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１０ｋＶ变电所继电保护自动化设计分析

藏天龙

北京航空航天大学，江苏盐城

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■本设计以１１０ｋＶ降压变电所为主要设计对象，分析变电站的原始资料。同时完成变电所继电保护配王设计．

关■诩电气自动化；变电所；继电保护；配置设计

中田分类号ＴＭ６

文献标识码＾

文章■号１６７４－６７０８（２０１２）６１－０１１９－０１

１原始资料分析

１．１设计电压辱曩

根据设计任务本次设计的电压等级为：ｌ

１０／３５ｋＶ。

１．２电凛负荷地理位置情嚣

１）电源分析。连接的系统电源共有３个，其中ｌｌＯｋＶ两个，

３５ＫＶ—个。具体情况如下：（１）１１０ｋＶ系统变电所。该所电源容

量（即１１０ｋＶ系统装机总容量）为２００ＭＶＡ（以火电为主）。在该所
等电压母线上的短路容量为６５０ＭＶＡ。该所与厂区的距离为９ｋｍ。

以一回路连接；（２）ｌｌＯｋＶ火电厂。该厂距离厂区１２ｋｍ。装有３

台机组和两台主变，以一回线路连接；（３）３５ｋＶ系统变电所。该

所距厂区７．５ｋＭ。以一回线路相连接．在该所高压母线上的短路

容量为２５０ＭＶＡ。以上３个电源，在正常运行时，主要是由两个

ｌｌＯｋＶ级电源来供电给厂区。３５ｋＶ变电所相连的线路传输功率

较小。为联络用。当３个电源中的某一电源出故障。不能供电给

时．系统通过调整运行方式．基本是能满足重要负荷的用电。此

时３５ｋＶ变点所可以按合理输送容量供电。２）负荷资料分析：（１）

３５ｋＶ负荷

用户名称

容量（ｍＷ）

距离（ｋｍ）

备注

化工厂

３．５

１５

Ｉ类负荷

铝厂

４．３

１３

Ｉ类负荷

水厂

１．８

５

Ｉ类负荷

表１．１ ３５ｋＶ负荷参数表

注：３５ｋＶ用户中。化工厂，铝厂有自备电源

（２）１０ｋＶ远期最大负荷；（３）本变电所自用负荷约

为６０ｋＶＡ；（４）一些负荷参数的取值：负荷功率因数均

取ｃｏ．６－－０．８５，负荷同期率Ｋｔ－－Ｏ．９ｃ，年最大负荷利用小时数

Ｔｍａｘ－－４８００小时，年，表中所列负荷不包括网损在内。故计算时因

考虑网损．此处计算一律取网损率为５％，各电压等级的出线回路

数在设计中根据实际需要来决定。各电压等级是否预备用线路请

自行考虑决定。

３缝电保护配置

继电保护是电力系统安全稳定运行的重要屏障．在此设计变

电站继电保护结合我国目前继电保护现状突出继电保护的选择性。

可靠性、快速性、灵敏性、运用微机继电保护装置及微机监控系

统提高变电站综合自动化水平。

３．１变电所母曩保护鼍置

１）ｌｌＯｋＶ、３５ｋＶ线路保护部分：（１）距离保护；（２）零序过

电流保护；（３）自动重合闸；（４）过电压保护。２）ｌＯｋＶ线路保护：

（１）１０ｋＶ线路保护。采用微机保护装置，实现电流速断及过流保护、

实现ｉ相一次霞合闸；（２）ｌＯｋＶ电容器保护：采用微机保护装置，

实现电流过流保护、过压、低压保护；（３）ｔｏｋＶ母线装设小电流

接地选线装置。

３．２变电所主壹保护的配置

电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件。它的故障将

对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。而本次所设计

的变电所是１ １０ｋＶ降压变电所，如果不保证变压器的正常运行。

将会导致全所停电，影响变电所供电可靠性。１）主变压器的主保

护。（１）瓦斯保护。对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低。

应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。

其中轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路

器；（２）差动保护。对变压器绕组和引出线上发生故障。以及发

生匝间短路时，其保护瞬时动作，跳开各侧电源断路器。２）主变

压器的后备保护。（１）过流保护。为了反应变压器外部故障而引

起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保

护和瓦斯保护的后备，所以需装设过电流保护；（２）过负荷保护。

变压器的过负荷电流，大多数情况下都是三相对称的，因此只需

装设单相式过负荷保护。过负荷保护一般经追时动作于信号，而

且三绕组变压器各侧过负荷保护均经同一个时间继电器；３）变压

器的零序过流保护。对于大接地电流的电力变压器，一般应装设

零序电流保护。用作变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短

路的后备保护，一般变电所内只有部分变压器中性点接地运行．

因此，每台变压器上需要装设两套零序电流保护．一套用于中性

点接地运行方式。另一套用于中性点不接地运行方式

４结论

电力生产过程有另ｑ于其他工业生产过程的一个重要特点，就

是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时

间内同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡。一旦

失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持

正常生产。随着经济的快速发展，负荷大幅度增加，使得电网规

模不断扩大．高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，

使电网结构越来越复杂，加强电力资源的优化配置，最大限度满

足电力需求．保证电网的安全稳定成为人们探讨的问题之一。虽

然系统中有可能遭受短路电流破坏的一次设备都进行了短路动、

热稳定度的校验。但这只能保证它们在短时间内能承受住短路电

流的破坏。时间一长。就会无一例外地遭受破坏。而在供电系统

中，要想完全杜绝电路事故是不可能的。继电保护是一种电力系

统的反事故自动装置，它能在系统发生故障或不正常运行时。迅速。

准确地切除故障元件或发出信号以便及时处理。

◆膏文献

【１】张挺柏，奉蕊．继电保护及故障管理信息系统【Ｊ】．重庆电

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