某变电站（10KV）继电保护设计.doc

四川大学网络教育学院 本科生(业余)毕业论文（设计） 题 目 某变电站（10KV）继电 保护设计 办学学院 校外学习中心 专 业 电气工程及其自动化 指导教师 李素清 2017年 6 月 30 日 某变电站（10KV）继电保护设计 专业：电气工程及其自动化文俊李素清电力系统是由发电厂、、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。 关键词：电力系统 继电保护 发电机 变压器 变电站 目录 1继电保护概论 5 1.1电力系统继电保护研究的意义 5 1.2 继电保护的基本要求、原理、构成与分类 6 1.2.1基本要求 6 1.2.2基本原理 6 1.2.3 构成与分类 9 1.3国内研究现状 10 2短路电流分析与计算 11 2.1变电站情况概述 11 2.2短路电流分析计算 11 2.3 k-2点（0.4kV侧）的相关计算 12 3变电所设计 13 3.1概述 13 3.2主变压器型号的选择 13 3.2.1主变压器相数的选择 13 3.2.2绕组数的选择 14 3.2.3主变调压方式的选择 14 3.2.4连接组别的选择 14 3.2.5主变压器冷却方式的选择 14 3.2.6主变压器容量的确定计算 14 3.3所用变压器型号的选择 15 3.3.1所用变压器型号的选择 15 3.3.2所用变压器容量的选择计算 16 3.3.3电容器型号的选择 16 3.4主电气主接线的选择 16 3.4.1概述 16 3.4.2主接线的方式选择 17 3.4.3单母线接线 18 3.4.4单母线分段 18 3.4.5单母线分段带旁路 18 3.4.6单元接线 18 4变压器的整定与保护 19 4.1变电所二次回路方案 19 4.1.1高压断路器的操作机构控制与信号回路 19 4.2主变压器的保护 22 4.2.1变压器保护重要性 22 4.3变压器后备保护 22 4.3.1低电压启动的过电流保护 22 4.3.2变压器零序电流保护 23 4.3.3过负荷保护 24 4.4 变电所低压侧的保护 24 5电力线路的保护 25 5.1对继电保护装置的基本要求 25 5.1.1选择性 25 5.1.2灵敏性 25 5.1.3速动性 26 5.1.4可靠性 26 5.2过电流保护 26 5.3单相接地保护 27 6自动装置整定计算 27 7总结 28 参考文献 30 某变电站（10KV）继电保护设计 研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以也称继电保护。基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。 要完成继电保护的基本任务，首先要提取和利用电力元件在三种运行状态下的“差异”，然后“区分”出三种运行状态（正常、不正常和故障状态），最后是“甄别”出发生故障和出现异常的元件。 目前已经发现不同运行状态下具有明显差异的电气量有：流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向；元件的运行相电压幅值、序电压幅值；元件的电压与电流的比值即“测量阻抗”等。 （a）正常运行情况 （b）三相短路情况 图1-1 我国常用的110kV及以下单侧电源的供电网络 发现并正确利用能可靠区分三种运行状态的可测参量或参量的新差异，就可以形成新的继电保护原理。 在此以图1-1为例分析一下利用不同电气量特征分别能构成哪种保护： 1.线路电流幅值 2.母线的相间或对地电压幅值 3.线路始端电压与电流之比（即测量阻抗） 图1-2 220kV及以上多侧电源的输电网路 如图1-2所示，其中： 正常运行——如图1-2（a）所示，如果规定电流的正方向是从母线流向线路，那么，A-B两侧电流的大小相等，相位相差，两侧电流的矢量和为零。