110kV变电所继电保护设计及分析最详细要点

毕业设计

课题：

导师：

姓名：

班级：

日期：

摘要

中国的电力工业作为国家最重要的能源工业，一直处于优先发展的地位，电力企业的发展也是令人瞩目的。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，也使得继电保护得以飞速的发展。本次毕业设计以110KV变电所的变压器、输电线路和电气接线方式作为主要原始数据，本设计围绕110KV变电所的继电保护设计，根据原始资料提供的变电站一次系统图，重点介绍变压器的差动保护和瓦斯保护，及线路的速断保护和过流保护。通过计算和比较确定了变电站中电气设备的保护和自动装置的初步设计方案和配置选型，确定了保护计算的运行方式。

关键词：线路继电保护，变压器的继电保护

目录

第一章绪论 (4)

第二章电气主接线 (6)

第三章电气设备简介 (13)

第四章继电保护基本知识 (15)

第五章主变压器继电保护 (19)

第六章110kV线路继电保护保护 (23)

第七章结束语 (25)

第八章参考文献 (26)

第一章绪论

第一节电力生产重要特点

电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点，就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡，一旦失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持正常生产。随着经济的快速发展，负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，使电网结构越来越复杂，加强电力资源的优化配置，最大限度满足电力需求，保证电网的安全稳定成为人们探讨的问题之一。虽然系统中有可能遭受短路电流破坏的一次设备都进行了短路动、热稳定度的校验，但这只能保证它们在短时间内能承受住短路电流的破坏。时间一长，就会无一例外地遭受破坏。而在供电系统中，要想完全杜绝电路事故是不可能的。继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，它能在系统发生故障或不正常运行时，迅速，准确地切除故障元件或发出信号以便及时处理。可见继电保护是任何电力系统必不可少的组成部分，对保证系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。因此设置一定数量的保护装置是完全必要的，以便在短路事故发生后一次设备尚未破坏的数秒内，切除短路电流，使故障点脱离电源，从而保护短路回路内的一次设备，同时迅速恢复系统其他正常部分的工作。随着变电站继电保护技术进一步优化，大大提高了整个电网运行

的安全性和稳定性，大大降低运行检修人员的劳动强度，继电保护技术将引起电力行业有关部门的重视，成为变电站设计核心技术

第二节系统资料

一，研究背景随着我国国民经济的持续发展，电网装机容量迅速增长，电力供应紧张状况已暂时得到缓解。但是由于我国配电网较薄弱，因此仍难以满足用户对供电质量的要求。而变电站是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中线路的连接点，其作用是变换电压、汇集和分配电能。变电站能否正确运行关系到电力系统的稳定和安全问题，因此对变电站的合理设计就显得十分重要了。

二、系统资料110kV降压变电站是某一区域的主要电源，担负着区域内各类负荷的供电任务。该站通过两回110kV输电线路与150km外的容量为1600MV A的系统相连，该系统在最大运行方式下的电抗为0.2(以系统容量为基准)；在最小运行方式下的电抗为0.3

第二章电气主接线

电气主接线是变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。变电站主接线根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路数等条件和具体情况确定。通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用短路器数目教少的接线，以节省投资，变电站低压侧应采用单母分段接线，以便于扩建。对本变电所进行分析，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术、经济政策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。

第一节变压器的选择

变压器作为电力系统中电能传输的一个重要环节，其功能主要是实现升压或降压，以利于电能的合理输送、分配和使用。对变电站主接线的形式及其可靠性与经济性有重要影响。所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中的一个主要问题。

一、变压器的类型选择

变压器类型选择包括确定变压器的相数、调压方式、绕组形式、绝缘及冷却方式、连接组别等，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品。目前，在国内外电网中，330kV 及以下的电力系统，主变压器一般采用三相式变压器。因为单相变压器组相对来讲，投资大、占地多、运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。本设计为110kV地区降压变电站，具有三种电压等级，因此考虑采用三绕组变压器。

二、变压器的台数与容量选择

（一）、确定主变压器数量由于变电站是单侧电源供电，且有一、二类重要负荷，考虑到单台变压器供电难以满足可靠性的要求。因此，在充分考虑供电可靠性的前提之下，本110kV降压变电站计划装设两台并联运行的主变压器。

（二）、选定变压器容量变电站有35kV、10kV两个电压等级用户，35kV、10kV的最大负荷分别为：S35 = 36MVA；S10 = 10MVA；考虑负荷的同时系数K1 = 0.85；线路损耗为5%，即K2 = 1.05；功率因数0.8cos，则35kV和10kV的综合最大负荷分别为：s35max=32.13(MVA）s10max=11.156(MVA）一般而言，电网的变电站约有25%的非重要负荷，为满足当一台变压器停用时，能够