110、35、10kV变电站继电保护的设计

简介：
本设计探讨了110kV、35kV及10kV变电站中继电保护系统的构建策略与技术应用，涵盖主接线方式、保护配置及其整定计算。 ### 继电保护设计与整定计算 #### 110kV线路L11、L12保护配置选择 在电力系统中，110kV线路扮演着至关重要的角色，其继电保护的设计至关重要。根据《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB 14285-93）及《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》（GB 50062-92），对于中性点直接接地的110kV线路，需要安装能够检测相间短路与接地短路的保护设备。具体措施如下： - **接地短路保护**：推荐使用带方向或不带方向的方向零序电流保护装置；如果该方案无法满足需求，则可考虑采用接地距离保护，并配合一段或多段零序电流后备保护。 - **相间短路保护**：单侧电源线路应安装三相多级式电流或电压—电流组合保护，对于双侧电源线路则推荐使用阶段式的距离保护。此外，还需配置重合闸功能以提高系统的稳定性。 针对110kV的L11和L12两条作为双电源运行的线路，其继电保护方案应包括三段式相间距离、接地距离以及零序方向电流保护，并且配备一次三相重合闸。鉴于这两条单回路线路的特点，在进行重合闸检验时建议采用一侧无压检测与另一侧同步检测相结合的方式。 #### 变压器1B、2B保护配置选择 电力变压器的继电保护设计同样关键，旨在应对各种故障情况，如相间短路、匝间短路以及外部过电流和接地短路。根据相关规范，对于110kV变压器而言，其保护措施应涵盖以下方面： - **相间短路主保护**：通常采用差动保护来实现对内部发生的相间短路故障的快速切除。 - **相间短路后备保护**：包括过电流和复合电压启动过流等方案，在主保护失效或未达到动作条件时提供补充保障。 - **匝间短路防护**：可通过变压器差动保护或者中性点不平衡电流检测实现。 - **过励磁保护**：针对因电压过高可能引发的设备损坏，设置专门的过励磁保护措施。 - **超负荷运行保护**：用于防止变压器在超出其设计负载能力时发生损害。 #### 整定计算 继电保护整定是设计中的关键环节之一，旨在确定各个装置的动作参数和时间特性，确保它们能在预期条件下正确响应。这一步骤对于提升电力系统的可靠性和稳定性至关重要： - **相间距离保护的设定**：需要考虑最不利工作条件下的最小与最大可能范围，并与其他保护设备协调配合。 - **接地距离保护整定计算**：需考量系统接地点对整体性能的影响，以及在不同故障情况下的表现。 - **零序方向电流保护设置**：应关注系统的零序网络变化，确保各类接地故障情况下都能准确动作。 - **重合闸设定与评估**：包括确定合适的重启时间、评估成功率等。 #### 校验分析 完成整定计算后，还需进行校验以验证继电保护装置是否符合相关规程和规范的要求。这一步骤主要关注保护的可靠性、选择性、灵敏性和快速响应能力，确保在电力系统发生故障时能够迅速准确地隔离问题区域，并减少对整个电网的影响。 通过为110kV线路L11与L12以及变压器1B及2B设计适当的继电保护方案、进行详细的整定计算和校验分析，可以显著提高电力系统的安全性和稳定性，从而保证供电的质量。