110KV变电所电气二次部分设计 - 图文

xxxxx学院本科毕业设计（论文） 摘要

摘 要

随着经济高速发展，我国电网规模不断扩大，110KV变电站数量的不断增加，并且成为保障国内电力安全、平稳输送的重要部分。为了保证电网安全、稳定运行，需要以信息化推动生产自动化和管理现代化，在110KV变电站的建设和运行管理中，对变电站综合自动化程度的要求增加，在此微机型继电保护装置具有重要的作用和意义，微机型继电保护装置能够及时对变电站出现的故障采取有效的处理方式。

变电站的继电保护和二次回路设计是变电站设计的重要组成部分。本次毕业设计根据原始资料数据和一次部分提供的数据及供电系统图，对110KV变电站一次部分进行相应的继电保护设计和二次回路初步设计。内容主要包括主变压器的保护方案设计及整定计算，母线保护的配置与整定计算，断路器、隔离开关的控制及其操作回路设计，电压互感器、电流互感器的配置与接线设计，信号回路设计。

关键词：继电保护装置，微机型，二次回路，互感器

I

xxxx学院本科毕业设计（论文） Abstract

Abstract

Along with the rapid economic development, China power grid continues to expand the scale of 110 KV substation rising number of, and become the domestic power security of security, stability of the important part of transport. In order to ensure secure and stable operation of the grid, need to promote production information automation and management modernization, in 110 KV substation construction and operation management of substation integrated automation degree of demand increased, in this type of microcomputer relay protection device plays an important role and significance, the microcomputer relay protection device can type in substation failures to adopt effective treatment.

Transformer substation of relay protection and the second circuit design is an important part of the substation design. The graduation design according to the original data and a part to provide the data and power supply system diagram 110 KV substations is a part for the corresponding relay protection design and the secondary circuit preliminary design. Content mainly includes the main transformer protection scheme design and setting calculation, the bus protection configuration and setting calculation, circuit breakers, isolating switch control and its operating circuit design, voltage transformer, current transformer configuration and wiring design, signal circuit design.

Key words: relay protection device, the microcomputer type, the secondary circuit, transformer

II

xxxx学院本科毕业设计（论文） 目录

目录

1 绪论 .............................................................. 1 2 主变压器微机保护设计 ............................................. 2

2.1 变压器保护的发展及现状 ....................................... 2 2.2 变压器的故障类型及保护配置 ................................... 3

2.2.1 变压器故障类型及其不正常运行状态 ....................... 3 2.2.2 变压器保护配置原则 ..................................... 3 2.3 变压器的保护的配置方案确定 ................................... 4 2.4 变压器主保护测控装置 ......................................... 5

2.4.1 RCS-9671变压器主保护的基本配置及规格 ................... 5 2.4.2 电流差动保护原理 ....................................... 7 2.4.3 RCS-9671变压器主保护的装置原理 ......................... 7 2.4.4 RCS-9671变压器主保护软件说明 ........................... 8 2.4.5 RCS-9671变压器主保护装置端子说明 ...................... 11 2.5 变压器后备保护测控装置 ...................................... 12

2.5.1 基本配置及规格 ........................................ 12 2.5.2 保护测控装置原理说明 .................................. 13 2.5.3 RCS-9681后备保护测控装置软件说明 ...................... 14 2.5.4 RCS-9682后备保护测控装置软件说明 ...................... 16 2.5.5 保护测控装置端子说明 .................................. 18 2.5.6 主保护装置和后备保护装置配合分析 ...................... 18 2.5.7 变压器过负荷闭锁有载调压 .............................. 23 2.6 变压器非电量保护装置 ........................................ 24

2.6.1 RCS-9661保护基本配置及规格 ............................ 24 2.6.2 RCS-9661装置工作原理 .................................. 24 2.6.3 RCS-9661装置硬件原理 .................................. 25 2.6.4 装置的运行说明 ........................................ 28 2.7 主变压器保护的整定计算 ...................................... 29

2.7.1 变压器主保护整定计算 .................................. 29 2.7.2 变压器后备保护整定计算 ................................ 31

3 母线微机保护设计 ................................................ 34

3.1 母线保护的重要性 ............................................ 34 3.2 母线保护的装设原则 .......................................... 34 3.3 母线保护配置的选型和方案设计 ................................ 35 3.4 RCS-915AB型母线保护硬件配置 ................................ 35 3.5 RCS-915AB母线保护装置的原理说明 ............................ 38 3.6 RCS-915AB装置对母线运行方式的识别与断线检查 ................ 42 3.7 装置运行说明 ................................................ 44 3.8 母线保护的整定计算 .......................................... 45 4 断路器、隔离开关的控制及操作回路设计 ........................... 48

4.1 断路器、隔离开关的配置原则与规范 ............................ 48

4.1.1 断路器控制回路的设计原则 .............................. 48

III

xxxx学院本科毕业设计（论文） 目录

4.1.2 隔离开关控制回路的设计原则 ............................ 48 4.2 断路器、隔离开关的控制及操作回路设计 ........................ 49

4.2.1 智能操作箱的选择 ...................................... 49 4.2.2 PCS-222 智能操作箱功能及特点 .......................... 50 4.2.3 PCS-222 装置的硬件构成 ................................ 50 4.2.4 显示说明 .............................................. 54 4.3 微机保护、测控与操作箱的联系 ................................ 56 5 互感器的配置与接线设计 .......................................... 57

5.1 互感器的配置原则 ............................................ 57

5.1.1 电流互感器的配置 ...................................... 57 5.1.2 电压互感器的配置 ...................................... 57 5.2 互感器的接线形式 ............................................ 58

5.2.1 电流互感器的接线形式 .................................. 58 5.2.2 电压互感器的接线形式 .................................. 59 5.3 互感器与保护装置的接线 ...................................... 61 6 中央信号系统设计 ................................................ 66

6.1 中央信号的作用 .............................................. 66 6.2 中央信号回路基本要求及设备装置的选型 ........................ 66

6.2.1 中央信号回路的基本要求 ................................ 66 6.2.2 中央设备装置的选型 .................................... 66 6.2.3 装置的主要功能 ........................................ 67 6.2.3 装置报警方式 .......................................... 67 6.2.4 装置接线 .............................................. 67

7 微机保护组屏方案设计 ............................................ 69

7.1 系统通信规约介绍 ............................................ 69 7.2 变电站组屏方案设计 .......................................... 71 结论 ............................................................... 72 参考文献 ........................................................... 73 致谢 ............................................................... 74 附录A.............................................................. 75

IV

xxxx学院本科毕业设计（论文） 绪论

1 绪论

目前变电站自动化的模式有集中式结构、分布式结构和分布分散式结构3种。目前新建的变电站大部分采用的是分布分散式结构，典型结构分为：管理层、间隔层以及设备层。分布分散结构具有信息共享、稳定性强以及扩展性好的优点，是变电站综合自动化的发展方向。随着IEC61850系列标准的公布，规范了变电站自动化的通信网络和系统，为不同设备厂商的无缝互操作提供了途径。国内综合自动化技术比较成熟的系统如：许继集团CBZ—8000B智能变电站自动化系统、南瑞RCS-9000系列，国电南自PS6000变电站自动化系统、北京四方CSC2000变电站综合自动化监控系统。这些综合自动化系统采用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站电气设备的运行情况进行监视、测量、控制、保护和协调，替代了变电站常规二次设备，提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本。变电站综合自动化系统在二次系统具体装置和功能实现上，用计算机化的二次设备代替和简化了非计算机设备。

微机保护是变电站继电保护系统的重要组成部分，合理的保护方案设计和整定计算对充分发挥微机保护的性能，提高电力系统的安全稳定运行水平具有非常重要的作用。根据所设计变电站工程项目的应用要求，在对微机保护装置的原理和构成特点进行深入研究和分析的基础上，选用具可靠性、安全性、动作最灵敏的微机保护装置进行了变电站设备保护系统的方案设计和保护装置选型，完成了相关的整定计算工作，及其断路器、隔离开关和互感器接线方式及其中央信号系统进行了设计，从而到达设计的目的。本次设计中采用RCS-9000系列变压器保护装置；母线保护采用RCS-915AB系列差动保护装置，进行对母线保护；对断路器和隔离开关的操作回路采用PCS-222智能操作箱进行对断路器和隔离开关的控制；中央信号系统方面采用许继CAKJ-TYM-128液晶显示中央信号报警装置。通过对110KV变电站继电保护的设计，使其能达到变电站的功能实现综合化，系统机构模块化，保护、控制、测量装置的数字化，操作监视屏幕化，运行管理智能化。 通过本次设计对变电站二次系统的主变压器、母线等设备装置的保护设计，从而达到对一次电气部分的具有监察、测量、控制、保护、调节、安全、稳定、灵活和经济运行的目的，提供有效地操控方案。从而通过本次毕业设计，培养说明问题的能力、查询资料的能力、解决问题的能力，对专业课综合知识运用的能力。以及走向工作岗位尽快适应工作环境和在工程项目上用所学专业知识解决项目工程的实际操作能力，为以后工作打下了良好的基础。

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