110kv降压变电所电气一、二次设计课程设计-电气自动化(编辑修改稿)

110kv降压变电所电气一、二次设计课程设计-电气自动化(编辑修改稿)内容摘要：

I jd 2  dchch IKi   2  chdch KII 第 2章 继电保护的配置 2． 1 继电保护的基本知识 在变电所的设计和运行中，当电力系统发生故障和不正常运行的可能性，如设备的相间短路、对地短路及过负荷等故障。 为了保证用户的可靠供电，防止电气设备的损坏及事故扩大，应尽快地将故障切除。 这个任务靠运行人员进行手动操作控制是无法实现的，必须由继电保护装置自动地、迅速地、有选择性地将故障设备切除，而当不正常运行情况时，要自动地发出信号以便及时处理，这就是继电保护的任务。 线路的继电保护配置 110kV 侧继电保护配置 ： 装设相间短路后备保护（相间距离保护）和辅助保护（电流速断保护） :对 110kV ,装设全线速动保护。 ，较少受运行方式的影响，在 110— 220kV电网中得到广泛的应用。 故在本设计中，采用三段式阶梯时限特性的距离保护。 距离保护的第一段保护范围为本线路长度的 80％ 85％， TⅠ约为 ，第二段的保护范围为本线路全长并延伸至下一线路的一部分， TⅡ约为 — ，距离第一段和第二段构成线路的主保护。 距 离保护的第三段作为相邻线路保护和断路器拒动的远后备保护，和本线路第一段和第二断保护的近后备。 110kV以上电压等级的电网通常均为中性点直接接地电网，在中性点直接接地电网中，当线路发生单相接地故障时，形成单相接地短路，将出线很大的短路电流，所以要装设接地保护。 35kV、 10kV侧继电保护配置 从《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中查得，在 35kV、 10kV侧无时限和带时限电流速断保护配合，可作为本线路的主保护，但它不能起远后备保护的作用，为了能对线路起到近后备和对相邻线路起到 运后备作用，还必须装设第三套电流保护，即定时限过电流保护。 变压器保护配置及整定计算 变压器保护配置 电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和 系统的正常运行带来严重的影响。 因此，我们必须研究变压器有哪些故障和不正常运行状态，以便采取相应的保护措施。 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。 油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路以及中性点直接接地侧的接地短路。 这些故障的发生会危害电力系统的安全连续供电。 油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以 及铁心的烧损等。 油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。 变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等，这些运行状态会使绕组和铁芯过热。 此外，对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压器的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会发生变压器的过励磁，引起铁芯和其它金属构件的过热。 主保护： 电流差动保护、瓦斯保护 后备保护：过电流保护 /低压闭锁过电流保护 /复合电压闭锁过流保护 /阻抗保护 /零序过电流保护 /零序过电压保护 /过负荷保护 /过激磁保护。 两种配置模式： （ 1）主保护、后备保护分开设置 （ 2）成套保护装置，重要变压器双重化配置 纵联差动保护 以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图 5 所示。 图 5 变压器纵差动保护的原理接线 İ2′′ İ2′ İ1′′ nB nl 1 nl 2 İ1′ İ2′ İ2′′ I I 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。 例如在图 5 中，应使 39。 2I = 39。 39。 2I = 139。 1lnI= 2139。 lnI 或 12llnn139。 139。 II =Bn 式中 1ln — 高压侧电流互感器的变比； 2ln — 低压侧电流互感器的变比； Bn — 变 压 器 的 变 比 （ 即 高 、 低 压 侧 额 定 电 压之比）。 由 此 可 知 ， 要 实 现 变 压 器 的 纵 差 动 保 护 ， 就必须适当地选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比Bn ，这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。 这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。 本次设计所采用的变压器型号为： SZ25000/110。 对于这种大型变压器而言，它都必需装设单独的变 压器差动保护，这是因为变压器差动保护通常采用两侧电流差动，其中高电压侧电流引自高压侧电流互感器，低压侧电流引自变压器低压侧电流互感器，这样使差动保护的保护范围为二组电流互感器所限定的区域，从而可以更好地反映这些区域内相间短路，高压侧接地短路以及主变压器绕组匝间短路故障。 所以我们用纵联差动保护作为变压器的主保护，其接线原理图如图 5所示。 正常情况下 , 239。 I = 239。 39。 I 即： 1 1 1 2211 139。 39。 39。 39。 39。 39。 nI I I n Tn nnI   （变压器变比 ） 所以这时 Ir=0，实际上，由于电流继电器接线方式，变压器励磁。