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1、1 緒論1.1變電站繼電保護(hù)的發(fā)展變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置，繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀，電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷注入新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼

2、電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化。1.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置屬于二次部分，它對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求有四點(diǎn)：即選擇性、靈敏性、速動(dòng)性、和可靠性。1.3 繼電保護(hù)的整定繼電保護(hù)整定的基本任務(wù)就是要對(duì)各種繼電保護(hù)給出整定值，而對(duì)電力系統(tǒng)中的全部繼電保護(hù)來說，則需要編出一個(gè)整定方案。整定方案通?？砂措娏ο到y(tǒng)的電壓等級(jí)或者設(shè)備來編制，并且還可按繼電保護(hù)的功能劃分小方案進(jìn)行。本次課程設(shè)計(jì)的35kV變電站繼電保護(hù)可分為：相見短路的電壓、電流保護(hù)，

3、單相接地零序電流保護(hù)，短線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)等。整定計(jì)算一般包括動(dòng)作值的整定、靈敏度的校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的整定三部分。并且分為： 無時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定。動(dòng)作時(shí)限的整定。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定。2. 設(shè)計(jì)概述：2.1設(shè)計(jì)依據(jù):1.1. 1繼電保護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)書。1.1.2國標(biāo)GB50062-92電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范。1.1.3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（山東工業(yè)大學(xué)）。2.2設(shè)計(jì)規(guī)模：本設(shè)計(jì)為35KV降壓變電所。主變?nèi)萘繛?300KVA，電壓等級(jí)為35/10KV。2.3設(shè)計(jì)原始資料：2.3.1 35KV供電系統(tǒng)圖,如圖1所示。2.3.2系統(tǒng)參數(shù)：電源I短路容量：SIDmax=200MVA；電源短

4、路容量：SDmax=250MVA；供電線路：L1=L2=15km，L3=L4=10km，線路阻抗：XL=0.4/km。圖1 35KV系統(tǒng)原理接線圖2.3.3 35KV變電所主接線圖，如圖2所示 S SI L3 L4 DL1 L1 L2 B1 B 2 DL6 DL7DL8 織 膠 印 配 煉 備 布 木 染 電 鐵 用 廠 廠 廠 所 廠 圖2 35KV變電所主接線圖2.3.4 10KV母線負(fù)荷情況，見下表：負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（Kw）功率因數(shù)回路數(shù)供電方式線路長度（km）織布廠12000.851架空線8膠木廠11000.851架空線7印染廠14000.852架空線13配電所15000.852架空線

5、15煉鐵廠13000.852架空線102.3.5 B1、B2主變?nèi)萘?、型?hào)為6300kVA之SF1-6300/35型雙卷變壓器，Y-/11之常規(guī)接線方式，具有帶負(fù)荷調(diào)壓分接頭，可進(jìn)行有載調(diào)壓。其中Uk %=7.5。2.3.6運(yùn)行方式：以SI、S全投入運(yùn)行，線路L1L4全投。DL1合閘運(yùn)行為最大運(yùn)行方式；以S停運(yùn)，線路L3、L4停運(yùn)，DL1斷開運(yùn)行為最小運(yùn)行方式。2.3.7已知變電所10KV出線保護(hù)最長動(dòng)作時(shí)間為1.5s。3 主接線方案的選擇與負(fù)荷計(jì)算3.1 主接線設(shè)計(jì)要求電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為滿足預(yù)定的功率傳送和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的，表明高壓電氣設(shè)備之間互相連接關(guān)系的

6、傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變電器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。它們的連接方式對(duì)供電可靠性、運(yùn)行靈活性及經(jīng)濟(jì)合理性等起著決定性作用。對(duì)一個(gè)電廠而言，電氣主接線在電廠設(shè)計(jì)時(shí)就根據(jù)機(jī)組容量、電廠規(guī)模及電廠在電力系統(tǒng)中的地位等，從供電的可靠性、運(yùn)行的靈活性和方便性、經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展和擴(kuò)建的可能性等方面，經(jīng)綜合比較后確定。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。電氣主接線又稱電氣一次接線圖。 電氣主接線應(yīng)滿足一下幾點(diǎn)要求：1）運(yùn)行的可靠性： 可靠性是指一個(gè)元件，一個(gè)系統(tǒng)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)及一定的條件下完成預(yù)定功能的能力，供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，對(duì)發(fā)電廠、變電所主

7、接線可靠性的要求程度，與其在電力系統(tǒng)中 的地位作用則是由其容量，電壓等級(jí)，負(fù)荷大小以及類別等因素決定。 具體要求有：斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；斷路器或母線故障時(shí)以及母線或隔離開關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì)一二類負(fù)荷的供電盡量避免發(fā)電廠或變電所全部停運(yùn)的可能性；對(duì)裝有大型機(jī)組的發(fā)電廠或超高壓變電所應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。2) 運(yùn)行的靈活性：主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況，特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí)，能夠通過倒換開關(guān)的運(yùn)行方式，做到調(diào)度靈活，不中斷向用戶的供電。在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。3) 運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證

8、運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下，做到經(jīng)濟(jì)合理，盡量減少占地面積，節(jié)省投機(jī)。盡量做到年運(yùn)行費(fèi)小，包括電能損耗。折舊費(fèi)及大修費(fèi)，日常小修費(fèi)等維修費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理的選擇主變壓器的形式、容量、臺(tái)數(shù)和避免變壓器而增加電能損耗。并在可能的情況下，采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3.2 變電站主接線的選擇原則1） 當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。2） 當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。3） 當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組接線。4） 為了限制配出線短路電流，具

9、有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。5） 接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)，但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)。6） 610kV固定式配電裝置的出現(xiàn)側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出現(xiàn)回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。采用610kV熔斷器負(fù)荷開關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源測裝設(shè)隔離開關(guān)。7） 由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計(jì)量柜）。8） 當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開關(guān)的出現(xiàn)側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。3.3 接線方案選擇對(duì)于嗲元進(jìn)線電壓為35kV以上的變電站，通常是經(jīng)變電站總降壓變電所降為