论文总字数：18817字

摘 要

本文主要进行110kV变电所的设计。首先根据任务书上已给参数进行参数标幺值计算，根据任务书给出的辛集变电所主接线图，画出序网图。然后，进行全网短路电流计算。出于对变电所运行安全的考虑进行辛集变电所线路保护和变压器保护的配置和选型。最后，根据短路计算结果对线路保护和变压器保护进行整定计算，判断其是否满足要求。本文同时也对三相合闸进行简单的分析，给出辛集变电所三相重合闸方案设计。随着科技的进步，变电所也逐渐智能化，智能站的出现逐渐使继电保护趋于智能化。

关键词：短路电流；保护；整定计算；三相重合闸

Setting Calculation of Relay Protection and Design of Three-phase Reclosing Scheme in Xinji Substation

Abstract

This paper deals with the design of 110kV substation. First, calculate the unit value of parameters according to the parameters given in the task book, and draw the sequence network diagram according to the wiring diagram of Xinji substation given in the task book. Then, the short-circuit current of the whole network is calculated. For the sake of safe operation of the substation, the configuration and selection of Xinji substation line protection and transformer protection are carried out. Finally, according to the circuit calculation results, the line protection and transformer protection are calculated to determine whether they meet the requirements. At the same time, this paper also makes a simple analysis of three reclosures and their new adaptive reclosures, and gives the three reclosures scheme design of Xinji substation. With the development of science and technology, the substation is becoming more and more intelligent. The emergence of intelligent station makes the relay protection more and more intelligent

Key words: Short Sircuit Current; Protection; Setting Calculation; Three phase Reclosing

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 选题背景与意义 1

1.2 发展现状及存在的问题 1

1.3 研究内容及方法 1

第二章 短路故障分析 2

2.1 原始参数概述 2

2.2 系统各序网络图 3

2.3元件参数计算 4

2.3.1 线路参数计算 4

2.3.2 发电厂参数计算 5

2.4 各节点短路电流计算 5

2.4.1 三相短路电流计算 5

2.4.2 单相接地故障 7

2.4.3 两相接地故障 9

第三章 保护的配置与选型 12

3.1 线路保护的配置原则与配置方案 12

3.1.1 线路保护配置与选型 12

3.1.2 线路保护逻辑图 13

3.2 变压器保护的配置原则和配置方案 15

3.2.1 变压器保护配置及选型 15

3.2.2 变压器保护逻辑图 15

第四章 保护整定计算 17

4.1线路保护整定计算 17

4.1.1 保护5整定 17

4.1.2 保护2整定 19

4.1.3 保护4整定 20

4.2变压器保护整定计算 21

4.2.1差动保护整定 21

4.2.2后备保护整定 22

第五章 三相重合闸的方案设计 26

5.1自动重合闸的选型 26

5.2三相一次重合闸 26

第六章 结束语 29

致 谢 30

参考文献 31

第一章 绪 论

1.1 选题背景与意义

110kV 高压配电网是城镇用电网主要网架，涉及输电线路、降压变压器等大量电气设备，其特点是网络结构复杂多变、对供电的可靠性要求高，只有合理的继电保护配置及定值方案，才能避免因保护非正常动作导致的一次设备损坏，有效保障电力系统的安全稳定运行。这无疑给保护工作者提出更高要求。变电所包括母线、 变压器、线路等电气一次设备，必须设置线路保护。具体有距离保护、零电流保护等，相间短路、接地短路或过载动作发生时，动作结果为该电路断路器的开关器，母线保护：对该变电所110kV母线故障的保护，在母线范围内有上短路、接地段落发生时做动作。操作过程脱离了模拟断路器，切除了该母线上所有的部件，不规则保护：作为对该变电所主要故障的保护，有瞬时动作的差动保护和瓦斯保护，还有延迟动作的预保护。当主要发生故障时，会根据故障情况断开全体变压器。本次毕业设计结合某 110kV 电网实际参数，及新型数字式保护装置，在对该电网进行故障分析的基础上，完成辛集变电所保护配置和整定计算，及线路三相重合闸方案设计及实现逻辑。

1.2 发展现状及存在的问题

目前，我国110kV输电线路的最高等级保护通常由距离保护和电流传导零序保护组成。由于其在改变运行状态时影响小，保护区域固定，定位明确，配置计算相对简单，但是存在着一些问题，110kV线路运行方式变化比较大，负荷变化较为频繁。而现有的距离保护Ⅲ段定值必须躲开最小负荷阻抗整定，因此常不能满足灵敏度的要求，对于短线路或系统阻抗较大的线路时，经常会因为超越而导致误动，保护范围外的高阻抗接地有可能导致保护误动作。电网的电力建设不断增加高压短线的数量。当输电线路较短或环境对系统影响较大时，在各种因素影响距离保护测量的情况下，总体误差将产生较大的影响。

1.3 研究内容及方法

本设计基于对继电保护的分析，对变压器保护和电线保护进行研究，对线路实际运行时可能发生的各种故障，计算各段落线路的电流，为保护方案设计提供相应的理论依据。课题关键问题主要包括：参数计算与画序网图，标幺值计算与序网图，在保证准确的前提下能降低整定计算的难度；短路电流计算，针对故障点以及故障类型计算相应的故障电流，以此作为保护整定值的参考。保护整定计算三相短路故障不会产生零序电流，而单相接地故障和两相接地故障在接地点有零序电流产生；线路零序电流保护灵敏度较高，装置简单且可靠，因此对于接地短路采用零序保护，三相短路故障采用距离保护。

第二章 短路故障分析

本章绘制地区电网的各序网图，进行各元件电气参数标幺值计算，在此基础上，进行不同运行状态下系统短路故障时的零序电流分布，为后续的继电保护选型和整定奠定基础。

2.1 原始参数概述

本次设计的辛集变电所地区电网如图2.1所示

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