110KV降压变电所继电保护设计(2)

2 设计分析

2.1 设计原始资料

某变电所的电气主接线如附图所示。

两台变压器均为三绕组、油浸、强迫风冷、分级绝缘结构。 参数均为：S=31.5MVA

电压：110±4*2.5%/2*2.5%/11KV 接线：YN,Y0，d11 短路电压：Uq*z=10.5% Uq*d=10.5% Uz*d=10.5%

两台变压器同时运行110KV侧的中性点一台接地，若只一台运行，则运行的这台变压器中性点必须接地。

其余参数见附图所示。

2.2 继电保护简介

2.2.1 继电保护任务

（1） 当电力系统中某电气元件发生故障时，能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，避免故障元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速恢复正常运行。

（2） 当电力系统中电气元件出现不正常运行状态时，能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。 2.2.2 继电保护装置的组成

继电保护装置一般由测量元件、逻辑元件、和执行元件三部分组成，如图1所示。

跳闸或信号脉冲故障容量测量部分逻辑部分执行部分整定值

图1 继电保护装置基本组成框图

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测量元件

测量元件的作用是，测量从被保护对象输入的有关物理量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等逻辑信号，从而判断保护是否应该启动。

逻辑元件

逻辑元件的作用是，根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态，出现的逻辑顺序或它们的组合，使保护装置按一定逻辑关系工作，最后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。

执行元件

执行元件的作用是，根据逻辑元件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如：故障时跳闸，不正常运行时发信号，正常运行时不动作等。

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3 参数计算

3..1 系统中短路电流计算

（取基准容量为Si=100MVA） 根据已知条件和电气主接线图可得：

Ukq=1/2(0.105+0.105-0.105)=0.0525 Ukz=1/2×(0.105+0.105-0.105)=0.0525

Ukd=1/2×(0.105+0.105-0.105)=0.0525

电抗参数计算;

变压器B1的电抗：

XB1。q=0.0525×100/31.5=0.17 XB1。z=0.0525×100/31.5=0.17

XB1。d=0.0525×100/31.5=0.17

线路的电抗：XL1=0.4×15×100/115=0.045 XL3=0.4×35×100/115=0.106

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2

图2 等效电抗

(a)正序等效电抗 （b）负序等效电抗

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由主接线分析可知，变压器的主保护为：一台变压器单独运行为保护的计算方式；变压器后备保护作线路的远后备时，要检验d3和d4两点的灵敏度。因此，除需要计算出d1和d2两点的最大、最小短路电流外，还需要计算出d3和d4两点的最小短路电流。分别计算如下：

取基准电压为Ui=115KV 则：基准电流为

Ii=502（A）

（1）d1的短路电流

(3)Id1.max=502×1/(0.11+0.17+0.17)=1115.6（A） (2)Id1.min=0.866×502/(0.2+0.17+0.17)=805.1（A）

(2) d2的短路电流

(3)I d2.max=502/(0.11+0.17+0.17)=1115.6（A）

(2)Id2.min=0.866×502/(0.2+0.17+0.17)=805.1（A）

(3) d3的短路电流

(2)I d3.min=502×0.866/(0.2+0.17+0.17+0.106)=673（A）

(4) d4的短路电流

Id4.min=502×0.866/(0.2+0.17+0.17+0.045)=743（A）

(2)

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4 保护装置选择

表 1 变压器保护装置选择 序号 保护名称 1 2 3 4 5

型号 BCH-1 DY-4，DL-11，DY-25 LG-11，DL-11 DL-13 QJ-80 纵差保护 110KV侧复合电压起动的过电流保护 35KV侧方向电流保护 110KV侧零序过电流保护 瓦斯保护 变压器的纵差保护是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小，由于变压器高压

侧和低压侧的额定电流不相同，再加上变压器各侧电流的相位往往不相等。因此，为了保证差动保护的正确工作，需适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿，使得正常运行和外短路故障时，两次二次电流相等。

复合电压启动的过电流保护易用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不满足灵敏度要求的降压变压器。

零序过电流保护是对于变电所采用一部分变压器中性点接地运行的方式，以保证在各种运行方式下，变压器中性点接地的数目和位置尽量维持不变，从而保证有稳定的保护范围和足够的灵敏度。

瓦斯保护是为了保证变压器内部不被损坏，避免影响电力系统的正常运行。

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