继电保护毕业设计ppt课件

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1、110kV电网II继电保护整定计算及变电所UPS设计K K继保继保071 071 杨胜杨胜指导老师指导老师 ：宋丽群：宋丽群.目录目录1.绪论2.继电保护及自动装置的配置及选型3.继电保护的设计4.变电所UPS设计5.电力自动化视频目录.1.绪论绪论1.1电力系统继电保护的作用1.2继电保护的原理和构成1.3继电保护整定计算的基本任务及步骤1.4继电保护整定计算的研究与发展状况1.5变电站交流不间断点电源系统UPS的重要性返回主目录.1.1电力系统继电保护的作用电力系统继电保护的作用电力系统的故障：三相短路电力系统的故障：三相短路K(3)、两相短路、两相短路K(2) 、单相短路接地、单相短路接

2、地K(1)、两相短路接地、两相短路接地K(1,1)、断线、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等变压器绕组匝间短路、复合故障等.不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。率降低等。返回主目录返回章目录.1、故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏；2、系统中设备，在通过短路电流时所产生的热和电动力使设备缩短使用寿命；3、因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量；破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。事事故故事故事故:指系统的

3、全部或部分的正常运行遭到破坏，指系统的全部或部分的正常运行遭到破坏，以致造成对用户的停止送电、少送电、电能质以致造成对用户的停止送电、少送电、电能质量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备等等。量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备等等。发生故障可能引起的后果发生故障可能引起的后果返回主目录返回章目录事事故故事事故故. 继继电电保保护护装装置置：就就是是指指反反应应电电力力系系统统中中电电气气元元件件发发生生故故障障或或不不正正常常运运行行状状态态，并并动动作作于于断断路路器器跳跳闸闸或或发出信号的一种自动装置。发出信号的一种自动装置。基本任务：基本任务：1 1、发发生生故故障障时时，自自动动、迅迅

4、速速、有有选选择择地地将将故故障障元元件件设备从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。设备从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。2 2、对对不不正正常常运运行行状状态态，为为保保证证选选择择性性，一一般般要要求求保保护护经经过过一一定定的的延延时时，并并根根据据运运行行维维护护条条件件如如有有无无经经常常值值班班人人员员），而而动动作作于于发发出出信信号号减减负负荷荷或或跳跳闸闸），且能与自动重合闸相配合。且能与自动重合闸相配合。继电保护装置及其任务继电保护装置及其任务返回主目录返回章目录.1.2继电保护的原理和构成 继继电电保保护护的的原原理理是是利利用用被被保保护护线线路路或或设设备备故

5、故障障前前后后某某些些突突变变的的物物理理量量为为信信息息量量，当当突突变变量量达达到到一一定定值值时时，起起动动逻逻辑辑控控制制环环节节，发发出出相相应应的的跳跳闸闸脉脉冲冲或或信信号。号。 1 1、利用基本电气参数的区别。、利用基本电气参数的区别。 2 2、利利用用内内部部故故障障和和外外部部故故障障时时被被保保护护元元件件两两侧侧电电流相位或功率方向的差别。流相位或功率方向的差别。 3 3、对称分量是否出现。、对称分量是否出现。 4 4、反应非电气量的保护。、反应非电气量的保护。 继电保护的基本原理继电保护的基本原理返回主目录返回章目录.利用基本电气参数的区别利用基本电气参数的区别利用基

6、本电气参数的区别利用基本电气参数的区别 发发生生短短路路后后，利利用用电电流流、电电压压、线线路路测测量量阻阻抗抗等等的的变变化，可以构成如下保护：化，可以构成如下保护： （1电流保护：反映电流的增大而动作。电流保护：反映电流的增大而动作。 （2低电压保护：反应于电压的降低而动作。低电压保护：反应于电压的降低而动作。 （3距距离离保保护护：反反应应于于短短路路点点到到保保护护安安装装地地之之间间的的距距离或测量阻抗的减小而动作。离或测量阻抗的减小而动作。返回主目录返回章目录.利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位或功率方向的差别流相位或功率方向的

7、差别 规定电流的正方向是从母线流向线路。 正常运行和线路AB外部故障时，A-B两侧电流的大小相等相位相差180 。 当线路AB内部短路时，A-B两侧电流一般大小相等、相位相等。构成各种差构成各种差动原理的保动原理的保护，如纵联护，如纵联差动保护，差动保护，相差高频保相差高频保护、方向高护、方向高频保护等。频保护等。返回主目录返回章目录.对称分量是否出现对称分量是否出现 电气元件在正常运行或发生对称短路时，负电气元件在正常运行或发生对称短路时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。负序和零序都较大。 因而，根据这些分量的是

8、否存在可以构成零序保护因而，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护。此种保护装置都具有良好的选择性和灵和负序保护。此种保护装置都具有良好的选择性和灵敏性。敏性。返回主目录返回章目录.反应非电气量的保护反应非电气量的保护 反反应应变变压压器器油油箱箱内内部部故故障障时时所所产产生生的的气气体体而而构构成瓦斯保护；成瓦斯保护； 反反应应于于电电动动机机绕绕组组的的温温度度升升高高而而构构成成过过负负荷荷保保护护等。等。返回主目录返回章目录. 继电保护装置的组成 继继电电保保护护一一般般由由三三个个部部分分组组成成:测测量量部部分分、逻逻辑辑部部分和执行部分，其原理结构如下图所示。分和执行

9、部分，其原理结构如下图所示。测量被保护元件工作测量被保护元件工作状态的物理量，并和状态的物理量，并和已给的整定值进行比已给的整定值进行比较，从而判断保护是较，从而判断保护是否应该起动。否应该起动。根据测量部分各输出根据测量部分各输出量的大小，性质，出量的大小，性质，出现的顺序等，使保护现的顺序等，使保护装置按一定的逻辑程装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执序工作，最后传到执行部分。行部分。根据逻辑部分送的根据逻辑部分送的信号，最后完成保信号，最后完成保护装置所担负的任护装置所担负的任务。如发出信号，务。如发出信号，跳闸或不动作等。跳闸或不动作等。返回主目录返回章目录.举例说明举例说明正常状态：

10、一次设备通过的电流为负载电流 KA流过的二次流过的二次电流小于动作值电流小于动作值 KA不动作不动作其接点不闭合其接点不闭合断路器主、辅触点保护不动作保护不动作 。电流继电器时间继电器电流互感器脱扣器中间继电器跳闸线圈返回主目录返回章目录.短路故障时：短路故障时：流过一次设备的电流激增流过一次设备的电流激增 KA流过的二次电流流过的二次电流大于大于KA动作值动作值KA接点闭合，接点闭合， KT得电得电KT触点闭合触点闭合KM线圈得电，其触点闭合线圈得电，其触点闭合QF的的YT线圈得电跳闸线圈得电跳闸切除故障。切除故障。举例说明举例说明举例说明举例说明返回主目录返回章目录.1.3继电保护整定计算

11、继电保护整定计算的基本任务及步骤的基本任务及步骤进行整定计算的步骤大致如下：进行整定计算的步骤大致如下：进行整定计算的步骤大致如下：进行整定计算的步骤大致如下：（1 1按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选择短路类型，选择分支系数的计算条件；择短路类型，选择分支系数的计算条件；择短路类型，选择分支系数的计算条件；择短路类型，选择分支系数的计算条件；（2 2进行短路故障计算；进行短路故障计算；进行短路故障计算；进行短路故障计算；（3 3按同一功能的保护进行整定

12、计算，如按距离保护或按同一功能的保护进行整定计算，如按距离保护或按同一功能的保护进行整定计算，如按距离保护或按同一功能的保护进行整定计算，如按距离保护或按零序电流保护分别进行整定计算，选取出整定值，按零序电流保护分别进行整定计算，选取出整定值，按零序电流保护分别进行整定计算，选取出整定值，按零序电流保护分别进行整定计算，选取出整定值，并做出定值图；并做出定值图；并做出定值图；并做出定值图；（4 4对整定结果进行比较，重复修改，选出最佳方案。对整定结果进行比较，重复修改，选出最佳方案。对整定结果进行比较，重复修改，选出最佳方案。对整定结果进行比较，重复修改，选出最佳方案。最后归纳出存在的问题，并

13、提出运行要求；最后归纳出存在的问题，并提出运行要求；最后归纳出存在的问题，并提出运行要求；最后归纳出存在的问题，并提出运行要求；（5 5画出定值单，并编写整定方案说明书。画出定值单，并编写整定方案说明书。画出定值单，并编写整定方案说明书。画出定值单，并编写整定方案说明书。返回主目录返回章目录.1.4继电保护技术发展简史继电保护技术发展简史 继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的。在的发展而发展的。在20世纪世纪50年代及以前，差不多年代及以前，差不多都是用电磁型的机械元件构成。随后陆续推广了整都是用电磁型的机械元件构成。随后陆续推广了整流

14、型元件和由半导体分力元件组成的装置。流型元件和由半导体分力元件组成的装置。70年代年代以后，集成电路构成的继电保护装置中得到广泛运以后，集成电路构成的继电保护装置中得到广泛运用。到用。到80年代，微型机在继电保护装置中逐渐应用。年代，微型机在继电保护装置中逐渐应用。随着新技术新工艺的采用，继电保护硬件设备的可随着新技术新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性，运行维护方便性也不断得到提高。继电保护靠性，运行维护方便性也不断得到提高。继电保护技术将达到更高的水平。技术将达到更高的水平。 返回主目录返回章目录.最初熔断器最初熔断器难以实现选择性电压、电流保护电压、电流保护环网、多源网方向电流、电压保

15、护方向电流、电压保护受系统运行方式影响，难以满足选择性、灵敏性、速动性距离保护距离保护单端测量方式，难以保证快速跳闸差动保护差动保护长距离难以实现高频保护高频保护返回主目录返回章目录.1.5变电站交流不间断点电源系统变电站交流不间断点电源系统（UPS的重要性的重要性 UPS是不间断电源Uninterruptible Power Supply的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。UPS作为变电站的重要设备，已从最初的提供后备时间单一功能发展到今天的提供后备时间及改善电网质量的双重功能，在保护计算机数据，改善电网质量，防止停电和电网污染对用户造成危害等方面起着很重要的作

16、用。 返回主目录返回章目录.UPS的重要性的重要性 随着电力系统的飞速发展，各地区对电随着电力系统的飞速发展，各地区对电网安全经济运行都提出了更新更高的要求，网安全经济运行都提出了更新更高的要求，这就需要不断完善和提高电力系统的自动化这就需要不断完善和提高电力系统的自动化水平。变电站作为电网运行的重要组成部分，水平。变电站作为电网运行的重要组成部分，自动化水平越来越高，目前大多数自动化水平越来越高，目前大多数220kV及及以下变电站已实现无人值班运行。为了使变以下变电站已实现无人值班运行。为了使变电站自动化系统中当地监控系统计算机、远电站自动化系统中当地监控系统计算机、远动设备、保护故障信息子

17、站、电能计量、火动设备、保护故障信息子站、电能计量、火灾报警系统、调度数据网通信及安防等设备灾报警系统、调度数据网通信及安防等设备能够安全可靠地运行，就需要为上述系统提能够安全可靠地运行，就需要为上述系统提供稳定、不间断、高质量的电源。变电站交供稳定、不间断、高质量的电源。变电站交流不间断电源由电力专用交流不间断电源和流不间断电源由电力专用交流不间断电源和外围设备交流输入单元、直流输入单元、外围设备交流输入单元、直流输入单元、监视控制器、数字表计、交流馈线单元等监视控制器、数字表计、交流馈线单元等组成，是变电站自动化系统的关键电源设备，组成，是变电站自动化系统的关键电源设备，是电网调度自动化系

18、统安全稳定运行的基础。是电网调度自动化系统安全稳定运行的基础。 返回主目录返回章目录.2 .继电保护及自动装置继电保护及自动装置的配置及选型的配置及选型线路保护的配置方案及选型变压器保护的配置方案及选型发电机保护的配置方案及选型其他自动装置的配置返回主目录.2.1线路保护的配置方案及选型线路保护的配置方案及选型110kV线路保护配置一般装设反应相间故障的距离保护反应接地故障的零序方向电流保护 返回主目录返回章目录.距离保护距离保护距离保护距离保护 ：距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小的阻抗：距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小的阻抗继电器为主要元件测量元件），动作时间

19、具有阶梯特性的相间保护装置。继电器为主要元件测量元件），动作时间具有阶梯特性的相间保护装置。当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大于预定值时，表示故障点在保护范当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大于预定值时，表示故障点在保护范围之外，保护不动作；当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之围之外，保护不动作；当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之内，保护动作。当再配以方向元件及时间元件，即组成了具有阶梯特性的距内，保护动作。当再配以方向元件及时间元件，即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。离保护装置。距离保护配置原则距离保护配置原则: （1距离保护具有阶梯式特性时，其相邻上、下级保护段之

20、间应在动作时距离保护具有阶梯式特性时，其相邻上、下级保护段之间应在动作时间及保护范围上相互配合；间及保护范围上相互配合；（2在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，采用所谓在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，采用所谓“非选择非选择性动作，再由重合闸加以纠正的措施；性动作，再由重合闸加以纠正的措施；（3采用重合闸后加速方式，达到保护配合的目的。采用重合闸后加速方式，达到保护配合的目的。 返回主目录返回章目录.零序电流保护零序电流保护零序电流保护零序电流保护 ：中性点直接接地系统中发生接地短路，将发生很大的零序电：中性点直接接地系统中发生接地短路，将发生很大的零序电流分量，零序电流只在

21、故障点与中性点接地的变压器之间流动，并由大地构流分量，零序电流只在故障点与中性点接地的变压器之间流动，并由大地构成回路。零序电流的分布网络就是零序网络。利用零序电流分量构成保护，成回路。零序电流的分布网络就是零序网络。利用零序电流分量构成保护，可作为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两相短路，在正常运可作为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两相短路，在正常运行和系统发生震荡时也没有零序分量发生，所以它有较好的灵敏度。行和系统发生震荡时也没有零序分量发生，所以它有较好的灵敏度。零序电流保护零序电流保护 的配置原则的配置原则 ：（1零序电流零序电流I段电流定值按躲过本线路末端接地故

22、障最大三倍零序电流整段电流定值按躲过本线路末端接地故障最大三倍零序电流整定，线路附近有其他零序互感较大的平行线路时，应计互感的作用。定，线路附近有其他零序互感较大的平行线路时，应计互感的作用。（2三段式保护的零序电流三段式保护的零序电流II段电流定值，应按保本线路末端接地故障时有段电流定值，应按保本线路末端接地故障时有不小于规定的灵敏系数整定的，还应与相邻线路零序电流不小于规定的灵敏系数整定的，还应与相邻线路零序电流段或段或段配合，动段配合，动作时间按配合关系整定。作时间按配合关系整定。（4终端线路的零序电流终端线路的零序电流I段保护范围允许伸入线路末端供电变压器或段保护范围允许伸入线路末端供

23、电变压器或T接接供电变压器），变压器故障时，线路保护的无选择性动作由重合闸来补救。供电变压器），变压器故障时，线路保护的无选择性动作由重合闸来补救。（5终端线路的零序电流最末一段作本线路经电阻接地故障和线路末端变压终端线路的零序电流最末一段作本线路经电阻接地故障和线路末端变压器故障的后备保护，其电流定值应躲过线路末端变压器其他各侧三相短路最器故障的后备保护，其电流定值应躲过线路末端变压器其他各侧三相短路最大不平衡电流。大不平衡电流。（6采用前加速方式的零序电流保护各段定值可以不与相邻线路保护配合，采用前加速方式的零序电流保护各段定值可以不与相邻线路保护配合，其定值根据需要整定，线路保护的无选择

24、性动作由顺序重合闸来补救。其定值根据需要整定，线路保护的无选择性动作由顺序重合闸来补救。返回主目录返回章目录.线路保护的选型：线路保护的选型：1.选型原则：选型原则：（1110kV系统线路保护现按远后备原则考虑实系统线路保护现按远后备原则考虑实施，只配置一套线路微机保护。保护的主要功能施，只配置一套线路微机保护。保护的主要功能为相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护为相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护和三相一次重合闸；和三相一次重合闸；（2同一变电所宜采用同一制造厂的产品。对于同一变电所宜采用同一制造厂的产品。对于110kV线路，保护和监控两个独立的单元机箱应线路，保护和监控两个独立的

25、单元机箱应装设在一面屏上。一面屏上可装设两条线路的保装设在一面屏上。一面屏上可装设两条线路的保护和监控，以避免不必要的连线、简化回路接线，护和监控，以避免不必要的连线、简化回路接线，提高抗干扰能力；提高抗干扰能力；（3地区发电厂至变电所的地区发电厂至变电所的110kV联络线可根据联络线可根据电网稳定运行或继电保护整定配合需要可装设一电网稳定运行或继电保护整定配合需要可装设一套完整的纵联距离保护有条件时可考虑采用光套完整的纵联距离保护有条件时可考虑采用光纤通道）。纤通道）。2.配置方案配置方案 110kV系统线路保护可选择如系统线路保护可选择如RCS-941南瑞继保公司）、南瑞继保公司）、PSL

26、-621国电南自公司国电南自公司等保护。等保护。返回主目录返回章目录.2.2变压器保护的配置及选型变压器保护的配置及选型 变压器继电保护装置一般包括：变压器继电保护装置一般包括：（1反映内部短路和油面降低的非电量气体反映内部短路和油面降低的非电量气体维护，维护， 又称瓦斯保护；又称瓦斯保护；（2反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，或电流速断保护；匝间短路的纵联差动保护，或电流速断保护；（3作为变压器外部相间短路和内部短路的后备作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护或带有复合电压起动的过电保护的过电流保护或带有复合电

27、压起动的过电流保护或负序电流保护或阻抗保护）；流保护或负序电流保护或阻抗保护）；（4反映中性点直接接地系统中外部接地短路的反映中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序电流保护；变压器零序电流保护；（5反映大型变压器过励磁的变压器过励磁保护反映大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及电压保护；及电压保护；（6反映变压器过负荷的变压器过负荷保护；反映变压器过负荷的变压器过负荷保护；（7反应变压器非全相运行的非全相保护等。反应变压器非全相运行的非全相保护等。返回主目录返回章目录.变压器保护配置原则：变压器保护配置原则：（1针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设针对变压器内部的各种短路及油面下降应装

28、设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器；时动作于断开各侧断路器；（2应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器；主保护，瞬时动作于断开各侧断路器；（3对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的的要求

29、不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸；闸；（4对对110kV及以上中性点直接接地的电力网，应及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸；限动作于跳闸；（5为防御长时间的过负荷对设备的损坏，因根据为防御长时间的过负荷对设备的损坏，因根据可能的过

30、负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于可能的过负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于信号信号返回主目录返回章目录.变压器保护配置结果：变压器保护配置结果：1.变压器保护选型原则变压器保护选型原则 在实际使用中可根据电网在实际使用中可根据电网实际运行情况，除去非电量气体保护必须投实际运行情况，除去非电量气体保护必须投跳外，应选择合理、可靠的主保护运行方式。跳外，应选择合理、可靠的主保护运行方式。2.配置方案配置方案 可选用的变压器组保护有可选用的变压器组保护有PSL-1201型型国电南自公司）、国电南自公司）、RCS-978型南瑞继保公司型南瑞继保公司等等 返回主目录返回章目录.1.3发电机保护的配

31、置及选型发电机保护的配置及选型 发电机保护主要包括：发电机保护主要包括：（1反映相间短路的纵联差动保护；反映相间短路的纵联差动保护；（2反映定子绕组匝间短路的匝间短路保护；反映定子绕组匝间短路的匝间短路保护；（3反映定子单相接地短路的定子接地保护；反映定子单相接地短路的定子接地保护；（4反映发电机外部相间短路的后备保护及过负荷反映发电机外部相间短路的后备保护及过负荷保护；保护；（5反映励磁回路接地的励磁回路一点和两点接地反映励磁回路接地的励磁回路一点和两点接地保护；保护；（6反映低励磁或失磁的失磁保护；反映低励磁或失磁的失磁保护；（7反映电子绕组过电压的过电压保护；反映电子绕组过电压的过电压保

32、护；（8反映发电机失步的失步保护；反映发电机失步的失步保护；（9反映逆功率的逆功率保护；反映逆功率的逆功率保护；（10反映低频率的低频保护；反映低频率的低频保护；（11反映定子铁芯过励磁的过励磁保护保护；反映定子铁芯过励磁的过励磁保护保护；返回主目录返回章目录.1.4.1备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置就是当工作电源或工作设备因故障被断开以后，能自动而且迅速地将备用电源或备用设置投入工作。构成备用电源自动投入装置的基本要求：（1应保证在工作电源断开后AAT才可以动作；（2工作母线上的电压无论因任何原因消失时AAT均应动作；（3AAT应保证只动作一次；（4当工作母线和

33、备用母线同时失电、或备用电源消失时，AAT不应动作；（5AAT的动作时间以尽可能短为原则；（6备用电源投于故障上时，应使继电保护加速动作；（7应校验备用电源的过负荷和电动机自起动情况；返回主目录返回章目录.1.4.2自动重合闸的的配置自动重合闸的的配置1.自动重合闸的作用自动重合闸的作用 ：自动重合闸的采用，是电力系统运行的实际需要。电自动重合闸的采用，是电力系统运行的实际需要。电力系统采用自动重合闸装置有两个目的：一是输电线力系统采用自动重合闸装置有两个目的：一是输电线路的故障绝大多数为瞬时性的，因此在线路被断开后，路的故障绝大多数为瞬时性的，因此在线路被断开后，再进行一次重合闸，就可以恢复

34、供电；二是保证系统再进行一次重合闸，就可以恢复供电；二是保证系统的稳定，根据系统实际情况，通过稳定计算，选择合的稳定，根据系统实际情况，通过稳定计算，选择合适的重合闸方式，收到了良好的效果。适的重合闸方式，收到了良好的效果。2. 自动重合闸的配置原则：自动重合闸的配置原则：自动重合闸的配置原则根据电力系统的结构形状、电自动重合闸的配置原则根据电力系统的结构形状、电压等级、系统稳定要求、负荷状况、线路上所装设的压等级、系统稳定要求、负荷状况、线路上所装设的继电保护装置及断路器性能，以及其他技术经济等因继电保护装置及断路器性能，以及其他技术经济等因素决定。其简要原则是：单侧电源线路包括辐射状单素决

35、定。其简要原则是：单侧电源线路包括辐射状单回线、平行线或环状线路，其特点是仅有一个电源，回线、平行线或环状线路，其特点是仅有一个电源，不存在非周期重合闸问题，一般采用三相重合闸，装不存在非周期重合闸问题，一般采用三相重合闸，装于线路供电侧。于线路供电侧。返回主目录返回章目录.3 继电保护的设计继电保护的设计 3.1系统运行方式分析3.2负荷点最大负荷电流的计算3.3线路保护整定计算3.4变压器保护整定计算返回主目录.3.1系统运行方式分析系统运行方式分析在本次设计中最大运行方式：全部机组、变压器及线路投入运行；最小运行方式：各厂各容量机组停运一台；中性点运行方式：发电厂各段母线上经常有一台变压

36、器接地运行，中间变电所可取一台主变中性点接地，终端变电所的主变一般不接地。返回主目录返回章目录.3.2负荷点最大负荷电流的计算负荷点最大负荷电流的计算各变电所的最大负荷电流表返回主目录返回章目录.3.3线路保护整定计算线路保护整定计算根据系统的电根据系统的电网图，画出系网图，画出系统等值阻抗图统等值阻抗图 基准容量：SB=100MVA 基准电压：UB=110kV 基准电流：IB=0.502kA 距离保护距离保护零序电流保护零序电流保护返回主目录返回章目录.标幺值的计算标幺值的计算 变压器：线路：返回主目录返回章目录发电机：.距离保护整定计算距离保护整定计算 相间距离相间距离段的整定计算：距离保

37、护段为无延时的速动段，段的整定计算：距离保护段为无延时的速动段，它应该只反应本线路的故障，下级线路出口生短路故障它应该只反应本线路的故障，下级线路出口生短路故障时，应可靠不动作，所以其测量元件的整定阻抗，应该时，应可靠不动作，所以其测量元件的整定阻抗，应该按躲过本线路末端短路时的测量阻抗来整定。按躲过本线路末端短路时的测量阻抗来整定。式中 间隔段的整定阻抗 可靠系数，由于距离保护为欠量动作，所以 1，考虑到继电器误差、互感器误差和参数测量误差等因素，一般取0.85本线路的正序阻抗返回主目录返回章目录.相间距离相间距离段的整定计算：段的整定计算：与相邻线路距离保护第与相邻线路距离保护第段的动作阻

38、抗相配合段的动作阻抗相配合 即即式中 为可靠系数，一般取0.8； 本线路的正序阻抗； 最小分支系数； 相邻线路距离保护的第段。 返回主目录返回章目录.与相邻变压器的快速保护相配合：当被保护线路的末端母线接与相邻变压器的快速保护相配合：当被保护线路的末端母线接有变压器时，间隔有变压器时，间隔段应与变压器的快速保护一般是差动保护段应与变压器的快速保护一般是差动保护相配合，其动作范围不应超出变压器快速保护的范围。相配合，其动作范围不应超出变压器快速保护的范围。式中 可靠系数，考虑变压器阻抗误差较大，一般取0.7； 变压器低压侧母线故障时，可能的最小分支系数 变压器的等值正序阻抗。返回主目录返回章目录

39、.相间距离相间距离段的整定计算：段的整定计算：间隔间隔段为后备段，正常运行时不应动作，因此按躲开最小段为后备段，正常运行时不应动作，因此按躲开最小符合阻抗符合阻抗 整定，即 式中 段可靠系数，一般取1.25； 阻抗继电器返回系数，一般取1.15 可能流过本线路的最大负荷电流，考虑到电机自起动系数，可取1.53倍的额定负荷电流，毕业设计中可考虑取2； 负荷阻抗角，一般取 整定阻抗角，一般取 返回主目录返回章目录.零序电流保护整定计算零序电流保护整定计算 110kV线路发生接地故障时，会产生零序电压和零序电流。零序电压的特点是故障点的电压最高，至变压器中性点接地处为零；零序电流只在故障点与中性点接

40、地的变压器之间流动，并由大地构成回路。根据系统发生接地故障出现零序电流这一特征，可以构成零序电流保护，它反应零序电流增大而动作。从原理上讲，零序电流保护与反应相间短路的电流保护类似，一般也有三段构成，不同的是，零序电流保护只反应相电流中的零序分量。对于110kV输电线路，因三相断路器为同时动作，不存在三相重合闸操作，因而，整定过程中无须考虑单相重合闸时的非全相运行问题。返回主目录返回章目录.零序零序段无时限零序电流速断保护按如下原则进行整定段无时限零序电流速断保护按如下原则进行整定计算：躲过被保护线路末端接地短路时流过本保护的最大计算：躲过被保护线路末端接地短路时流过本保护的最大零序电流，即零

41、序电流，即 线路末端发生接地故障时流过保护安装处的最大零序电流 可靠系数，取1.3在计算最大零序电流 时，应考虑以下两个因素： 1.系统应为最大运行方式，即短路点看进去的正序、负 序等 值阻抗为最小2.应选择零序电流最大的接地故障。当 时，选择单相接地故障；当 时，选择两相接地故障。 返回主目录返回章目录.限时零序电流速断保护零序限时零序电流速断保护零序段），其动作值应与相邻段），其动作值应与相邻线路零序线路零序段配合，即段配合，即式中 相邻线路零段一次定值； 可靠系数，取1.1； 分支系数，其值为相邻线路零序段保护末端接地短路时，故障线路的零序电流与流过被保护线路的零序电流之比，取最小值。零

42、序的灵敏度应按被保护线路末端接地短路时流过保护的最小3倍零序电流来校验，即要求 为1.31.5 返回主目录返回章目录.定时限零序过电流保护零序定时限零序过电流保护零序段），零序段），零序段是接地短段是接地短路的后备保护，在中性点直接接地电网的终端线路上，也可路的后备保护，在中性点直接接地电网的终端线路上，也可作为主保护。其定值作为主保护。其定值 一般按躲过线路末端三相短路时流过本保护的最大不平衡电流来整定，即式中 可靠系数，取1.21.3； 本线路末端三相短路时，流过保护的最大不平衡电流； 非周期分量系数，取12； 电流互感器误差，取0.1； 本线路末端三相短路时，流过保护的最大短路电流。 返

43、回主目录返回章目录.3.4变压器保护整定计算变压器保护整定计算 瓦斯保护瓦斯保护 瓦斯保护是油浸式变压器的主保护之一。当变压器壳内故障产生轻微气体或油面下降时，轻瓦斯保护应瞬时动作与信号；当变压器壳内故障产生大量气体时，重瓦斯保护应动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，也应装设瓦斯保护。轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯动作于断开变压器各侧断路器。返回主目录返回章目录.变压器的主保护变压器的主保护 变压器纵差保护用互感器变比的选择返回主目录返回章目录.纵差保护的整定计算纵差保护的整定计算（1最小起动电流的二次值 应躲过变压器最大负荷时的不平衡电流，一般情况下取（2起始制动电

44、流的二次值 （3最大制动系数 和制动特性斜率m 式中 TA的同型系数，取1.0； TA的非周期系数，取1.5； TA的比值误差，取0.1； 靠近故障侧TA的最大外部短路周期分量电流二次值； 返回主目录返回章目录. 由于、侧侧的TA变比不完全匹配而产生的误差，初选可取 最大制动系数 为： 式中 纵差保护制动电流，它与纵差保护原理、制动回路接线方式有关，对于双绕组变压器 最大动作电流的二次值 由 可确定比率制动的三点 返回主目录返回章目录.变压器的后备保护变压器的后备保护 ：1.复合电压起动的过电流保护复合电压闭锁，即由接于相间电压上的低电压继电器只接一相和接于负序电压上的负序电压继电器组成的电压

45、闭锁元件。负序电压元件反应不对称短路，灵敏度不受变压器接线方式的影响，低电压继电器则主要反应三相短路时的母线残压。因而，复合电压闭锁元件只需装设于变压器一侧，接线较低电压起动的过电流保护简单。（1过流定值 ，动作电流 的额定电流来整定。 应按躲过正常运行时变压器变压器一侧额定电流的二次值为： 返回主目录返回章目录.式中 可靠系数，取1.2； 返回系数，取0.85； 变压器额定电流TA二次值）。 （2低电压定值 ，低电压定值 运行时可能出现的最低电压来整定，即，按躲过变压器正常运行时可能出现的最低电压来整定，即式中 系统最低运行电压，取0.9UN(UNTV二次值)； 可靠系数，取1.25； 返回

46、系数，取1.2 （3负序电压 ， 最大不平衡电压计算，前面系数取0 .06。即 的整定原则是：按躲过正常运行时返回主目录返回章目录.2.变压器过负荷保护 对于6.3MVA及以上电力变压器，当数太并列运行或单独运行，并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号。在无人值班的变电所，必要时过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷。中小容量的变压器过负荷保护采用定时限动作特性，动作电流也是按最大允许负荷电流下能可靠返回的条件整定。式中 可靠系数，取1.05； 返回系数，取0.9； 变压器的额定电流； 电流互感器的变比。 返回主目录返回章目录.

47、变电所变电所UPS简介简介变电站变电站UPS电源系统构成和功能电源系统构成和功能变电站变电站UPS电源的主要接线形式电源的主要接线形式 变电站变电站UPS电源设计相关问题电源设计相关问题变电站变电站UPS电源系统开关选择电源系统开关选择 4变电所变电所UPS设计设计返回主目录.UPS 的英文名称是 Uninterruptable Power System，中文名称是“不间断电源”，实际上是指“交流不间断电源”，主要的功能是对负载不间断地提供交流电。因为UPS 电源可提供高精度、高稳定性的电压波形与频率，具有承受电网波动或扰动 (波涌、跌落、谐波)、间断甚至短时停电的能力，无论是线性负载或是非线

48、性负载，UPS 都有低阻抗输出的特性，因而 UPS电源系统得到了广泛的应用。4.1变电所变电所UPS简介简介返回主目录返回章目录.4.2变电站变电站UPS电源系统构成和功能电源系统构成和功能 变电站UPS电源系统包括：UPS电源、外部交直流输入、交流输出、数字表计、屏柜及安装辅助设施等。 后备式UPS 在线互动式UPS 双变换在线式UPS 返回主目录返回章目录.4.3变电站变电站UPS电源的主要接线形式电源的主要接线形式 考虑到变电站UPS电源负载的重要性，UPS电源系统配置两台UPS电源，构成双机冗余供电系统。两台UPS电源分别被称作“主机和“从机”，它们各自由一路交流和一路直流电源供电，没

49、有独立的旁路输入电源。从机的交流输入与旁路输入并联，均取自同一路交流电源，从机的输出作为主机的旁路输入电源，主机的输出作为UPS电源系统的交流输出。返回主目录返回章目录.双机冗余供电系统，两台UPS电源正常均处于工作状态，它们各自由两路交流和一路直流电源供电，有独立的旁路输入电源。两台UPS电源的交流输出各带一段交流母线，两段母线之间 设置母联开关，母联开关具有防止两段母线均带电合开关的防误操作功能，当两台UPS电源其中一台故障退出时，该电源所带负载可通过手动闭合两段母线的母联开关由另一台UPS电源供电。 返回主目录返回章目录.4.4变电站变电站UPS电源设计相关问题电源设计相关问题 变电站变

50、电站UPS电源容量选择电源容量选择 ：UPS电源容量大小由负载大小决定，按单台容量不电源容量大小由负载大小决定，按单台容量不小于小于1.2倍全部负载额定功率总和计算，功率因数取倍全部负载额定功率总和计算，功率因数取0.8。变电站。变电站UPS电源系统为当地监控系统计算机、电源系统为当地监控系统计算机、远动通信设备、保护故障信息子站、电能计量遥测远动通信设备、保护故障信息子站、电能计量遥测设备设备ERTU）、火灾报警系统、调度数据网通信）、火灾报警系统、调度数据网通信及安防设备提供稳定、可靠的交流电源，将上述设及安防设备提供稳定、可靠的交流电源，将上述设备额定功率总加即为负载总和，取备额定功率总

51、加即为负载总和，取1.2倍冗余系数，倍冗余系数，再除以功率因数就得到单台再除以功率因数就得到单台UPS电源容量。根据工电源容量。根据工程经验，程经验，500kV变电站宜配置的单台变电站宜配置的单台UPS电源容量电源容量不小于不小于l0kVA，220kV变电站宜配置的单台变电站宜配置的单台UPS电源电源容量不小于容量不小于5kVA，l10kV变电站宜配置的单台变电站宜配置的单台UPS电源容量不小于电源容量不小于3kVA。返回主目录返回章目录.变电站变电站UPS电源系统负载接入原则电源系统负载接入原则 变电站UPS电源系统输出高质量、稳定、可靠的交流电源，为监控系统等变电站生产控制核心设备正常运行

52、提供电源，因其直流输入取自变电站直流系统，所以能够在全站失压的情况下维持一定时间的供电。变电站UPS电源系统供电范围明确为：与变电站生产控制密切相关的、要求高质量电源供电的、不能中断电源的设备负载。限于UPS电源自身的容量和其分享的变电站直流系统蓄电池容量，考虑负载接入时必须遵循上述原则，严禁接入打印机、摄像机等功率大、启动电流大、布置分散、容易发生接线短路等故障的设备，以免消耗UPS容量或者故障扩大、影响重要设备用电。返回主目录返回章目录.500kV变电站变电站UPS电源负载接入电源负载接入500kV变电站当地监控系统服务器、调度数据网纵向认证装置等双电源冗余配置的设备，每台设备的双路电源分

53、别接到UPS电源输出的两段母线上。当地监控系统工作站、保护故障信息子站、电能计量遥测设备( ERTU)、远动设备RTU）、变电站当地监控系统交换机、调度数据网交换机、调度数据网路由器、调度数据网防火墙等单电源冗余配置的设备，两台设备分别接到UPS电源输出的两段母线上。火灾报警系统等单电源非冗余配置的设备，根据负载均分原则分别接到UPS电源输出的两段母线上。返回主目录返回章目录.220kV变电站变电站UPS电源负载接入电源负载接入220kV变电站调度数据网纵向认证装置等双电源非冗余配置的设备，设备的双路电源分别接到UPS电源输出的两段母线上。变电站当地监控系统工作站、保护故障信息子站、电能计量遥

54、测设备( ERTU)。远动设备(RTU)、变电站当地监控系统交换机、等单电源冗余配置的设备，两台设备分别接到UPS电源输出的两段母线上。调度数据网交换机、调度数据网防火墙、调度数据网路由器、火灾报警系统等单电源非冗余配置的设备，根据负载均分原则分别接到UPS电源输出的两段母线上。返回主目录返回章目录.110kV变电站变电站UPS电源负载接入电源负载接入 110kV变电站当地监控系统工作站、电能计量遥测设备(ERTU)、远动设备(RTU)、变电站当地监控系统交换机等单电源冗余配置的设备，两台设备分别接到UPS电源输出的两段母线上。保护故障信息子站、调度数据网交换机、调度数据网防火墙、调度数据网路

55、由器、火灾报警系统等单电源非冗余配置的设备，根据负载均分原则分别接到UPS电源输出的两段母线上。返回主目录返回章目录.4.5变电站变电站UPS电源系统开关选择电源系统开关选择 变电站UPS电源系统开关含：文流输入开关、旁路输入开关、交流输出开关、直流输入开关等。选择开关时应注意以下几个方面：开关宜带有辅助触点和报警触点，以便监视开关状态：交流输入、输出开关宜按照2倍及以上UPS电源额定电流配置，并考虑1.2倍裕度；交流馈线开关宜按照2倍及以上负载额定电流选择；交流旁路输入开关、交流输出开关与馈线开关之间的级差配合最小应为两级；直流输入开关可根据UPS电源额定电流选择，宜按照1.52倍UPS电源额定电流选择，并考虑1.2倍裕度；直流输入开关应选用直流专用空开，不得用交流空开替代。返回主目录返回章目录.电力自动化视频返回主目录返回章目录.在此感谢我的指导老师宋丽群教授在此感谢我的指导老师宋丽群教授及参加评审和答辩的各位老师！及参加评审和答辩的各位老师！谢谢观赏！谢谢观赏！.