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神头第一发电厂35kV变电站电气部分设计与继电保护研究

内容摘要

继电保护整定的基本任务就是要对各种继电保护给出整定值，而对电力系统中的全部继电保护来说，则需要编出一个整定方案。整定方案通常可按电力系统的电压等级或者设备来编制，并且还可按继电保护的功能划分小方案分别进行。

本设计根据所给的基本资料，作出了该区地面35kV变电站的初步设计。本设计以实际负荷为依据，以变电站的最佳运行为基础，按照有关规定和规范，完成了满足该区供电要求的35kV变电站初步设计。设计中先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变型号，然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计，考虑到短路对系统的严重影响，设计中进行了短路计算。设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷保护的设计和计算，提高了整个变电站的安全性。

关键词：变电站；继电保护；短路计算

目录

TOC\o1-3\h\z\u神头第一发电厂35kV变电站电气部分设计与继电保护研究 1

内容摘要 1

1绪论 3

1.1继电保护的发展现状与趋势 3

1.2继电保护的研究背景 5

1.3本次论文的主要工作 8

2电气设计的主要内容 9

2.1发电厂的总体分析及主变选择 9

2.2电气主接线的选择 10

2.3短路电流计算 11

2.4继电保护 12

3主变的选择和继电保护 13

3.1主变压器台数和容量的选择 13

3.2纵联差保护 14

3.4过电流保护 16

3.5过负荷保护 17

4电气主接线设计 17

4.1电气主接线设计的原则和基本要求 17

4.2电气主接线设计说明 18

4.2.1负荷计算 18

4.3.235kV变电站主接线 19

5短路电流计算 20

5.1短路计算的目的 20

5.2发电厂短路电流计算 21

5.2.1系统等效电路图 21

5.2.2阻抗计算（均为标幺值） 22

5.2.3短路电流计算 22

6结论 24

1绪论

1.1继电保护的发展现状与趋势

电力系统中，继电保护检修技术所发挥的作用是极为重要的，在一定程度上说是电力系统发展水平的综合体现。其实电力整个系统的技术革新与继电保护技术是相互促进的关系，彼此都在不断的提高，都在创新变革。继电保护一项重要的技术就是检修。不断进步的继电保护技术中，继电保护装置在更新中增强了其安全性与可靠性，同时，检修水平也在提高中得到了提升。电力系统的相关工作离不开变电站，变电站主要的职能是接收和分配电能、调整电压、变换电压、控制电力的方向，是配电和输电的主要中转站，是不可或缺的设备之一。在计算机的广泛应用下，数字化技术应用到变电站的工作中，能够将变电站中所需要的一切信息以数字化的形式展现出来，相比于传统的变电站的工作模式，更加方便快捷，并且科学合理。所以数字化的工作模式被人们越来越多的应用，大有取代传统的趋势，这使得智能化的电网就此形成。实践证明，其兼容性和自愈性的性能比较优良，大大提高了电力系统的工作效率，为社会的发展提供了最根本的支撑力量。所以，数字化继电保护技术是大势所趋，是时代发展的必然要求[1]。

电气继电保护装置如果在运行中出现故障，就会给整个电气系统带来严重的安全危害，这种故障是继电保护设备经常发生的，也是比较严重的。继电保护设备在长期的带电运行状态，如果日常维护和保养工作不到位，没有定期检修设备，那么就无法预防机电保护设备在运行中可能出现的问题，会极大地降低设备的安全性能，继而影响电气系统其它设备的正常运行。一般来说造成继电保护设备在运行中出现故障原因有三个：1）当继电保护设备发出母差交流断线信号、母差不平衡电力为零、没有专用的旁路母差替代时，都会导致运行中故障发生。2）设备直流电消失后，如果发生故障虽然能发出信号，但是却无法接收信号，也是造成运行中故障发生的原因[2]。3）变压器在工作状态，如果没有对加油等指令做正确的处置，也会导致设备的安全性能降低，存在发生故障的隐患。

用继电保护整定计算系统融合了多数整定人士的相关经验，对于加快实现整定的程序自动化和直观图形界面的多元信息交互有极大作用，并对工程用图、保护定值、设备参数等信息进行实时管理，提升继电保护整定效果，降低整定人员负担[3]。

继电保护整定系统中的管理功能可以对电网内的二次设备和一次设备固有信息实施维护管理，具体包括以下几种信息内容：（1）管理参数类型。具体包含电抗器、电动机、母线、发电机、变压器、线路等一