论文总字数：15320字

摘 要

随着当前我国现代电力工业的不断发展，对其开关系统的安全性和可靠性及其系统继电保护的相关技术水平要求也越来越高，继电保护开关设备必须达到能够完全满足其系统选择性、速动性、灵敏性及其安全可靠性等各个方面的技术要求。一次设备和二次设备相互配合，作为一个整体保证电力生产的正常进行。其中二次回路尤为重要，虽然二次回路并不是主体，但在电力生产中，二次回路的故障通常会导致设备损坏等严重事故。

本课题集继电保护、微机保护、变电站自动化、二次回路等专业课程知识于一体，根据CD101型隔离刀闸、CM102型接地刀闸、西门子3AP1-FG型断路器二次图纸及深瑞PRS-711保护柜、PXBC-04保护测控柜的端子接线图纸完成线路的二次回路设计、保护整定计算和二次故障分析。

关键词：3AP1-FG；二次接线设计；保护整定；故障分析

Design and analysis of 3AP1-FG secondary system

With the continuous development of China's modern power industry, the requirements for the safety and reliability of its switching system and the related technical level of its relay protection system are becoming higher and higher. The relay protection switchgear must fully meet the technical requirements of its system selectivity, rapidity, agility and safety and reliability. The primary equipment and secondary equipment cooperate with each other to ensure the normal operation of power production as a whole. The secondary circuit is particularly important, although the secondary circuit is not the main body, but in power production, the failure of the secondary circuit usually leads to serious accidents such as equipment damage.

This project integrates the knowledge of relay protection, microcomputer protection, substation automation, secondary circuit and other professional courses. According to the secondary drawings of cd101 disconnector, cm102 grounding disconnector, Siemens 3ap1-fg circuit breaker and the terminal wiring drawings of Shenrui prs-711 protection cabinet and pxbc-04 protection measurement and control cabinet, the secondary circuit design, protection setting calculation and secondary fault analysis are completed.

Key words: 3AP1-FG；Secondary wiring design；Protection setting; fault analysis

目录

第一章 引言 1

第二章 一、二次设备 2

2.1 一次设备 2

2.2 二次设备 3

第三章 二次接线设计 6

3.1 二次回路的任务及内容设计 6

3.2 线路保护二次回路 6

第四章 110kV线路保护整定计算 12

4.1系统接线图与参数 12

4.2元件参数计算 13

4.3 相间距离保护整定计算 13

4.4 零序保护整定计算 15

第五章 故障分析 18

5.1电流互感器二次回路故障分析 18

5.2电压互感器二次回路故障分析 18

5.3继电保护与控制回路故障分析 18

第六章 结束语 20

致 谢 21

参考文献 22

附录 23

第一章 引言

随着现代电力系统自动化技术告诉和发展,现代电力的生产逐渐走向规范化、智能化,电力系统的组成也相较以前电力生产更加复杂,在现代电力系统中的一些元件如果出现了故障,将有可能对其他电力生产造成巨大的影响,所以我们要想跟上现代电力系统的发展必须紧跟这个趋势。我国近几年来一直在大力加强对电力科学与技术的开发,特别重要的是我国国家电网正在努力促进我国的电力科学与技术研究与应用方面走向世界前列,为了确保我国的电力系统能够稳定健康地持续发展，我国继电保护技术水平也大大提高，已经呈现出智能化、网络化的趋势，各类继电保护的先进技术也走向成熟，对我国的电力系统建设提供了相当有利的条件。

近年来,随着互联网技术、通讯技术和计算机科学技术的进步和发展,继电保护的质量和性能已经得到了很大的提高。以神经网络和遗传算法为主要代表的智能化算法也被广泛研究和运用在继电保护领域。这为更复杂的大型继电保护系统提供了一条新思路,促进了系统的智能化和继电保护网络化的推进,虽然新型继电保护系统的广泛使用会让故障识别率更准确、更加高效。我国的电力系统实际运行中存在很多局限性。智能化算法的实际应用基本上建立在现有的全网通讯基础上,经过有效的探索和改进,传统继电保护方式依然处于领先地位。继电保护的开展还需要我们相关科研人员不懈努力。

虽然目前中国电力系统的建设才刚刚起步,但经过多年的探索和发展,中国电力系统的水质仍然一直处于世界的前列,特别是对于继电保护和二次回路的水质,中国已经形成了完善的继电保护体系,不仅在对继电保护系统的设计和研究开发中,由于对继电保护设备的调试和维修通过了计算机技术和继电保护技术的有效融入,使电源具有更全面的立体保护。自适应性继电保护、停止状态保护等前沿的智能化保护技术理论在未来可以得到较大程度的集成化与智能化。将计算机技术应用于二次设备的功能组合和优化,在智能电网的设计和开发中抓住网络发展的技术主动权。我们要从核技术入手,加强网络结构的技术基础。

在我国现代工业电力系统中,二次继电回路应用经历了不同的技术发展历史阶段,在其技术发展初期,继电保护控制设备、安全保护自动化、调度网络通信等二次应用回路均单独开始投入使用运行,具有计量功能。二次回路的接线极其复杂,很难实现一个非常好的控制效果,二次回路装置的维修也极其困难。随着我国电力系统及其自动化水平的不断提升,各个二次电路也开始慢慢地集成、控制等方面的问题变得越来越重要，测量、信号、保护等二次电路都得到了有效的集成和优化，功能更加强大。可实现变配电设备的保护和自动控制。结构复杂，需要二次接线和组态控制。电力系统及其自动化应用使得二次信号更加密集，整体结构更加简单。随着变电所结构的变化，电源二次部分均匀分布，并进行相应的总接线。与传统的二次接线相比，它只有运行控制和保护电路。这大大简化了二次接线的复杂性，与传统的二次电路相比，大大节省了设备占用的空间，方便了二次电路的后续维修和维护。电力系统及其自动化应用可以节省二次回路设备，简化二次接线。

第二章 一、二次设备

2.1 一次设备

本电路设计方案所选的一次性断路设备主要有:CD101型自动隔离接地刀闸、CM102型自动接地隔离刀闸、西门子3AP1-FG型断路器

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