论文总字数：16599字

摘 要

随着科技的进步和政策的支持，我国电力系统迅猛发展，且更加智能化。由于用户对供电的安全可靠性要求不断增高，输电线路的安全稳定运行是当前比较热门的研究内容之一。典型的二次回路中广泛使用智能微机保护和测控装置对一次系统运行的测量与控制，充分熟悉二次设备图纸，并设计合理的二次回路是设计的重要目标。对常见二次系统故障进行分析，对设计和设备运行维护都有一定的指导意义。

本课题的主要内容主要包括三个模块、第一部分、依据相关设计规范，对既定输电线路进行二次回路设计；第二部分、对本次使用的微机保护装置进行整定计算；第三部分、对常见的二次故障进行分析及隐患排查。

关键词：二次回路；整定计算；故障分析；回路设计

Secondary circuit design and fault analysis based on pxbc

Abstract

With the progress of science and technology and the support of policy, Chinese power system is developing rapidly and becoming more intelligent. Due to the increasing demand of users for the safety and reliability of power supply, the safe and stable operation of transmission line is one of the hot research contents at present. The typical secondary circuit widely uses the intelligent microcomputer protection and measurement and control device to measure and control the operation of the primary system, fully familiar with the secondary equipment drawings, and design a reasonable secondary circuit is an important goal of the design. The analysis of the common secondary system faults has a certain guiding significance for the design and equipment operation and maintenance.

The main content of this project mainly includes three modules, the first part, according to the relevant design specifications, the secondary circuit design of the established transmission line; The second part is the setting calculation of the microcomputer protection device used this time; The third part, the common secondary fault analysis and troubleshooting.

Key words: secondary circuit; Setting calculation; Fault analysis; Circuit design.

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题的背景和意义 1

1.2二次回路的基本概念 1

1.3国外对二次回路研究 1

1.4国内对二次回路的研究 1

1.5本次设计任务 2

第二章 一次设备的介绍 3

2.1 概述 3

2.2 ABB145断路器 4

2.3 MA-62刀闸 5

2.4 HEMH8025型地刀手动机构 5

2.5互感器 5

2.5.1电流互感器 5

2.5.2电压互感器 6

第三章 二次系统设计 7

3.1 二次设备的介绍 7

3.1.1 RCS-941高压输电线路成套保护装置 7

3.1.2 RCS-941的优点 7

3.1.3电研110线路保护测控PXBC-04 7

3.2 二次回路设计 8

3.2.1电流回路 8

3.2.2电压回路 8

3.2.3断路器控制回路 9

3.2.4信号回路一 10

3.2.5信号回路二与交流电源回路 12

3..6隔离刀闸操作闭锁回路 12

3.2.7地刀操作闭锁及刀闸电机加热回路 14

第四章 整定计算 16

4.1原始数据 16

4.2元件阻抗有名值计算 16

4.3 元件标幺值计算 17

4.3 距离保护 18

4.3.1距离I段 18

4.3.2距离II段 18

4.3.3距离保护III段 18

4.4零序电流保护整定计算 19

4.4.1零序I段电流整定 19

4.4.2零序电流II段整定 20

4.4.3 零序电流III段整定 20

第五章 二次故障分析 22

5.1.二次回路中常见的各种隐患 22

5.1.1计算方面 22

5.1.2二次接线方面 22

5.1.3 多点接地方面 22

5.2 隐患排查的方法 22

5.2.1通过调试排查隐患 22

5.2.2通过检修排查隐患 23

5.3 二次回路隐患的解决办法 23

5.3.1 CPU容错技术 23

5.3.2 电缆隐患处理方法 23

5.3.3 电路互感设备回路隐患的处理方法 23

第六章 结束语 25

致谢 26

参考文献 27

第一章 绪论

1.1选题的背景和意义

改革开放以来，电网自动化程度日益提高，特别是十三五规划要求加快智能电网建设，智能断路器和隔离开关应用越来越广泛。因此对电气设备进行控制、测量的二次系统自然也备受关注，普遍采用了微机保护和微机测控装置。而对输电线路二次回路的设计以保证一次系统的安全稳定运行是当下的热门课题。

二次回路的设计正确与否直接影响一次设备的正常运行。二次回路要实现对一次设备的控制、监视、保护、测量等功能，需要充分发挥微机保护和测控柜的作用，从而实现电网自动化控制。本课题围绕继电保护、微机保护、变电站综合自动化、二次回路等相关专业课程知识，通过剖析一套完整的保护柜、测控柜图纸以及配套的断路器、隔离开关、接地刀闸等图纸，组成一个完整的二次系统，实现对一次系统的测量与控制，通过对保护装置中的继电保护进行整定计算和二次常见故障分析研究，用来确保一次系统的安全运行。

1.2二次回路的基本概念

在电力系统中，电力设备分为两大类。按功能分为一次设备和二次设备，其中一次设备负责发电，输电，变电和配电，这类设备是直接参与供电的过程，也称为强电部分。二次设备是具有控制，检测，保护等功能的设备。而二次回路则是由各种各样的二次设备组成来以保护电网的安全运行。虽说二次设备构成的二次回路不直接参与供电，但是它时时刻刻在检测电网的运行状态，当发生状况是，能够在第一时间断开一次电源，从而遏制故障的扩大，减少损失。除了监测的作用，二次回路还负责自动控制和远程操作等作用。可以说，二次回路在电力系统中意义非凡。因此，电力系统要求：时时刻刻维持二次回路的运行状态，以应对其中潜在的设备故障威胁。

1.3国外对二次回路研究

西方国家实行以市场经济为基础的电力公司竞争机制，在这种机制之下，他们的电力工业发展较为迅速。目前，一些发达国家已经基本实现的电力系统的自动化，智能化。如今的继电保护二次回路中，运用到了许多先进的技术，像传统的互感器谐振、暂态等问题的解决就是运用了现在的热门的光电互感器；还有为了优化继电保护起的性能，开发出了自适应保护技术以及暂态保护技术；智能控制算法的的普及，使得电网的潮流计算部分变得简单起来，电网控制更加简单。

1.4国内对二次回路的研究

国内的电力事业起步比较慢，但改革开放以来，国家对电力系统的大力支持，当下的二次回路部分体系已基本形成。传统的二次回路由继电保护，安全自动装置和调度通信三个部分组成的，他们相互独立，只能能靠着操作员的统一协调才能使用。而如今随着继电保护的自动化，数字化，所有的二次回路部分均能通过计算机实现一体化。但是传统的二次设备，例如：电磁式电路互感器，高电压绝缘子串等，不仅价格昂贵，而且容易发生绝缘击穿，因此我国现在正研究光电式互感器，且已经获得了很大的进展，这对二次回路的稳定运行有种着大的意义。

1.5本次设计任务

本课题的任务是查阅相关资料，根据既定系统中的设备图纸进行输电线路二次回路设计，包括交流电压回路接线图，电流回路接线图，控制回路接线图以及信号回路接线图。对所有的配置进行保护整定计算，对二次回路进行常见的故障分析及保护。通过本次设计与分析，对输电线路二次回路的设计、运行与维护有一定的指导意义。

第二章 一次设备的介绍

2.1 概述

电力设计一直在电力系统中扮演着重要的角色，如今电缆下地，道路改造等等方面都需要相关部门进行设计以保证居民用电。因此本次设计采用双母线接线的方式。使用的一次设备型号：ABB15断路器，西门子MA-62刀闸，HEMH8025接地刀闸。

一次系统示意图如图2.1所示，可以看到该系统含有两把母线刀闸，一把出线刀闸，三把地刀，四组电流互感器，线路侧电压互感器。

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