【正文】 根據(jù)失靈保護(hù)裝設(shè)原則，220KV及以上電壓的電網(wǎng)中、各廠、站相應(yīng)電壓級(jí)應(yīng)裝設(shè)。失靈保護(hù)裝設(shè)原則：在中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》DL40091號(hào)規(guī)定：（1）220KV及以上電壓的電網(wǎng)中，各廠、站相應(yīng)電壓等級(jí)均應(yīng)裝設(shè)；（2）330KV及以上電壓，廠、站的110KV部分，當(dāng)斷路器拒動(dòng)，切除時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)嚴(yán)重影響主網(wǎng)穩(wěn)定水平時(shí)，亦應(yīng)考慮裝設(shè)；（3）有特殊要求和限定的110KV廠、站，如主網(wǎng)中的主力廠、站及用戶供電有特別限定的廠、站，可以考慮裝設(shè)。通過上面變電所6～10KV母線保護(hù)配置原則，我選定變壓器的過電流保護(hù)作為10KV母線保護(hù)。對(duì)大容量變電所6～10KV單母線分段或雙母線經(jīng)常需并列運(yùn)行且出線帶電抗器時(shí)，采用接于每一段母線供電元件（變壓器、分段斷路器、同期調(diào)相機(jī)斷路器）和電流上的兩相、兩段式不完全母線差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于變壓器低壓側(cè)斷路器、分段斷路器和同步調(diào)相機(jī)斷路器跳閘。利用變壓器的過電流保護(hù)作為母線保護(hù)。母線故障可利用裝設(shè)在變壓器斷路器的后備保護(hù)和分段斷路器的保護(hù)來切除。通過對(duì)上面的保護(hù)方式進(jìn)行比較、分析，并根據(jù)黑山變電所的運(yùn)行方式，從富榮電廠和新立變電所的引出端至66KV母線側(cè)采用的是內(nèi)橋接線方式，所以我選擇單母線及單母分段母線保護(hù)作為黑山變電所內(nèi)66KV側(cè)母線保護(hù)。為了向母線充電，每組母線設(shè)有三相式I段電流速斷和I段零序。單母線或單母線分段的母線系統(tǒng)是比較簡(jiǎn)單的母線接線方式，其特點(diǎn)是所有電源和出線都接在一組母線（對(duì)單母線接線方式）或分接兩段母線上，出線回路較少的不太重要的發(fā)電廠和變電所相同，110～220KV中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，電流差動(dòng)保護(hù)采用三相式。就針對(duì)于此次設(shè)計(jì)的東方堡二次變電站的繼電保護(hù)來說，系統(tǒng)是由一個(gè)電源供給，在110KV母線上是屬于單母分段的運(yùn)行方式且兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行110KV側(cè)的中性點(diǎn)只一臺(tái)接地若選擇母聯(lián)電流比相式母線保護(hù)不僅造價(jià)高，整定復(fù)雜，而且日常運(yùn)行時(shí)110KV母線一直處于固定連接，其靈活性完全無法發(fā)揮，因此此方案也不適合于本變電所。母聯(lián)電流相位比較差動(dòng)保護(hù)適用于并列運(yùn)行的雙母線（母聯(lián)斷路器正常合閘運(yùn)行），不限制元件連接方式（但每一組母線上至少要保留一支電源回路），具有較高的可靠性和選擇性，目前已逐漸取代低阻抗電流差動(dòng)保護(hù)，較廣泛用于110～220KV的雙母線系統(tǒng)。當(dāng)I1與I2相差90176。的雙方向電流方向繼電器。時(shí)，B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位，此時(shí)執(zhí)行元件J2動(dòng)作，所以繼電器為—最大靈敏角為0176。比相元件的基本原理以LXB2A型電流相位比較繼電器說明。母聯(lián)電流相位比較差動(dòng)保護(hù)利用經(jīng)速飽和變流器的總差動(dòng)電流作起動(dòng)依據(jù)，比較母聯(lián)電流與總差動(dòng)電流的相位來選擇故障母線。而且如果要加設(shè)此種保護(hù)，則必須在每條母線都裝設(shè)，安裝必須復(fù)雜，綜合以上原因，故此次也不選擇此方案。同時(shí)對(duì)經(jīng)過較高過渡電阻的母線故障，由于負(fù)荷電流的影響，保護(hù)有拒動(dòng)的可能。的較大動(dòng)作區(qū)，在電流互感器未飽和的情況下，性能良好。的閉鎖角，對(duì)區(qū)內(nèi)故障有120176。雖然這種保護(hù)方式對(duì)電流互感器的變比不要求統(tǒng)一，對(duì)區(qū)外故障有55176。電流比相式保護(hù)采用按相比較母線上所有元件電流相位的原理構(gòu)成。所以此方案不適合。而且對(duì)于發(fā)電廠和重要變電所的高壓母線，常常采用雙母同時(shí)運(yùn)行，母線聯(lián)絡(luò)斷路器處于投入狀態(tài)。特別因采用速飽和變流器后，若短路時(shí)間常愈大，動(dòng)作時(shí)間則愈慢，這與要求快速切除故障有矛盾。（2）現(xiàn)在采用的低阻抗型差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)電流互感器因故障電流過大而出現(xiàn)飽和時(shí)，仍可能誤動(dòng)作。過去在220KV及以下電網(wǎng)應(yīng)用較多，但因?yàn)榇嬖谝恍﹪?yán)重缺點(diǎn)，除一些要求不高的單母線或單母線分段的220KV以下發(fā)電廠或變電所仍可采用外，一般應(yīng)用更完善的母線保護(hù)代替。固定連接的雙母線，在正常運(yùn)行及固定連接被破壞時(shí)，外部故障時(shí)，起動(dòng)電流無電流流過，保護(hù)不動(dòng)作；內(nèi)部一組母線故障時(shí)，正常狀態(tài)下僅切除故障母線（差動(dòng)元件動(dòng)作），破壞固定連接時(shí)，起動(dòng)元件及選擇元件均可動(dòng)作，且同時(shí)切除兩組母線。差流繼電器均帶有速飽和變流器，用以防止由于短路電流中存在的直流分量引起電流互感器誤傳變而導(dǎo)致母線保護(hù)誤動(dòng)作。正常運(yùn)行或區(qū)外故障情況下，母線各元件電流相量總和等于零或流過不平衡電流；差動(dòng)繼電器無電流通過，保護(hù)不動(dòng)作；當(dāng)母線故障時(shí)，電流相量總和不等于零，差動(dòng)繼電器通過電流，保護(hù)動(dòng)作。方案論證：(一)、按循環(huán)電流原理構(gòu)成的電流差動(dòng)保護(hù)。在選擇母線保護(hù)配置方案時(shí)，盡量簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，以此為依據(jù)，選用差動(dòng)保護(hù)來作為母線的主保護(hù)。（11）母線保護(hù)電流互感器的配置應(yīng)和母線上其他連接元件（線路、變壓器）保護(hù)用的電流互感器的配置相協(xié)調(diào)，防止出現(xiàn)無保護(hù)區(qū)。（9）母線保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求。（7）在外部短路不平衡電流作用下，或者當(dāng)交流電流回路斷線時(shí)，母線保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。（5）在一組母線或一段母線充電合閘時(shí)，應(yīng)能快速而有選擇性地?cái)嚅_有故障的母線；在母線倒閘操作時(shí)，如果一條線路兩組隔離開關(guān)同時(shí)跨接兩組母線時(shí)，母線發(fā)生故障，保護(hù)裝置能快速切除兩組母線上所有連接元件；如果一條線路兩組隔離開關(guān)非同時(shí)跨接兩組母線，母線發(fā)生故障，保護(hù)裝置仍具有高度選擇性。（3）當(dāng)有平行線接于雙母線的不同母線，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)閉鎖橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，以防止其誤動(dòng)作。專用母線保護(hù)設(shè)計(jì)要求同樣根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》DL40091號(hào)規(guī)定：專用的母線保護(hù)應(yīng)根據(jù)母線的重要程度全部或部分地滿足以下要求：（1）對(duì)于雙母線并列運(yùn)行的發(fā)電廠或變電所，母線保護(hù)應(yīng)保證先跳開母聯(lián)斷路器，以防止線路保護(hù)在某些情況下失去選擇性。（2）110KV及以上單母線，重要發(fā)電廠或110KV及以上重要變電所的35～66KV母線需按下述各條要求快速切除母線上故障時(shí)；根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求；在該母線上發(fā)生故障時(shí)，將使相鄰變電所或相鄰母線上的殘余電壓低于允許值（一般約為60%額定電壓），而各供電元件以第二段或后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限切除該母線的故障時(shí)，將使重要用戶的電氣設(shè)備由于電壓的劇烈降低而被大量切除；根據(jù)系統(tǒng)保護(hù)全局性要求，如果在該母線上采用專用母線保護(hù)，能顯著簡(jiǎn)化電網(wǎng)保護(hù)，并提高保護(hù)水平。當(dāng)未裝設(shè)專用的母線保護(hù)時(shí)，如果母線故障，只能依靠相鄰元件保護(hù)的后備作用切除故障，這將延長(zhǎng)故障切除時(shí)間，并且往往會(huì)擴(kuò)大停電范圍，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行不利，因此在35～500KV的發(fā)電廠或變電所母線上，在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)裝置。母線故障是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的故障之一。35～66KV電力網(wǎng)中，主要變電所的35～66KV雙母線或分段單母線需快速而有選擇地切除一段或一組母線上故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電時(shí)。 根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》DL40091號(hào)規(guī)定：母線保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)。由引出端線路送至66KV送電線，采用內(nèi)橋接線；由66KV側(cè)系統(tǒng)經(jīng)T1和T2兩臺(tái)變壓器分別向10KV配電線路送電，10KV側(cè)采用單母分段運(yùn)行方式，再經(jīng)大新輸電線路和大興輸電線路送至用戶處。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電。通過對(duì)黑山變電所主接線的分析可知，由富榮電廠和新立變電所引出端至66KV采用了內(nèi)橋接線方式，內(nèi)橋接線的特點(diǎn)是線路的投入和切除比較方便，變壓器的投入和切除比較復(fù)雜，內(nèi)橋接線適用于較長(zhǎng)的線路和變壓器不需要經(jīng)常切換的場(chǎng)合。對(duì)每天的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行認(rèn)真的完成，由于專業(yè)知識(shí)的有限，在設(shè)計(jì)的同時(shí)仍要不斷的學(xué)習(xí)，使設(shè)計(jì)更為完善和合理。設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)的差距不同，考慮的不一定全面，如何解決現(xiàn)場(chǎng)帶來的問題？再有現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備安裝位置與配置，在設(shè)計(jì)圖紙中的相對(duì)位置如何確定？現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)太少，因此要設(shè)計(jì)的內(nèi)容就是現(xiàn)場(chǎng)所出的問題，如何出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的問題，在本次設(shè)計(jì)中得到。還有在對(duì)主變和母線的整定計(jì)算與靈敏度校驗(yàn)中缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)欠缺，應(yīng)多查找資料，對(duì)具體問題進(jìn)行分析，增加此方面的知識(shí)并向老師請(qǐng)教。在此次計(jì)算中，由于所計(jì)算的短路電流是在變壓器單獨(dú)或并列運(yùn)行方式下進(jìn)行計(jì)算，缺少這方面實(shí)例的計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)際，學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)短路計(jì)算。即母線保護(hù)部分、變壓器保護(hù)部分、自動(dòng)裝置和線路保護(hù)部分并根據(jù)其本身的配置原則和方針進(jìn)行了比較和說明。從黑山變電所的一次設(shè)備出發(fā)，主要有66KV母線、10KV母線，雙繞組變壓器兩臺(tái)、還有相應(yīng)支路的斷路器、隔離開關(guān)和母線互感器等。做出切合實(shí)際、安全適用、保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定。黑山變電所是將由富榮電廠和新立變電所引出的66KV母線經(jīng)兩臺(tái)雙繞組變壓器降為10KV電壓等級(jí)，再經(jīng)其線路輸送到用戶供本地區(qū)用電。在計(jì)算過程中，由于各種繼電保護(hù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力不同，因而繼電保護(hù)方案也不同。只有算出正確的短路電流值，才能確保繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)與整定的正確性，從而保證繼電保護(hù)裝置按預(yù)期要求其保護(hù)作用。在繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中，主要包括兩部分計(jì)算，即短路電流計(jì)算和整定計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，我仔細(xì)閱讀任務(wù)書中的原始資料及依據(jù)，了解系統(tǒng)參數(shù)、變壓器參數(shù)、接線方式及各側(cè)電壓等級(jí)。并對(duì)線路的參數(shù)進(jìn)行了給定。在設(shè)計(jì)任務(wù)書中，給出了系統(tǒng)參數(shù)，包括系統(tǒng)在最大和最小運(yùn)行方式下及零序運(yùn)行下的最大和最小電抗值。根據(jù)我對(duì)設(shè)計(jì)題目的分析和理解，只有正確分析設(shè)計(jì)課題的各項(xiàng)參數(shù)及運(yùn)行方式，設(shè)計(jì)出合理的保護(hù)方式，才能讓系統(tǒng)正常運(yùn)行。由此可以看出，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)正逐步發(fā)展并成熟起來，并以取代常規(guī)的保護(hù)方式，不但增加了系統(tǒng)的運(yùn)行、可靠，還使經(jīng)濟(jì)效益得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。GE數(shù)字式變電所綜合控制自動(dòng)化系統(tǒng)是由美國電力科學(xué)研究院率先提出的，經(jīng)過3年多時(shí)間的研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，取得了成功。所以，在開題報(bào)告的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀中，我針對(duì)我國的繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)變電站的綜合自動(dòng)化進(jìn)行了分析，20世紀(jì)80年代末，國內(nèi)研制開發(fā)了集成邏輯電路(CMOS)繼電保護(hù)、測(cè)量、控制、信號(hào)四合一集控臺(tái)，90年代又開發(fā)了全微機(jī)保護(hù)、測(cè)量、控制、信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)五合一 集控臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了變電所遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)四遙功能，大大提高了變電所自動(dòng)化水平。我們知道，只有將主變的繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì)合理，具有可行性，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行才能夠穩(wěn)定，具備經(jīng)濟(jì)效益。 國內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)：在上學(xué)期的專業(yè)課學(xué)習(xí)中，我已經(jīng)接觸并學(xué)習(xí)了關(guān)于繼電保護(hù)方面的有關(guān)內(nèi)容。雖然設(shè)計(jì)的題目與所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有一定的差異，但是在實(shí)際應(yīng)用中，無論是發(fā)電廠還是變電所以及企業(yè)的供電部門，要保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，繼電保護(hù)起到了至關(guān)重要的作用。因此，繼電保護(hù)的意義是深遠(yuǎn)且不容忽視的。黑山變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)黑山變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)第一章 設(shè)計(jì)說明 繼電保護(hù)的意義：我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是黑山變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。在電力改革不斷發(fā)展的今天，電力工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理新技術(shù)不斷產(chǎn)生的基本源泉。在拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書時(shí)，我對(duì)黑山變電所的主接線進(jìn)行了仔細(xì)地分析，系統(tǒng)引出的兩條線路由哪供電，每段母線或線路都采用何種方式運(yùn)行，主變的具體參數(shù)是什么，線路多長(zhǎng)，我在腦海中有了具體的概況。所以說繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中的重要組成部分,在電力系統(tǒng)中起著尤為重要的作用。特別是線路上的縱差保護(hù)、變壓器的縱差保護(hù)、變壓器油箱內(nèi)的氣體保護(hù)以及變壓器相間短路的后備保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。通過對(duì)虎石臺(tái)變電所，順城集控站和沈陽供電公司的校外實(shí)習(xí)中，我看到了當(dāng)今國內(nèi)的繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)正在迅速發(fā)展，據(jù)介紹大多數(shù)變電站都已實(shí)現(xiàn)了微機(jī)保護(hù)，來進(jìn)行自動(dòng)化控制。但是與國外相比還存在一定的差距。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是：采用了數(shù)字技術(shù)，一回線采用一個(gè)綜合測(cè)量控制保護(hù)裝置，可靠性大大提高，故障率降低，避免故障擴(kuò)大，改善供電質(zhì)量：運(yùn)行靈活，系統(tǒng)可以任意組態(tài)，用戶可通過選擇不同的模塊及配件來滿足需要的特性組合，便于變電所改造和擴(kuò)容； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可減少變電所占地面積、節(jié)省投資：采用數(shù)字技術(shù)，使設(shè)備的不檢修周期大大延長(zhǎng)，減少了年運(yùn)行費(fèi)用。在對(duì)黑山變電所進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中我仍采用傳統(tǒng)的繼電保護(hù)形式，因?yàn)闊o論繼電保護(hù)的發(fā)展多么迅速，仍沒有完全取代傳統(tǒng)的繼電保護(hù)方式。 本次設(shè)計(jì)思想黑山變電所繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置設(shè)計(jì)主要包括運(yùn)行方式分析、短路電流計(jì)算、各設(shè)