【某变电站概况及继保装置选型分析案例3600字】

某变电站概况及继保装置选型分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u17995某变电站概况及继保装置选型分析案例 1174251.1电气化铁路牵引供电系统概况 132121.2闫庄则变电所介绍 275911.3变电所主接线图 2232601.4主变参数及馈线参数 42861.5继电保护原理及要求 598291.5.1继电保护的原理 564861.5.2继电保护的要求 6223691.6牵引变电所保护分类 6233191.6.1牵引变压器保护 6202581.6.2馈线保护 729241.7牵引变电站保护选择 81.1电气化铁路牵引供电系统概况图2-1是电气化铁路的牵引供电示意图。发电厂或地方变电所将110kV的三相交流电通过输电线输送到牵引变电站中，牵引变电站中的牵引变压器将110kV的三相交流电转换为27.5kV的单相电并通过馈线传给牵引网。电力机车通过供电臂传输单相交流电。图2-1电气化铁路的牵引供电示意图牵引变电所：主要作用将110kV的三相交流电转为27.5kV的单相交流电。其主要设备是牵引变压器。牵引变电所可以分为单相工频、单相低频以及工频三相交流牵引变电所。分区亭：主要功能是操作设置两个牵引变电所之间的连接两供电分区的开关设备，可以使牵引供电系统灵活供电，提高运行的可靠性[8]。开闭所：主要承担分组供电任务，将馈线上的电流按需求分配给接触网供电。接触网：是悬挂在电气化铁路的上方，并与钢轨保持一定距离的单导线输电网[9]。馈线：馈线是牵引变电所中用来传输电能的线路，主要将牵引变压器变换的电能传送给接触网。轨道：在电气化铁路中，轨道除了为机车的轨道外，还与接触网组成通道，完成导通回流任务[10]。本论文主要研究闫庄则牵引变电所的继电保护，主要研究主变压器以及馈线。变电站110KV母线因为所属于上一级保护，本文不做保护研究以及继电保护设计。馈线所连接的接触网、分区亭和开闭所等不属于本变电站研究对象，所以本文不做其保护设计。1.2闫庄则变电所介绍闫庄则牵引变电站是闫庄则货运站的变电站，位于陕西省榆林市，是包头至西安铁路上的一个车站。这条线路主要进行煤炭运输，是我国煤炭运输的主要线路。于2007年11月下旬，包西铁路开始了三年的建设周期。于2010年年底，完成全线路通车，在西安前往延安的线路上其速度可达到200千米/小时，延安到包头的线路速度可达160千米/小时。闫庄则火车站，线路全长33KM,它不属于客运运输车站，属于货运运输，主要货物为煤炭。其属于中国铁路局旗下西安铁路局的延安车务段，其专属作用是铁路货运作业。1.3变电所主接线图闫庄则变电站所位于闫庄则火车站南1000米，2010年7月建造完成，2010年12月正式投运。主接线形式为双母带旁母的形式，进线为110kV。牵引主变压器是两个单相VV连接形式组成的三相变两相变压器，其容量大小为40MVA。变电站内由两台V/V变压器，其最大运行方式为两台变压器并联运行，但本变电站基本采用一运一备。闫庄则牵引变电站高电压侧为110kV,低压侧为27.5kV，其二次侧有四条馈线，两两并列运行，分别为通向牛家梁方向和鱼河方向。图2-2为闫庄则牵引变电站的主接线图。图2-2闫庄则牵引变电站主接线图表格2-1为各元件的型号及在主接线图中所代表的符号含义表2-1各元器件型号及简称设备名称型号母线中简称牵引变压器S-QY-40000/1101B牵引变压器S-QY-40000/1102B高压六氟化硫断路器LW25-126W102、101户内真空断路器ZN12－27.5B201A、201B、202A、202B211、212、213、214电压互感器TYD1001YH、2YH电压互感器JDZ-27.53YH4YH5YH6YH三极隔离开关

GW4-110W1001三极隔离开关

GW4-110DW1003、1004双极隔离开关GN2-27.52001、2002单极隔离开关GN2-27.52003、2004、2007、20082005、2006、2009、20101.4主变参数及馈线参数表格2-2、2-3分别为变压器参数和馈线参数。表2-2变压器参数名称符号型号额定容量额定电压短路阻抗额定频率牵引变压器1BS-QY-40000/11040MVA110kV/27.5kV10.5%50HZ牵引变压器2BS-QY-40000/11040MVA110kV/27.5kV10.5%50HZ名称符号型号长度馈线单位阻抗变压器高压侧线路XLBLGJ-40036.41kM0.4牵引左馈线XL左LGJ-24030.47kM0.35牵引右馈线XL右LGJ-24020.36kM0.35表2-3馈线参数1.5继电保护原理及要求1.5.1继电保护的原理继电保护的基本原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当这些信息量达到一定值时，继电保护装置启动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号，从而切除系统中的故障部分[1]。这些物理量中包括电压、电流、电流相位、电压相位、零序分量和负序分量等。继电保护装置的作用原理图如图2-3所示，以电流保护为例，电流实际值经过电流互感器检测，得到的检测值输入到继电器的测量部分并与整定值比较，当输入信号的测量值大于整定值时，电流继电器就动作发出信号并让所对应的断路器跳闸[5]。图2-3继电保护装置原理图1.5.2继电保护的要求选择性：继电保护的选择性指的是在电力系统设备或线路发生故障时，通过继电保护设备的检测，只把其故障的部分从电力系统中切除，没有发生故障的部分正常运行。选择性主要是为了降低停电范围，使电力系统发生故障时，不影响全系统供电。速动性：继电保护的速动性指的是电力系统正常运行时设备或者线路发生故障时，继电保护设备快速动作于故障所对应的断路器使其跳闸保护系统及设备。根据电力系统故障时的实际情况而言，速动性不能影响选择性，所以继电保护设备先选取需要跳闸的断路器之后再快速动作。可靠性：当电力系统正常运行时，继电保护设备不会因为自身的原因产生误动作使断路器跳闸；当电力系统发生故障时。继电保护设备不会因为自身原因而不动作。灵敏性：继电保护的灵敏性指继电保护设备可以灵敏反应并动作，不能因为设备反应不灵敏而发生不动作现象。不论短路点在系统中什么位置，都必须迅速反应。1.6牵引变电所保护分类继电保护主要分为主保护、后备保护以及辅助保护，各保护之间相互配合共同构成电力系统的继电保护。继电保护的类型主要由电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向性保护等，牵引变电站中主要保护的是牵引变压器以及馈线，其主保护以及后备保护的选择因为牵引供电系统的特殊性而选择。1.6.1牵引变压器保护（一）牵引变压器的主保护：瓦斯保护：瓦斯保护属于非电量保护，主要作用于反映变压器内部的故障，根据变压器故障时产生的气体的量来判断[1]。差动保护：差动保护是根据流入设备的电流与流出设备的电流来判断，当电力系统正常运行时，流入设备电流与流出电流值相等，此时差动电流为零，断路器不会动作。当系统发生故障时，差动电流值大于零，当其值大于系统整定值时，断路器动作。（二）牵引变压器的后备保护：过电流保护：过电流保护主要作用在变压器外部相间短路所引起的变压器过电流，也可以同时作为变压器内部相间短路的后备保护。低电压启动的过电流保护：在电力系统中，当过电流保护不能满足后备保护的灵敏系数要求时，一般采用低电压启动的过电流保护。复合电压启动的过电流保护：是在低压启动过电流保护的基础上，将低压启动元件换位复合启动元件，将电力系统的灵敏性进一步提高的保护。（三）辅助保护：过负荷保护：过负荷保护主要作用在监视变压器的过负荷运行。电力系统正常运行时，变压器不过负荷，电流值小于整定值，过负荷保护不动作。当其值等于或大于整定值时，电流继电器动作，使其对应的断路器合闸保护设备。过热保护：过热保护主要作用是监视变压器上层油温，使其不超过定值。1.6.2馈线保护距离保护：距离保护是反应保护安装处至故障点的距离，并且根据距离的远近从而确定动作时限的一种保护装置[16]。采用距离保护的线路两边的保护应该有良好的配合，不仅要在动作时限上配合，而且在保护范围上也要配合。这一段的距离保护可以同时当上一段的后备保护。过电流保护：电力机车在运行时，负荷电流时刻都在变化，在任何时刻下电流值的运行时间都非常短。当系统发生故障产生故障电流时，就一直会持续到故障切除之后才结束。根据电流所持续的时间不同来鉴别故障这一原理采用有阶梯特性的三段过电流保护[1]。电流速断保护：当牵引供电系统发生严重故障时，为了消除阻抗保护的动作死区所设置该保护。设置时，对负荷很大的线路可以选择二次谐波闭锁或低压闭锁。电流增量保护：当所保护的线路接地电阻很大时，存在过度电阻或非金属性短路时，距离保护就会无法动作，大大的降低了牵引供电系统的可靠性，此时就需要设置电流增量保护。1.7牵引变电站保护选择根据闫庄则牵引变电站情况，选择牵引变压器的主保护为差动保护作用于牵引变压器两端的断路器。因为牵引变压器在3倍额定负荷时能运行2分钟，2倍负荷时能运行60分钟，当过电流保护的整定值是按照大于最大负荷电流设置的，保护的灵敏度就不够作于牵引网的远后备保护；如果过电流保护的整定值是按照小于最大负荷电流设置的，在重负荷情况下，保护可能误动作，所以不选择过电流保护作为主变的后备保护。通过研究发现，动车组都有最低工作电压要求，当电压较低时停止取流，所以我们可以把母线电压较低时流过变压器的电流当作故障电流，将低电压保护和过流保护结合在一起构成低电压启动过流保护。因为牵引变压器过负荷时会升温，导