電氣工程及其自動化-35kv變電站多功能繼電器保護設計

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35kv變電站多功能繼電器保護設計摘要：電力系統(tǒng)的保護是在電力系統(tǒng)中是十分重要的，在對電力系統(tǒng)進行保護的這些裝置中，最重要的一部分就是繼電保護?？梢赃@么說，繼電保護在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時候可以將損失降低到特別小，甚至為零。因此本文就以35kV變電站進行繼電保護設計。在本論文中，首先說明了為什么要進行繼電保護，其次繼電保護有哪些重要的意義。在進行完上述的分析之后，對相關的技術的發(fā)展歷程進行了詳細的敘述和分析。同時對所要進行繼電保護設計的35kV的變電站進行了相關研究，研究如何對其進行繼電保護設計。隨后就是對短路電流進行計算，對繼電保護進行設計進行了詳細的概述。包括相關的技術的選擇，定值計算和整定計算。最后設計了35kV變電站繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的結構以及防雷保護。本文所設計的繼電保護裝置具有相當高的實用價值和十分重要的意義。關鍵詞：35kV,變電站，繼電保護，整定計算Protectiondesignofmultifunctionalrelayin35kvsubstationAbstract：Theprotectionofthepowersystemisveryimportantinthepowersystem,intheprotectionofthepowersystemofthesedevices,themostimportantpartisrelayprotection.Itcanbesaidthatrelayprotectioncanreducethelosstoaverysmallorevenzeroincaseoffailureofthepowersystem.Therefore,thispaperto35kVsubstationrelayprotectiondesign.Inthispaper,thepaperfirstexplainswhyrelayprotectionshouldbecarriedout,andthenexplainsthesignificanceofrelayprotection.Aftertheaboveanalysis,thedevelopmentprocessofrelatedtechnologiesisdescribedandanalyzedindetail.Atthesametime,thepaperalsostudiestherelayingdesignofthe35kVsubstation.Thentheshortcircuitcurrentiscalculatedandtherelayprotectionisdesignedindetail.Includingtheselectionofrelevanttechniques,fixedvaluecalculationandsettingcalculation.Finally,thestructureofintegratedautomationsystemofrelayprotectionandlightningprotectionfor35kVsubstationaredesigned.Therelayprotectiondevicedesignedinthispaperhashighpracticalvalueandveryimportantsignificance.Keywords：35kV，Transformersubstation，Relayprotection，Settingcalculation目錄第1章緒論 11.1研究背景和意義 11.2國內外發(fā)展現(xiàn)狀 11.3研究內容及結構安排 2第2章35kV變電站簡介及繼電保護概述 32.1變電站簡介 32.2繼電保護的設計內容、原理與要求 4第3章短路電流計算 63.1短路電流計算概述 63.2短路計算的規(guī)定和假設 63.2.1短路電流計算的規(guī)定 63.2.2短路計算假設 73.3短路電流計算過程 7第4章35kV變電站繼電保護裝置選擇 104.1階段式電流保護的選擇 104.2其他保護選擇 114.3本變電站保護選擇 12第5章35kV變電站繼電保護定值整定計算 135.1變壓器保護整定原則及對主變保護的要求 135.2瓦斯保護 135.3縱聯(lián)差動保護 135.3.1基本側動作電流計算 145.3.2繼電器動作電流和匝數(shù)計算 145.3.3非基準位置平衡和工作繞組的匝數(shù) 155.3.4靈敏度校驗 155.3過電流保護 155.4過負荷保護 164.5冷卻風扇啟動 16第6章繼電保護自動化和防雷保護設計 176.1繼電保護裝置自動化功能要求 176.2變電站繼電保護自動化系統(tǒng)結構設計 176.3防雷保護設計 19第7章總結 20參考文獻： 21致謝 23PAGE23第1章緒論1.1研究背景和意義我國現(xiàn)在已經逐步的邁入到了新的社會和時代，而其中作為新時代的一部分-電力系統(tǒng)也逐漸的不斷升級。如今，人們對電能的使用越發(fā)依賴，可靠的供電是我們日常生活的最基本要求。北美電力可靠性委員會對北美地區(qū)近17年來的電力系統(tǒng)事故進行統(tǒng)計分析顯示，75%以上的電力系統(tǒng)事故都與繼電保護裝置的非正常動作有關。所以一個良好的繼電保護裝置對于電力系統(tǒng)來說是十分的重要的，如果沒有把繼電保護裝置設計好，那么我國的經濟就會遭受不可避免的損失。除此之外，還有可能造成一定的人員傷亡，因此設計對繼電保護裝置進行研究十分的重要1.2國內外發(fā)展現(xiàn)狀電力系統(tǒng)的正在日新月異的發(fā)展，繼電保護作為其中最重要的一部分，因此相關的技術也越來越多。并且在當今時代，繼電保護技術融合了目前出現(xiàn)的很多新的技術，比如電力電子技術以及相關的通信技術。根據(jù)繼電保護采用的技術不同，大致上可以分為下面幾個階段。首先，我們在開始建設國家的電力系統(tǒng)以后，就對相關的繼電保護技術進行引進，在那個時候我國的基礎設施還十分的落后，繼電保護元器件均采用的國外的設備，相關的制造技術也是由外國的專家進行指點才可以制造出來。但是隨著時間的推進，我國認識到了繼電保護技術的重要性，也相繼培育了一批相關的技術人員。這個時候我國逐漸開始自主制造相關的繼電保護裝置，并且從一開始的設計到最后的制造都可以自主進行，雖然當時的技術有一些落后，但是制造出來的繼電保護裝置十分的可靠。正是當時人們的努力專研為以后我國繼電保護技術打下了基礎。隨后隨著電力電子技術的發(fā)展，晶體管逐漸的被應用到繼電保護中，由于在之前打下的基礎，這個時候我國可以自行研制相關的晶體管繼電保護裝置。再之后，由于集成電路技術的飛速的發(fā)展，也帶動了繼電保護技術的發(fā)展，至此繼電保護裝置中開始用了微機保護，一直到現(xiàn)在仍然在采用微機保護繼電保護技術。而到了目前來說，電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越龐大，并且不僅如此人們對與電力系統(tǒng)的要求也越來越高。人們在傳統(tǒng)的繼電保護技術中不斷地融入了新的技術。其中最主要的技術有下面兩點：第一點目前微機繼電保護技術所使用的相關處理器的性能已經得到了飛速的發(fā)展，處理的能力和速度也大大的提。并且相比于以前還具備了相關的通信能力，各個保護裝置之間還可以進行一定的通信，可以實時進行一部分的保護，而不影響其他設備。第二點就是目前應用了最先進的人工智能技術，人工智能技術顧名思義就是把繼電保護技術進行了智能化的發(fā)展。其中一個十分重要的體現(xiàn)就是可以提前的通過相關信號的檢測就把故障進行判斷出來，提前實現(xiàn)了繼電保護，這樣就大大避免了故障的發(fā)生。1.3研究內容及結構安排本文為某一35kV變電站設計了一套繼電保護系統(tǒng)，包括了繼電保護裝置的選擇以及相關的整定計算。論文的結構安排如下：第一章介紹了繼電保護的研究背景和意義，然后介紹了我國繼電保護技術的發(fā)展歷程。第二章對所要進行繼電保護設計的變電站進行了簡介，分析了其電力系統(tǒng)一次接線圖以及對繼電保護技術的相關原理和要求進行了闡述。第三章中主要進行了35kV變電站短路電流計算。第四章為35kV變電站進行相關的繼電保護裝置進行選擇。第五章對繼電保護進行定值計算和整定計算。第六章設計了35kV變電站繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的結構以及防雷保護。第七章總結了所進行和完成的工作。第2章35kV變電站簡介及繼電保護概述2.1變電站簡介本文以某一變電站為研究目標，在該35kV變電站內一共有4臺主變壓器。本文所研究的35kV變電站一共有三個配電室，分別為：1號、2號、3號，供電來自三條不同的母線。一次系統(tǒng)接線圖如下圖2-1、2-2、2-3所示。圖2-11號配電室圖2-22號配電室圖2-33號配電室2.2繼電保護的設計內容、原理與要求在實際電網運行時，要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的繼電保護任務，其保護裝置要預先甄別系統(tǒng)的不同工作狀態(tài)，根據(jù)電力系統(tǒng)在正常、非正常和故障狀態(tài)下電氣量的差別，進行區(qū)分，并做出響應。根據(jù)保護裝置測量電氣量的不同，可以構成不同的繼電保護裝置。例如，反映流過被保護元件的電流增大而動作的過電流保護裝置；利用系統(tǒng)短路時會出現(xiàn)電壓降低的現(xiàn)象，可以構成低電壓保護裝置；利用電力線路短路故障時，出現(xiàn)電壓降低電流增大的現(xiàn)象，進而其測量阻抗變小，可以構成距離保護裝置等等。在實際應用中，由于電壓級別不同，電力線路布線方式不同，及被保護設備不同等原因，可能采用階段式保護或多種保護共同作用去實現(xiàn)系統(tǒng)整體的保護。良好的繼電保護裝置是電網及電力系統(tǒng)設備可靠運行的前提，它必須滿足下列四個性質：(1)可靠性：最基本要求，要求保護裝置遇到故障時“不拒動、不誤動”；(2)選擇性：故障發(fā)生時，故障所在處的保護裝置優(yōu)先動作切除故障，且相鄰元件處的保護裝置起到后備保護作用；(3)速動性：故障出現(xiàn)后，應盡可能的快速切除故障，降低故障對電氣設備的損害，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；(4)靈敏性：能夠正確、靈敏的反映各種類型的電力系統(tǒng)故障。繼電保護裝置的這四個性質是評估和探究保護裝置性能的基礎，繼電保護裝置設計、運行的大部分工作也都是圍繞這四個方面進行的。同樣的繼電保護設備在不同的位置安裝運行或在同一位置安裝不同的繼保設備，所產生的效果都不一樣。這四個性質如何搭配使用，才能實現(xiàn)保護效果最好，仍充分體現(xiàn)著繼電保護工作的科學性與技術性。此外，當保護涉及到電網與發(fā)電廠雙方或者不同的電網之間的接口整定值問題時，因受到電網運行方式，繼電保護裝置和電氣設備的性能限制等原因，在不能同時滿足速動性、選擇性和靈敏性的要求時，必有所取舍。此時，一般按照“局部服從整體、低壓服從高壓、技術與經濟合理”的運行規(guī)則進行選擇。第3章短路電流計算3.1短路電流計算概述在進行變電站設計的時候，必須要考慮到發(fā)生故障的時候，應該采取什么樣的措施。一般對于變電站來說，在所有的故障中最為經常發(fā)生以及危害最大的一個故障就是短路故障。他不僅會破壞變電站本身的設備，還會破壞用戶本身的設備，從而嚴重的影響整個的系統(tǒng)的運行。通常來說短路指的是線路的相與相之間或者某一相與大地之間發(fā)生了互相鏈接的情況。對于三相系統(tǒng)來說，短路的種類非常的多，有三相短路、兩相短路等等。對于本變電站來說，在進行設計的時候主要考慮的是三相短路，因此在計算短路電流的時候，主要是按照三相短路的時候來進行計算。3.2短路計算的規(guī)定和假設3.2.1短路電流計算的規(guī)定對于變電站來說短路計算的目的不僅可以為繼電保護裝置的選取提供參考依據(jù)以及相關的整定的計算，還可以進行電氣主接線比選，選擇變電站內的電氣設備，變電站中的中性點的接地等等。一般來說，在對變電站進行短路電流計算的時候有如下的規(guī)定：1）如果是為了對導體或者電氣設備進行動穩(wěn)定或者熱穩(wěn)定，再或者是開斷電流而進行短路計算的時候，在對變電站容量選取的時候應該考慮到設計規(guī)劃的容量，也就是說需要考慮到該電力系統(tǒng)的未來的負荷規(guī)劃。根據(jù)相關的經驗表明，一般可以考慮未來5-10左右的負荷增長情況。2）如果進行短路電流計算是為了選擇相關的電氣設備的話，那么應該要考慮到電氣系統(tǒng)內的電機的影響以及電氣系統(tǒng)內的電容裝置的影響。3）如果進行短路電流計算是為了選擇相關的電氣設備的話，該電氣系統(tǒng)內的回路如果沒有電抗器，那么在計算的時候應該按照正常的接線方式的來對短路電流來進行計算。3.2.2短路計算假設一般來說為了簡化短路電流計算的過程以及相關的影響因素，在進行計算的時候做如下的假設：1）變電站在正常運行的時候，沒有三相不平衡的線性存在。2）對于變電站來說，電動勢的相位角相同。3）如果對變電站進行計算的時候，該系統(tǒng)的各個設備的磁路按照不飽和來進行計算，也就是如果變電站內的設備帶有鐵芯，那么該設備的電抗值大小和電流值的大小是沒有關系的。4）短路發(fā)生的時間應該為短路電流是最大的時候。5）不應該考慮變電站內的變壓器的勵磁電流。3.3短路電流計算過程在本設計中，短路電流計算的過程如下：（1）選取基準的參數(shù)一般在對變電站進行短路電流進行計算的時候的，需要計算各個設備的電抗，為了計算方便一般會采用標幺值來進行計算。對于本變電站來說，選取的基準值如下：基準容量：=100MVA基準電壓：（kV）（2）計算各個設備的電抗標幺值對于本變電站來說各個部分的阻抗值如下：=1\*GB3①系統(tǒng)=2\*GB3②線路L1和L2線路：L3和L4線路：=3\*GB3③變壓器（3）系統(tǒng)等值網絡圖根據(jù)變電站的一次接線圖，可以繪制出變電站的等值網絡圖，如下圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)等值網絡圖（4）短路電流計算在進行短路電流進行計算的時候，首先要計算的是最大運行的模式下這時候的系統(tǒng)等值圖如圖3-2所示。圖3-2系統(tǒng)簡化圖所以由上面的計算可知母線上的短路電流為對于d3點來說短路電流為然后計算在最小運行方式下的短路電流，系統(tǒng)的簡化圖如圖3-3所示。圖3-3系統(tǒng)簡化圖在這種情況下其中一個變壓器是停止運行的時候所以，僅僅考慮到其中一臺單獨運行的結果：因此可以計算出來35kV上面的母線電流為：然后就可以計算出d3點的短路電流為然后可以折算到35kV側為：第4章35kV變電站繼電保護裝置選擇因為對于變電站來說最重要的一個保護就是電流保護，因此首先對電流保護裝置進行選擇，然后再選擇其他保護租裝置。4.1階段式電流保護的選擇階段式電流保護又稱為三段式電流保護，由三部分組成：保護Ⅰ段（又稱瞬時電流速斷保護）為主保護，保護的動作設定值最高且動作無時限，但是僅能保護本線路的一部分不能保護本線路的全部；保護Ⅱ段（又稱為限時電流速斷保護）同樣為主保護，保護的動作值較高但動作有一定的時限，能保護本線路的全長；保護Ⅲ段（又稱定時限過電流保護）為后備保護，保護的動作整定值較低，動作時限較長，但能保護本線路的全長（用作近后備保護）或相鄰下級線路的全長（用作遠后備保護）。本小節(jié)首先討論單側電源網絡線路故障時的電流特性，再此基礎上引出電流保護各段的原理與特性，進一步闡述其保護整定值的計算。對于所分析的電源輻射網，其線路相對復雜，但其線路類型及負載類型都是相同的，區(qū)別僅僅在于線路長度及負載容量的不同，所以可以僅取其中一條支路單獨研究且這樣更能方便直觀的觀察仿真結果。對于簡單的單一支路輻射型供電網絡，常見的網絡示意圖如圖4-1所示，并假設圖中每條線路上都裝設有繼電保護裝置，圖中方框1與2表示的就是保護裝置。圖4-1單電源輻射網的電流曲線在正常運行時，越靠近電源側則線路中的負荷電流越大，而出現(xiàn)故障時的短路電流則與故障點位置有關，故障點處的短路電流最大，越遠離故障點短路電流越小。負荷電流的大小與負荷密切相關。圖中折線1中所示的是各段線路流過的最大負荷電流（所有用戶負荷都接入時）的幅值。需要注意的是，正常運行時的負荷電流幅值遠小于短路電流幅值，在圖3-1中也可以直接看出。圖3-1中折線1代表負荷電流，曲線2和3表示的是短路電流，由圖3-1可見，折線1在曲線2、3的下方，且幅值相差很大。在實際應用中，對于像電流保護這樣的過量繼電保護裝置，一般按照最大電氣量（電流保護對應于最大短路電流）進行保護的整定，按照最小電氣量（最小短路電流）進行校驗。對于過量保護，其整定值越大則靈敏度越低，保護的范圍也越小，在實際應用時要綜合考慮，選取合適的整定值。階段式電流保護共有三段保護構成，三段保護都是反應于電流值升高而動作的，其主要區(qū)別就是保護裝置動作的啟動電流的幅值及動作時限不同。啟動電流幅值較高的保護裝置可以用較短的時限切除故障，但因為其動作閾值高所以靈敏度就降低了，保護范圍也因此縮短；與之對應，當保護的啟動電流值較低時，保護裝置較為靈敏，保護范圍增大，但其動作時限也隨之增加。階段式電流保護一般都是配合使用的，僅靠單獨一種保護運作無法滿足整個系統(tǒng)的繼電保護要求。在實際應用中，可以根據(jù)需要安裝保護的系統(tǒng)的線路類型及其負載的重要性，靈活的選擇其中的兩種或三種保護全部使用。4.2其他保護選擇在對變電站過電流繼電保護選擇之后，就需要對其他繼電保護裝置進行選擇，下面分別對其進行介紹。（1）電壓保護設計繼電保護裝置中的電壓保護顧名思義就是對變電站的相關線路的電壓進行保護。一般來說，電壓保護一共可以分為兩種保護，第一種是當電壓過低的時候進行的保護，另外一種是當電壓過高的時候進行的保護。如果當變電站出現(xiàn)了上述的這兩種情況時，就需要對其保護，這個時候一般采取的保護動作是跳閘。（2）線路距離保護設計繼電保護裝置中的線路距離保護顧名思義就是通過距離來進行保護的一種保護技術。在這里所說的距離一般是指當發(fā)生故障的時候，發(fā)生故障的位置和繼電保護裝置之間的距離。如果在線路上某一個地方發(fā)生故障，那么這個時候線路中的電壓和電流和正常時候的不一樣，然后通過檢測這個時候的阻抗，即電壓除以電流得到的值來進行保護。一般這種保護，如果阻抗較小，那么會快的進行保護，如果阻抗較大，那么保護速度沒有那么快。（3）線路的過負荷保護設計繼電保護裝置中線路的過負荷保護顧名思義就是當變電站的符合超過了所規(guī)定的符合的時候進行的保護。這里要和上面的過流保護區(qū)別開來，上面的過流保護一般流過的電流大小遠遠超過過負荷保護中流過的電流。（4）線路差動保護設計繼電保護裝置中線路的差動保護顧名思義就是當出現(xiàn)了電流差就會進行動作的保護。差動保護的原理就是利用以前上課在書上學到的電路基本原理中的基爾霍夫電流定律，即流入某一個節(jié)點的電流為零。當不為零的時候就說明出現(xiàn)了故障，因此差動保護一般是用于保護變電站內的電氣設備的。（5）自動重合閘保護繼電保護裝置中自動重合閘保護顧名思義就是當變電站或者相關的線路發(fā)生了故障的時候，這個時候由于其他的保護裝置已經已經產生了相關的動作，但是故障已經被切除。在這個場合下就需要自動重新的合閘。一般來說三相重合閘的裝設最為簡單不用進行分相操作，低壓線路一般適合裝設三相重合閘，而分相重合閘適用于高壓線路且只有高壓線路才能進行分相操作。4.3本變電站保護選擇根據(jù)上面對于變電站保護的概述，在本變電站設計的時候選擇如下保護：（1）電流速斷保護（2）差動保護（3）過電壓保護（4）自動重合閘保護（5）過負荷保護（6）過電流保護第5章35kV變電站繼電保護定值整定計算5.1變壓器保護整定原則及對主變保護的要求在上一章中，已經確定好了本35kV變電站所需要的繼電保護裝置，分別如下所說：首先是對變電站中必不可少的保護，即瓦斯保護，差動保護和電流速斷保護。其后是和上面的保護進行相互配合的保護一共有兩種分別是過流保護以及過負荷保護。5.2瓦斯保護瓦斯保護顧名思義就是對當變電站內產生了相關的氣體的時候進行的保護。在為本35kV變電站進行瓦斯保護設計的時候，氣體的容易值選為270。除此自外還根據(jù)所使用的變壓器設備，瓦斯保護的時候的動作值是0.8，因此采用的瓦斯保護的相關的設備的型號是FJ3-90。5.3縱聯(lián)差動保護本變電站的變壓器數(shù)據(jù)如下表5-1所示。表5-1變壓器基本數(shù)據(jù)名稱YΔ額定電流I1e=103.9AI2e=346.4ACT接線方式YΔCT計算變比ΔY實選CT變比n1200/5400/5實際額定電流4.50A4.33A不平衡電流4.50-4.33=0.17A確定基本側基本側非基本側5.3.1基本側動作電流計算(1)變壓器中故障時候的不平衡電流計算（4-1）利用實用計算式：（4-2）在上面的公式中，KK是變壓器的可靠系數(shù)，是一個經驗值。Kfzq為非同期分量引起的誤差，Ktx為同型系數(shù)，在這里我們可以取值為0.5，變壓器調壓時所產生的相對誤差，采用調壓百分數(shù)的一半，為系數(shù)0.05。帶入本變電站的實際的數(shù)據(jù)可以得到下面的數(shù)值（2）勵磁電流計算（4-3）帶入本變電站的實際的數(shù)據(jù)可以得到下面的數(shù)值（3）避開最大負荷電流（4-4）帶入本變電站的實際的數(shù)據(jù)可以得到下面的數(shù)值比較上述（4-2）（4-3）（4-4）式的動作電流，取最大值為計算值，即：5.3.2繼電器動作電流和匝數(shù)計算在進行完上面的計算以后就需要對相關的繼電器的動作電流進行計算，相關的計算公式為：(4-5)帶入本變電站的實際的數(shù)據(jù)可以得到下面的數(shù)值基本側繼電器差動繞組匝數(shù)可以通過下面的公式進行計算:(4-6)在上面的公式中，Awo取60安匝，然后帶入上面的數(shù)據(jù)，那就可以得到差動繞組匝數(shù)為5.12匝。在完成上面的計算以后，就可以把實際的整定匝數(shù)確定為5匝。然后就利用公式4-6就可以算出來繼電器的實際動作電流為12A，然后再利用公式4-5計算出保護的實際動作電流為277.1A。5.3.3非基準位置平衡和工作繞組的匝數(shù)根據(jù)表4-1中的數(shù)據(jù)可以利用下式（4-7）計算出平衡繞組匝數(shù)為0.19，所以在實際的時候選擇0匝。然后就可以判斷計算出來的匝數(shù)和實際中匝數(shù)之間的誤差為0.04，小于上面的的取值0.05，所以不需要重新計算。5.3.4靈敏度校驗靈敏度檢驗是在進行對其進行保護設計的時候一個非常關鍵的步驟，在發(fā)生短路的時候的，35kV側的短路電流為0.817kVA，因此通過下面的公式：（4-8）計算之后出來的靈敏度的值大于2，滿足國家相關標準的要求。5.3過電流保護（1）整定動作電流（4-7）其中，Kk是可靠系數(shù)，Kh為返回系數(shù)，經過帶入數(shù)據(jù)計算后可以得到146.7A。然后就可以算出來繼電器的動作電流為，所以在這里可以選擇DL-21C/10繼電器。（2）短路校驗。靈敏系數(shù)，通過上面的計算可以發(fā)現(xiàn)該設計滿足零靈敏度的要求。5.4過負荷保護過負荷保護在變壓器中的保護中也是一個十分重要的保護，那么在本設計的繼電保護中經過下面的計算可以得到（4-8）4.5冷卻風扇啟動（4-9）通過上面的計算可以得到如果當電流超過了上面的值3.15之后，冷卻風扇就會自動啟動。第6章繼電保護自動化和防雷保護設計6.1繼電保護裝置自動化功能要求目前來說人們對于繼電保護裝置的功能要求越來越高，不僅要求繼電保護裝置具有傳統(tǒng)的繼電保護功能，還要求具備一定的自動化功能。在本設計中繼電保護裝置還應該具有以下功能：1）具備一定的通信功能，可以實現(xiàn)參數(shù)的實時的遠程監(jiān)控。2）合閘以及脫閘功能不僅可以在本地實現(xiàn)，還可以在遠程實現(xiàn)，并且這兩種功能應該互相閉鎖。3）實現(xiàn)保護定值的在上位機上可以進行顯示和修改，可以記錄相關的歷史數(shù)據(jù)。4）應該具備一定的報警功能。6.2變電站繼電保護自動化系統(tǒng)結構設計根據(jù)上面對于繼電保護裝置的自動化要求，在本設計中選用北京繼保電力公司的THR2100系統(tǒng)。THR2100系統(tǒng)目前可以用在110kV以下的變電站中。在本設計中，該綜合自動化系統(tǒng)有兩個部分的結構需要進行設計，一部分是對變電站本身的系統(tǒng)結構設計，一部分是變電站網絡結構設計。（1）35kV變電站系統(tǒng)結構設計根據(jù)上面的變電站的自動化系統(tǒng)的要求，在本變電站中采用分層分布式的系統(tǒng)結構。即在該變電站中的自動化系統(tǒng)可以在設計的時候分成兩部分，其中一部分是站控部分，另外一個部分是間隔部分。在站控部分主要是包括了監(jiān)控系統(tǒng)，通信管理系統(tǒng)以及輔助設備。在間隔部分的設備主要有主控室內的屏組。具體設計的該變電站的結構如下圖5-1所示。圖5-1變電站自動系統(tǒng)結構設計圖5-2變電站網絡結構設計（2）35kV變電站網絡設計在本變電站中，由于是分布式設計，一共有兩個部分的網絡需要進行通信。因此在該變電站中在站控部分主要使用以太網來進行設備之間的互相通信，使用的協(xié)議為TCP/IP。在該變電站的間隔部分中各個保護設備之間的通信采用的是現(xiàn)場總線，以具備較強的抗干擾能力，在本設計中選取CAN通訊協(xié)議。變電站具體的設計的結構如圖5-2所示。6.3防雷保護設計在對變電站進行電氣設計的時候，需要考慮到對變電站進行防雷保護方面的相關設計。一般來說，雷擊主要通過兩個方面來對變電站進行傷害。其中一個方面是雷電直接擊打在變電所上，另外一個方面是當雷電擊打在其他地方的時候，雷擊產生的電流或者電波沿著線路輸送給變電站，然后對變電站造成一定的損害。因此在對變電站進行防雷保護設計的時候，一般采用兩種形式的防雷保護設計。其中一種是避雷針，另外一種是叫做避雷器。首先說避雷針，在我們日常生活中經?？梢月牭竭@個名稱。避雷針的作用是吸引雷電，然后把吸引到的雷電通過本身的線路輸送到大地中。這樣就從而避免了雷電直接擊打在變電站上的風險。但是對變電所來說，不需要考慮避雷針的設計，避雷針一般是為了保護相關的輸電線路。其次是避雷器，避雷器和避雷針的原理是不同的。避雷器本身相當于一個放電器，在使用的時候是和相關被保護的設備并聯(lián)在一起的。如果當線路的電壓超過了所設置的電壓的時候，那么避雷器就會起作用，把電壓泄放掉。在進行防雷保護設計選擇避雷器形式的時候，需要考慮到主變壓器的中性點保護設計。一般來說，在進行主變壓器中性點保護設計的時候，需要安裝相關的放電間隙保護設備，從而可以起到零序電流保護的功能。正是由于放電間隙保護的安裝，在選擇避雷器的時候需要選擇和放電間隙進行配合的避雷器。因此在本變電站防雷保護設計選用閥型避雷器。由于本變電站是35kV的母線，所以通過查找相關的避雷器選擇手冊，本變電站選擇FZ-35型避雷器。第7章總結繼電保護在電力系統(tǒng)中占據(jù)了如此十分重要的位置，良好準確的繼電保護設計才可以保障人民的生活用電良好供應。因此本文以某一35kV變電站為目標，對其進行相應的繼電保護設計。本文首先介紹了研究目標的基本情況即35kV變電站的基本情況，包含4臺主變壓器，分別對三個地方進行電力供應。然后闡述了繼電保護的目標就是通過相應的設計流程和原則保障電力系統(tǒng)的安全。其后分別對35kV變電站選擇了瓦斯保護，過流保護，過負荷保護，重合閘保護等相應的繼電保護裝置。隨后對這些這繼電保護裝置進行相應的選型滿足保護的要求。最后設計了變電站繼電保護自動化系統(tǒng)結構設計以及對變電站的防雷保護進行了設計。本文設計的繼電保護裝置可以很好的完成繼電保護的作用，可以保障電力系統(tǒng)的安全。參考文獻：[1]LahiriU,PradhanAK,MukhopadhyayaS.Modularneuralnetwork-baseddirectionalrelayfortransm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