35KV变电站继电保护设计.docx

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继电保护设计

概述：

设计依据:

继电保护设计任务书。

国标GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》。1.1.3《电力系统继电保护》（山东工业大学）。

设计规模：

本设计为35KV降压变电所。主变容量为6300KVA，电压等级为35/10KV。

设计原始资料：

35KV供电系统图,如图1所示。

13.2系统参数：电源I短路容量：S =200MVA；电源Ⅱ短路容量：

IDmax

S =250MVA；供电线路：L=L=15km，L=L=10km，线路阻抗：

ⅡDmax

X=0.4Ω/km。

L

1 2 3 4

图1 35KV系统原理接线图

35KV变电所主接线图，如图2所示

S S

I

~L3

~

L

3

L

4

DL

1

B

1

~

L

1

L

2

B

2

DL6

DL

7

DL

8

织

布

厂

胶

木

厂

印

染

厂

配

电

所

炼

铁

厂

备

用

图2 35KV变电所主接线图

10KV母线负荷情况，见下表：

（Kw）

（km）

织布厂

1200

0.85

1

架空线

8

胶木厂

1100

0.85

1

架空线

7

印染厂

1400

0.85

2

架空线

13

配电所

1500

0.85

2

架空线

10

炼铁厂

1700

0.85

2

架空线

10

负荷名称最大负荷

负荷名称

最大负荷

功率因数

回路数

供电方式

线路长度

B 主变容量、型号为6300kVA之SF1-6300/35型双卷变压

1、2

器，Y-Δ/11之常规接线方式，具有带负荷调压分接头，可进行有载

k调压。其中U %=7.5。

k

运行方式：以S、S 全投入运行，线路L~L 全投。DL

合闸运

I Ⅱ 1 4 1

行为最大运行方式；以S

停运，线路L、L

停运，DL

断开运行

Ⅱ

为最小运行方式。

3 4 1

已知变电所10KV出线保护最长动作时间为1.5s。

变电所继电保护和自动装置规划：

系统分析及继电保护要求：

本设计35/10KV系统为双电源35KV单母线分段接线，10KV侧单母线分段接线，所接负荷多为化工型，属一二类负荷居多。

为保证安全供电和电能质量，继电保护应满足四项基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

本系统故障分析：

本设计中的电力系统具有非直接接地的架空线路及中性点不接地的电力变压器等主要设备。就线路来讲，其主要故障为单相接地、两相接地和三相接地。

电力变压器的故障，分为外部故障和内部故障两类。

变压器的外部故障常见的是高低压套管及引线故障，它可能引起

变压器出线端的相间短路或引出线碰接外壳。

变压器的内部故障有相间短路、绕组的匝间短路和绝缘损坏。

变压器的不正常运行过负荷、由于外部短路引起的过电流、油温上升及不允许的油面下降。

10KV线路继电保护装置：

根据线路的故障类型，按不同的出线回路数，设置相应的继电保护装置如下：

单回出线保护：适用于织布厂和胶木厂出线。采用两段式电流保护，即电流速断保护和过电流保护。其中电流速断保护为主保护，不带时限，0S跳闸。

双回路出线保护：适用于印染厂、配电所和炼铁厂出线。采用

平行双回线路横联方向差动保护加电流保护。其中横联方向差动保护为主保护。电流保护作为横联方向差动保护的后备保护。

主变压器继电保护装置设置：

变压器为变电所的核心设备，根据其故障和不正常运行的情况，从反应各种不同故障的可靠、快速、灵敏及提高系统的安全性出发，设置相应的主保护、异常运行保护和必要的辅助保护如下：

主保护：瓦斯保护（以防御变压器内部故障和油面降低）、纵联差动保护（以防御变压器绕组、套管和引出线的相间短路）。

后备保护：过电流保护（以反应变压器外部相间故障）、过负荷保护（反应由于过负荷而引起的过电流）。

异常运行保护和必要的辅助保护：温度保护（以检测变压器的油温，防止变压器油劣化加速）和冷却风机自启动（用变压器一相电流的70%来启动冷却风机，防止变压器油温过高）。

变电所的自动装置:

针对架空线路的故障多系雷击、鸟害、树枝或其它飞行物等引起的瞬时性短路，其特点是当线路断路器跳闸而电压消失后，随着电弧的熄灭，短路即自行消除。若运行人员试行强送，随可以恢复供电，但速度较慢，用户的大多设备（电动机）已停运，这样就干扰破坏了设备的正常工作，因此本设计在10KV各出线上设置三相自动重合闸装置（CHZ），即当线路断路器因事故跳闸后，立即使线路断路器自动再次重合闸，以减少因线路瞬时性短路故障停电所造成的损失。

针对变电所负荷性质，缩短备用电源的切换时间，提高供电的

不间断性，保证人身设备的安全等，本设计在35KV母联断路器（DL1）及10KV母联断路