35KV变电站继电保护课程设计

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110、35、10kV变电站及线路继电保护设计和整定计算

题目：110/35/10kV变电站及线路

继电保护设计和整定计算指导老师：

作者：学号：专业：年级：

摘要

电力系统的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，如果不能及时有效控制，就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。继电保护（包括安全自动装置）是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿成严重后果。因此，加强继电保护的设计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工作。

为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。

本文详细地讲述了如何分析选定110kV电网的继电保护（相间短路和接地短路保护）和自动重合闸方式，以及变压器相间短路主保护和后备保护，并通过整定计算和校验分析是否满足规程和规范的要求。本次设计不对变电站的一、二次设备进行选择。

关键词：继电保护、整定、校验

目录1、110kV线路L11、L12保护配置选择 (2)

2、变压器1B、2B保护配置选择 (3)

3、35kV线路L31-L36保护配置选择 (6)

4、10kV线路L104-L1019保护配置选择 (6)

5、110kV线路L11、L12相间保护整定计算 (7)

6、变压器1B、2B相间保护整定计算 (12)

35kV降压变电站继电保护设计

摘要：本设计可分为几部分：设计方案的确定；系统负荷计算，短路电流的计算；主变压器继电保护的配置、整定及校验的确定。10kV出线继电保护的配置、

整定及校验的确定。无功补偿系统继电保护配置、整定及校验。

关键词：负荷计算；无功功率；短路电流；继电保护

一、变电站继电保护和自动装置规划

1.1系统分析及继电保护要求

1.1.1系统一次

1、变电站规模及电气主接线：

本次设计变电站装设20000kVA双绕组变压器2台（N-1备用），35kV进线

两回，单母分段接线；35kV主变出线2回，10kV出线12回，10kV电气主接线为单母线分段。

变电站主变的调压方式及无功补偿配置：

变电站主变压器采用有载调压变压器，无功补偿方式采用10kV侧集中补偿方式，无功补偿电容器选用室外成套补偿装置。补偿容量按照主变容量的15﹪选定，即总补偿容量为6000kVar。

变电站消弧线圈的装设：

本站暂不考虑设置消弧线圈。

1.1.2为保证安全供电和电能质量，继电保护应满足四项基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

1.2继电保护装置规划

⑴35kV母联保护设置备自投及母联相间及零序过流、母联充电保护的功能。

⑵变压器主保护：变压器本体和有载分接开关重瓦斯保护、纵差保护，作用

于总出口，跳主变35kV侧进线开关及主变10kV侧进线开关。

⑶35kV后备保护

①10kV复合电压闭锁过电流保护：延时作用于总出口，跳主变二侧开关及

35kV母联开关。

②35kV过负荷保护：延时发过负荷信号。

⑷10kV后备保护

①10kV复合电压闭锁10kV过流保护：第一时限跳10kV分段开关，第二时

35kv电网变压器继电保护课程设计

前言

继电保护在发电、供电和用电中起着极为重要，是保证电网安全可靠运行和人们生产生活用电的关键。它的设置、整定、维护和试验水平将直接影响供电的可靠性、质量及用电设备的安全。

继电保护装置是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。即当电力系统中电气元件发生故障时，能自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，避免故障元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速恢复正常运行。继电保护装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

由于电子技术、计算机技术与通信技术的发展，使继电保护装置的各种性能有了很大的提高，更好的确保了电力系统的运行，保证了人们正常的生产生活。可见，继电保护性能的好坏关系到了每一个人，不容忽视！

中文摘要

本次设计是为35kv电网变压器继电保护配置。根据对继电保护装置的任务、原理及选择要求进行分析总结，选取气体保护,差动保护为主保护，线路电流速断保护和变压器的过负荷保护为后备保护。对主保护及后备保护的保护原理进行了分析，以及对变压器发生故障时保护的动作情况进行了描述。

关键词：继电保护，瓦斯保护，差动保护，过负荷保护

前言............................................................................................................................................... I V 中文摘要........................................................................................................................................ V 1继电保护详细内容................................................................................................................. - 1 -

35kV变电站设计方案

一、设计背景和目标

二、工程规模和布置

1.变电站规模：设计容量为35kV，电流容量为1000A，设计变电容量

为35MVA。

2.布置要求：变电站采用单回线制，主变压器、断路器、隔离开关等

设备按照国家标准进行布置。

三、主要设备选型与分布

1.主变压器：选择容量为35MVA的35kV/10kV主变压器。布置在变电

站的主变区域，与高压侧开关设备相连。

2.断路器：选择符合35kV电缆的断路器，用于开关变电站的高压侧

电源，以及与低压配电网的连接处。

3.隔离开关：采用35kV隔离开关，用于切断输电线路与变电站的连接，以及变电站的维修工作。

4.低压开关设备：包括开关柜、电源柜、补偿柜等，用于将变电站提

供的电力输送到低压用户。

5.控制与保护系统：包括采样装置、继电保护装置、自动控制装置等，用于对变电站进行监测和保护。

四、主要工程控制措施

1.地基工程：根据实际情况，进行土质勘察和地基设计，确保变电站

设备的稳定和安全。

2.雷电防护：根据国家有关规定，进行专业的雷电防护设计和施工，保护变电站及其设备不受雷击。

3.外部环境保护：考虑到变电站的环境保护问题，采取噪声降低、粉尘防治、污水处理等措施，减少对周围环境的影响。

4.安全防护：对主变压器、断路器等重要设备进行安全防护措施，包括防爆、过温、过流等保护装置的设置。

5.操作与维护：通过培训维修人员，建立健全的操作、维修和管理制度，确保变电站的正常运行。

五、经济性分析

1.设备选型：根据实际需求，选择性价比高的设备，并考虑设备的寿命和维修成本。

2.施工成本：合理安排施工进度，避免工期延误，控制施工成本。

35千伏电网继电保护设计

《35千伏电网继电保护课程设计说明书》

说明书

二．电网继电保护配置设计

（一）继电保护配置的一般原则

电力系统继电保护设计与配置是否合理直接影响电力系统的安全运行。若设计与配置不当，在出现保护不正确动作的情况时，会使得事故停电范围扩大，给国民经济带来程度不同的损失，还可能造成设备或人身安全事故。因此，合理地选择继电保护的配置主案正确地进行整定计算，对保护电力系统安全运行具有十分重要的意义。

选择继电保护配置方案时，应尽可能全面满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当存在困难时允许根据具体情况，在不影响系统安全运行的前提下适当地降低某些方面的要求。

选择继电保护装置方案时，应首先考虑采用最简单的保护装置，以要求可靠性较高、调试较方便和费用较省。只有当简单的保护装置满足不了四个方面的基本要求时，才考虑近期电力系统结构的特点、可能的发展情况、经济上的合理性和国内外已有的成熟经验。

所选定的继电保护配置方案还应该满足电力系统和各站、所运行方式变化的要求。

35千伏及以上的电力系统，所有电力设备和输电线路均应装设反应于短路故障和异常运行状况的继电保护装置。一般情况下应包括主保护和后备保护。主保护是能满足从稳定及安全要求出发，有选择性地切除被保护设备或全线路故障设备或线路的保护。后备保护可包括近后备和远后备两种作用。主保护和后备保护都应满足《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》所规定的对短路保护的最小灵敏系数的要求。

（二） 35千伏中性点不接地电网的继电保护配置原则

1.相间短路保护

保护电流回路的电流互感器采用不完全星形接线，各线路保护均装在相同的A、C

35kV继电保护的配置及整定计算分析

196 EPEM 2021.

专业论文

Research papers

35kV继电保护的配置及整定计算分析

中国石化海南炼油化工有限公司张玉林

摘要：探讨35kV变电站继电保护系统配置方法，研究在实际工作过程中如何尽可能保障继电保护系统的配置质量，并分析了整定计算方法。

关键词：35kV变电站；继电保护系统；线路保护

5kV 变电站的继电保护系统中需配置多种设备，且各类设备的保护对象也存在差别，最终形成由内而外的全面性安全防护系统，在此过程中各类设备的配置目的

是实现对于线路、变压器和母线及馈出负荷的保护，这要求所有配置的设备都需根据电气设备具有的功能和运行方案，对各类电气设备的工作状态能够做出相应调整，使该系统能安全经济平稳运行,做到在确保安全基础上能进一步优化电气系统运行质量。

1 35kV 变电站继电保护系统的配置

1.1 线路保护系统

目前公司35kV 变电站配置的电气SCADA 系统能实现对继电保护系统的自动控制，整个电气系统建成后一直在不断优化提高。在当前的线路保护系统运行过程中，一方面线路保护装置可根据该系统的本身运行状态对实时的工作参数和设定的参数做出比较，当发现某项参数超出了其设定值时线路保护装置作出响应，从而在一定范围内切断被控制的线路，同时其他的线路投入运行。这样既防止线路运行中出现了超出运行允许值时对各类线路造成的冲击，同时也可提高下游供配电系统的运行稳定性；另一方面，对于线路的保护中，在供配电系统中配置了相应的的测量计量电气元件，这样既可把所有的电气数据传输给电气SCADA 系统或上级变电站，以便适时发出控制指令，从而使继电保护系统可以做出响应，从而保护各类设备，确保该系统可以维持高效安全平稳运行。

35KV线路继电保护

Ia、Ib、Ic、Ios输入为保护用模拟量输入，IA、IC为测量用专用测量CT输入，保证遥测量有足够的精度。Ios零序电流输入除可用作零序过流保护用之外（报警或跳闸），也同时兼作小电流接地选线用输入，零序电流的接入最好用专用零序电流互感器接入，若无专用零序电流互感器，在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即CT的中性线电流。UA、UB、UC电压输入在本装置中除作为测量用输入，与IA、IC一起计算形成本线路的P、Q、COSφ、Kwh、Kvarh外，还作为低电压闭锁用电压输入。
F1AB C DF2
K1K2K3 K4 K5 K6 K7 K8
M
当M点发生故障时，距故障点最近的开关K2、K3保护动作开关断开，影响K2和K3之间的用电户，其余部分保持继续运行，（但由于故障引起的系统电压降下，对非故障用户有些影响）这就是选择性。
如果K2、K3开关与其余任一开关同时动作，或是K2、K3开关在未断开前，其余任一开关先断开，就是无选择性。
④遥测量计量等级：电流0.2级
其他：0.5级
⑤遥信分辨率：<2ms
信号输入方式：无源接点
3.2装置原理
3.2.1硬件配置及逻辑框图
硬件配置及逻辑框图见附图RCS-9612A
3.2.2模拟输入
外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU经采样数字处理后，组成各种继电器并判断计算各种遥信遥测量。

35KV变电站设计

摘要

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接

线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选

择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小

的决定性因素。变电站是把一些设备组装起来，用来切断、接通、改变或者调整

电压的。在系统中，变电站成了输电和配电的集节点。

本次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以

及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，

确定了35kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定

了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，并进行

了短路电流计算等内容，从而完成了35kV电气一次部分的设计。

关键词: 主变压器，电气主接线，短路电流，电气设备

Abstract

A substation is the electrical power system important constituent,

it affects the entire electrical power system directly the security and the economical movement, is relates the power plant and user’s middle link, is playing the transformation and the assignment electrical energy role.The electrical host wiring is the power plant transformer

35kV变电站保护定值的计算(学术参考)

35kV变电站保护定值的计算

继电保护装置是电力系统重要二次设备，它对电力系统安全稳定地运行起着重要的作用。电力系统对继电保护装置的要求是快速性、可靠性、选择性。要满足这三点要求，除选用性能良好的继电保护装置外，还必须正确地进行整定。性能再好的保护装置，如整定不正确，也不能正确地完成保护功能。

本章就采用微机保护装置的35kV变电站的线路、主变、电容等设备的保护定值的计算，作简单的介绍，以帮助用户正确地进行35kV变电站，继电保护装置进行整定，充分发挥各种保护装置的作用，保证变电站设备的安全和可靠、经济、稳定运行。

§16-1 线路保护整定值的计算

对于35KV及以下电压等级电力系统，一般为中性点不直接接地系统，其线路保护，通常采用反应故障时电压、电流的三段式电流保护。

第Ⅰ段电流保护为瞬时电流速断保护、第Ⅱ段为限时电流速断保护、第Ⅲ段为过流保护；第Ⅰ段及第Ⅱ段电流保护构成本线路的主保护，过流保护为后备保护。

当电流第Ⅰ段、第Ⅱ段保护灵敏系数不够时，可采用电流闭锁电压速断保护，如过流保护作远后备时的灵敏系数不够，可带低电压或复合电压启动。

如果被保护线路为双侧电源时，应加方向闭锁，以防止在保护设置处后方发生短路时保护误动。

电流、电压整定值受电网结构及运行方式影响较大，整定值的准确计算比较复杂，下面以图16-1所示的单侧电源环网供电电网，母线B、C间断路器5QF的保护为例，简单介绍采用EDCS-6110单元线路的各种保护整定值的计算。

16-1.1 电流速断保护整定值I sdz1的计算

电流速断保护为无时限保护，其动作时间为保护装置的固有动作时间，按“规程”规定微机保护的固有动作时间为40ms以下。

35KV电网继电保护的设计

1.保护原则：35KV电网的继电保护设计需要遵循以下原则：

-安全性：保证电网运行的安全，避免事故发生；

-稳定性：维持电网的稳定运行，防止电力故障蔓延；

-快速性：保证继电保护的响应速度，快速切除故障；

-灵敏性：对故障信号做出快速反应，减少事故影响范围。

2.继电保护装置的选用：根据35KV电网的特点，选择合适的继电保护装置。常用的继电保护装置包括：

-欠压保护装置：用于检测电网电压低于额定值时的状态，并及时切除电源，防止设备过压损坏；

-过流保护装置：用于检测电网中的过流情况，并切除故障电流，以避免电气设备损坏；

-压差保护装置：用于监测电网中的压差，并在超过设定值时切除故障电流；

-隔离保护装置：用于监测电网中的隔离开关状态，当发生故障时切除电源，以防止电压出现偏差。

3.继电保护装置的配置：35KV电网的继电保护装置需要合理配置，以实现全覆盖和互备。一般会采用多个保护回路配置，以确保电网的可靠性。每个保护回路通常包括电流变压器、电压变压器、继电器等组件，以实现对电网的全面监测。

4.继电保护装置的参数设置：继电保护装置的参数设置需要根据

35KV电网的运行情况进行调整。包括调整保护装置的动作参数，确定保

护装置的保护原则和动作条件。此外，还需要设置保护装置的故障录波器、通信接口和事件记录器等功能，以实现对电网故障的分析和记录。

5.继电保护系统的通信：35KV电网的继电保护系统需要与其他系统

进行通信，以实现对电网的远程控制和监测。通常会采用继电保护系统和SCADA系统进行通信，以实现对电网的实时监测和故障处理。

35kV电网继电保护(共40张)

1.在发电厂和变电所母线上，应装设单相接地监视装置。监视装置反应零序电压，动作于信号。 2.根据人身和设备安全的要求，必要时，应装设动作于跳闸的单相零序电流保护。
（三）可能(kěnéng)出现过负荷的电缆线路或电缆与架空混合线路，应装设过负荷保护，保护宜带时限动作于信号，必要时可动作于跳闸。
3、保护范围：能保护线路全长。
4、优、缺点：优点：灵敏度好，能保护线路全长。
缺点：带0.3～1秒延时，速动性差;
电流Ｉ、Ⅱ段联合工作就可以保证全线范围内故障在0.5秒内予以切除，一般情况下能满足快速切除故障的要求，因此一般作为全线“主保护”。
第9页，共40页。
35kV电网线路保护
5、限时电流速动保护(bǎohù)的单相原理接线图
变压器安装时，应使顶盖与水平面之间夹角应有1 ％～1．5％的坡度，连接管有2 ％～4％的升高坡度。
电力变压器保护
瓦斯保护分为: 重瓦斯和轻瓦斯
当变压器油箱内轻微故障或严重漏油时，轻瓦斯保护动作，延时作用于信号；
当变压器内部(nèibù)发生严重故障时，重瓦斯保护动作，瞬时动作跳开变压器的各侧断路器。
35kV电网继电保护配置及工作原理
第1页，共40页。
35kV电网(diànwǎng)线路保护
一、保护配置（一）相间短路保护应按下列原则配置： 1.装设两段式过流保护，并在同一网路的所有线路上，均接于相同两相的电流互感器上。

35kv变电站设计

昆明理工大学成人高等教育

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：某工厂35kV总降压变电所设计

学生姓名：学号：专业年级：

学习形式：函授□夜大□脱产□函授站：

毕业设计（论文）内容：

一、高压供电系统设计（根据供电部门提供的资料，选择本厂

最优供电电压等级）

二、总降压变电所设计

1、主接线设计

2、短路电流计算

3、主要电器设备选择

4、主要设备（主变压器）继电保护设计

5、配电装置设计

6、防雷接地设计（只要求方案）

三、设计成果

1、设计说明书

2、设计图纸二张

（1）总降压变电站电气主接线图

（2）主变压器继电保护展开图

专题（子课题）题目：主变的微机保护设计（选做）

内容：

1、方案选择与论证

2、保护原理分析

3、设备选型及整定计算

设计（论文）指导教师：（签字）

主管教学院长：（签字）

年月日

设计资料

某××厂总降压变电所及配电系统设计

一、基础资料

1、全厂用电设备情况

〈1〉负荷大小

用电设备总安装容量：6630kW

计算负荷（10kV侧）有功：4522 kW

无功：1405kVar

各车间负荷统计见表8—1

〈2〉负荷类型

本厂绝大部分用电设备均属长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过两分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池，炉将会损坏；全厂停电将造成严重经济损失，故主要车间及辅助设施均为I类负荷。

〈3〉本厂为三班工作制，全年工作时数8760小时，最大负荷利用小时数5600小时。

〈4〉全厂负荷分布，见厂区平面布置图。（图8—1）

表8—1 全厂各车间负荷统计表

序号车间名称

负荷

类型

计算负荷

Pjs(kW) Qjs(kVar) Sjs(kV A)

(完整word版)继电保护35KV变电站

1 引言

现如今，随着科学技术的飞速发展，继电保护器在35kV变电站中的应用也越来越广泛,他不仅保护着设备本身的安全,而且还保障了生产的正常进行,因此,做好继电保护的整定对于保障设备安全和生产的正常进行是十分重要的.继电保护装置广泛应用与电力系统，农网和小型发电系统，是电网及电气设备安全可靠运行的保证.加强继电保护管理，健全沟通桥梁,加强继电保护定值正定档案管理是提高继电保护定值整定的必要措施.

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂(所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

继电保护发展现状，电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。

继电保护的未来发展，继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展.微机保护技术的发展趋势:

①高速数据处理芯片的应用

②微机保护的网络化

③保护、控制、测量、信号、数据通信一体化