【導讀】線接線方式；10KV側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。220kV線路5回，預留1回備用；上述各負荷間的同時系數為。[2]電氣運行，中國電力出版社，2020，楊娟主編。[3]電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析(第二版)[M]，中國電力出版社，1995，陳衍。分析計算書一份：分析計算書應給出設計中的全部分析計算過程和結果。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。當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時發(fā)出跳閘信號將故障設備切除，本設計成品共分為四章，第一章是設計說明書，主要是對該成品的設計要求，第三章的主要內容，第四章則是線路保護。計的要求，以及能保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基本要求。的過程中其他組員提出了不少的寶貴意見，在此深表謝意。限于時間及編者水平，內容遺漏及不妥之處難免，務請讀者予以批評指正。第2章主變壓器保護設計.............錯誤!

　　

【正文】 件報文處理 ⑤ 友好的全中文人機界面 ⑥ 靈活的后臺通訊方式，配有 RS485 和光纖通訊接口 (可選 ) ⑦ 支持電力行業(yè)標準 DL/T6671999（ IEC608705103 標準）的通訊規(guī)約 ⑧ 與 COMTRADE 兼容的故障錄波 第 4 章 線 路 保 護 電力線路承擔著電能 輸送 、 分配 作用，其安全穩(wěn)定運行影響整個變電站， 必須對輸配電線路配置完善的繼電保護，如果繼電保護配置不當，保護將不能正確動作， (誤動或拒動 )，從而會擴大事故停電范圍，給國民經濟帶來嚴重后果，有時還會造成人身和設備安全事故，因此合理選擇保護方式，對保證變電站的安全運行有非常重要的意義。 線 路 保 護 分 析 一 、 線路保護原則 輸配電線路的繼電保護的配置要根據其接地形式、電壓等級、線路長度、運行方式、以及負荷性質、可能的故障形式等要求來確定。 選擇輸電線路的保護方式及設計保護裝置，必須根據線路的電氣特征進行。比如中性點直接接地的高壓 網最顯著的特點是單相接地時較大的零序電流，因此要求快速切除故障，以減少對設備及通信線路的影響，又比如，由于短路、操作或負載突變，可能引起系統(tǒng)震蕩，產生電氣量的對稱脈動變化，因此要求裝設振蕩閉鎖裝置，以區(qū)別短路和單純的振蕩，或者使保護裝置不反應或躲過振蕩的影響等問題，但在 10~35kV中性點非直接接地電網中則不必考慮。在 110~220kV中性點直接接地電網輸電線路中，應針對接地故障和相間短路裝設相應的保護裝置 。 二 、 線路保護整定計算 不同線路所配置的保護裝置不同，由于保護配置不同，整定計算各部一樣 ，設計中取 110kV 的一條線路距離保護與 10kV 的一條線路電流保護 為例 進行計算。 220kV 線 路 保 護 由于 220kV輸電線路，其電壓等級高，短路電流非常大，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要求瞬時切除被保護線路每一點的故障，其線路又長，因此通常采用高頻保護作為相間短路和接地短路的主保護，而以距離保護作為后備保護。對于平行線路，通常采用電流平 衡保護作為，其靈敏度比橫差動保護高，而以距離保護（帶延時）作為后備保護。 （一） 高頻保護 線路縱聯(lián)差動保護能瞬時切除被保護線路全長任一點的短路故障 ，但是由于它不需敷設與線路相同長度的輔助導線，一般只能用在短線上。為快速切除高壓輸電先例上任一點的短路故障，將線路兩端的電氣量轉化為高頻信號，讓后利用高頻通道，將此信號送至對端進行比較，決定保護是否動作，這種保護稱為高頻保護。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。 目前廣泛采用的高頻保護有：高頻閉鎖方向保護，高頻閉鎖距離保護，高頻閉鎖零序電流保護及電流相位差動高頻保護。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。高頻閉鎖距離及高頻閉鎖零序 電流保護分別是由距離保護，零序電流保護與高頻收發(fā)信機結合而構成的保護，也是屬于比較方向的高頻保護。電流相位差動高頻保護是比較被保護線路兩端工頻電流相位，簡稱為相差高頻保護。 階段式電流與系統(tǒng)運行方式有很大關系，系統(tǒng)運行方式的變化越來越大，電流保護無法滿足靈敏度的要求。距離保護受系統(tǒng)運行方式的影響小，因此在高壓，超高壓電網中廣泛采用距離保護。 以圖為例分析距離保護的基本原理。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，距離保護實質上是反應阻抗降低而動作 的阻抗保護。 （二） 電流平衡保護 橫差保護作為在電源側時靈敏度往往不能滿足要求；電流測量元件反應的是兩線路電流的差值（及不平衡電流）。根據這一特點可采用電流平衡。電流平衡保護是平行線路橫聯(lián)方向差動保護的另一種形式，它的工作原理是比較平衡兩回路中電流幅值的大小。電流平衡保護的基本工作原理： 原 理如圖圖 中 KAB是一個雙動作的點平衡繼電 器，當平行線路正常運行或外部故障時， 通過 KAB 兩線圈 N1， N2 的電流幅值相等，“天平“ 處在平衡狀態(tài)，保護不動作。當線路 L1 故障時（如 K1 點故障），這 I1＞ I2， KAB 的右側觸點閉合，跳開 QF1 切除 L1的故障，保護不動作。當線路 L2 故障時， KAB 的左側觸點閉合跳開 QF2 切除 L2 的故障。 110kV 線 路 保 護 由于 110kV線路，其電壓較高，供電距離又長，短路電流較大，為保證供電可靠，性，因此通常以距離保護作為主保護，而以 零序 電流保護（帶延時）作為后備保護。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。 距離保護的原理與 220kV中距離保護一樣。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。為了使這一時限盡量縮短，照例都是首先考慮使它的保護范圍不超出下一條線路的速斷保護的范圍，而動作時限則比下一條線路的速斷保護高出一個時間階段，此時間階段以 t? 表示。 定時限過電流保護，過電流保護通常是指其啟動電流按照躲開 最大負荷電流來進行整定的一種保護裝置。它在正常運行時不應該啟動，而在電網發(fā)生故障時，則能反應于電流的增大而動作，在一般情況下，它不僅能夠保護本線路的全長，而且也能保護相鄰線路的全長，以起到后備保護的作用。 為了保證在正常運行情況下過電流保護絕不動作，顯然保護裝置的啟動電流必須整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負荷電流 ?mafhI . 。然而，在實際上確定保護裝置的啟動電流時，還必須考慮在外部故障切除后，保護裝置是否能夠返回的問題。如下圖所示的的網絡接線中， 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 由于電流已經減小而立即返回原位。 10kV 線 路 保 護 10kV 系統(tǒng)為中性點非直接接地系統(tǒng)，當發(fā)生三相短路、相間短路時由于短路電流大，保護必須動作跳開相應的斷路器。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成。特殊線路結構或特殊負荷線路保護，不能滿足要求時，可考慮增加其它保護，如保護 Ⅱ 段、電流電壓速斷、電壓閉鎖過電流、電壓閉鎖方向過電流等。現(xiàn)針對一般保護配置進行分析。 當發(fā)生系統(tǒng)單相接地時，接地故障相對地電壓為零，該相電容電流也為零，由于三相對地電壓以及電容電流的對稱性遭到破壞，因將出現(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，從圖中的分析可得出如下的結論： ⑴接地相對地電壓降為零，其他兩相對地電壓升高為線電壓，中性點發(fā)生位移，中性點電壓等于正常運行時的相電壓，整個系統(tǒng)出現(xiàn)了零序電壓，其大小等于正常運行時的相電壓。 ⑵接地相電容電流為零，其他兩相電容電流隨該兩相對地電壓升高而增大到正常值的 3 倍，因而線路上產生零序電流。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。 根據以上的特點，對要求設計的 10kV 線路可選擇接地零序電流保護。 零序電流保護。當發(fā)生單相接地時，故障線路的零序電流是所有非故障元件的零序電流之和，當出線較多時，故障線路零序電流比非故障線路零序電流大，利用這個特點可以構成有選擇性的零序電流保護。 保護裝置通過零序電流互感器取得零序電流，電流繼電器用來反映零序電流的大小 并動作于信號。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，從而提高保護的靈敏系數。 發(fā)生單相接地時，故障線路的零序電流大，保護動作發(fā)信號 。非故障線路的零序電流較小，保護不動作。因此，零序電流保護是有選擇性的。 10 kV 線路一般為多級保護的最末級，或最末級用戶變電站保護的上一級保護。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。分為兩種類型進行整定計算。 放射狀類型：按躲過本線路末端（主要考慮主干線）最大三相短路電流整定。時限整定為 0 s（保護裝置只有固有動作時間無人為延時）。 專線類型：按 躲過線路上配電變壓器低壓側出口最大三相短路電流整定。時限整定為 0 s（保護裝置只有固有動作時間無人為延時）。 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。 [3] 盧文鵬、吳佩雄，發(fā)電廠變電所電氣設備，中國水利水電出版社， 2020。 [3] 陳衍，電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 (第二版 )[M]，中國電力出版社， 1995。 [4] 220KV~500KV 所用電技術規(guī)程，中國電力出版社。 [5] 丁琉山、雷振山，中小型變電所實用設計手冊，中國水利水電出版社 ， 2020。 [6] 李金英，繼電保護，中國電力出版社， 2020。 [7] 馬麗英，供用電網絡繼電保護，中國電力出版社， 2020。 [8] 陳增田，電力變壓器保護，中國電力出版社， 1987。 [9] 劉增良、劉國亭，電氣工程 CAD，中國水利水電出版， 2020。 [10] 李火元主編，電力系統(tǒng)繼電保護及自動裝置，中國電力出版社， 2020。 [11] 楊娟主編，電氣運行，中國電力出版社， 2020。 [12] 劉振亞主編，國家電網公司輸變電工程典型設計 [M]，國家電網公司， 2020。 致 謝 通過這 將近一個月 時間的畢業(yè)設計，使我得到了很多的經驗，并且鞏固和加深以及擴大了專業(yè)知識面，鍛煉綜合及靈活運用所學知識的能力，正確使用技術資料的能力。為進一步成為專業(yè)的技術人員奠定基礎。 非常感謝論文指導 —— 楊娟 老師及其他同事及工程技術人員的指導與教誨！在 楊 老師的指導下 ,經過近一個月的努力 220kV變電站 繼電保護設計論文 終于 完成了，在此我對楊 老師給予幫助表示衷心的感謝。 我依稀的記得 在畢業(yè)設計過程中， 楊 老師 從 百忙之中 抽出時間 對我的設計給予了細致的指導和建議 ,對我 耐 心認真 地輔導 ，并給我們提供了大量有關資料和文獻， 才 使我的這次設計能順利完成。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 。?