35千伏电网继电保护设计

《35千伏电网继电保护课程设计说明书》

说明书

二．电网继电保护配置设计

（一）继电保护配置的一般原则

电力系统继电保护设计与配置是否合理直接影响电力系统的安全运行。若设计与配置不当，在出现保护不正确动作的情况时，会使得事故停电范围扩大，给国民经济带来程度不同的损失，还可能造成设备或人身安全事故。因此，合理地选择继电保护的配置主案正确地进行整定计算，对保护电力系统安全运行具有十分重要的意义。

选择继电保护配置方案时，应尽可能全面满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当存在困难时允许根据具体情况，在不影响系统安全运行的前提下适当地降低某些方面的要求。

选择继电保护装置方案时，应首先考虑采用最简单的保护装置，以要求可靠性较高、调试较方便和费用较省。只有当简单的保护装置满足不了四个方面的基本要求时，才考虑近期电力系统结构的特点、可能的发展情况、经济上的合理性和国内外已有的成熟经验。

所选定的继电保护配置方案还应该满足电力系统和各站、所运行方式变化的要求。

35千伏及以上的电力系统，所有电力设备和输电线路均应装设反应于短路故障和异常运行状况的继电保护装置。一般情况下应包括主保护和后备保护。主保护是能满足从稳定及安全要求出发，有选择性地切除被保护设备或全线路故障设备或线路的保护。后备保护可包括近后备和远后备两种作用。主保护和后备保护都应满足《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》所规定的对短路保护的最小灵敏系数的要求。

（二） 35千伏中性点不接地电网的继电保护配置原则

1.相间短路保护

保护电流回路的电流互感器采用不完全星形接线，各线路保护均装在相同的A、C

两相上。以保证在大多数两点接地的情况下只切除一个故障点。在线路上发生短路

时，若引起厂用电或重要用户母线的电压低于50～60%时，应快速切除故障，以保

证无故障的电动机能继续运行。

在单侧电源的单回线路上，可装设不带方向元件的一段或两段式电流、电压速断保

护和定时限过电流保护。

在多电源的单回线路上，可装设一段或两段式电流、电压速断保护和定时限过电流

保护。必要时保护应加装方向元件。如果仍然不能满足选择性和灵敏性或速动性的

要求，或保护装置的构成过于复杂时，宜采用距离保护。

3～4公里及以下的短线路宜采用纵联导引线保护作主保护，以带方向或方向元件的

电流保护作后备保护。

为简化环行网络的保护，可采用故障时先将网络自动解列，故障切除后再自动复原

的办法来提高保护的灵敏度。

对平行线路，一般宜装设横差动电流方向保护或电流平衡保护作主保护。以接两回

线电流和两段式电流保护或距离保护作为双回线运行时的后备保护以及单回线运

行时的主保护和后备保护。

2.单相接地保护

对电缆线路或经电缆引出的架空线路，宜装设由零序电流互感器构成的带方向或不

带方向元件的零序电流保护。

对架空线路，宜装设由零序电流滤过器构成的带方向或不带方向元件的零序电流保护。

在线路的回路数不多，或零序电流大小，零序电流保护的灵敏度达不到要求时，可

利用在母线上装设的反应于零序电压的绝缘监视装置兼作线路的单相接地保护。

3.过负荷保护

经常出现过负荷的电缆线路或电缆与架空的混合线路应装设过负荷保护，保护宜带时限动作于信号，必要时也可动作于跳闸。

由于时间关系，所以只能计算相间短路保护。

（三）配置方案考虑

以上述配置原则为凭据。结合任务书给定的电网结线和短路电流的分布情况，通过技术分析和整定计算，拟定出在选择性的灵敏性方面都能满足要求的最合理配置方案。

对相间短路保护首先考虑采用阶段式电流保护的可能性。按短路电流供给方向将保护装置分成两组，经分析和计算判断出瞬时电流速断保护区的大小、限时电流速断和定时限过电流保护的灵敏度是否能满足要求。

如果由瞬时电流速断和限时电流速断共同组成主保护的保护区和灵敏度不能满足要求时，再考虑采用一段或两段电压联锁速断作为主保护的方案，并通过整定计算找出在最大和最小运行方式下都能有一定保护区的主要运行方式。

如果定时限过电流保护的灵敏度不满足要求时，可增加低电压闭锁元件来提高保护的灵敏度。

来确定了各保护装置之间的动作值配合和时限配合之后，从确保双侧电源线路保护的选择性出发进一步考虑啊些保护装置需要加装方向闭锁元件。

对单相接地保护应首先考虑装设有选择性的零序电流保护能否有足够的灵敏度。若不能满足要求时，可由35千伏母线上绝缘监察装置兼作无选择性的线路单相接地保护，瞬时动作于信号。为了便于搜索接地点，应在各回路上装设作用于跳闸的接地搜索按钮，并以自动重合闸的重合补救。

如果是电缆线或者是电缆与架空的混合线路还要装设过负荷保护。

三、整定计算

整定计算全部内容在计算书上。

计算书

35KV 电网的等效电路图如下所示：

此电网有三处电源，它的35KV 侧电网可看成是由两端电源供电，根据功率方向的不同（规定母线流向线路的电流为正，线路流向母线的电流为负）可把线路上的断路器分为两组，一、三、五为一组，二、四、六为一组，这样则把35JV 的等效双电源电路再等效为两条单电源供电的线路。按此方法方便了各断路器所装保护的整定计算。下面就是所有保护的整定计算过程：

一、 QF5 所装保护的整定计算

保护Ⅰ段计算

1、 考虑用瞬时电流速断保护

动作电流：max I

op rel d I K I ==1.3×（1.179+1.588）×=37

3.60.732KA

校验：1)2(op

d lm

I I k ==

732.0111

.041.0+=0.712〈 1.2 不满足 2、 考虑用瞬时电流电压联锁速断保护

变压器折算到线路的等效长度：

L=22

2

3

3

7.5371010100100100000.40.4

kp N

N U U S ????==25.669KM

主要运行方式时最大保护区：

0.75I main L

L L Krel

=

≈=0.75×（30+25.669）=41.752KM 主要运行方式时的等效阻抗：

m (3)max

x

xt ain d E X I ?=

16.41Ω （最大运行方式下） 动作电流：1I

X

op xt main lmain

E I X X =

+

动作电压：1I I

op op lmain U X =

0.64541.7520.4??=18.663KV

校验：min min

10.866I

x xt op

I

I

op

E X I L X I -=

=12.43KM>15% 主要运行方式时的等效阻抗max

(3)max

x

xt

d E X I ?=

23.71=Ω （最小运行方式下） 动作电流：1I

X

op xt main lmain

E I X X =

+

=0.529KA

动作电压：1I I

op op lmain U X =

0.5290.441.752??=15.291V

校验：max max 1

1()I xt op

I

p op X U L X U U =

-=

16.4115.291

28.89696.32%0.4(3715.291)

KM ?==?->50% 此保护基本上能保护到线路全长，所以不用装Ⅱ段保护 Ⅲ段的整定计算：

动作电流：max rel zq op fh h

K K I I K =

Ⅲ

=

1.22

0.130.3670.85

??=KA 校验：min(8)

k sen op

I K I =

Ⅲ=

0.367

?

6.3

（1.865+0.527)37=1.11<1.3 不满足远后备

min(4)k sen op

I K I =

Ⅲ

=0.410.111

0.367+=1.42>1.3 满足远后备 动作时限： xl t t t =+Ⅲ

Ⅲ

=1.5+0.5=2S

二、QF3所装保护的整定计算

保护Ⅰ段计算

1、考虑瞬时电流速断保护

动作电流：max I

op

rel d I K I ==1.3×（0.7+0.602）=1.6926 KA

min max min 1

0.8661

(0.866)I rel xt xt rel K X X L L K X -=

-

= 1.310.870.2010.940.72(0.86610)1.30.4

-++?-=21.77-KM 不合理,用瞬时电流电压联锁保护 主要运行方式时最大保护区：0.75I

main L

L L Krel

=≈=7.5KM 最小运行时的电抗：.min 3min

x

xt d E X I =

=

3719.9460.870.201

=Ω+

整定电流：1I

X

op xt main lmain

E I X X =

+

0.931=

KA 1I I op op lmain U X =

0.9310.47.5??=4.837KV

max max

1

1()

I

xt op

I p op X U L

X U U =

-=

12.869 4.837

4.8390.4(37 4.837)?=-KM>15%L 符合要求 最大运行时的电抗：.max 3max

x

xt d E X I =

=

3712.8690.940.72

=Ω+

I

op I ==1.346KA

min min

10.866I

x xt op

I I op

E X

I

L

X I -=

=15.5-KM 不符合要求 Ⅱ段整定

与相邻单回线路上的瞬时电流电压里联锁速断配合保护 动作电流：min

ph op op xl fz K I I K =

Ⅱ

I =1.10.5290.5819?=KA

动作电压：1)I op op AB op xl ph

U X U K =

+Ⅱ

Ⅱ

=0.5819415.291)17.566?+=KV 校验：2(2)min

0.6240.157 1.3420.5819

d m d I K I +===Ⅱ>1.3 满足要求

动作时限：(3)(5)0.5op op t t t s =+=ⅡⅡ

Ⅲ段整定

max rel zq op fh h

K K I I K =

Ⅲ=

1.22

0.110.85

??=0.31KA min 0.6240.157

2.5190.31

k sen op I K I +=

==Ⅲ

>1.5 满足要求 动作时限：20.5 2.5l t t t s =+=+=Ⅲ

Ⅲ

三、QF1所装保护的整定计算:

I 段整定计算

1、考虑瞬时电流速断保护:

动作电流：max I

op

rel d I K I ==1.30.94 1.222?=KA

最大运行等效阻抗：max

(3)min

X

xt

d E X I ?=

8.555=Ω

最小运行等效阻抗：min

(3)min

6.847X

xt

d E X I ?=

==Ω min max min 1

0.8661

(0.866)I rel xt xt rel K X X L L K X -=

-=

1 1.38.550.866 6.847(0.86640)16.661.30.4

?-??-=KM>1.5 满足要求 Ⅱ段整定计算

1、限时电流速断保护整定计算 与QF3瞬时电流电压联锁保护配合 动

作

值

：

m

i

n

ph I op

op xl fz K I I K =

Ⅱ=

1.1

0.931 1.311(0.6240.157)

0.753

KA ?=+

max op ph d I K I =Ⅱ=1.1 1.302 1.4322?=KA (取op I Ⅱ

=1.4322KA)

校验:2

(2)min

d sen

d I K I =Ⅱ

=0.7530.1740.6471.4322+=<1.3 不满足电流速断保护 2、限时电流电压联锁速断保护整定计算

与相邻单回线路上的瞬时电流电压里联锁速断配合保护

动作电流：min

ph op op xl fz K I I K =

ⅡⅡ=

1.1

0.931 1.3110.6240.157

0.753

?=+KA

动作电压：1)I

op op AB op xl ph U X U K =

+Ⅱ

Ⅱ

=1 1.31116 4.837)37.4231.1

?+=KV 校验：2min

0.7530.1740.6931.311

d sen

d I K I +===ⅡⅡ<1.3 不满足要求 与相邻线路电流电压联锁限时电流配合 动作电流： 1.1

0.58190.6170.6240.157

0.753

op I =

?=+Ⅱ

KA

电压：1)I

op op AB op xl ph U X U K =+Ⅱ

Ⅱ

=10.6171617.566)31.5131.1

KV ?+= 校验：0.7530.174

1.5021.30.617

sen K +=

=? 满足

动作时限 ： (3)0.50.50.51op op t t s =+=+=Ⅱ

Ⅱ

Ⅲ段整定

动作电流：max rel zq op fh h

K K I I K =

Ⅲ

=

1.22

0.110.85

??=0.31KA

校验：min 0.753

2.4290.31

k sen op I K I =

==Ⅲ

>1.5 满足要求 动作时限：(3)op op t t t =+Ⅲ

Ⅲ

=2.5+0.5=3s

四、QF2所装保护的整定计算

I 段整定计算

1、 考虑瞬时电流速断保护:

动作电流：(2)

max 1.3(0.430.21)0.832I

op rel d I K I ==?+=KA

min max min 1

0.8661

(0.866)I rel

xt xt rel K X X

L L K X -=

-=

1.30.86610.2010.230.720.37(0.86640)64.621.30.4

++?-=-KM

不满足要求

2、考虑瞬时电流电压联锁保护: 主要运行时的长度：0.75I

main L

L L Krel

=

≈=0.754030?=KM

最大运行时的阻抗：19.598xtmain

X ==Ω 动作电流：1I

X

op xt main lmain

E I X X =

+

=0.676KA

校验：min min

10.866I

x xt op

I I op

E X I L

X I

-=

78.72=-KM 不满足

最小运行时的阻抗：min

49.565xt X ==Ω 动作电流：1I

X

op xt main lmain

E I X X =

+

0.329=KA

动作电压：1I I

op op lmain U X =

0.3290.430??=6.84KV

校验：max max

1

1()

I

xt op I

p op X U L

X U U =-19.598 6.41

0.4(37 6.84)

?=

=?-11.09KM>15%L 满足要求

由于没有相邻线路一段配合，所以Ⅱ段没有办法配合。 Ⅲ段整定: 动作电流：max rel zq op

fh h K K I

I K =

Ⅲ=

1.22

0.110.310.85

??=KA 校验：min(1)

0.1430.159

0.31

k sen op

I K I +=

=

Ⅲ =0.97<1.3 不满足要求

单侧电源辐射线路的低电压闭锁定时限时过流保护

动作电流：rel op

fh h K I I K =Ⅲ

=1.2

0.110.1550.85?=KA 动作电压：min rel

op

g h

K U U K =Ⅲ

=

0.9

0.9371.15

??=26.06KV

校验：min(1)

0.1430.159

0.155

k sen op

I K I +==

Ⅲ=1.95>1.3 满足要求

动作时限：xl t

t t =+Ⅲ

Ⅲ=1.5+0.5=2s

五、QF4所装保护的整定计算

I 段保护整定

1、考虑瞬时电流速断保护 动

作

电

流

：

max 1.30.32I op rel d I K I ==?=

0.481KA

min max min

1 1.30.8660.866110.2420.402(0.866)(0.86610)1.30.4

I rel xt xt rel K X X L L K X --=-=?-

=

1114.2546.02(8.66)1.30.4--=1(8.66171.825)1.3

-=-125.5KM 不满足要求 2、考虑瞬时电流电压联锁速断保护整定 主要运行时线路长度：0.75I

main L

L L Krel =

≈=0.7510?=7.5KM 动作电流

： 0.2340.47.5I

op I =

=+? KA

动作电压：0.2340.47.5 1.22I

op U =??=KV

校验：max

1.22

0.402

0.4(32 1.22)

I

L =-=4.53KM>0.15L 满足要求 Ⅱ段保护整定

1、考虑与相邻回路上的瞬时电流电压联锁速断保护配合： 条件一动作电流： 1.1

0.3290.1840.165

0.184

op I =

?=+Ⅱ

0.191KA

条件二动作电流： 1.10.21op I =?=Ⅱ

0.231KA 校验：0.199

0.231

lm K =

=0.861KA<1.3 不满足要求 则需要用距离保护Ⅱ段来保护 Ⅲ段保护整定

动作电流： 1.22

0.110.85op I ?=

?Ⅲ

=0.31KA 校验：0.199

0.31lm K ==0.64<1.3 不满足要求

0.1590.31

lm K ==0.51<1.2 不满足要求

低电压闭锁定时限过电流保护的整定计算：

动作电流： 1.2

0.110.85op I =

?=Ⅲ

0.155KA 校验：0.199

1.280.155lm K ==<1.3 不满足要求

0.1590.155

lm K ==1.03<1.2 不满足要求

动作电压：0.90.9371.15

op U =??Ⅲ

=26.06KV

校验：lm K =

=10.1661>1.2

相间短路的电流、电压保护的灵敏度不够，不能起到保护作用，所以用距离保护Ⅲ段来保护。

六、QF6所装保护的整定计算

I 段保护整定

动作电流： 1.30.402I

op I =?=0.5226KA

变压器等效阻抗：2

7.53710.2810010000

T X ?=

=Ω?

min

6.3 6.31.310.28)10.28)0.866373710.866301.30.4I L ?????????+-+???????

????????=?-???????????? =

116.049.79(25.98)1.30.4

-- =7.965KM>0.15L 满足要求

Ⅱ段保护整定

动作电流： 1.10.234op I =?=Ⅱ

0.2574KA

1.10.37op I =?=Ⅱ0.407KA

校验：0.21

0.407

lm K =

=0.498<1.3 不满足要求 限时电流电压联锁速断保护的整定： 动作电流： 1.10.234op I =?=Ⅱ0.2574KA 校验：0.21

0.2574

lm K =

=0.82<1.3 不满足要求

则需要用距离保护Ⅱ段来保护 Ⅲ段保护整定

动作电流： 1.22

0.130.85op I ?=

?Ⅲ

=0.367KA 校验：0.21

0.57 1.30.367lm K ==< 不满足要求

0.1990.5 1.20.367

lm K ==< 不满足要求

低电压闭锁定时限过流保护整定计算：

动作电流： 1.2

0.130.1840.85op I =

?=Ⅱ

KA 校验：0.21

1.140.184

lm K ==<1.3 不满足要求

0.199 1.080.184

lm K ==<1.2 不满足要求

相间短路的电流、电压保护的灵敏度不能够满足要求，所以需用距离保护Ⅲ段来保护。

保护配置一览表：

220KV电网线路继电保护设计及整定计算

1.1 220KV 系统介绍 KV 220系统由水电站1W ，2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条 KV 220线路构成一个整体。整个系统最大开机容量为MVA 29.1509，此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入，1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电，变压器均投入；最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组，2W 厂停 MVA 5.77机组一台，1S 系统发电容量为MVA 300，2S 系统发电容量为MVA 240。 KV 220系统示意图如图1.1所示。 1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示： 表1.1 发电机参数 电源 总容量（MVA ） 每台机额定功率 额定电压 额定功率 正序 图1.1 220kV 系统示意图

最大 最小 （MVA ） （kV ） 因数cos φ 电抗 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统 428 240 115 0.5 对水电厂12 1.45X X =，对于等值系统12 1.22X X = (2) 变压器参数如表1.2所示： 表1.2 变压器参数 变电站 变压器容量（MVA ） 变比 短路电压（%） Ⅰ－Ⅱ Ⅰ－Ⅲ Ⅱ－Ⅲ A 变 20 220/35 10.5 B 变－1 240 220/15 12 B 变－2 60 220/11 12 C 变 3*120 220/115/35 17 10.5 6 D 变 4*90 220/11 12 E 变 2*120 220/115/35 17 10.5 6 (3) 输电线路参数 KM AB 60=，上端KM BC 250=，下端KM BC 230=，KM CD 185=， KM CE 30=，KM DE 170=；KM X X /41.021Ω==，103X X =，080=ΦL 。 (4) 互感器参数 所有电流互感器的变比为5/600，电压互感器的变比为100/220000。由动稳定计算结果，最大允许切除故障时间为S 2.0。 2 整定计算 2.1 发电机保护整定计算 2.1.1 纵联差动保护整定计算 （1）发电机一次额定电流的计算 式中 n P ——发电机额定容量； θ c o s ——发电机功率因数； n f U 1——发电机机端额定电压； （2）发电机二次额定电流的计算 式中 f L H n ——发电机机电流互感器变比； （3）差动电流启动定值cdqd I 的整定：

220KV变电站变压器运行及其继电保护措施 艾岳武

220KV变电站变压器运行及其继电保护措施艾岳武 发表时间：2018-04-19T10:47:32.497Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：艾岳武 [导读] 摘要：随着我国社会经济的飞速发展，有效的推动了现代化和城乡一体化建设发展，人们对电力系统的提出了较高的要求。 （国网吉林省电力有限公司辽源供电公司吉林辽源 136200） 摘要：随着我国社会经济的飞速发展，有效的推动了现代化和城乡一体化建设发展，人们对电力系统的提出了较高的要求。目前，在我国电力系统中，220KV变电站是主要的组成部分，其运行效率对整个电网系统的安全和稳定有着直接的影响。但是220KV变电站变压器的运行存在一定的问题，不能满足人们的生活需求。对此，本文针对220KV变电站变压器的运行故障进行分析，同时提出相应的继电保护措施。 关键词：220KV变电站；变压器运行；继电保护 电网是维系国家在经济领域中一切活动的核心环节，也是改善人民的物质生活条件，为社会带来经济上快速革新的最有力工具。而变压器作为电力系统中非常重要的一部分，其能否安全运行直接影响着电网是否能高效、安全的运行。变压器若是发生故障，给电力系统带来的损害将是相当严重的。所以对变电站变压器采取保护措施尤为重要。首先变电站是国家的财产，是一个国家服务行业的代表性机构，主要担负的社会功能就是供电。对于变电站的保护，不仅要求供电技术能力上的精确，也要求在每一个细节处做到最好。外部环境对变电站的影响也是极其重要的，空气湿度和气候干燥直接影响输出源。所以也要对其基本保护措施加以重视。我们不仅要做好变压器的管理维护工作，保证其安全高效的运行，同时也要做好对其运行状况的记录工作，及时发现问题，并妥善解决，消除潜在隐患，保障电力系统的正常运转。继电保护装置就是为了及时发现故障并进行切除而装设的一种对变压器和变电站甚至整个电力系统的保护装置。本文针对 220 k V 变电站变压器的运行和继电保护措施的相关问题作进一步的探讨分析。 1、变电站概况 变电站是改变电压的场所。为了将发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，该升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，又可称为变电所、配电室等。变电站就是中转站，它支配着一个国家所有电力的分配情况。而电力又是驱动现代性国家、城市转型和发展的主要源动力之一，第二产业和第三产业都需要电力作支撑，对电力的制造和输出，是衡量一个国家发展程度的重点考核标准，变电站同时也是体现国家经济结构的标志之一。对电力的需求虽然不再以变电站作为核心，各种发电的方式随着相关科技成果的普及使用也越来越为更多的人所接受和熟知，但作为国家经济驱动的源头，变电站依然在电力供应方面占有举足轻重的地位，国家支柱产业的领头集团无一不与电网有着千丝万缕的联系和深入的合作，同时，其可被看作是经济发展与产业结构优化的缩影。 2、变压器运行继电存在的问题 变压器是变电站的主要设备，可分为升压变压器和降压变压器。主要通过电磁场对电压进行主体调节，按分接头切换方式，对输电线路中的负荷进行控制调节。在这个过程中，变压器可能出现变电问题，导致变电后电压不稳、电压未达到固定值等问题，对输电造成阻碍。 2.1变压器运行电压异常 变电器在进行运转的过程中受很多因素影响，例如气体、温度、水分等。这些在很大程度上对我国变电站变压器的输电进行阻断，导致输电电压出现异常。其气体状况可能导致信号存在跳跃现象，导致变压器油箱发生内部故障，整体油面出现异常；当变压器负荷或者外部出现短路现象时，很容易引起变压器温度升高，导致变压器油面降低，出现电压不稳状况。除此之外，变压器还容易出现负荷过重导致的电压问题。由于变压器的负荷过重，通过电荷量过大，导致整体内部信号、磁场出现问题，很容易使变压器对内部电压的调节出现混乱，导致电压不稳，导致变压器对电力系统造成的损失。 2.2变压器继电干扰异常 目前我国使用的 220k V 变电站变压器中，保护继电装置受到电磁干扰的主要因素有：电网出现短路故障；客观干扰，例如人为因素或自然因素等；变压器的内部结构出现问题导致故障发生；工作人员没有妥善施工处理，在施工时接触到外壳设备，导致内部设备或其它设备出现放点干扰。当变电站变压器受到电磁干扰时，整个输电线路都会受到干扰甚至出现阻断的现象。电磁干扰源通过各种渠道和受到干扰的回路、设备相连接，形成的闭合的回路，这样会超负荷的增加变压器的输电电压，使变压器发生严重故障。变压器的辐射干扰来源主要分为高压开关场的干扰和移动设备幅射干扰两个方面，而在 220k V 变电站变压器中，都是采取直接在开关场中安装继电保护设备以及自动控制设备的方法，如此一来，造成电磁干扰的主要原因就来自于高压开关场。 3、220k V变电站变压器继电保护措施 3.1运行保护 在对变压器采取运行保护知识，大多是借助于继电保护装置，综合应用继电保护手段，以促使 220k V 变电站的变压器能够得以正常运行。如在某一 220k V 变电站当中其变压器运行保护完全按照继电保护运行原则，先对装置性能进行检查，以保障其能够切实具备相应的防护性能，对继电保护装置行为予以规范化处理，确定有关安全行为的主要方式；之后确定继电保护的装置运行范围，促成一体化操作的达成，确定继电保护装置能够达到较好的工作效率；最终就针对继电保护装置加强维护工作，以确保其能够给予变压器的正常运行提供以良好的基础保障，避免变压器发生短路等有关故障问题。 3.2状态保护 为了消除 220k V 变电站变压器状态异常带来的不良影响，相关工作人员应该针对常见的风险因素，采取相应的机电保护措施，强化继电保护装置过流继电保护、气体保护、差动保护等性能。针对跳闸引起的故障，应该深入研究故障产生的原因，并改善 220k V 变电站变压器运行条件，使 220k V 变电站变压器免受跳闸故障的影响。此外，油箱也是变压器运行当中容易出现问题的部分，相关工作人员应该制定相应的预防措施，并根据日常的检查情况，对潜在的风险因素加以排除，保证 220k V变电站变压器具有良好的运行状态。 3.3抗干扰措施 为了确保 220KV 以上变电站继电保护和自动装置的正常运行，应该保证二次电子设备本身具有基本的抗电磁干扰能力，在设计和建设变电站的过程中采取措旅，确保传送到二次设备上的电磁干扰低于这些设备的承受水平。第一，在干扰源处降低干扰。降低设备的接地

试论影响特高压电网运行的因素及对策

试论影响特高压电网运行的因素及对策 发表时间：2018-12-05T21:48:56.030Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：陈尧冯文凯朱宏伟赵冬冰杜光泽崔小鹏李 [导读] 摘要：自改革开放以来，我国东部沿海地区的经济有了飞跃式的发展，对电能的需求与日俱增。 （国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司辽宁省本溪市 117000） 摘要：自改革开放以来，我国东部沿海地区的经济有了飞跃式的发展，对电能的需求与日俱增。但是由于我国能源分布的不均衡，大容量的电厂往往位于我国的内陆地区，这就造成了经济发达地区处于电能紧缺的态势，而欠发达地区的发电能力饱和，处于“窝电”状态，这对我国经济的发展带来严重的阻碍。为了实现对电能的优化配置，采用特高压电网可以有效地实现电能从内陆煤电基地向主要电力负荷中心进行长距离、大容量输送，这是我国解决能源分布不均现状的有效方法，对于促进全国经济的发展有着重要的意义。 关键词：特高压电网；风险；因素；对策 1特高压电网运行的背景 自从我国全面落实改革开放政策以来，我国的东部沿海以及长江珠三角地区的经济有了质的飞跃，部分地区对于电能的需求与日俱增，与此同时，工业化进程的加快，导致经济以及重工业较为发达的地区出现了电能匮乏的情况，而中部地区出现严重的电能饱和情况，这种资源的浪费无疑成为了我国进一步发展的阻碍，为了全面实现电能的配置优化，全面铺设特高压电网，将中部地区的饱和能源输送到能源匮乏的区域，这种长距离、高容量的铺设够改善目前我国出现电力资源分配不均的情况，通过普及特高压电网的建设，能够有效地促进我国经济的进一步发展。电网的建设一直以来都是改善民生的重要话题，不同电网的建设表现出多样化的形式，国家各个区域之间电力的配送以及共享成为了现实，不同省份之间的电力使用也逐渐表现出相互依赖的关系。因此，为了改善目前我国电力分配不平衡的情况，全面配置特高压电网成为了电网建设的重中之重，但是由于特高压电网带来的风险因素不可忽略，需要采取针对性的措施规避特高压电网带来的风险。 2影响特高压电网运行的风险因素种类及成因分析 2.1电网潮流控制风险因素 采用特高压电网能够实现扩区域、长距离的电能输送，这也是特高压电网具有的独特优势。为了使特高压电网能够实现安全运行，可以对跨区域电网进行联络线的功率控制。特高压电网的潮流控制在理论上可以通过各区域的调峰调频以及功率控制来实现，但是实际上由于各区域电网发电机结构各有不同，对于发电机组的调节能力各异，极易出现各区域电网之间对潮流的协调控制出现一定的困难。除此之外，风电、光伏等间歇性电源大规模接入电网也会对各区域电网负荷带来波动，而联络线的功率控制无法在短时间内做出有效反应，进而造成整个电网系统暂态或稳态平衡被打破。 2.2线路及设备故障引发的特高压电网失稳风险 特高压输电线路故障会造成线路出现过负荷以及功率失衡的后果，对电网的稳定性会造成非常大的影响。特高压电网故障主由内部和外部故障组成，造成外部故障的主要因素是极端自然天气、电气误操作等，内部故障主要是因为电气设备以及线路的绝缘老化造成。特高压电网具有电压等级高、输送电能容量大的特点，因此一旦发生故障往往会造成严重的后果。首先，特高电网因故障出现波动会造成发电机功角摆动幅度增大，引起电网系统电压的突变或者功角的震荡；其次，因继电保护装置将故障通道从电网中切除后会造成其他非故障通道潮流的突变，造成电网系统电压出现超限现象，影响电网的静态稳定。最后，在电网潮流向非故障通道转移过程中有可能造成线路的过负荷跳闸，进而引起其他连锁故障的发生。同时特高压电网的次级线路之间容易形成电磁环网，一旦特高压电网因故障造成潮流升高，往往会引起次级线路的过负荷运行，进而造成特高压电网失稳风险的升高。 2.3继电保护以及安稳装置稳定性风险 由于特高压电网系统结构复杂、电压等级高，因此继电保护以及安稳装置的配置较为复杂且数量较多，一旦这些二次设备发生故障，导致稳定性的降低，势必会对特高压电网的稳定、安全运行带来风险。对于继电保护装置来说，其稳定性的风险主要来自于保护误动或拒动，如果在特高压电网中配置的保护过于简单，一旦仅有的一套继保装置失灵，会造成事故范围的扩大化。而安稳设备主要包括震荡解列、切负荷、低频减负载装置等电力系统自动装置，如果安稳装置出现误动或者失灵时，例如切负荷失灵或者容量不够时，会造成电网线路出现严重的过载，进而引发电网大面积跳闸停电等连锁故障。 3控制特高压电网运行风险的解决策略 特高压电网面临的风险类型复杂且无预知性，因此采取一定措施来加强对风险的可控性、降低损失，进而实现提高特高压电网运行的可靠性以及稳定性的目的，从以下几个方面来提高特高压电网的抗风险能力。 3.1加强安全稳定措施 特高压输电线路的安全隐患较多，容易影响整个通道线路的正常运转，因此，电网建设公司需要加强对特高压通道的稳定维持工作，并且根据实际情况考虑到机组负荷在不同时段的影响，从而对整个高压电网进行规划，通过定向的措施全面改善不同线路之间输电的契合作用，达成整个输电网络的协调运转，全面避免出现系统性障碍的情况。此外，由于安全稳定保护装置需要与继电保护装置结合使用，对于继电保护装置的选择需要更加严苛，避免出现较大的电网崩溃事故。 3.2加强网架结构和运行方式的优化 电网的架构是特高压电路运转的基础，由于特高压电网的特殊性，电力维稳部门需要考虑到铺设架构对于整个输电网络的影响。特高压电网的建设必须考虑到其运转方式的稳定性，全面降低出现大规模电网潮流转移的情况，架构的优化能够让整个系统之间的协调更加协调，从而在特高压直流以及交流电流之间起到调控作用。此外，特高压电网的运行方式也应该具有一定规避风险的作用，通过对架构以及运行模式之间相互协调。特高压电网最有可能出现的潮流转移一般是在N-1故障情况下出现的，电力部门应该研究特高压系统下故障检修模式，全面提升整个检修工作的高效性，避免由于局部故障导致的整个系统网络故障。 3.3加强风险管理工作 规避风险的根本方式就是提升对故障维修管理的工作，通过全面加强电网部门的风险意识，并且要从实际工作中吸取经验，明确特高压输电线路工作的具体情况，建立健全风险预警机制，对于特定的故障能够运用针对性的手段进行解决，并在此基础上将不同的故障进行分类，把固有的应对方式灵活运用，从而在此基础上提升健全风险管理模式，从而根据维修管理制度与风险管理模式相互结合，将风险排

电力系统继电保护B及答案

东北农业大学成人教育学院考试题签 电力系统继电保护（B） 一、单项选择题(每小题2分，共30分) 1．电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( ) A.可靠 B.不可靠 C.灵敏 D.不灵敏 2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若( )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。 A.选择性 B.速动性 C.灵敏性 D.可靠性 3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( ) A.最大运行方式 B.最小运行方式 C.正常运行方式 D.事故运行方式 4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( )。 A.100％ B.2／3 C.1／3 D. 0 5．按900接线的功率方向继电器，若I J =-Ic，则U J 应为( ) A.U AB B.-U AB C.U B D.-U C 6．电流速断保护定值不能保证( )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。 A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需( )。 A.投入运行 B.有选择性的投入运行 C.有选择性的退出运行 D.退出运行 8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器( )的后果。 A.拒动 B.误动 C.正向故障拒动或反向故障误动 D.损坏 9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB ( ) A.原边匝数 B.副边匝数 C.原边线圈中的电阻大小 D.副边线圈中的电阻大小 10．距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的( )。 A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 11．相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如I J =I B -I A 时，U J =( )。 A.U B B.U B -U A C.U A -U B D.U A 12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对( )。 A.选择性 B.速动性 C.灵敏性 D.可靠性 13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是( )。 A.允许信号 B.跳闸信号 C.闭锁信号 D.任意信号 14．相高频保护用I1+KI2为操作电流，K=6 8，主要是考虑( )相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。 A.正序电流 B.零序电流 C.负序电流 D.相电流 15．高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以( )为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较。 A.微波通道 B.光纤通道 C.输电线路 D.导引线 二、(本题每小题2分，满分20分)

220KV变电站继电保护设计

本/专科毕业设计（论文） 题目：220KV变电站继电保护设计 专业：电气工程及其自动化 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2012年9月

220KV变电站继电保护设计 摘要：电力系统由发电厂、变电所、输电线路和用户组成。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着转换和分配电能的作用。变电所根据它在电力系统中的地位，变电所分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。本设计主要对变电站的继电保护进行分析设计，通过合理的继电保护装置来了提高供电的安全可靠性。本变电站的电压等级为220kV，站内安装两台240MVA变压器，其中220kV线路为两进两出；110kV线路为8条出线；10kV线路为10条出线。 关键字：220kV 变电站继电保护

目录 引言 (4) 1 设计说明书 (5) 2 主变压器保护设计 (5) 2.1主变压器保护设计分析 (6) 2.2变压器容量选择 (7) 2.3变压器主保护 (7) 2.4压器后备保护 (10) 2.5变压器其他保护 (15) 3 母线保护 (16) 3.1母线保护设计分析 (16) 3.2 220kV母线保护 (16) 3.3 110kV母线保护 (16) 4 线路保护 (16) 4.1线路保护设计分析 (16) 4.2 220kV线路保护 (16) 4.3 110kV线路保护 (16) 4.4 10kV线路保护 (16) 结语 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17)

引言 随着电力系统和自动化技术的不断发展，继电保护技术也在不断的发展.几十年来,目前，我国的电力系统正在不断向高电压、大机组、现代化大电网的发展方向前进，与之相伴的继电保护技术及其保护装置的应用水平也在大幅提升。继电保护的发展按时间经历了三个时代， 20世纪50年代及以前，继电保护装置大多以电磁型的机械元件、整流型元件和半导体元件构成； 70年代以后出现了集成电路构成的继电保护装置并在电力系统中得到广泛的运用；80年代,微机保护逐渐应用，继电保护逐渐走向了数字化与智能化，保护的可靠性也在不断提高。 在电力系统实际运行中，由于雷击、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、运行维护不当等不可抗拒因素，往往会导致各种故障的发生。而性能完善的继电保护装置合理的应用就可大大提高电力系统安全运行的可靠性，减少因停电造成的损失。继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量进行数值整定，当突变量达到一定值时，自动启动控制环节，发出相应的动作信号。 无论什么继电保护装置，一般由测量部分、逻辑部分、执行部分三部分组成。测量部分是测量被保护元件工作状态的一个或几个物理量，并和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该起动。逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合、使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。执行部分是根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如发生信号，跳闸或不动作等。继电保护装置的基本要求体现在选择性、速动性、灵敏性、可靠性四个方面。 随着技术与工艺的不断进步与更新换代，继电保护装置的可靠性、运行维护方便性等性能也将不断提升，进而促进电力系统的安全可靠性到达一个更高的水平。

110KV电网继电保护毕业设计

引言 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。它可以按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。 由于最初的继电保护装置是又机电式继电器为主构成的，故称为继电保护装置。尽管现代继电保护装置已发展成为由电子元件或微型计算机为主构成的，但仍沿用次名称。目前常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 从科学技术的角度，电力系统继电保护隶属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力工业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。为适应大电网发展的需要，相继出现超高压电网和大容量机组，致使电网结构日趋复杂，电力系统稳定问题日益突出，因此对电力系统继电保护提出了更高的要求。 继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。以上四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的绝大部分工作也是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辨证统一关系而进行的。 关于电网继电保护的选择在“技术规程”中已有具体的规定，一般要考虑的主要规则为： （1）电力设备和线路必须有主保护和后备保护，必要时增加辅助保护，其中主保护主要考虑系统稳定和设备安全；后备保护主要是考虑主保护和断路器拒动时用于故障切除；辅助保护是补充前二者的不足或在主保护退出时起保护作用； （2）线路保护之间或线路保护与设备保护之间应在灵敏度、选择性和动作时间上相互配合，以保证系统安全运行；

电力系统继电保护的作用

1.1电力系统继电保护的作用 电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的。在发生短路时可能产生一下的后果： (1)通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏； (2)短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命； (3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品的质量； (4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至使整个系统的瓦解。 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般又称过负荷），就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生震荡等，都属于不正常运行状态。 故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏。 系统故障的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雪击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误，检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。 在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继电器已被电子元件或计算机所代替，但仍沿用此名称。在电业部门常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。继电保护装置一词则指各种具体的装置。 继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是： (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破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行； (2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

220KV电网继电保护设计毕业设计说明书

毕业设计（论文）220KV电网继电保护设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

引言 本文研究的是关于220KV电网继电保护。通过本次设计掌握和巩固电力系统继电保护的相关专业理论知识，熟悉电力系统继电保护的设计步骤和设计技能，根据技术规范，选择和论证继电保护的配置选型的正确性并培养自己在实践工程中的应用能力、创新能力和独立工作能力。 本次设计是根据内蒙古工业大学电力学院本科生毕业要求而进行的毕业设计。此次设计的主要内容是220KV电网继电保护的配置和整定，设计内容包括：计算系统中各元件参数；确定输电线路上TA，TV变比的选择及变压器中性点接地的选择；绘制电力系统等值阻抗图，确定系统运行方式并进行短路计算；确定电力系统继电保护的主保护和后备保护的选择及整定计算：主保护采用两套独立的、厂家不同的、能保护线路全长的保护装置（第一套CSC-103B光纤纵差保护；第二套PSL-603（G）分相电流差动保护），后备保护采用相间距离保护和接地零序电流保护；输电线路的自动重合闸采用单相自动重合闸方式。 由于各种继电保护适应电力系统运行变化的能力都是有限的，因而，对于继电保护整定方案的配合不同会有不同的保护效果，如何确定一个最佳的整定方案，将是从事继电保护工作的工程技术人员的研究课题。总之，继电保护既有自身的整定技巧问题，又有继电保护配置与选型的问题，还有电力系统的结构和运行问题。尤其，对于本文中220KV高压线路分相电流差动保护投运前的现场试验，一直是困扰技术人员的一个问题，由于线路两端距离的限制，现场试验不能像试验室那样方便。另外，光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应用还有一定的局限性，在施工和管理应用上仍存在不足，但是从长远看，随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高，光纤保护将占据线路保护的主导地位。

220kV变电所变压器差动保护设计

课程设计（论文） 一、设计题目：220kV变电所变压器差动保护设计 二、原始资料 某降压变压器采用差动保护，系统等值网络图如图所示。 图1 网络结构示意图 三、设计内容： 1. 对变压器T1进行继电保护配置； 2. 结合变压器差动保护装置选型，对其工作原理进行分析； 3.对差动保护进行整定计算； 4.线路保护均采用微机保护装置。 I

220KV变电所变压器差动保护设计 四、设计成品要求： 1、保护装置配置说明 2、所配保护基本原理说明 3、保护整定计算详细计算说明 4、按要求绘制的有关图纸 五、编写设计说明书 1．格式 1）参考教材（前言、目录、正文、结论、参考文献等） 2）格式规范（参看毕业设计（论文）撰写规范》） 2．内容：设计内容全面，说明部分条理清晰，计算过程详略得当。 1）原始资料分析 2）保护配置方案 3）保护原理说明 4）保护整定计算方案 5）整定计算过程 6）画出保护的原理图、交流展开图、直流展开图。 3．课程设计说明书装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、前言、目录、正文、结论、参考文献、附录。 六、时间进度安排

课程设计（论文） 七、参考书目录 1．《电力系统继电保护》谷水清中国电力出版社2．电网继电保护装置运行整定规程 3．《电力工程设计手册（一）》中国电力出版社 4．《电力工程设计手册（二）》中国电力出版社 5．继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 14285—2006 III

220KV变电所变压器差动保护设计 前言 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.几十年来,随着我国电力系统向高电压、大机组、现代化大电网发展，继电保护技术及其装置应用水平获得很大提高。在20世纪50年代及以前，差不多都是用电磁型的机械元件构成。随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流型元件和半导体分立元件组成的装置。 在电力系统中，由于雷击或鸟兽跨接电气设备、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当等原因，往往发生各种事故。为了保证电力系统安全可靠地运行，电力系统中的各个设备必须装设性能完善的继电保护装置。 继电保护虽然种类很多，但是一般由测量部分、逻辑部分、执行部分三部分组成。测量部分是测量被保护元件工作状态的一个或几个物理量，并和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该起动。逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合、使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。执行部分是根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如发生信号，跳闸或不动作等。 继电保护的基本性能要求是选择性、速动性、灵敏性、可靠性。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。继电保护技术将达到更高的水平。

220kv电网继电保护设计

220kv电网继电保护设计

目录 一、题目 (1) 二、系统中各元件的主要参数 (2) 三、正序、负序、零序等值阻抗图 (4) 四、继电保护方式的选择与整定计算 (6) （A）单电源辐射线路（AB）的整定计算 (6) （B）双回线路BC和环网线路主保护的整定计算 11 （C）双回线路CE、ED、CD主保护的整定计算（选做）12 （D）双回线路和环网线路后备保护的整定计算（选做） 14 五、220kV电网中输电线路继电保护配置图 (22)

一、题目 选择图1所示电力系统220kV线路的继电保护方式并进行整定计算。图1所示系统由水电站W、R和两个等值的110kV系统S、N，通过六条220kV线路构成一个整体。整个系统的最大开机总容量为1509.29MVA，最小开机总容量为1007.79 MVA，两种情况下各电源的开机容量如表1所示。各发电机、变压器容量和连接方式已在图1中示出。 表1 系统各电源的开机情况

图1 220kV系统接线图 二、系统中各元件的主要参数 计算系统各元件的参数标么值时，取基准功率S b=60MVA，基准电压U b＝220kV，基准电流I b=3 b b S U=0.157kA，基准电抗x b = 806.67。 (一)发电机及等值系统的参数 用基准值计算所得的发电机及等值系统元件的标么值参数见表2所列。 表2 发电机及等值系统的参数 发电机或系统发电机及系统的总 容量MVA 每台机额定 功率MVA 每台机额 定电压 额定功 率因数 正序电抗负序电抗

cos 注：系统需要计算最大、最小方式下的电抗值；水电厂发电机2 1.45d x x '=，系统2 1.22d x x '=。 (二) 变压器的参数 变压器的参数如表3所列。 表3 变压器参数

电网继电保护复习题

继电保护复习题 第一章绪论 一、基本问答题 1．什么是继电保护装置？其基本任务是什么？ 答：继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 继电保护装置基本任务是： （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破坏，保证无故障部分迅速恢复正常运行。 （2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件而动作于信号，以便值班员及时处理。 2．继电保护基本原理是什么？ 答：继电保护的原理就是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。如根据短路故障时流过电气元件上的电流增大而构成电流保护，根据故障时被保护元件两端电流相位和大小的变化，可构成差动保护，根据接地故障时出现的电流﹑电压的零序分量，可构成零序电流保护，根据电力变压器部故障产生的气体数量和速度而构成瓦斯保护。 3．什么是主保护和后备保护？ 答：主保护是指被保护元件部发生的各种故障时，能满足系统稳定及设备安全要求的、有选择的切除被保护设备或线路故障的保护。 后备保护是指当主保护或断路器拒绝动作时，用以将故障切除的保护。 远后备保护是指主保护或断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护部分实现的后备。 近后备保护是指当主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护来实现的后备。如当断路器拒绝动作时，由断路器失灵保护实现的后备。 4．对继电保护装置的基本要什么？ 答： （1）选择性：当电力系统中的设备或线路发生故障时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，尽量减小停电面积，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。 （2）速动性：是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压情况下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。 （3）灵敏性：是指电气设备或线路在被保护围发生故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。 （4）可靠性：是指对继电保护装置既不误动，也不拒动。 5．继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能？各环节的作用是什么？ 答：继电保护装置由三个部分组成，即测量部分、逻辑部分、执行部分。测量部分的作用是测量与被保护电气设备或线路工作状态有关的物理量的变化，以确定电力系统是否发生了短路故障或出现不正常运行情况；逻辑回路的作用是当电力系统发生故障时，根据测量回路的输出信号，进行逻辑判断，以确定保护是否应该动作，并向执行元件发出相应的信号；执行回路的作用是根据逻辑回路的判断，发出切除故障的跳闸脉冲或指示不正常运行情况的信号。

电力系统继电保护试题以及答案

电力系统继电保护试题以及答案 电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分 1．过电流继电器的返回系数（B） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（B） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（A） A．有机会只切除一条线路B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路D．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（D） A．方向性B．可靠性 C．灵敏性D．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（D） A．90°接线B．3 0、3 0 C.-3 、-3 D．-3 0、3 0 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（B） A．全阻抗继电器B．方向阻抗继电器 C．偏移特性阻抗继电器D．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（D） A．0°接线B．90°接线 C．3 0、3 0 D．A、A+ 3 0零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（A） A．测量阻抗增大，保护范围减小B．测量阻抗增大，保护范围增大 C．测量阻抗减小，保护范围减小D．测量阻抗减小，保护范围增大 9．在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（A） A．选择性B．可靠性 C．灵敏性D．速动性 10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（C）

继电保护(2)

5.1在超高压电网中，目前使用的重合闸有何优、缺点？ 答：在超高压电网中，目前使用的重合闸一般为综合重合闸，可以设置为单相重合闸方式、三相重合闸方式、综合重合闸方式和停用方式。单相重合闸方式就是在输电线路发生单相接地故障时，仅跳开故障相断路器，然后重合单相，重合不成功则跳开三相不再重合；而发生两相或三相故障时，跳开三相，不重合。三相重合闸方式就是无论发生什么类型和相别的故障，都跳开三相，并重合三相，重合不成功再次跳开三相不再重合。综合重合闸方式是单相重合闸方式与三相重合闸方式的综合，就是发生单相接地故障时，仅跳开故障相断路器，然后重合单相；而在发生两相或三相故障时，跳开三相，并重合三相。停用方式就是不适用重合闸，输电线路无论发生什么故障都跳开三相，且不重合。 优点如下： （1 ）输电线路80%以上的故障均为瞬时性故障，重合闸可以大大提高供电的可靠性，减小线路停电的次数。 （2）超高压输电线路绝大多数故障为单相接地故障，采用单相重合闸方式情况下， 瞬时性故障仅需要短时地跳开故障相，保持两非故障相线路的连接，重 合后恢复三相运行，有利于提高电力系统并列运行的稳定性，提高线路 的传输容量。在两相故障时跳开三相是因为保留非故障的单相对提高传输能 力作用不大。 缺点如下： （1）重合于永久性故障时，将会使电力系统再一次受到故障的冲击，对超高压系统还可能降低并列运行的稳定性。 （2）使断路器的工作条件变得更加恶劣，因为它要在很短的时间内，连续切断两次短路电流。 （3）在单相重合闸期间，系统岀现纵向不对称，有零序和负序分量产生。 解决方案：在进行重合闸之前，进行永久性故障的辨识，如果故障为永久性，就不进行重合，避免系统遭受第二次冲击。 5.12什么是重合闸前加速保护，有何优缺点？主要适用于什么场合？ 答：所谓前加速就是当线路第一次故障时，靠近电源端保护无选择性动作，然后进行重合。 如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再有选择性地切除故障。 采用前加速的优点是：能够快速地切除瞬时性故障；可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率；能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6?0.7倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量；使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。 前加速的缺点是：断路器工作条件恶劣，动作次数多；重合于永久性故障上时，故障切除的时间可能较长；如果靠近电源侧的重合闸装置或断路器拒绝合闸，贝U将扩 大停电范围。甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接在这条线路上的所有用户停电。

110KV电网继电保护设计

黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目110KV电网继电保护设计 专业班级: 姓名: 学号:

2017年月日

摘要 这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。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。电力系统继电保护是电力系统的重要组成部分，没有继电保护的电力系统是不能运行的。电力系统继电保护的设计电网直接影响到电力系统的安全稳定运行。如果设计与配置不当，继电保护将不能正确动作，从而会扩大事故的停电范围。因此，要求继电保护有可靠性、选择性、快速性和灵敏性四项基本性能,需要整定人员针对不同的使用条件,分别进行协调。 本次设计以对110kV单电源环形网络的继电保护配置，整定计算。设计内容包括：系统主要元件的参数，短路电流的计算，中性点接地的选择，距离保护方式选择和整定计算，零序电流保护方式配置与整定计算，及主变压器保护的设计。 关键词：110kV继电保护;短路电流计算;变压器保护

目录 第1章绪论 (1) 1.1什么是继电保护 (1) 1.2 继电保护整定计算的目的及基本任务 (1) 1.2.1整定计算的目的 (1) 1.2.2 整定计算的基本任务 (1) 第2章电力系统继电保护概论 (3) 2.1 电力系统继电保护的作用 (3) 2.2电力系统继电保护的基本要求 (3) 2.3 继电保护的发展现状 (4) 第3章线路保护的整定计算 (6) 3.1 110kV线路保护的配置 (6) 3.1.1 110~220kV线路保护的配置原则 (6) 3.2 相间距离保护 (6) 3.2.1 距离保护的基本概念和特点 (6) 3.2.2 相间距离保护整定计算 (7) 3.2.3 相间距离保护II段整定计算 (8) 3.2.4 相间距离保护III段整定计算 (9) 3.2.3 线路A-BD2,B-BD2 相间距离保护整定计算结果： (10) 3.2.4相间距离保护装置定值配合的原则 (11) 3.3 零序电流保护方式配置 (12) 3.3.1 110中性点直接接地电网中线路零序电流保护的配置原则 (12) 3.4 零序电流保护整定计算的运行方式分析 (12) 3.4.1 接地短路电流、电压的特点 (12) 3.4.2 接地短路计算的运行方式选择 (12) 3.4.3 流过保护最大零序电流的运行方式选择 (13) 3.4.4 最大分支系数的运行方式和短路点位置的选择 (13) 3.4.5 零序电流保护的整定计算 (13) 3.4.6零序电流保护整定计算结果表 (16) 第4章线路保护整定 (17) 4.1电力系统短路计算的目的及步骤 (17) 4.1.1 短路计算的目的 (17) 4.1.2 计算短路电流的基本步骤 (17) 4.2 运行方式的确定 (18) 4.2.1 最大运行方式 (18) 4.2.2 最小运行方式 (18) 第5章主变压器保护的设计 (19) 5.1 主变压器保护的配置原则 (19) 5.2 本设计的主变保护的配置及说明 (19) 5.3 纵差保护的整定计算 (20)