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2011 年度本科生毕业论文（设计） 110电站 微机保护 （ 机保护 及防雷 ） 院 系： 专 业： 年 级： 学生姓名： 学 号： 导师及职称 2011 年 5 月 2011 of 110 kv 002011 毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计） 是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知， 除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计） 授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 毕业论文（设计）答辩委员会 (答辩小组 )成员名单 姓名 职称 单位 备注 主席（组长） 本科毕业论文 (设计 ) 摘要 电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点，就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡，一旦失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持正常生产。 随着经济的快速发展，全国乃至全世界凸现缺电局面，如何进一步优化调度，加强电力资源的优化 配置，最大限度满足电力需求成为人们探讨的问题之一。又随着计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展，变电站综合自动化技术进一步优化，整个电网运行的安全性和经济效益得到大幅提升。这项技术将引起电力行业有关部门的重视，成为变电站设计核心技术之一。 本次设计的课题是一个 110站建成后与 110有 11010站位于镇郊，地势平坦，交通便利，无环境污染，站址工程地质良好。 微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性， 高选择性，高灵敏度。微机保护装置硬件包括微机处理器为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等，该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。 随着我国电力工业的迅速发展，目前微机型继电保护装置已广泛用于电力系统。在此设计中采用的是 8000电系统微机继电保护。 关键词 :短路电流 ;变电所 ;设备选择；微机保护 本科毕业论文 (设计 ) is is an of it in is to of of to of to to of of of is a 110 kv 10 kv 10 kv 0KV in of a no is is to is of it as is in 本科毕业论文 (设计 ) in In 8,000 科毕业论文 (设计 ) 目 录 第一章 微机保护的定义 . 1 第二章 8000 电力系统微机保护的优点 . 2 第三章 8000 电系统微机保护装置简介 . 3 8000 电力系统微机保护 装置简图 . 3 8000 电力系统微机保护装置的使用范围 . 4 . 5 . 5 . 5 第四章 人机接口说明 . 7 . 7 . 8 第五章 保护原理 . 15 . 15 . 16 . 17 第六章 防雷保护和接地装置计算 . 18 备 . 18 . 18 . 19 . 19 . 19 先必须满足以下条件 . 20 . 20 . 21 设计心得： . 23 参考文献： . 24 附录 . 25 致 谢 . 26 第一章 微机保护的定义 1 第一章 微机保护的定义 微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度。微机保护装置硬件包括微机处理器为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等，该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及 民用建筑等。 随着我国电力工业的迅速发展，目前微机型继电保护装置已广泛用于电力系统。在此设计中采用的是 8000电系统微机继电保护。 第二章 8000 电力系统微机保护的优点 2 第二章 8000 电力系统微机保护的优点 8000 电力系统微机保护的优点具有： 可靠性高、精度高、灵活性大、经济性好。 1 可靠性高：一种微机保护单元可以完成多种保护与监测功能。代替了多种保护继电器和测量仪表，简化了开关柜与控制屏的接线，从而减少了相关设备的故障环节，提高了可靠性。微机保护单元采用高集成 度的芯片，软件有自动检测与自动纠错功能，也有提高了保护的可靠性。 2 精度高，速度快，功能多。测量部分数字化大大提高其精度。 度提高可以使各种事件以 m 件功能的提高可以通过各种复杂的算法完成多种保护功能。 3 灵活性大，通过软件可以很方便的改变保护与控制特性，利用逻辑判断实现各种互锁，一种类型硬件利用不同软件，可构成不同类型的保护。（ 4）维护调试方便，硬件种类少，线路统一，外部接线简单，大大减少了维护工作量，保护调试与整定利用输入按键或上方计算机下传来进行，调试简单方便。 4 经济性好，性能价格比高，由于微机保护的多功能性，使变配电站测量、控制与保护部分的综合造价降低。高可靠性与高速度，可以减少停电时间，节省人力，提高了经济效益。 红河学院本科毕业论文 (设计 ) 3 第 三 章 8000 电系统微机保护装置简介 8000 电力系统微机保护装置简图 图 3图 3流互感器采集到的数据传给微型计算机，计算机经过分析，发出命令是否告警或跳闸 。 8000 电力系统微机保护装置的插件有电源插件、信号插件 、 件、交流插件组成。 由电源模块将外部提供的直流电源转换为保护装置工作所需电压。本模块输入直流 220V/110V 或交流 220V,输出 +5V、 1524V。 +5 15， +24V 电压用于驱动装置继电器及直流电源输出。在电源插件上设置了失电告警继电器，电源插件失电后，其常闭接点闭合用来发告警信号。 电源插件还附加有出口继电器 (出口继电器 (出口继电器( 信号插件有带操作回路和不带操作回路两种型号。 1） 带操作回路信号插 件包括信号部分和跳合闸部分以及出口部分。 电力系统 信号处理 采 样 及A/D 转换 器 计 算 机 系 统 跳 闸 继 电器 打 印 机 触点输出 键 盘 运行人员 第三章 8000 电系统微机保护装置简介 4 信号部分主要包括跳闸信号继电器（ 重合闸信号继电器（ 告警继电器（ 跳合闸部分主要完成跳合闸操作及保持、防跳等功能。主要包括跳闸继电器（ 重合闸继电器（ 遥跳继电器（ 遥合继电器（ 跳闸保持继电器（ 合闸保持继电器 (压力继电器（ 储能继电器（ 合后继电器（ 还包括反映断路器位置的跳闸位置继电器（ 合闸位置继电器（ 此外还有出口继电器 1（ 出口继电器 2（ 出口继电器 3（ 2） 不带操作回路的信号插件只含有开入、开出及信号部分，没有操作回路。 信号部分包括跳闸信号继电器（ 重合闸信号继电器（ 告警继电器（ 开入包括跳位、遥控允许、合后位、合位、弹簧未储能和压力异常开入。开出包括跳闸继电器（ 重合闸继电器（ 遥跳继电器（ 遥合继电器（ 及出口继电器 1（ 出口继电器 2（ 出口继电器 3（ 处理器 A/关量输入输出回路、 外还包括启动继电器 来闭锁跳、合闸出口，防止驱动跳、合闸出口的光耦击穿导致误动作。插件采用6层印制板和表面贴装工艺，采用了多种抗干扰措施，大大提高了抗干扰性能。高性能的微处理器 2位浮点处理器，主频达 40A/成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性。 交流变换部分包括电流变换器 V，用于将系统 压 信号转换为弱电信号，供保护插件转换，并起强弱电隔离作用。 821装置交流插件的 6个 A、 3个电流量， 3 个 别变换母线电压 822 装置交流插件的 7个 别变换 3个电流量， 4 个 别变换母线电压 路抽取电压 )。 8000 电力系统微机保护装置的使用范围 1）中小型发电厂及其升压变电站。 2） 110 10 。 红河学院本科毕业论文 (设计 ) 5 3）城市 10 网 10 4）用户 110 1010 5）用户 10配电站 件 和软件 硬件采用许继公司新一代 32位基于 术的通用硬件平台。全封闭机箱，硬件电路采用后插拔式的插件结构 ,路板采用 6 层板、元件采用表面贴装技术，装置强电回路、开入开出回路合理布局，抗干扰能力强。 软件采用 司的 证了软件系统的高度可靠 性。 能 表 3能名称 保护功能 11010线路保护 三相多次重合闸 过负荷保护 零序电流保护 测控功能 遥信采集 装置遥信变位 事故遥信 正常断路器遥控分台 小电流接地探测遥控分台 P、 Q、 f、 模拟量的遥测 4路脉冲输入 术指标 1）额定数据 额定直流电压 : 订货注明 , 于交流操作回路 )。 额定交流电压：相电 压 100/ 3 V， 线路抽取电压 100/ 3 V 或 100V。 额定交流电流： 5A(订货注明 ) 零序电流 1A 额定频率： 50稳定性： 第三章 8000 电系统微机保护装置简介 6 交流电压回路： 长期运行 流电流回路： 长期运行 2s 40序电流回路： 长期运行 1A 1s 40A 稳定性： 半周波： 100)装置功耗 交流电压回路： 每相不大于 1 交流电流回路： 零序电流回路 : 不大于 保护电源回路： 正常工作时 ,不大于 12W；保护动作时 ,不大于 15W。 3） 保护定值整定范围及误差 定值整定范围 交流电压： 4V 100V； 交流电流： 20 零序电流： 12A。 定值误差 电流： = ( 式中： 制动电流，测电流的方向都 式中： 性电流互感器（ 次测的电流。 当差动电流大于 的额定点流时启动 线判别程序，满足下列个条件认为 护逻辑图如 图 5 图 5护逻辑图 序电流保护 装置设有一段零序电流保护，通过设置保护压板控制投退。 在不接地或小电流接地系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流保护来检测接地故障很难保证其选择性。本装置通过网络互联，与其他装置信息共享，通过 合自动化系统采用网络小电流接地选线的方法来获得接地间隔。 在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，本装置中设一段零序过流保护（可整定为报警或跳闸）。 在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电流较大，也可采用零序电流保护直接跳闸方式。 原理框图如图 5 红河学院本科毕业论文 (设计 ) 17 零 序 过 流 告 警 信 号显 示 远 传保 护 异 常中 央 信 号跳 闸零 序 过 流 跳 闸 信 号显 示 远 传保 护 动 作中 央 信 号零 序 过 流 跳 闸 投/退3 I 0 电 流 定 值零 序 过 流 投/退图 中 ：T l 序 过 流 保 护 延 时&T l x&图 5表 5序电流保护整定值表 零序电流（ 零序过电流保护延时 序过电流跳闸 保护代码出口 出口端子 ( 0 (跳闸 )/0（告警） 029（自动跳闸入口） 432、 430 负荷保护 装置设有过负荷保护功能。过负荷可通过控制字定值选择动作于跳闸或告警。投跳闸时，跳闸后闭锁重合闸。投告警功能时，过负荷返回系数不小于 理框图如图 5示 ： 过 负 荷 告 警 信 号显 示 远 传保 护 异 常中 央 信 号跳 闸过 负 荷 跳 闸 信 号显 示 远 传保 护 动 作中 央 信 号过 负 荷 跳 闸 投/退I A过 负 荷 定 值过 负 荷 保 护 投/退图 中 ：T f 负 荷 保 护 延 时&T f h&1I B过 负 荷 定 值闭 锁 重 合 闸I C过 负 荷 定 值图 5表 5过负荷定值（ 过负荷时限(过负荷跳闸 保护代码出口 出口端子 (0(跳闸 )/0（告警） 028（自动跳闸入口） 427、 430 第六章 防雷保护和接地装置计算 18 第六 章 防雷保护和接地装置计算 电所的防雷设计原则和主要防雷设备 变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，并在在保证可靠性的前提下力求经济性。 防止雷电直击的主要设备有避雷针、避雷线。避雷针有单支 ，多支，等高与不等高之分。现实用的比较多的是氧化锌避雷器和阀型避雷器等。 电所的防雷设计 防止雷电直击的主要电气设备是避雷针，避 雷针由接闪器和引下线、接地装置等构成。避雷针的位置确定，是 防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所 平面布置图确定，避雷针的 选定 的安装位置与设备的电气距离应符合各 规程范围的要求，初步确定避雷针的安装位置后再根据下列公式进行，校验是否在保护范围之内。 避雷针的保护范围 1)单根避雷针的保护范围应按下列公式确定： 当 / 2 ( 1 . 5 2 )x x xh h r h h p 时 ， 5 35 =中 被保护物高度 为 ， 每侧保护范围的宽度， p 高度影响系数，当 h 30m, p =1, 当 30 h120 , p =30h 两支等高避雷针保护范围确定方法： 两针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定，两针间的保护最低点高度应按下式计算： 见表 6 /7h h D p 式中 0h 两针间保护最低点的高度 D 两避雷针间的距离 两针间 水平面上的保护范围的一侧的最小宽度按下式计算： 当 0 /2时， 0h h 当 0 /2时， 01 h h 式中 保护范围的一侧最小宽度 求出 就可以确定两针间的保护范围。 具体数据见表 6河学院本科毕业论文 (设计 ) 19 表 6雷针两针间保护最低点 A B C D A 6雷针保护 最小 宽度 表 A B C D A 117 100 B 8 117 78 0 D 100 0 雷器 避雷器的作用是限制过电压以保护电器设备，它实质上是一个放电器，当雷侵入波或操过过电压超过某一电压值时，避雷器将先于与其并联的被保护设备放电，使过电压值被限制，从而使电气设备得到有效保护。 避雷器的基本要求 对于大接地电流系统，只要有一相存在工频续流，就相当于单相短路对 于小接地系统，若两相或三相同时存在工频续流，则相当于相间短路，因此避雷器必须切断工频续流以消防工频短路，才能保证系统迅速恢复正常运行，因此，对避雷器有以下基本要求： 1）在过电压作用下，避雷器应该先于被保护设备放电，这主要靠两者之间的伏秒特性配合来实现。 2）避雷器应具有一定的熄弧能力，以使在工频续流第一次过零点时就能够迅速地切断工频续流。 种避雷器的主要应用场合 第六章 防雷保护和接地装置计算 20 1）保护间隙和管式避雷器的作用是限制线路上的雷电过电压，主要用于线路的过电压保护，保护间隙主要用 10下低压配电网线路的保护，管 式 避雷器主要用于发电厂、变电站进线段保护。 2）阀式避雷器和金属氧化物避雷器主要用于发电厂和变电站中的过电压保护。 了使避雷器可靠地保护设备，首先必须满足以下条件 1）避雷器的伏秒特性应能与被保护设备配合，在任何过电压波形下，避雷器伏秒特性都应在被保护物绝缘伏秒特性之下。 2）避雷器的残压要低于被保护设备的冲击击穿电压。 根据上面的讨论可知，一般采用阀式或金属氧化物避雷器对变电站设备进行保护，避雷器一般安装在母线上，应昼靠近变压器和其他设备，避雷器与所有被保护设备的电气距离均不能超过 其最大允许值，若不能满足要求，则应增设避雷器，本设计 110采用阀式避雷器， 10采用氧化锌避雷器。 雷器的选择 阀式避雷器选择的主要求如下： 1） 额定电压 指与避雷器安装处电力系统电压等级的额定电压，避雷器只能安装在与其额定电压相应的电压等级上。 2） 灭弧电压 为保证工频续流电弧在每一次过零时间靠熄灭，所允许加在避雷器上的最高工频电压，避雷器的灭弧电压应大于其安装处相导体上可能出现的最高工频电压，这个可能出现的最高工频电压与系统中性点，运行线，不正常运行或故障类型等有关，当系统处于正常运行 状态下发生过电压使避雷器动作时，避雷器状在相电压下灭弧，若避雷器动作时系统内同时有不对称短路，则全相的对地电压有可能高于相电压，这时避雷器就必须在高于相电压的条件下灭弧。 3） 工频放电电压 指能使避雷器发生放电的工频电压下限值范围，工频你放电电压的取值应有一定的确范围，工频放电电压与冲击放电电压相关，工频放电电压过高，意味着红河学院本科毕业论文 (设计 ) 21 冲击放电电压也高，将使避雷器的保护性能变差，工频放电电压又与灭弧电压相关，工频带放电电压过低，将使避雷器灭弧电压也低，导致不能可靠切断工频续流，另外普通阀式避雷器不允许内部过电压动作，工 频放电电压过低意味着避雷器可能在内部过电压下动作，导致避雷器因流过持续的短路电流而发生爆炸，或断路器跳闸，因此规定：在中性点不接地系统中，避雷器工频放电电压应高于系统最大工作相电压 在中性点直接接地系统中，工频放电电压应高于系统中最大工作相压电压 4） 冲击放电电压 指在标准冲击波作用下避雷器的放电电压，冲击放电电压低于被保护设备绝缘在同样冲击波形作用下的冲击击穿电压，我国生产的避雷器，其冲击放电电压与 53300的残压基本相等。 根据防雷及过电压保护规范，为防止直 接雷击，在所区四周设置四支高度为30护所区建筑、构架和设备。每支避雷针设置单独接地装置，其冲击电阻小于等于 10 。为防止雷电侵入波损坏设备，设计采用在 11010110110。10Z 10 型。 其 参数见表 6 6雷器型号参数 型号 额定电压（ 灭弧电压 工频电压 冲击放电电压峰值小于(10 126 255 290 326 0 12 7 26 31 45 地网 变电所内必须安装闭合的接地网，避雷针设独立接地体，它于主接地网地中距离 T5m ，其接地电阻 R10 。 接地网有均压、减少接触电势和跨步电压的作用。在防雷接地装置中，可采用垂直接地体作为避雷针、避雷线和避雷器附近加强集中接地和散泄电流的作用。 不论采用何种接地体的 变电所 都 应敷设水平接地体为主的人工接地网。 人工接地网的外缘应闭合，外缘的各角应做成圆弧行，圆弧半径不宜小于均牙带间距的一半，接地网内敷设水平的均压带。接地网一般采 用 冻土地区应敷设在冻土层以下。敷设在大气和土壤中有腐第六章 防雷保护和接地装置计算 22 蚀的接地体和接地引下线，需采取一定的防腐措施（热镀锌，镀锡）。 红河学院本科毕业论文 (设计 ) 23 设计心得 毕业设计作为 大学 阶段一次重要的学习经历 ， 自己 觉得 受益非浅，同时 也 感到 自己的 理论水平 在不断 地 提高 。 通过 此 次毕业设计， 加深了 我 对供电知识的理解，了解了供电设计的思路和方法以及设计中 需 注意的问题，对变电所的设计 从 一无所知到一定程度的掌握，起到了非常重要的作用 。 但是，实践才是检验真理的唯一标准。我要在以 后 的 工作 中检验自己 的 所学，来完善自己的知识结构，真正的做到学以致用。这次设计对我们的锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外，我们还进一步提高了作图，计算， 信息 分析 及使用办公室软件 的能力。 每位同学都已经 准备步入社会 ， 进入 工作岗位，这样 梳理自己所学 机会对我们来说已经不 多了 ，我们 都 很 重视。 在设计过程中， 我们 充分 发扬 了 团队合作的精神，互相配合 ， 一起进行课题分析、查资料，进行设计，整理说明书到最后完成整个设计 。通过这次设计，我们都感觉到的 团 队 力量是巨大的，高效的，我相信这种 团 队 精神在我以后的工作中也会继续发扬下去的 。 由于资料的有限和个人能力的不足，设计过程中还存在许多问题，比如在设备的选择与校验方面，因为没有 具体参数，所以有部分的数据是不符合的。再者，因为我们没有实际的工作经验 ，在设计过程中对设备的 实 用 性及经济性方面考虑得欠周到，以至于所选设备在经济成本上可能会较高 以及设备利用率不高 。 在以后的工作中，我将会主动收集各方面资料，弥补自己 知识的欠缺，尽可能的 设计出即经济又可靠的配电方案。 红河学院本科毕业论文 (设计 ) 24 参考文献 ： 1 刘介才 机械工业出版社， 2007 2 刘学军 中国电力出版社， 2004 3 中华人民共和国能源部 上、下册 )1992 4 董锦凤 西安电子科技大学出版社 , 2005 5 陈跃 中国水利水电出版社， 2008 6 杨晓敏 中国电力出版社， 2006 7 许建安 二版 ） 8 许继集团公司 力系统自动装置自动化实验系统 9 许继集团公司 许继工控公司 0 红河学院本科毕业论文 (设计 ) 25 附录 附录 1： 变压器微机保护原理图 附录 2： 线路微机保护原理图 附录 3： 防雷平面设计图 红河学院本科毕业论文 (设计 ) 26 致 谢 本篇论文是在刘玉福老师悉心关怀和精心指导下完成的。从论文整体方案的确立到每章节内容的详细审定，无不倾注了刘老师的巨大心血和辛劳。老师求实的治学态度，认真细致的工作作风，深厚的学术造诣和丰富的实践经验，使我受益匪浅。他强烈的事业心，高度的责任感，将激励我在今后的工作学习中不 断努力进取。在这里，我特别的感谢刘老师对我学习上的关怀！老师，衷心的谢谢您！ 最后，对所有评阅我的毕业论文的老师们表示深深的敬意！真诚的希望您们能给予意见与指导。谢谢！ 2011年 5月 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 011 年度本科生毕业论文（设计） 110电站微机保护 2011 of 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 10 kv 2011 毕业论文（设计）原创性声明 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 人所呈交的毕业论文（设计） 是我在导师的指导下进行 的研究工作及取得的研究成果。据我所知， 除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论 文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 业论文（设计）答辩委员会 (答辩小组 )成员名单 姓名 职称 单位 备注 主席（组长） 摘要 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 力生产过程 有别于其他工业生产过程的一个重要特点，就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡，一旦失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持正常生产。 随着经济的快速发展，全国乃至全世界凸现缺电局面，如何进一步优化调度，加强电力资源的优化配置，最大限度满足电力需求成为人们探讨的问题之一。又随着计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展，变电站综合自动化技术进一步优化，整个电网运行的安全性和经济效益得到大幅提升。这项技术将引起电力行业有关部门的重 视，成为变电站设计核心技术之一。 本次设计的课题是一个 110电站初步电气设计，该站建成后与 110有 11010站位于镇郊，地势平坦，交通便利，无环境污染，站址工程地质良好。 本次设计的变电站主变采用 两 台 10 双 绕组有载调压变压器，两台互为备用，即使有一台主变停电后，也可由另一台主变带全部外送电力的 70%以上，提高了供电的可靠性。 110主接线最后采用 双 母线接线， 10 母线分段接线。 10装设两台站用变压器 ，分别接于两分段母线上，平时两台站用变压器分列运行，当一台站用变出现故障，分段断路器由自投装置动作合闸，实现备用。 关键词 :短路电流 ;变电所 ;设备选择；微机保护 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 is is an of it in is to of of to of to to of of of is a 110 kv 10 kv 10 kv 0KV in of a no is of 110 kv as if is of be in by 0 of of 110KV 0KV 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 wo 0KV in a by 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 录 第 1章 概述 1页 1页 选择 1页 1页 2页 3页 电所的总体布局要求 局与结构 3页 压器室的布局 4页 4页 第 2章 短路电流计算 5页 的及一般原则 6页 6页 6页 8页 路电流计算结果表 9页 第 3章 主要电器设备的选择 3. 路器 ,隔离开关的选择原则 压器 110断路器及隔离开关 0 路 10线侧断路器及隔离开关 13页 母联断路器及隔离开关 13页 母联断路器及隔离开关 15页 流互感器的选择原则 . 15页 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 10流互感器的选择 15页 压器 110流互感器的选择 16页 压器 10流互感器的选择 16页 10流互感器的选择 16页 压互感器 选择 压互感器的选择 原则 16页 10电压互感器的选择 17页 0 17页 17页 10母线的选择 0线导线截面的选择 第 4章 继电保护 18页 18页 18页 压器的差动保护 . 18页 18页 19页 压器的瓦斯保护 . 22页 压器的过负荷保护 . 23页 压器的过电流保护 . 23页 0 动重合闸的作用 动重合闸的选择 电源自动重合闸的整定计算 0 离保护原理 离保护的整定 0 . 28页 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 .第 5章 8000 电力系统微机继电保护 . 8000电力系统 微机保护的优点 30页 8000电力系统微机保护 装置的使用范围 31页 8000电系统微机保护装置简介 31页 8000 电力系统微机保护装置简图 31页 32页 32页 33页 33页 33页 34页 34页 34页 8000 电力系统 人机接口说明 35页 35页 8000 电力系统 保护原理 42页 10变压器微机保护 序电流保护 44页 负荷保护 44页 第 6章 防雷保护和接地装置计算 45页 电所的防雷设计原则和主要防雷设备 45页 变电所的防雷设计 45页 避雷器的基本要求 46页 种避雷器的主要应用场合 雷器保护设备须满足条件 47页 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 雷器的选择 47页 地网 48页 附录： 线继电保护接线图 线微机保护接线图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第一章 概述 址选择 首先考虑变电所所址的标高，历史上没有被水浸淹历史；进出线便于架空线路的引入和引出，尽量少占地并考虑发展余地；其次列出变电所所在地的气象条件： 年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽等级，把这些作为设计的技术条件。 压器的选择 变压器台数和容量的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应依据电力系统 5的发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。 选择主变压器型式时，应考虑以下问题：相数、绕组数与结构、 绕组接线组别（在电厂和变电站中一般都选用 规接线）、调压方式、 冷却方式。 由于本变电 所具有三种电压等级 11010侧的功率均达到变压器额定容量的 15%以上，低压侧需装设无功补偿，所以主变压器采用双绕组变压器。为保证供电质量、降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式，在运行中可改变分接头开关的位置，而且调节范围大。由于本地区的自然地理环境的特点，故冷却方式采用自然风冷却。 为保证供电的可靠性，该变电所装设两台主变压器。当系统处于最大运行方式时两台变压器同时投入使用，最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电要求。 气一次部分设计的基本情况 工程规模：该变电所 为 110/10内装设 10 绕组有载调压变压器 ， 2回 110 10回 10电所配有第一章 概述 2 10 主接线考虑 110采用内桥接线方式， 10 所用电配置：一台由 10 防雷 与接地： 110配合进线上的相应保护。主变中性点装设一组避雷器及设间隙保护。 10线分别装设避雷器作为出线侵入的雷电波保护。直击雷由避雷针保护。 主要参数： 系统参数： 00d=10基准 ) 110回路。 10010回路。 主变铭牌参数： 主变：型号 10 接线： 压组合 ： 1108载损耗 ( 载损耗 ( 89 空载电流 (%)： 短路阻抗（ %） ： 所用电负荷统计表如下，见表 1备名称 容量（ W） 空调 照明、电热取暖 附属建筑取暖 主变风 载波通讯 检修用电 微机用电 合计 9000 9000 10000 2300 700 6000 2000 39000 考虑各母线上的电压平衡，所用电取自于 10线，由以上计算数据可选用 0 型其参数如下所示： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 额定电压： 10/ 连接组构号 Y. 偿装置的选择： 电力电容器的选择方法 并联电容器主要用来增加网络的无功功率以及提高受端的电压水平，对于350虑，电容器的选择应选择允许稳态过电流达到电容器额定电流的 于具有最大电容偏差的电容器，该选择过电流达到电容器额定电流的 台电容器的容量应按电容器组单相容量和每相各串联、并联台数确定 。 串联补偿电容器，在 220补偿度 般不超过 110 1到 4之间，较多接近或大于 1。 静止补偿器是并联电容器补偿装置和容量无级连续可调的感性无功设备联合组成的一种装置，调节平滑均匀，反应快速全面提高电能质量，并兼有减少有功损耗，提高系统稳定，降低工频过电压等功能。 本设计是采用的功率因素提高的 方法来补偿无功。 本设计选用的是：两台 2400+2400 30 在本变电所的功率因素为 实际的运行的功率因素一般早 之间，因此需补偿容量，以提高功率，在实际的运行中一般是并联电容器组的方式来补偿无功以改善电压质量，减少有功损耗，以及稳定系统等。 如果按（ 10 虑： m a x 2 0 0 0 0 * 0 . 3 6 0 0 0 V A R 按功率因素提高到 ( t a n t a n )120 . 8 5 * 2 0 0 0 0 t a n ( a r c c o s 0 . 8 5 ) t a n ( a r c c o s 0 . 9 5 )0 . 8 5 * 2 0 0 0 0 * ( 0 . 6 2 0 . 3 2 ) 4 8 0 0 v a 在按变压器容量 30%的范围内，可以选择容量为 4800400+2400 3别挂于 10 第一章 概述 4 电所布局与结构 电所的总体布局要求 1)高压配电装置一般均装设在单独的高压配电室内 2)高压配电室应留有适当数量的开关空位，每段母线至少留两个 3)高压配电室不应通过非本身所用的管道和明线路 4)高压电力电容器一般装设在单独的电容器室内 5)在变电所地受到限制时，可以是建筑楼房，但不应该超过二层楼 通过以上要求及设计要求变电所设计在地 下一层，变电所分为四个部分： 变压器室：低压配电室；高压配电室；高压电容器室。 压器室的布局 要求 1） 每台三相电力变压器应该安装在单独的变压器室内； 2）变压器外廓与变压器室的四壁的间距应不小于 800 3）需要经常进入变压器室内部检查设备时，要与变压器保持 1500距离； 4）变压器的安装采用宽面推进，地缆引线进入； 5）变压器室要有很好的通风性； 电站电气主接线 变电站主接线的设计要求，根据变电站在电力系统中的地位 、 负荷性质 、 出线回路数等条件和具体情况确定。 对本变 电所原始材料进行分析，结合对电气主接线的可靠性 、 灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术 、经济政策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。故拟定的方案如下： 方案一： 11010器的双母线接线 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 方案二： 11010 为了 供电的可靠性： 110回， 10变电所（拟设计）主要是向周边城市及工业负荷供电，是一所终端变电所，就变电所在电力系统的中的地位和作用而言则可靠性要求很高。 两方案比较：内桥、外侨接线都适用于进线为 2回的情况，其可靠性和灵活性都比较高，一回进线故障不影响另一进线的正常工作。但内桥接线设备简单、投资少、供电比较可靠、运行灵活。而外侨接线当主变压器断路器外侧发生短路第一章 概述 6 故障时，会影响主系统供电的可靠性。 10双母线接线较单母线接线方式其可靠性及灵活性均要高，其运行方式灵活，如 :一组母线 工作，一组母线备用，相当于单母线运行，其运行可靠，操作方便。双母线还可以同时运行，负荷平均分配在两母线上。双母线接线操作简便，较单母线出现误操作的几率小得多。单母线还有 50%的停电率。 从经济性考虑方案二与方案一投资都差不多，但方案一的供电更可靠，综合上述因素：本设计最终的设计方案确定为方案。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第二章 短路电流计算及设备选择 路电流的计算目的及一般原则 路电流计算的目的 在发电厂、变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节，也是电气 设计的主要计算项目，其目的有以下几个方面： 1)在选择电气主接线时，为比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流措施等均要进行必要的短路电流计算。 2)在选择电气设备时，如高压断路器，隔离开关等，为保证设备在正常运行和故障情况下都能安全可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值。计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流的冲击值，用以校验设备的动稳定。 3)在计算屋外 高压配电装置时，需要短路条件校验的相间和相对地的距离。 4)在选择继电保护方式和进行整定计算时，需要以各种短路时的短路电流为依据。 验算导线和电气设备时所用的短路电流一般规定 1)电力系统中所有电源都在额定负荷下运行。 2)短路发生在短路电流最大的瞬间。 3)所有电源的电动势相同。 4)正常工作时三相系统对称运行。 5)应考虑对短路电流有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。 路电流计算： 通常取基准容量 100 基准电压 压的平均电压，即 二章 短路电流计算 8 基准电流 ； 基准 电抗 3 常用基准值如表 2表 2 1常用基准值表（ 100 基准电压 7 115 230 基准电流 准电抗 ） 32 530 网络变换计算公式 串联阻抗合成： 21 并联阻抗合成： 11 121， 当只有两支时 21 21 短路电流计算公式 短路电流周期分量有效值： *短路冲击电流峰值： 2短路全电流最大有效值： 2121 大运 行方式下短路电流的计算 变压器阻抗： 大运行方式下等值电路标么阻抗图见图 2 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 图 2大运行方式下等值电路 *X 2 7 5 8 X 2 9 1 8 X 第二章 短路电流计算 10 2 同理可知 X X X X 小运行方式下短路电流的计算 最运行方式下等值电路标么阻抗图见图 2 图 2运行方式下等值电路 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 X 2 7 7 3 X 2 9 3 3 X 2 同理可知 X 86.584.8X 86.584.8X 86.584.8X 86.584.8第二章 短路电流计算 12 路电流计算结果 110关短路电流计算结果见下表 2 表 2路电流计算结果表 短路点 短路电流周期分量 (有效值 ) Id(短路冲击电流 (峰值 ) 短路全电流最大有效值 最大运行方式下 4 d5 d6 小运行方式下 d 1 d3 d4 d5 d6 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 第三章 主要电器设备的选择 路器 ,隔离开关的选择 路器 ,隔离开关的选择原则 断路器是变电所中重要的开关器件，具有灭弧装置，能够开断短路电流和负荷电流，其是母线、变压器及线路的保护元件。 断路器种类和型式选择：按照断路器采用的灭弧介质可以分为油断路器，压缩空气断路器，六氟化硫断路器，真空断路器，随着开关技术的发展，现在变电所设计一般是采用六氟化硫断 路器和真空断路器，而油断路器基本上被淘汰。 额定电压和电流的选择 N 式中 电网额定电压 设备的额定电压 电气设备的额定电流 电网的最大负荷电流。 开断电 流选择 高压断路器的额定开断电流 应小于实际开断瞬间短路电流周期分量 : 当断路器的 系统短路电流电流大很多的时候，简化可用 ， I 为短路电流的有效值。 短路关合电流的选择 为了保证断路器在关 合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流 应小于短路电流的最大冲击值 即 短路动稳定和热稳定校验 2 *t Q 断路器热稳定电流， t 为热稳定时间。 隔离开关是发电厂，变电所常用的开关器件，它与断路器配套使用，但隔离开关不能用来接通或开断短路电流和负荷电流， 隔离开关与断路器相比，额定电压，额定电流选择及短路动、热稳定校验项第三章 主要电器设备的选择 14 目相同，但由于隔离开关不能够开断、接通短路电流，故不需要进行开断电流和关合电流的校验。 压器 110断路器及隔离开关 变压器的最大工作电流 （ /（ 3 =20000/ 3 115=据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋外的要求，查表可选择断路器。 短路时间： t =路电流的热效应： t =( 2S 断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较，如表 2示 表 2算数据 断路器 隔离开关 110 K ( 2S N 110N 2000A t=4800 )( 2S 80N 110N 1000A t=980 )( 2S 50 由以上数据比较可知 压器 10断路器及隔离开关 变压器的最大工作电流 （ /（ 3 =20000/ 3 据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋内的要求，查表 可选择000断路器。 短路时间： t =买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 短路电流的热效应： t =( 2S 断路器及隔离开关的相关数据并与 计算值相比较，如表 2示： 表 2算数据 000断路器 000隔离开关 10 A ( 2S N 10N 2000A t=3200 )( 2S 80N 10N 2000A t=36000 )( 2S 85以上数据比较可知 000断路器和 000隔离开关均能达到要求。 路 10线侧断路器及隔离开关 线路的最大工作电流 （ N ） /（ 3 =