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1、精品资料220KV变电站电气二次部分设计.摘要变电站保护配置方案设计和整定计算是变电站继电保护工作的重要内容，合理的方案设计和整定计算对保证变电站，乃至整个电力系统的安全稳定运行具有非常重要的作用。本论文根据220kV变电所一次侧的配置要求，进行变电站设备保护方案设计和整定计算工作。根据变电站的工程实际，对变电站主要设备(设备)，包括变压器、母线等的保护特点和要求进行了分析，结合所采用的许继设备保护的功能特点，提出了一套完整的设备保护设计方案。论文阐述了保护方案的设计原则和保护功能配置情况。 设备保护的整定计算与所采用的保护原理密切相关，论文针对所选用保护装置的构成特点，对其保护原理和整定方法
2、进行了研究分析，以充分发挥保护装置的总体性能。论文介绍了设备保护的基本原理，并对其整定计算方法进行了论述。 根据所提出的变电站设备保护的设计方案以及保护整定计算的基本原则和方法，论文阐述了整定计算的基本过程和主要结果，完成了变电站设备保护的整定计算，并经校验合格。论文的最后对本课题的研究工作与研究成果进行了总结。 关键词：变电站，保护设计，保护整定计算，变压器保护，母线保护ABSTRACTResearch of configuration design and setting calculation forsubstation element protection is a very impo
3、rtant part of substation relay protection. A reasonable configuration design and setting calculation plays a very important role in a substation and even the whole power system. Element protection involving many device-levelsetting values,which is different from line protection. And the setting valu
4、es is directly related to the protection principles and technologies. The paper starts configuration design and setting calculation for substation element protection bases on the application requirement of a substation. At first, the paper begins with a overview and a analysis on the research and pr
5、esent situation and development of the substation element protection, on this basis, the paper start a research on the protection of substation element, including transformer and bus-bar and so on. And then proposed a complete configuration design of element protection combined with the characterist
6、ics of the foreign general element protection. And the paper also describes the design principle of the protection scheme and the configuration situation of the protection functions. Based on the design scheme and basic principle and method of protection setting calculation of the substation element
7、 protection, the paper discusses the basic process and the primary results of the setting calculation, and then completes the setting calculation of the foreign substation. Now the settings have been used in the substation and have obtained a good result. The last part of the paper makes a summary t
8、o the research work and achievement of the project.Keywords：Element Protection, Protection Design, Protection Setting Calculation, Transformer Protection, Bus-bar Protection目录1 绪论1.1 概述变电站是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中线路的重要连接部分，其作用是交换电压、汇集和分配电能。变电站能否正常运行关系到电力系统的稳定和安全。因此对变电站进行监控和保护具有十分重要的意义。电力变压器是电力系统中极其重要的电气设
9、备，它的安全运行与否，直接关系到电力系统能否连续安全、稳定地运行。特别是由于变压器本身结构复杂、造价昂贵，一旦因故障而遭到损坏，其检修难度大，检修时间长，将造成巨大的经济损失。近年来，随着电力系统规模的扩大，电压等级的升高，大容量变压器的应用日趋增多, 对变压器保护提出了更高的要求。母线的安全可靠运行则直接影响发电厂和变电所工作的可靠性。当母线上发生短路时，如果故障不能迅速被切除，将会引起事故扩大，破坏电力系统的稳定运行，严重时将造成电力系统的瓦解事故。因此，在重要的220kV及其以上的发电厂或变电所的母线上，都需要装设专用的母线保护装置。保护的合理配置以及保护定值的整定计算是电力系统继电保护
10、工作的一个重要组成部分，保护的合理设计与选型是保证电网安全稳定运行的基础，而保护定值的正确与否决定着保护装置能否有效发挥作用，从而决定这被保护对象能否正常运行以及在发生故障时能否将各种故障从电网隔离，以避免事故的进一步扩大。无论保护装置采用的原理多么先进，算法多么精确，硬件设计多么严密可靠，如果给定的整定值是错误的，则保护装置就不可能正常工作，所以正确的继电保护整定值是继电保护装置有效发挥作用的一个重要条件。我必须对相关保护原理有十分深刻的理解，深入研究其保护配置方案并完成相关保护的整定计算。必须深入研究和了解其保护特点，合理进行保护配置设计，正确确定保护定值。1.2 变压器保护的研究现状和发
11、展差动保护作为变压器主保护的主要形式，长期以来受到保护工作者的关注。对其研究可追述到二三十年代。1931 年，R.E.Cordray 提出比率差动的变压器保护，标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。随着计算机的出现，继电保护的微机化成为又一关注的热点。变压器保护新原理的研究主要集中在变压器主保护方面，成功的实现变压器主保护的关键在于准确区分内部故障和外部故障、内部故障和励磁涌流、内部故障和差动TA 二次断线等运行情况。现场长期的运行的统计资料表明差动保护是能够准确地区分区内和区外故障的，目前变压器主保护的研究重点在于如何提高保护的整体性能上，尤其是微机保护被大量使用后，如何充分利用微机的各
12、种资源和特性来改善变压器保护的性能成为了研究领域的一个重要方向。近年来，新器件、新技术的应用为变压器保护的研究与发展提供了一个广阔的天地。数字信号处理器 DSP 的出现，不但可以提高微机保护数据采样与计算的速度和精度，甚至可能改变往常微机保护装置的设计思想，使得复杂的算法得以在保护装置中。随着变压器主保护的研究不断取得进展，变压器后备保护的研究和应用也日益引起人们的重视。对于变压器后备保护，由于其原理相对简单、成熟，因此在实现技术方面的研究更为引人关注。变压器短路故障的后备保护主要包括相间短路、接地短路两个部分。变压器后备保护在开发和应用中面临的突出问题是，后备保护的配置与变压器的容量、电压等
13、级、运行方式以及所接电源和负载的情况等诸多因素有关，就目前来说，如何提高后备保护的适应性，是现阶段的研究重点。1.3 母线保护的研究现状和发展母线保护的发展经历了电磁型、晶体管型、集成电路型到微机型几个发展阶段。其中电磁型、晶体管型母线保护虽仍有应用，但是已逐步被淘汰，目前母线保护正由集成电路型逐步向微机型过渡。按照母线保护装置的输入阻抗值的大小，则可分为低阻抗型母线保护 (一般为几欧姆)，中阻抗型母线保护(一般为几百欧姆)，高阻抗型母线保护(一般为几千欧姆)，其中，低阻抗型母线保护接线简单，可瞬时动作，是工程应用最为广泛的一种母差保护。 近年来发展迅速的微机型母线保护，相对于其他类型的母线保
14、护，它有着不可比拟的优势。其最主要的特点是充分利用了计算机进行数字计算的能力，方便地实现带比率制动特性的电流瞬时值差动保护原理，而且，微机母线保护对 TA 饱和具有独特的检测方法，抗饱和能力强，对双母线接线方式而言具有自适应能力，可自动识别母线运行方式；同时微机母线保护具有自检功能，可靠性也得到进一步的提高；更重要的是，微机母线保护具有通信接口，可方便地与监控系统互联来完成信息的远传与远控，实现自动化。当然，微机母线保护具有调试整定方便的优点也是不言而喻的，因此，母线保护和其他类型的元件保护一样，采用微机型的保护是大势所趋和发展方向。综上所述，本次设计我选用新型的成套微机保护装置，组成变电站微
15、机综合保护自动化系统，下图为其结构图：图1.1 变电站微机综合保护自动化系统的模块结构2 变压器微机保护设计2.1 变电站一次部分设计基本数据表2.1三相短路电流计算结果运行方式电压等级短路点三相短路电流三相短路全电流冲击值（KA）冲击电流有效值(KA)三相短路容量（KVA）标幺值有名值(KA)最大运行方式220KVK130.48787.653320.561412.38793048.858110KVK221.598310.84329.136117.55142156.83210KVK317.621096.890260.350156.8301762.090最小运行方式220KVK130.48787.653320.561412.38793048.858110KVK219.67349.877226.536015.98761967.34010KVK315.448884.946228.251137.4981544.880表2.2单相接地短路电流计算结果运行方式电压等级短路点单相短路电流单相短路全电流冲击值（KA）
