110KV降壓變電站繼電保護設計開題報告

1、南 昌 工 程 學 院 2008 級畢業(yè)（設計）論文開題報告 機械與電氣工程 學（院） 電氣工程及其自動化 專業(yè) 題 目 廣西某水泥廠110kv降壓變電站繼電保護設計 學 生 姓 名 陳 欣 班 級 08電氣工程及其自動化（1）班 學 號 2008100032 指 導 教 師 張 興 旺 日 期 2012 年 1 月 8 日南 昌 工 程 學 院 教 務 處 訂 制 題目：廣西某水泥廠110kv降壓變電站繼電保護設計 一、 選題的依據(jù)及課題的意義 本課題主要是針對某水泥廠110kv降壓變電站進行設計。根據(jù)變電所周邊地區(qū)提供的負荷及供電系統(tǒng)的要求，對供電系統(tǒng)進行負荷計算，對總降壓變電站及配電系統(tǒng)

2、進行設計。并對主要設備進行選型檢驗，對主變壓器、線路進行保護整定計算，對主、變線路進行防雷保護等。同時，電力系統(tǒng)繼電保護是保障電力系統(tǒng)安全運行的關鍵。從整體來說在我國電力系統(tǒng)建設中，繼電保護的理論研究、繼電保護裝置的生存和應用能滿足我國電力系統(tǒng)需要，并形成了一定的特色。水泥廠110kv降壓變電站繼電保護設計是工廠建設中較為關鍵的技術環(huán)節(jié)。因此，110kv降壓變電站繼電保護設計是必然的。 目前，在110kv變電所的建設中，土地、資金等資源浪費現(xiàn)象嚴重，存在重復建設、改造困難、貢品電磁輻無線電干擾和噪聲等環(huán)保問題、電能質量差等問題已成為影響輸變電工程建設成本和運行質量的重要因素。并且，這都與我國倡

3、導的“可持續(xù)發(fā)展”、“建設節(jié)約型社會”的要求相違背。因此，110kv降壓變電站繼電保護設計需要采用緊湊布置、節(jié)約資源的方案，又能保證安全可靠性和靈活性。 我選擇設計本課題，是對自己已學知識的整理和進一步的理解、認識、學習和掌握110kv變電站繼電保護的基本方法培養(yǎng)獨立分析和解決問題的工作能力及實際工程設計的基本技能。電力工業(yè)的迅速發(fā)展，對110kv變電所繼電保護的設計提出了更高的要求，更需要我們提高知識理解應用水平，認真對待。 繼電保護的意義：隨著自動化技術的發(fā)展，在電力系統(tǒng)的正常運行、故障以及故障產生后的恢復過程中，許多控制操作日趨高度自動化。一是為保證電力系統(tǒng)正常運行的經濟性和電腦質量的自

4、動化技術與裝備，主要進行電能質量的自動化技術與裝備，主要進行電能生產過程的連續(xù)自動調節(jié)，動作速度相對遲緩，調節(jié)穩(wěn)定性高，把整個電力系統(tǒng)作為調節(jié)對象。二是當電網(wǎng)或電力設備發(fā)生故障，或出現(xiàn)影響安全運行的異常情況，自動切除故障設備和消除異常情況的技術與裝備，其特點是動作速度快，其性質是非調節(jié)性的，這就是通常所說的“電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動控制”。 二、 研究概況及發(fā)展趨勢綜述 研究概況:電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術，計算機技術的快速發(fā)展不斷為繼電保護技術的發(fā)展注入新的活力。不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作

5、可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。隨著電網(wǎng)的不斷擴大，繼電保護整定計算的任務也越來越繁重。 發(fā)展趨勢綜述：隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術、通信技術的進步,繼電保護技術面臨著追求更可靠、更完善的保護體系，提出了繼電保護技術新的要求與發(fā)展新趨勢，即繼電保護計算機化、網(wǎng)絡化、智能化、保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。變電站的保護也正朝著變電站綜合自動化的方向發(fā)展。它改變常規(guī)的保護裝置不能與外界通信的缺陷，取代常規(guī)的測量系統(tǒng)，如變送器、錄波器、指針式儀表燈；改變常規(guī)的操作機構，如操

6、作盤、模擬盤、手動周期及手控無功補償?shù)妊b置；取代常規(guī)的告警、報警裝置，如中央信號系統(tǒng)、光字牌等；取代常規(guī)的電磁式、機械式防誤閉鎖設備；取代常規(guī)的運動裝置等?？傊?，綜合自動化的微機保護向著使電力系統(tǒng)的運行和控制更方便、快捷、安全、靈活的方向發(fā)展。三、 研究內容及實驗方案 本課題設計的基本內容是某水泥廠110kv降壓變電站繼電保護的設計、配置、整定、調試等技術，確定繼電保護方式，變壓器、母線及線路110kv的繼電保護方式，以及各種設備和線路110kv保護整定技術。難點在于各種保護方式的確定與整定計算。整定計算一般包過動作值的整定、靈敏度的檢驗和動作時限的整定三部分。并且分為：無時限電流速斷保護整定

7、動作時限的整定。帶時限電流速斷保護的整定。通過本課題的研究，在遵循電力系統(tǒng)設計基本原則前提下，應用所學知識完成負荷分析并求出計算負荷，確定總降變壓器容量、數(shù)量，完成電氣主接線設計，計算短路電流以及對部分主要設備進行靈敏度檢驗。繼電保護整定的基本任務就是要對各種繼電保護給出整定值，而對電力系統(tǒng)中的全部繼電保護來說，則需要編出一個整定方案。整定方案通?？砂措娏ο到y(tǒng)的電壓等級來編制并且還可按繼電保護的功能劃分小方案分別進行。110kv變電站繼電保護可分為：相間短路的電壓、電流保護，單相接地零序電流保護，短線路縱聯(lián)差動保護等。首先根據(jù)任務書上所給的數(shù)據(jù)，分析負荷發(fā)展趨勢，然后通過對擬建變電站的概括以及

8、出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經濟及可靠性方面考慮，確定110kv站用電的主接線，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流計算的計算結果，對電壓互感器，電流互感器進行了選型，確定其配置，配置系統(tǒng)繼電保護及自動裝置，從而完成110kv降壓變電站繼電保護設計： 工廠新建4#變電站為110kv/6kv降壓變電站，110kv雙電源進線，主變壓器2臺。新建4#水泥生產線用電負荷達18000kw，6kv母線共有21個出線回路，包括2路電源進線、4路電器室配電變壓器（3000kva/臺）、9路高壓電機（300kw/臺）、1路所用變、2路pt及母線避雷器、1路消弧消諧、2路電容補償裝置。由于變電站

9、為工廠終端降壓變電站，接近工廠負荷中心，所有6kv開關設備均放在總降壓站內布置。設有專人值班(變電站按無人值班設計)。各6kv車間變電所均配置了先進的微機保護裝置，實現(xiàn)對本車間變電所供電系統(tǒng)的測量、控制、監(jiān)視與保護等功能，并通過將控制系統(tǒng)的遠方通信功能將本變電電站系統(tǒng)信號送往110kv降壓變電站主控制室進行集中監(jiān)控與調度。4、 目標、主要特色及工作進度研究目標：設計一套科學合理的、符合廣西某水泥廠110kv降壓變電站實際的電氣主接線方案和繼電保護方案。 主要特色： 1、該課題研究所需要的知識和能力準備，通過我的努力應該可以達到。 2、該課題研究所需要的指導老師和咨詢的途徑已經具備。 3、該課題

10、完成需要閱讀電力系統(tǒng)分析、發(fā)電廠電氣部分、繼電保護系統(tǒng)。 4、該課題要到圖書館進行相關期刊雜志的查詢，需要設計繼電保護的配置，完成cad制圖。 5、該課題研究所需要的物質、環(huán)境條件不是很高，通過努力能夠較好的解決。工作進度： 1、3月19日至3月30日：閱讀與課題有關的書籍和文獻資料； 2、4月 2 日至4月20日：電氣主接線設計； 3、4月23日至5月11日：短路電流計算及電氣設備選擇； 4、5月14日至6月1日：主變繼電保護設計； 5、6月 4 日至6月8日：變電站防雷保護設計； 6、6月11日至6月15日：撰寫、修改畢業(yè)論文及答辯準備。5、 主要參考文獻 1電氣設備實用手冊（上、下）. 周文俊，中國水利水電出版社，1999年. 2發(fā)電廠變電所電氣設備. 劉寶貴. 中國電力出版社，2005年. 3發(fā)電廠變電所電氣設備.盧文鵬，吳佩雄. 2005年. 4電力系統(tǒng)繼電保護原理與應用. 尹項根. 2001年. 5電力系統(tǒng)暫態(tài)分析.李光琦.1995年. 6ieee transaction on power systems.2008 .vol：1-6. 7scott brian,operational procedure