升压站继电保护系统设计【参考】.doc

前　言 在21世纪，电力是当今世界不可或缺的能源。科技的进步，电力系统飞快发展，带动了继电保护设计的进步。虽然我国继电保护技术的发展起步比较晚，但是随着我国经济的飞速发展，大量的科研人员对于继电保护技术的研究已经取得了很大的进步。目前，我国继电保护技术已经从机电式发展到了微机式保护时代，并且已经得到广泛的应用。 在电力系统中，由于设备绝缘的老化、损坏，雷击、外力因素，设备缺陷，设计和安装的错误，工作人员的误操作等原因，这些原因可能导致发生各种各样故障和不正常运行的情况。为了保证在电力系统发生问题的时候能及时处理，系统中的设备必须装设功能齐全、性能可靠的保护装置。 升压站继电保护系统的设计需要结合理论和实际情况，确保继电保护设计能够保证在电力系统出现异常和故障的情况下可靠动作。在这种要求下，为此必须从电力系统全局出发， 研究变电站的供电与配电保护设计；分析研究供配电的继电保护设计方案，结合电力系统自动化，设计继电保护的应用方案。  第1章 主接线设计 1.1 总体设计目的 本设计的主要目的是完成升压站继电保护系统设计，根据设计基础材料，运用电气工程及其自动化方面的专业知识，结合实际，完成升压站继电保护系统设计。设计变电站主接线的基本接线形式；画出一次系统等效图，进行短路计算，完成相关电气系统设备的选型；设计系统中各元件保护配置方案和进行保护方案的介绍分析，计算继电保护的参数设置与整定，完成设计任务。 1.2 电气主接线的选择 1.2.1 10kV侧母线接线形式 如图1-1所示，10kV侧母线采用双母线分段接线形式。 图1-1双母线分段接线 此种接线方式可有效缩小线路故障时全站的停电范围，充分提高供电可靠性。如图1-1所示，通过分段断路器把其中一条母线分成两端，分别是W和W1段，每段通过各自的母联断路器与另一条母线连接，这种情况下，进出线路平均的分布在两端母线上。如果其中一条母线发生故障，另一条母线在保护装置的作用下，会把分段断路器断开，紧接着把发生故障的母线所接的回路断开，使故障母线所接回路断电；这种情况下，人工可以把发生故障的母线所接设备倒接非故障母线，恢复供电。 1.2.2 110kV侧母线接线形式 如图1-2所示，110kV侧母线采用双母线接线形式。 双母线的特点是有两组母线，在其中一组母线故障时，另一组母线能够可以代替故障母线运行。如图1-2所示，两组母线W1和W2可以有效提高供电的可靠性。 图1-2双母线接线 优点：检修其中一组母线时，对另一组母线无影响，并且另一组母线可以作为故障母线的备用。 缺点：在图中可以看出进线和出线回路之间增加了一组隔离开关,使设备占有面积和投资增加；同时在改变运行方式的过程中，如进行倒闸操作时，比较复杂；特别当母线出线故障时，需要在短时间切除较多的回路时,在这种情况下，如果进行把故障母线所接设备倒到备用母线上的操作，操作难度大，并存在一定的风险。第2章 短路计算及电气设备选择 2.1 短路计算 等效电抗值计算 ， 发电机电抗标幺值： 变压器电抗标幺值： 线路电抗标幺值： ， 图2-1系统等效阻抗图 （1）d1点短路： 基准电流： d1点短路总阻抗为： 短路电流： 短路电流最大有效值： 冲击电流： （2）d2点短路： Ⅰ.由发电机G而来的短路电流， 基准电流： d2点短路总阻抗： 短路电流： Ⅱ.由系统S而来的电流， 基准电流： 短路电流： ，所以d2点短路电流取 短路冲击电流最大有效值： 冲击电流： （3）d3点短路： 基准电流： Ⅰ.由G1而来的短路电流， 总阻抗：=0.121+0.7+0.8=1.62 短路电流： Ⅱ.由G而来的短路电流， 总阻抗： 短路电流： 所以，短路电流的总和为： 短路电流最大有效值： 冲击电流 2.2 部分电气设备的选择 2.2.1 母线及线路的选型 1．110kV侧母线 对于高电压母线的选取原则是根据发热是否符合条件。已知110kV母线的电源进线是两回，每一回在允许条件下最大可以输送32000kVA负荷，故线路中最大持续工作电流按最大负荷来计算： 通过查询相关资料钢芯铝绞线在最高允许温度+70度的持续工作电流可以达到539A，达到设计要求。 2．ll0kV侧主变压器引接线 主变压器引接线的设计主要参照它的持续工作电流，并且依据经济电流密度作为选择标准。 ，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：；。 通过查询相关资料钢芯铝绞线在最高允许温度+70度的持续工作电流可以达到539A，达到设计要求。 3．110kV侧出线 ，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：；。 查相关资料可知选择钢芯铝绞线比较