【正文】 ............................................................... 17 單回線縱聯(lián)差動保護 ............................................................................ 21 縱聯(lián)差動保護的整定與靈敏度校驗 .................................................... 22 第二章計算書 .............................................................................................................. 24 1 參數(shù)計算 ........................................................................................................... 24 等值等值電路圖（標(biāo)么值）及短路故障點的選擇 ............................ 24 電氣主要設(shè)備參數(shù) ................................................................................ 24 標(biāo)么值歸算 ............................................................................................ 25 2 正常方式運行下短路電流計算 ....................................................................... 26 DQFI 斷開， DQF2 閉合 ................................................................... 26 城北變電所繼電保護設(shè)計 DQF1， DQF2 都斷開 ........................................................................ 28 DQF1， DQF2 都閉合 ........................................................................ 29 DQFI 閉合， DQF2 斷開 ................................................................... 31 3 不正常運行方式下短路電流計算 .................................................................. 33 東嶺電廠單線送電，兩臺變壓器正常運行 ....................................... 33 變壓器 T2 檢修， T1 正常運行，東嶺電廠單線送電 ....................... 36 變壓器 T2 檢修， T1 正常運行，東嶺電廠雙線送電 ....................... 38 4 整定計算 ........................................................................................................... 41 變壓器保護整定計算 ........................................................................... 41 東嶺配電線路繼點保護整定計算 ....................................................... 45 總 結(jié) ............................................................................................................................ 49 致 謝 ............................................................................................................................ 50 參考文獻 ...................................................................................................................... 50 附 錄 ............................................................................................................................ 52 城北變電所繼電 保護設(shè)計 1 第一章說明書 1 引 言 本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是城北變電所繼電保護設(shè)計 ,其目的是通過在電力系統(tǒng)中裝設(shè)一些繼電保護裝置 ,以保證當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時 ,能自動、迅速地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，避免 故障元件繼續(xù)遭到破壞，使非故障元件迅速恢復(fù)運行；并且保證當(dāng)系統(tǒng)中電氣元件出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，如三相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路、發(fā)電機和電動機以及變壓器繞組間的匝間單相斷線、兩相斷線等，能及時反應(yīng)并根據(jù)運行維護的條件發(fā)出信號或跳閘 。 以上保護安裝構(gòu)成變電所的繼電保護系統(tǒng)，保證城北變電所的安全運行及供電質(zhì)量。 變電所中線路可能會出現(xiàn)相間短路，接地故障、過電流，根據(jù)規(guī)程配置了電流保護、電流速斷保護、過電流保護及絕緣監(jiān)察裝置。對主接線進行選擇。沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 城北變電所繼電保護設(shè)計 摘 要 本文對城北變電所可能會出現(xiàn)的故障、進行了保護及安裝配置。對二次變電站的變壓器可能出現(xiàn)各種類型的故障和不正常運行狀態(tài)進行了分析。并按照 GB14258— 1993《繼電保護和安全自動化裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定為變壓器裝設(shè)瓦斯保護、差動保護、過電流保護和過負荷保護裝置，提高了變壓器安全運行。 針對變電站母線可能會出現(xiàn)單相接地和相間短路故障，根據(jù)母線電壓等 級的不同，對 10kV母線采用了雙母線固定連接的母線差動保護。為運行設(shè)備和運行人員的安全提供保障。 本設(shè)計書編寫過程中曾遇到過各種各樣的問題和困難，指導(dǎo)老師 XXX 老師給予了寶貴的意見的精心指導(dǎo)，在此表示深切的謝意。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 2 城北新建變電所簡要介紹 為適應(yīng)工農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，新建 變電所，安裝 7500KVA 變壓器兩臺， 66KV 側(cè)由東嶺發(fā)電廠用雙條線供電。出線長度見附圖 3 運行方式分析 在選擇保護方式及對其進行整定運行時，都必須考慮系統(tǒng)運行方式變化帶來的影響 .所選用的保護方式，應(yīng)在各種系統(tǒng)運行方式下都能滿足選擇性和靈敏性的要求 .對過量保護來說，通常都是根據(jù)系統(tǒng)最大運行方式來確定保護的整定值，以保證選擇性，因為只要在最大運行方式下能保證選擇性，在其他運行方式也一定能保證選擇性 。 4 主接線選擇 各種接線方式的優(yōu)缺點 ： 單母線接線 優(yōu)點：接線簡單清晰、操作方便、設(shè)備少、投資小，隔離開關(guān)僅用于檢修，不作為操作電器，不容易發(fā)生誤操作。 主要用于小容量 的發(fā)電廠和變電所中。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 帶旁路母線的單母線接線 旁路母線的作用：可以不停電地檢修與它相連的任一斷路器。 由于旁路系統(tǒng)造價昂貴，同時使配電裝置和運行復(fù)雜，所以規(guī)程規(guī)定：電壓為 35kV 而出線在 8回以上， 110kV、 6回以上， 220kV、 4 回以上的屋外配電裝置都可加設(shè)旁路母線。 單母線 分段帶旁路的接線 用專門的分段斷路器和旁路段路器，則斷路器數(shù)目較多，造價較高，一般不用。 雙母線接線 優(yōu)點： ⑴ 供電可靠 ⑵ 運行調(diào)度靈活。 缺點 a. 隔離開關(guān)作為操作電器容易發(fā)生誤操作； b. 檢修任一回路的斷路器或母線故障時，仍將短時停電； c. 使用設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資較多。 ⑷ 在進線功率和出線功率大致相等的情況下，就是兩組母線同時故障，功率仍可繼續(xù)輸送。 所以一般使用在 220kV 以上的超高壓系統(tǒng)中。正常運行時，橋連斷路器閉合。 2. 外橋接線 連接橋設(shè)置在線路側(cè)。 3．特點 橋形接線有工作可靠、靈活、使用的電器少、裝置簡單清晰和建設(shè)費用低等優(yōu)點，并且它特別容易發(fā)展為單母線分段或雙母線接線。 通過本次設(shè)計可以初步了解城北變電所有兩臺變壓器，變壓器的高壓側(cè)連接66KV 高壓母線，低壓側(cè)連接 低壓母線。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 11 城北變電所主接線圖（簡圖） 5 選定繼電保護方案 電氣主接線是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計的合理與否直接關(guān)系到供電的可靠性以及電網(wǎng)運行方式的靈活性，并在很大程度上影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。本次設(shè)計中考慮的變電所主接線可靠性的具體要求如下 （ 1）開關(guān)檢修時，盡可能不影響或少影響對系統(tǒng)的正常 供電。 （ 3）盡量減小變電所全所停電的可能性。 主接線同時應(yīng)滿足調(diào)度運行、檢修及擴建時的靈活性。理想的主接線方案應(yīng)既能滿足調(diào)度運行中對各個設(shè)備的靈活投運與檢修，又能兼顧擴建時過渡到最終接線的方便性。 6 變壓器 保護 變壓器的保護配置方案 電力變壓器在電力系統(tǒng)中的地位非常重要，它的故障對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重后果。因此，必須根據(jù)變壓器容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的保護。內(nèi)故障指的是變壓器油箱內(nèi)繞組之 間發(fā)生相間短路、一相繞組中發(fā)生的匝間短路、繞組與鐵芯或引出線與外殼發(fā)生的單項接地短路。變壓器發(fā)生故障，必將對電網(wǎng)或變壓器帶來危險，特別是發(fā)生內(nèi)部故障，短路電流產(chǎn)生發(fā)高溫電弧不僅燒壞繞組絕緣和鐵芯，而且使絕緣材料和變壓器油受熱分解產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致變壓器外殼局部變形、破壞甚至引起爆炸。 變壓器不正常運行狀態(tài)主要指過負荷、油箱漏油造成的油面降低以及外部短路引起的過電流。過勵磁也是變壓器的一種不正常運行狀態(tài)，變壓器處于不正常運行狀態(tài)時，應(yīng)發(fā)出信號。 變壓器保護裝設(shè)原則 當(dāng)變壓器線圈和引出線發(fā)生相間短路以及變壓器發(fā)生匝間短路時 ,其保護應(yīng)瞬時動作。 在 66KV 和 側(cè)因為斷路器 檢修切換至旁路斷路器時，差動保護經(jīng)屏正面的電流試驗端子切換至變壓器套管電流互感器。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部短路時，短路點電弧使變壓器油分解，形成瓦斯氣體。在保護線路中通常設(shè)有切換片 QP，也可將重瓦斯保護投入信號。 對雙卷變壓器，無論是間側(cè)式雙側(cè)電源，均只在變壓側(cè)閉式復(fù)合電壓啟動的三相式過電流保護，電壓元件由低壓側(cè) 電壓互感器取得電壓。雙側(cè)電源時保護的第一段時限跳開變壓器低壓側(cè)斷路器。該保護作為外部相間短路和內(nèi)部相間短路后備，幫稱為后備保護。然后，將差動繼電器并聯(lián)到 兩電流互感器上。首先考慮對兩側(cè)電流進行相位補償，然后進行數(shù)值補償，才能保證正常運行和外部短路時流入繼電器的電流在理想狀態(tài)時等于零。 變壓器縱差保護單相原理接線圖 12 所示 .在變壓器縱動保護外部保護時一次側(cè)流入的電流等于流出變壓器的電流所以不平衡電流很小 .差動繼電器不動作 .當(dāng) D2點短路時此時流過差動回路的電流為 I1+流，繼電器動作跳閘 .在實現(xiàn)變壓器差動保護時，應(yīng)考慮變壓器高、低壓兩側(cè)電流的大小和相位，一般講它們都不同 .故在實現(xiàn)變壓器差動保護時，應(yīng)首先 考慮對兩側(cè)電流進行相位補償，在進行數(shù)值補償，都能保證正常運行和外部短路時繼電器中的電流等于零 (理想 ).此外，在實現(xiàn)差動保護時，還應(yīng)考慮兩個特點，一個是變壓器勵磁涌流，另一個是變壓器差動保護的不平衡保護 . 城北變電所繼電 保護設(shè)計 9 圖 12 變壓器縱差保護單相原理接線圖 按環(huán)流法接線變壓器縱差是利用比較變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)的電流和幅值和相位的原理構(gòu)成的 .它主要是由接于差動回路的 三個差動繼電器組成 .為了擴大縱差保護范圍，電流 互感器應(yīng)盡量靠近斷路器 .本設(shè)計的變壓器容量為，因此采用的是 BCH2 型差動繼電器 .它主要是用于兩繞組或是三繞組電力變壓器以及交流發(fā)電機的單向差動保護線路中的主保護，繼電器能預(yù)防在非故障狀態(tài)時出現(xiàn)的暫態(tài)電流作用 .BCH2 型差動繼電器由兩部分組成 :DL11/ 型電流繼電器和一個帶短路線圈的三柱式速飽和交流器。中 間 B 柱上繞有差動線圈 d