35kV降壓變電所設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、. . . . 35kV降壓變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專業(yè)：指導(dǎo)老師： 編寫(xiě)： 學(xué)號(hào)：編 寫(xiě) 日 期目錄第一章 概 述第二章 電氣一次部分第三章 繼電保護(hù)與綜合自動(dòng)化部分附錄1：變電所初步設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算附錄2：變電所初步設(shè)計(jì)主變繼電保護(hù)選擇與整定計(jì)算附錄3：保護(hù)與自動(dòng)裝置配置見(jiàn)圖（CAD圖）35kV降壓變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一章 概 述一、設(shè)計(jì)依據(jù)1、根據(jù)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一提供的基本資料。2、參閱繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（GB/T14258-2006），電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣二次部分），電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（保會(huì)、伊項(xiàng)根），繼電保護(hù)整定計(jì)算（許建安 2003）等。3、參考當(dāng)?shù)毓╇娋脂F(xiàn)行

2、設(shè)計(jì)規(guī)的要求。二、設(shè)計(jì)規(guī)模本工程建設(shè)規(guī)模為：1、主變按2×10000kVA。2、35kV為橋接線，兩回進(jìn)線，雙電源。3、10kV為單母分段接線，本期10kV出線8回。三、設(shè)計(jì)要求1、變電所10kV中性點(diǎn)接地方式的確定。2、變電所繼電保護(hù)配置3、變電所自動(dòng)裝置配置。2、變電所主變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算、校驗(yàn)。第二章 電氣一次部分一、系統(tǒng)接入方式與35kV系統(tǒng)接線35kV進(jìn)線共二回，分別來(lái)自兩個(gè)電源CI、CII。35KV系統(tǒng)原理接線圖35KV變電所主接線圖10KV母線負(fù)荷情況，見(jiàn)下表：負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（Kw）功率因數(shù)回路數(shù)供電方式線路長(zhǎng)度（km）化肥廠28000.852電纜5染料廠1200

3、0.851架空線10配電站18000.852架空線12化纖廠25000.852電纜6電器廠10000.851架空線9二、主變壓器參數(shù)主變型號(hào)：SZ9-10000/35±3×2.5%/10.5電壓等級(jí)：35/10.5kV，帶負(fù)荷調(diào)壓分接頭主變?nèi)萘浚?0000kVA繞組連接方式：Y,d11短路阻抗：UK=7.5%三、中性點(diǎn)接地方式 35kV為桿塔架設(shè)雙回路架空線路（長(zhǎng)度均為18kM），10kV出線除變電所出線段為電力電纜外，其余均為架空線路。中性點(diǎn)按不接地系統(tǒng)方式設(shè)計(jì)。四、短路電流計(jì)算1、計(jì)算條件根據(jù)提供的系統(tǒng)資料， （1） 電源短路容量CIdmax300MVA CIIdmax

4、220MVA（2） 線路L1長(zhǎng)度15kM L2長(zhǎng)度15kM L3長(zhǎng)度18kM L4長(zhǎng)度18kM每公里阻抗 0.4/kM2、運(yùn)行方式（1） 最大運(yùn)行方式 CI、CII、L1L4、B1、B2全投入運(yùn)行，QF1、QF2、QF4、QF5、合閘運(yùn)行，QF3、QF6斷開(kāi)。（2） 最小運(yùn)行方式 CI、CII 投入運(yùn)行，最小短路容量為最大短路容量的85%。線路L1、L3、L4投入運(yùn)行，L2停運(yùn)。QF1、QF2、QF4、QF5、合閘運(yùn)行，QF3、QF6斷開(kāi)。2、計(jì)算結(jié)果35kV母線側(cè)：SMAX(35KV)=129MVA IMAX(35KV)=2.013KA。 SMIN(35KV)=123.11MVA IMIN3

5、5KV)=1.921KA 10kV母線側(cè)：SMAX(10KV)=65.6MVA IMAX(10KV)=3.607KA。SMIN(10KV)=64.03MVA IMIN(10KV)=3.521KA。第三章 繼電保護(hù)與綜合自動(dòng)化部分本變電所選用微機(jī)型保護(hù)裝置，擬采用分布分散式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。為方便初步設(shè)計(jì)和概算，以南瑞繼保RCS-9000系列綜合自動(dòng)化產(chǎn)品為初選型號(hào)。一、系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置的配置1、 35kV進(jìn)線和35kV母分開(kāi)關(guān)35kV進(jìn)線與母分不設(shè)置單獨(dú)保護(hù)回路，只設(shè)置操作回路與遙測(cè)、計(jì)量、遙信、遙控回路。35kV備用電源自投裝置（RCS-9653），35kV進(jìn)線一、二開(kāi)關(guān)和35kV橋開(kāi)關(guān)

6、互為備用，具有遠(yuǎn)方投/切功能。2、主變部分1)、差動(dòng)保護(hù)（RCS-9671）,動(dòng)作后跳開(kāi)35kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)、35kV橋開(kāi)關(guān)、主變10kV側(cè)開(kāi)關(guān)；2)、主變后備保護(hù)（RCS-9682）a) 35kV復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)；動(dòng)作后跳開(kāi)35kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)、35kV橋開(kāi)關(guān)、主變10kV側(cè)開(kāi)關(guān)；b)、主變過(guò)負(fù)荷保護(hù)作報(bào)警信號(hào)；3)、主變非電量保護(hù)（RCS-9661）a)、主變本體重瓦斯；b)、主變有載重瓦斯；c)、壓力釋放； 三個(gè)保護(hù)動(dòng)作均跳開(kāi)跳開(kāi)35kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)、35kV橋開(kāi)關(guān)、主變10kV側(cè)開(kāi)關(guān)；三個(gè)保護(hù)出口壓板均帶可切投跳閘與信號(hào)回路；d)、主變本體輕瓦斯信號(hào)；e)、主變有載輕瓦斯信號(hào)；f)、主變溫度信

7、號(hào)。3、10kV母分部分 1)、過(guò)電流保護(hù)（RCS-9612）。 2）、10kV備用電源自投裝置（RCS-9651），僅備10kV母分開(kāi)關(guān)，具有遠(yuǎn)方投/切功能。 4、10kV出線部分（RCS-9611饋線保護(hù)裝置） 1)、前加速電流速斷保護(hù)； 2)、限時(shí)電流速斷保護(hù)； 3)、過(guò)電流保護(hù)； 4)、低周減載（閉鎖重合閘）； 5)、三相一次自動(dòng)重合閘（無(wú)壓鑒定）；其中1、2部分集中安裝在控制室；3、4部分分散安裝在開(kāi)關(guān)柜上，保護(hù)與自動(dòng)裝置配置見(jiàn)圖D101-01。附錄1：變電所初步設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算一、 系統(tǒng)等效電路圖：如圖所示二、 原始數(shù)據(jù)1、主變壓器（按10000kVA Uk=7.5%考慮） Sn=

8、10MVA 取基準(zhǔn)容量Sb=100MVA根據(jù)提供的35kV最大運(yùn)行方式，電源短路容量SIDMAX300MVA SIIDMAX220MVA三、阻抗計(jì)算（均為標(biāo)幺制）1） 系統(tǒng)：X1=100/300=0.333 X2=100/220=0.4552) 線路：L1，L2：X3=X4= L1×X×SB/UB2=0.4×15×100/372=0.438X（線路34）=0.5×X×Sj/Uj2=0.5×0.4×15×100/372=0.219 L5，L6： X5 = X6=l3SB/UB2=0.4×18

9、15;100/372=0.5263) 變壓器：T1，T2：X7=X8=（Uk%/100）SB/S=0.075×100/10=0.754）10kV線路染料廠線XL=0.4×10×100/10.52=3.628四、1）最大運(yùn)行方式系統(tǒng)化簡(jiǎn)如圖 最大運(yùn)行方式系統(tǒng)化簡(jiǎn)阻抗圖其中： X9= X5+（X1 +X3X4 ）X20.526+（0.333+0.219）/0.455=0.775 X7=0.75故知35KV母線上短路電流：Id1max=IB1/X11=1.56/0.775=2.013(KA) 10KV母線上短路電流:Id2max=IB2/X12=5.5/1.525=3.

10、607(KA)折算到35KV側(cè):Id21max=IB1/X12=1.56/1.525=1.023(KA)對(duì)于d3點(diǎn)以染料廠計(jì)算Id3max=5.5/(1.525+3.628)=1.067(KA)2) 最小運(yùn)行方式下:系統(tǒng)化簡(jiǎn)如圖所示。因L2停運(yùn),所以；X10= X5+（X1+X3）/ X2=0.286所以35KV母線上短路電流：Id1min=IB1/X9=1.56/0.812=1.921(kA)所以10KV母線上短路電流：Id2min=IB2/X13=5.5/1.562=3.521(kA)折算到35KV側(cè)： Id2lmin= IB1/X13=1.56/1.562=0.999(kA) 對(duì)于d3以

11、染料廠進(jìn)行計(jì)算Id3min=5.5/(1.562+3.628)=1.06(kA)折算到35KV側(cè)：Id3lmin= 1.56/(1.562+3.628)=0.301(kA)附錄2：變電所初步設(shè)計(jì)主變繼電保護(hù)選擇與整定計(jì)算一、變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)RCS-9000微機(jī)保護(hù)為例整定計(jì)算。主變參數(shù)：名稱各側(cè)數(shù)據(jù)額定電壓35kV10kV變壓器一次測(cè)額定電流(A)10000 165A× 3510000550A×10.5CT接線YYCT計(jì)算變比165/5550/5CT標(biāo)準(zhǔn)變比200/5=40 600/5=120CT二次電流 165/40=4.125550/120=4.583注：變壓器高低

12、壓側(cè)流變采用全星型接線方式，變壓器各側(cè)電流倍誤差由微機(jī)保護(hù)裝置軟件自動(dòng)進(jìn)行Y/調(diào)整。1、差動(dòng)電流速斷保護(hù)：整定原則：應(yīng)躲最大不平衡電流與躲勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流一般大于最大不平衡電流故Iset=5Ie（綜合廠家建議與調(diào)度繼保意見(jiàn)）其中Ie=S/(×Ue)= 2.199A校驗(yàn)小方式時(shí)主變10kV側(cè)二相短路電流ID2=/2×999865.1 A，已歸算到35kV側(cè)。Ik(35KV)=×865.1/4037.5AIset35KV)= 5 Ie5×2.199=11AKren= Ik(35KV)/ Iop35KV)37.5/11=3.409 > 2滿足要求。2、

13、復(fù)式比率差動(dòng)保護(hù)整定：整定原則：差流門檻定值Isetmin按躲過(guò)最大負(fù)荷下有載調(diào)壓分接頭處于最大位置時(shí)的最大不平衡電流整定。Isetmin=（0.3）Ie=0.3×2.199=0.6597Isetmin>1A取Isetmin =1A 兩相與以上比率差動(dòng)動(dòng)作才出口。復(fù)式比率差動(dòng)保護(hù)比率定值Kbl取35kV側(cè)為基本側(cè)35kV側(cè)動(dòng)作電流： Id21max=IB1/X12=1.56/1.525=1.023(KA)躲勵(lì)磁涌流 set=1.3×165/ =123.8A)躲最大不平衡電流 ( 分接頭 35±3×2.5/10.5) setmax=k(fzq.tx.

14、wc+U+ ph).d.max =1.3(1×1×0.1+0.075+0.05)×1023=299.2A式中：KK可靠系數(shù)，采用1.3； Kfzq非同期分量引起的誤差，采用1； Ktx 同型系數(shù)，CT型號(hào)一樣且處于同一情況時(shí)取0.5，型號(hào)不同時(shí)取1，本設(shè)計(jì)取1。U變壓器調(diào)壓時(shí)所產(chǎn)生的相對(duì)誤差，采用最大誤差，本設(shè)計(jì)取0.075。fza繼電器整定匝書(shū)數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差，ph.js-ph.z fza = ph.js+cd.z 使用BCH-2型差動(dòng)繼電器整定時(shí)可以用此公式求得，本次設(shè)計(jì)使用微機(jī)保護(hù)，先采用中間值0.05計(jì)算。)考慮CT二次回路斷線躲過(guò)變壓器最

15、大負(fù)荷電流 dj=1.3×165/ =123.8Aresmax= kmax-unbmax =1023-299.2/1.3=792.85setmax-setminKbl = =299.2-49.5/792.85-132=0.378resmax-resgKbl =按躲過(guò)外部故障時(shí)的最大誤差整定比率差動(dòng)元件的起動(dòng)值一般取變壓器額定電流的30。因裝置精度較高，可取值為Kbl =0.4（綜合廠家建議與繼保意見(jiàn)）二次諧波制動(dòng)系數(shù)Kxb二次諧波制動(dòng)系數(shù)一般取Kxb =0.15。（綜合廠家建議與繼保意見(jiàn)）二、 主變壓器的復(fù)壓過(guò)電流保護(hù)（流變按200/5選擇） p.k.fh 2×1.25×165set = = re. NL 0.85×40=12.1A取set=12A過(guò)電流保護(hù)靈敏度：SP=KwI（2）k.min/Ki IOP=0.999×0.866×1000/（40×12） =1.81.5 按規(guī)定過(guò)電流保護(hù)的靈敏度必須滿足SP1.5;低電壓整定：Uset1=0.7Ue=0.7×10