110KV變電所電氣二次部分設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 摘 要隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，110kv變電站數(shù)量的不斷增加，并且成為保障國(guó)內(nèi)電力安全、平穩(wěn)輸送的重要部分。為了保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，需要以信息化推動(dòng)生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化，在110kv變電站的建設(shè)和運(yùn)行管理中，對(duì)變電站綜合自動(dòng)化程度的要求增加，在此微機(jī)型繼電保護(hù)裝置具有重要的作用和意義，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)對(duì)變電站出現(xiàn)的故障采取有效的處理方式。變電站的繼電保護(hù)和二次回路設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)的重要組成部分。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)原始資料數(shù)據(jù)和一次部分提供的數(shù)據(jù)及供電系統(tǒng)圖，對(duì)110kv變電站一次部分進(jìn)行相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和二次回路初步設(shè)計(jì)。

2、內(nèi)容主要包括主變壓器的保護(hù)方案設(shè)計(jì)及整定計(jì)算，母線保護(hù)的配置與整定計(jì)算，斷路器、隔離開關(guān)的控制及其操作回路設(shè)計(jì)，電壓互感器、電流互感器的配置與接線設(shè)計(jì)，信號(hào)回路設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置，微機(jī)型，二次回路，互感器河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） abstartabstractalong with the rapid economic development, china power grid continues to expand the scale of 110 kv substation rising number of, and become the domestic power sec

3、urity of security, stability of the important part of transport. in order to ensure secure and stable operation of the grid, need to promote production information automation and management modernization, in 110 kv substation construction and operation management of substation integrated automation

4、degree of demand increased, in this type of microcomputer relay protection device plays an important role and significance, the microcomputer relay protection device can type in substation failures to adopt effective treatment.transformer substation of relay protection and the second circuit design

5、is an important part of the substation design. the graduation design according to the original data and a part to provide the data and power supply system diagram 110 kv substations is a part for the corresponding relay protection design and the secondary circuit preliminary design. content mainly i

6、ncludes the main transformer protection scheme design and setting calculation, the bus protection configuration and setting calculation, circuit breakers, isolating switch control and its operating circuit design, voltage transformer, current transformer configuration and wiring design, signal circu

7、it design.key words: relay protection device, the microcomputer type, the secondary circuit, transformeri河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 目錄摘 要iabstractii1 緒論12 主變壓器微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)22.1 變壓器保護(hù)的發(fā)展及現(xiàn)狀22.2 變壓器的故障類型及保護(hù)配置32.2.1 變壓器故障類型及其不正常運(yùn)行狀態(tài)32.2.2 變壓器保護(hù)配置原則32.3 變壓器的保護(hù)的配置方案確定42.4 變壓器主保護(hù)測(cè)控裝置42.4.1 rcs-9671變壓器主保護(hù)的基本配置及規(guī)格42.4.2

8、電流差動(dòng)保護(hù)原理52.4.3 rcs-9671變壓器主保護(hù)的裝置原理62.4.4 rcs-9671變壓器主保護(hù)62.5 變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置102.5.1 基本配置及規(guī)格102.5.2保護(hù)測(cè)控裝置原理說(shuō)明102.5.3 rcs-9681后備保護(hù)測(cè)控裝置112.5.4 rcs-9682后備保護(hù)測(cè)控裝置122.6 變壓器非電量保護(hù)裝置152.6.1 rcs-9661保護(hù)基本配置及規(guī)格152.6.2 rcs-9661裝置工作原理152.6.3 rcs-9661操作回路原理162.6.4裝置的運(yùn)行說(shuō)明172.7 變壓器的整定計(jì)算18 2.7.1變壓器主保護(hù)整定計(jì)算18 2.7.2變壓器后備保護(hù)整定計(jì)

9、算193 母線微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)213.1 母線保護(hù)的重要性213.2 母線保護(hù)的裝設(shè)原則213.3 母線保護(hù)配置的選型和方案設(shè)計(jì)223.4 rcs-915ga母線保護(hù)裝置的原理說(shuō)明223.5裝置運(yùn)行說(shuō)明243.6 母線保護(hù)的整定計(jì)算254 斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作回路設(shè)計(jì)274.1 斷路器、隔離開關(guān)的配置原則與規(guī)范274.1.1 斷路器控制回路的設(shè)計(jì)原則274.1.2 隔離開關(guān)控制回路的設(shè)計(jì)原則274.2 斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作回路設(shè)計(jì)284.2.1 智能操作箱的選擇284.2.2 pcs-222 智能操作箱功能及特點(diǎn)294.2.3 pcs-222 裝置的硬件構(gòu)成294.2.4 顯示說(shuō)明

10、335 互感器的配置與接線設(shè)計(jì)355.1 互感器的配置原則355.1.1 電流互感器的配置355.1.2 電壓互感器的配置355.2 互感器的接線形式365.2.1 電流互感器的接線形式365.2.2 電壓互感器的接線形式385.3 互感器與保護(hù)裝置的接線406 中央信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)446.1 中央信號(hào)的作用446.2 中央信號(hào)回路基本要求及設(shè)備裝置的選型446.2.1 中央信號(hào)回路的基本要求446.2.2 中央設(shè)備裝置的選型446.2.3 裝置的主要功能456.2.3 與其他保護(hù)裝置接線456.2.5裝置接線466.3 與其他保護(hù)裝置接線467 微機(jī)保護(hù)組屏方案設(shè)計(jì)487.1 系統(tǒng)通信規(guī)約介紹4

11、87.2 變電站組屏方案設(shè)計(jì)50結(jié)論51參考文獻(xiàn)52致謝53附錄a54iii河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 1 緒論 目前變電站自動(dòng)化的模式有集中式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)和分布分散式結(jié)構(gòu)3種。目前新建的變電站大部分采用的是分布分散式結(jié)構(gòu)，典型結(jié)構(gòu)分為：管理層、間隔層以及設(shè)備層。分布分散結(jié)構(gòu)具有信息共享、穩(wěn)定性強(qiáng)以及擴(kuò)展性好的優(yōu)點(diǎn)，是變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向。隨著iec61850系列標(biāo)準(zhǔn)的公布，規(guī)范了變電站自動(dòng)化的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，為不同設(shè)備廠商的無(wú)縫互操作提供了途徑。國(guó)內(nèi)綜合自動(dòng)化技術(shù)比較成熟的系統(tǒng)如：許繼集團(tuán)cbz8000b智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、南瑞rcs-9000系列，國(guó)電南自ps600

12、0變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、北京四方csc2000變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。這些綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)和協(xié)調(diào)，替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備，提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在二次系統(tǒng)具體裝置和功能實(shí)現(xiàn)上，用計(jì)算機(jī)化的二次設(shè)備代替和簡(jiǎn)化了非計(jì)算機(jī)設(shè)備。微機(jī)保護(hù)是變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分，合理的保護(hù)方案設(shè)計(jì)和整定計(jì)算對(duì)充分發(fā)揮微機(jī)保護(hù)的性能，提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平具有非常重要的作用。根據(jù)所設(shè)計(jì)變電站工程項(xiàng)目的

13、應(yīng)用要求，在對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的原理和構(gòu)成特點(diǎn)進(jìn)行深入研究和分析的基礎(chǔ)上，選用具可靠性、安全性、動(dòng)作最靈敏的微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行了變電站設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和保護(hù)裝置選型，完成了相關(guān)的整定計(jì)算工作，及其斷路器、隔離開關(guān)和互感器接線方式及其中央信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，從而到達(dá)設(shè)計(jì)的目的。本次設(shè)計(jì)中采用rcs-9000系列變壓器保護(hù)裝置；母線保護(hù)采用rcs-915ga系列差動(dòng)保護(hù)裝置，進(jìn)行對(duì)母線保護(hù)；對(duì)斷路器和隔離開關(guān)的操作回路采用pcs-222智能操作箱進(jìn)行對(duì)斷路器和隔離開關(guān)的控制；中央信號(hào)系統(tǒng)方面采用許繼cakj-xhb-64l液晶顯示中央信號(hào)報(bào)警裝置。通過(guò)對(duì)110kv變電站繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)，使其能達(dá)到變

14、電站的功能實(shí)現(xiàn)綜合化，系統(tǒng)機(jī)構(gòu)模塊化，保護(hù)、控制、測(cè)量裝置的數(shù)字化，操作監(jiān)視屏幕化，運(yùn)行管理智能化。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)對(duì)變電站二次系統(tǒng)的主變壓器、母線等設(shè)備裝置的保護(hù)設(shè)計(jì)，從而達(dá)到對(duì)一次電氣部分的具有監(jiān)察、測(cè)量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)、安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，提供有效地操控方案。從而通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)說(shuō)明問(wèn)題的能力、查詢資料的能力、解決問(wèn)題的能力，對(duì)專業(yè)課綜合知識(shí)運(yùn)用的能力。以及走向工作崗位盡快適應(yīng)工作環(huán)境和在工程項(xiàng)目上用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決項(xiàng)目工程的實(shí)際操作能力，為以后工作打下了良好的基礎(chǔ)。0河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主變壓器微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)2 主變壓器微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)2.1 變壓器保護(hù)的發(fā)

15、展及現(xiàn)狀變壓器的保護(hù)發(fā)展歷史，是以1931年r.e.cordrary提出比率差動(dòng)的變壓器保護(hù)，標(biāo)志著差動(dòng)保護(hù)作為變壓器主保護(hù)時(shí)代的到來(lái)。1941年，c.d.hayward首次提出了利用諧波制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)，將諧波分析引入到變壓器差動(dòng)保護(hù)中，并逐漸成為國(guó)外研究勵(lì)磁涌流制動(dòng)方法的主要方向。1948年，r.l.sharp和w,eglassburn提出了利用二次諧波鑒別變壓器勵(lì)磁涌流的方法同時(shí)，還提出了差動(dòng)加速的方案，以差動(dòng)加速，比率差動(dòng)，二次諧波制動(dòng)來(lái)構(gòu)造整個(gè)諧波制動(dòng)式保護(hù)的主體，并一直延續(xù)至今。微機(jī)變壓器保護(hù)的研究開始于60年代末70年代初。1969年，rockerfeller首次提出數(shù)字式變壓器保

16、護(hù)的概念，揭開了數(shù)字式變壓器保護(hù)研究的序幕，只后o.p.malik和degens對(duì)變壓器保護(hù)的數(shù)字處理和數(shù)字濾波做出了研究。1972年，skyes發(fā)表了計(jì)算機(jī)變壓器諧波制動(dòng)保護(hù)方案，使得微機(jī)式變壓器保護(hù)的發(fā)展向?qū)嵱没较蜻~進(jìn)。變壓器保護(hù)在進(jìn)入數(shù)字微機(jī)時(shí)代后，利用微機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和處理能力，新的勵(lì)磁涌流鑒別方法不斷被提出，在國(guó)內(nèi)外形成研究熱潮。現(xiàn)在使用的微機(jī)變壓器保護(hù)中識(shí)別勵(lì)磁涌流的方法主要是：二次諧波閉鎖、間斷角閉鎖、波形對(duì)稱原理等。實(shí)踐表明，在過(guò)去幾十年間，上述原理基本上能達(dá)到繼電保護(hù)要求。然而，隨著電力系統(tǒng)以及變壓器制造技術(shù)的日益發(fā)展，利用涌流特征的各種判據(jù)在實(shí)用中均遇到了一些無(wú)法協(xié)調(diào)的矛盾

17、。在高壓電力系統(tǒng)中，由于ta飽和、補(bǔ)償電容或長(zhǎng)線分布電容等因素的影響，內(nèi)部故障時(shí)差流中的二次諧波分量顯著增大。造成保護(hù)誤閉鎖和延時(shí)動(dòng)作。另一方面，現(xiàn)代大型變壓器多采用冷軋硅鋼片，飽和磁密較低而剩磁可能較小，使得變壓器勵(lì)磁涌流中的二次諧波和間斷角均明顯變小。不斷出現(xiàn)的問(wèn)題，推動(dòng)了研究的不斷深入。近年來(lái)，新器件、新技術(shù)的應(yīng)用為變壓器保護(hù)的研究與發(fā)展提供了一個(gè)廣闊的天地。數(shù)字信號(hào)處理器dsp(digital signal processor)的出現(xiàn)。不但可以提高微機(jī)保護(hù)數(shù)據(jù)采樣與計(jì)算速度與精度，甚至可能改變往常微機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)思路，使得復(fù)雜的算法得以在保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)。隨著變壓器主保護(hù)的研究不斷取得

18、進(jìn)展，變壓器后備保護(hù)的研究和應(yīng)用也日益引起人們的重視。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代技術(shù)后備的要求，目前的常用做法是，按典型方式構(gòu)成不同型號(hào)的后備保護(hù)供用戶選擇，或根據(jù)用戶實(shí)際需要進(jìn)行軟、硬件的調(diào)整。為此，研制開發(fā)具有良好適應(yīng)性的通用型變壓器后備保護(hù)裝置，降低開發(fā)和維護(hù)成本，提高保護(hù)裝置的穩(wěn)定性和可靠性具有十分重要的作用。2.2 變壓器的故障類型及保護(hù)配置2.2.1 變壓器故障類型及其不正常運(yùn)行狀態(tài)變壓器的故障可以分為油箱內(nèi)的故障和油箱外的故障。油箱內(nèi)的故障指的是變壓器郵箱內(nèi)各側(cè)繞組之間發(fā)生的相間短路、同相部分繞組中發(fā)生的匝間短路以及大電流系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路等。油箱外的故障指的是變壓器繞組引出端絕緣套管及短

19、路線上的故障，主要有各種相間短路和接地短路。 變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)，如系統(tǒng)電壓過(guò)高或系統(tǒng)頻率降低，也會(huì)危及變壓器的安全，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，會(huì)造成變壓器故障及損壞變壓器。所以，當(dāng)變壓器處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)盡快發(fā)出告警信號(hào)，使運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施，確保變壓器的安全運(yùn)行。2.2.2 變壓器保護(hù)配置原則根據(jù)電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范及其電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(電氣二次部分)_部分8可知以下變壓器的保護(hù)裝置原則：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)0.8mva 及以上的油浸式變壓器和0.4mva 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。對(duì)變壓器引出

20、線、套管及內(nèi)部的短路故障，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定 1）10mva 及以上的單獨(dú)運(yùn)行變壓器和6.3mva 及以上的并列運(yùn)行變壓器,應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。6.3mva 及以下單獨(dú)運(yùn)行的重要變壓器，亦可裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。2）10mva 以下的變壓器可裝設(shè)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。2mva 及以上的變壓器,當(dāng)電流速斷靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，宜裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。3）0.4mva 及以上，一次電壓為10kv 及以下，線圈為三角星形連接的變壓器，可采用兩相三繼電器式的過(guò)流保護(hù)。4）本條規(guī)定的各項(xiàng)保護(hù)裝置，應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器的各側(cè)斷路器。后備保護(hù)對(duì)于由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，可采用下列保護(hù)

21、作為后備保護(hù)。1)過(guò)電流保護(hù)。宜用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷。2)復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過(guò)電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。3) 負(fù)序電流保護(hù)和單相式低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)?？捎糜?3000kva及以上的升壓變壓器。4)對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用上述2）、3）保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)110kv及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電

22、流保護(hù)。作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)于400kva及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。2.3 變壓器的保護(hù)的配置方案確定 變壓器作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，廣泛存在于各級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。綜合考慮變電站的電壓等級(jí)，變電所在電網(wǎng)中的地位，可靠性及其地理位置等因素。本設(shè)計(jì)采用南京南瑞集團(tuán)rcs-9000系列保護(hù)測(cè)控裝置。該裝置支持goose跳閘方式和iec61850后臺(tái)通訊方式國(guó)際規(guī)約。在rcs-9000系列中，主保護(hù)采用rcs-9671變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置；后

23、備保護(hù)采用rcs-9681后備保護(hù)測(cè)控裝置作為變壓器的110kv側(cè)的后備保護(hù)；rcs-9682變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置作為變壓器的低壓側(cè)和中壓側(cè)進(jìn)行后備保護(hù)；rcs-9661變壓器非電量保護(hù)裝置，以上裝置和操作把手、切換把手、復(fù)歸按鈕等組成一面主變壓器保護(hù)測(cè)控屏。2.4 變壓器主保護(hù)測(cè)控裝置2.4.1 rcs-9671變壓器主保護(hù)的基本配置及規(guī)格基本配置 rcs-9671保護(hù)裝置為變壓器主保護(hù)提供差動(dòng)速斷保護(hù)，比率差動(dòng)保護(hù)，中、低側(cè)過(guò)電流保護(hù)，ct斷線判別。裝置中的比率差動(dòng)保護(hù)采用二次諧波制動(dòng)判別原理。 裝置的差動(dòng)速斷及比率差動(dòng)保護(hù)性能 1）.差動(dòng)速斷保護(hù)實(shí)質(zhì)上為反應(yīng)差動(dòng)電流的過(guò)電流繼電器，用以

24、保證在變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)快速動(dòng)作跳閘。 2）.比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性如圖2.1所示，能可靠躲過(guò)外部故障時(shí)的不平衡電流。 3）.如下圖所示，當(dāng)制動(dòng)電流小于時(shí)，差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)電流定值為，而差動(dòng)電流大于該定值時(shí)，縱差差動(dòng)元件才動(dòng)作；當(dāng)制動(dòng)電流在和之間時(shí)，而差動(dòng)電流大于第二個(gè)線段所代表的差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)電流定值時(shí)，縱差差動(dòng)元件才動(dòng)作；當(dāng)制動(dòng)電流大于時(shí)，而差動(dòng)電流大于第二個(gè)折點(diǎn)以后代表的差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)電流定值時(shí)，縱差差動(dòng)元件才動(dòng)作。 圖2.1 比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性圖其中：id為動(dòng)作電流，ir為制動(dòng)電流，icdqd為差動(dòng)電流起動(dòng)值，kb1為比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)，ie為變壓器的額定電流，圖中陰影部分為保護(hù)動(dòng)作區(qū)。

25、2.4.2 電流差動(dòng)保護(hù)原理電流差動(dòng)保護(hù)比較被保護(hù)設(shè)備各引出線上的電流，規(guī)定電流的正方向?yàn)榱魅氡槐Ｗo(hù)設(shè)備。當(dāng)各引出線之間在電路上相連時(shí)，被保護(hù)設(shè)備可看作一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)按照基爾霍夫電流定律有 式（2.1）式中，：差動(dòng)電流；：引出線j上流入被保護(hù)設(shè)備的相電流；n：引出線個(gè)數(shù)。上式對(duì)被保護(hù)設(shè)備的每一相都成立。一般地，我們把各引出線流入被保護(hù)設(shè)備的總電流稱為差動(dòng)電流；在被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部故障時(shí)，當(dāng)總短路電流可以在故障點(diǎn)流入地或其他支路（如流入其他相）時(shí)有： 式（2.2）式中，if為故障點(diǎn)的總電流，以上分析可以得出差動(dòng)保護(hù)的判別依據(jù)；id>id0其中，id0為差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)電流。差動(dòng)

26、保護(hù)的基本原理說(shuō)明，不考慮ta的誤差，在正常及外部故障時(shí)id=0差動(dòng)保護(hù)可靠地不動(dòng)作。2.4.3 rcs-9671變壓器主保護(hù)的裝置原理裝置邏輯框圖如圖2.4所示 當(dāng)設(shè)定的啟動(dòng)電流值或中低壓側(cè)電流值大于設(shè)定的整定值時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)qd線圈通電，qd觸點(diǎn)和bsj觸點(diǎn)閉合，保護(hù)裝置出口接通電源。當(dāng)不滿足差動(dòng)速斷保護(hù)要求和在電流互感器不斷線的情況下，比率差動(dòng)不滿足設(shè)定的整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令，通過(guò)一系列裝置跳開各側(cè)斷路器。在中低壓側(cè)過(guò)流時(shí)，當(dāng)中低壓側(cè)不滿足其過(guò)流保護(hù)時(shí)，通過(guò)一系列裝置跳過(guò)相應(yīng)的斷路器。模擬量的輸入如圖2.2。輸入i1、i2、i3、i4四側(cè)電流，由(i1+i2+i3+i4)構(gòu)成差動(dòng)電流，作

27、為差動(dòng)保護(hù)裝置的動(dòng)作量；由i3構(gòu)成中壓側(cè)后備保護(hù)的動(dòng)作量；由i4構(gòu)成低壓側(cè)后備保護(hù)的動(dòng)作量。在本裝置內(nèi)，變壓器各側(cè)電流存在的相位差由軟件自動(dòng)進(jìn)行校正。變壓器各側(cè)的電流互感器均采用星形接線，各側(cè)電流方向均指向變壓器。各側(cè)電流的平衡系數(shù)調(diào)整通過(guò)軟件完成，不需外接中間電流互感器。由于一次側(cè)主接線沒有i2電流，在運(yùn)用此設(shè)備時(shí)，i2電流側(cè)接線懸空。圖2.2模擬量輸入圖2.4.4 rcs-9671變壓器主保護(hù) 保護(hù)總體流程 保護(hù)正常進(jìn)行的主程序，進(jìn)行通信及人機(jī)對(duì)話等工作，間隔一段(rcs-9671 保護(hù)1.667ms)產(chǎn)生一次采樣中斷。采樣部分通過(guò)ad采樣，進(jìn)行數(shù)字濾波及預(yù)處理過(guò)程，形成保護(hù)判別所需的各量

28、。若保護(hù)起動(dòng)元件動(dòng)作，則進(jìn)入保護(hù)繼電器動(dòng)作測(cè)量程序。首先測(cè)量比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器是否動(dòng)作，若動(dòng)作，則再經(jīng)涌流判別元件，以區(qū)分是故障還是勵(lì)磁涌流。比率差動(dòng)繼電器動(dòng)作后若未被涌流判別元件閉鎖，則再進(jìn)入ct 斷線瞬時(shí)判別程序，以區(qū)分內(nèi)部短路故障和ct斷線。差動(dòng)速斷繼電器的動(dòng)作測(cè)量則相應(yīng)簡(jiǎn)單，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)差動(dòng)電流過(guò)流繼電器，不需經(jīng)過(guò)任何涌流閉鎖判別和ct 斷線判別環(huán)節(jié)。隨后進(jìn)行中低壓側(cè)的過(guò)流保護(hù)判別。保護(hù)流程圖如圖2.3所示。裝置總啟動(dòng)元件起動(dòng)cpu設(shè)有裝置總起動(dòng)元件，當(dāng)三相差流的最大值大于差動(dòng)電流起動(dòng)定值時(shí)，或者中、低壓側(cè)三相電流的最大值（i3、i4）大于相應(yīng)的過(guò)流定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬5

29、00ms ，開放出口繼電器正電源。保護(hù)啟動(dòng)元件若三相差動(dòng)電流最大值大于差動(dòng)電流起動(dòng)定值或中、低壓側(cè)電流的最大值（、）大于相應(yīng)的過(guò)電流定值，起動(dòng)元件動(dòng)作，在起動(dòng)元件動(dòng)作后也展寬500ms，保護(hù)進(jìn)入故障測(cè)量計(jì)算程序。比率差動(dòng)元件裝置采用三折線比率差動(dòng)原理，變壓器各側(cè)電流經(jīng)軟件y/調(diào)整，即采用全星型接線方式。采用全星型接線方式對(duì)減小電流互感器的二次符合和改善電流互感器的工作性能有很大好處。二次諧波制動(dòng)在rcs-9671保護(hù)中，比率差動(dòng)利用三相差動(dòng)電流中的二次諧波作為勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)。取三相差動(dòng)電流中二次諧波最低值，作為按相制動(dòng)的判據(jù)。差動(dòng)速斷保護(hù)當(dāng)任一相差動(dòng)電流大于差動(dòng)速度整定值時(shí)瞬時(shí)動(dòng)作于出口繼電

30、器。ct斷線報(bào)警及閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)設(shè)有延時(shí)ct 斷線報(bào)警及瞬時(shí)ct 斷線閉鎖或報(bào)警功能。差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳各側(cè)斷路器，用于跳開變壓器各側(cè)斷路器。采樣中斷計(jì)算采樣保護(hù)啟動(dòng)差動(dòng)判別正常運(yùn)行程序涌流判別比率差動(dòng)動(dòng)作nyct斷線判別nct斷線ndxbs=1閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)過(guò)流保護(hù)返回主程序跳閘邏輯 圖2.3 保護(hù)總體流程圖 裝置閉鎖和裝置告警 當(dāng)檢測(cè)到裝置本身硬件故障時(shí)，發(fā)出裝置閉鎖信號(hào)(bsj 繼電器返回)，閉鎖整套保護(hù)。硬件故障包括：ram、eprom、定值出錯(cuò)和電源故障。平衡系數(shù)錯(cuò)和接線方式錯(cuò)也將閉鎖整套保護(hù)。當(dāng)檢測(cè)到下列故障時(shí)，發(fā)出運(yùn)行異常報(bào)警裝置(bjj 繼電器動(dòng)作)：1) ct告警2) ct斷

31、線(可經(jīng)控制字選擇是否閉鎖比率差動(dòng)保護(hù))3) 起動(dòng)cpu 定值錯(cuò)(將不再開放啟動(dòng)繼電器)4) 起動(dòng)cpu 通訊錯(cuò) 5）起動(dòng)cpu 長(zhǎng)期起動(dòng) 圖2.4 rcs-9671邏輯框圖2.5 變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置 在本110kv變電所二次部分設(shè)計(jì)中高壓側(cè)后備保護(hù)裝置采用南瑞rcs-9681作為高壓側(cè)后備保護(hù)測(cè)控裝置，rcs-9682裝置作為中、低壓側(cè)后備保護(hù)測(cè)控裝置2.5.1 基本配置及規(guī)格 基本配置rcs-9681可用于110kv電壓等級(jí)變壓器的110kv 側(cè)高、中、低壓后備保護(hù)測(cè)控裝置rcs-9682為用于110kv及以下電壓等級(jí)的變壓器110kv、35kv、10kv側(cè)中、低壓后備保護(hù)測(cè)控裝置。2

32、.5.2 保護(hù)測(cè)控裝置原理說(shuō)明rcs-9681后備保護(hù)測(cè)控裝置原理裝置邏輯框圖如圖2.5所示本設(shè)計(jì)采用復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流后備保護(hù)功能，當(dāng)復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流控制投入時(shí)，復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流后備保護(hù)功能啟動(dòng)，觸點(diǎn)qj閉合，bsj閉合，保護(hù)裝置接通電源。通過(guò)復(fù)合電壓閉鎖負(fù)序電壓大于整定值和復(fù)合電壓閉鎖低電壓大于其整定值時(shí)，且及本側(cè)電壓互感器沒有退出的情況下，且各相復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流值大于整定值時(shí)，通過(guò)跳閘矩陣，通過(guò)出口接點(diǎn)，斷開該側(cè)的斷路器，使其一次設(shè)備受到保護(hù)。當(dāng)啟動(dòng)風(fēng)冷最大值、閉鎖調(diào)壓最大值、過(guò)負(fù)荷最大值大于相應(yīng)的整定值時(shí)，通過(guò)保護(hù)裝置發(fā)出跳閘命令。 復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流原理：低電壓元件，電壓取自本側(cè)的yh或

33、變壓器各側(cè)的yh。動(dòng)作判據(jù)：動(dòng)作值小于低電壓元件整定值。負(fù)序電壓元件，電壓取自本側(cè)或變壓器各側(cè)，動(dòng)作判據(jù)：動(dòng)作值大于負(fù)序電壓元件整定值。過(guò)流元件，電流取自本側(cè)的lh，任一相電流大于過(guò)流定值。兩個(gè)電壓元件是或的關(guān)系，加上過(guò)流元件，就滿足復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的出口條件了。就是電壓滿足條件（正序小于一定的值，一般額定電壓的60%-65%；負(fù)序電壓大于一定的值；零序大于一定的值，三者只要有一個(gè)滿足就可以，或的關(guān)系）和電流滿足（正序電流大于一定的值）跳開關(guān)了。rcs-9682后備保護(hù)測(cè)控裝置原理裝置邏輯框圖如圖2.6所示 rcs-9682后備保護(hù)裝置和rcs-9681后備保護(hù)裝置動(dòng)作原理類似，不再重復(fù)陳

34、述。2.5.3 rcs-9681后備保護(hù)測(cè)控裝置 在本設(shè)計(jì)中選用rcs-9681后備保護(hù)裝置中的復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流，接地保護(hù)，過(guò)負(fù)荷、啟動(dòng)風(fēng)冷、過(guò)載閉鎖有載調(diào)壓，pt斷線等保護(hù)功能，其功能原理如下：復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流本裝置設(shè)三段復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，各段電流及時(shí)間定值可獨(dú)立整定，分別設(shè)置整定控制字控制這三段保護(hù)的投退。、段可帶方向閉鎖，由控制字選擇，方向元件采用正序電壓極化，方向元件和電流元件接成按相起動(dòng)方式。方向元件帶有記憶功能以消除近處三相短路時(shí)方向元件的死區(qū)。當(dāng)電流方向指向變壓器時(shí)，方向元件指向變壓器，方向元件靈敏角為45度。復(fù)合電壓元件，其負(fù)序電壓由相電壓計(jì)算得到，應(yīng)按相整定；低電壓取自線

35、電壓，應(yīng)按線整定。復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)可取三側(cè)復(fù)合電壓，任一側(cè)復(fù)合電壓動(dòng)作均可起動(dòng)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作（其它兩側(cè)動(dòng)作后給出動(dòng)作接點(diǎn)）。接地保護(hù) 對(duì)于110kv 及以上電壓等級(jí)的變壓器需要設(shè)置接地保護(hù)。本裝置具有三種接地方式均設(shè)有保護(hù)：a) 中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行；b) 中性點(diǎn)不接地運(yùn)行；c) 經(jīng)間隙接地運(yùn)行。1) 中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行設(shè)有三段零序過(guò)流保護(hù)，每段均一個(gè)時(shí)限，分別設(shè)有整定控制字控制這三段保護(hù)的投退。2) 中性點(diǎn)不接地或經(jīng)間隙接地運(yùn)行裝置設(shè)有段兩時(shí)限零序無(wú)流閉鎖零序過(guò)壓保護(hù)和段兩時(shí)限間隙零序過(guò)流保護(hù)，兩者第一時(shí)限出口跳閘用于縮短故障范圍，第二時(shí)限均跳主變各側(cè)開關(guān)。零序無(wú)流的定值同、段零序過(guò)流電流定

36、值的最小值。過(guò)負(fù)荷、啟動(dòng)風(fēng)冷、過(guò)載閉鎖有載調(diào)壓裝置設(shè)有三個(gè)定值分別對(duì)應(yīng)這三項(xiàng)功能，取最大相電流作為判別。裝置給出一付過(guò)負(fù)荷接點(diǎn)，一付啟動(dòng)風(fēng)冷接點(diǎn)，一付過(guò)載閉鎖有載調(diào)壓接點(diǎn)。 pt斷線pt 斷線判據(jù)如下：1) 正序電壓u1 小于30 伏，而任一相電流大于0.06in；2) 負(fù)序電壓大于8 伏；滿足上述任一條件后延時(shí)10 秒報(bào)母線pt 斷線，發(fā)出裝置異常報(bào)警信號(hào)（bjj 繼電器動(dòng)作），待電壓恢復(fù)保護(hù)也自動(dòng)恢復(fù)正常。裝置告警 當(dāng)cpu檢測(cè)到裝置本身硬件故障時(shí)，發(fā)出裝置故障閉鎖信號(hào)(bsj繼電器返回)，閉鎖整套保護(hù)。硬件故障包括：ram、eprom、定值出錯(cuò)和出口三極管長(zhǎng)期導(dǎo)通。當(dāng)cpu檢測(cè)到下列故障

37、時(shí)，發(fā)出裝置異常報(bào)警信號(hào)(bjj繼電器動(dòng)作)：（a）過(guò)負(fù)荷；（b）pt斷線；（c）三相電流不平衡經(jīng)10秒延時(shí)報(bào)ct異常。2.5.4 rcs-9682后備保護(hù)測(cè)控裝置本設(shè)計(jì)中選用rcs-9682后備保護(hù)裝置中的復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流，過(guò)負(fù)荷報(bào)警，pt斷線等保護(hù)功能，其功能原理如下：復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流本裝置設(shè)四段復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，各段電流及時(shí)間定值可獨(dú)立整定，分別設(shè)置整定控制字控制各段保護(hù)的投退。、段可帶方向閉鎖，由控制字選擇，方向元件采用正序電壓極化，方向元件和電流元件接成按相起動(dòng)方式。方向元件帶有記憶功能以消除近處三相短路時(shí)方向元件的死區(qū)。當(dāng)電流方向指向變壓器時(shí)，方向元件指向本側(cè)系統(tǒng)，方向元件靈敏

38、角為225 度。復(fù)合電壓元件，其負(fù)序電壓由相電壓計(jì)算得到，應(yīng)按相整定；低電壓取自線電壓，應(yīng)按線整定。過(guò)負(fù)荷報(bào)警裝置取三相最大電流作為判別，過(guò)負(fù)荷動(dòng)作后給出一付過(guò)負(fù)荷報(bào)警接點(diǎn)，并報(bào)運(yùn)行異常信號(hào)（bjj動(dòng)作）pt斷線 pt 斷線判據(jù)如下：1）正序電壓u1小于30 伏，而任一相電流大于0.06in；2）負(fù)序電壓大于8 伏；滿足上述任一條件后延時(shí)10秒報(bào)母線pt斷線，發(fā)出裝置異常報(bào)警bjj，待電壓恢復(fù)保護(hù)也自動(dòng)恢復(fù)正常。裝置告警 當(dāng)cpu檢測(cè)到裝置本身硬件故障時(shí)，發(fā)出裝置故障閉鎖信號(hào)(bsj繼電器返回)，閉鎖整套保護(hù)。硬件故障包括：ram、eprom、定值出錯(cuò)和出口三極管長(zhǎng)期導(dǎo)通。當(dāng)cpu檢測(cè)到下列故

39、障時(shí)，發(fā)出裝置異常報(bào)警信號(hào)(bjj繼電器動(dòng)作)：（a）過(guò)負(fù)荷；（b）pt斷線；（c）三相電流不平衡經(jīng)10秒延時(shí)報(bào)ct異常。 圖2.5rcs-9681邏輯框圖 圖2.6 rcs-9682邏輯框圖2.6 變壓器非電量保護(hù)裝置 在本設(shè)計(jì)中變壓器非電量被保護(hù)裝置采用南瑞rcs-9000系列中的rcs-9661變壓器的非電量保護(hù)裝置。2.6.1 rcs-9661保護(hù)基本配置及規(guī)格rcs-9661變壓器非電量保護(hù)裝置，主要可作為110kv及以下電壓等級(jí)的變壓器的非電量保護(hù)裝置。本裝置支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t667-1999（iec60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)）通訊規(guī)約。2.6.2 rcs-9661裝置工作原

40、理非電量保護(hù) 從變壓器本體來(lái)的非電量信號(hào)(如瓦斯信號(hào)等)經(jīng)過(guò)裝置重動(dòng)后給出中央信號(hào)、遠(yuǎn)方信號(hào)兩組接點(diǎn)，同時(shí)裝置本身的cpu 也可記錄非電量動(dòng)作情況。對(duì)于需要延時(shí)跳閘的非電量信號(hào),由裝置經(jīng)過(guò)定值設(shè)定的延時(shí)起動(dòng)裝置的跳閘繼電器，而直接跳閘的非電量信號(hào)直接起動(dòng)裝置的跳閘繼電器。非電量原理如圖2.7、2.8、2.9所示。圖2.7 需延時(shí)跳閘的非電量信號(hào)接線原理 圖2.8 直接跳閘的非電量信號(hào)接線原理圖2.9不需跳閘的非電量信號(hào)接線原理 裝置設(shè)有冷控失電保護(hù)。根據(jù)dl/t 572-95電力變壓器運(yùn)行規(guī)程：強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷和強(qiáng)油循環(huán)水冷變壓器，當(dāng)冷卻系統(tǒng)故障切除全部冷卻器時(shí)，允許帶額定負(fù)載運(yùn)行20min。如2

41、0min 后頂層油溫尚未達(dá)到75，則允許上升到75，但在這種狀態(tài)下運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間不得超過(guò)1小時(shí)。冷控失電邏輯圖如圖2.10所示圖2.10 冷控失電邏輯圖 lksd表示冷控失電開入，ywg為油溫高開入，lksd和lksd60為定值控制字裝置自檢當(dāng)裝置檢測(cè)到本身硬件故障時(shí)，發(fā)出裝置閉鎖信號(hào)，同時(shí)閉鎖裝置（bsj 繼電器返回）。硬件故障包括：定值出錯(cuò)、電源故障、cpld故障。對(duì)時(shí)功能裝置具備軟件對(duì)時(shí)和硬件對(duì)時(shí)功能。硬件對(duì)時(shí)為秒脈沖對(duì)時(shí)或者irig-b 碼對(duì)時(shí)，裝置自動(dòng)識(shí)別。對(duì)時(shí)接口電平均采用485差分電平。2.6.3 rcs-9661操作回路原理操作回路插件的原理及接點(diǎn)輸出如圖所示，kkj 為磁保持

42、繼電器，合閘時(shí)該繼電器動(dòng)作并磁保持，僅手跳才復(fù)歸，保護(hù)動(dòng)作或開關(guān)偷跳該繼電器不復(fù)歸，因此其輸出接點(diǎn)為合后kk 位置接點(diǎn)。斷路器操作回路中跳合閘直流電流保持回路，跳合電流應(yīng)大于0.5a 小于4a。操作回路中跳線s1、s2 和s3 的作用：短接s1，取消合壓力閉鎖；短接s2，取消防跳；短接s3，取消跳壓閉鎖。操作回路插件原理及輸出接點(diǎn)原理圖如圖2.11、所示。 圖2.11 操作回路插件原理圖 圖2.11 操作回路輸出接點(diǎn)原理圖2.6.4裝置的運(yùn)行說(shuō)明 “運(yùn)行”燈為綠色，裝置正常運(yùn)行時(shí)點(diǎn)亮； “報(bào)警”燈為黃色，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)點(diǎn)亮； “跳閘”燈為紅色，當(dāng)保5護(hù)動(dòng)作出口點(diǎn)亮，在“信號(hào)復(fù)歸”后熄滅；裝置面板

43、設(shè)有十路紅色非電量保護(hù)動(dòng)作中央信號(hào)燈，非電量保護(hù)動(dòng)作，對(duì)應(yīng)的中央信號(hào)燈亮，在“信號(hào)復(fù)歸：后熄滅；還設(shè)有四組開關(guān)位置信號(hào)燈，由操作回路插件產(chǎn)生?！疤弧睙魹榫G色，當(dāng)開關(guān)在分位時(shí)點(diǎn)亮；“合位”燈為紅色，當(dāng)開關(guān)在合位時(shí)點(diǎn)亮。2.7 變壓器的整定計(jì)算2.7.1變壓器主保護(hù)整定計(jì)算變壓器一次側(cè)基本數(shù)據(jù)選用變壓器容量為，110kv側(cè)： 額定電壓為， 額定電流 式（2.3） 額定電流二次值 式（2.4） 35kv側(cè)： 額定電壓為 額定電流為 式（2.5）額定電流二次值 式（2.6） 10kv側(cè)： 額定電壓為 額定電流為 式（2.7）額定電流二次值 式（2.8）ta變比選擇：110kv側(cè)為500/5，35kv

44、側(cè)為1000/5,10kv側(cè)為2000/5差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)電流定值的整定 為差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)電流定值，應(yīng)按躲過(guò)變壓器額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電流整定，即： 式（2.9）式中：為變壓器高壓側(cè)的二次額定電流；為可靠系數(shù)，；為電流互感器在額定電流下的變比誤差，取0.02；為變壓器分接頭調(diào)節(jié)引起的誤差（相對(duì)額定電壓的百分?jǐn)?shù)），取0.1；為ct變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，一般取0.05。一般情況下可?。?。根據(jù)工程數(shù)據(jù)，=1.3*（0.02+0.1+0.05）*1.653=0.365 a 差動(dòng)速斷的整定 對(duì)110kv 變壓器，差動(dòng)速斷是差動(dòng)保護(hù)的一個(gè)輔助保護(hù)。當(dāng)內(nèi)部故障電流很大時(shí)，防止由于電流互感器飽和引起差動(dòng)

45、保護(hù)延遲動(dòng)作。差動(dòng)速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過(guò)初始勵(lì)磁涌流或外部短路最大不平衡電流整定，一般取： 式（2.10）式中：為變壓器的二次額定電流。為為倍數(shù)，視變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小，推薦值如下：40120mva的變壓器可取3.08.0，120mva及以上變壓器可取2.06.0。根據(jù)工程數(shù)據(jù)，=5.2*1.653=8.596a 二次諧波制動(dòng)系數(shù)的整定根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，建議整定為0.150.2。根據(jù)工程數(shù)據(jù)，將系數(shù)整定為0.17. 2.7.2變壓器后備保護(hù)整定計(jì)算 電流的整定計(jì)算電流按躲過(guò)變壓器的額定電流整定： 式（2.11） 式中：為可靠系數(shù)，取1.31.5 為返回系數(shù)，取0.850.95 為變壓器

46、的額定電流。 為電流互感器變比。根據(jù)工程數(shù)據(jù)，110kv側(cè)： 35kv側(cè)： 10kv側(cè)： 靈敏度校驗(yàn) 式（2.12）式中：為后備保護(hù)區(qū)末端兩相金屬性短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最小短路電流。要求（近后備）。根據(jù)工程數(shù)據(jù)，110kv側(cè)： 35kv側(cè)： 10kv：19河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 母線微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì) 3 母線微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)母線是電力系統(tǒng)變電站最重要的設(shè)備之一。母線保護(hù)是保障母線安全和可靠運(yùn)行的保護(hù)設(shè)備. 獲取保護(hù)性能和可靠性更高的母線保護(hù)是變電所繼電保護(hù)所要達(dá)到的目的。母線保護(hù)由過(guò)去的固定連接式母線完全差動(dòng)保護(hù)、電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)，發(fā)展到現(xiàn)在的中阻抗比率制動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)和微機(jī)母線差動(dòng)保

47、護(hù)。3.1 母線保護(hù)的重要性 變電所的母線是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是匯集和分配電能的樞紐。母線保護(hù)是保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要系統(tǒng)設(shè)備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對(duì)保證整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。母線故障大部分是由于絕緣子對(duì)地放電引起，母線故障開始階段很多表現(xiàn)為單相接地故障，而隨著短路電弧的移動(dòng)，故障往往發(fā)展為兩相或三相接地短路。絕緣子污穢老化、電流互感器損壞或爆炸、運(yùn)行人員誤操作是造成母線故障主要原因。 雖然母線發(fā)生故障的幾率很低，但母線故障的后果十分嚴(yán)重，它將使連接在故障母線上所有元件在母線故障修復(fù)期間或切換到另一組母線所必需的時(shí)間內(nèi)被停電，尤其發(fā)生母線多相短路而不能瞬

48、間切除時(shí)，可能破壞整個(gè)電力系統(tǒng)的并列運(yùn)行穩(wěn)定性。3.2 母線保護(hù)的裝設(shè)原則 由于母線在電力系統(tǒng)中的地位和母線發(fā)生故障造成的后果的嚴(yán)重性及其母線保護(hù)在電力系統(tǒng)中的重要性， 因此必需裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)莊主，以便快速、有選擇性地切除故障母線。根據(jù)電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)程規(guī)定，裝設(shè)母線保護(hù)的原則如下：對(duì) 310kv 分段母線宜采用不完全電流差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)裝置應(yīng)接入有電源支路的電流。保護(hù)裝置應(yīng)由兩段組成,第一段可采用無(wú)時(shí)限或帶時(shí)限的電流速斷，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可采用電流閉鎖電壓速斷；第二段可采用過(guò)電流保護(hù)。當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可將一部分負(fù)荷較大的配電線路接入差動(dòng)回路。對(duì)發(fā)電廠和變電

49、所的kv電壓的母線，在下列情況下應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)：1）110kv雙母線；2）110kv單母線，重要的發(fā)電廠或變電所的kv母線，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求或?yàn)楸ＷC重要用戶最低允許電壓要求，需要快速地切除母線上的故障時(shí)。旁路斷路器和兼作旁路的母聯(lián)或分段斷路器上，應(yīng)裝設(shè)可代替線路保護(hù)的保護(hù)裝置。在專用的母聯(lián)或母線分段斷路器上，可裝設(shè)相電流或零序電流保護(hù)，作母線充電合閘時(shí)的保護(hù)。3.3 母線保護(hù)配置的選型和方案設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)方案中110kv母線、35kv母線及其10kv母線的保護(hù)均采用南瑞集團(tuán)rcs-915ga型微機(jī)母線差動(dòng)保護(hù)裝置，根據(jù)不同的運(yùn)行環(huán)境選擇不同的保護(hù)進(jìn)行對(duì)其保護(hù)。該裝置使用于各種電壓等級(jí)的單

50、母線、單母分段、雙母線等各種主接線方式，母線上允許所接的線路與原件數(shù)最多為21（包括母聯(lián)），并可滿足有母聯(lián)兼旁路運(yùn)行方式主接線系統(tǒng)的要求。完全符合國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化要求qgdw 175-2008 變壓器、高壓并聯(lián)電抗器和母線保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范. 圖3.1 rcs-915ga應(yīng)用接線圖3.4 rcs-915ga母線保護(hù)裝置的原理說(shuō)明母線差動(dòng)保護(hù)由分相式比率差動(dòng)元件構(gòu)成。母線差動(dòng)回路包括母線大差動(dòng)回路和各段母線小差動(dòng)回路。母線大差動(dòng)回路是指母聯(lián)開關(guān)和分段開關(guān)外所有支路電流所構(gòu)成的差動(dòng)回路。母線小差動(dòng)回路是指母線上所連接的所有支路（包括母聯(lián)和分段開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動(dòng)回路。母線大差比率差動(dòng)用來(lái)判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差比率差動(dòng)用于故障母線的選擇。起動(dòng)元件電壓工頻變化量元件，當(dāng)兩段母線任一相電壓工頻變化量大于門坎時(shí)電壓工頻變化量元件動(dòng)作，依據(jù)為： 式（3.1）其中： 為相電壓工頻變化量瞬時(shí)值；為固定門坎；是浮動(dòng)門坎，隨著變化量輸出變化而逐步自動(dòng)調(diào)整。差流元件，當(dāng)任一相差動(dòng)電流大于差流起動(dòng)值時(shí)差流元件動(dòng)作，其判據(jù)為