110kV系统继电保护及自动装置的设计与配置.doc

摘要

本设计为110kV系统继电保护及自动装置的设计与配置。在继电保护部分，本论文主要讨论了线路的保护，其采用了距离保护和零序电流保护。对于双回输电线路，还进行了横联差动保护的整定。此外，对变压器的保护做了简单的配置与整定，以瓦斯保护、纵差动保护作为变压器的主保护，过电流保护和过负荷保护作为其后备保护。最后，为了更好地保证系统安全、经济地运行，本设计还配置了自动重合闸、备用电源自动投入和自动低频减载等自动装置。

关键词：继电保护，自动装置，主保护，后备保护

第1章概述

1.1电力系统继电保护的作用

电网继电保护和自动装置是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的安全经济运行、防止事故发生或扩大起重要作用。电网继电保护和自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当同时满足四个基本要求有困难时，根据电力系统的具体情况，在不影响系统安全运行的前提下，可以降低某一要求。

选择保护方式时，应力求采用最简单的保护装置来满足系统的要求。只有当最简单的保护装置不能达到目的时，才考虑采用较复杂的保护装置。运行经验证明，采用简单的保护装置，不仅调整试验方便，而且运行的可靠性也较高。

总之，电力系统每时每刻都不能离开继电保护，没有继电保护的电力系统是不能运行的。

1.2继电保护的基本原理和装置

在一般的情况下，发生短路之后，总是伴随有电流的增大、电压的降低、线路始段测量阻抗的减小，以及电压与电流之间相位角的变化。因此，利用正常运行与故障时这些基本参数的区别，便可以构成各种不同原理的继电保护。

继电保护装置，就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

第2章设计内容简介

本设计为110kV系统继电保护及自动装置的设计与配置。该电网有110kV、35kV、10kV三个电压等级。其中，110kV侧为电源侧，其它两侧均为负荷侧。110kV为双母分段接线，两段分别与甲变电站和丁电厂连接，甲变电站由于110kV出线多，为检修方便而设置了旁路母线和专用旁路开关。甲变电站有2回电缆供乙变电站两台三绕组变压器供35kV和10kV负荷，还有2回线路和丁电厂联络。丁电厂将另2回110kV出线供丙变电站两台三绕组变压器供35kV负荷。

本设计以线路的保护为主，为防止线路的相间故障，由于电压等级为110kV，故采用距离保护，对6条线路分别进行距离I、II、III段的整定与灵敏度的校验。此外，为防止中性点直接接地系统中发生接地短路，产生很大的零序电流分量，线路还应采用零序电流保护。连接甲变电站和丁电厂的双回线路除了距离保护和零序电流保护外，还应配置横联差动保护作为主保护的补充。其中包括相间横联差动电流保护及零序横联差动电流保护。为了更好地保证电网安全、经济运行，电力系统运行越来越依赖于自动控制技术，本设计还可以简单地配置自动重合闸、备用电源自动投入和低频减载等自动装置。

第3章参数计算和归算

3.1概述

在电力系统的实际计算中，对于直接电气联系的网络，在制订标么值的等值电路时，各元件的参数必须按统一的基准值进行归算。然而，从手册或产品说明书中查得的电机或电器的阻抗值，一般都是以各自的额定容量和额定电压为基准的标么值。由于各元件的额定值可能不同，因此，必须把不同基准值的标么阻抗换算成统一基准的标么值。

3.2参数归算

参数归算至110KV侧：取

，，

，

甲变电站：

电抗：

负荷电流：

乙变电站：

丙变电站：

丁电厂：

线路：

111、112线：

113、114线：

115、116线：

第4章运行方式确定

在选择保护方式及对其进行整定计算时，都必须考虑系统运行方式变化带来的影响。所选用的保护方式，应在各种系统运行方式下，都能满足选择性和灵敏性的要求。对过量保护来说，通常都是根据系统最大运行方式来确定保护的整定值，以保证选择性，因为只要在最大运行方式下能保证选择性，在其它运行方式下也一定能保证选择性；灵敏度的校验应根据最小运行方式来进行，因为只要在最小运行方式下，灵敏度符合要求，在其它运行方式下，灵敏度以一定能满足要求。

最大运行方式

根据系统最大负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入运行（或大部分投入运行）以及选定的接地中性点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式。对继电保护来说，是短路时通过保护的短路电流最大的运行方式。

最小运行方式

根据系统最小负荷，投入与之相适应的发电设备且系统中性点只有小部分接地的运行方式称为最小运行方式。对继电保护来说，是短路时通过保护的短路电流最小的运行方式。

4.1系统图形简化

阻抗值

1、甲变电站：

其中系统电阻为0，所以有

2、丁电厂

确定运行方式阻抗值

1、最大运行方式