35KV典型变电站保护系统设计图说明讲解.docx
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35KV典型变电站保护系统设计图说明讲解
1前言
成都金泰格电气有限公司成立以来，各配套辅助装置已经成熟，有必要出版组屏图册以满足广大用户的需求。
本册是35kV变电站综合自动化方案。
因各地用户的实际情况和具体要求不一样，本次设计仅考虑35kV变电站比较典型的单母线接线二圈变压器接线的主接线布置形式，对用户的具体要求成都金泰格电气有限公司将作具体的工程设计。
本册组屏设计中，包括了如下表所列的由成都金泰格电气有限公司研发并生产的综合自动化微机保护装置及配套辅助装置。
微机保护装置及辅助配套装置一览表
序号
型号
装置名称及功能简要说明
1
GTG-3000线路微机保护装置
（1）具有低电压闭锁瞬时速断、限时速断、定时限方向电流保护（方向可投退、低电压可投退）、反时限过流保护、过电压、欠压保护；
（2）具有三相跳闸及三相二次重合闸功能；（3）具有低周减载功能；（4）具有手合（遥合）同期功能；（5）具有可选故障录波插件；
2
GTG-3100
GTG-3100AGTG-3100B电容器微机保护装置
（1）具有两段限时过流保护、过电压、欠压保护、不平衡电流保护、不平衡电压保护；
（2）具有电容器组自动投切功能；（3）具有非电量保护功能；（4）电压差动保护（GTG-3110）；（5）电流差动保护（GTG-3120）；（6）具有可选故障录波插件；
3
GTG-3210所用变微机监控装置
（1）具有两路交流三相电流、电压监测功能；
（2）具有两路交流电源备投功能；（3）具有8组可成编程触点输出功能；
4
GTG-3400大中型电动机保护装置
（1）具有电流纵差保护、电流速断保护、不平衡电流保护、低电压保护；
（2）具有过热保护、自起动控制、堵转及启动时间过长保护；（3）具有失磁、失步保护；（4）具有非电量保护功能；（5）具有可选故障录波插件；
5
GTG-3401中小型电动机保护装置
（1）具有低电压闭锁谐波制动的电流保护、反时限过流保护；
（2）具有过热保护、自起动控制、堵转及启动时间过长保护；（3）具有低周减载功能；（4）具有非电量保护功能；（5）具有可选故障录波插件；
6
GTG-3700
母联备自投微机保护装置
（1）具有两段式复压闭锁过流保护；
（2）具有母线充电保护；（3）具有母线分段开关自投功能；（4）具有手合（遥合）同期功能；（5）具有可选故障录波插件；
7
GTG-3701
进线备自投微机保护装置
（1）具有低电压闭锁瞬时速断、限时速断、定时限方向电流保护（方向可投退、低电压可投退）、反时限过流保护、过电压、欠压保护；
（2）具有进线备自投功能；（3）具有母线充电保护；（4）具有手合（遥合）同期功能；（5）具有可选故障录波插件；
8
GTG-3710母线电压微机监测装置
（1）具有两段独立母线保护电压、计量电压监测功能；
（2）具有二次电压遥控并列、解列功能；（3）具备两段母线PT消谐功能；（4）具有8组可成编程触点输出功能；
9
GTG-3890
10（6kV/0.4kV接地变压器微机保护装置
（1）具有三段复合电压闭锁过流保护、高压侧正序反时限保护功能；
（2）具有两段定时限负序过流保护、低压中性点零序反时限保护；（3）具有瓦斯等三个非电量保护；（4）具有可选故障录波插件；
10
GTG-3900
二圈变差动微机保护装置
（1）具有二次谐波制动的比率电流差动保护、差动电流速断保护功能；
（2）具有复合电压闭锁的三段方向过流保护（各段方向可独立投退；（3）具有复合电压输出功能；
（4）具有可选故障录波插件；
11
GTG-3800
变压器后备微机保护装置
（1）具有复合电压闭锁的四段方向过流保护（各段方向可独立投退；
（2）具有一段定值三时限的间隙零序过流、过压保护；
（3）具有二段定值各二时限的直接零序过流保护（4）母线充电保护
（5）具有复合电压输出功能；（6）具有可选故障录波插件；
12
GTG-3500
变压器微机有载调压装置
（1）主变低压侧三段复压过流保护功能
（2）具有手动和自动调节变压器档位；（3）具有主变档位监测功能；（4）具有滑档保护、电压越限报警功能；
母线PT电压并列插件三相操作继电器插件主变本体保护插件
2编制原则
2.1
屏实用范围
本次设计适用于35kV单母线接线具有两圈变压器的综合自动化变电站。
2.2
各装置及保护屏端子的固定编号
为使保护屏上各装置及其端子互不混淆，设计中各类装置及其端子命名了固定的编号，
项目
装置类型
装置编号
保护屏端子编号
变压器微机差动保护装置变压器低压侧三相操作继电器插件x-1D
变压器微机后备保护装置变压器高压侧三相操作继电器插件x-2D
变压器本体保护插件变压器保护类
变压器微机有载调压装置母线电压微机监测装置电压监测装置母线PT电压并列插件yD
除以上的装置线路、电容器、电动机、母联等装置
yn
yD
以上表格中x代表变压器编号例如1#变压器差动保护装置为：
1-1n，低压侧三相操作继电器插件为：
1-1P，它们对应的端子编号为：
1-1D；
y代表装置在保护屏上的安装位置编号，例如某线路保护装置在保护屏上为：
3n，其对应的端子编号即为：
3D；
2.3
保护屏端子排布置
2.3.1各装置的屏后端子排以装置为单元分段集中布置，按照自上而下的排列顺序一般为：
交流电流回路、交流电压回路、保护正电源、操作正电源、手（自）
动操作输入、装置合闸输出、装置跳闸输出、保护负电源、操作负电源、遥信接点、电度脉冲回路、音响回路、与其他装置的联系回路或接点、备用端子。
2.3.2屏上的三相电压采用熔断器端子、零序电压采用刀闸端子
2.3.3屏内所有保护装置网络联线均并接于CAN通讯端子T-D（除用户特别要求采用RS422通讯外，系统默认采用CAN通讯方式）。
2.4
关于保护屏上的连接片、控制开关、切换开关、按钮的编号2.4.1各装置连接片的编号原则为
LP
该装置连接片的序列号该装置的顺序编号
例如，1#变压器差动保护装置的第三块连接片，其编号为：
1-1LP3
线路屏上第二个装置的第一块连接片，其编号为：
2LP1
各装置控制开关、切换开关、按钮的编号原则同上。
2.4.2连接片在保护屏上的布置，依保护屏中垂线为准，以装置从上而下，从上一排到下一排由里向外排列（具体布置参照保护屏布置图）。
每面保护屏
根据各装置连接片布置的具体情况，一般设有备用连接片。
控制开关、切换开关、按钮的布置与连接片相似。
2.5
关于直流电源自动空气开关的配置及保护接用直流电源的问题
直流电源自动空气开关配置及保护接用直流电源方式按照《系统保护设计中贯彻部颁电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点的有关问题》的规定。
本次设计中：
微机保护、测控装置等在保护屏上设有专用的自动空气开关，保护装置电源和操作电源使用独立的自动空气开关。
2.6
关于断路器压力闭锁问题
考虑到断路器跳、合闸压力闭锁是断路器本身应该保证的问题，原则上不应该由附加的操作回路再增设断路器压力降低的闭锁回路。
但是由于某些断路
器并不具备自身的压力闭锁措施，必须在操作回路中增加压力降低的闭锁回路。
为此本次设计中的部分保护装置和操作继电器箱中均设有断路器压力降低的跳合闸闭锁继电器及相关回路。
工程设计中，首先应该考虑使用断路器本身设置的跳、合闸压力闭锁回路，解除操作回路中增设的断路器压力降低闭锁跳合闸的继电器及相关回路的功能。
2.7
关于保护屏屏顶小母线的问题
2.7.1关于保护屏上小母线排列的问题
保护屏上小母线排列顺序是：
从保护屏正面向里依次是控制电源正小母线、控制电源负小母线、音响系统正电源小母线、事故音响小母线、预告报警音响小母线、装置异常音响小母线、电压小母线。
受到屏体尺寸限制，每面保护屏上最多能安放14条小母线，对此请各位用户在选型设计时予以注意。
2.7.2关于保护屏上电压小母线的问题
为了区分不同电压等级、同等级不同组别电压小母线，在本设计中电压小母线用以下标志加以区分：
6kV或10kV系统电压小母线为xYMa-6~xYML-6（x为该等级电压母线组别，例如6kVI母为1，6kVIII母为2，以此类推35kV系统电压小母线为xYMa-3~xYML-3（同上110kV系统电压小母线为xYMa-11~xYML-11（同上220kV系统电压小母线为xYMa-22~xYML-22（同上330kV系统电压小母线为xYMa-33~xYML-33（同上500kV系统电压小母线为xYMa-50~xYML-50（同上
例如，110kVII段母线PT的A相电压小母线在保护屏上标为：
2YMa-11
3保护装置配置及组屏原则3.1保护装置配置方法：
3.1.1二圈降压变压器保护、测控配置
Y/△11两圈降压变压器配置：
GTG-3900电流纵联差动保护装置GTG-3800变压器后备保护装置GTG-BT变压器非电量保护箱
GTG-CZX变压器高压、低压侧断路器三相操作箱（两套）
GTG-3500微机变压器有载调压测控装置（有载调压变压器或主变低压侧有单独后备保护CT需要独立后备保护时选用）
该配置中GTG-3900同时兼顾变压器低压侧电流、电压测量，它与GTG-CZX三相操作箱配合完成主变低压侧断路器控制，GTG-3800同时兼顾变压
器高压侧电流、电压测量它与GTG-CZX三相操作箱配合完成主变高压侧断路器控制。
3.1.2进线保护装置配置
进线保护装置配置：
GTG-3701
该保护具备普通线路保护的大多数功能，同时具备进线备自投的功能，建议用户在进线配置上都选用该保护装置。
3.1.3母联保护配置
母联（分段）保护装置配置：
GTG-3700
该装置是专为母联、分段、内桥断路器保护而开发的，具备多种备自投方式。
3.1.4中小型电动机保护配置
厂矿用10kV/6kV中小电动机保护（不具备电流差动）配置：
GTG-3401
3.1.5大中电动机保护配置
厂矿用10kV/6kV大中型电动机保护（具备电流差动）配置：
GTG-3400
该保护除一般的电动机保护功能外还具有电流纵联差动保护功能
3.1.6电容器保护配置
普通△、Y、Y-Y接线电容器保护配置：
GTG-3100
单“Y”每相两组电容器串联接线需要电压差动的电容器保护配置：
GTG-3110
双△接线电容器、单“Y”每相接成四个平衡臂的电容器需要桥式差电流的电容器保护配置：
GTG-3120
3.1.7接地变压器配置
厂用10kV（6kV、3kV/0.4kV低压中性点接地的变压器、中小型电炉变压器、整流变压器，保护配置：
GTG-3890
3.1.8所用变监测装置配置
0.4kV电压、电流监测配置GTG-3210装置，该装置可以监控两组0.4kV电压、电流
3.1.9母线电压监测装置配置
母线电压监测配置GTG-3710装置，该装置能监测两组不同电压组别或两组相同电压组别的PT保护电压、计量电压，当相同电压组别的两组PT需要互为
备用而作二次并列时需要增加配置GTG-BLX电压并列插件
3.2保护装置组屏原则：
3.2.1保护装置组屏总则
我公司保护屏采用PK-10体，屏体尺寸有以下两种：
（单位：
mm）
2260（高）×800（宽）×600（深）
2360（高）×800（宽）×600（深）
保护屏采用喷塑防腐，颜色由用户指定，默认
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