35kV降压变电所设计说明书

1、. . . . 35kV降压变电所继电保护设计说明书专业：指导老师： 编写： 学号：编 写 日 期目录第一章 概 述第二章 电气一次部分第三章 继电保护与综合自动化部分附录1：变电所初步设计短路电流计算附录2：变电所初步设计主变继电保护选择与整定计算附录3：保护与自动装置配置见图（CAD图）35kV降压变电所继电保护设计说明书第一章 概 述一、设计依据1、根据继电保护设计任务书一提供的基本资料。2、参阅继电保护和安全自动装置技术规程（GB/T14258-2006），电力工程设计手册（电气二次部分），电力系统继电保护（保会、伊项根），继电保护整定计算（许建安 2003）等。3、参考当地供电局现行

2、设计规的要求。二、设计规模本工程建设规模为：1、主变按2×10000kVA。2、35kV为桥接线，两回进线，双电源。3、10kV为单母分段接线，本期10kV出线8回。三、设计要求1、变电所10kV中性点接地方式的确定。2、变电所继电保护配置3、变电所自动装置配置。2、变电所主变压器继电保护整定计算、校验。第二章 电气一次部分一、系统接入方式与35kV系统接线35kV进线共二回，分别来自两个电源CI、CII。35KV系统原理接线图35KV变电所主接线图10KV母线负荷情况，见下表：负荷名称最大负荷（Kw）功率因数回路数供电方式线路长度（km）化肥厂28000.852电缆5染料厂1200

3、0.851架空线10配电站18000.852架空线12化纤厂25000.852电缆6电器厂10000.851架空线9二、主变压器参数主变型号：SZ9-10000/35±3×2.5%/10.5电压等级：35/10.5kV，带负荷调压分接头主变容量：10000kVA绕组连接方式：Y,d11短路阻抗：UK=7.5%三、中性点接地方式 35kV为杆塔架设双回路架空线路（长度均为18kM），10kV出线除变电所出线段为电力电缆外，其余均为架空线路。中性点按不接地系统方式设计。四、短路电流计算1、计算条件根据提供的系统资料， （1） 电源短路容量CIdmax300MVA CIIdmax

4、220MVA（2） 线路L1长度15kM L2长度15kM L3长度18kM L4长度18kM每公里阻抗 0.4/kM2、运行方式（1） 最大运行方式 CI、CII、L1L4、B1、B2全投入运行，QF1、QF2、QF4、QF5、合闸运行，QF3、QF6断开。（2） 最小运行方式 CI、CII 投入运行，最小短路容量为最大短路容量的85%。线路L1、L3、L4投入运行，L2停运。QF1、QF2、QF4、QF5、合闸运行，QF3、QF6断开。2、计算结果35kV母线侧：SMAX(35KV)=129MVA IMAX(35KV)=2.013KA。 SMIN(35KV)=123.11MVA IMIN3

5、5KV)=1.921KA 10kV母线侧：SMAX(10KV)=65.6MVA IMAX(10KV)=3.607KA。SMIN(10KV)=64.03MVA IMIN(10KV)=3.521KA。第三章 继电保护与综合自动化部分本变电所选用微机型保护装置，拟采用分布分散式综合自动化系统。为方便初步设计和概算，以南瑞继保RCS-9000系列综合自动化产品为初选型号。一、系统继电保护与自动装置的配置1、 35kV进线和35kV母分开关35kV进线与母分不设置单独保护回路，只设置操作回路与遥测、计量、遥信、遥控回路。35kV备用电源自投装置（RCS-9653），35kV进线一、二开关和35kV桥开关

6、互为备用，具有远方投/切功能。2、主变部分1)、差动保护（RCS-9671）,动作后跳开35kV进线开关、35kV桥开关、主变10kV侧开关；2)、主变后备保护（RCS-9682）a) 35kV复合电压闭锁过流保护；动作后跳开35kV进线开关、35kV桥开关、主变10kV侧开关；b)、主变过负荷保护作报警信号；3)、主变非电量保护（RCS-9661）a)、主变本体重瓦斯；b)、主变有载重瓦斯；c)、压力释放； 三个保护动作均跳开跳开35kV进线开关、35kV桥开关、主变10kV侧开关；三个保护出口压板均带可切投跳闸与信号回路；d)、主变本体轻瓦斯信号；e)、主变有载轻瓦斯信号；f)、主变温度信

7、号。3、10kV母分部分 1)、过电流保护（RCS-9612）。 2）、10kV备用电源自投装置（RCS-9651），仅备10kV母分开关，具有远方投/切功能。 4、10kV出线部分（RCS-9611馈线保护装置） 1)、前加速电流速断保护； 2)、限时电流速断保护； 3)、过电流保护； 4)、低周减载（闭锁重合闸）； 5)、三相一次自动重合闸（无压鉴定）；其中1、2部分集中安装在控制室；3、4部分分散安装在开关柜上，保护与自动装置配置见图D101-01。附录1：变电所初步设计短路电流计算一、 系统等效电路图：如图所示二、 原始数据1、主变压器（按10000kVA Uk=7.5%考虑） Sn=

8、10MVA 取基准容量Sb=100MVA根据提供的35kV最大运行方式，电源短路容量SIDMAX300MVA SIIDMAX220MVA三、阻抗计算（均为标幺制）1） 系统：X1=100/300=0.333 X2=100/220=0.4552) 线路：L1，L2：X3=X4= L1×X×SB/UB2=0.4×15×100/372=0.438X（线路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) 变压器：T1，T2：X7=X8=（Uk%/100）SB/S=0.075×100/10=0.754）10kV线路染料厂线XL=0.4×10×100/10.52=3.628四、1）最大运行方式系统化简如图 最大运行方式系统化简阻抗图其中： X9= X5+（X1 +X3X4 ）X20.526+（0.333+0.219）/0.455=0.775 X7=0.75故知35KV母线上短路电流：Id1max=IB1/X11=1.56/0.775=2.013(KA) 10KV母线上短路电流:Id2max=IB2/X12=5.5/1.525=3.

10、607(KA)折算到35KV侧:Id21max=IB1/X12=1.56/1.525=1.023(KA)对于d3点以染料厂计算Id3max=5.5/(1.525+3.628)=1.067(KA)2) 最小运行方式下:系统化简如图所示。因L2停运,所以；X10= X5+（X1+X3）/ X2=0.286所以35KV母线上短路电流：Id1min=IB1/X9=1.56/0.812=1.921(kA)所以10KV母线上短路电流：Id2min=IB2/X13=5.5/1.562=3.521(kA)折算到35KV侧： Id2lmin= IB1/X13=1.56/1.562=0.999(kA) 对于d3以

11、染料厂进行计算Id3min=5.5/(1.562+3.628)=1.06(kA)折算到35KV侧：Id3lmin= 1.56/(1.562+3.628)=0.301(kA)附录2：变电所初步设计主变继电保护选择与整定计算一、变压器的纵联差动保护RCS-9000微机保护为例整定计算。主变参数：名称各侧数据额定电压35kV10kV变压器一次测额定电流(A)10000 165A× 3510000550A×10.5CT接线YYCT计算变比165/5550/5CT标准变比200/5=40 600/5=120CT二次电流 165/40=4.125550/120=4.583注：变压器高低

12、压侧流变采用全星型接线方式，变压器各侧电流倍误差由微机保护装置软件自动进行Y/调整。1、差动电流速断保护：整定原则：应躲最大不平衡电流与躲励磁涌流。励磁涌流一般大于最大不平衡电流故Iset=5Ie（综合厂家建议与调度继保意见）其中Ie=S/(×Ue)= 2.199A校验小方式时主变10kV侧二相短路电流ID2=/2×999865.1 A，已归算到35kV侧。Ik(35KV)=×865.1/4037.5AIset35KV)= 5 Ie5×2.199=11AKren= Ik(35KV)/ Iop35KV)37.5/11=3.409 > 2满足要求。2、

13、复式比率差动保护整定：整定原则：差流门槛定值Isetmin按躲过最大负荷下有载调压分接头处于最大位置时的最大不平衡电流整定。Isetmin=（0.3）Ie=0.3×2.199=0.6597Isetmin>1A取Isetmin =1A 两相与以上比率差动动作才出口。复式比率差动保护比率定值Kbl取35kV侧为基本侧35kV侧动作电流： Id21max=IB1/X12=1.56/1.525=1.023(KA)躲励磁涌流 set=1.3×165/ =123.8A)躲最大不平衡电流 ( 分接头 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可靠系数，采用1.3； Kfzq非同期分量引起的误差，采用1； Ktx 同型系数，CT型号一样且处于同一情况时取0.5，型号不同时取1，本设计取1。U变压器调压时所产生的相对误差，采用最大误差，本设计取0.075。fza继电器整定匝书数与计算匝数不等而产生的相对误差，ph.js-ph.z fza = ph.js+cd.z 使用BCH-2型差动继电器整定时可以用此公式求得，本次设计使用微机保护，先采用中间值0.05计算。)考虑CT二次回路断线躲过变压器最

15、大负荷电流 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 =按躲过外部故障时的最大误差整定比率差动元件的起动值一般取变压器额定电流的30。因装置精度较高，可取值为Kbl =0.4（综合厂家建议与继保意见）二次谐波制动系数Kxb二次谐波制动系数一般取Kxb =0.15。（综合厂家建议与继保意见）二、 主变压器的复压过电流保护（流变按200/5选择） p.k.fh 2×1.25×165set = = re. NL 0.85×40=12.1A取set=12A过电流保护灵敏度：SP=KwI（2）k.min/Ki IOP=0.999×0.866×1000/（40×12） =1.81.5 按规定过电流保护的灵敏度必须满足SP1.5;低电压整定：Uset1=0.7Ue=0.7×10