靈敏系數(shù)。 發(fā)生單相接地時(shí)，故障線路的零序電流大，保護(hù)動(dòng)作發(fā)信號(hào) 。非故障線路的零序電流較小，保護(hù)不動(dòng)作。因此，零序電流保護(hù)是有選擇性的。 10 kV 線路一般為多級(jí)保護(hù)的最末級(jí)，或最末級(jí)用戶(hù)變電站保護(hù)的上一級(jí)保護(hù)。所以，在整定計(jì)算中，定值計(jì)算偏重靈敏性，對(duì)有用戶(hù)變電站的線路，選擇性靠重合閘來(lái)糾正。分為兩種類(lèi)型進(jìn)行整定計(jì)算。 放射 狀類(lèi)型：按躲過(guò)本線路末端（主要考慮主干線）最大三相短路電流整定。時(shí)限整定為 0 s（保護(hù)裝置只有固有動(dòng)作時(shí)間無(wú)人為延時(shí)）。 專(zhuān)線類(lèi)型：按躲過(guò)線路上配電變壓器低壓側(cè)出口最大三相短路電流整定。時(shí)限整定為 0 s（保護(hù)裝置只有固有動(dòng)作時(shí)間無(wú)人為延時(shí)）。 參考文獻(xiàn) [1] 洪佩孫、李九虎，輸電線路距離保護(hù)，中國(guó)水利水電出版社， 2020。 [3] 盧文鵬、吳佩雄，發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備，中國(guó)水利水電出版社， 2020。 [3] 陳衍，電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 (第二版 )[M]，中國(guó)電力出版社， 1995。 [4] 220KV~500KV 所用電技術(shù)規(guī)程，中國(guó)電力出版社。 [5] 丁琉山、雷振山，中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)水利水電出版社， 2020。 [6] 李金英，繼電保護(hù)，中國(guó)電力出版社， 2020。 [7] 馬麗英，供用電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)，中國(guó)電力出版社， 2020。 [8] 陳增田，電力變壓器保護(hù)，中國(guó)電力出版社， 1987。 [9] 劉增良、劉國(guó)亭，電氣工程 CAD，中國(guó)水利水電出版， 2020。 [10] 李火元主編，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置，中國(guó)電力出版社， 2020。 [11] 楊娟主編，電氣運(yùn)行，中國(guó)電力出版社， 2020。 [12] 劉振亞主編，國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) [M]，國(guó)家電網(wǎng)公司， 2020。 致 謝 通過(guò)這 將近一個(gè)月 時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以及擴(kuò)大了專(zhuān)業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。為進(jìn)一步成為專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員奠定基礎(chǔ)。 非常感謝論文指導(dǎo) —— 楊娟 老師及其他同事及工程技術(shù)人員的指導(dǎo)與教誨！在 楊 老師的指導(dǎo)下 ,經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的努力 220kV變電站 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)論文 終于 完成了，在此我對(duì)楊 老師給予幫助表示衷心的感謝。 我依稀的記得 在畢業(yè) 設(shè)計(jì)過(guò)程中， 楊 老師 從 百忙之中 抽出時(shí)間 對(duì)我的設(shè)計(jì)給予了細(xì)致的指導(dǎo)和建議 ,對(duì)我 耐心認(rèn)真 地輔導(dǎo) ，并給我們提供了大量有關(guān)資料和文獻(xiàn)， 才 使我的這次設(shè)計(jì)能順利完成。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)得到了更深的了解 ,并使知識(shí)得到了進(jìn)一步的鞏固 。