110KV南汇滨海毕业设计方案(格式不一样的).doc
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1、上海电力学院成教院本/专科毕业设计(论文) 题目:110KV南汇滨海变电站继电保护及其自动装置整定计算 专业:电气工程及其自动化(市场营销) 年级: 级 学生姓名: 徐少中 学号: 311062-012 指引教师: 胡道玖 年 5月110KV南汇滨海变电站继电保护及自动装置整定计算摘要:本文针对110KV中性点接地电网发生短路时特点,对110KV乌江变电所主变和各电压级别出线进行继电保护、自动装置配备和继电保护整定计算。主变主保护为瓦斯保护、纵差动保护,后备保护涉及复合电压启动过电流保护、零序过电流保护、过负荷保护等;110KV出线主保护为距离保护,后备保护为零序过电流保护;35KV和10KV
2、所有出线配备保护为过电流保护段和过电流保护段;变电所自动装置涉及自动重叠闸、备用电源自投入、按频率自动减负荷装置等。本变电站继电保护和自动装置配备严格遵守设计手册,满足变电站继电保护和自动装置设计规定,参照系统实际状况,符合继电保护“四性”。在大量参阅文献基本上完毕,在大学所学知识基本上得以延伸。核心词:继电保护;自动装置;主保护;后备保护【Abstract】In this paper,according to the characteristics of the 110 KV Neutral Ground Network when the short circuit occurredThe
3、protection relay and automatic device for the main transformer and the lines of all the voltage in 110KV are allocated in Wujiang SubstationThe main protection of the main transformer is gas protection and the longitudinal differential protection,the backup protection of the main transformer is volt
4、age start of the current protection、zero sequence over-current protection、overload protection and so onThe main protection of the lines in 110KV is distance protection,the backup protection of the lines in 110KV is zero sequence over-current protectionThe main protection of the lines in 35KV and 10K
5、V is the section of the current protection,the backup protection of the lines in 35KV and 10KV is the section of the current protection. The automatic device of the substation include the automatic reclosing、the standby power input、by reducing the frequency automatic load device and so on. The confi
6、guration of the protection relay and automatic device in the station strictly obey the design manual,meet the design requirements of the protection relay and automatic device in the stationIn line with the actual situation of the power system and the “four characteristics” Based on many of this kind
7、 literature,extend the knowledge in collegeKey Words:Protection relay;Automatic device;Main protection;Backup protection目录1 引言52 变电所继电保护及自动装置配备82.1 变电所继电保护配备82.1.1 主变保护配备82.1.2 110KV线路保护配备102.1.3 35KV和10KV出线保护配备122.2 变电所自动装置配备132.2.1 备用电源自投入132.2.2 自动按频率减负荷装置152.2.3 自动重叠闸163 主变保护定值计算183.1 主变保护配备183.
8、2 1主变保护定值计算193.2.1 1主变瓦斯保护193.2.2 1主变纵差动保护203.3 2主变保护定值计算343.3.1 2主变瓦斯保护343.3.2 2主变纵差动保护344结论381 引言电网继电保护和安全自动装置是电力系统重要构成某些,对保证电力系统安全经济运营、防止事故发生或扩大起重大作用。电力系统中所有一次设备在运营过程中由于外力、绝缘老化、自然因素、过电压、误操作、设计制造缺陷等因素会发生例如短路、断线等故障1。最常用,同步也是最危险故障是发生各种类型短路。各种类型短路涉及三相短路,两相短路,两相短路接地和单相接地短路。不同类型短路发生概率是不同,不同类型短路电流大小也不同,
9、普通为额定电流几倍到几十倍。大量现场记录数据表白,在高压电网中,单相接地短路次数占所有短路次数85以上。各种短路等故障及不正常运营状态发生,均要靠系统中继电保护和自动装置切除。为了在故障后迅速恢复电力系统正常运营,或尽快消除运营中异常状况,以防止大面积停电和保证对重要顾客持续供电,常采用某些自动化办法,完毕这些任务自动装置统称为电网安全自动装置2。电网继电保护设计应满足电力系统对继电保护装置四性规定:可靠性、选取性、敏捷性和速动性。其中可靠性是“四性”前提,在拟制、配备和维护保护装置时,都必要满足可靠性规定。电力系统时非常复杂有机联系整体,任一电力设备和线路故障不能及时切除,都也许影响整个电力
10、系统,影响限度大小重要视电力设备和线路在电力系统中所处地位或重要性而定3。因而,不同电压级别电网中,各电力设备和线路对“四性”规定是有区别,这是影响电网继电保护配备重要因素。在拟定电网继电保护配备方案详细设计中,普通要考虑如下问题:1.电网电压级别。一定电压级别决定了一定电网容量、供电负荷大小与供电范畴。同步,不同电压级别电网具备不同机电和电磁特性4。2.中性点接地方式。中性点接地方式重要影响电网中接地保护选型和配备。对中性点直接接地网,反映相间故障继电保护采用三相式,而中性点非直接接地电网,反映相间故障继电保护采用两相式。3.电网构造方式。在电网电压、中性点接地方式拟定后,电网构造方式是影响
11、继电保护方案重要因素,虽然当前已有许多适应性很强性能完善继电保护,但继电保护还不能保证任何形式电网都能满足“四性”规定。4.电网对有选取行切除故障时间规定5.故障类型及机率6.电网事故教训和运营经验7.保护应具备灵活性8.设计方案要具备统一性和协调性继电保护和安全自动装置由于自身特点和重要性,规定采用成熟特别是符合国内电网规定有运营经验技术。不合理电网构造、厂站主接线和运营方式必将导致继电保护和安全自动装置配备困难,接线复杂,有时为适应一次某些某些特殊需要采用某些不成熟非常规保护装置,由此往往引起保护误动,甚至使普通性故障扩大为系统性事故,设计中必要引觉得戒。为了保证故障元件可以从电力系统中被
12、切除,普通每个重要电力元件配备两套保护,一套为主保护,一套为后备保护5。实践证明,保护装置拒动、保护回路中其她环节损坏、断路器拒动、工作电源不正常乃至消失等时有发生,导致主保护不能迅速切除故障,这时需要后备保护来切除故障。由后备保护动作切除故障,普通会扩大故障导致影响。为了最大限度缩小故障对电力系统正常运营产生影响,应保证由主保护迅速切除任何类型故障,普通后备保护都延时动作,等待主保护的确不动作后才动作。因而,主保护和后备保护之间存在动作时间和动作敏捷度配合6。继电保护科学和技术是随电力系统发展而发展起来。19世纪初,继电器才广泛用于电力系统保护。19浮现了感应型过电流继电器。19提出了比较被
13、保护元件两端电流电流差动保护原理,19方向性电流保护开始应用。1975年先后诞生了行波保护装置。20世纪50年代,随着晶体管发展,浮现了晶体管式继电保护装置。20世纪80年代后期,静态继电保护装置由晶体管式向集成电路式过渡。20世纪70年代后期,浮现了性能比较完善微机保护样机并投入系统试运营。国内微机保护研究起步于20世纪70年代末期、80年代初期,尽管起步晚,但是进展却不久。通过左右奋斗,到了80年代末,计算机继电保护,特别是输电线路微机保护已达到了大量实用限度。国内对计算机继电保护研究过程中,高等院校和科研院所起着先导作用。1984年原华北电力学院研制输电线路微机保护装置一方面通过鉴定,并
14、在系统中获得应用,揭开了国内继电保护发展史上新一页,为微机保护推广开辟了道路。在主设备保护方面,发电机失磁保护、发电机保护和发电机变压器组保护也相继于1989年、1994年通过鉴定,投入运营。微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。微机相电压补偿式方向高频保护,正序故障分量方向高频保护也相继于1993年、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠继电保护装置。因而到了90年代,国内继电保护进入了微机时代。随着微机保护装置研究,在微机保护软件、算法等方面也获得了诸多理论成果,并且应用于实际之中。 请登陆:输配电
15、设备网 浏览更多信息 继电保护技术发展趋势向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展7。随着计算机技术飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中普遍应用,新控制原理和办法被不断应用于计算机继电保护中,以期获得更好效果,从而使微机继电保护研究向更高层次发展,浮现了某些引人注目新趋势8:1.自适应控制技术在继电保护中应用2.人工神经网络在继电保护中应用3.变电所综合自动化技术 总之,微机保护必将随着各种技术进步和发展呈现更新特性,也将获得更广泛应用。2 变电所继电保护及自动装置配备2.1 变电所继电保护配备2.1.1 主变保护配备变压器故障及异常运营方式有:1. 变压器外部短路
16、引起过电流。2. 负荷长时间超过额定容量引起过负荷。3. 变压器温度升高和冷却能力下降。4. 变压器绕组匝间短路。5. 中性点直接接地电力网中,外部接地故障引起过电流及中性点过电压。6. 变压器绕组及其引出线相间短路和中性点接地侧单相接地短路。这些不正常运营状态会使绕组和铁芯过热。此外,对于中性点不接地运营星形接线变压器,外部接地短路时有也许导致变压器重点过电压,威胁变压器绝缘。110KV电压级别变压器,依照技术规程,规定应装设下列保护装置9:1. 对于变压器内部各种短路及油面下降应装设瓦斯保护。2. 对于变压器引出线、套管及内部短路故障,可装设纵差动保护。按照躲过最大不平衡电流办法不同,变压
17、器差动继电器可按照不同工作原理来实现,因而提成诸多类,如带磁制动特性BCH-1、带短路线匝BCH-2、多侧磁制动特性BCH-4型差动继电器、鉴别涌流间断角差动继电器、二次谐波制动差动继电器。主变配备纵差动保护采用RCS-9671/3型二次谐波制动带比率制动特性变压器纵差动保护装置。该装置运用二次谐波制动原理实现对主变保护。3对于外部相间短路引起变压器过电流,采用复合电压起动过电流保护。针对相间短路保护有过电流保护、低电压启动过电流保护和复合电压启动过电流保护。复合电压启动过电流保护时低电压启动过电流保护一种发展。它将本来三个继电器改由一种负序过电压继电器和一种接于线电压上低电压继电器构成。由于
18、发生不对称故障时,都会浮现负序过电压,故负序过电压继电器作为不对称故障电压保护,而低电压继电器则作为三相短路故障时电压保护。 对于中压侧及低压侧均无电源三绕组变压器,复合电压启动装于电源测和低压侧。低压侧作为外部短路后备,以较短时限断开该侧断路器;电源侧保护作为变压器内部故障及中压侧外部短路后备,带两段时限,以第一段时限断开中压侧短路器,以第二段时限断开所有断路器。4.对110KV及以上中性点直接接地电网中,采用零序电流保护反映变压器接地短路。 电力系统中,接地故障是最常用故障形式。接于中性点直接接地系统变压器,普通规定在变压器上装设接地保护,作为变压器主保护和相邻元件接地保护后备保护。依照设
19、计手册,对于中压侧及低压侧均无电源三绕组变压器,零序电流保护安装于高压侧和中压侧,即110KV侧和35KV侧。5.为防御长时间过负荷对设备破坏,应依照也许过负荷状况装设过负荷保护,带时限作用于信号。2.1.2 110KV线路保护配备在国内除个别110KV及154KV地区电网外,别的110KV及以上电压级别电网均属于中性点直接接地电网,应装设防御单相及多相短路与接地保护。从继电保护观点来看,中性点直接接地电网特点及对保护影响重要有如下几点10:(1)中性点直接接地高电压电网明显特点是单相接地时有较大零序电流,因而规定迅速切除故障;(2)由于短路、操作或负载突变,也许引起系统振荡,产生电气量对称脉
20、动变化,因而规定装设振荡闭锁装置;(3)当送电线采用单相自动重叠闸或按相检修时,将浮现短时或长期非全相运营,产生稳定负序和零序分量;常用线路保护有如下几种:三段式电流保护,距离保护,零序电流保护,纵联保护。三段式电流保护常应用于35KV及如下电压级别电网中。计算、整定、接线简朴,该保护定值选取、保护范畴、以及敏捷度等受系统运营方式变化影响较大。因而598线路不采用三段式电流保护距离保护是运用短路时电压、电流同步变化特性,测量电压与电流比值,反映故障到保护安装处距离而工作保护。可用于110KV及以上电网中,保护范畴稳定,敏捷度高,受系统运营方式影响较小,可反映相间短路故障和接地故障。因而598线
21、路采用距离保护作为主保护。零序电流保护敏捷性较高,稳定性也较高,对于系统发生某些不正常运营状态,如系统振荡、短时过负荷等,零序电流保护不受她们影响。可用于110KV及以上电网中,但是该保护对于运营方式变化很大或接地点变化很大电网,常不能满足其对保护规定。因而598线路采用零序电流保护作为其后备保护。纵联保护时运用线路两端电气量在故障与非故障时特性差别构成保护。当线路发生区内故障、区外故障时,电力线两端电流波形、功率方向、电流相位以及两端测量阻抗都具备明显差别,运用这些差别可以构成不同原理纵联保护。纵联保护惯用于220KV及以上电网中。因而110KV598乌工线采用距离保护作为主保护,采用零序电
22、流保护作为后备保护。2.1.3 35KV和10KV出线保护配备输电线上发生相间短路时,故障相电流增大,当线路电流超过规定值时,继电器将动作于跳闸。过电流保护接线简朴,动作迅速。对于35KV和10KV出线,采用不带方向三段式过电流保护作为主保护及后备保护,可以满足选取性、敏捷性及迅速切除故障规定。段电流保护又称无时限电流速断保护,为主保护瞬时动作段,本段保护不经时限元件,而以自身固有动作时限发出跳闸脉冲。它能使被保护线路上一某些或大某些相间故障都能有选取性地瞬时切除,这将压缩与其有配合关系相邻线路上其她后备保护动作时限,从而减少电网内各处与其有配合关系保护动作时限,提高系统保护水平。段电流保护按
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