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1、毕业设计（论文）题 目乡镇35kV变电所继电保护设计 系 （院）自动化系专 业电气工程与自动化班 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 二一三年六月二十日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 年 月 日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人
2、愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 年 月 日 本科毕业设计（论文）乡镇35kV变电所继电保护设计摘要随着继电保护技术的发展，其在工厂和各级变电站中的应用越来越广泛。它既可以很好的保护设备，还可以确保整个系统的稳定。因此，各种设备的保护以及整个系统的可靠性，都离不开继电装置的保护。本次设计以乡镇35kV变电所为主要设计对象，在分析变电所主接
3、线的构成和特点的基础上，确定保护的方式和类型；进行主变压器和10kV出线线路的继电保护设计、整定计算等；进行控制、计量等相关设计；按规范要求绘制保护原理配置图。关键词：线路的继电保护，变压器的继电保护，短路计算，整定计算Township 35kV Substation Relay Protection DesignAbstractWith the development of relay protection technology, it is used more and more widely in factories and all levels of substation. It can
4、 not only protect the equipment, but can also ensure the stability of the whole system.Therefore,the protection of various devices and reliability of the whole system cannot do without the relay protection equipment.As the main design object of this design is based on the town of 35kV substation, ba
5、sic structure and characteristics of substation main wiring in the analysis, to determine the protection mode and type; design of relay protection, main transformer and 10kV outgoing line setting calculation; control, measurement and other related design; drawing protection principle configuration d
6、iagram according to the specification. Key words: Line relay protection, transformer relay protection, short circuit calculation, setting calculationii目 录第一章 绪论11.1国内外现状11.2本设计的意义21.3本设计主要工作2第二章 继电保护分析32.1继电保护概述32.1.1继电保护装置原理32.1.2继电保护的任务42.1.3继电保护装置的基本要求42.2设计原始资料42.2.1变电所电气接线图42.2.2相关设计基础数据52.3系统工
7、作状态分析62.3.1电力变压器的故障状态分析62.3.2变压器的不正常工作状态分析62.3.3线路故障状态分析72.4继电保护设置72.4.1变压器继电保护装设置72.4.2线路继电保护设置72.5本设计主要继电保护原理概述7第三章 短路计算93.1短路计算的计算步骤93.2短路计算部分93.2.1系统等效电路简图93.2.2基准参数的选定93.2.3最大运行方式下相关计算103.2.4最小运行方式下相关计算153.2.5三相短路计算结果表20第四章 变压器继电保护的整定计算224.1变压器瓦斯保护224.2变压器差动保护234.2.1确定基本侧234.2.2计算差动保护一次侧的电流254.
8、2.3差动继电器基本侧动作电流264.2.4确定差动继电器个绕组的匝数264.2.5确定非基本侧平衡线圈匝数274.2.6灵敏度校验274.3变压器过电流保护284.3.1启动电流的整定284.3.2继电器动作电流284.3.3灵敏度校验284.4过负荷保护294.4.1继电器动作电流整定计算294.4.2动作时限的整定304.5冷却风扇自启动304.5.1整定计算304.5.2继电器动作电流30第五章 线路保护整定计算315.1 35kV线路三段式电流保护计算315.1.1第一段无时限电流速断保护325.1.2第二段带时限电流速断保护335.1.3第三段过电流保护345.2 10kV线路保护
9、整定计算355.2.1电流速断保护整定355.2.2过电流保护整定计算41结论45参考文献46谢辞47III第一章 绪论1.1国内外现状电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。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，建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技
10、术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。变电所是电力系统在实际运用中的重要组成部分，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。变电站是供电系统的枢纽，在生产和生活中占有特殊重要的地位。 电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好，便于扩建。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
11、盖地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见、危害最大的是各种形式的短路。为此，需要安装各种形式的保护装置，用分层控制方式实施安全监控系统，对包括正常运行在内的各种运行状态实施监控，以确保电力系统安全正常且更好的运行。数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”，即数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化
12、变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。 展望继电保护的未来发展 继电保护技术发展趋势向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，出现了一些引人注目的新趋势。1.2本设计的意义 本次设计内容为35kV变电站的继电保护。主要目的在于使学生整合大一至大四所学的知识，通过设计的手段从而达到检测学习情况目的。此次设计亦是对大学四年学习生涯的一个最终考察，对教学的一次验收，通过
13、设计，可拓展自动化专业的知识，掌握相关工程规范，培养学生分析与解决实际问题的能力。1.3本设计主要工作根据所给数据和系统图，分析和确定变压器以及出线的继电保护，绘制相关保护的原理配置图。进行相关的计算，包括一些阻抗计算、主变压器继电保护的配置以及线路继电保护的计算与校验的研究等。 第二章 继电保护分析2.1继电保护概述2.1.1继电保护装置原理电力系统运行时存在正常、不正常工作和故障三种运行状态，要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须“区分”电力系统的这三种运行状态，并且要“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而要进行“区分和甄别”，必须寻找电力元件再者三种运行状态下的可测量（继电保护主要测
14、电气量）的“差异”，提取和利用这些可测参量的“差异”，实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”。依据可测量电气量的不同差异，可以构成不同原理的继电保护。目前已经发现不同运行状态下具有明显差异的电气量有：流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向；元件的运行相电压幅值、序电压幅值；元件的电压与电流的比值即“测量阻抗”等。继电保护装置原理如下图图2-1 继电保护装置原理图(1) 测量比较元件测量与被保护元件有关的电气量改变，如电流、电压的改变，以判断电网是否出现了短路故障。测量得到的电气量值或物理量值与整定值作比较，以确定继电保护装置的启动情况。(2) 逻辑判断元件 逻辑判断单元根据测量比较
15、元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型范围，最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。(3) 执行输出元件执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息，发出警报或不动作。2.1.2继电保护的任务 继电保护的基本任务是(1) 自动迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；(2) 反映设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。2.1.3继电保护装置的基本要求(1) 选择性：是指电网出现故障时，继电保护只把损坏元件切除，而使非故障元件保持原运行方式，以尽量减小停电范围。(2) 速动性：是指保护是否
