某110kV系统继电保护及自动装置设计.doc

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某110kV系统继电保护及自动装置设计

毕业设计说明书

某110kV系统继电保护及自动装置设计

学生姓名：

班级学号：

院、系、部：

专业：

指导教师：

合作指导教师：

2007年11月南京

59

摘要

作者完成了110kV待建变电站的部分设计工作，首先提出了该变电站的主接线方案并进行了短路电流计算，在此基础上对110kV线路电流互感器、主变各侧电流互感器、主变保护、110kV线路保护、10kV保护以及相关的自动装置进行配置，采用了先进的DSA2322、DSA2326、DSA2302D、DSA2361、DSA2364、RCS94等微机保护和自动装置，对各个装置进行详细的整定计算。

整定计算鲜明的突出了各个保护的特点，以求在配置和整定值上满足主变和110kV线路对保护选择性、灵敏度和可靠性要求。

同时还对主变保护和110kV线路进行了二次原理图的设计。

。

关键词变压器保护，线路保护，自动装置，整定计算，设计

Abstract

Theauthorcompletesthe110kVstoneedpartofdesignworksofsetupthetransformersubstations,puttingforwardthelordofthattransformersubstationtoconnectthelineprojectandcarriedontheshort-circuitelectriccurrentcalculationfirst,onthisfoundationtothe110kVcircuitelectriccurrentwitheachotherthefeelingmachine,lordbecomeseachsideelectriccurrentwitheachotherthefeelingmachine,lordchangestheprotection,the110kVcircuitprotection,the10kVprotectandtherelatedautoequiptocarryoninstall,thetinymachineofDSA2322,DSA2326,DSA2302D,DSA2361,DSA2364,RCS94etc.thatadopttheforerunnerprotectionandequipautomatically,carryontotheeachdevicewholedetailedsettlethecalculation.Wholecomputecertainlyfreshandclearandoutstandingthecharacteristicsthateachoneprotect,inordertosatisfythelordtochangeininstallandwholelysettlingthevalueandthe110kVcircuittoprotectselectivity,intelligentdegreeanddependablesexrequests.

Returnatthesametimechangedtheprotectionandthe110kVcircuitstocarryontothelordtwotimesprinciplediagramofdesign.

KeyWordstransformerprotection,circuitprotection,equipautomatically,wholesettlethecalculation,design

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

0设计任务书 1

0.1 毕业设计的原始数据：

1

0.2 毕业设计的内容和要求（包括技术要求、图表要求以及工作要求等）：

2

0.3 毕业设计应完成的技术文件：

3

1绪论 4

1.1 对待设计变电所在电力系统中的地位、作用及电力用户分析 4

1.2 设计目的及主要任务 4

2变电所设计 5

2.1 变压器型号、容量的选择 5

2.2 主电气主接线的选择 8

3变电所短路电流计算 13

3.1 概述系统运行方式 13

3.2 短路计算的目的及假设有关短路点及短路形式的选择 13

4选择系统保护用的电流、电压互感器型号 17

4.1 互感器的用途 17

4.2 互感器的特点 17

4.3 互感器的配置 17

5继电保护及自动装置配置 24

5.1 主变继电保护配置 24

5.2 安全自动装置的配置 24

5.3 110kV线路SG继电保护配置 25

6继电保护及自动装置整定原则 26

6.1 变压器保护 26

6.2 安全自动装置整定原则 30

6.3 110kV线路距离保护整定原则 32

7继电保护及自动装置整定计算 38

7.1 相关参数计算 38

7.2 变压器保护 38

7.3 备用电源自动投入装置有关元件的整定计算 43

7.4 110kVSG线路保护整定 45

7.5 本章结论 56

结论 57

谢辞 58

参考文献 59

0设计任务书

0.1毕业设计的原始数据：

（一）系统接线示意图

图1系统接线示意图

图2发电厂G的主接线图

（二）系统参数的相关说明

1、各变电所负荷为最大负荷，最小负荷为其70%；

2、发电厂G有关资料：

1）接线如图2所示

2）T1、T2为SFL—20000KVA，Y，d11接线，Uk=10.5%；

3）10KV负荷（包括厂用电）为20MW，cosφ=0.8；

4）G1、G2的Xd"=0.13；

5）最小运行方式为停用一台发电机。

3、系统S有关资料：

1）最大运行方式：

2200MW，cosφ=0.85，Xs.min=0.8（110KV归算值）；

最小运行方式：

1800MW，cosφ=0.85，Xs.max=1.0（110KV归算值）；

2）系统为双母线主接线；

3）系统的正、负序阻抗相等，零序阻抗XS.0=0.35保持不变。

4、其它有关资料：

1）输电线零序电抗为3.5倍正序电抗；

2）变压器短路电压可取10.5%（双绕组）；

3）平行双回线间零序互阻抗忽略；

4）短路计算可不计负荷电流和输电线电阻；

5、电网运行方式

S—G—A开环，即A—G线路A侧开环，设置BZT。

6、为配合毕业设计分组，以下参数为可变参数：

（1）110kV线路

SG、SA、AG线路长度；

（2）变电所A的主变台数及容量

姓名

主变容量

XA线路长度

XF线路长度

AF线路长度

陈恒祥

20+31.5MVA

14kM

9kM

19kM

0.2毕业设计的内容和要求（包括技术要求、图表要求以及工作要求等）：

1、选择变电所A主变压器的型号、容量，确定变电所A的主接线形式；选择系统保护用的电流互感器、电压互感器型号；

2、配置系统的保护，并画出保护配置图；

3、对一条110kV线路SG配置的保护及自动装置进行整定计算（线路名称由指导老师指定）；

4、对变电所A保护进行整定计算；

5、画出线路保护的原理图。

0.3毕业设计应完成的技术文件：

1、符合毕业设计内容要求的毕业设计说明书一份。

2、相关保护配置图及保护原理图。

3、设备选型依据

1绪论

为了进一步提高工程建设集约化、精细化管理水平，根据《35-110KV变电所设计规范》（GB50059-1992）、《江苏省35kV-220kV变电所设计技术导则（试行）》做好待设计变电所的设计工作。

设计要求有利于运行维护和备品备件管理，有利于新技术推广应用，有利于提高工程建设集约化管理水平，能进一步提高供电可靠性。

设计原则：

安全可靠、自主创新、技术先进、注重环保、节约资源、降低造价，努力做到统一性与可靠性、适应性、先进性、经济性和灵活性的协调统一。

1.1对待设计变电所在电力系统中的地位、作用及电力用户分析

待设计变电所在城市近郊，变电所110kV有2回线路分别与系统和发电厂相连；在低压侧10kV有16条线路向用户供电，该变电所的建成能保障该地区新增负荷的电力供应。

另外变电所的所址范围内场地开阔，地势平坦，交通方便。

1.2设计目的及主要任务

本次设计的主要目的是结合一实际变电所的一次参数作系统继电保护及自动装置部分的设计，主要任务有：

1）主变台数、容量及型式的选择；2）电气主接线方案的确定；3）短路阻抗及短路电流的计算；4）选择系统保护用的电流、电压互感器型号；5）保护的配置及原理；6）保护的整定计算。

本次第一章主要介绍一次设备选型及短路电流及短路阻抗计算。

第二、第三章中介绍了保护配置及整定计算。

第四章介绍了变电站二次回路设计。

2变电所设计

2.1变压器型号、容量的选择

2.1.1概述

在各电压等级的变电所中，变压器是变电所中的主要电气设备之一，它担任着向用户输送功率，或者在两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统5～10年的发展规划综合分析，合理选择。

否则，将造成经济技术上的不合理。

如果主变压器容量过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且还会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备也未必能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。

因此确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。

在生产上电力变压器分为单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，从经济性方面来选择主变压器。

选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。

2.1.2主变压器型号的选择

2.1.2.1主变压器相数的选择

当不受运输条件限制时，在330kV以下的变电所均应选择三相变压器。

而选择主变压器的相数时，应根据变电所的基本数据以及所设计变电所的实际情况来选择。

单相变压器组，相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及继电保护和二次接线的复杂化，也增加了维护及倒闸操作的工作量。

本次设计的变电所，位于市郊区，交通便利，不受运输等条件限制，所址建在平原地区，故本次设计的变电所应选用三相变压器。

2.1.2.2绕组数的选择

根据设计规定：

对深入引进负荷中心、具有直接从高压降为低压供电条件的变电所，为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。

本次变电所是一个从110kV降为10kV的两个电压等级的变电所，故本变电所选择双绕组变压器。

2.1.2.3主变调压方式的选择

调压方式分为两种，一种是不带负