110kv变电站二次系统设计范文大全

第一篇：110kv变电站二次系统设计

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摘

要

本论文主要讲述的是110kV变电站继电保护的配置，整定计算。目前，110kV变电站主要是直接向广大用户供应和分配电能，是包括发电、输变电和配电在内的整个电力系统的最终环节。由于电力系统具有发、供、用同时的特点，一旦配电系统发生故障，将造成系统对用户供电的中断，同时也有可能使整个电力系统受到影响，甚至被破坏,造成巨大的经济损失。因此，必须提高110kV配电系统的可靠性，给变电站的设备装设动作可靠、迅速、性能完善的保护，把故障影响限制在最小范围内，保证向用户提供持续的电能。

电力系统继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分。它对电力系统安全稳定地运行和对用户的不间断供电起着极为重要的作用，没有继电保护的电力系统是不能运行的。电力系统继电保护的设计与配置是否合理直接影响到电力系统的安全稳定运行。如果设计与配置不当，继电保护将不能正确动作，从而会扩大事故的停电范围。给国民经济带来严重的恶果，有时还可能造成人身和设备安全事故。因此，为了保证110kV变电站的正常运行，必须根据《规程》来设置变电站所需要的保护装置，并根据满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性进行整定值，使整个系统的各种继电保护有机协调地布置，正确地发挥作用。

设计共分为六个章节，第二章给出了系统的原始数据并确定了主接线方式；第三章介绍了各种继电保护的原理；第四章为短路计算，确定系统短路时的短路电流；第五章为整定计算，为系统配备的各种继电保护整定出动作值。其中变压器的主保护包括瓦斯保护和纵联差动保护,后备保护包括复合电压启动过电流保护、零序电流保护和过负荷保护。母线配备了母线完全电流差动保护，简单可靠。110kV侧线路配备了三段距离保护，35kV侧配备了三段距离保护和电流速断保护，10kV侧只设置了电流速断保护即可满足要求。关键词：配电系统, 变电站, 电力系统继电保护, 短路电流，整定计算

I ****大学毕业设计（论文）说明书

Abstract

What this text mainly told is system disposition of relay protection of 110kV distribution, calculate whole definitely.At present, 110kV transformer substation to supply the masses of users with and assign the electric energy directly mainly, it is the final links of the whole power system including generate electricity , the power transmission and transformation and distribution.Because the power system takes place, supports, uses the characteristic at the same time , once the distribution system breaks down, the ones that cause the system to supply power to users break down, may make the whole power system influenced at the same time , even destroyed, cause the enormous economic losses.So must improve 110kV distribution dependability of system, apparatus to give transformer substation install movement reliable , rapidly , complete protection of performance, influence the trouble to confine to minimum range, guarantee to offer the lasting electric energy to users.The relay protection of power system and security automatics are important components of the power system.It operates and plays an extremely important role safly in users' incessant power supply steadily in the power system, the power system without relay protection can not run.The peace and steadiness that design and disposition of relay protection of power system influence the power system directly rationally runs.It design and it is the improper since it dispose,relay protection can movements correct,it thus not will expand by power cut range of accident.Bring the serious evil consequence to national economy, may also cause the apparatus incident of personal sum sometimes.So for guarantee 110kV normal running of transformer substation , must follow “ rules ” come , set up protector transformer substation need, and moving , sensitivity , dependability carry on whole definite value according to the alternative of meeting, rapidly, make various relay protection of the whole system fix up organically coordinating , function correctly.Design is divided into six chapters, the system is given in chapter II of the

II ****大学毕业设计（论文）说明书

original data and determine the main wiring;third chapter describes the principles of various relay;fourth chapter short circuit calculations, determine the system's short circuit short circuit current;fifth chapter setting calculation, the system is equipped with a variety of protective relaying action value set.In which the main transformer protection, including gas conservation and differential protection, backup protection, including composite voltage start over-current protection, zero sequence current protection and overload protection.Bus equipped with a bus full current differential protection, simple and reliable.110kV side of the line with three distance relay, 35kV side with three distance relay and Current Protection, 10kV side only set the trip current protection requirements can be met.Keyword: distribution system , transformer substation , power system relay protection, short circuit electric current, complete calculation

III ****大学毕业设计（论文）说明书

目 录 绪论.............................................................1

1.1 继电保护的作用.............................................1 1.2 继电保护系统设计基本要求...................................2 1.3 继电保护装置的组成.........................................3 2 原始数据及主接线介绍.............................................5 2.1 主变压器及线路主要参数.....................................5 2.2 变电站电气主接线简介.......................................7 3 继电保护原理介绍.................................................9 3.1 变压器保护.................................................9 3.1.1 纵联差动保护..........................................9 3.1.2瓦斯保护.............................................13 3.1.3复合电压启动过电流保护...............................14 3.1.4 零序电流保护.........................................15 3.1.5过负荷保护...........................................15 3.2 母线保护..................................................16 3.3 线路保护..................................................17 3.3.1 三段式电流保护.......................................17 3.3.2相间距离保护.........................................20 4 短路电流计算....................................................22 4.1短路计算说明...............................................22 4.2母线短路电流计算...........................................22 4.2.2三相对称短路时的电流计算.............................23 4.2.3不对称短路的电流计算.................................25 4.3线路短路电流计算...........................................27 4.3.1各线路阻抗参数.......................................27 4.3.2 110kV线路短路电流计算...............................27 4.3.3 35kV线路短路电流计算................................29

IV ****大学毕业设计（论文）说明书

4.3.4 10kV线路短路电流计算................................31 5 整定计算........................................................33 5.1线路最大负荷电流计算.......................................33 5.2主变压器保护的整定计算.....................................35 5.2.1纵差动保护整定计算...................................35 5.2.2 复合电压启动过电流保护的整定计算.....................37 5.2.3 过负荷保护的整定计算.................................38 5.3 母线保护的整定计算........................................38 5.4 线路保护的整定计算........................................41 5.4.1 110kV线路保护的整定计算.............................41 5.4.2 35kV线路保护的整定计算..............................43 5.4.3 10kV线路保护整定计算................................47 6 总结............................................................51 致谢..............................................................52 参考文献..........................................................53

V ****大学毕业设计（论文）说明书 绪 论

1.1 继电保护的作用

电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路。在发生短路时可能产生以下的后果： 1.通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏； 2.短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命；

3.电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量；

4.破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振动，甚至使整个系统瓦解；

电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般又称过负荷），就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生振荡等，都属于不正常运行状态。

故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。

系统事故的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雷击等）以外，一般者是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可能大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。

在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。****大学毕业设计（论文）说明书

这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电力式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继电器已被电力元件计算机所代替，但仍沿用此名称。在电业部门常用继电保护一词泛指继电保护技术式由各种继电保护装置组成的继电保护系统。继电保护装置一词则指各种具体的装置。

继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是： 1.自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行；

2.反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

1.2 继电保护系统设计基本要求

电网对继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性，即通常所说的“四性”，这些要求之间，有的相辅相成、有的相互制约，需要对不同的使用条件分别进行协调。

(l)可靠性：是对继电保护最基本的性能要求，它又可分为可信赖性和安全性2个方面。可信赖性要求继电保护在异常或故障情况下，能准确地完成设计所要求的动作；安全性要求继电保护在非设计所要求动作的所有情况下，能够可靠地不动作。

(2)选择性：是指在对电网影响可能最小的地方，实现断路器的控制操作，以终止故障或电网事故的发展。如对电力设备的继电保护，当电力设备故障时，要求最靠近故障点的断路器动作断开电网的供电电源，即电力设备继电保护的选择性。选择性除了决定于继电保护装置本身的性能外，还要求满足从电源算起，愈靠近故障点，其继电保护装置的故障启动值愈小，动作时间愈短；而对振荡解列装置，则要求当电网失去同步稳定性时，其所动作的断路器断开点，在解列后两侧电网可以各自安全地同步运行，从而终止振荡等。

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(3)快速性：是指继电保护应以允许的可能最快的速度动作于断路器跳闸，以断开故障或终止异常状态的发展。继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。快速切除线路和母线的短路故障，是提高电力系统暂态稳定的最重要手段。

(4)灵敏性：是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。故障时进入装置的故障量与给定的装置启动值之比，为继电保护的灵敏系数，它是考核继电保护灵敏性的具体指标，在一般的继电保护设计与运行规程中都有具体的规定要求。

1.3 继电保护装置的组成

一般而言，整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分组 成，如图1.1所示，分述如下。

图1.1继电保护装置的组成

(1)测量比较部分

测量比较部分是测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”（“0”或“1”）性质的一组逻辑信

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号，从而判断保护装置是否应该启动。

(2)逻辑部分

逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判断故障的范围和类型，最后确定 是应该使断路器跳闸、发出信号或是不动作及是否延时等，并将对应的指令传给执行输出部分。

(3)执行输出部分

执行输出部分根据逻辑部分传来的指令，最后完成保护装置所担负的任务。如在故障时动作于跳闸；不正常运行时发出信号；而在正常运行时不动作等。

****大学毕业设计（论文）说明书 原始数据及主接线介绍

2.1 主变压器及线路主要参数

1、主变压器参数如下：

型号：SSZ9 31500/110 额定电压：110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5 容量比：100/100/100 参数：Uk1-2%=10.5 Uk1-3%=17.5 Uk2-3%=6.5 接线方式：YN，yd，d11

2、系统示意图及各侧出线参数：

图2.1系统示意图

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表2-1 110kV侧出线参数

线型 Pmax(MW)Pmin(MW)COSΦ L（km）1 LGJ-300 50 40 0.86 50 2 LGJ-300 60 45 0.86 60 3 LGJ-150 55 42 0.86 50 4 LGJ-150 48 35 0.86 40 表2-2 35kV侧出线参数

线型 Pmax(MW)回路数 COSΦ L（km）供电方式 1 LGJ-120 14 1 0.8 12 架空 2 LGJ-120 15 1 0.8 15 架空 3 LGJ-120 27 1 0.85 8 架空 4 LGJ-120 18 1 0.85 6 架空 5 LGJ-120 17 1 0.8 10 架空 6 LGJ-120 25 1 0.85 12 架空 表2-3 10kV侧出线参数

线型 Pmax(MW)回路数 COSΦ L（km）供电方式 1 LGJ-120 5 1 0.8 6 架空 2 LGJ-120 4 1 0.8 4 架空 3 LGJ-120 3 1 0.8 3 架空 4 LGJ-120 8 1 0.8 8 架空 5 LGJ-120 4 1 0.8 7 架空 6 LGJ-120 5 1 0.8 5 架空 7 LGJ-120 7 1 0.8 8 架空 8 LGJ-120 3 1 0.8 9 架空

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2.2 变电站电气主接线简介

电气主接线是由各种电气设备及其接线组成，用以接收和分配电能，是供电系统的重要组成部分。它与电源的回路数，电压等级和负荷的大小、级别以及所用变压器的台数、容量等因素有关。确定变电所的主接线对变电所电器设备的选择，配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系，主接线设计是变电所设计中的重要任务之一。

1、电气主接线设计原则

电气主接线设计时，所遵循的原则：符合设计任务书的要求，符合有关的方针，政策和技术规范，规程；结合具体工程特点，设计出技术经济合理的主接线。根据以上原则于任务书本设计主接线方案应达到以下要求：

一、根据变电所在电力系统中的地位，作用和用户性质，应满足电力负荷，特别是其中一、二及负荷对供电的可靠性要求，保证必要的供点可靠性。

二、主接线应力求接线简单，运行灵活与操作方便。应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，切适应负荷的发展。

三、应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证运行，维护和检修的安全和方便，保证人身和设备的安全。

四、在保证以上几项要求的条件下，应尽量使主接线简单，降低投资，节省运行费用。节约电能和有色金属的消耗量。

五、满足扩建的要求。

2、电气主接线方案比较及选择

（1）110kV侧主接线方案

对于仅有两条到四条110 kV出线的变电所，由于110 kV开关站间隔不多，主接线不宜设计得过于复杂，同时各个主变应考虑接在同一条母线上，以减小两台主变同时失去的可能性。故从各个方面综合考虑，单母线接线是一种相对合理的选择。

单母线接线中，主变110 kV侧设开关，各侧有一套断路器，各主变间通过母线连接，以减小两台主变同时跳闸的概率。

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结合本站实际，从接线的可靠性、灵活性、经济性等进行全面比较后，最终采用了单母线分段的接线方案。

（2）35kV侧主接线方案

电压等级为35kV～60kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线。当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电，可提高供电可靠性和灵活性。

经分析35kV侧采用单母线分段接线，既考虑了供电可靠性又考虑了经济性。

（3）10kV侧主接线方案

6～10kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用单母线分段接线。

2、主接线的最终确定（1）110kV接线

出线四回，采用单母分段接线。（2）35kV接线

出线六回，采用单母分段接线。（3）10kV接线

出线八回，采用单母分段接线。（4）系统参数（电源）

110KV侧Sn=5210MVA 等值电抗Xd=0.0192

****大学毕业设计（论文）说明书 继电保护原理介绍

3.1 变压器保护

变压器是电力系统普遍使用的重要电气设备。它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳定运行，特别是大容量变压器，一旦因故障而损坏造成的损失就更大。因此必须针对变压器的故障和异常工作情况，根据其容量和重要程度，装设动作可靠，性能良好的继电保护装置。一般包括：

1.反映内部短路和油面降低的非电量（气体）保护，又称瓦斯保护。2.反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，或电流速断保护。

3.作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护（或带有复合电压起动的过电流保护或负序电流保护或阻抗保护）。

4.反映中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序电流保护。5.反映大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及过电压保护。6.反映变压器过负荷的变压器过负荷（信号）保护。7.反映变压器非全相运行的非全相保护。

3.1.1 纵联差动保护

变压器的纵差动保护主要用来反应变压器绕组及其套管、引出线上的相间短路，同时也可以反应变压器绕组匝间短路及中性点直接接地系统侧绕组、套管、引出线的单相接地短路。

本次设计所采用的变压器型号均为：SSZ9 31500/110对于这种大型变压器而言，它都必需装设单独的变压器差动保护，这是因为变压器差动保护通常采用三侧电流差动，其中高电压侧电流引自高压熔断器处的电流互感器，中低压侧电流分别引自变压器中压侧电流互感器和低压侧电流互感器，这样使差动保护的保护范围为三组电流互感器所限定的区域，从而可以更好地反映这些区域内相间短路，高压侧接地短路以及主变压器绕组匝间短路故障。所以我们用纵联差动保护作为两台变压器的主保护，其接线原理图如图3.1。正常情况下,I'2=I''2即：

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'I1''''n2I1I1nT（变压器变比）

'n1n1n2I1所以这时Ir=0，实际上，由于电流继电器接线方式，变压器励磁电流，变比误差等影响导致不平衡电流的产生，故Ir不等于0，针对不平衡电流产生的原因不同可以采取相应的措施来减小。

尽管纵联差动保护有很多其它保护不具备的优点，但当大型变压器内部产生严重漏油或匝数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时，纵联差动保护不能动作，这时我们还需对变压器装设另外一个主保护——瓦斯保护。

图3.1 纵联差动保护原理示意图

保护的构成：主要由带短路线圈的BCH-2型差动继电器构成； 保护的电流互感器：接至变压器三侧的断路器内侧；

保护装置的保护范围：除了变压器本身外还包括变压器至三侧断路器之间的连线；

保护动作：跳开变压器三侧的断路器；

保护的动作时限：保护装置本身的动作时间（即0秒切除故障）；

变压器纵联差动保护整定原则如下：

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(1)按平均电压（变压器额定电压及变压器最大额定容量）计算各侧二次额定电流，完成主变电流互感器参数、额定电流、平衡系数的计算。1)一次侧额定电流

IN1SN3UN

（3-1）

式中

SN——变压器额定容量。由设计任务书知为40MVA；

UN——变压器各侧额定电压； 2)选择电流互感器变比为

nTACalKjxIN（3-2）

式中

Kjx——为电流互感器接线系数。当三角形接线时，Kjx3；当为星形接线时，Kjx1。

选择标准变比nTAnTACal 3)二次侧额定电流

IN2KjxIN1nTA

（3-3）

式中

Kjx——为电流互感器接线系数。当三角形接线时，Kjx3；当为星形接线时，Kjx1。

(2)计算各侧外部短路时的短路电流值

按短路电流计算方法进行各侧短路电流值的计算(3)计算差动保护的动作电流

按下述条件计算差动保护的动作电流，并选取最大者。

1)按躲过变压器空投时和外部故障切除后电压恢复时变压器产生的励磁涌流计算，即

IdzKkIeb

（3-4）

式中

Idz——保护动作电流；

Ieb——变压器额定电流（折算至基本侧）；

Kk——可靠系数，取1.3。

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2)按躲过外部短路时的最大不平衡电流计算，即

IdzKkIbp

（3-5）

式中

Ibp——不平衡电流；

Kk——可靠系数，取1.3。

3)按躲过电流互感器二次回路断线时计算，即

Idz1.3Ifh.max

（3-6）

式中

Ifh.max——正常运行时变压器的最大负荷电流。当不能确定时，采用变压器额定电流。

计算中，各侧所有的短路电流均应归算到基本侧。这样求出的是基本侧的动作电流计算值（Idz.jb.js）。

选用上述三条件算得的保护动作电流的最大值作为计算值。(4)基本侧继电器线圈匝数计算

三绕组变压器基本侧直接接差动线圈，其余两侧接相应的平衡绕圈。基本侧继电器动作电流计算为

Idzj.jb.js(Idzj.bh.jb.jsKjx)/nLH.jb

（3-7）

式中

Idzj.jb.js——基本侧继电器动作电流计算值；

Idz.jb.js——基本侧保护动作计算值；

nLH.jb——基本侧电流互感器变比；

Kjx——电流互感器的接线系数。基本侧继电器线圈匝数（差动线圈匝数）计算为

Wg.jb.jsWcd.jsAW0Idzj.jb.js60Idzj.jb.js

（3-8）

式中

AW0——继电器的动作安匝，一般可用实测值。若无此值，可采用额定值，即AW060；

Wcd.js——差动线圈匝数计算值（直接接基本侧）。接继电器线圈实有抽头，选用较计算值小而相近的抽头匝数，作为差动线圈的整定匝数（Wcd.z）。

基本侧实际的继电器动作电流计算为

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Idzj.jbAW0

（3-9）Wcd.z

保护的实际动作电流计算

Idz.jbIdzj.jbnLH

（3-10）Kjx式中

nLH——电流互感器变比；

Kjx——为电流互感器接线系数。当三角形接线时，Kjx3；当为星形接线时，Kjx1。

(5)保护灵敏度计算，即

KlmKconIk.min

2（3-11）

Iop.b式中

Ik.min——变压器内部故障时，归算至基本侧总的最小短路电流；若为单电源变压器，应为归算至电源侧的最小短路电流；

Kcon——接线系数；

Iop.b——基本侧保护一次动作电流；若为单侧电源变压器，应为电源侧保护一次动作电流。

3.1.2瓦斯保护

瓦斯保护主要用来保护变压器的内部故障，它由于一方面简单，灵敏，经济；另一方面动作速度慢，且仅能反映变压器油箱内部故障，就注定了它只有与差动保护配合使用才能做到优势互补，共同构成变压器的主保护。(1)瓦斯保护的工作原理：

瓦斯保护的测量元件是瓦斯继电器。瓦斯继电器安装于变压器油箱和油枕的通道上，当变压器内部故障时，故障点的局部温度将使变压器油温上升，体积膨胀，甚至出现沸腾，有热空气被排出而形成上升气流，在故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体，这些气体自油箱流向油枕上部，故障程度越严重，产生的气体越多，流向油枕的气流速度越快，甚至气流中还夹杂着变压器油，利用上述气体来实现的保护装置叫瓦斯保护。

为了便于气体顺利通过瓦斯继电器，在安装时应使变压器油箱顶盖及连接

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管与水平面稍有倾斜。

当变压器内部发生轻微故障时，有轻瓦斯产生，瓦斯继电器KG的上触点闭合，作用于预告信号；当发生严重故障时，重瓦斯冲出，瓦斯继电器的下触点闭合，经中间继电器KC作用于信号继电器KS，发出警报信号，同时断路器跳闸。瓦斯继电器的下触点闭合，也可利用切换片XB切换位置，只给出报警信号。(2)瓦斯保护的整定：

瓦斯保护有重瓦斯和轻瓦斯之分，它们装设于油箱与油枕之间的连接导管上。其中轻瓦斯按气体容积进行整定，整定范围为：250～300cm3,一般整定在250cm3。重瓦斯按油流速度进行整定，整定范围为：0.6～1.5m/s,一般整定在1m/s。瓦斯保护原理如图3.2所示。

图3.2 瓦斯保护原理示意图

3.1.3复合电压启动过电流保护

当灵敏度不满足要求时宜采用复合电压起动的过电流保护（1）安装在高压侧的过电流保护： 保护的构成：主要由电流继电器组成；

保护装置的作用：作为变压器本身主保护的后备以及相邻元件的后备； 保护的电流互感器：安装在变压器高压侧；

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保护的动作时限：

第一段时限使中压侧断路器跳开（即0.5秒切除故障）； 第二段时限使变压器三侧的断路器跳开（即1秒切除故障）；

保护构成：主要由电流继电器、低电压继电器和负序电压继电器组成； 保护装置的作用：作为变压器本身主保护的后备以及相邻元件的后备；（2）安装在高压侧复合电压起动电流保护：

保护的电流互感器：安装在变压器高压侧；

保护的电压互感器：安装在变压器中压侧；

保护的动作时限：

第一段时限使中压侧断路器跳开（即0.5秒切除故障）； 第二段时限使变压器三侧的断路器跳开（即1秒切除故障）

3.1.4 零序电流保护

在中性点直接接地系统中，接地短路是常见的故障形式，所以处于该系统中的变压器要装设接地（零序）保护，以反映变压器高压绕组、引出线上的接地短路，并作为变压器主保护和相邻母线、线路接地保护的后备保护。

对降压变压器，如果中、低压侧没有电源（无发电机）时，即使中性点接地运行，其中性点的零序电流保护也没必要运行。

3.1.5过负荷保护

为防御变压器差动保护范围外的相间短路引起变压器过流，应装设变压器过流保护，如果变压器过负荷时间过长将引起变压器过电流，势必影响绕组绝缘的寿命，因此还应加装过负荷保护。

保护构成：主要由电流继电器组成； 保护的电流互感器：安装在变压器高压侧上；

保护装置的作用：作为变压器本身主保护的后备以及相邻元件的后备； 保护动作：发出变压器过负荷信号；

保护的动作时限：比变压器复合电压起过电流保护的动作时限大0.5秒（即1秒）；

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3.2 母线保护

母线故障是电气设备最严重的故障之一，它将使连接于故障母线上的所有设备被迫停电。当未装设专用的母线保护时，如果母线故障,只能依靠相邻元件保护的后备作用切除故障，这将延长故障切除时间,并且往往会扩大停电范围,对高压电网安全运行不利，因此在35~500KV的发电厂或变电所母线上，应装设专用的母线保护装置。

由设计的已知条件可知,110kV母线均是采用单母线接线,对于单母线我们可以采用母线完全电流差动保护。

母线完全差动保护的原理接线图如图3.5所示,和其它元件的差动保护一样,也是按环流法的原理构成。在母线的所有连接元件上必须装设专用的电流互感器,而且这些电流互感器的变比和特性完全相同,并将所有电流互感器的二次绕组在母线侧的端子互相连接,在外侧的端子也互相连接,差动继电器则接于两连接线之间,差动电流继电器中流过的电流是所有电流互感器二次电流的相量和。这样,在一次侧电流总和为零时,在理想的情况下,二次侧电流的总和也为零。此图为母线外部K点短路的电流分布图,设电流流进母线的方向为正方向。图中线路I,II接于系统电源,而线路III则接于负载。

图3.4 母线完全电流差动保护的原理接线图

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3.3 线路保护

3.3.1 三段式电流保护

(1)瞬时（无时限）电流速断保护 1)整定计算

瞬时电流速断保护（又称第Ⅰ段电流保护）它是反映电流升高,不带时限动作的一种电流保护。

在单侧电源辐射形电网各线路的始端装设有瞬时电流速断保护。当系统电源电势一定，线路上任一点发生短路故障时，短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗（忽略电阻）及短路类型有关，三相短路和两相短路时，流过保护安装地点的短路电流为

Ik3Es（3-12）

XsX1lEs3（3-13）2XsX1lIk2式中 Es——系统等效电源相电势；

Xs——系统等效电源到保护安装处之间的电抗；

X1——线路单位公里长度的正序电抗；

l——短路点至保护安装处的距离，km。

电流速断保护的动作电流可按大于本线路末端短路时流过保护安装处的最大短路电流来整定，即

11IopK1relIkB.max（3-14）

1式中 Iop又称一次动1——保护装置Ⅰ段瞬时电流速断保护的动作电流，作电流；

1Krel——可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响等而引入的大于1的系数，一般取1.2~1.3;IkB.max——被保护线路末端B母线上三相短路时流过保护安装处的最大短路电流，一般取次暂态短路电流周期分量的有效值。2)灵敏系数的校验

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瞬时电流速断保护的灵敏系数，是用其最小保护范围来衡量的，规程规定，最小保护范围lmin不应小于线路全长的15%~20%。

由上得最小保护长度

lmin1Es(1Xs.max)（3-15）X1Iop1式中 Xs.max——系统最小运行方式下，最大等值电抗，；

X1——输电线路单位公里正序电抗，/km。同理，最大保护长度

lmaxE1(1sXs.min)X1Iop1（3-16）

式中 Xs.min——系统最大运行方式下，最小等值电抗，；

通常规定，最大保护范围lmax50%l（l为被保护线路长度），最小保护范围lmin(15%~20%)l时，才能装设瞬时电流速断保护。(2)限时电流速断保护

由于瞬时电流速断保护不能保护线路全长，因此可增加一段带时限的电流速断保护（又称第Ⅱ段电流保护）。用以保护瞬时电流速断保护保护不到的那段线路，因此，要求限时电流速断保护应能保护线路全长。1)整定计算

限时电流速断保护的动作电流IⅡop1应大于相邻支路的瞬时电流速断保护的ⅡⅠ动作电流IⅠop2，即Iop1Iop2，写成等式为

ⅡⅠIⅡKop1relIop2（3-17）

式中 KⅡrel——配合系数，因考虑短路电流非周期分量已经衰减，一般取1.1~1.2。

2)灵敏系数的校验

其计算公式为

KsenIk.min（3-18）ⅡIop 18 ****大学毕业设计（论文）说明书

式中 Ik.min——在被保护线路末端短路时，流过保护安装处的最小短路电流；

IⅡop——被保护线路的限时电流速断保护的动作电流。规程规定，Ksen1.3~1.5。3)时限整定

Ⅱ为了保证选择性，保护1的限时电流速断保护的动作时限t1，还要与保护2的瞬时电流速断保护、保护3的差动保护（或瞬时电流速断保护）动作时限tⅠ

2、tⅠ3相配合，即

Ⅱt1tⅠ2t Ⅱt1tⅠ3t

式中 t——时限级差。

对于不同型式的断路器及保护装置，t在0.3~0.6s范围内。

(3)定时限过电流保护 1)整定计算

定时限过电流保护动作电流整定一般应按以下两个原则来确定： A.在被保护线路通过最大正常负荷电流时，保护装置不应动作，即

ⅢIop1IL.max（3-19）

B.为保证在相邻线路上的短路故障切除后，保护能可靠地返回，保护装置的返回电流Ire应大于外部短路故障切除后流过保护装置的最大自起动电流Is.max，即

IreIs.max（3-20）

根据第B条件，过电流保护的整定式为

Iop1ⅢⅢKrelKssIL.max

（3-21）

KreⅢ式中 Krel——可靠系数，取1.15~1.25；

Kss——负荷自起动系数，由电网电压及负荷性质所决定，取2~5；

Kre——返回系数，与保护类型有关。电流继电器的返回系数一般取0.85~0.95；

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IL.max——最大负荷电流。2)灵敏系数的校验

其计算公式为

KsenIk.min（3-22）ⅢIop当过电流保护作为本线路主保护的近后备保护时，Ik.min应采用最小运行方式下，本线路末端两相短路的短路电流来进行校验，要求Ksen1.3~1.5；当过电流保护作为相邻线路的远后备保护时，Ik.min应采用最小运行方式下，相邻线 路末端两相短路时的短路电流来进行校验，要求Ksen1.2；作为y,d连接的变压器远后备保护时，短路类型应根据过电流保护接线而定。3)时限整定

为了保证选择性，过电流保护的动作时限按阶梯原则进行整定，这个原则是从用户到电源的各保护装置的动作时限逐级增加一个t。

在一般情况下，对于线路Ln的定时限过电流保护动作时限整定的一般表达式为

tnt(n1).maxt（3-23）

式中 tn——线路Ln过电流保护的动作时间，s；

t(n1).max——由线路Ln供电的母线上所接的线路、变压器的过电流保护最长动作时间，s。

3.3.2相间距离保护

电流保护的主要优点是简单，可靠，经济，但它的灵敏性受系统运行方式变化的影响较大，特别是在重负荷，长距离，电压等级高的复杂网络中，很难满足选择性，灵敏性以及快速切除故障的要求，为此，必须采用性能完善的保护装置，因而就引入了“距离保护”。

距离保护是反馈故障点至保护安装点之间的距离或阻抗，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离或阻抗继电器，它可根据其端子所加的电压和电流侧知保护安装处至短路点之间的阻抗值，此

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阻抗称为阻抗继电器的测量阻抗。其主要特点是：短路点距离保护安装点越近，其测量阻抗越小；相反地，短路点距离保护安装点越远，其测量阻抗越大，动作时间就越长。这样就可保证有选择地切除故障线路，如图5.6所示，K点短路时，保护1的测量阻抗是Zk，保护2的测量阻抗是（ZAB+ZK）。由于保护1距离短路点较近，而保护2距离短路点较远，所以，保护1的动作时间就比保护2的 短。这样故障就由保护1动作切除，不会引起保护2的误动作。这种选择性的配合是靠适当的选择各保护的整定阻抗值和动作时限来完成的。

图3.6 距离保护的基本原理

****大学毕业设计（论文）说明书 短路电流计算

4.1短路计算说明

短路计算是电力系统设计，设备选择，继电保护设计，整定的依据，是解决一系列问题的基本计算。一般包括发生短路时的系统的运行方式及短路类型和短路点等条件。在实用计算中，采取一些简化假设：

1、所有电源电势等电位。

2、不记磁路饱和，忽略线路电容、电阻。

3、把负荷当作恒定电抗。

4、电力系统均为金属性短路。

4.2母线短路电流计算

4.2.1主变标幺值参数计算（取SB=100MVA，UB=UAV，SN=31.5MVA）

Uk1%11(Uk(13)%Uk(12)%Uk(23)%)(17.510.56.5)10.75 2211Uk2%(Uk(12)%Uk(23)%Uk(13)%)(10.56.517.5)0.25(4-1)

2211Uk3%(Uk(13)%Uk(23)%Uk(12)%)(17.56.510.5)6.75

22得XT1Uk1%SB10.751000.34 100STN10031.5Uk2%SB0.251000.008(近似为0)（4-2）100STN10031.5Uk3%SB6.751000.21 100STN10031.5XT2XT3

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系统等值阻抗图：

图4.1 系统等值阻抗图

4.2.2三相对称短路时的电流计算

基准值的选择，取SB=100MVA，Ud1=115kV,Ud2=37kV,Ud3=10.5kV

最大运行方式下：

d1(3)时有

Xd1 =x1=0.0192

(3)Id1SB1

图4.2短路等值阻抗图

0.01923Ud1=26.15(kA)

(3)d2时有

1Xd2 =x1+x2

2=0.0192+0.17

=0.1892

图4.3短路等值阻抗图

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I(3)1d2SB0.18923U d=8.25(kA)d(3)3时有

Xd3 =(x1+112x2)+ 2x3

=(0.0192+0.17)+0.105 =0.2942 I(3)1SBd30.29423U

d3=18.69(kA)

最小运行方式下：

d(3)1时有

Xd1 =x1=0.0192 I(3)d110.0192SB3U

d1=26.15(kA)d(3)2时有

Xd2 =x1+x2

=0.0192+0.34

=0.3592

I(3)1d2SB0.35923U d2

图4.4短路等值阻抗图

图4.5短路等值阻抗图

图4.6短路等值阻抗图

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=4.34(kA)

d3时有(3)Xd3 =x1+x2+x3

=0.0192+0.34+0.21

=0.5692(3)Id3SB

10.56923Ud3=9.66(kA)

图4.7短路等值阻抗图

4.2.3不对称短路的电流计算

电力系统中的短路故障大多数是不对称的。为了保证电力系统和各种电气设备的安全运行，需进行各种不对称故障的分析和计算。发生不对称短路时，电力系统的三相电流和电压是不平衡的。因此，不能采用计算三相短路电流的算法进行分相计算。一般求解不对称故障问题常用的方法是对称分量法。在用对称分量发分析和计算系统短路时，所采用的参数是电力系统各元件的相序参数。一般在线性电路中可以应用叠加原理，得到不对称分量分别按对称三相电路求解，然后将结果叠加起来，得到不对称三相电路的解，用于后面的继电保护灵敏度的校验。最大运行方式下

零序网如右图所示

X1Xd10.0192 Xd03X1//(X2X3)

=0.0576∥0.55

=0.052 d1(1)时有

图4.8零序阻抗图

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3If0SB3E

（4-3）

2x1Xd03Ud11003115 =33.19=16.66(kA)d1(1.1)时有

3If0SB3E10024.3512.22(kA)x12Xd03Ud13115最小运行方式下由于零序阻抗值基本不变化,所以所有数据与最大运行方式下近似相等。

由课本可知，当系统为无限大系统或距短路点很远时，此时的两相短路电流可采用实用计算方法。本系统电源的容量为5210MVA,为了减少计算量可以近似按无限大系统是计算。

即：

(2)Id 3(3)Id

（4-4）

2最大运行方式下：

d1(2)时有

(2)Id13(3)Id122.65(kA)2最小运行方式下：

d1(2)时有

(2)Id13(3)Id122.65(kA)2

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4.3线路短路电流计算

4.3.1各线路阻抗参数

查手册得：LGJ-300型线路x00.404(Ω)/km LGJ-150型线路x00.425(Ω)/km LGJ-120型线路x00.435(Ω)/km 实际计算阻抗有名值为：xx0l(Ω)（4-5）表4-1 各侧阻抗计算值(Ω)L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 L-7 L-8 110KV 20.2 24.24 21.25 17 35KV 5.22 6.525 3.48 2.61 4.35 5.22 10KV 2.61 1.74 1.305 3.48 3.045 2.175 3.48 3.915 标幺值计算为：x*xSB；（4-6）2UB表4-2 各侧阻抗标幺值

L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 L-7 L-8

110KV 0.15 0.18 0.16 0.13 35KV 0.38 0.48 0.25 0.19 0.32 0.38 10KV 2.37 1.58 1.18 3.16 2.76 1.97 3.16 3.55

4.3.2 110kV线路短路电流计算

最大运行方式下

发生d(3)时Id1SB计算数值如下： Xd1xL3Ud1L-1 Id11003.14(kA)0.01920.153115 27 ****大学毕业设计（论文）说明书

L-2 Id11002.52(kA)0.01920.18311511002.80(kA)

0.01920.16311511003.36(kA)0.01920.133115SB3E

2x1x03Ud1L-3 IdL-4 Id发生d(1)时x1Xd1xL;x0Xd03xL;3If0计算数值如下：

L-1 x10.01920.150.1692

x00.0520.450.502 3If031001.79(kA)0.84043115L-2 x10.0192+0.18=0.1992 x00.052+0.54=0.592 3If031001.52(kA)0.99043115L-3 x10.0192+0.16=0.1792 x00.052+0.48=0.532 3If031001.22(kA)0.89043115L-4 x10.0192+0.13=0.1492 x00.052+0.39=0.442 3If031002.03(kA)0.74043115 28 ****大学毕业设计（论文）说明书

发生d(1.1)时

x1Xd1xL;x0Xd03xL;3If0计算数值如下：

L-1 x10.01920.150.1692

x00.0520.450.502 3If0SB3E

x12x03Ud131001.28(kA)1.17323115L-2 x10.0192+0.18=0.1992 x00.052+0.54=0.592

3If031001.09(kA)1.38323115L-3 x10.0192+0.16=0.1792 x00.052+0.48=0.532 3If031001.21(kA)1.24323115L-4 x10.0192+0.13=0.1492 x00.052+0.39=0.442 3If031001.46(kA)1.03323115最小运行方式下由于变压器等效阻抗值变化不大,所以所有数据与最大运行方式下近似相等

4.3.3 35kV线路短路电流计算

最大运行方式下发生d(3)时IdSB1 计算数值如下：

Xd2xL3Ud2 29 ****大学毕业设计（论文）说明书

L-1 I1d0.18920.381003372.74(kA)L-2 I1d0.18920.481003372.33(kA)

L-3 I1d0.18920.251003373.55(kA)L-4 I1d0.18920.191003374.11(kA)

L-5 I1d0.18920.321003373.06(kA)

L-6 I1d0.18920.381003372.74(kA)

最小运行方式下发生d(3)时I1SBdXd2xL3Ud2L-1 Id10.35920.381003372.11(kA)

L-2 I1d0.35920.481003371.86(kA)

L-3 I1d0.35920.251003372.56(kA)

L-4 I1d0.35920.191003372.84(kA)L-5 I1d0.35920.321003372.30(kA)L-6 I1d0.35920.381003372.11(kA)

计算数值如下：

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4.3.4 10kV线路短路电流计算

最大运行方式下发生d(3)时IdSB1 计算数值如下： Xd3xL3Ud3L-1 I1d0.29422.37100310.52.06(kA)L-2 I1d0.29421.58100310.52.93(kA)

L-3 I1d0.29421.18100310.53.73(kA)L-4 I1d0.29423.16100310.51.59(kA)L-5 I1d0.29422.76100310.51.80(kA)

L-6 I1d0.29421.97100310.52.43(kA)

L-7 I1d0.29423.16100310.51.59(kA)

L-8 I1d0.29423.55100310.51.43(kA)

最小运行方式下发生d(3)时I1SBdXd3xL3Ud3L-1 I1d0.56922.37100310.51.87(kA)L-2 I1d0.56921.58100310.52.56(kA)

计算数值如下：

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L-3 Id11003.73(kA)0.56921.18310.511003.14(kA)

0.56923.16310.511001.65(kA)

0.56922.76310.511002.17(kA)0.56921.97310.511003.14(kA)0.56923.16310.511001.33(kA)0.56923.55310.5 L-4 IdL-5 IdL-6 IdL-7 IdL-8 Id

****大学毕业设计（论文）说明书 整定计算

5.1线路最大负荷电流计算

IL.max由前面线路参数表可计算如下： 1、110KV侧线路 L-1 IL.maxPmax（5-1）

3UNcos5031150.866031150.860.29kA 0.35kA L-2 IL.maxL-3 IL.max5531150.864831150.860.32kA 0.28kA L-4 IL.max2、35KV侧线路 L-1 IL.max143370.80.27kA

L-2 IL.max153370.8273370.850.29kA

0.49kA L-3 IL.maxL-4 IL.max183370.850.33kA

L-5 IL.max173370.80.33kA

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L-6 IL.max3、10KV侧线路 L-1 IL.max253370.850.46kA

5310.50.84310.50.80.34kA

L-2 IL.max0.27kA

L-3 IL.max3310.50.88310.50.84310.50.85310.50.87310.50.80.21kA 0.55kA 0.27kA 0.34kA L-4 IL.maxL-5 IL.maxL-6 IL.maxL-7 IL.max0.48kA

L-8 IL.max3310.50.80.21kA

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5.2主变压器保护的整定计算

5.2.1纵差动保护整定计算

一、计算变压器各侧一次电流，选择电流互感器的变比，确定各侧二次额定电流：

表5-1

变压器相关参数计算

名称

各侧数值

额定电压(kV)

115

10.5

额定电流(A)31.51033115158.131.5103337491.5

31.5103310.51732.1

电流互感器 Y

Y

D 接线方式

电流互感器

158.1/5

491.5/5

31732.1/5 计算变比

选用电流互 200/5

500/5

3000/5 感器变比

二次额定电 158.1/40=3.95

491.5/100=4.915

3000/600=5 流（A）

10.5kV侧的二次额定电流最大，所以选取该侧为保护的基本侧。

二、确定保护的一次动作电流：

1、按躲开变压器的励磁涌流整定：

IdzKkIe.B

（Kk取1.5）

（5-2）

=1.5×1732.1

=2598.15（A）

2、器外部三相短路时的最大不平衡电流来整定

(3)IdzKk(KfzqKtxfwcUfza)Id（Kk取1.3）（5-3）.max

= 1.3(1.0×1×0.1 + 0.1+ 0.05)×3.73×1000

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=994(A)其中Ktx为电流互感器同型系数，型号相同时取0.5，型号不同时取1，这

Kfzq为非周期分量引起的误差，里为避免以后更换设备的方便故取1；取1；fza(3)建议采用中间值0.05；U取0.1；Id.max为变压器外部最大运行方式下的三相短路电流。

3、按躲开电流互感器二次回路断线时变压器的最大负荷电流整定：

LdzKkIth.max

（Kk取1.3）

= 1.3×1732.1 = 2251.7(A)

三、确定保护的二次动作电流：

1、基本侧差动继电器的动作电流为：

Idzdz.j.jbkjxIn

32598.15300507.5(A)

2、基本侧差动线圈工匝数为：（AW0为60）

WAW0cd.jb.zI

dzjjb

607.58

选用的差动线圈匝数为8匝

四、差动保护的实际动作电流：

1、差动保护的实际二次动作电流：

IAW0dz.j.jbW607.5(A)

cdjbz8

∴ 差动保护实际一次动作电流为：

5-4）

5-5）

5-6）（（（****大学毕业设计（论文）说明书

Idz.jbIdzjjbnLKjx7.53000

3（5-7）

52598.2(A)

五、动作时限：0秒

六、灵敏度校验：

Id.min为实际可能的方式下在差动保护范围内发生两相短路时总的最小短路电流；

Id.min是在系统最小运行方式下两台变压器并联运行时低压侧两相短路取得；接线系数Kjx取2

kjxId.minIdz.j.jbnL.jb239.66100023.722（满足要求）

（5-8）7.530005Ksen5.2.2 复合电压启动过电流保护的整定计算

过电流元件动作值Iop按躲开站变额定电流IN.st整定,即: Iop110kV侧：krelIN.st（5-9）kre 1.1531500214(A)0.853115 其中krel可靠系数,一般为1.15～1.25,这里取1.15, kre是返回系数,这里取0.85 运行方式下线路末端的两相短路电流对保护装置进行灵敏度的校验。

3(3)3Id.min1.331000225.41.3，满足要求。（5-10）

IOP213Ksen 37 ****大学毕业设计（论文）说明书

35kV侧：Iopkrel1.1531500IN.st665（A）kre0.85337取最小运行方式下线路末端的两相短路电流对保护装置进行灵敏度的校验。

3(3)3Id.min1.331000221.731.3，满足要求

IOP665krel1.1531500IN.st2343（A）kre0.85310.5Ksen10kV侧:Iop取最小运行方式下线路末端的两相短路电流对保护装置进行灵敏度的校验。

3(3)3Id.min1.331000220.51.3，不满足要求 IOP2343Ksen最终整定电流取最小值即110KV侧的整定结果。保护动作时限为0.5秒。

5.2.3 过负荷保护的整定计算

取可靠系数Krel为1.05,返回系数Kres为0.85,IN为保护安装侧变压器的额定电流。因是单侧电源三绕组降压变压器且三侧绕组容量相同，则过负荷保护装在电源侧（即110KV侧）。

按躲开变压器额定电流来整定：

IdzKk1.0531.5103IN195.35(A)Kh0.853115动作时限：比降压变压器复合电压起动的过电流保护的动作时限大0.5秒，即0.5+0.5=1秒。

5.3 母线保护的整定计算

根据本设计的实际情况，决定采用完全电流差动母线保护对变电站的母线进行保护。

****大学毕业设计（论文）说明书

所用设备差动继电器的动作电流按下述两个原则整定，并取其中的较大者为整定值。

（1）躲过外部故障时的最大不平衡电流。其动作电流按下式计算

Iop，KKrelIdsp.maxKrel0.1Ik..max/nTA（5-11）式中：Krel为可靠系数，取为1.3；

Ik..max为在母线范围外任一连接元件上短路时，流过差动保护电流互感器的最大短路电流；

nTA为母线保护用电流互感器的变比。110kV母线： Iop，KKrel0.1Ik..max/nTA

=1.30.1361000/40

=10.92（A）

35kV母线：

Iop，KKrel0.1Ik..max/nTA

=1.30.14.111000/100

=5.343（A）

10kV母线：

Iop，KKrel0.1Ik..max/nTA

=1.30.13.731000/600

=0.808（A）

（2）躲过电流互感器二次回路一相短线时流过差动继电器的最大电流。

其动作电流按下式计算

Iop，KKrelIl..max/nTA

（5-12）式中Il..max为所有连接元件中最大的负荷电流。

****大学毕业设计（论文）说明书

110kV母线: Iop，KKrelIl..max/nTA

=1.3350/40

=11.38（A）

35kV母线： Iop，KKrelIl..max/nTA

=1.3490/100

=6.37（A）

10kV母线： Iop，KKrelIl..max/nTA

=1.3550/600

=1.19（A）

根据计算值可知母线动作电流如下：

110kV母线：Iop，K11.38（A）

35kV母线：Iop，K6.37（A）10kV母线：Iop，K1.19（A）

当保护范围内部故障时，应采用下式校验灵敏系数，其值一般应不低于2。

KsenIk.min

（5-13）

Iop.knTA式中Ik.min为母线故障时的最小短路电流。110kV母线： KsenIk.min22.65100049.762

Iop.knTA11.38404.343100025.92 6.37100 40 35kV母线： KsenIk.minIop.knTA****大学毕业设计（论文）说明书

10kV母线： KsenIk.minIop.knTA9.6631000211.72 1.19600

由计算结果知整定值符合要求。

5.4 线路保护的整定计算

5.4.1 110kV线路保护的整定计算

一、相间距离保护的整定计算 1.距离Ⅰ段

为了保证选择性，保护瞬时动作的距离Ⅰ段动作阻抗应按躲过相邻下一元件首端短路的条件选择，即

' ZopkrelZL 可靠系数krel=0.85

（5-14）

'0.8520.2=17.17(Ω)L-1 Zop'0.8524.24=20.604(Ω)L-2 Zop'0.8521.25=18.0625(Ω)L-3 Zop'0.8517=14.45(Ω)L-4 Zop2.距离Ⅱ段

动作阻抗按下式整定

“ Zop ksenZL 灵敏系数ksen=1.3

（5-15）”1.320.2=26.26(Ω)L-1 Zop“1.324.24=31.512(Ω)L-2 Zop”1.321.25=27.625(Ω)L-3 Zop“1.317=22.1(Ω)L-4 Zop

3.距离Ⅲ段

动作阻抗按下式整定

****大学毕业设计（论文）说明书

”'ZopZL.min

（5-16）

krelkrekzq0.9Ee ZL.minIL.max

3（5-17）

krel1.3 kre1.2 kzq2

式中Ee为电网的额定线电压；

IL.max为线路的最大负荷电流。

0.9110“' L-1 Zop30.290.91103/1.31.2263.17()

”' L-2 Zop0.350.91103/1.31.2252.34()

“' L-3 Zop0.320.91103/1.31.2257.25()

”' L-4 Zop0.28/1.31.2265.43()

灵敏度校验 KsenL-1 Ksen“'ZopZl

63.173.131.5 20.252.34L-2 Ksen2.161.5

24.2457.25L-3 Ksen2.691.5

21.2565.43L-4 Ksen3.851.5

17由以上计算可知整定结果符合要求。

****大学毕业设计（论文）说明书

5.4.2 35kV线路保护的整定计算

一、相间距离保护的整定计算 1.距离Ⅰ段

'ZopkrelZL krel0.85

'0.855.224.437()L-1 Zop'0.856.5255.55()L-2 Zop'0.853.482.958()L-3 Zop'0.852.612.22()L-4 Zop'0.854.353.70()L-5 Zop'0.855.224.437()L-6 Zop2.距离Ⅱ段

动作阻抗按下式整定

Zop”ksenZL 灵敏系数ksen=1.3

''1.35.226.786()L-1 Zop''1.36.5258.48()L-2 Zop''1.33.484.524()L-3 Zop''1.32.613.393()L-4 Zop''1.34.355.655()L-5 Zop''1.35.226.786()L-6 Zop3.距离Ⅲ段

动作阻抗按下式整定

“'ZopZL.min ZL.minkrelkrekzq0.9EeIL.max3

krel1.3 kre1.2 kzq2

0.935”'L-1 Zop30.27/1.31.2221.59()

****大学毕业设计（论文）说明书

0.935L-2 Z“'3op0.29/1.31.2220.1()

0.935L-3 Z”'3op0.49/1.31.2211.90()

0.935L-4 Z“'3op0.33/1.31.2217.66()

0.935L-5 Z”'3op0.33/1.31.2217.66()

0.935L-6 Z“'3op0.46/1.31.2212.67()

灵敏度校验

KZ”'opsenZ

lL-1 K21.59sen5.224.141.5 L-2 K20.1sen6.5253.081.5

L-3 K11.9sen3.483.421.5

L-4 K17.66sen2.616.771.5

L-5 K17.66sen4.354.061.5

L-6 K12.67sen5.222.431.5

由以上计算可知整定结果符合要求。二、三段式电流保护的整定计算 瞬时电流速断保护（又称第Ⅰ段电流保护）

I'opkrelId.max krel1.2 式中Id.max为线路在最大运行方式下的三相短路值

L-1 I'op1.22.743.288(kA)44

5-18）（****大学毕业设计（论文）说明书

L-2 I'op1.22.332.796(kA)L-3 I'op1.23.554.26(kA)L-4 I'op1.24.114.932(kA)L-5 I'op1.23.063.672(kA)L-6 I'op1.22.743.288(kA)灵敏度校验：按线路30%处发生d(2)故障时校验

I(2)3SBd.min21X d2xL30%3UBL-1 I(2)1d.min210.18920.3830%100374.45(kA)L-2 I(2)11d.min20.18920.4830%100374.05(kA)L-3 I(2)d.min1211000.18920.2530%375.11(kA)L-4 I(2)d.min1210.18920.1930%100375.48(kA)L-5 I(2)d.min1210.18920.3230%100374.73(kA)L-6 I(2)d.min1210.18920.3830%100374.45(kA)因为I(2)d.minIop所以灵敏度合格 限时电流速断保护（第又称Ⅱ段电流保护）

(2)I“minopId.k ksen1.3 sen3L-1 I”op2.1121.31.4(kA)L-2 I“1.863op21.31.24(kA)L-3 I”2.563op21.31.71(kA)

5-19）（

第二篇：智能变电站二次系统设计论文

1智能变电站二次系统配置方案

1.1保护配置

保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响，通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能，可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息，利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线，将主保护功能由原集控室下放到设备单元内，使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。

1.2通信配置

在通信配置这一方面，智能变电站与传统变电站的差别不大，但是就其发展而言，数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块，进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势，促进变电站与大用户之间的互动，进行信息采集与资源的优化配置，促进各个智能化电网环节的协调运行。

2智能变电站二次系统设计方案及应用

2.1系统构成过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力，能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控，由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作，由合并单元、互感器、智能终端构成。

2.2网络结构

过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站，特别是高电压等级、联网运行的变电站，在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。

2.3二次系统网络设计原则

本文以220KV变电站为例，分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置，无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集，无需独立配置。

1）网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求，端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用，为保证智能变电站的安全运行，交换机必须保证安全稳定，避免故障的发生。

2）应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置，采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置，采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致，220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置，统一配置110KV及以下变电站，单独配置主变压器。

3）过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端，对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。

4）合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置，双重化保护的主变各侧冗余配置，同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。

3结束语

综上所述，智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则，其应用发展道路一定会更广阔。

第三篇：变电站二次安防系统实施方案

变电站二次安防系统实施方案

本方案为了加强变电站二次系统安全防护，确保电力监控系统及电力调度数据网络的安全，主要依据国家电力监管委员会第5号令《电力二次系统安全防护规定》和原国家经贸委第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》编写。

变电站二次系统的防护目标是抵御黑客、病毒、恶意代码等通过各种形式对变电站二次系统发起的恶意破坏和攻击，以及其它非法操作，防止变电站二次系统瘫痪和失控，并由此导致的变电站一次系统事故。实施重点是强化变电站边界防护，加强内部安全措施，保障变电站安全稳定运行。主要包括变电站、换流站、开关站二次系统安全防护，以及发电厂的升压站或开关站的信息安防应用。

变电站二次系统典型结构

变电站监控系统主要包括：变电站自动化系统、五防系统、继电保护装置、安全自动装置、故障录波装置和电能量采集装置等；换流站还包括阀控系统及站间协调控制系统等，有人值班变电站还有生产管理系统等；集控站还包括对受控变电站的监控系统等。变电站二次系统逻辑结构如图所示。

变电站自动化系统按结构可分为分层分布式（站、间隔、设备三层）或全分布式（站、设备二层），如图所示。

变电站二次系统安全分区

按变电站的电压等级、规模、重要程度的不同以及变电站运行模式（有人值班模式、无人值班少人值守模式、无人值守模式等）差别，变电站二次系统的安全区划分应该根据实际情况，按下列原则确定。

220kV 以上变电站二次系统的生产控制大区应当设置控制区和非控制区，其中生产管理系统仅适合于有人值班变电站。

对于不接入省级以上调度中心的110kV 及以下变电站，其二次系统生产控制大区可不再进行细分，相当于只设置控制区，其中生产管理系统仅适合于有人值班变电站。

变电站二次系统应用IEC 61850 国际标准时，应依据本方案的原则，将IEC 61850 规定的功能模块适当的置于各安全区中，从而实现国际标准与我国电力二次系统安全防护的有机结合。

变电站二次系统安全防护的逻辑结构

变电站二次系统安全防护的总体部署

对于220kV 以上的变电站二次系统，应该在变电站层面构造控制区和非控制区。将故障录波装置和电能量采集装置置于非控制区；对继电保护管理终端，具有远方设置功能的应置于控制区，否则可以置于非控制区。

对于不接入省级以上调度机构的110kV 及以下变电站的二次系统，其生产控制大区可以不再细分，可将各业务系统和装置均置于控制区，其中在控制区中的故障录波装置和电能量采集装置可以通过调度数据网或拨号方式将录波数据及计量数据传输到上级调度中心；在与调度中心数据通信的本侧边界上，可采用简单有效的安全防护措施。

当采用专用通道和专用协议进行非网络方式的数据传输时，可逐步采取简单加密等安全防护措施。厂站的远方视频监视系统应当相对独立，不能影响监控系统功能。

第四篇：110kv变电站二次设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

题目名称: 110KV变电所电气二次部分设计

学生姓名

专业

电气工程及其自动化

班级

一、选题的目的意义

电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。这就要求变电所的一次部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济服务。变电站内的高压配电室、变压器室、低压配电室等都装设有各种保护装置，这些保护装置是根据下级负荷地短路、最大负荷等情况来整定配置的，因此，在发生类似故障是可根据具体情况由系统自动做出判断应跳闸保护，并且，现在的跳闸保护整定时间已经很短，在故障解除后，系统内的自动重合闸装置会迅速和闸恢复供电。这对于保护下级各负荷是十分有利的。这样不仅保护了各负荷设备的安全利于延长是使用寿命，降低设备投资，而且提高了供电的可靠性，这对于提高工农业生产效率是十分有效的。工业产品的效率提高也就意味着产品成本的降低，市场竞争力增大，进而可以使企业效益提高，为国民经济的发展做出更大的贡献。生活用电等领域的供电可靠性，可以提高人民生活质量，改善生活条件等。可见，变电站的设计是工业效率提高及国民经济发展的必然条件。

二、国内外研究综述

通过网络及杂志我们可以发现，近年来一些发达国家的能源不是很丰富，进而导致电力资源不是充足。为了满足国内的需求，减少在网路中的损耗，这些发达国家已经形成了完善的变电设计理论。比较完善的变电站设计理论，是真正的做到了节约型，集约型，高效型。发达国家通过改善优化变电站结构，降低变电站的功率损耗，尽可能地提高变电站的可靠性，尽可能地使变电站的灵活性提高，尽可能地提高经济性。

然而在国内，变电站的设计中仍然存在很多问题，比如可靠性还欠提高。我国经济的发展给电力行业带来两个问题：一是电力能源的需求持续增长，城市和农村用电量和密度越来越来高，需要更多的深入市区农村的变电站，以减少线路的功率损耗，提高电力系统的稳定性等，然而这些变电站占地面积大；

二、国内外研究综述

二是城区地价昂贵，环境要求严格，在稠密的市区选择变电站址相当困难。在农村，农田的保护非常严格。我国开始开发新的技术，即建设地下变电站。而建设地下变电站可以利用城化绿化带或者利用大厦的地下室。例如前者有上海人民广场，北京王府井220kV变电站，还有北京西单110kV变电站。

此外计算机的渗透已经达到每一个角落，电力系统也不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。我国变电站综合自动化技术应用的越来越成熟。变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。

三、毕业设计（论文）所用的方法

对110KV变电所电气二次部分设计，首先应该了解并掌握110KV变电所电气二次部分的国内外现状特点和发展前景，并结合相关的设计手册，辅助资料和国家有关规程，主要完成该变电站的二次部分设计，参考国内外最新的设计方法、研究成果和新的电气设备，对线路保护、变压器保护、母线保护、所用变保护和电容器保护设计。同时完成二次部分原理接线图、二次部分展开图、控制回路接线图和信号回路接线图。

四、主要参考文献与资料获得情况

（1）中国电力出版，张保全，尹项根 《电力系统继电保护》（2）中国电力出版社，谷水清《电力系统继电保护》（3）中国电力出版社夏道止《电力系统分析》（4）重庆大学出版社马永翔《电力系统继电保护》（5）变电所设计（10-220KV）.辽宁科学技术出版社（6）和本次毕业设计有关的图书馆及网上资料

五、指导教师审批意见 年月日

第五篇：变电站直流系统设计

变电站直流系统设计

变电站中为控制、信号、保护、自动装置以及某些执行机构等供电的直流电源系统，通常称为直流控制电源。为微机、载波、消防等设备供电的交流电源系统，通常称为交流不停电电源。为交换机、远动等通信设备供电的直流电源系统，则称为通信电源。

在变电站中广泛采用的直流控制电源是由蓄电池组和充电装置等设备构成，是一种在正常和事故状态下都能保持可靠供电的直流不停电电源系统。交流控制电源通常是采用由蓄电池组、充电装置和逆变装置构成的交流不停电电源系统，即UPS。通信电源是由模块化的通信专用DC／DC变换器，它是从站内直流控制电源系统的蓄电池组取得直流电，经高频变换输出满足通信设备要求的48 V控制电源。

从90年代开始的变电站综合自动化技术的推广应用，对直流系统提出了更高的技术要求。近年来直流系统的技术和设备发展迅速，阀控铅酸蓄电池、智能型高频开关充电装置等，具有安全可靠、技术先进和性能优越等特点，促进了直流系统的发展。

以下就变电站设计中对直流系统设计有直接影响的因素和变电站直流系统设计方案的选择进行探讨。本文便是以220KV变电站为例设计的变电站直流系统设计。

变电站直流系统功能及重要性

为供给继电保护、控制、信号、计算机控制、事故照明、交流不间断电源等直流负荷供电，220～500 kV变电站应装设由蓄电池等供电的直流系统。直流系统的供电负荷极为重要，对供电的可靠性要求也较高。直流系统的可靠是保障变电站安全运行的决定性条件之一。

目前，变电站的直流相对比较复杂，电源容量需求比较大，因此直流系统所需要费用亦比较高，少则几万，多则几十万人民币，并且由于运行环境、维护工作等方面的原因，蓄电池组的寿命亦有所限制，难以达到设计寿命，通常寿命在5～8年左右，比设计寿命少约40％以上。若蓄电池质量、运行环境、日常维护等不当则3～5年蓄电池组容量则急剧下降，难以满足设备安全生产运行，给变电站的安全生产带来极大隐患。

直流电源系统在变电站中具有以下重要作用。

(1)变电站的直流电源是全站作为控制、信号、继电保护的操作电源，也是重要设备的保安电源及事故照明电源。监视和维护直流设备的完好性对变电站以及整个电力系统的安全可靠运行十分重要。(2)各类变电站直流电源系统必不可少。对于不同电压等级的变电站往往设计不同电压的直流输出，以满足设备运行的需要。(3)在变电站中，直流电源系统应满足各类负荷中双重化配置的要求。在变电站内由于被控制设备多，提高直流网络的安全可靠性至关重要。一个变电站的直流控制回路十分庞大，所以网络是否清晰和具有独立性亦十分重要。(4)阀控密封式铅酸蓄电池和高频开关整流电源(本设计中应用到)在直流系统中的应用可提高直流电源系统的安全可靠性，降低直流系统设计的复杂性，并减小了维护的工作量。直流系统接线

随着科学技术的不断发展，直流系统的接线方式、采用的设备也在逐年的改进和更新。在满足供电可靠的前提下，直流系统的接线应尽可能的简单、运行灵活、经济合理。

直流系统的接线方案具体要求：

(1)在满足供电可靠的前提下，接线尽可能简单，设备尽可能简化；(2)直流系统中选用的设备应是先进、可靠、经济合理；(3)选用的设备其维护工作量尽可能小；(4)供电范围明确以及操作方便。要保障直流系统可靠地运行，首先必须有一个可靠的直流系统接线方案。其中包括直流母线的接线、直流电源的配置和直流供电网络的构成。其次，要合理地选择直流系统中采用的设备，包括蓄电池、充电和浮充电设备、开关设备、保护设备、动力和控制电缆等。2.1 直流母线接线

220～500 kV变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种。

（1）单母线分段接线的特点：①每回路只需一组母线开关，设备少，投资小, 接线简单、清晰，直流屏内布线方便；②能方便的形成两个互不联系的直流系统，有益于提高直流系统的可靠性。

2.双母线接线的特点：①每回路设有两组母线刀开关（或一组切换式刀开关），可任意接到一组母线上；②供电可靠性较高，但投资较大。単母分段接线如图1所示。

综上所述，双母线接线比单母线分段接线，母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，布线困难，检修、维护也不方便。故220KV变电站采用单母线分段接线。2.2 直流系统的电源配置

直流系统中的主要电源是蓄电池组，其次是充电和浮充电设备。变电站中的蓄电池在正常情况下以浮充电方式运行，直流负荷实际上由浮充电设备供电，蓄电池处于浮充电状态。合理的配置蓄电池及充电浮充电设备有利于提高直流系统的可靠性。

220V和110V直流系统应采用蓄电池组;48V及以下直流系统可采用蓄电池组,也可采用由220V或110V蓄电池组供电的电力直流电源变换器(DC/DC变换器)。直流系统为单母线分段接线时，蓄电池组及充电装置的连接方式如下:（1）一组蓄电池一套充电装置时，二者应接入不同的母线段；

（2）一组蓄电池两套充电装置时，两套充电装置应接入不同的母线段，蓄电池组应跨接在两段母线上；

（3）两组蓄电池两套充电装置时，每组蓄电池及其充电装置应接入不同的母线段；（4）两组蓄电池三套充电装置时，每组蓄电池及其充电装置应接入不同的母线段，第三套充电装置应经切换电器可对两组蓄电池进行充电。2.3 直流馈线网络

直流馈线网络有两种供电方式: 辐射供电和环形供电。

为简化设备，220KV变电站直流系统一般采用环形供电网络，即直流动力负荷和控制负荷都采用环形供电网络。在变电站内设动力和控制小母线，在各直流负荷之间形成环形供电网络，每个环的电源回路接到两段母线上。若220KV变电站为全户内式，220 KV及110KV配电装置均采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)，二次设备置于GIS室内，则直流馈线应分别引至各配电装置处各自形成环网。由于GIS二次回路所需直流电源较多，故在设计时应考虑足够的直流馈线数量。

500KV变电站对直流供电网的可靠性要求更高，结合对控制电源双重化的要求，一般采用辐射状供电。为了简化供电网络，减少馈线电缆数量，可在靠近配电装置处设直流分屏，每一分屏由2组蓄电池各用1条馈线供电。直流系统工作电压

220～500KV变电站的强电直流电压为220V或110V,弱电直流电压为48V。强电直流电压选220V还是110V,应根据变电站的具体情况及通过技术经济比较，找出影响直流系统额定电压选择的主要因素。

以往设计的220KV及以下电压等级的变电站，大多数为带电磁操作机构的断路器，需要直流动力合闸电源，在这种情况下，满足直流动力回路电压的要求，降低直流动力电缆的投资，成为影响直流系统额定电压选择的主要因素，因此，以往设计的变电站中多数采用了220 V的直流系统。20世纪80年代以来，在220～500KV变电站中，110KV及以上电压等级的断路器多采用气动或液压操作机构，10KV断路器采用弹簧操作机构，这样就不需要直流系统提供动力合闸电源了，因此，满足直流动力回路电压的要求和降低直流动力电缆投资，就不再是确定直流系统额定电压的主要因素。

但是，根据现在220～500KV变电站的发展及其特点，由于220～500KV变电站占地面积大，被控对象远，控制回路电缆长，所以满足控制回路电压的要求，降低控制电缆的投资就成为确定500KV变电站直流系统额定电压的主要因素。在相同操作功率下，220V控制电缆中的电流比110V控制电缆中的电流要小一倍，同时也降低了控制电缆中的电压降，从而也降低了电缆截面的要求，减少了控制电缆的投资。由此可见，对于采用220V的直流系统工作电压，不仅可以选用较小的电缆截面，降低电缆的投资，还可以节省有色金属。故对于本系统220KV变电站采用220V的直流系统工作电压。4 蓄电池选择及容量计算 蓄电池是一种储能装置，它把电能转化为化学能储存起来，又可把储存的化学能转化为电能，这种可逆的转换过程是通过充、放电循环来完成的，而且可以多次循环使用，使用方便且有较大的容量。

4.1 220KV变电站直流系统蓄电池组数的确定近年来，随着电力系统对直流电源可靠性要求的进一步提高，虽然直流系统在接线方式、网络布置及充放电设备性能要求等方面进行了完善和加强，但现行规定不能满足目前220KV变电站对提供高可靠性直流电源的要求，对掌握蓄电池工作状态及运行、维护不利，在交流失电状态下，可能因蓄电池电源瓶颈问题，而扩大事故。

l.220KV变电站要求具备高可靠性直流电源的原因

（1）现在大部分220KV变电站建设规模比较大，且为枢纽站。

（2）220KV变电站主保护亦实现双重化，采用两套不同原理、不同厂家装置；断路器跳闸回路双重化；且均要求取自不同直流电源。

（3）线路的两套纵联差动保护、主变压器的主保护和后备保护均分别由独立的直流熔断器供电。

（4）所有独立的保护装置都必须设有直流电源故障的自动告警回路。

（5）变电站综合自动化水平提高，监控系统高可靠运行要求。2.目前单组蓄电池运行、维护存在的主要问题

（1）事实证明：要掌握蓄电池运行状态，做到心中有底、运行可靠，必须进行全容量核对试验；然而直流系统配置一组蓄电池，给运行维护造成了极大困难。

（2）就对各发供电单位已运行的各型式蓄电池统计表明，使用寿命一般为7年到10年；且这期间尚需对个别落后电池维护处理才能够保证整组蓄电池使用年限。对于仅一组蓄电池而言，整个更换期间同样要承担风险运行。3.220KV变电站直流系统配置两组电池的必要性及优点

（1）由于单组蓄电池不能很好的满足220KV变电站运行可靠性要求，且运行维护困难,故此 220KV变电站直流系统配置两组蓄电池是必要的。

（2）220KV变电站直流系统配置两组蓄电池，完全满足运行要求,采用该系统对增加控制保护设备运行的可靠性有较重要的意义。

（3）220KV变电站配置两组蓄电池组后，从简化母线结构、减少设备造价、节约能源、避免降压装置故障开路造成母线失压，减少了电网事故和更大设备事的发生，使直流系统进一步简化、可靠。

因此，根据现在220KV变电站对直流电源可靠性要求进一步提高，及蓄电池运行、维护的需要，并考虑220KV变电站直流系统网络与蓄电池直流电源可靠性匹配要求，220KV变电站直流系统应配置两组蓄电池，虽在经济上多投入，但其运行可靠性却得到了大幅度提高，且运行方式灵活、维护简便。4.2 蓄电池的分类

目前，我国投入运行的变电站中，绝大多数都是采用铅酸蓄电池，也有采用碱性蓄电池。

1.铅酸蓄电池

铅酸蓄电铅酸蓄电池是电力工程中广泛采用的直流电源装置。

它具有适用温度和电流范围大，存储性能好，化学能和电能转换率高，充放电循环次数多，端电压高，容量大，而节省材料,铅资源丰富、造价较低等一系列优点。

铅酸蓄电池又分为防酸隔爆式、消氢式及阀控式密封铅酸蓄电池三大类。阀控式密封铅酸蓄电池与防酸隔爆式和消氢式铅酸蓄电池相比较有很大的优点：阀控式密封铅酸蓄电池在正常充放电运行状态下处于密封状态，电解液不泄露，也不排放任何气体，不需要定期的加水或加酸，维护工作也比较少；防酸隔爆式铅酸蓄电池是属于半封闭型的，当在充电运行状态下产生的气体较多时，会使电池室中才能在爆炸的危险，而且需要定期的往电池中加纯水及维护；消氢式铅酸蓄电池也需要定期进行维护与加水，比较麻烦。2.碱性蓄电池

采用的碱性蓄电池主要是镉镍蓄电池。

由于单个蓄电池在各种运行状态下电压变化的相对值大于直流母线电压允许变化的相对值，才引起加装端电池，用来调节母线电压。然而，镉镍蓄电池充电末期电压与放电末期电压相差比较大，约1.8～1.9倍，为保持直流母线电压不超过允许的变动范围，镉镍蓄电池组必须采取调压措施，如:加端电池,在蓄电池组与母线之间加调压设备。而铅酸蓄电池的单个蓄电池在各种运行状态下电压变化的相对值小于或等于直流母线电压允许变化的相对值，也就保持了直流母线电压在允许的变化范围之内，故就不需要加装端电池了。由于镉镍蓄电池必须设置调压措施，与无端电池的铅酸蓄电池相比，增加了投资和运行维护的复杂性，特别是蓄电池组容量较大时更为突出。

因此，镉镍蓄电池与铅酸蓄电池相比，在相同容量、相同额定电压下，镉镍蓄电池投资较高，随着容量的增大，投资的差额也增加。这就是影响镉镍蓄电池在工程上大量采用的主要原因。

综上比较，选用铅酸蓄电池中的阀控式密封铅酸蓄电池。4.3 阀控式密封铅酸蓄电池组的电池个数的选择

1.阀控铅酸蓄电池一般有初充电,浮充电,和均衡充电三种充电方式。

（1）初充电。新安装的蓄电池组进行第一次充电,称为初充电.初充电通常采用定电流,定电压两阶段充电方式。

（2）浮充电。正常运行时,充电装置承担经常负荷电流,同时向蓄电池组补充充电,以补充蓄电池的自放电,是蓄电池以满负荷的状态处于备用。单体阀控电池的浮充电压为2.2～2.3V,通常取2.25V，浮充电流一般为(1～3)/Ah。

（3）均衡充电。为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象,为使其恢复到规定的范围内而进行的充电,称为均衡充电。阀控电池的均充电压2.3～2.4V,通常取2.35V均衡充电电流不大于(1～1.25)I10 Ah。2.电池个数的选择

蓄电池正常按浮充电方式运行，为保证直流负荷供电质量，考虑供电电缆压降等因素，将直流母线电压提高5%Un，蓄电池个数设为N，则

式中 －蓄电池个数；

－直流系统的额定电压；

－单体蓄电池的浮充电电压，阀控蓄电池浮充电电压为2.23～2.27V，一般取2.25。3.蓄电池放电终止电压校验

在确定蓄电池的个数以后，还应验算蓄电池在事故放电末期允许的最低端口电压值 不应低于蓄电池放电终止电压(1.75～1.8V）。根据有关规定，动力负荷母线允许的最低电压值不低于87.5%。考虑直流母线到蓄电池间电缆压降在事故放电时按1% 计算，因此，对于动力负荷专用蓄电池组，事故放电末期允许的最低端口电压值

对于控制负荷专用蓄电池组，事故放电末期允许的最低端口电压

4.4 蓄电池容量的计算 1.铅酸蓄电池的电气特性（1）铅酸蓄电池的容量特性

电池的容量是表示蓄电池的蓄电能力。充足电的蓄电池放电到规定终止电压（低于该电压放电将影响电池的寿命）时，其所放出的总电量，称为电池的容量。若蓄电池以恒定放电电流I(A)放电，放电到容许的终止电压的时间为t（h），则对应容量C(Ah)为

C=It 反应蓄电池放电到规定的终止电压的快慢称为放电率，放电率用时率（h率）和电流率（I率）表示。

蓄电池的实际容量并不是一个固定不变的常数，它受许多因素的影响，主要有放电率、电解液密度和电解液温度。电解液温度高，容量就大；电解液密度大，容量就也大；放电率对容量的影响更大，例如，某一铅酸蓄电池，当以10A率（10h）进行放电时，到达终止电压1.8V所放出的容量 为100Ah；当以25A率（3h率）进行放电时，到达终止电压1.8V所放出的容量 为75Ah；当以55率（1h率）进行放电时，到达终止电压1.75V所放出的容量 为55Ah。可见,放电电流大,放电时间短,放出电量少,故电池容量少.这是因为放电电流过大时,极板的有效物质很快就形成了硫酸铅,它堵塞了极板的细孔,不能有效地进行化学反应,内阻很快增大,端电压很快降低到终止电压。

我国电力系统常用温度在25摄氏度,10h率放出的容量 作为铅酸蓄电池的额定容量,那么,上述那一铅酸蓄电池的额定容量就是100Ah。按有关规定蓄电池的额定容量有: 10,20,40,80,100,150,200,250,300,350,400,500,600,800,1000，2000,3000Ah。蓄电池容量的这种特性用容量系数 表示

式中-任意时率放电的允许放电容量；-蓄电池的额定容量。(2)放电特性.1)持续放电特性.为了分析电池长期使用之后的损坏程度或充电装置的交流电源中断不对电池浮充电时,为核对电池的容量,需要对电池进行放电.阀控电池不同倍率的放电特性曲线如图1-1所示。

图1-1 从图1-1出,蓄电池放电初期1h内的端压 降低缓慢,放电到2h之后端电压降低速率明显增快,之后端压陡降.端电压的改变由于电池电动势的变化和极化作用等因素造成的。一般以放出80%左右的额定容量为宜,目的使正极活性物质中保留较多的 粒子,便于恢复充电过程中作为生长新粒子的结晶中心,以提高充电电流的效率。图1-1中I10为10h率放电电流,可见 ～ 放电曲线比 ～ 放电初期端压和中期端压变化速率变化大,其原因是电池极化作用随电流增加而变大。

2)冲击放电特性.冲击放电特性表示在某一放电终止电压下,放电初期或1h放电末期允许的冲击放电电流。冲击电流一般用冲击系数表示,冲击系数表示式 为

式中-冲击系数；

-冲击放电电流；-10h率放电电流。

图1-2 图1-2中浮充曲线是指电池与充电装置并联运行时,承受短时间冲击放电电流时蓄电池的端电压,其中实线为电池未脱离浮充电系统的端电压,虚线为电池刚脱离浮充电系统的电压。

图1-2中持续放电曲线是指不同放电电流时,立即承受短时间冲击的电压变化曲线,冲击放电曲线的冲击时间为10～15s.曲线中“0”曲线是电池完全充足电后,脱离充电系统,待每个电池电压下降且稳定在2.06～2.10V时,进行冲击放电的电压变化曲线。

从图1-2中可以看出,浮充电状态下放电端电压变化较慢,断开浮充电源立即放电端电压变化较快,而以 电流持续放电下冲击放电电压变化更快,大放电率冲击放电端电压变化最快。

2.220KV变电站蓄电池个数的选择及容量计算

某城区220KV有人值班变电站为集控中心站，主变为4×240MVA，220KV电气主接线为双母线三分段接线，出线10回；110KV电气主接线为双母线双分段接线，出线16回。该变电站继电器室布置在主控楼二层，设有专用蓄电池室，布置在主控楼一层，二者距离约30ｍ，该所直流负荷统计如下： 经常负荷：8KW 事故照明负荷：3KW UPS不间断电源：10KW 断路器合闸：220V,2Ａ 断路器跳闸：220V，2.5Ａ

(1)直流负荷按功能分，有控制负荷和动力负荷。

控制负荷：电气和热工的控制、信号装置、自动装置以及仪表等负荷；

动力负荷：各类直流电动机、断路器操动机构的合闸机构、交流不停电电源装置和事故照明等负荷。

(2)该所直流负荷统计表如下：

序号 负荷名称 计算容量 KW 计算电流A 经常电流A 事故放电时间电流A 随机或事故末期

初期 0－1min 1-60min 1 经常负荷 8 36.4 36.4 36.4 36.4 2 事故照明负荷 3 13.6 13.6 13.6 3 UPS不间断电源 10 45.5 45.5 45.5 4 断路器合闸

断路器跳闸

2.5

2.5 6 电流统计（A）

=95.5 =95.5 =4.5 容量统计（A）

95.5 8 容量累计（Ah）

=95.5 解：1）=1.05×220/2.25=103

为保证蓄电池供电的可靠性，故选N=103+1=104个单体电池。

2）假设该蓄电池组仅带控制负荷，事故放电末期允许的最低端口电压

=0.86×220/104=1.82V

只要对控制负荷专用蓄电池组最低端口电压满足要求，对于动力负荷专用蓄电池组的最低端口也满足要求，因为动力负荷的 ,即其电压系数比较大。

由于蓄电池在事故放电允许的最低端口电压 不应于蓄电池放电终止电压（1.75～1.8V），即 大于或等于。又1.82＞1.8V，满足大于蓄电池终止放电电压的要求。

3）由事故持续放电1h及放电最低电压1.82查图，可得容量系数 =0.56，是以额定容量 为基准的放电容量的标么值,即。故蓄电池的容量为

式中： －蓄电池10h放电率计算容量，Ah；

－可靠系数，取1.4；

－事故全停状态下持续放电时间x（h）的放电容量；

－容量系数。

=1.4×95.5/0.56=238.75Ah

所以，选择蓄电池的额定容量 =250Ah。4）电压校验

① 首先校验事故放电初期(1min)承受冲击放电电流时，蓄电池所保持的电压。

－事故放电初期（1min）冲击放电电流值，A；

－事故放电初期（1min）冲击放电系数；

－蓄电池10h放电率标称电流，A； I10=250/10=25A =1.10×95.5/25=4.2

计算出的 在图1-2的“0”曲线查出的单体电池的放电电压值，=2.02V，计算蓄电池组出口端电压 为

N－蓄电池组的单体电池个数；

－承受冲击放电时的单体电池的放电电压，V。

=104×2.02=210.08V,为额定电压的95%。故满足86%～111% 蓄电池端电压的要求。

② 校验事故放电末期承受冲击放电电流时蓄电池所能保持的电压。

－任意事故放电阶段，10h放电率电流倍数，即放电系数；

－x事故放电容量；

x－任意事故放电阶段时间，h； t－事故放电时间，h；

－x事故放电末期冲击放电系数；

－x事故放电末期冲击放电电流值，A =1.10×95.5/1×25=4.2=1.10×4.5/25= 0.2

计算出的放电系数 和冲击放电系数，在图1-2中可根据，即 值查出相应的曲线，在该曲线上再用 ＝0.2值，查出单体电池放电电压值 =1.83V，计算蓄电池组出口端电压为

=104×1.83=190.32（V），为额定电压的86.5%,故满足86%～111% 蓄电池端电压的要求。

计算出的端电压值应不小于负荷允许的要求值。如不能满足要求，将蓄电池的容量加大一级，继续校验，直到母线电压满足为止。

第五章 直流充电模块的选择 5.1 充电装置的配置

充电装置的型式有高频开关和晶闸管两种。高频开关自1992年问世以来，技术技能逐步提高，体积小、重量轻、效率高和使用维护方便，并且可靠性和自动化水平高，已得到广泛应用；晶闸管电装置，接线简单，价格也比较便宜，也同样得到应用。设计中可根据具体情况选用。1.充电装置的配置的要求：充电装置应按蓄电池组配置当变电站仅设一组蓄电池时，应配置两套充电装置；当变电站设有两组相同电压、相同容量的蓄电池时，应配置两套或三套充电装置。2.充电装置的配置的原则：如果采用晶闸管充电装置，原则上可配置1套备用充电装置，即：1组蓄电池配置2套充电装置,2组蓄电池可配置3套充电装置；高频开关充电装置，其可靠性相对较高，且模块冗余、可更换，所以，原则上不设整套装置的备用，即：1组蓄电池配置1套充电装置，2组蓄电池可配置2套充电装置。

3.充电装置是保证蓄电池可靠运行的主要设备，特别是阀控式蓄电池对充电装置性能的要求更高。以往的变电站的充电装置多采用晶闸管整流装置，近年来越来越多的变电站采用智能型高频开关充电装置，且运行情况良好。智能型高频开关充电装置具有技术先进、性能优越和体积小等优点。

故选用两组高频开关充电装置。5.2 高频开关充电模块工作原理

高频开关充电模块由交流输入滤波、整流单元、高频逆变单元（DC/AC）、直流输出滤波、PWM脉宽调制单元和监控单元等组成。

交流工作原理：交流电输入到模块后首先进入输入滤波电路，去除交流电上的干扰，然后经过全波整流电路交换成高压直流电（500V左右），再由DC/AC高频逆变电路变换成20KHz可调脉宽的高频脉冲电，经过主功率变压器的降压，再由高频整流电路整流成直流电，最后经过滤波处理输出稳定的直流电。5.3 充电装置高频开关电源充电模块数量选择

高频开关电源充电模块额定电流有多种规格，220V有5、10、15、20、25、30、40A。充电装置由多个模块并联组成，一般采用N+1备份冗余方式，这是因为一个模块故障不影响整组充电设备的正常工作。充电模块数量与充电装置输出电流有关，充电装置最大输出电流满足均衡充电和直流系统经常负荷的供电要求。

本变电站设计配置两组蓄电池和两套充电装置，两套充电装置的容量相同。则有

－每组充电装置的计算电流；

－经常负荷电流； N－电源充电模块数量；

－电源充电模块额定电流；

n－电源模块冗余量，一般模块少于或等于6块时，n=1；大于6块时，n=2。据以上公式得 =1.4[1.25*25+36.4]=94.71A；N=94.71/20+n=5+1=6。220V直流系统单母分段接线图，如下所示：

第六章 UPS不停电电源的选择

交流不间断电源系统的英文缩写为UPS(Uninterrupted power supply)，以下简称为UPS系统。

6.1 UPS的构成与工作原理

UPS的构成：它由整流器、逆变器、旁路隔离变压器、静态开关、手动切换开关、控制及同步电路、直流输入电路、交流输入电路、交流输出电路等部分构成。

UPS的工作原理：平时由交流工作电源供电，经整流、逆变后提供交流220V恒频、恒压电源；当交流电出现故障时由直流提供能量。因此，只要UPS电源的交流输入和直流输入有一路供电正常，UPS就可输出高品质交流电源为负载提供可靠供电。

6.2 变电站UPS的配置方式

变电站UPS的配置方式：有分散和集中两种配置方式。分散配置，就是根据需要，变电所的计算机监控装置、远动装置、自动化仪表、继电保护等分别设置小容量的UPS，各种装置的UPS之间没有联系；集中配置，就是全所设一套公用的UPS，为所有设备提供不间断的交流电源。这两种配置方式，在实际工程中都有应用。

分散配置的优点：（1）接线简单，投资小；（2）UPS装置故障时影响小。分散配置的缺点：（1）UPS供电的可靠性不高；（2）小容量（2KW以下）的UPS往往内部自备蓄电池，事故时一般只能保证15min全负荷的供电，不能满足事故供电0.5h的要求；（3）互为备用性差。

集中配置的优点：其容量较大，供电的可靠性较高。对UPS系统的各项技术要求容易满足，整体的可靠性较高。

集中配置的缺点：UPS系统接线复杂。投资较大。

采用哪种配置方式要视工程的具体情况而定。一般情况下，对220KV变电所UPS负荷较大，宜设置全所集中公用的大容量UPS系统，并按双重化原则配置。6.3 UPS容量选择

在选择UPS的额定容量时，除了按负荷的视在功率计算外，还要计及动态（从0～100％突变）稳压和稳频精度的要求，以及温度变化、蓄电池端电压下降和设计冗余要求等因素的影响。

考虑到以上影响UPS容量的因素，则

式中： －UPS计算容量（KVA）；

－动态稳定系数，取1.1～1.15；

－直流电压下降系数，取1.1；

－温度补偿系数，取1.05～1.1；

－设备老化系数及设计裕度系数，取1.05～1.1；

－全部负载的计算功率（KW）；

－负载功率因数，为0.7～0.8（滞后）。

则可靠系数 = =1.33～1.530,取可靠系数平均值 =1.43和 =0.7，由公式可得

=2.04 =2.04×10=20.4KVA 6.4 UPS电源系统接线方案

UPS电源依据不同的负载及用户要求，可以组成单机及各种冗余备份电源系统，保证系统运行稳定、可靠，给负载提供优质的不间断电源。

结合220KV系统UPS负载的实际情况以及供电可靠性问题，选用UPS多机N+1并联冗余配置。多个UPS模块按N+1配置，输出并联后接至旁路切换模块，正常时由并联的UPS模块向负载供电，并平均分担负荷电流。当其中一台UPS模块故障时会自动退出运行，不影响其他模块的正常输出；当两台以上UPS模块故障退出，且其余工作模块出现过载时，自动切换到旁路供电。根据UPS的容量及其接线方案，选择3台型号为SWB—15KT/DC220（3/1）的UPS。（SWB—B系列 ；15K—容量为15KVA； T—直立式架构；DC220—直流输入电压为220V；3/1—输入输出形式为三入单出）

第七章 通信直流变换器的选择

由于本220KV变电站的直流负荷中没有通信负荷，故不需要进行选择，仅是对通信部分进行了解。发电厂、变电站必须装设可靠的通信直流电源系统，以确保通信设备的不间断电源，尤其要保证在电网或发电厂、变电站发生事故时不中断通信供电。发电厂、变电站的通信负荷主要是：

(1)生产行政电话机、网络控制室、单元控制室、调度呼叫转移系统等；(2)电力载波机、光纤通信设备、微波和其他通信设备。

根据《220KV—500KV变电站设计技术规程》规定：为保证重要变电所通信设备不间断供电，应根据通信设备的供电电源要求，设置通信专用的蓄电池或由交流不停电电源供电。

通信电源系统主要由四部分构成：交流配电单元、整流单元、直流配电单元、蓄电池直流电源单元。

采用由蓄电池组构成的直流电源系统，具有很高的可靠性，但代价是设备投资增加，并需要专业人员维护。随着变电站综合自动化技术的发展，模块化的通信专用DC／DC变换器在变电站中已得到广泛应用，模块化的通信专用DC／DC变换器是从站内直流控制电源系统的蓄电池组取得直流电，经高频变换输出满足通信设备要求的48V控制电源。

第八章 直流系统中各自开关额定容量的选择

根据有关规定，蓄电池出口回路、充电装置直流侧出口回路、直流馈线回路和蓄电池试验放电回路等，应装设保护电器。8.1 直流断路器的选择

直流断路器应具有速断保护和过电流保护功能。可带有辅助触点和报警触点。直流断路器的选择: 原则一：额定电压大于或等于回路的最高工作电压。原则二：额定电流应大于回路的最大工作电流。

（1）对于此220KV变电站，直流断路器的额定电压大于或等于220V即可。（2）直流断路器的额定电流 1)充电装置输出回路

断路器的额定电流按充电装置额定输出电流来选择，即

式中-直流断路器的额定电流，A；-可靠系数，取1.2；

-充电装置额定输出电流。

=1.2×100=120A

故选择型号为GMB225—125A，即额定电流为125A的壳架等级额定电流代号为225的三段保护的固安详微型断路器。2）蓄电池组出口回路

① 断路器的额定电流按蓄电池的1小时放电率电流选择，即

式中 —蓄电池1小时放电率电流，A，铅酸蓄电池可取5.50I10 =5.5×25=137.5A

② 按保护动作选择性条件，即额定电流应大于直流馈线中断路器额定电流最大的一台来选择，即

式中-直流馈线中直流断路器最大的额定电流，A；-配合系数，一般可取2.0，必要时取3.0。

=2.0×25=50A 取以上两种情况中电流最大者为断路器额定电流，因此取 =137.5A。故选择型号为GMB225—140A，即额定电流为140A的壳架等级额定电流代号为225的三段保护的固安详微型断路器。3)直流馈线回路

对于直流负荷按平均分配于两段母线的原则。

①经常负荷 选择型号为GM5—20A，即额定电流为20A的设计序号为5固安详微型断路器。

②事故照明负荷 选择型号为GM5—10A，即额定电流为10A的设计序号为5固安详微型断路器。

③UPS不间断电源 选择型号为GM5—25A，即额定电流为25A的设计序号为5固安详微型断路器。

4)断路器电磁操动机构的合闸回路和跳闸回路

式中-直流断路器额定电流，A；-配合系数，取0.3；

-断路器电磁操动机构合闸电流或跳闸电流，A。①合闸回路 =0.3×2=0.6A ②跳闸回路 =0.3×2.5=0.75

故合闸回路和跳闸回路都选择型号为GM5—1A，即额定电流为1A的设计序号为5的固安详微型断路器。8.2 刀开关的选择

原则一：额定电压应大于或等于回路的最高工作电压。原则二：额定电流应大于回路的最大工作电流。直流母线联络电器（隔离开关）的选择:(1)对于此220KV变电站，直流母线联络电器（隔离开关）的额定电压大于或等于220V即可。

(2)直流隔离开关，额定电流按以下原则计算

按较大电流的母线上供电的负载工作电流选择，即

（1-24）

式中-较大电流的母线段上全部负载的工作电流之和；-同时系数，取0.5～0.6。

=0.5×50=25A

故选择型号为GMG—125A，即壳架等级额定电流为125A的固安详隔离开关。

第九章 结论

本次设计题目是220KV变电站直流系统设计。设计方案为：采用单母分段的接线方式；系统电压采用220V；蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池，浮充电方式运行，浮充电电压为2.35V；蓄电池容量选择250Ah，单体蓄电池个数为104个，电压校验结果满足要求；选取两组高频开关式充电装置，每组充电模块为6，共12个，额定工作电流20A；采用UPS多机N+1并联冗余配置，选择3台型号为SWB—15KT/DC220（3/1）的UPS；蓄电池出口回路、充电装置出口、直流馈线回路、两段母线之间进行了开关的选择。