高压配电网C继电保护设计与变压器事故预防

 2022-12-22 11:12

论文总字数:25306字

摘 要

110kV电网在输电网中所占的比列很大,而短路故障则是110kV电网中比较常见和危害最严重的故障。如果不能及时地找到短路故障的位置,就会产生短路电压和短路电流,若短路电流超过了整定电流,则故障线路的继电保护装置会启动,产生跳闸。因此如何进行保护配置是本文的内容之一。

本次设计以220kV输变电工程为背景,重点进行110kV部分的二次设计。通过对该电网进行故障分析,选择不同的故障点计算故障时保护安装处的电流和电压。结合国电南自公司的PSL621U 线路保护等装置对这次设计所采用的保护进行整定,并根据110kV变电所的二次回路图纸对交流电压电流、隔离开关操作和控制回路进行了初步的设计及说明。电力系统正常运行离不开变压器的作用,所以本文通过查找相关资料对变压器的事故、预防做了简单的专题研究。

关键词:配电网;继电保护;整定计算;事故预防。

Design of Relay Protection for High Voltage Distribution Network C and Transformer accident prevention

Abstract

The 110kV power grid occupies a large proportion in the transmission grid, and short-circuit faults are the most common and most harmful faults in the 110kV power grid. If the location of the short-circuit fault cannot be found in time, a short-circuit voltage and short-circuit current will occur, If the short-circuit current exceeds the set current, the relay protection device of the faulty line will start and trip. So how to configure protection is one of the contents of this article.

This design takes the 220kV power transmission and transformation project as the background and focuses on the secondary design of the 110kV part. Through the fault analysis of the power grid, different fault points are selected to calculate the current and voltage of the protection installation site during the fault. Combined with the PSL621U line protection device of Guodian Nanjing Automation Co., Ltd. to set the protection adopted in this design, according to the drawing of the secondary circuit of the 110kV substation, the preliminary design and description of the AC voltage and current, the operation of the isolating switch and the control circuit are carried out. The normal operation of the power system is inseparable from the role of the transformer, so this article did a simple special study on the accident and prevention of the transformer by looking for relevant information.

Keywords:Distribution network,Relay protection,Setting calculation,Accident prevention.

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究综述 1

1.3研究内容与流程 2

1.4章节安排 2

第二章 故障分析 3

2.1 概述 3

2.1.1一次设备参数 3

2.1.2电气主接线 3

2.1.3运行方式 5

2.1.4故障分析具体任务 8

2.2 故障分析 8

2.2.1阻抗网络图 8

2.2.2电流的计算 15

2.2.3电压的计算 16

2.3计算结果 17

第三章 整定计算 23

3.1整定任务 23

3.2 110kV出线的整定 23

3.2.1距离保护 23

3.2.2零序电流保护 24

3.3 10kV线路整定 27

3.4 110kV母线差动保护整定 29

3.4.1 差动保护 29

3.4.2 断路器失灵保护 29

第四章 二次回路设计 32

4.1 电压电流回路图 32

4.2 控制信号回路图 34

4.3 隔离开关操作回路图 35

第五章 变压器事故与预防 36

5.1事故分析 36

5.2预防措施 37

5.3 总结 37

第六章 结论 38

致谢 39

参考文献 40

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

在我国的输电网中,110kV的电网被称为中坚力量,其中它的输电线路更是组成电力系统的重要部分。但十一万伏的电网大部分是单调的单侧网,可靠性得不到保障。为了跟上时代的潮流,并满足人民对电能越来越高的需求量和供电安全的可靠性要求,所以,对110kV的配电系统进行合理的规划和配置是不可或缺的,结合实际应用对它进行研究,不仅可以满足人民的要求,更可以实现提高电力系统安全可靠供电的目的。对其配置时会因接线不当和整定失误使装置的继电保护功能配置失当。变压器也会产生如出口短路、绝缘、分接开关、冷却系统、套管、保护等事故。

本次设计以江苏南部某经济开发区新建220kV输变电工程为背景,重点进行110kV部分的二次设计[1][1]。利用实际参数,在对该电网进行故障分析基础上,结合新型数字式继电保护装置,对110kV输电线路、主变压器、配电系统进行整定计算及二次回路简要设计。根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求》等相关资料,研究变压器事故预防的具体安全措施这一专题。

对于110kV输电线路继电保护进行合理的配置与整定以及二次回路部分的设计,可以有效地提高继电保护选择性、速动性、可靠性及灵敏性指标[2][2],从而保证电力系统有良好的供电质量,电力系统能够安全、稳定、可靠的运行,达到预防变压器事故的目的。

1.2 国内外研究综述

电网的稳定和设备的安全倚靠的最基础的堡垒是继电保护,而智能电网则是提供了偌大的空间保证了继电保护的全面发展。国家“十二五”规划中明确提出的,发展智能电网已经成为国家战略。

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