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1、. . . . 摘 要电力系统的运行方式是指电力系统中发电、输电、配电的总体运行方案，是实现电力系统安全、优质、经济运行的基本保障。电力系统运行方式的优化是对各种运行方式进行技术经济综合比较，选择既经济又可靠的一种运行方式，以达到安全、经济运行的目的。本文详细分析了该变电站电力系统的各种运行方式，并结合该变电站的实际情况，确定出最优的系统运行方式，使供电系统的各项技术与经济指标达到最佳状态。并且为了保障电力系统的安全、稳定和经济运行，正确选择和校验继电保护装置，避免在短路电流作用下损坏电气设备，对该变电站的各个短路点进行了短路电流计算。该短路电流计算使用的是标么值计算方法。优化配置了继电保护装
2、置，保护装置配置兼顾了主、后备保护特点，主保护快速灵活，后备保护简单可靠，具备了可靠性高、运行方便灵活、操作简单等特点，不但满足常规运行方式系统的要求，而且在特殊方式下也能满足系统的要求。本文把运行方式优化分析、经济运行分析、短路计算进行结合，确定了适合于该变电站电力系统的最佳运行方式。关键词：运行方式优化；短路电流计算；继电保护；整定ABSTRACTThe total operating mode of generation, transmission and distribution is presented in the operating mode of power system, w
3、hich realizes the basic guarantee for the security, high quality and economical operation of power system. The optimization for operating mode of power system is to select an economical and reliable operating mode by comparing synthetically all kinds of operating mode in technical economy to get a r
4、eliable and economical operation.All kinds of operating modes of the substation power system are analyzed in detail in the paper, which determine the optimal operating mode of system and make each technology and economic index of power supply get an optimal situation according to the practical situa
5、tion of the substation.Short circuit current is calculated for each short circuit point of the substation in order to ensure the safe, stable and economical operation of power system, select and correct the relay protection devices accurately and avoid breaking electric equipments in the function of
6、 short circuit current, in which the per-unit calculation method is used. Relay protection devices are configured for optimization, which have the characteristics of both main protection and backup protection, not only satisfy the requirement of normal operating mode, but also satisfy the requiremen
7、t of power system . Furthermore, the main protection is fast and flexible; the backup protection is simple and reliable, which proves high reliability, flexible running and simple operation in the special mode. The optimal operating mode of the substations power system is confirmed according to the
8、combination of the analysis of operating mode, the analysis of economical operation and short circuit calculation in the paper. Key words: Optimization of operating mode；Calculation of short-circuit；Relay protection；Setting目 录1 引言11.1 选题意义11.2 国外现状、水平与发展趋势21.3 本课题设计的任务31.4 本章小结32 变电站运行方式优化与其经济运行42.1
9、变电站主接线结构简述42.2 运行方式优化主要考虑的问题42.3 运行方式52.4 经济运行分析92.4.1 电能损耗92.4.2 降低电能损耗的技术措施132.5 变电站运行方式的确定142.6 本章小结143 短路电流计算153.1 概述153.2 变电站短路电流计算153.2.1短路电流计算系统图与其等效电路图163.2.2 短路电流计算163.3 短路电流计算结果233.4 本章小结264 继电保护配置274.1 本变电站运行方式与继电保护的配置原则274.2 110kV电源进线的保护配置274.3 主变压器的保护配置294.4 桥断路器与母联断路器的保护配置314.4.1 110 k
10、V桥断路器的保护配置314.4.2 10kV母联断路器的保护配置314.5 10kV出线的保护配置314.6 本章小结325 微机继电保护的选型335.1 继电保护的基本要求335.2 微机保护装置的选型335.2.1 110kV电源进线微机保护装置的选型345.2.2 两台主变压器微机保护装置的选型355.2.3 母联微机继电保护装置的选型375.2.4 10kV出线微机继电保护装置的选型375.3 本章小结396 微机继电保护的继电保护整定计算406.1 继电保护整定计算的基本任务406.2 110kV进线微机继电保护整定计算416.2.1 进线2的保护整定416.2.2 110kV进线1
11、的整定与进线2相似。446.3主变压器的保护整定计算446.3.1变压器的差动保护整定计算 CST-31A 型446.3.2 变压器的过流保护整定计算 CST-221B型446.3.3变压器的过负荷保护整定计算456.3.4变压器的零序保护整定计算456.3.5变压器的其它保护整定计算456.4 10kV出线的微机保护整定计算456.4.1 10kV出线的保护整定计算456.4.2 10kV1，2号接地变保护整定466.5 本章小结477 微机继电保护的接线与运行效果487.1 变压器母线的接线原理487.1.1 变压器微机差动保护的原理接线图487.1.2 变压器零序电流保护的原理接线图48
12、7.1.3 变压器过负荷保护的原理接线图497.2 输电线的微机保护接线原理507.2.1 输电线路的微机零序保护的原理接线图507.2.2 输电线路的微机电流速断保护的原理接线图507.3 运行效果517.4本章小结518 结论与展望529 致5310参考文献54 / 1 引 言1.1 选题意义电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和用户的电气装置连接而成的一个整体，俗称电网。包括发电机、变压器、断路器、母线、架空线、电缆、配电装置、受电装置等设施，以与为保证这些设施正常运行所需的继电保护和安全自动装置、计量装置、电力通信设施、电网调度自动化设施等。电网的主要功能是把电能安全、优质、经济地提
13、供给国民经济各部门与城乡居民，实践证明，大电网具有实现这一目标不可取代的优越性。现代电网的发展规模不断扩大，世界上已形成了超大规模的跨国电网，如果发生电网事故，后果是相当严重的。如何保证电网的安全、经济运行，其运行方式是一个非常重要的问题。电力系统的运行方式是指电力系统中发电、输电、配电的总体运行方案，是实现电力系统安全、优质、经济运行的基本保障。它包括电力电量平衡、接线方式和保护配合、传输功率控制、电网的调峰、无功电源的运行调度、以与各种负荷情况下电网的运行特性等。利用现有的网架结构、设备情况，合理安排运行方式，己经成为目前提高供电可靠性的一条重要途径。该变电站位于某市区中心地带，担负着重要
14、的供电任务，其运行方式合理与否直接影响该市区的供电可靠性。通过对现有电网结构各类运行方式优缺点进行比较分析，确定该变电站最佳运行方式，能够提高该变电站系统的供电可靠性，充分发挥电网的效能。继电保护装置是一种能反应电力系统中电气元件发生的故障或异常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。主要有两个方面的作用：一是当被保护的元件发生故障时，能自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，同时使故障元件免于继续遭受损坏；二是当被保护元件出现异常运行状态时，保护装置能够自动发出信号或作用于跳闸，便于运行值班人员与时采取措施使其恢复正常运行。以前的继电保护
15、装置是由各种类型的继电器、控制开关、信号灯、电铃与常规仪表等组成。它用继电器保护，用开关控制断路器分合，用信号灯、电铃、仪表等进行信号指示与联络。这种系统由于技术落后存在很多弊端，如保护装置调试时需把所具备的各种功能通过模拟试验来校核一遍，工作量大且工期很长，严重影响了系统设备的正常运行。微机保护则不同。它的硬件是一台计算机，各种复杂的功能由相应的程序来实现。即微机保护是由只会做几种单调的，简单操作的硬件，配以程序，把简单操作组合而完成各种复杂功能的。因而只要用简单的操作就可以检验微机硬件是否完好。采用微机保护还具有如下优点：(1) 程序可以实现自适应性，可按系统运行状态而自动改变整定值和功能。(2) 有记忆、计算功能，可以使保护性能得到更大的改进。(3) 可实现自检功能、保护装置更加可靠。(4) 有存储、录波功能，便于事故后分析、查找事故原因。(5) 有测控、通信功能，能与通信控制器友好接口，实现保护、测控一体化的变电站综合自动化功能。经过比较对该变电站采用微机保护。1.2 国外现状、水平与发展趋势电网经济运行是在确保变压器安全运行与满足供电量和保证供电质量的
