110kV变电站继电保护设计论文Word文件下载.doc
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1.25%/38.5±
2×
2.5%/10.5
容量比：
100/100/50
参数：
Uk1-2%=10.5Uk1-3%=17.5Uk2-3%=6.5
接线方式：
YN，yd，d11
1.1.2主接线
（1）110KV接线
出线4回，进线2回（来自两个电源），采用双母带旁母接线。
（2）35KV接线
出线9回，3回备用，采用单母线分段接线
（3）10KV接线
出线9回，1回备用，采用单母线分段接线
（4）系统参数（电源）
110KV侧Sn=5210MVA等值电抗Xd=0.0192
35KV侧Sn=5210MVA等值电抗Xd=0.288
（取SB=100MVAUB=UAV）
变电站内部系统是由双变压器相互调节作用而运行的，每个电压器都对应一个保护模块，这次的保护模块选择是SE-351型保护模块。
2个电压器呈并联关系，当一个电压出现异常，另一个电压在系统作用下，自动运行，保证变电站的正常运转。
变电站内部还设有线路保护措施，还有接地保护，分段开关保护，以及对电压互感器，电流互感器的保护，每个保护都有一个电子模块显示数字，来确保变电站的正常运行。
也方便技术人员随时区检验变电站的运行情况[3]。
1.2系统示意图
图1-1变电站系统示意图
Pursue1-1transformersubstationssystemsketchmap
1.2.1110KV侧出线参数（见表1-1）
1.2.235KV侧出线参数（见表1-2）
1.2.310KV侧出线参数（见表1-3）
表1-310KV侧出线参数
Table1-310KVobliquetonesoutgoinglineisparametric
线型
Pmax
回路数
COSΦ
L
供电方式
1
LGJ-120
4MW
0.8
8KM
架空
2
3MW
0.85
3KM
3
2MW
5KM
4
6KM
5
9KM
6
7KM
7
8
9
备用
2变电站保护设计方案
2.1110KV变电站主接线简图
图2-1变压器系统接线图
Pursue2-1transformersystemconnectiondiagrams
2.2变电站的主接线介绍
变电站在设计和修建时应首先考虑它的可靠性、灵活性、经济性，主要有以下几点:
1、可靠性:
a、断路器检修时,不宜影响对系统的供电
b、断路器或母线故障及母线检修尽量减少停用的回路,并要求保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷供电
c、尽量避免变电所全部停用的可能
2、灵活性:
a、调度时应可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路满足系统在各种运行方式下的要求
b、检修时可方便的停用断路器、母线及继电保护进行安全检修不影响电网运行和对用户供电
c、扩建时不影响连续供电,对一次、二次部分改建工作少
3、经济性:
a、应力求简单,以节省一次设备能使二次回路不过于复杂,节省投资。
b、占地面积少
c、电能损失少
表1-1110KV侧出线参数
Table1-1110KVobliquetonesoutgoinglineisparametric
Pmin
LGJ-400
LGJ-300
LGJ-150
200MW
210MW
220MW
100MW
150MW
160MW
170MW
70MW
0.86
60KM
50KM
75KM
30KM
表1-235KV侧出线参数
Table1-235KVobliquetonesoutgoinglineisparametric
7、8、9
14MW
12MW
26.8MW
18.6MW
16.7MW
27MW
10KM
12KM
2.3110KV、35KV及10KV主接线介绍.
2.3.1110KV侧采用双母带旁母的接线优点
a、提高供电可靠性,便于断路器检修时供电
b、检修任意母线，不会停止对用户的供电
c、运行调度灵活，通过到闸操作可形成不同的运行方式，倒匝操作要遵守“先合后断”顺序
d、便于扩建，双回线不会有交叉跨越
2.3.2110KV侧采用双母带旁母的接线缺点
a、所用设备较多，隔离开关过多，配电装置复杂，经济性较差，隔离开关易发生误操作
b、接线复杂，对实现远动化和自动化不便
2.3.335KV及10KV接线
35KV及10KV侧采用了单母分段带母联的设计，既考虑了供电可靠性又考虑了经济性
2.4继电保护分析及配置原则
2.4.1变压器主保护回路
当变压器绕组和引出线发生相间短路以及变压器匝间短路时，其保护应瞬时动作，这种故障由差动保护来反映，因此差动保护为变压器的主保护。
在110KV侧因断路器检修切换至旁路断路器时，差动保护经屏正面的电流实验端子切换至主变压器套管电流互感器，切换期间保护范围缩小，但由于变压器故障发生几率小，断路器不常这样做是允许的。
当变压器油箱内部短路时，短路点电弧使变压器油分解形成瓦斯气体，重瓦斯保护作用于断路器跳闸，为变压器主保护，轻瓦斯作用于信号，在保护线路中通常设有切换片QP，也可将重瓦斯保护投入信号。
2.4.2三绕组变压器的后备保护
高、中压侧均有电源的三绕组变压器可以按高压侧为主电源侧设计，除主电源侧外，其它各侧只要求作相邻元件的后备保护，可采用两侧装后备保护和三侧装后备保护两种方案来进行设计。
三侧后备保护方案：
将后备保护装于主电源侧（高压侧）和中压侧。
110kv三绕组变压器，高压侧装设复合电压启动的方向过流保护。
方向指向35kv侧（假定35kv侧后备保护时限）第一段时限跳开35kv侧母线分段（或母联）断路器，第二段时限跳开变压器35kv侧断路器，不带方向的保护以最长的时限断开变压器各侧[4]。
2.4.3零序过电流保护
降压变电所一般装设两台主变压器，其中一台中性点直接接地，一台不接地，为了防止在单相接地故障时使中性点不接地的变压器遭受过电压的危害，保护装置以第一段时限断开中性点不接地的变压器，以第二段时限断开本变压器。
由于本设计中变压器只有110KV侧接地，故不考虑方向。
为了提高保护装置的可靠性，在零序过电流前加装零序电压闭锁元件，闭锁元件的电压，由本侧电压互感器的开口三角形取得，动作电压值按躲过正常情况下的不平衡电压整定。
500KV以上的变压器应考虑过负荷对变压器造成的影响，因此应加装过负荷保护的过电流继电器，当变压器过负荷时启动发信时来提醒运行人员。
2.5线路各种保护的原理及应用
2.5.1相间距离保护
（1）距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间的阻抗大小的一种保护，以阻抗继电器为主要元件，动作时间具有阶梯特性的相间保护装置。
（2）可应用于任何复杂运行方式多变的系统中有选择性，较快的切除相间故障，如用一般的电流、电压保护不能满足要求时则应考虑采用距离保护装置。
保护特点：
装置运行灵活，动作可靠性稳定，各种电网均能适用，但接线复杂维护不方便。
2.5.2接地距离保护
（1）它是以测量保护安装处至接地短路点之间的阻抗来反映线路长度距离的。
中性点直接接地系统中发生接地短路，将产生很大的零序电流分量，利用零序分量构成的保护。
（2）零序电流保护由于受电力系统运行方式变化的影响较大，灵敏度低，特别是在短距离的线路以及复杂的环网中，保护范围很小甚至没有，当零序电流保护不能满足电力系统的要求时，则应加装接地距离保护。
保护特点：
不经济，设备复杂。
2.5.3三段式电流保护
电网正常运行时，输电线路上通过负荷电流，发生相间断路时通过短路电流，短路电流往往比负荷电流大，过电流保护就是利用短路时的电流比正常运行时大的特征来鉴别电网中发生短路故障，一般由瞬时、定时限及过电流来构成其三段式保护。
为防止其误动，可使用电压闭锁的复合过电流保护[5]。
应用：
110KV及以下电压等级的单电源出线
保护简单，维修方便，经济性好。
但由于受运行方式影响较大，且保护时限较长，因此，条件不宜满足。
2.5.4零序电流保护
中性点直接接地系统中发生接地短路，将产生很大的零序电流，利用零序电流分量构成保护，在正常运行和振荡时无零序分量，且不反映三相和两相短路，因此，对接地故障有较好的灵敏度，零序电流常为多段式，根据运行需要增减段数。
应用：
普遍应用于中性点直接接地的系统中。
特点：
灵敏度高，接线简单。
受电力系统运行方式变化的影响较大，特别是在短距离线路及其环网中，速动段保护范围太小，致使各段保护性能严重恶化，动作时间长，灵敏度低[6]。
2.6短路计算
2.6.1主变的短路计算（见表1-4）
主变压器在进行配置整定前应进行短路计算，并将变压器参数的有名值转化为标幺值，有利于进一步分析比较。
三相短路：
I=I×
=
两相短路：
I
110KV、35KV、10KV侧分别于母线处发生短路
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