采用gpsl621c-112微机保护装置_的110kv线路二次回路设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

采用gpsl621c-112微机保护装置_的110kv线路二次回路设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

、 3把接地刀闸、 4 组电流互感器、线路电压互感器，如图 所示。 图 一次系统示意图 断路器 断路器的分类 断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将 3kV 以上的称为高压电器。 低压断路器又称自动开关，俗称 “ 空气开关 ” 也是指低压断路器。 高压断路器 (或称高压开关 )是发电厂、变电所主要的电力控制设备 ,具有灭弧特性 ,当系统正常运行时 ,它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和 负载电南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文） 10 流。 当系统发生故障时 ,它和继电保护配合 ,能迅速切断故障电流 ,以防止扩大事故范围。 因此 ,高压断路器工作的好坏 ,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（ SF6 断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等； 低压断路器是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。 它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于 熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。 而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。 断路器的作用。 ，迅速切断故障电流，防止事故扩大，从而保证系统安全运行。 其实断路器就是一种开关，它和普通开关的不同点主要在： ，有真空，少油，多油及六氟化硫等等 ，效果好。 断路器的控制方式和操作机构 断路器的控制方式 一、断路器控制方式 断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。 断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及绝缘支架等构成。 为实现断路器的自动控制，在操动机构中还有与断路器的传动轴联动的辅助触头。 断路器的控制方式有多种，分述如下。 1．按控制地点分 (1)集中控制。 在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。 一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂 用变压器 35kV 以上线路等主要设备都采用集中控制。 (2)就地（分散）控制。 在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、王庭森：采用 GPSL621C112 微机保护装置的 110kV 线路二次回路设计 11 合闸操作（可电动或手动）。 一般对 10kV 线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。 2．按控制电源电压分 断路器的控制方式接控制电源电压分为强电控制和弱电控制两种。 (1)强电控制。 从断路器的控制开关到其操作机构的工作电压均为直流 110V或 220V。 (2)弱电控制。 控制开关的工作电压是弱电（直流 48V），而断路器的操动机构的电压是 220V。 目前在 500kV 变电所二次设备分散布置时，在主控室常采用弱电一对一控制。 3．按控制电源的性质分 断路器的控制方式按控制电源的性质可分为直流操作和交流操作（包括整流操作）两种。 直流操作一般采用蓄电池组供电；交流操作一般是由电流互感器、电压互感器或所用变压器提供电源。 断路器的操作机构 用来完成断路器分合闸操作，并能够使断路器保持在合闸位置。 分为液压操作机构，弹簧操作机构和电磁操作机构。 液压操作机构利用油泵压缩 10航空液压油，利 用油压传递将氮气压缩，储存能量，一旦跳合闸线圈动作，能量释放，完成开关分合闸。 弹簧操作机构是利用已储能的弹簧为动力完成开关分合闸，合闸过程释放合闸弹簧能量，同时使分闸弹簧储能能量，合闸后分闸弹簧开始储能。 自动重合闸：断路器分闸后，由于合闸弹簧储能工作早已完成，若接到合闸命令，操作机构可再次使断路器合闸。 电磁操作机构是靠电磁力合闸的操作机构。 优点：机构简单，工作可靠，制造成本低。 缺点：合闸线圈消耗的功率太大，机构结构笨重，合闸时间较长。 合闸电流约为 100A 左右，合闸保险按 1/31/4 选取。 合闸过程使合闸弹 簧储能。 断路器控制回路的基本要求 断路器的控制回路必须完整、可靠，因此应满足下面一些要求： (1)断路器的合、跳闸回路是按短时通电设计的，操作完成后，应迅速切断合、南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文） 12 跳闸回路，解除命令脉冲，以免烧坏合、跳闸线圈。 为此，在合、跳闸回路中，接入断路器的辅助触点，既可将回路切断，又可为下一步操作做好准备。 (2)断路器既能在远方由控制开关进行手动合闸和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸和跳闸。 (3)控制回路应具有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同显示信号。 (4)无论断路器是 否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。 (5)对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。 (6)对于采用气压、液压和弹簧操作的断路器，应有压力是否正常，弹簧是否拉紧到位的监视回路和闭锁回路。 (7)接线应简单可靠、使用电缆芯数应尽量少。 断路器控制的基本回路 合闸回路 图 合闸回路示意图 （ 1）就地操作合闸 转换开关 S3调整至就地控制档位； X1602S4合闸按 S3K11S11合闸线圈 Y4S2K14S3S4 合闸按钮 X1607 构成合闸通路。 （ 2）远方操作合闸 转 换 开 关 S3 调 整 至 远 方 操 作 控 制 档 位 ； X1610 合 闸 命 令S3K11S11合闸线圈 Y4S2K14S3X1625 构成分闸通路。 分闸回路 王庭森：采用 GPSL621C112 微机保护装置的 110kV 线路二次回路设计 13 图 分闸回路示意图 （ 1）就地操作分闸 转换开关 S3调整至就地操作控制档位； X1602S5分闸按钮 S3S11分闸线圈 Y1K14X1645 构成分闸通路。 （ 2）远方操作分闸 转换开关 S3 调整至远方操作控制档位； X1630 发出分闸命令 S3S11分闸线圈 Y1K14X1645 构成分闸通路。 自检闭锁、报警回路 对 SF6压力、液压压力、合闸弹簧储能状态进行检测，以接点形式输出，有的接点直接串在合闸、分闸回路中构成闭锁条件，有的接点则以空接点形式送至监控系统发出信息或送至保护柜操作箱闭锁重合闸 (如压力降低闭锁重合闸 )。 GL312 型断路器包含的此类回路有： SF6泄露闭锁、合闸压力闭锁、自动重合闸闭锁等。 操作电源回路 操作电 源回路包括储能电机、照明、加热除湿以及插座供电回路，一般电源使用电缆从断路器端子箱引入，操作电源回路设有保护开关 (一般为空气断路器 )。 因故障导致操作电源回路空气断路器跳闸后也可发出报警信号。 采用的操动机构弹簧储能机构电动机为交流电动机，其三相交流电由两边相邻开关端子箱合闸回路通过电缆连接起来，构成环形供电网络， A,B,C 三相电源通过组合开关 1QA,2QA， 3QA 及熔断器 3FU,4FU,5FU 经开关端子排转接后由电缆送至操动机构，再经 DT 常开接点（该接点在弹簧未储能前为闭合）闭锁后送至电动机，切断电动机电源 ，使电动机停止工作。 开关信息量输出回路 除了断路器异常工况需要由空接点输出报警信息，断路器的正常工况 (如断路器合闸、分闸位置，远方 /就地控制 )也需要送至监控系统，另外隔离刀闸闭锁逻辑构成也需要断路器辅南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文） 14 助接点。 刀闸 刀闸的分类 刀闸，是电力设备手动开关的一种，别名闸刀，一般多用于低压电，有单相刀闸和三相刀闸之分。 根据应用的不同有各种规格，一般都标注电压和电流，如220 伏， 16A,意思是适用于 220 伏电压，电流不超过 16 安培。 一般有瓷底座，塑料盖，铜件组成， 上部为进线口，下部为出线口，中间设计有安装保险丝部位。 隔离开关的作用 隔离开关，配制在主接线上时，保证了线路及设备检修形成明显的断口，与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵循倒闸操作顺序。 隔离开关的配置： (1）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口，与电源侧隔离； (2）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地； (3）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关，为了保证电器和母线的检修安全，每段母上宜装设 1~2 组接地刀闸或接地器。 63kV 及以上断路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关，宜装设接地刀闸。 应尽量选用一侧或两侧带接地刀闸的隔离开关； (4）按在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关； (5）当馈电线的用户侧设有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关，但如费用不大，为了防止雷电产生的过电压，也可以装设。 隔离开关的控制电路 隔离开关的控制分就地和远方控制两种控制方式， 110kV 及以上倒闸操作作用的隔离开关一般采用远方和就地操作；检修用的隔离开关，接地刀闸和母线接王庭森：采用 GPSL621C112 微机保护装置的 110kV 线路二次回路设计 15 地器为 就地操作。 目前国产隔离开关一般都配有气动或电动机构， 35kV 以下的隔离开关，其控制按钮装设在操作机构箱上。 构成原则： (1)隔离开关控制回路必须受相应断路器的闭锁，以保证断路器在合闸状态下，不能操作隔离开关，即避免带电操作隔离开关。 (2)隔离开关控制回路须受接地刀闸的闭锁，以保证接地刀闸在合闸状态下，不能操作隔离开关。 （ 3）操作脉冲应是短时的，完成操作后，应能自动解除。 （ 4）隔离开关应有所处状态的位置信号。 接地刀闸 按照“安规”的规定，电气设备检修时，必须进行接地，一般情况是挂“接地线”。 有些地方挂接地线不方便，有些地方经常挂接地线也不方便，且挂接的地线无法和电气设备进行连锁，常会误操作，出现“带地线送电”的恶性事故，于是就将临时挂接的地线改为固定安装的接地刀闸，一般有机械闭锁功能，或和隔离开关“连动”。 接地刀闸一般在投入运行 (送电 )前拉开，在停运 (检修 )时投入。 我们可以看出对于接地刀闸、隔离刀闸本身的各种闭锁功能而言，它们只是避免误操作的一个重要手段，但并不是杜绝误操作的全部手段，所以，在对于隔离刀闸和接地刀闸的闭锁功能有所认识的前提下，必须加强倒闸操作的严格管理，从制度和管理上堵住误 操作的源头，严格按照操作票管理规定进行操作，才能真正做到杜绝误操作。 本次设计采用的是阿尔斯通公司的 CS100 型手动机构，采用电磁锁防误，即在满足手动操作要求时，电磁锁解锁，可以对地刀进行操作。 “五防”及其实现方式 (1) 防止带负荷分、合隔离开关：以免产生电弧，烧坏隔离开关。 (2) 防止带电挂地线：一般情况是检修完毕后忘记解除挂地线，直接把电流导入大地，对人身产生生命危险。 (3) 防止带地线合闸：接地线在检修时合开关，导致电流导入大地，对人身产生生命危险。 (4) 防止误合、 分断路器。 (5) 防止误入带电间隔等电气误操作事故。 常规防误闭锁方式主要有 4 种：机械闭锁，程序锁，电气联锁和电磁锁。 这南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文） 16 些闭锁方式在防误工作中发挥了积极作用，经过多年的使用和运行考验，各种传统闭锁方式的优缺点均已充分显示。 机械闭锁是在开关柜或户外闸刀的操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求。 机械闭锁在操作过程中无需使用钥匙等辅助操作，可以实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。 在发生误操作时，可以实现自动闭锁，阻止误操作的进行。 机械闭锁可以实现正向和反向的闭锁要求，具有闭锁 直观，不易损坏，检修工作量小，操作方便等优点。 然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等的机械动作相关部位之间应用，与电器元件动作间的联系用机械闭锁无法实现。 对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之间及户外闸刀与开关（其他闸刀）之间的闭锁要求也鞭长莫及。 所以在开关柜及户外闸刀上，只能以机械闭锁为主，还需辅以其他闭锁方法，方能达到全部五防要求。 程序锁 (或称机械程序锁 )是用钥匙随操作程序传递或置换而达到先后开锁操作的要求。 其最大优点是钥匙传递不受距离的限制，所以应用范围较广。 程序锁在操作过程中有钥匙的传递和钥匙 数量变化的辅助动作，符合操作。