220KV变电所电气部分及线路过电流保护设计(共4页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上220KV变电所电气部分及线路过电流保护设计作者：杨兵来源：建筑工程技术与设计2014年第16期摘 要：本文中设计一个用于地方负荷供电的220kV地区性降压变电所，并对其基本资料进行大致的介绍，对其电气部分主变压器的选择和电气主接线的拟定设计进行细致的说明，在这种变电所设计应用方面有一定的参考价值。关键词：变电所；设计；电气一、引言变电所是是电网中的线路连接点，用于电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中以及分配。变电所对于保证电力系统的电网安全、提供稳定持续的电能起关键作用。当前变电所的设计趋向于标准化、规范化和模块化，这不但为变电所的设计工作提供了方便，也让日后

2、的运行、维修等工作变的更加便捷，还能确保设计质量，紧跟电网建设领域愈发迅猛的发展步伐。二、变电所性质与自然环境该变电所为地区性降压变电所，主要作用是向地方负荷供电。所处地区地势平坦，海拔400m，交通便利，临近公路。最低温度为-20，最高气温为36，年平均温度为15。最大风速20m/s，覆冰厚度5mm，地震烈度小于6级，土壤电阻率小于5000m，雷电日30d。环境未受污染，条件优良。冻土深度为1.3m。夏季为东南风，冬季为西北风。三、主变压器的选择3.1、确定主变台数为确保供电工作顺利进行，通常变电所安装2台主变压器，但不超过2台。若只有1个电源或变电所的一级负荷配有备用电源保证供电时，安装1

3、台主变即可。3.2、选择变压器形式主变压器通常选择三相变压器，如果收到制造和运输条件的约束，在220kV的变电所中选择单相变压器组。要根据主变压器的数量决定设备用相的安装，单相变压器只有一组时，可安装；主变超过一组，而且各组容量达到全所负荷的75%时，则不需安装。当系统需要调压时，采用有载调压变压器为佳。对于刚刚建立的变电所，最好采用有载调压变压器实现网络经济的合理运行，短时间内就可盈利。连接到两个中性点直接接地系统的变压器，除了降压负荷较大或者与高、中压间潮流不稳定的问题以外，通常利用自耦变压器，但也需经过技术经济比较之后进行选择。四、电气主接线的选择4.1、主接线的设计方案该变电所电压等级

4、包括220kV/35kV/10kV，220kV侧进线为4回；35kV侧出线近期为8回，远期为12回；10kV侧出线为10回。主接线的设计既要满足供电可靠性，确保输送高质量电能，还要灵活便捷，符合经济要求。笔者目前拟定两种主接线设计方案。第一种：220kV侧与35kV侧均采用双母线接线方式，10kV侧采用单母线分段接线。第二种：220kV侧采用双母线带旁路接线方式，35kV侧采用单母线分段带旁路接线方式，10kV侧采用单母线接线。4.2、确定220kV侧接线方式220kV侧采用双母线接线和双母线带旁路接线方式，接线简图如图1、图2所示。（1）对于双母线接线单断路器的双母线接线，每个回路都要经过一

5、台断路器和两组隔离开关再与两组母线连接，电源和出线在两组母线上要均匀布置，6220kV电压范围内各等级的配电装置均可适用。（2）以双母线接线为基础，双母线带旁路接线方式在应用时配置专用旁路断路器，检修进出线时，专用旁路断路器可代替其工作，通过旁路母线进行供电。但专用旁路断路器的设置，会增加投入成本以及配电装置的占地面积，因此要合理安装。（3）按照电力工程设计手册的规定来确定20kV侧接线方式，主接线既要有可靠性、灵活性，还能实现线路的经济性。可靠性。此变电所拥有大规模用户，负荷容量较大，需要较高的供电可靠性。如果选择可靠性较高的六氟化硫断路器，再采用双母线接线即可满足要求。灵活性。采用双母线接

6、线方式，可将各电源和回路的负荷随意分配到任何一组母线上，对于系统中各种接线方式和潮流变化均可灵活适应。经济性。相比较双母线带旁路母线接线方式，单断路器的双母线接线可节省1组旁路母线、1组断路器和7组隔离开关，成本较低，缩小了配电装置的占地面积。五、继电保护的作用继电保护指的是当电力系统出现故障时，继电保护装置即继电器就会自动执行反事故措施，防止电力故障严重发展，实现保护其他电力元件或设备不受损坏的目的。继电保护装置的主要任务就是防止故障扩散并且及时解决故障，起到保护作用，与此同时还会发出警报来提醒工作人员注重继电保护工作。六、继电保护设计分析6.1、对变压器的保护第一，接地保护。对于220kV

7、以上中性点直接接地系统中的电力变压器厂，通常利用零序电流保护作为变压器主保护的后备保护和相邻元件短路的后备保护，对于较大接地电流系统出现单相或两相接地短路故障时，零序电流的大小与分布受到系统中变压器中性点接地的数量和位置的影响。第二，差动保护。主变的差动即为主变的主保护，主变三侧CT以内的区域则为受保护范围，在此区域出现的故障，是因为电流方向发生改变导致电流差出现，再经过差动继电器而产生的。第三，过负荷保护。大部分情况下，变压器过负荷保护都是三组对称的防保护装置，只需利用1个电流继电器接在任何一组上并经过延时作用产生信号来反映对称过负荷情况。6.2、对电容器的保护速断保护、过流保护和线路保护方

8、式大致相同；对于平衡电流保护，当不平衡电流超过整定值时，与之相应的定时器进入工作；当定时器时间超过整定时间时，保护动作指的是电压保护；当电压小于整定值，并且断路器处在合闸状态，与之相应的定时器开始定时；当定时器时间超过整定时间时，保护动作延电压保护并联电容器。6.3、对线路的保护第一，过流保护。A、C二组中任何一组电流幅值超出整定值，相应的定时器开始运作，返回系数大于0.94；当定时器时间超出整定时间时，开启保护措施，电流根据躲开最大负荷电流来控制保护范围，这样不仅能够保护自身线路，还能保护相邻线路，提供多一层保障。第二，速断保护。A、C二组中任何一组电流幅值超出整定值时，则速断保护动作，返回

9、系数大于0.94。保护可瞬时动作或带短延时整定按照躲开下一条全长，而且受到系统运行的直接影响。七、结束语继电保护是一种有效地预防与处理故障的装置，可实现系统故障的高效率解决，在变电所的运行工作中占有重要地位。所以要对系统故障进行细致分析研究，发现其漏洞以及隐藏的问题，加强继电保护，从而实现整个供电系统的安全防护。在应用继电保护时，要从实际出发，按照具体情况进行分析选择，最大程度的发挥此种技术的作用。参考文献1邱才楷.浅析110kV电力系统的继电保护J.广东科技.2014（08）2孙杰华.220KV变电站综合自动化系统与继电保护研究J.黑龙江科技信息.2013（28）3袁桂华，张瑞芳，郭明洁.110kV变电站继电保护整定方案优化J.中国造纸.2013（07）专心-专注-专业