220KV变电站继电保护设计

沧州职业技术学院毕业设计第一章电气主接线电气主接线是变电站电气设计的重要组成部分，也是电力系统的重要组成部分。电力主接线与整个电力系统和变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，对电气设备的选择、电力分配装置的布置、继电保护和控制方法的开发有很大影响。变电站的主接线取决于电力系统中变电站的状态、负载特性、插座电路数等条件和具体情况。一般来说，变电站主接线的高压侧应尽量使用短路数较少的接线，节省投资，变电站低压侧应使用单臂段接线，易于扩展。分析了本变电站，综合考虑了电线杆布线的可靠性、灵活性和经济性等基本要求。以满足技术、经济政策为前提，努力先进该技术，寻求可靠供电、经济合理的安排方案。该主布线还应具有足够的灵活性，以适应各种操作方式的变化，在维护、事故等特殊情况下易于操作，灵活的调度、安全维护、扩展等。请参阅变电站主接线图图1-1变电站主接线图第二章电气设备简介2.1主变压器主变压器参数，例如表格：表2-1主变压器参数型号配线组额定电压容量分接开关模型SFSZ10-4000/110Yn-yno-d11110/38.5/10.5KV40MVAUCGKN380/300/CS2.2高压断路器高压断路器的选择如下表所示。表2-2高压断路器选择电压等级110KV35KV10KV断路器型号3AP1FGZN91-40.5ZN12-12额定电流4000A1600A2500A阻塞电流40KA25KA40KA2.3变压器选择1、电流互感器主要参数的选择：变压器是从电力系统的仪表、继电保护等一次性设备中获取电力初级电路信息的传感器。变压器将高压、大电流按比例更改为低压(100，100/V)和小电流(5，1A)。整流器的第二个方面绝对不能开放。电压互感器的二次侧绝对不能短路。电流互感器一次电流选择应遵循以下原则：二次电流符合负荷要求，应从标准值中选择。一次电流正常运行时，二次输出电流应符合保护装置和测量、计量仪表精度要求。1 110KV线路独立电流互感器的选择：LB6110瓦，额定电流比2*600/5，2 * 300/5；正确的第二次10P20，0.2；#1主变压器三面电流互感器：110KV侧：LRB-110额定电流比率600/5；正确的二次10p 20，0.5；35KV侧：LDJ1-40.5/300额定电流比率1200/5；精确的二次5P10；LZZBJ9-35额定电流比率800/5；正确的二次10p 20，0.5；10KV侧：lzbj 9-10额定电流比率2500/5；正确的二次5p 20，0.5；10KV线路和电容器电流互感器：LZZBJ9-10，额定电流比率600/5；精确的子10P20，0 . 5 . 5精确的子10P20，0 . 5 . 52、电压互感器参数的选择电压互感器应根据下表列出的技术条件选择下表。表2-3电压互感器选择技术条件项目参数技术条件正常运行条件主要电路电压、次要电压、次要负载、准确度等级承担过电压容量绝缘水平，泄漏率距离环境条件环境温度、相对湿度、海拔、最大风速、污染电压互感器选择结果，如表：表2-4电压互感器选择结果类型号额定电压(KV)一次绕组二次绕组剩余电压绕组TYD110/-0.02H110/0.1/0.1/0.1JDZX9-35W235/0.1/0.1/:0.1/3JDZX16-10G10/0.1/0.1/:0.1/3第三章短路电流计算3.1短路电流计算的目的在变电站的电气设计中，短路电流表被认为是重要的部分之一，计算目的主要包括以下几个方面：(1)选择电气主接线时，需要进行必要的短路电流计算，例如比较各种接线方式或确定特定接线是否需要采取限制短路电流的措施。(2)选择电气设备时，需要全面的短路电流计算，同时确保设备在正常运行和故障情况下安全可靠地运行。例如：计算特定时间点的短路电流有效值以确定交换机设备的截止电流。计算短路后长时间短路电流的有效值，验证装置的热稳定性。计算短路电流的冲击值，验证设备的动态稳定性。(3)在继电保护方法的选择和设定计算中，需要多种短路电流的短路电流由设定和验证决定。3.2选取段落点图3-1等效电路图表3-1选择段落点选取段落点脖子执行方法注释D1选择DL1或DL3输入1或输入2单独供电最大操作模式D2选择DL2或DL3输入1或输入2单独供电最大操作模式D3选择GL3双车道同步电源，桥接断路器组合，在一个周围运行最大操作模式D4选择DL4双车道同步电源，桥接断路器组合，在一个周围运行最大操作模式D4验证保护单线单一变更执行最小执行方法D5选择DL5双车道同步电源，桥接断路器组合，在一个周围运行最大操作模式D5验证保护单线单一变更执行最小执行方法D6选择DL6双车道同步电源，桥接断路器组合，两个周边并排运行最大操作模式D7选择DL7双车道同步电源，桥接断路器组合，两个周边并排运行最大操作模式D8验证保护双线双变量并联运行最大操作模式D9验证保护双线双变量并联运行最大操作模式D8验证保护单线单一变更执行最小执行方法D9验证保护单线单一变更执行最小执行方法3.3绘制系统等效电抗图和参数计算电源基准SB=100MVA，电压基准UB=UAV。除标识单位外，以下参数是值或值，不再进行说明：图3-2系统等效电抗图3.3.1 D1，D2短路电流计算图3-3 D1、D2点短路电流图3.3.2 D3点短路电流计算图3-4 D3点短路电流图3.3.3 D4点短路电流计算最大操作模式三相短路图3-5 D4点短路电流图(最大操作模式三相短路)最小操作模式两相短路图3-6 D4点短路电流图(最小操作模式两相短路)3.3.4 D5点短路电流计算最大操作模式三相短路图3-7 D5点短路电流图(最大操作模式三相短路)最小操作模式两相短路图3-8 D5点短路电流图(最小操作模式两相短路)3.3.5 D6点短路电流计算图3-9 D6点短路电流图3.3.6 D7点短路电流计算图3-10 D7点短路电流图3.3.7 D8点短路电流计算最多三相段落图3-11 D8点短路电流图(最快操作模式三相短路)10插座设置为10KM，电抗或值为：最小操作模式两相短路图3-12 D8点短路电流图(最小操作模式两相短路)将短路从线的第一端移动20%，以重新计算短路电流。3.3.8 D9点短路电流计算最大操作模式三相短路图3-13 D9点短路电流图(最大操作模式三相短路)35插座设置为12KM，电抗标准或值为：最小操作模式两相短路图3-14 D9点短路电流图(最小操作模式两相短路)将短路从线的第一端移动20%，以重新计算短路电流。计算结果列表如下：表3-2各点的短路电流计算结果表段落点执行方法I(卡)Ich=(Kch=1.8)KAD1最大运输3.5358.999D2最大运输4.32811.02D3最大运输7.86320.02D4最大运输10.9127.77D4最小运输7.912D5最大运输4.75812.11D5最小运输3.172D6最大运输19.3649.28D7最大运输7.96120.27D8最大运输1.406D8最小运输1.126D8前置段落点3.586D9最大运输2.858D9最小运输1.739D9前置段落点2.724第四章继电保护基础知识4.1继电保护的作用继电保护装置是电源系统的电气组件反映故障或异常运行状态，并作为断路器跳闸或信号运行的自动装置。4.2继电保护的基本原理电源系统故障总是伴随着物理现象，例如电流的增加、电压的减少以及电流和电压之间的相位角度变化。因此，利用这种物理量的变化，可以用多种原理配置继电保护。例如：使用短路时，电流增加的特性可以配置过流保护，过流保护会随着电流的增加而响应。可以利用电压的特点配置低压保护，低压保护对电压的减少作出反应，可以利用电压和电流比率的变化配置低阻抗保护(距离保护)，从而响应于测量阻抗减少(或从短路点到保护安装位置的距离)。通过电压和电流之间的相位关系变化，可以配置方向保护。在受保护设备的每一端，可以通过比较电流大小和相位的差异来配置差动保护等。此外，根据电气设备的特性，还可以对非电力变化做出反应的保护。例如，反应变压器油箱内部故障的气体保护。4.3继电保护分类1、按受保护对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等；2、根据保护原则分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等；3、相位短路保护、接地故障保护、匝短路保护、断开保护、未授权保护、损失保护和过流保护等保护反应类型分类。4、由继电保护装置进行的技术分类，如机电保护(例如电磁保护和感应保护)、整流保护、基于晶体管的保护、基于集成电路的保护和基于微机的保护；5、根据保护的作用分类：主保护、备份保护、辅助保护等；满足系统稳定性和设备安全要求的主保护功能可以以最快的速度选择性地删除受保护设备和线路故障的保护功能。初步保护主保护或断路器拒绝时用于消除故障的保护。它分为两种备份保护，即距离备份保护近的备份保护。远程备份保护：当主保护装置或断路器停止工作时，通过外围电源或线路保护进行备份保护；近距离备份保护：如果主保护被拒绝，本电力设备或线路的其他保护集将实现初步保护。断路器停止后，断路器故障保护将提供备份保护。辅助保护：补充主保护和备份保护的性能，或在主保护和备份保护关闭时添加的简单保护。4.4继电保护的基本要求对于跳闸继电保护，通常在技术上需要满足四个基本要求：可选、速度、灵敏度和可靠性。1.可选可选，这意味着在电源系统故障时，保护设备仅删除故障组件，故障组件保持运行，从而最大限度地减少停电范围。2.速度迅速消除障碍。快速故障排除的优点：1、提高系统稳定性；2、在低电压下减少用户的操作时间。3、减少故障组件的损坏程度，避免故障进一步扩大。3.敏感度在规定的保护范围内，表示对故障情况的响应能力。满足灵敏度要求的保护装置在区域内必须发生故障的情况下，无论短路点的位置和短路类型如何，都能够敏感准确地反应。4.可靠性表示发生了属于该动作的失败。此操作是可靠的。也就是说，不会发生拒绝(拒绝)。不该动的时候，他可以相信。也就是说，不会发生错误的动作。这四个基本要求是继电保护性能分析的基础，也是整个过程的基本线索。他们之间有相反的一面，在一定条件下也有统一的一面。第五章继电保护整定计算5.1主变压器保护设置计算气体保护轻气：气体体积设置为250cm3重气体：油流动速度设定为1m/s，如果超过该速度，则为重瓦特行为。选择：QJ1-80类型终极保护在这里，使用具有差动速度切断和低压加速功能的两阶段比率制动差动保护检测了二次谐波识别励磁涌流切断保护。(1)电流相位和数值补偿：在传统差动保护中，使用了用于主变压器侧电流的相位和数值校正的自藕变换器的调整和引入等方法，在计算机保护中，使用计算机对输入数据的适当计算处理来实现这一点更加方便。周围的y型CT不需要用三角形连接。额定电流计算：高压侧中压侧低压侧(2)计算最小运动电流(无制动):应：(3)选择制作系数：选择保护制动是中压侧和低压侧电流中较大的一种。该选择是在该变电站内，110KV单侧供电，外部短路电流通过中压或低压侧流动，因此制动电流较大，可以进行可靠的制动；在内部短路中，短路电流不会通过中间电压或低压侧，制动电流较小，(负载电流水平)运动灵敏度高。变压器外部短路时，受保护的运行电流必须大于此时的不平衡电流。制动系数为：(4)制动特性：图5-1制动特性图(5)设置二次谐波制动比：变压器发生涌流时，电流会达到额定的6-8倍，只通过高压侧CT，引起保护故障。我们利用大特性计