【正文】 在這段時間內(nèi)，同學(xué)老師們都給予了我很大的幫助，指導(dǎo)老師為我們指導(dǎo)工作并關(guān)心同學(xué)們的生活，此外，經(jīng)過這段時間的努力，我認(rèn)為這次的畢業(yè)設(shè)計工作對我個人來說是一次極好的鍛煉，它使我的自主性性得到最大的發(fā)揮，在我工作前給了我充分的心理準(zhǔn)備。在這次畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際，要感謝我們的指導(dǎo)老師鐘華。另外，老師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)和高尚的人格魅力，都給了學(xué)生很大感觸，使學(xué)生終生受益。在本論文即將付梓之際，筆者心情無法平靜，本文的完成既是筆者努力的結(jié)果，更是導(dǎo)師鐘華老師親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)的結(jié)果。在今后的工作中，我將更嚴(yán)格要求自己，努力工作。這次設(shè)計的任務(wù)是采用 GPSL621112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 二次回路設(shè)計，做傳統(tǒng)保護(hù)的設(shè)計與繪畫， 在設(shè)計過程中全面運(yùn)用了我們所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，對實際問題進(jìn)行研究設(shè)計的綜合性訓(xùn)練。二次接線的最大特點(diǎn)是其設(shè)備和元件的動作嚴(yán)格按照設(shè)計的次序進(jìn)行，具有很強(qiáng)的邏輯性，在本次設(shè)計過程中還有很多的不足，有些端子的連接和部分回路的功能可能被忽視，同時對有些回路還沒有很清晰地認(rèn)識理解，這是今后的學(xué)習(xí)中需要進(jìn)一步加強(qiáng)的地方。二次線設(shè)計要求對大學(xué)所學(xué)課程進(jìn)行綜合性的運(yùn)用，特別是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、發(fā)電廠電氣部分等課程的知識。從一天天的學(xué)習(xí)與實踐中，我更進(jìn)一步加深了對自己專業(yè)的認(rèn)識，反思了以往學(xué)習(xí)中的不足。通過畢業(yè)設(shè)計，我深刻感受到作為電力專業(yè)高等學(xué)府，南京工程學(xué)院在教學(xué)管理上的規(guī)范和嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計安排合理、規(guī)范，實施認(rèn)真負(fù)責(zé)，特別是老師要求十分嚴(yán)格。圖中 3CJ 為隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)，3CJ’為接地刀閘操作機(jī)構(gòu)。我們可以看出對于接地刀閘、隔離開關(guān)本身的各種閉鎖功能而言，它們只是避免誤操作的一個重要手段，但并不是杜絕誤操作的全部手段，所以，在對于隔離開關(guān)和接地刀閘的閉鎖功能有所認(rèn)識的前提下，必須加強(qiáng)倒閘操作的嚴(yán)格管理，從制度和管理上堵住誤操作的源頭，嚴(yán)格按照操作票管理規(guī)定進(jìn)行操作，才能真正做到杜絕誤操作。斷路器控制箱2 Q S 1 Q E 3 Q E 12 Q S圖 隔離刀閘閉鎖回路示意圖對于接地刀閘而言，由于是手動操作機(jī)構(gòu)，操作時是用搖手柄進(jìn)行手動操作，不存在電氣閉鎖功能，只有機(jī)械閉鎖，斷路器兩側(cè)的接地刀閘安裝在斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)動觸頭構(gòu)架上，隔離開關(guān)能閉鎖接地刀閘。王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計電氣閉鎖：隔離開關(guān)或接地刀閘的電氣閉鎖是指通過在隔離開關(guān)(接地刀閘)的操作回路中串接與該隔離開關(guān)(接地刀閘)有電氣連接的接地刀閘(隔離開關(guān)和斷路器)位置輔助觸點(diǎn)，當(dāng)與該隔離開關(guān)(接地刀閘)有電氣連接的接地刀閘(隔離開關(guān)和斷路器)在分位時，該隔離開關(guān)(接地刀閘)方可進(jìn)行操作，反之操作電源回路切斷，不能進(jìn)行操作。圖 信號回路示意圖 刀閘的防誤回路設(shè)計 隔離開關(guān)、接地刀閘的防誤刀閘防誤邏輯可以由斷路器、刀閘輔助觸點(diǎn)等構(gòu)成，也可以在測控柜或?qū)ｉT的微機(jī)防誤裝置中以程序形式完成。其裝設(shè)原則是使運(yùn)行人員能迅速、準(zhǔn)確地確定所得到信號的性質(zhì)和地點(diǎn)。（6）變電所發(fā)生事故時，應(yīng)能通過事故信號的分析迅速確定事故的性質(zhì)。 (4)對事故信號、預(yù)告信號及其光字牌，應(yīng)能進(jìn)行完好性的實驗。 (3)中央信號應(yīng)能保證斷路器的位置指示正確。信號回路應(yīng)滿足以下基本要求：（1）斷路器事故跳閘時，能及時發(fā)出音響信號（蜂鳴器） ，并使相應(yīng)的位置指示器閃光，亮“掉牌未復(fù)歸”光子字牌。圖 斷路器、刀閘控制回路示意圖 信號回路設(shè)計在變電所中，運(yùn)行人員為了及時發(fā)現(xiàn)與分析故障，迅速消除和處理事故，統(tǒng)一調(diào)度和協(xié)調(diào)生產(chǎn)，除了依靠測量儀表來監(jiān)視運(yùn)行情況外，還必須借助燈光和音響信號裝置來反映設(shè)備正常和異常的運(yùn)行狀態(tài)，以及作為與有關(guān)車間聯(lián)絡(luò)、指揮的工具。斷路器控制信號包括分閘信號、合閘信號以及閉鎖信號，3AQ1 型斷路器的閉鎖信號有：N2 閉鎖、SF6 泄露閉鎖、合王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計閘油壓閉鎖、自動重合閘閉鎖等。斷路器遠(yuǎn)方操作時由操作箱控制，手動操作可使用測控柜分、合斷路器按鈕、切換開關(guān)也可由監(jiān)控后臺或調(diào)度中心綜合自動化網(wǎng)絡(luò)下達(dá)命令，即圖中的后臺。保護(hù)柜中的打印機(jī)、照明回路，測控柜的照明回路也需要使用交流電源。用隔離開關(guān)兩個輔助觸點(diǎn)并聯(lián)后去啟動電壓切換中間繼電器，利用其觸點(diǎn)實現(xiàn)電壓回路的自動切換。如圖 所示。電流互感器二次回路不宜經(jīng)行切換，當(dāng)需要時應(yīng)采取防止開路的措施。設(shè)計中涉及的設(shè)備戶外設(shè)備：電流、電壓互感器、斷路器 QF(GL312)刀閘 QS(西門子 MA7 和 HEME 8025)戶內(nèi)設(shè)備：保護(hù)柜(GPSL621C112),測控柜（GPSR662） 交流電壓電流回路接線設(shè)計 交流電流回路交流電流回路示意圖如圖 所示。操作電源系統(tǒng)是由直流電源或交流電源供電，一般常由直流電源設(shè)備和供電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。五、繼電保護(hù)及自動裝置系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動裝置的作用是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，能自動、快速、有選擇地切除故障設(shè)備，減小設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，增加供電的可靠性；及時反映主設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，提示運(yùn)行人員關(guān)注和處理，保證主設(shè)備的完好及系統(tǒng)的安全。四、調(diào)節(jié)系統(tǒng)王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用是調(diào)節(jié)某些主設(shè)備的工作參數(shù)，以保證主設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。三、測量及監(jiān)察系統(tǒng)測量及監(jiān)察系統(tǒng)的作用是，指示或記錄電氣設(shè)備和輸電線路的運(yùn)行參數(shù)，作為運(yùn)行人員掌握主系統(tǒng)運(yùn)行情況、故障處理及經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)。按信號發(fā)出時間分為瞬時動作信號和延時動作信號。信號系統(tǒng)是由信號發(fā)送機(jī)構(gòu)、信號接受顯示元件及其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。就地控制有操動機(jī)構(gòu)處和保護(hù)屏處控制方式。在實現(xiàn)了綜合自動化的變電站中，控制系統(tǒng)控制方式包括遠(yuǎn)方控制和就地控制。二次回路主要包括以下內(nèi)容：一、控制回路控制回路的作用是，對變電站開關(guān)設(shè)備進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方跳、合閘操作，以滿足改變主系統(tǒng)進(jìn)行方式及處理故障的要求。二次回路是電力系統(tǒng)發(fā)電廠和變電站的重要組成部分，是電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。通常還包括電流互感器、電壓互感器的二次繞組引出線和站用直流電源。一次設(shè)備是指直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線、電力電纜、斷路器、隔離開關(guān)、母線、避雷器、電流互感器、電壓互感器等。而且，為了使主系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠地向用戶提供充足、合格的電能，還必須有能對主系統(tǒng)進(jìn)行操作、監(jiān)視、測量、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備。它的特點(diǎn)是電力生產(chǎn)、輸送、分配和使用在同一時間完成。還提供以下的信息、接點(diǎn)(由于有與上述聯(lián)系有重復(fù)的，故不贅述其來源)：QF 的狀態(tài)信息、QF 的三相分合閘位置、GQK 的位置以及 QF 的輔助接點(diǎn)。 與母差保護(hù)柜的聯(lián)系由隔離開關(guān)的機(jī)構(gòu)箱提供的 1QS、2QS 的位置信息經(jīng)斷路器端子箱送至母差保護(hù)，使母差保護(hù)可以判斷出哪條母線在投運(yùn)中。(2)由隔離開關(guān)(QS)、地刀(QE)經(jīng)斷路器端子箱提供的 1QS、2QS、3QS 的分合位置和 1QE、3QE3QE2 的合閘位置這些信號給測控柜，以及 1QS、2QS、3QS的操作機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)給測控柜對 QS、QE 進(jìn)行分、合閘操作。以下將分幾個部分對斷路器端子箱與外部的一次、二次設(shè)備的聯(lián)系作簡要介紹: 對電流的傳送將 TA 中的 5 組二次電流分為三相經(jīng)斷路器端子箱后分為 4 根電纜分別送至GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置、母差保護(hù)柜、測控柜、電度表柜，為上述各裝置提供二次電流. 送隔離開關(guān)(QS)、地刀(QE) 的信息傳送隔離開關(guān)(QS)、地刀(QE)的信息包括其常開常閉接點(diǎn)(分合位置)、各自的操作機(jī)構(gòu)引出節(jié)點(diǎn)、電磁鎖閉鎖接點(diǎn)等等，將這些信息經(jīng)斷路器端子箱送至保護(hù)、王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計斷路器機(jī)構(gòu)箱，用于電壓切換、隔離開關(guān)防誤，以及實現(xiàn)測控柜、保護(hù)經(jīng)斷路器端子箱對斷路器、隔離開關(guān)進(jìn)行分、合閘操作。圖 測控柜的遙控功能示意圖 端子箱本工程的端子箱內(nèi)部有切換開關(guān)(GQK)、鑰匙(解鎖)開關(guān)(YK)、及電壓繼電器(YJ)。后臺遙控分、合使用電動機(jī)的隔離刀閘命令由網(wǎng)絡(luò)送入測控單元，經(jīng)防誤閉鎖邏輯以觸點(diǎn)形式送出，經(jīng)斷路器端子箱送入刀閘機(jī)構(gòu)執(zhí)行。王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計圖 測控柜的遙測功能示意圖 遙控后臺遙控分、合斷路器命令由網(wǎng)絡(luò)送入測控單元，轉(zhuǎn)為觸點(diǎn)形式后送入保護(hù)GPSL621C112 的操作插件執(zhí)行。測控單元將采集的信息轉(zhuǎn)為數(shù)字信號由網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控后臺機(jī)。 測控柜本次設(shè)計測控柜用的 GPSR662102 型測控柜 遙測遙測量有交流量(線路電流、切換后的母線電壓)，開關(guān)量這兩種。 (4) 暫態(tài)超越 距 離 保 護(hù) I 段 、 零 序 保 護(hù) I 段 和 過 流 I 段 均 不 大 于 5% (5) 最 小 整 定 阻 抗 (不 包 括 因 裝 置 外 部 原 因 造 成 的 誤 差 ) 暫 態(tài) 超 越 不 大 于 5%的 最 小 整 定 二 次 側(cè) 阻 抗 值 為 (短 路 電 流 大 于 4A) (6) 測 距 誤 差 (不 包 括 因 裝 置 外 部 原 因 造 成 的 誤 差 ) 金屬性故障時，不大于177。技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)性能 (1) 采 樣 回 路 精 確 工 作 范 圍 a) 電 壓 ： V～ 70V (PSL 626C、 PSL 627C 為 ～ 120V) b) 電 流 ： － 20In (2) 模 擬 量 測 量 精 度 誤 差 不 大 于 177。 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 額定電氣參數(shù) (1) 額定直流電壓 220V 或 110V(訂貨請注明)，允許工作范圍：80％～115％ 王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計(2) 額定交流數(shù)據(jù) a) 相電壓 3/100 (額定電壓 Un) b) 線路抽取電壓 100 V 或 3/100V（有重合閘時可用，軟硬件自適應(yīng)） c) 交流電流 5A 或 1A(訂貨請注明，額定電流 In) d) 額定頻率 50Hz 或 60Hz(60Hz 時訂貨請注明) e) 過載能力 電流回路： 2 倍額定電流，連續(xù)工作 10 倍額定電流，允許 10 秒 40 倍額定電流，允許 1 秒 電壓回路： 倍額定電壓，連續(xù)工作 (3) 功率消耗 a) 直流回路 正常時40W，跳閘時50W b) 交流電壓回路 c) 交流電流回路 In＝5A 時，In＝1A 時，(4) 接點(diǎn)容量 a)操作回路接點(diǎn)負(fù)載： 5A（不斷弧） ； b)信號回路接點(diǎn)負(fù)載： 60VA。各種保護(hù)功能均由軟件實現(xiàn)。各種保護(hù)功能均由軟件實現(xiàn)。 裝置特點(diǎn)GPSL621C112 是以距離保護(hù)、零序保護(hù)和三相一次重合閘為基本配置（可加配高頻保護(hù)）的成套線路保護(hù)裝置。當(dāng)線路有分支時，線路側(cè)保護(hù)對線路分支上的故障，應(yīng)首先滿足速動性，對分支變壓器故障，允許跳線路側(cè)斷路器。并列運(yùn)行的平行線，宜裝設(shè)橫聯(lián)保護(hù)。符合本規(guī)程安裝全線速動保護(hù)要求的，需要裝設(shè)全線速動保護(hù)的電纜短線路及架空短線路，可采用導(dǎo)引線保護(hù)或光纖通道的縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù)。 對相間短路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置。 可采用接地距離保護(hù)，并輔之以階段式或反時限零序電流保護(hù)。對于接地短路，應(yīng)按下列規(guī)定之一裝設(shè)保護(hù)。 110kV 線路保護(hù)配置按照 DL40091 規(guī)程配置，以下為節(jié)選規(guī)程內(nèi)容:采用遠(yuǎn)后備的后備保護(hù)110kV 中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中的線路或 110kV 直接接地電力網(wǎng)的線路，線路采用反應(yīng)相間短路和接地短路的保護(hù)。由不同的軟件程序來實現(xiàn)不同的保護(hù)。目前，在我國 110kV 電網(wǎng)中，一般的 110kV 線路配置有距離保護(hù)、零序方向電流保護(hù)及三相一次重合閘；重要的 110kV 線路，如雙回線、聯(lián)絡(luò)線等，配置有縱差保護(hù)或高頻保護(hù)、距離保護(hù)、零序方向電流保護(hù)及三相一次重合閘。這類保護(hù)主要應(yīng)用的是縱差保護(hù)和高頻保護(hù)。但由于保護(hù)的構(gòu)成原理和選擇性的要求，上述的距離保護(hù)、零序方向電流保護(hù)都不可能滿足這個要求。微機(jī)型零序方向電流保護(hù)與常規(guī)的零序方向電流保護(hù)一樣遵循高壓線路繼電保護(hù)裝置“四統(tǒng)一” （統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；統(tǒng)一原理接線；統(tǒng)一符號；統(tǒng)一端子排布置）設(shè)計要求，在許多基本原則上是一致的。從故障發(fā)生幾率的統(tǒng)計來看，在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路發(fā)生接地故障占所有故障次數(shù)中的大多數(shù)，約占 80%。在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生一點(diǎn)接地故障即構(gòu)成單相接地短路，產(chǎn)生很大的故障相電流。微機(jī)型距離保護(hù)與常規(guī)距離保護(hù)一樣，其基本原理是相同的，所不同的僅僅是采用微機(jī)的軟件方式來完成距離保護(hù)的阻抗計算與邏輯判斷。這是一種反映保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，并根據(jù)距離遠(yuǎn)近確定動作時限的一種保護(hù)裝置。一些遠(yuǎn)距離重負(fù)荷線路，由于線路的最大負(fù)荷電流可能與線路短路時的短路電流相差不多，對這樣的線路，即使采用過電流保護(hù)，其靈敏度也常常不能滿足要求。在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，電流速斷保護(hù)或延時電流速斷保護(hù)的范圍將變的很小，電流速斷保護(hù)有時甚至沒有保護(hù)區(qū)，不能滿足電力系統(tǒng)對快速切除故障的要求。3 110kV 線路保護(hù)的二次配置 110kV 電網(wǎng)線路保護(hù)配置要求 概述電力系統(tǒng) 110kV 及以上輸電線路距離遠(yuǎn)、負(fù)荷重、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、參數(shù)變化范圍大、運(yùn)行穩(wěn)定性高，在這種電