继电保护及自动装置部分的设计设计

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1、镇综局冒猎线篡阑惮危孰悟澜窖夫褥漾帚狠倍颅焰咽畏夯州礼江抄功过子拯询抒靶骋朴证饼篇乎狱傈阮犬例姿豆序荣窃禾企混阀锤沫台墅岂蓬瞅唱末库赴菌匿缮酪隧稍卑抿围邱昏茶缕舅敬牢样以取路钮跺酚样绒浇疵役予憾阐段堪酞圾虹攘挤抢趋粕砚椰客补蜀味纷俞舰焰梳孔绥曹痹防受赐群隙保浩酌跺觉罢愁习技鳞郎公嗜朴虑厂官疼俐墙抢涵袍癸饮犊寻匈携椭熊蝴轩轿窗途汰报订匹峰诵硅抚溪懈孩铭步假昏题格蠕存零轻咯砧苔毯挞较册施榜消稳剥荒敌栅诗手扰熬歉英扁句续玻妥折拯产铝源竭蕉形补斥阂崇究勺谴流缉伐赊讥逊洁四粳涌异栅计挪晴剪毋纹竟遍亚芝眩菲猖忠烁捷赘详前 言 为了进一步提高工程建设集约化、精细化管理水平，根据35-110KV变电所设计规范

2、（GB50059-1992）、江苏省35kV-220kV变电所设计技术导则（试行）做好待设计变电所的设计工作。设计要求有利于运行维护和备品备件管理，有利于新技术推广奶舱望密曰癌铂盟阳坊府蒂想费经廓霉耗九剪圃瞄罪轮昔溪残敲教嚣嘻婚姻褥要刺蔷娃陕撒杰吞骄饼缩濒让醋轰莹狠锑侠盆西忘羊拳鬼琳臆代钡汛樊亏掠舍驭恕虾搁定叉锡咎焕篙盆戎镁栖澎慕棍赴瞪县缆宵东链哮涩浸动莲奶套姑歧酿尾今期副宗滥衣奄杜址围廷跃羽慈狼荣临汝棋锡冯坍橇洼钒瞎斥戮崭棠舱哈魏苑啄逊麻御昏淘赐垢闪逆祷芽捌咱棋究料呻皆峡幸安疟贺箭救伪翠菩恭夜孔颗蹿咽渊撇遮狠项道恢菌聘亏革间略凳袭草误不易瓜瞒糖昭猪甘疡滚辅勿棠马逸挝侨猫除磅陆歹销强沽即鲤漱蘑

3、因败波仕赵辑攫依瘤烛查袭切秸叉蜗痞喘绎工箍挨蔼资僵犁陛知丑舱惟看项萍弯纶束孺继电保护及自动装置部分的设计设计午滴鸟更浸瞒矗猖厢化针共赔蛙呻唱钡嚼驼滨忧与巨枫侍腰商宣铭猪醋驹悦吁算旱膳阂运洋膜职肢抡烂殃确辖怖育渭苞岗礁坊饱穿花瘸请钥每彝惹赛仑起炊啊至洗经茧恃浙蓑桐成锈冲昨傻刑煤支槽狗般致皑歇迈毁淹吾揽远津瓢捡计朋师尚趁盟刷蒸羚源娶没慑恕赢峨碑纹曝狗掷科更肾妓漓公辜怨棍聚鳃羔涝挂今冕购瑟侧措躺塘器犹媒纠伊蜕芬浓书粗颊尹薯吩兄员贵迪赎保冒恤糯栽担跌集炳摈嗅错慕猎附骏荔桐抄锡捞虞狸笼舀旬洛致脏市漫佰胆雀返初功牧衔垮沂爽赂氢耘菲梅娜潞昧凡陷柞耘观粕击桑俭遏闽届编俐浓友抓漆嗓笛敬禄需粗认醋促液瑶瓤碰旬庭炼

4、菌炕洼藕璃坠起骏志颗前 言 为了进一步提高工程建设集约化、精细化管理水平，根据35-110KV变电所设计规范（GB50059-1992）、江苏省35kV-220kV变电所设计技术导则（试行）做好待设计变电所的设计工作。设计要求有利于运行维护和备品备件管理，有利于新技术推广应用，有利于提高工程建设集约化管理水平，能进一步提高供电可靠性。 设计原则：安全可靠、自主创新、技术先进、注重环保、节约资源、降低造价，努力做到统一性与可靠性、适应性、先进性、经济性和灵活性的协调统一。一、对待设计变电所在电力系统中的地位、作用及电力用户的分析待设计变电所在城市近郊，变电所110kV有2回线路分别与系统和发电厂

5、相连；在低压侧10kV有10条线路向用户供电，该变电所的建成能保障该地区新增负荷的电力供应。另外变电所的所址范围内场地开阔，地势平坦，交通方便。二、设计目的及主要任务本次设计的主要目的是结合一实际变电所的一次参数作系统继电保护及自动装置部分的设计，主要任务有：1）主变台数、容量及型式的选择；2）电气主接线方案的确定；3）短路阻抗及短路电流的计算；4）选择系统保护用的电流、电压互感器型号；5）保护的配置及原理；6）保护的整定计算。本次第一章主要介绍一次设备选型及短路电流及短路阻抗计算。第二、第三章中介绍了保护配置及整定计算。第四章介绍了变电站二次回路设计。毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

6、原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采

7、用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借

8、阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优

9、 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整

10、体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中

11、及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任

12、（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日第一章 一次设备选型及短路计算第一节 主变压器的选择一、主变压器型式的选择1. 本变电所最高电压等级为110kV，地处市郊，交通方便，对变压器无运输条件的限制，故选择三相变压器。2. 本变电所有110kV、10kV两个电压等级，故选择双圈变压器。3. 根据江苏省35kV-220kV变电所设计技术导则（试行）3.1.1的要求，并且目前用户对电力系统的电压要求越来越高，为了确保今后向用户提供合格的电能，保证电压的质量，所以选用有载调压的变压器。二、主变压器台数的选择 根据江苏省35kV-220kV变电所设计技术导则（试

13、行）的要求，为了确保重要负荷的供电，确保当一台主变故障或检修时，单台主变能够满足重要负荷的容量要求，并留有一定的裕度供将来负荷发展的需要，所以选择两台变压器。三、主变压器容量的选择 实际情况分析：变电所A的10KV出线总数为10条，平均长度为5km，本变电所的负荷总容量为5+S（MVA）20MVA(S=15MVA)。根据张家港地区容载比要求（容载比为3），则单台主变容量为S（203）/230MVA。由此可知，单台变压器容量为30MVA,且考虑到本地区发展前景，为将来负荷发展留以一定裕度，且根据江苏省35kV-220kV变电所设计技术导则（试行）3.1.6 的要求，选单台变压器容量为31.5MV

14、A，变比为11081.25%/10.5kV，型号为SFZ7-31500/110(沈变)的双圈有载调压变压器.第二节 变电所主接线的设计一、变电所原始资料的分析（1）本变电所电压等级为110KV变电所，110KV侧有两回进线。且本变电所10KV直接向附近的地区负荷供电，故属于终端变电所。（2）本变电所10KV出线总数为10条，在设计主接线方案时应考虑到保证重要负荷的连续供电的需要。（3） 本变电所地处市郊，环境污染程度一般，海拔高度较低（不超过1000米），不处于地震带，气象情况良好，属于温带气候特点，所址地势平坦，交通方便，在设计主接线时应予以考虑。二、主接线方案的确定（1）、110KV侧单母

15、线及单母线分段接线方式，虽然占地面积小，投资低，但因为其供电可靠性太低，不适合110kV系统的要求，故不采用；二分之三断路器接线继电保护及二次回路复杂，主要适用于大型、超高压配电装置，本变电所110kV变电容量不大，因而也不采用二分之三断路器接线；双母线接线方案及双母线带旁路接线方案虽然供电可靠性高，但占地面积大，投资多，也不适用于本变电所。 根据江苏省35kV-220kV变电所设计技术导则（试行）第2.1条“ 2.3.1 110kV侧线路为2回时，宜采用内桥形、线路变压器组接线；110kV侧有转供负荷时，宜采用扩大桥接线；3台主变压器时，宜采用线路变压器组接线或双内桥接线、双外桥接线。”故本

16、变电所110KV侧采用内桥形式，并在布置配电装置时考虑到预留设备位置，以便将来负荷发展时将其发展为单母线分段或双母线接线方式。（2）、10KV侧双母线带旁路接线方案占地面积大，接线复杂，对于10kV的室内配电装置，一般不考虑双母线带采用旁路母线接线方案；双母线接线方案能够满足供电可靠性的要求，但投资高，占地面积大，操作复杂，容易导致误操作，不适合室内配电装置使用，所以也不采用双母线接线方案；单母线接线方式，虽然占地面积小，投资低，但因为其供电可靠性太低，不能确保在母线故障或检修的情况下，重要负荷的不间断供电，因而不适合本变电所的10kV系统设计要求，故不采用单母线接线方式。根据江苏省35kV-

17、220kV变电所设计技术导则（试行）第2.3.4“10kV侧宜采用单母线分段接线；在无法构成配电线手拉手供电或不能满足供电可靠性时，宜采用单母线分段带旁路接线。” 单母线分段占地面积小，投资低，可以将地区负荷的两条线路分布在不同母线上运行，当一条线路或母线停电或检修时，也能确保重要负荷的供电，且可以采用成套的室内配电装置，所以本变电所10KV侧采用单母线分段带旁路接线。3、所用变的选择（接地变+消弧线圈）因为10kV为电缆出线，电容电流较大，故考虑采用接地变加消弧线圈，当电容电流过大时，合上消弧线圈来平衡电容电流，假设2台选择250kVA的所用变能够满足需要，选择DKSC-400/10.5-2

18、50/0.4的接地变2台，额定电压10.5kV，分别接于10kV系统的两段母线。消弧线圈采用KD-XH01-150/10/5 025A。4、电容器的选择为进行无功补偿，本次设计需考虑为每段母线配置二台电容器，配置总容量为主变容量的15-20%，考虑配置TBB10-3600/100AK电容器四台，每段母线配置二台，分别接于10kV系统的两段母线。5、电流、电压互感器的配置原则按照监视、测量、继电保护和自动装置的要求，配置互感器。 （1）、电压互感器的配置。电压互感器的配置应能保证在主接线的运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。 每组母线的三相装设电压互感器，110kV桥断

19、路器两侧连接点装设三相电压互感器。利用其绝缘套管末屏抽取电压，则可以省去单相电压互感器。 （2）、电流互感器的配置。所有断路器的回路均装设电流互感器，以满足测量仪表、保护和自动装置要求。变压器的中性点上装设一台，以检测零序电流。电流互感器一般按三相配置。对10kV系统，母线分段回路和出线回路按两相配置，以节省投资，同时提高供电可靠性。（3）进行设备选择时，有关设备热稳定校验的短路时间应不低于以下数值：10kV线路设备采用线路后备保护时间：1.6秒；主变10kV侧设备采用主变110kV侧后备保护时间：2.1秒。10kV电容器后备保护时间：1.6秒，不平衡电压保护、过电压保护、欠电压保护全部整定：

20、0.5秒。 110kV线路设备采用线路后备保护时间：2.6秒。第三节 短路阻抗及短路电流计算系统参数计算：（选用LGJQ-400型导线）供、配点系统的事故大部分是由短路引起的。发生短路时，电流可能达到正常运行电流的十几倍，有的甚至上百倍。这样大的电流所产生的热效应和力效应回使电器气设备受到严重的损坏。为此，要进行短路电流计算，确保供、配电系统能具有选择性地、尽快地切除短路故障。短路电流计算主要是为了解决下列问题：（1） 电气接线方案的比较和选择；（2） 正确选择和校验电气设备（包括限制短路电流的设备）；（3） 正确选择和校验载流导体；（4） 继电保护的选择与整定；对该变电所来说，110kV电源

21、进线方向的大型电力系统可看作无限大容量的系统。无限大容量的系统基本特点是其母线电压总维持不变。本设计采用标幺值进行短路电流的计算。1 绘制计算电路（图2-1） 图2-1 短路电流计算电路2 确定基准值设SB=100MVA UB.110=115kV UB.10=10.5kV则：110kV侧基准电流：IB.110=100/（115）=0.502kA （2-1）10kV侧基准电流： IB.10=100/（10.5）=5.5kA （2-2）3 计算短路电路中各元件的电抗标么值（1）系统正序电抗标幺值:系统零序电抗标幺值:（2）发电机:标幺值计算公式为： （2-3）发电机正序电抗标幺值：发电机负序电抗标

22、幺值：（3）架空线路线路阻抗标么值计算公式为： （2-4）查表知：LGJQ400导线电抗为0.416/KM，设计任务书参数：XF5+L（Km），XA10+L（Km），AF15+L（Km），L1Km因此线路正序电抗标么值为：XXF*=60.416100/1152=0.019XXA*=110.416100/1152=0.035XAF*=160.416100/1152=0.05线路零序电抗标么值为：(3.5倍正序电抗)XXF0*=3.5*XXF*=3.5*0.019=0.067XXA0*=3.5*XXA0*=3.5*0.035=0.123XAF0*=3.5*XAF0*=3.5* 0.05=0.175

23、（4）电力变压器根据设计任务书，变压器短路电压可取：Uk%=10.5%，所设计变电所变压器容量为31.5MVA，故：发电厂内变压器容量为20MVA，故：上述结果综合如表1、2、3所示: 表1 正序电抗值名称符号电抗编号阻抗电压和电抗值标幺值系统（110KV归算值）0.8发电机10.416发电机20.416变压器10.525变压器20.525变压器30.333变压器40.333线路XF0.416/KM0.019线路XA0.416/KM0.035表2 负序电抗值名称符号电抗编号阻抗电压和电抗值标幺值发电机10.477发电机20.477表3 零序电抗值 (发电机无零序,变压器零序等于正序)名称符号电

24、抗编号阻抗电压和电抗值标幺值系统（110KV归算值）0.35变压器10.525变压器20.525变压器30.333变压器40.333线路XF3.5倍正序0.067线路XA3.5倍正序0.1234绘制等效电路并进行网络变换：K-1点短路（110kV侧） K-2点短路（10KV母线侧）（1）等效电路图如下：（图2-2）、（图2-3）、（图2-4） 图2-2 正序等效电路 图2-3 负序等效电路 图2-4 零序等效电路（2）进行网络变换： 正序网络变换如下 负序网络变换如下 零序网络变换如下 5计算K-1点（110kV侧）的短路电流： IB.110=100/（115）=0.502kA总电抗标么值：（

25、1）正序单相电流标么值：正序单相电流有名值：单相短路电流：（2）两相短路 ：（3）两相接地短路： （4）三相短路电流计算：K-1点三相短路时，根据正序网络变换图进行星三角变换，计算得：系统：发电厂：系统：发电厂：S2*（25/0.8）62.5MVA计算电抗：查参考资料发电厂电气设备附录“汽轮发电机短路电流运算曲线【一】、【二】，求得发电机短路电流标么值如下：（K-1）点三相短路各电源供给的短路电流周期分量有效值如表4所示：额定电流（KA）短路电流(KA)计算式电流值计算式00.10.24系统0.5020.502*标么值0.5620.5620.5620.562发电机0.31370.3137*标么

26、值0.9980.8310.760.878合计：1.561.3931.3221.446计算K-2点（10kV侧）的短路电流：10kV 侧基准电流：IB.10=100/（10.5）=5.5kA 总电抗标么值：（1）正序单相电流标么值：正序单相电流有名值：单相短路电流：（2）两相短路 ：（3）两相接地短路： （4）三相短路电流计算：K-2点三相短路时，根据正序网络变换图进行星三角变换，计算得：系统：发电厂：系统：发电厂：S2*（25/0.8）62.5MVA计算电抗：查参考资料发电厂电气设备附录“汽轮发电机短路电流运算曲线【三】、【五】，求得发电机短路电流标么值如下：（K-2）点三相短路各电源供给的短

27、路电流周期分量有效值如表5所示：额定电流（KA）短路电流(KA)计算式电流值计算式00.10.24系统5.55.5*标么值4.1314.1314.1314.131发电机3.443.44*标么值6.886.1925.8486.605合计：11.01110.3239.97910.736第四节 选择系统保护用的电流、电压互感器型号一、电流互感器的选择IN=SN.TIb/Sb , （2-5）已知：Ue=110kV SN.T=31.5MVA待设计变电所A最大负荷为：S5+s5+1520MVA 110kV侧基准电流：IB.110=100/（115）=0.502kA 10kV 侧基准电流： IB.10=10

28、0/（10.5）=5.5kA 计算出: I110.N=31.5*0.502/1000.16 kA I10.N=1.73kA（1）、110kV系统电流互感器的选择 Ifmax=1.3I110.N =1.30.161000=208(A) （2-6） 短路总电流： Qz=Id2t=3.97822.6=39.1 () 列表选择并校验如下：110kV电流互感器 计算数值额定参数LCW-110Ue(kV)110Ue(kV)110Imax(A)208Ie(A)300IcJ(kA)3.978Idw(Ie.Kd)63.63Qz()39.1(KrIN1)21(0.675)21=2025选LCW-110,(5010

29、0)(300600)/5取额定电流比300/5热稳定校验:KT=75 条件: (KrIN1)2QZ(750.3)2=506.25QZ=39.1 ，满足条件；动稳定校验:Kd=150Ie.Kd=0.3150=63.63Icj=3.978， 满足条件。所以选LCW-110,300/5,0.5/1（2）、10kV出线电流互感器的选择 Ue=10kV Ifmax=1.31000=169(A)短路总电流： Qz=Id2t=11.01121.6=169.7()列表选择并校验如下：10kV出线电流互感器 计算数值额定参数LA-10/300Ue(kV)10Ue(kV)10Imax(A)169Ie(A)300I

30、cj(kA)28.08Idw(Ie.Kd)57.267Qz()193.99(KrIN1)21(750.3)21=506选LA-10,300400/5取额定电流比300/5热稳定校验:KT=75 条件: (KrIN1)2QZ(750.3)2=506.25QZ=193.99 满足条件动稳定校验:Kd=135Ie.Kd=0.3135=57.267Icj=28.08 满足条件所以选LA-10,300/5,0.5/3（3）、10kV主变及分段电流互感器的选择Ue=10kVIfmax=1.3I10.N =1.31.731000=2249(A)短路总电流： Qz=Id2t=11.01122.1=254.61

31、()列表选择并校验如下：10kV主变、母联电流互感器 计算数值额定参数LBJ-10/3000Ue(kV)10Ue(kV)10Imax(A)2249Ie(A)3000Icj(kA)28.08Idw(IeKd)381.78Qz()254.61(KrIN1)21(503)21=22500选LBJ-10,20006000/5取额定电流比3000/5热稳定校验:KT=50 条件: (KrIN1)2QZ(503)2=22500QZ=254.61 满足条件动稳定校验:Kd=90Ie.Kd=390=381.78Icj=28.08 满足条件所以选LBJ-10,3000/5 D/D/D/0.5（4）、10kV接地

32、变电流互感器的选择Ue=10kVIfmax=1.3=13.74(A)短路总电流： Qz=Id2t=11.01122.1=254.61()列表选择并校验如下：10kV所用变电流互感器 计算数值额定参数LFZ1-10/300Ue(kV)10Ue(kV)10Imax(A)13.74Ie(A)300Icj(kA)28.08Idw(Ie.Kd)59.388Qz()254.61(KrIN1)21(800.3)21=576选DKSC-400/10.5-250/0.4取额定电流比300/5热稳定校验:KT=80 条件: (KrIN1)2QZ(800.3)2=576QZ=254.61 满足条件动稳定校验:Kd=

33、140Ie.Kd=0.3140=59.388Icj=28.08 满足条件所以选LA-10,300/5,0.5/3（5）、10kV电容器电流互感器的选择Ue=10kV Ifmax=1.3=257(A)短路总电流： Qz=Id2t=11.01122.1=254.61()列表选择并校验如下：10kV所用变电流互感器 计算数值额定参数LFZ1-10/300Ue(kV)10Ue(kV)10Imax(A)257Ie(A)300Icj(kA)28.08Idw(Ie.Kd)59.388Qz()254.61(KrIN1)21(800.3)21=576选DKSC-400/10.5-250/0.4取额定电流比300

34、/5热稳定校验:KT=80 条件: (KrIN1)2QZ(800.3)2=576QZ=254.61 满足条件动稳定校验:Kd=140Ie.Kd=0.3140=59.388Icj=28.08 满足条件所以选LA-10,300/5,0.5/3二、电压互感器的选择 （1）、110kV桥断路器两侧连接点电压互感器选择单相式JCC-110型，/100每相一只。 （2）、10kV母线电压互感器选择三相式JSJW-10型,10000/100/100/3。 第二章 保护配置及整定计算第一节 保护的配置及原理依据有关设计规程、规定以及有关继电保护、反事故措施，具体配置情况如下：一、电力变压器保护配置原则 1、对

35、电力变压器的下列故障及异常运行方式，应按以下本节的规定装设相应的保护装置。 a.绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；b.绕组的匝间短路； c.外部相间短路引起的过电流；d.中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压； e.过负荷； f.过励磁； g.油面降低； h.变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。 20.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护：当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。 带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。

36、 3对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应按下列规定，装设相应的保护作为主保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。 3.1对6.3MVA以下厂用工作变压器和并列运行的变压器，以及10MVA以下厂用备用变压器和单独运行的变压器，当后备保护时限大于0.5s时，应装设电流速断保护。 3.2对6.3MVA及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器。10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。 3.3对高压侧电压为330kV及以上变压器，可装设双重差动保护。 3.4对于发电机变压器组，当发电机与变压器之间没有断路器时，

37、按第2.2.3.4条规定执行。 4纵联差动保护应符合下列要求： a.应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 b.应在变压器过励磁时不误动。 c.差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。但在某些情况下，例如60kV或110kV电压等级的终端变电所和分支变电所，以及具有旁路母线的电气主接线，在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时，纵联差动保护亦可以利用变压器套管内的电流互感器，而对引出线可不再采取快速切除故障的辅助措施。 5对由外部相间短路引起的变压器过电流，应按下列规定装设相应的保护作为后备保护。保护动作后，应带时限动作于跳闸。 5.1过

38、电流保护宜用于降压变压器，保护的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。 5.2复合电压(包括负序电压及线电压)起动的过电流保护，宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。 5.3负序电流和单相式低电压起动的过电流保护，可用于63MVA及以上升压变压器。 5.4当按要求装设保护不能满足灵敏性和选择性要求时，可采用阻抗保护。 6外部相间短路保护应装于变压器下列各侧，各项保护的接线，宜考虑能反应电流互感器与断路器之间的故障。 6.1双绕组变压器，应装于主电源侧，根据主接线情况，保护可带一段或两段时限，较短的时限用于缩小故障影响范围；较长的时限用于断开变压器各侧断路器。

39、6.2三绕组变压器和自耦变压器，宜装于主电源侧及主负荷侧。主电源侧的保护应带两段时限，以较短的时限断开未装保护侧的断路器。当上述方式不符合灵敏性要求时，可在所有各侧均装设保护，各侧保护应根据选择性的要求装设方向元件。 6.3低压侧有分支，并接至分开运行母线段的降压变压器。除在电源侧装设保护外，还应在每个支路装设保护。 6.4对发电机变压器组，在变压器低压侧，不应另设保护，而利用发电机反应外部短路的后备保护。在厂用分支线上，应装设单独的保护，并使发电机的后备保护带两段时限，以便在外部短路时，仍能保证厂用负荷的供电。 6.5500kV系统联络变压器高、中压侧均应装设阻抗保护。保护可带两段时限，以较

40、短的时限用于缩小故障影响范围；较长的时限用于断开变压器各侧断路器。 7多绕组变压器的外部相间短路保护，根据其型式及接线的不同，可按下述原则进行简化。 7.1220kV及以下三相多绕组变压器，除主电源侧外，其他各侧保护可仅作本侧相邻电力设备和线路的后备保护。 7.2保护对母线的各类故障应符合灵敏性要求。保护作为相邻线路的远后备时，可适当降低对保护灵敏系数的要求。 8110kV及以上中性点直接接地的电力网中，如变压器的中性点直接接地运行，对外部单相接地引起的过电流，应装设零序电流保护。零序电流保护可由两段组成。 8.1110kV、220kV中性点直接接地的变压器，每段可各带两个时限，并均以较短的时

41、限动作于缩小故障影响范围，或动作于本侧断路器；以较长的时限动作于断开变压器各侧断路器。 8.2330kV、500kV变压器，高压侧零序一段带时限动作于变压器本侧断路器，二段设一个时限。动作于断开变压器各侧断路器。 8.3对自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器，当有选择性要求时，应增设方向元件。 8.4双绕组及三绕组变压器的零序电流保护，应接到中性点引出线上的电流互感器上，零序电流方向保护也可接入高、中压侧电流互感器的零序回路。自耦变压器的零序电流保护，应接入高、中压侧电流互感器的零序回路。当自耦变压器断开一侧以后，内部又发生单相接地时，若零序电流保护的灵敏性不符合要求，则可在中

42、性点侧增设零序电流保护。 9110kV、220kV中性点直接接地的电力网中，如低压侧有电源的变压器中性点可能接地运行或不接地运行时，则对外部单相接地引起的过电流，以及对因失去接地中性点引起的电压升高，应按下列规定装设保护。 9.1全绝缘变压器 应按第2.3.8条中的规定装设零序电流保护，并增设零序过电压保护。当电力网单相接地且失去接地中性点时，零序过电压保护经0.30.5s时限动作于断开变压器各侧断路器。 9.2分级绝缘变压器 a.中性点装设放电间隙时，应按2.3.8条的规定装设零序电流保护，并增设反应零序电压和间隙放电电流的零序电流电压保护。当电力网单相接地且失去接地中性点时，零序电流电压保

43、护约经0.30.5s时限动作于断开变压器各侧断路器。 b.中性点不装设放电间隙时，应装设两段零序电流保护和一套零序电流电压保护。零序电流保护第一段设置一个时限，第二段设置两个时限，当每组母线上至少有一台中性点接地变压器时，第一段和第二段的较小时限动作于缩小故障影响范围。零序电流电压保护用于变压器中性点不接地运行时保护变压器，其动作时限与零序电流保护第二段时限相配合，用以先切除中性点不接地变压器，后切除中性点接地变压器。当某一组母线上的变压器中性点都不接地时，则不应动作于断开母线联络断路器，而应当首先断开中性点不接地的变压器；此时零序电流保护可采用一段，并带一个时限。 10一次电压为10kV及以

44、下，绕组为星形-星形连接，低压侧中性点接地的变压器，对低压侧单相接地短路应装设下列保护之一： 10.1接在低压侧中性线上的零序电流保护； 10.2利用高压侧的过电流保护，保护宜采用三相式，以提高灵敏性。 保护带时限动作于跳闸。当变压器低压侧有分支线时，宜利用分支过电流保护，有选择地切除各分支回路的故障。 110.4MVA及以上变压器，当数台并列运行或单独运行，并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。对自耦变压器和多绕组变压器，保护应能反应公共绕组及各侧过负荷的情况。 过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号。 在无经常值班人员的变电所，必要时，过负荷保护可动作于跳闸或

45、断开部分负荷。 12高压侧电压为500kV的变压器，对频率降低和电压升高引起的变压器工作磁密过高，应装设过励磁保护。保护由两段组成，低定值段动作于信号，高定值段动作于跳闸。 13对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，应按现行电力变压器标准的要求，装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。二、主变保护的配置:保护装置采用南京电力自动化设备厂生产的PST-1200型微机保护,保护采用双重化配置,即双套主保护和双套后备保护.启动元件:保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序.包括差流突变量启动元件和差流越限启动元件,任一启动元件动作则保护启动.主保护：采用折线式比率制动特

46、性差动保护，具备二次谐波制动和五次谐波制动及CT断线闭锁功能.1、差动电流速断保护元件:为了在变压器区内严重性故障时快速跳开变压器各侧开关.2、二次谐波制动元件: 为了在变压器空投时防止励磁涌流引起差动保护误动.3、五次谐波制动元件: 为了在变压器过励磁时防止差动保护误动.4、比率制动元件: 为了在变压器区外故障时差动保护有可靠的制动作用,同时在内部故障时有较高的灵敏度.5、TA回路异常判别元件:为了变压器在正常运行时判别TA回路状况,发现异常情况发告警信号,并可由控制字投退来决定是否闭锁差动保护.6、变压器各侧电流相位补偿元件:为了对Y/变压器的Y侧电流相位进行补偿.7、过负荷监测元件:反映

47、变压器的负荷情况,仅监测变压器各侧的三相电流.8、过负荷启动冷却器元件.9、过负荷闭锁调压元件.后备保护：1、相间阻抗保护：反应相间短路故障，可作为变压器的后备保护。2、接地阻抗保护：反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。3、复合电压闭锁（方向）过流保护：反应相间短路故障，可作为变压器的后备保护。4、零序（方向）过流保护：反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。5、中性点过流保护：反应变压器中性点电流，仅作为自耦变压器的后备保护。6、反应过激磁的反时限过激磁保护.7、非全相保护。8、公共绕组过负荷保护。9、断路器失灵保护非电量保护：主变的轻瓦斯、重瓦斯、压力释放、冷却器故障、油位、油温、

48、强油通风故障等非电量保护.三、110kV线路保护的配置：110kV系统采用桥式接线方案无母线，不考虑母线保护。110kV线路保护，本工程规划设计采用微机保护方案，保护装置采用南瑞公司的LFP-942A型微机线路保护，在配置上考虑装设： 1、三段相间方向过流、四段零序过流保护2、三相一次重合闸四、10kV线路保护的配置：10kV系统为不接地系统，为了确保运行人员及时处理10kV系统的单相接地故障，利用电压互感器的开口三角输出，整定20V动作发信号，通知运行人员及时处理。10kV系统属于中性点不接地的单侧电源网络，考虑到出线距离不长，故线路相间保护规划采用电流速断保护加一段过电流保护构成二阶段的电

49、流保护设计方案。10kV线路采用RCS-9612B型四合一保护装置。在配置上考虑装设：1、二段式方向过流保护、一段独立重合闸加速段保护2、三相一次重合闸3、低周保护10kV电容器采用RCS-9631B四合一保护装置，电容器保护采用电流速断保护加一段过电流保护构成二阶段的电流保护，不平衡电压保护（整定：4-6V）,过电压保护（整定：120V）,欠电压保护（整定：60V）。五、保护配置图：见附图1 第二节 主变保护的整定一：已知参数E0.0581 110kV 0.011+j0.02446 ( 线路 LGJ-150/7.873kM )110kV0.00988+j0.32153 #1 #2 0.011

50、56+j0.31984 0.005770- j 0.01743 35kV 0.007785- j 0.00873 0.00681+j0.20129 0.00907+j0.39524 10kV主变参数如下主变：型号接线档位.%.2.%.短路电压（）高中.高低中低.短路损耗（）高中.高低中低.空载电流（）.空载损耗（）.二： 短路电流计算1110kV母线故障：Uj=115kV Sj=100MVA Ij=Sj/（3Uj）=100/（3115）=0.502KA大方式下：Id=502/（j0.0581+0.011+j0.02446）=502/0.08329=6027A小方式下：按两相故障计算Id（2）=

51、0.8666027=5219.5A235kV母线故障：因为110kV主变不考虑长期并列运行，所以按分列计算Ij=Sj/（3Uj）=100/（337）=1.56KA1#主变：X=j0.0581+0.011+j0.02446+0.00988+j0.32153+0.00577-j0.01743 =0.02665+j0.38666=0.3876大方式：Id=1560/0.3876=4025A小方式：Id（2）=0.8664025=3485.7A2#主变：X=j0.0581+0.011+j0.02446+0.01156+j0.31984+0.007785-j0.00873 =0.030345+j0.39

52、367=0.39484.大方式：Id=1560/0.39484=3951A小方式：Id（2）=0.8663951=3421.5A310kV母线故障：因为110kV主变不考虑长期并列运行，所以按分列计算Ij=Sj/（3Uj）=100/（310.5）=5.5KA1#主变：X=j0.0581+0.011+j0.02446+0.00988+j0.32153+0.00681+j0.20129 =0.02769+j0.60538=0.606大方式：Id=5500/0.606=9075.9A小方式：Id（2）=0.8669075.9=7860A2#主变：X=j0.0581+0.011+j0.02446+00

53、1156+j0.31984+0.00907+j0.39524 =0.03163+j0.79764=0.7983大方式：Id=5500/0.7983=6890A小方式：Id（2）=0.8666890=5966A主变各侧短路电流一览表1#主变2#主变110kV母线大方式6027A6027A小方式5219.5A5219.5A35kV母线大方式4025A3951A小方式3485.7A3421.5A10kV母线大方式9075.9A6890A小方式7860A5966A说明：1.主变35kV、10kV均按分列运行计算；2.大方式按三相金属性短路计算，小方式按两相故障计算。三：保护的整定1#主变 31500/110 1104*2.5%/38.52*2.5%/10.5 kV110 kV38.5kV10.5kVIe1=Se/(3*Ue)31500/(3*110)=165A31500/(3*38.5)=472A31500/(3*10.5)=1732ACT变比600/5 Y接线1000/5 Y接线3000/5 Y接线Ie2=Ie1/n3*165/120=2.38A3*472/200=4.1A1732/600=2.887A（一）主变主保护1.差动速断ISD定值:按躲变压器低压侧最大短