西安大学继电器保护设计论文.doc

聊城大学东昌学院本科毕业论文（设计）本科生毕业论文（设计）题目：继电器保护设计 专业代码： 作者姓名： 学号： 单位： 28原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的相应责任。学位论文作者签名：日期指 导 教 师 签 名： 日期 摘要近年来伴随着科学技术的快速发展，电力电网中继电保护器的使用也愈来愈广泛，设备本身的安全不仅靠它保护，而且它还可以保障正常生产工作，因此，在对于生产的正常进行和保障设备安全中做好继电保护的整定是十分重要的。伴随着电力电网事业的发展，全国联网的格局也已基本形成。而科技水平的日益提高，也使得电力环境保护得以加强，让中国电力工业的科技水平与世界先进水平日渐接近。基于继电保护设计，以35kV变电站的保护整定计算为例，展开分析和讨论，其内容涵盖了电力系统基本常识以及整定计算、短路电流的计算、继电保护定值适应性分析、线路和变压器的继电保护配置以及信号装置和断路器控制回路选择、变电所公共接地装置的设计等。同时也详细说明了主设备差动保护的整定算法以及做出短路点的等效电路图和电气主接线的设计，对设备保护进行了一定的选择与校验。通过研究各个接线方式的优缺点，来确定变电站的主接线方式。同时特殊天气对变电站继电保护定值的适应性造成一定偏差，实际工作中也存在继电保护误整定的情况。强化继电保护管理，加强继电保护定值整定档案管理，完善沟通渠道，也是提高继电保护定值整定的必要措施。关键词：继电保护，变电站，35KV，短路电流计算，整定计算AbstractIn recent years, along with the rapid development of science and technology, the use of the relay protector in the power grid will become more and more widely, on which the safety of the equipment itself is not only to protect, and it also can guarantee the normal production work, therefore, in the normal production and to ensure the safety of equipment in the well of relay protection setting is very important. Along with the development of power grid, the national network of pattern has basically in place. And level of science and technology is increasing day by day, also makes the electric power environmental protection to strengthen, that Chinas power industry technology level and increasingly close to the advanced world level. Based on the relay protection design, with 35 kv substation protection setting calculation, for example, an analysis and discussion, its content covers the basic common sense, and the whole power system calculation, the calculation of short-circuit current, relay protection setting value adaptive analysis, the line and transformer relay protection configuration and signal device selection, circuit breaker control circuit of substation of public grounding device design etc. Also details the main equipment of setting of the differential algorithm, as well as make short-circuit point of equivalent circuit diagram and the main electrical wiring design, protection for equipment selection and calibration. Through research to determine the advantages and disadvantages of each connection mode, transformer substation main connection mode. And special weather adaptability to substation relay protection setting value caused certain deviation, in the actual work is the condition of the relay protection setting by mistake. Strengthening the management of relay protection and relay protection setting value setting file management, improve the communication channels, and improve the measures necessary for relay protection setting value setting.Key words: relay protection, substation, 35 kv, short-circuit current calculation, setting calculation 继电器保护设计前言 在电力系统继电保护系统的运行中，可能发生不正常运行状态和各种故障，发生各种型式的短路是最常见而且也是最危险的故障。在发生短路时可能产生以下的后果： (1)通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏； (2)短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命； (3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量； (4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振动，甚至使整个系统瓦解；电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状。继电保护基础1.1继电保护发展史 随着电力系统的发展继电保护也从而发展起来。20世纪初电力系统发展迅猛，继电器开始广泛应用于电力系统的保护，这个时期也是继电保护技术发展的开端。而电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，计算机技术、电子技术与通信技术的快速发展也为继电保护技术的提高不断地提供了新的元素，因而，继电保护技术从20世纪50年代到90年代末，这40余年的时间里完成机电式、整流式、晶体管式、和微机式等5个发展的历史阶段。 熔断器作为最早的继电保护装置是在19世纪的最后25年里开始应用。伴随着电力系统的日益发展，其电网结构也日趋复杂，短路容量也渐渐增大，因而对于断路器使用的电磁型继电保护装置于20世纪初期产生了。虽然电子器件在1928年已开始被应用于保护装置，然而大量推广和生产电子型静态继电器的状况只是在50年代后，随着晶体管和其他固态元器件的迅速发展之后而实现。静态继电器有较强的动作速度和灵敏度、维护简单、体积小、寿命长、消耗功率较小等优点，但其较容易受到环境温度以及外界干扰的影响。之后应用计算机的数字式继电保护于1965年出现了。微型计算和机微处理机的普遍应用, 大规模集成电路技术的迅猛发展,极大地推进了数字式继电保护技术的研究和开发，而目前微机数字保护也在日益提高的研究试验阶段，且已有部分装置正式运行使用。 目前随着电力系统容量的逐渐提高，范围也越来越广，只是设置系统各元件继电保护装置，已经不可以很好的防止出现全电力系统大面积长期停电的严重事故。因此须统观电力系统全局，研究观察故障元件在被相应继电保护装置的动作切除后，系统将呈现什么工况，系统不稳定时将呈现什么特征，怎么快速有效的恢复其正常工作等。系统保护的任务便是当大电力系发生故障和不正常运行状态,，尽量把其影响范围压制于最小，负荷的停电时间缩减至最短。于此之外，电、机、炉的任一部分发生故障均会影响电能的安全生产，尤其是大电力系统和大机组的相互影响和协调已成为电能安全生产的重大研究问题。1.2继电保护的基本原理 当电力系统发生故障时，许多参量与正常时候比都有了改变，而继电保护主要是根据电力系统中元件发生短路故障及其他不正常状况时的电气量（电压、电流、频率、功率等）的变化组成继电保护动作的原理。不论是何种电气量发生改变，其测量值高于一定数值时，继电保护将会有选择地切除故障元件或显示电气设备中发生的异常情况。大多数情况下，继电保护装置都包括执行部分、测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分。1.3电力系统继电保护的基本要求及任务1.3.1电力系统继电保护的基本要求（1）选择性：指首先由线路本身或故障设备的保护装置切除故障，当其断路器或保护拒动时，才允许由相邻线路、设备的断路器或保护失灵保护切除故障，使非故障元件正常运行，尽量减小停电范围。（2）速动性：指保护装置能尽快地切除短路故障的性能。其可以提高系统稳定性，减少故障切除的时间，提高效率。（3）灵敏性：指在设备或线路在规定范围内发生金属性短路时,保护对故障情况的反应能力。保证故障速度切除。（4）可靠性:指发生属于保护的故障时能可靠动作，而在不该动作时不发生动作。即不会拒绝动作也不会错误动作。1.3.2继电保护在电力系统中的任务（1）发生故障时，自动、迅速、有选择地借助于断路器将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。（2）反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件而动作与发出信号、减负荷或跳闸。14常用的继电器及特性1.4.1分类（1）按其动作原理可分为：感应型、电磁型、数字型和整流型。（2）按继电器在保护回路中所起的作用可分为：出口继电器，时间继电，中间继电器两度继电器 ，信号继电器。（3）按反应物理量可分为：电流继电器，典雅继电器 功率继电器，阻抗继电器 周波继电器 和气体继电器。1.4.2继电器特性：无论启动和返回继电器的动作都是明确干脆的。不可能停留在某一个位置。35KV变电站继电保护实例2.1 变电站的选址原则与作用2.1.1变电站选址原则：(1)从供电的经济性角度 来考虑，变配电站 应接近负荷中心。(2)从生产角度看，变配电站不能妨碍正常生产以及厂内车辆运输，变配电站本身设备的运输也须方便考虑。(3)从安全角度看，变配电站须避开易燃、易爆场所，变配电站宜设在所在场地的上风侧，在企业中，不要建在容易沉积粉尘以及纤维的场所，变配电站不可以设在人员密集的区域，而且变配电站的选址和建造还应考虑到防蚀、灭火、防污、防水、防雪、防雨、防震以及防止小动物钻入等基本要求。2.1.2变电站的作用：变电站的主要作用为实现高底压的转变，有些变电站是将发电站发出的电进行升压，这样第一是便于远距离输电， 第二是为了减少输电时电线上的耗损；另一些变电站则是将高压电进行降压，将电降压后才可接入用户。这两种不同的情况，其升压和降压的幅度是不一样的，因此变电站是很多的，就像在远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，而近距离时可为1000伏，而这个电压经过变压器后，则成为了220伏的生活用电，或是380伏的工业用电。2.2.电所的电气主接线 电气主接线多是指在电力系统、发电厂、变电所中， 为达到预定的功率传送以及运行等要求来设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。2.2.1电气主接线的分类形式其分类形式主要为有汇流母线的接线形式以及无汇流母线的电气主接线形式。 2.2.2有汇流母线的接线形式：有双母接线， 单母接线，一台断路器接线， 1台半断路器接线，变压器母线组接线。 （1）.双母线接线：此方式的优点为：供电可靠、扩建方便、调度灵活，而其缺点是：配电装置复杂，设备多，投资大。（2）单母接线其优点：简单清晰，投资小，设备少，运行操作方便， 且便于扩建等优点。而此形式的缺点为：灵活性以及可靠性较差，当母线或者是母线隔离开关故障或需要检修时，必须要切断其所接的电源与之相连接的全部电力装置，在整个检修期间全部需要停止工作。但是可以用以下方法来弥补单母线接线的不足：1.将母线分段：隔离开关分段，断路器分段。2.加设旁路母线。 （3）一台半断路器接线：此接线形式为每两个回路使用三台断路器接两组母线，就是每一回路用一台断路器接到一组母线，两条回路之间用一台联络断路器，连成一串，所以称为一台半断路器接线， 又称为二分之三接线。 （4）1台断路器接线：此接线形式是一个串连四台断路器，接三回进出线回路。此形式与一台半断路器接线的形式相比，投资上较为节省，但是其可靠性低，布置更为复杂，并且要在一个串连的三个回路内， 电源与负荷容量必须相匹配。 （5）变压器母线组接线：各出线回路由两台断路器分开连接两组母线，变压器通过隔离开关直接接到母线上，形成变压器母线组接线。 2.2.3无汇流母线的电气主接线基本形式 （1）单元接线: 就是变压器与电机直接连接成一个单元，从而组成发电机变压器组，称为单元接线。这种接线形式的优点是接线简单，操作简便，开关设备少。若是为了减少高压侧断路器数目和变压器台数，从而可以减少配电装置占地面积，可以使用扩大单元接线。 （2）桥形接线:当只有两台变压器与两条输电线路时,通常可以用桥形接线,而且可以减少断路器使用的数目.但是若是按照桥连断路器的位置划分,其桥形接线又可以分为外桥式和内桥式。 （3）.角形接线：若母线闭合成环形，并且按回路数利用断路器进行分段，则构成角形接线，角形接线中最好不要超过六角形。而且在角形接线中，断路器数等同于回路数，且每条回路都和两台断路器相连接。这种接线形式的优点是检修任何一台断路器都不会导致中断供电，隔离开关是隔离电压的器件，仅在检修设备时作隔离电源之用，具有比较好的可靠性与灵活性。23短路电流计算：2.3.1 系统等效电路图：如图3所示 S S 1 2 0.4 0.5 5 6 3 4 0.292 0.292 0.438 0.438 DL1 d17 8 1.19 1.19 DL6 d2 XL=3.628 D3图1 系统等效电路图2.3.2基准参数选定： SB=100MVA，UB=Uav即：35kV侧UB=37KV，10kV侧UB=10.5KV。2.3.3阻抗计算（均为标幺值）：（1） 系统：X1=100/200=0.5 X2=100/250=0.4（2） 线路：L1，L2：X3=X4=l1X1SB/VB2=0.415100/372=0.438 L3，L4： X5=X6=l3SB/VB2=0.410100/372=0.292（3） 变压器：B1，B2：X7=X8=（Uk%/100）SB/S=0.075100/6.3=1.19 2.3.4 短路电流计算： （1）最大运行方式：系统化简如图4所示。其中： X9=X2+X3X40.719 X10= X1+X5X60.546X11=X10X90.31X12=X11+X71.5 据此，系统化简如图5所示故知35KV母线上短路电流：Id1max=IB1/X11=1.56/0.31=5.032(KA) 10KV母线上短路电流:Id2max=IB2/X12=5.5/1.5=3.667(KA)折算到35KV侧:Id21max=IB1/X12=1.56/1.5=1.04(KA)对于d3点以炼铁厂计算Id3max=5.5/(1.5+3.628)=1.073(KA) SII SI 10 9 0.546 0.719 35KVd1 7（8） 1.1910KV d2XL=3.628d3 11 35KV 0.31d1 7(8) 1.19 10KVd 2XL=3.628 d3图22) 最小运行方式下:系统化简如图6所示。因S停运,所以仅考虑S单独运行的结果；X13=X9+X7=0.719+1.19=1.909所以35KV母线上短路电流：Id1min=IB1/X9=1.56/0.719=2.17(kA) 所以10KV母线上短路电流：Id2min=IB2/X13=5.5/1.909=2.88(kA)折算到35KV侧： Id2lmin = IB1/X13=1.56/1.909=0.817(kA) 对于d3以炼铁厂进行计算Id3min=5.5/ (1.909+3.628)=0.993(kA)折算到35KV侧：Id3lmin = 1.56/(1.909+3.628)=0.282(kA) S 9 0.719 图335KV d1 7(8)10KV 1.19 d2 XL=3.628图62.4. 主变继电保护整定计算及继电器选择2.4.1瓦斯保护 轻瓦斯保护的动作值应按气体容积为250300cm2整定，本设计采用280 cm2。重瓦斯保护的动作值则按导油管的油流速度为0.61.5 cm2整定本，本设计采用0.9 cm2。瓦斯继电器选用FJ3-80型。2.4.2纵联差动保护：选用BCH-2型差动继电器。2.4.2.1 计算Ie及电流互感器变比，列表如下：名 称各侧数据Y（35KV）（10KV）额定电流I1e=S/ U1e=103.9AI2E=S/ U2e=346.4A变压器接线方式YCT接线方式YCT计算变比I1e/5=180/5I2e/5=346.4/5实选CT变比nl200/5400/5实际额定电流I1e/5=4.50AI2e/5=4.33A不平衡电流Ibp4.50-4.33=0.17A确定基本侧基本侧非基本侧2.4.3确定基本侧动作电流：（1）躲过外部故障时的最大不平衡电流 Idz1KKIbp (1)利用实用计算式： Idz1=KK（KfzqKtxfi+U+fza）Id2lmax式中：KK可靠系数，采用1.3； Kfzq非同期分量引起的误差，采用1； Ktx 同型系数，CT型号相同且处于同一情况时取0.5， 型号不同时取1，本设计取1。 U变压器调压时所产生的相对误差，采用调压百分数的一半，本设计取0.05。fza继电器整定匝书数与计算匝数不等而产生的相对误差，暂无法求出，先采用中间值0.05。代入数据得 Idz1=1.3(110.1+0.05+0.05) 1.04=270.4（A）（2）躲过变压器空载投入或外部故障后电压恢复时的励磁涌流 Idz1= KK Ie （2）式中：KK可靠系数，采用1.3； Ie变压器额定电流：代入数据得 Idz1= 1.3103.9=135.1(A)（3） 躲过电流互改器 二次回路短线时的最大负荷电流 Idz1= KKTfhmax （3）式中： KK可靠系数，采用1.3； Idz1 正常运行时变压器所能承受的最大负荷电流；采用变压器的额定电流。 代入数据得 Idz1=1.3103.9=135.1(A) 比较上述（1），（2），（3）式的动作电流，取最大值为计算值， 即： Idz1=270.4（A）2.4.5确定基本侧差动线圈的匝数和继电器的动作电流把两侧电流互感器分别结于继电器的两组平衡线圈，再接入差动线圈，使继电器的实用匝数和动作电流更接近于计算值；以二次回路额定电流最大侧作为基本侧，基本侧的继电器动作电流及线圈匝数计算如下：基本侧（35KV）继电器动作值 IdzjsI=KJXIdzI/nl代入数据得 IdzjsI= 270.4/40=11.71（A）基本侧继电器差动线圈匝数 WcdjsI=Awo/ IdzjsI式中：Awo 为继电器动作安匝，应采用实际值，本设计中采用额定值，取得60安匝。代入数据得 WcdjsI=60/11.71=5.12(匝)选用差动线圈与一组 平衡线圈匝数之和较WcdjsI小而相近的数值， 作为差动线圈整定匝数WcdZ。即：实际整定匝数WcdZ=5（匝）继电器的实际动作电流 IdzjI=Awo/ WcdZ=60/5=12（A）保护装置的实际动作电流 IdzI= IdzjINl/Kjx=1240/=277.1A2.4.6确定非基本侧平衡线圈和工作线圈的匝数平衡线圈计算匝数 Wphjs=Wcdz/Ie2JI-Wcdz =5(4.5/4.33-1)=0.19(匝)故，取平衡线圈实际匝数Wphz=0工作线圈计算匝数Wgz= Wphz+Wcdz=5(匝)2.4.7计算由于整定匝数与计算匝数不等而产生的相对误差fza fza= (Wphjs- Wphz)/( Wphjs+ Wcdz) =(0.19-0)/(0.19+5)=0.04此值小于原定值0.05， 取法合适，不需重新计算。2.4.8初步确定短路线圈的抽头根据前面对BCH-2差动继电 器的分析，考虑到本系统主变压器容量较小， 励磁涌流较大，故选用较大匝数的 “C-C” 抽头，实际应用中，还应考虑继电器所接的电流互感器的型号、性能等，抽头是否合适，应经过变压器空载投入试验最后确定。2.4.8保护装置灵敏度校验差动保护灵敏度要求值Klm2本系统在最小运行方式下，10KV侧出口发生两相短路时，保护装置的灵敏度最低。本装置灵敏度 Klm=0.866KjxIdlmin/Idzl =0.86610.817/0.2771=2.552满足要求。2.5过电流保护： 过电流继电器的整定及继电器选择：（1）保护动作电流按躲过变压器额定电流来整定 Idz=KkIe1/Kh 式中：Kk可靠系数，采用1.2； Kh返回系数，采用0.85； 代入数据得 Idz=1.2103.9/0.85=146.7(A) 继电器的动作电流 Idzj=Idz/nl=146.7/(40/ )=6.35(A) 电流继电器的选择：DL-21C/10（2）灵敏度按保护 范围末端短路进行校验，灵敏系数不小于1.2。灵敏系数：Klm=0.866KjxId3lmin/Idz =0.86610.282/0.1467=1.661.2满足要求。 2.6过负荷保护：其动作电流按躲过变压器额定电流来整定。动作带延时作用于信号。Idz=KkIe1/Kf=1.05103.9/0.85=128.4(A)IdzJ= Idz/nl=128.4/40=5.56(A)延时时限取10s，以躲过电动机的自起动。当过负荷保护起动后，在达到时限后仍未返回，则动作ZDJH装置。2.7 冷却风扇自起动：Idz=0.7Iel=0.7103.9=72.74(A) IdzJ=Idz/nl=72.74/(40/ )=3.15(A)即，当继电器电流达到3.15A时，冷却风扇自起动。2.8主变压器继电保护装置设置：主变压器继电保护装置的设置：电力系统中的线路以及电力设备，应装设短路故障以及异常运行的保护装置。电力设备以及线路短路故障的保护须有主保护和后备保护，必需时可增设辅助保护。电力系统继电保护以及安全自动装置的作用是在合理的电网结构前提下，确保电力系统与电力设备的安全工作运行。继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当确定其配置和构成方案时，须综合考虑以下几方面，而且要结合具体情况，安排好上述四性的关系：a. 电力网和电力设备的结构特点和运行特点;b. 故障出线的概率及可能造成的后果;c. 电力系统其近期发展规划;d. 相关专业技术发展现状；e. 经济上的合理性；f. 国外和国内的经验。继电保护以及安全自动装置是确保电力系统安全、稳定运行不可缺少的重要设备。确定厂站主接线、电力网结构和运行方式时，须与继电保护以及安全自动装置的配置统筹规划，合理安排。继电保护与安全自动装置的配置要符合电力网结构与厂站主接线的要求，并考虑电力网与厂站运行方式的灵活性。而会造成继电保护和安全自动装置不可以保证电力系统安全正常运行的电力网结构形式、变压器接线方式、厂站主接线形式和运行方式，要限制使用。在制定继电保护与安全自动装置的配置方案时，应首先选用具备成熟运行经验的数字式装置。要根据审定的系统接线图和要求，制定继电保护与安全自动装置的系统设计。在系统设计中，除了新建部分外，还应有对原有系统继电保护与安全自动装置不符合要求的部分的改造方案。为使运行管理和有利于性能更好的配合，同一电力网或者同一厂站内继电保护与安全自动装置的品种，型式不宜太多。在电力系统中，各电力设备与线路的原有继电保护及安全自动装置，只要是不能满足技术以及运行要求的，须逐步进行改造。设计并安装的继电保护与安全自动装置要与一次系统同步投运。继电保护与安全自动装置的新产品，要按照国家规定的要求与程序进行检测或鉴定，检测合格后，才能推广使用。设计、运行单位要积极创造条件支持产品的试用。1主保护主保护是满足系统稳定与设备安全要求，可以用最快速度有选择地切除被保护设备与线路故障的保护。可分为瓦斯保护（用来防御变压器内部故障与油面降低）、差动保护（用来防御变压器绕组、套管和引出线的相间短路）、电流速动保护。2后备保护所谓后备保护是主保护或断路器拒动时， 用来切除故障的保护。后备保护又分为远后备与近后备两种方式，远后备是在主保护或断路器拒动时，通过相邻电力设备或者线路的保护来实现后备。近后备式是在主保护拒动时，通过该电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护；在断路器拒动时，通过断路器失灵保护来完成的后备保护。3辅助保护辅助保护是为完善主保护与后备保护的性能或在主保护和后备保护退出 运行时而增设的简单保护。4异常运行保护异常运行保护为反应被保护电力设备或者线路异常运行状态时的保护。异常运行保护与必要的辅助保护为温度保护(检测变压器油温，防止变压器油劣化而加速)和冷却风机自启动（可用变压器一相电流的70%启动冷却风机，以防变压器油温过高）。2.8断路器控制回路和信号装置选择断路器控制回路：发电厂与变电站中对断路器的跳闸、合闸控制是使用断路器的控制回路和操动机构来实现的。控制回路作为连接一次设备与二次设备的桥梁，通过控制回路，能实现二次设备对一次设备的操控。而且通过控制回路，也实现了低压设备对高压设备的操控。断路器控制操作情况：(1) 主控制室远方操作：由控制屏操作把手把操作命令传递至保护屏操作的插件，再通过保护屏操作插件传递至开关机构箱，驱动跳闸、合闸线圈。 (2)就地操作：用机构箱上的操作按钮实行就地操作。 (3)遥控操作：调度端发遥控命令，通过通信、远动设备把操作信号传递至变电站远动屏，而远动屏再将空接点信号传递到保护屏，完成断路器的操作。 (4)开关自身保护设备、重合闸设备动作，发跳闸、合闸命令到操作插件，完成开关进行跳、合闸操作。(5)母差、低频减载及其他保护设备及自动装置发生动作，引起断路器跳闸。前三项是人为操作，后两项是自动操作，所以断路器的操作据此可分为人工和自动操作。根据操作时其相对断路器距离的远近，可以分为就地操作、遥控操作、远方操作。就地由开关机构箱本身的操作按钮实行的操作为就地操作，部分开关的保护设备设在开关柜上，相关的操作回路也在就地，这样通过操作保护设备上操作回路进行控制也是就地操作，保护设备设在主控室，主控室内进行的操作为远方操作，由调度端进行的操作为遥控操作。2.10继电保护定值适应性分析 2.10.1特殊天气下35KV变电站继电保护定值适应性分析 (1)线路保护弱馈适应性冰灾期间，由于线路故障造成跳闸，有些35kV变电站仅剩下一回出线甚至全部停止，造成不少线路临时变为终端线运行，造成弱馈方式。如果保护不设弱馈控制，如果线路出现纯相间故障，则全线速动保护就不能动作，只能靠后备保护延时来切除动作。考虑到冰灾发生时电网运行方式会变化无序，线路的强弱电转换频繁，仅依靠人工更改定值不易实时跟踪电网运行方式发生的变化，而且线路故障大部分为单相故障，只出现纯相间故障的几率很低，再者电网遭受破坏后，系统稳定要求会相对有所降低，所以没必要对临时出现的终端线路改变弱馈定值。(2)保护装置启动元件定值的适应性通过多年来的整定计算与故障分析经验，让我们在日常整定计算中，要着重提高保护装置的启动元件的灵敏度，通常灵敏度高达4，相电流的突变量、高频负序电流、高频零序电流定值一次值都要小于或等于180A，所以对运行方式具有较强的适应性。在大多数次冰灾中，对多条线路保护装置的启动元件定值校核，没有灵敏度不足的问题，未对保护装置启动定值更改，系统出现的任何故障，保护都能可靠启动并迅速切除故障。(3)零序电流保护定值的适应性目前电网快速发展，其结构也日趋复杂，因为零序电流受系统运行方式影响较大，零序保护I段已较难适应电网运行方式变化。近些年来，通过对零序保护定值的研究分析，在系统小方式下，有近70的保护零序I段的保护范围还不到40；假如再考虑到保护背侧元件检修，零序I段的保护范围会进一步缩短，在较多的情况下，零序保护I段即使在出口处故障也不能可靠启动，全部丧失配置该段保护的意义。为了确保电网的安全稳定运行，使电网运行31方式频繁变化不引起零序电流保护I段的超越，在35KV及35KV以上的系统配置双套主保护的前提下，自2005年开始，在简化35KV线路零序保护整定的计算上又来关键性的突破，即结合新建工程将35KV线路零序电流I段都退出运行，只保留零序、段。使用上述零序电流保护简化方案，零序保护对电网运行方式的变化适应性会大为增强，在冰灾中我们若没有因为运行方式原因改便线路零序保护瞬时段定值，系统也没有因此出现保护的超越问题。但零序电流保护受到的系统运行方式影响较大，零序、段会仍然按照逐级配合的原则进行整定计算，鉴于电网结构复杂， 35KV线路成串成环，35KV电磁环网运行，长短线路交替出现，其运行方式灵活多变，造成零序后备保护段失配严重。在冰灾期间由于线路受损停运，会引起电网运行方式灵活变化，对保护装置启动元件、继电保护线路保护弱馈、零序电流保护继电定值会出现问题，所以，在实际继电保护定值确定时要确实考虑到这些特殊天气情况。 转贴于 中国 2.10.2继电保护误整定分析2007年7月5日23时40分， 采石变繁采2876线路因天气阴雨，空气的湿度过大，造成瓷瓶发生雾闪，线路两侧2876的开关A相均跳闸，重合成功。与此同时，引起刘村变2868线路的保护发生误动，2031开关单跳重合成功， 2032开关发生跳闸。在事故发生后，通过对刘村变2868线路RCS一902A微机高频闭锁保护、微机光纤纵差保护动作报告以及2031、2032开关保护面板所显示信息的研究分析，发现微机光纤纵差保护、高频闭锁保护均起动但来动作出口，而导致2868线路跳闸的唯一保护是工频变化量的阻抗保护。核对定值单，工频变化量阻抗保护一次整定值为312，TV变比为2200，TA变比为240，折算为二次值应为0.33；现场检测发现RCS902A装置内的工频变化量阻抗保护定值依然为3，即没有进行一、二次折算。所以当发生区外正方向故障时，误动跳开刘村变2868线路2031、2032的开关。 2.10.3继电保护定值整定注意事项(1) 增强对弱电源自适应保护的研究在冰灾期间及电网恢复过程中，系统运行方式会变化无常，线路强弱电源变化也会发生无序性，通过人工更改定值较难跟踪电网运行方式的变化，线路纵联保护会发生拒动的可能。为响应国家节能降耗的发展战略，以后将改革现行发电调度方式，实行节能发电调度，而电网与发电机组的运行方式将更趋灵活，同时随着35KV电磁环网解环，将发生部分35KV线路弱、强电源频繁转换等问题，而频繁地更改保护定值就是电网的不安全因素，所以应研究解决35kV线路强、弱电源转换所造成的保护装置自适应问题。(2) 加强继电保护管理为了避免继电保护“三误”事故的发生，要加强继电保护管理。定值管理是其中的一项重要内容，要结合电力系统的发展变化，定期编制或者修订系统的继电保护整定方案。正常情况下各部门都要严格遵循继电保护运行方案执行。现场制定继电保护定值单清册。并设立二次设备台帐。设备变更后及时更新台帐。(3) 健全沟通渠道在新设备投入时，调度部门整定专责要在新装置投运之前下达调试定值单以供现场调试时使用，保护人员现场调试之后把调试结果以及调试定值单中存在的问题，书面反馈整定专责。保护整定人员认为定值符合现场要求，在生技部门认可之后，调度部门可下达正式定值单提供现场使用。(4) 加强检验力度在设备试验、检修、事故等情况下，涉及临时调整、校核有关保护定值时，方式人员要把方式变更情况等提早通知整定专责，整定专责跟据检修申请或方式改变方案，依据一次方式变化情况与要求，进行临时定值的校核计算并反馈方式人员，调度下达命令通告运行人员与修试部门，由保护人员按临时定值对定值实行重整或按新定值另置区。在电网恢复正常运行方式时，调度下令，由保护人员恢复正常方式定值。(5) 加强继电保护定值整定档案管理2.11变电所的防雷保护与接地装置设计2.11.1变电所的防雷保护 变电所是电力系统中对电能的电流和电压进行集中、变换以及分配的场所，它有着从电力系统受电，然后变压，再配电的任务。所以，变电所是供电系统的枢纽，在供电系统中有着重要的地位。正因其重要性，确保变电所的安全可靠运行的工作便非常重要。雷电的防护问题是变电所不安全因素之一，假如变电所发生雷击事故，会造成大面积的供电停止。将给社会生产与人民的正常生活带来极大不便，因此变电所成为电力系统中防雷的重要保护部位。2.11.2变电所公共接地装置设计 在农网建设以及改造中，各地新建及改造了许多35kV变电所，为统一和规范35kV变电所的建设工作，部分省(地方)制定了35kV变电所设计的指导性意见与范本，但其对变电所的接地装置部分设计深入程度还不够，使得部分建设单位在其施工设计中未引起足够地重视，导致在实际施工中仅凭经验来敷设接地装置，为今后电气设备的安全埋下了事故隐患。因为接地装置是保证变电所内人身以及设备安全的重要设施，所以必须重视对接地装置设计工作。 2.11.3一般要求(1)为保证人身安全， 全部的电气设备， 都要装设接地装置 ，而其要将电气设备外壳接地。 设计中首先应利用各类自然接地体。(2)通常应将各种不同用途与不同电压的电气设备用一个总的接地装置。而接地装置的接地电阻，要满足其中接地电阻最小电气设备要求。(3)电气设备中的人工接地体要尽量在电气设备所在地点附近，其对地电压分布均匀，一般应采用环形接地体。(4)设计接地装置时， 要考虑到一年4季中，都可以保证接地电阻的要求值。211.4接地范围变电所中电气设备的下列金属部分均需接地：（1）压器、电机、电器以及照明器具等的底座与外壳； （2）互感器的二次绕组； （3）设备中的传动装置； （4）配电屏、计量屏、保护屏、电源屏与控制屏的框架； （5）配电装置的金属构架以及钢筋混凝土架构以及附近带电