【正文】 輯部分送出的信號，最后完成保護(hù)任務(wù)的裝置。其中測量部分是測量被保護(hù)對象輸入的有關(guān)電氣量，通常是由各種互感器完成這一工作。原理如圖21所示。 除了這些反應(yīng)電氣量變化的保護(hù)裝置外，還有些反應(yīng)非電量的保護(hù)，例如，瓦斯保護(hù)和反應(yīng)電動(dòng)機(jī)繞組溫度升高而構(gòu)成的負(fù)荷保護(hù)。如過電流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、阻抗保護(hù)等等。例如，發(fā)生短路故障時(shí)會(huì)有電流增大、電壓降低、線路始端測量阻抗減小、電壓與電流之間相位角變化等情況。完成這種功能的電力系統(tǒng)保護(hù)裝置就是電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置。第2章 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)思路及意義 繼電保護(hù)的基本原理變電所在運(yùn)行過程中或許會(huì)出現(xiàn)一些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，這就會(huì)讓系統(tǒng)的正常工作遭到破壞，造成對用戶供電質(zhì)量下降或者對設(shè)備的損壞。目前國內(nèi)對于這一類的低壓變電所還是采用了原來的電流繼電器和電壓繼電器等作為主要設(shè)備進(jìn)行保護(hù)裝置的配備，所以目前從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，數(shù)字式保護(hù)裝置初期投入較大且技術(shù)不夠成熟。在運(yùn)用當(dāng)中最為廣泛，具有很大的研究價(jià)值。通過程序可以對故障進(jìn)行分析、記錄和處理，工作的可靠性很高，是目前世界上主要的研究方向。這種保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)同一種硬件電路實(shí)現(xiàn)不同原理的保護(hù)功能，從而使保護(hù)設(shè)備簡單化，且更易操作，可靠性高且經(jīng)濟(jì)。目前在國內(nèi)有些小型變電所依然使用的是機(jī)電式保護(hù)裝置，由于其抗干擾性能好，價(jià)格較為實(shí)惠，但由于這種保護(hù)裝置的體積大，動(dòng)作速度不夠，觸點(diǎn)容易發(fā)生粘連且磨損嚴(yán)重，不能承擔(dān)超高壓和大容量電力系統(tǒng)的需要而慢慢被取代。而在現(xiàn)代社會(huì)，電力系統(tǒng)的日趨復(fù)雜化，這種簡單的設(shè)備已經(jīng)不能滿足要求了，于是就出現(xiàn)了現(xiàn)在的繼電器保護(hù)裝置，并迅速運(yùn)用于保護(hù)技術(shù)當(dāng)中。在發(fā)生短路故障時(shí)短路電流會(huì)增大，為了避免電氣設(shè)備的損壞，最早采用了熔斷器串接于電路當(dāng)中，短路發(fā)生時(shí)，短路電流熔斷熔斷器斷開要保護(hù)的設(shè)備。10KV變電所的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，它是一個(gè)綜合的課題，讓我在走出學(xué)校工作之前接觸到真正地工程設(shè)計(jì)，這是對我很大的鍛煉和提高。是專業(yè)的象征性課程。因此繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要盡量周全，整定準(zhǔn)確，這樣才能保證變電所的正常供電和設(shè)備的安全。針對10KV變電所的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，該繼電保護(hù)系統(tǒng)可以分為以下幾個(gè)大的部分來處理：1. 變電所10KV進(jìn)線的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)；2. 變電所降壓變壓器的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)；3. 變電所母線斷路器的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)； 選題意義與目的 10KV變電所是直接面對用戶的終端變電所，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中最為廣泛。2. 在電氣設(shè)備不正常工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)維護(hù)的具體條件，發(fā)出故障信號或是直接跳閘。繼電保護(hù)的基本任務(wù)如下。 隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，為了在故障后迅速恢復(fù)變電所的正常運(yùn)行，盡快消除運(yùn)行中的異常情況，以防止大面積的停電和保證對用戶的連續(xù)供電，繼電保護(hù)的作用就顯得尤為重要。不同類型短路的發(fā)生概率也是不同的，通過實(shí)際記錄數(shù)據(jù)可知單相接地短路發(fā)生概率最大，%。4. 破壞電力系統(tǒng)中各個(gè)發(fā)電廠之間并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)震蕩，甚至使系統(tǒng)崩潰。2. 短路電流流過非故障元件，由于產(chǎn)生大量的熱使元件損壞或縮短其使用壽命。在發(fā)生短路時(shí)很有可能發(fā)生以下后果。II 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 某10KV變電所的繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄第1章 緒論 1 設(shè)計(jì)概述 1 選題意義與目的 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及生產(chǎn)需求狀況 2第2章 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)思路及意義 4 繼電保護(hù)的基本原理 4 繼電保護(hù)裝置的基本要求 5 繼電保護(hù)裝置常用器件介紹 5 第3章 10KV變電所的一次系統(tǒng)分析及短路電流計(jì)算 7 10KV變電所一次系統(tǒng)的構(gòu)成和特點(diǎn) 7 10KV變電所繼電保護(hù)方式和保護(hù)類型 8 電源進(jìn)線應(yīng)配置的繼電保護(hù) 8 電力變壓器應(yīng)配置的繼電保護(hù) 8 變電所母線聯(lián)絡(luò)裝置應(yīng)配置的繼電保護(hù) 8 10KV變電所的短路電流計(jì)算 9 10KV變電所短路計(jì)算的概念和意義 9 10KV變電所標(biāo)幺值法短路電流的計(jì)算 9 第4章 10KV變電所進(jìn)出線繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 13 帶時(shí)限過電流保護(hù)設(shè)計(jì) 13 速斷保護(hù)設(shè)計(jì) 14 欠電壓保護(hù)設(shè)計(jì) 16 電流測量和電機(jī)儲(chǔ)能回路設(shè)計(jì) 17 防跳閘、合閘信號及事故分閘信號設(shè)計(jì) 18 第5章 10KV變電所變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 19 S9_630/10變壓器基本參數(shù)介紹 19 變壓器的故障類型和不正常工作狀態(tài) 19 S9_630/10變壓器的繼電保護(hù)配置 20 帶時(shí)限的過電流保護(hù) 20 變壓器的電流速斷保護(hù) 23 低壓側(cè)單相接地保護(hù) 24 變壓器低壓側(cè)零序電流保護(hù) 25 過負(fù)荷保護(hù) 26 瓦斯保護(hù) 27 電機(jī)儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu) 29 斷路器合閘、分閘信號 29 變壓器故障及事故分閘信號 30 事故信號回路及光子牌顯示 30 第6章 10KV變電所母線聯(lián)絡(luò)斷路器繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 31 測量回路設(shè)計(jì) 31 過電流及掉閘回路 31 電流速斷保護(hù)設(shè)計(jì) 32 第7章 10KV變電所信號系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 中央信號回路的類型和設(shè)計(jì)要求 34 中央事故信號回路 34 中央事故信號回路的構(gòu)成 34 ZC23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央事故信號回路 34 中央預(yù)告信號回路 36 中央預(yù)告信號回路的構(gòu)成 36 BC4Y型沖擊繼電器構(gòu)成的中央預(yù)告信號回路 36第8章 10KV變電所二次回路的操作電源 38 對操作電源的基本要求 38 操作電源的選取 38 結(jié)論 40致謝 41參考文獻(xiàn) 42附錄1 某10KV變電所的進(jìn)線繼電保護(hù)原理圖 44附錄2 某10KV變電所的變壓器繼電保護(hù)原理圖 45附錄3 某10KV變電所聯(lián)絡(luò)斷路器的繼電保護(hù)原理圖 46附錄4 某10KV變電所預(yù)報(bào)故障信號回路原理圖 47 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 第1章 緒論 設(shè)計(jì)概述 變電所的所有一次設(shè)備在運(yùn)行過程中由于外力、絕緣老化、過電壓、誤操作、設(shè)計(jì)制造缺陷等原因會(huì)發(fā)生如短路、斷線等故障。最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障就是發(fā)生各種類型的短路。1. 流過短路點(diǎn)的短路電流和燃起的電弧使故障元件毀壞。3. 使電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓降低，使大量的用戶遭到損失或是設(shè)備壞。變電所故障主要是短路故障，包括三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。不同類型短路的短路電流大小也不一樣，一般為額定電流的幾倍到幾十倍。繼電保護(hù)指的是繼電保護(hù)技術(shù)和由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)，包括繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原理、配置、整定、調(diào)試等技術(shù)，也包括由互感器獲取電壓、電流信息和故障狀態(tài)下保護(hù)裝置作用于跳閘或是信號的一整套設(shè)備。1. 快速、自動(dòng)、有選擇地將故障元件或故障部分從系統(tǒng)中分離出來，保護(hù)故障設(shè)備不遭受更大的破壞，保證其他正常工作的部分正常工作。由于各種保護(hù)之間的相互配合和保證故障損失最小化，往往不要求迅速動(dòng)作，而是根據(jù)危害程度進(jìn)行一定的延時(shí)處理，以免短暫的沖擊波造成繼電器的誤動(dòng)作。繼電保護(hù)系統(tǒng)作為變電所的重要組成部分，它的作用不次于一次系統(tǒng)。作為電氣專業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)是我在大學(xué)期間必修的一門功課。在即將畢業(yè)的時(shí)候，選做繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的畢業(yè)課題有重大意義，它不僅讓我將在大學(xué)中所有的專業(yè)知識作了一次完整的梳理，鞏固了書本知識，還迫使我查閱很多相關(guān)資料，進(jìn)一步了解繼電保護(hù)。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及生產(chǎn)需求狀況 繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中，不可避免會(huì)發(fā)生各種故障，短路則是最常見的故障。這種方式由于簡單而大量采用。與此同時(shí)，材料和制造等有關(guān)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)和制造工藝也有著巨大的提高，共經(jīng)歷了機(jī)電式保護(hù)裝置、靜態(tài)繼電保護(hù)裝置和數(shù)字式繼電保護(hù)裝置等三個(gè)階段的發(fā)展。目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，繼電保護(hù)系統(tǒng)也趨于數(shù)字化，這種繼電保護(hù)裝置稱為數(shù)字式繼電保護(hù)。同時(shí)，數(shù)字式繼電保護(hù)具有強(qiáng)大的記憶、儲(chǔ)存和運(yùn)算能力，可以實(shí)現(xiàn)原理很復(fù)雜的保護(hù)。對于10KV的終端變壓器，它是工廠企業(yè)和民用的主要配電變壓器。10KV變電所的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)也是朝著簡單、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。繼電器保護(hù)裝置還有很大的研究價(jià)值。除了應(yīng)采取各種措施消除或是減少事故發(fā)生的可能性之外，一旦故障出現(xiàn)，就必須迅速而且準(zhǔn)確地切除故障元件或故障線路。 一般情況下，變電所發(fā)生故障時(shí)總會(huì)伴隨當(dāng)中的一些物理量的改變。利用這些參量的變化可以構(gòu)成不同原理的繼電保護(hù)系統(tǒng)。還可以利用流過某一元件電流方向的不同來分辨是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障或是保護(hù)區(qū)外的故障（差動(dòng)保護(hù)），判定正向故障還是反向故障（方向電流保護(hù)），利用不對稱故障時(shí)出現(xiàn)的負(fù)序和零序分量作為判據(jù)構(gòu)成的各種繼電保護(hù)。繼電保護(hù)裝置是由一些繼電器以一定方式連接組合以實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)原理。測量比較元件邏輯判斷元件執(zhí)行輸出元件跳閘或信號相應(yīng)輸入值圖21 繼電保護(hù)裝置的組成方框圖由圖21我們可以看到，繼電保護(hù)系統(tǒng)分為測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。并將數(shù)值與給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”、“非”；“大于”、“不大于”、等于“0”或“1”等性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)；邏輯部分是根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)和輸出的邏輯狀態(tài)以及出現(xiàn)的順序或者是它們的組合，使保護(hù)裝置按照一定的邏輯關(guān)系工作，然后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分。如故障時(shí)動(dòng)作于跳閘，異常運(yùn)行時(shí)發(fā)出信號。繼電保護(hù)裝置是以各電氣元件或線路作為被保護(hù)對象，其切除故障的范圍是斷路器之間的部分。這些要求之間相輔相成或是相互制約，根據(jù)具體的情況加以協(xié)調(diào)處理。2．速動(dòng)性：快速地切除故障可以提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少用戶在低電壓情況下的工作時(shí)間，減輕故障元件的損壞程度，縮小故障的影響范圍以及提高自動(dòng)重合閘裝置和備用電源自動(dòng)投入裝置的動(dòng)作成功率等。3．靈敏性：保護(hù)裝置的靈敏度是指保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障或異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的反應(yīng)能力。4．可靠性：保護(hù)裝置的可靠性是指在指定的保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，它不能拒絕動(dòng)作，而在正