110KV变电站继电保护整定与配置设计

110kV环形网络继电保护配置与整定（二）

摘要：继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分，而整定值是保证保护装置正确动作的关键。本文结合给定110kV电网的接线及参数，对网络进行继电保护设计，首先选择电流保护，对电网进行短路电流计算，确定电网的最大、最小运行方式，整定电流保护的整定值。在电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。本设计最终配置的保护有：电流速断保护、瓦斯保护、纵差动保护等。关键词：继电保护，短路电流，整定计算

Abstract:Relay protection is important part to guarantee the safe and stable operation of the power system, and setting value is the key to ensure the protection correct action. In this paper, with given the wiring and the parameters of 110kV power grid to design 110KV network protection of relay, first ,select the current protection, calculate short circuit current on the grid, determine the Maximum and minimum operating mode of the grid, set the setting value of the current protection. Second ,Selecting the distance protection if the current protection does not meet the case, the phase fault choose the distance protection and the ground fault select zero sequence current protection .while setting calculation the distance protection and zero sequence current protection, . The final configuration of the protection of this design include: current speed trip protection, gas protection, the longitudinal differential protection and so on.

Keywords: protection of relay, short-circuit current, setting calculation

目录

1、前言 (1)

1.1电力系统继电保护作用 (1)

1.2继电保护的基本原理及保护装置的组成 (2)

1.3电力系统继电保护整定计算的基本任务及步骤 (2)

1.4继电保护整定计算研究与发展状况 (3)

1.5本次设计的主要内容 (3)

2、继电保护的原理 (4)

2.1线路保护的原理 (4)

2.2变压器保护的原理 (5)

2.3母线保护的原理 (7)

3 、短路电流计算并确定运行方式 (8)

3.1阻抗标幺值的计算 (8)

3.2短路电流计算 (9)

3.2.1电力系统所有设备均投运且闭环情况下短路电流的计算 (9)

3.2.2只有G1、G2投运且可能存在开环情况下短路电流的计算 (12)

3.2.3只有G1、G3投运且可能存在开环情况下短路电流的计算 (18)

3.3系统运行方式的确定 (23)

4 、继电保护的设计 (25)

4.1母线保护的整定计算 (25)

4.2变压器保护的整定计算 (28)

4.3线路保护的整定计算 (37)

4.4其他元件的保护与保护结果 (40)

5、结论 (42)

6、总结 (44)

谢辞 (45)

参考文献 (46)

附录一：110KV环网继电保护配置图 (47)

附录二：外文资料翻译 (48)

1、前言

电力系统继电保护的设计作为电气工程及其自动化专业的核心内容,它不仅包括了电力系统分析理论中的短路电流的计算还包括了电力系统继电保护中的整定计算。在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，选择了110kv环网的继电保护设计作为毕业设计。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和继电保护的正定计算和校验是本设计的重点。通过此次线路保护的设计可以巩固所学的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。

1.1电力系统继电保护作用

电力系统运行要求安全可靠，但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔，因此，受自然条件、设备及人为因素的影响（如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等），电力系统在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可能在电力系统中引起事故，从而破坏电力系统的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏电力系统的稳定性，造成大面积的停电。为此，在电力系统运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性；另一方面，当故障发生时，应该迅速而有选择性地切除故障元件，从而尽可能缩小故障的影响范围，而这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的[1]。电力系统中继电保护的基本任务在于：

（1）有选择地将故障元件从电力系统中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行；

（2）反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸；

（3）根据实际情况，尽快自动恢复停电部分的供电。

由此可见，继电保护实际上是一种电力系统的反事故自动装置，它是电力系统的一个重要组成部分，尤其对于超高压，超大容量的电力系统，继电保护对保持电力系统的安全稳定运行起着极其重要的作用。