智能变电站继电保护可靠性分析

第一篇：智能变电站继电保护可靠性分析

智能变电站继电保护可靠性分析

摘 要：继电保护作为一种先进的反事故自动装置，在保证供电质量、避免故障的扩大化等方面都起到了非常重要的作用。正是由于继电保护担负着电网安全、稳定运行的第一道防线的重任，尤其应当强调其可靠性，这也是衡量智能变电站中继电保护技术是否先进、是否适用的最主要标准。本文结合某500kV智能变电站的建设为例，就其继电保护可靠性配置方案进行了分析与探讨。

关键词：智能变电站；继电保护；可靠性

中图分类号：TM77 文献标识码：A

一、智能变电站继电保护的技术特点

与常规变电站的保护装置相比，智能变电站中的继电保护技术主要区别在于输入、输出形式出现了较大的改变，即保护装置的采样过程变为了通信过程。常规变电站继电保护装置，其输入为TV、TA二次模拟量和间隔位置等物理开关量，输出则为跳合闸触点方式，以实现故障的自动跳闸与重合闸。而智能变电站中，其继电保护装置利用过程层的网络数据形式，对通道采样值、开关量值进行网络化传输，而保护装置动作以后的输出信息，也以数字帧的形式传递到过程层网络中，智能一次设备接受到命令后即相应执行跳合闸操作。

同时，在智能变电站继电保护配置方案中，尤其应当满足“可靠性、选择性、灵敏性及速动性”的要求。要求继电保护装置应能直接采样，对于单间隔的保护应能直接跳闸。为保证信息迅速、准确传递的需要，继电保护装置和智能终端之间的通信要求采用GOOSE点对点的通信方式，继电保护装置之间的通信则宜采用GOOSE网络传输的方式。

二、继电保护可靠性配置方案工程实例

某500kV智能变电站包括了500kV/ 220kV/35kV主变压器2台。其中，500kV部分采用的是3/2接线；220kV部分则采用了双母双分段接线方式，为GIS设备；35kV为单母线分段接线。变电站自动化系统采用了“三层两网”的网络结构，各IED设备之间信息交互采用的是IEC61850标准中的MMS和GOOSE技术。在500kV变电站间隔层、过程层中应用GOOSE跳闸，将断路器智能终端下放至开关场，以实现对一、二次设备联合程序化的顺控操作。

该变电站于2010年开始智能化改造，改造内容主要包括了信息一体化平台、继电保护应用、一次设备智能化、智能巡视、辅助设备智能化、绿色能源这六大部分。其中，在继电保护应用的改造中，该变电站500kV、220kV及主变压器电气量保护（包括断路器失灵保护及重合闸功能）全部采用了双重化配置，所有220kV断路器失灵判别功能在220kV母差保护中实现。另外，主变压器非电量保护仍按照单套配置，并放置在户外智能终端柜中，母联（分段）断路器充电过电流保护也是按照传统单套配置。过程层设备配置

该变电站在智能化改造期间，在500kV线路中新加设了一套线路保护PCS―931GM、线路电压合并单元PCS―220MA、GOOSE交换机，共同组成了线路智能组件柜。同时，还新加设了第二套线路保护L90、两套断路器及母线电压接口装置BRICK、一套智能数据录波及分析装置SHR―2000。

在220kV 线路隔离开关与原常规电流互感器之间，则新安装了一组光学电子式互感器、两个户外智能组件柜以及两套线路保护。在35kV线路侧，新加设了3号主变压器、2号低压电抗器本体、一次高压组合电器、电抗器保护测控装置PCS―961l、在线监测装置PCS―223A。继电保护配置

该变电站各元件及线路的继电保护配置，如图1所示。

（1）500kV主变压器两套电气量保护采用的是PST―1200U，非电量保护则采用的是PST―121081。500kV线路保护第一套为CSC―103AE，第一套远跳就地判别装置CSC―125AE，第一套断路器保护为CSC―121 AE；500kV线路保护第二套为PCS―931GM，第二套远跳就地判别装置PCS―925G，第二套断路器保护为PCS―921。500kV第一套母差保护为PCS―915，第二套母差保护为BP―2c。

（2）220kV线路第一套保护为PSL―603U，第二套保护为PCS―931GM；母联（分段）断路器保护为PCS―923G。220kV第一套母差保护为BP―2C，第二套母差保护为PCS―915M。

（3）220kV及以上保护均采用的是常规采样，网络跳闸方式。35kV保护仍采用的是常规采样、常规跳闸方式。

（4）过程层采用了智能终端，按照保护双重化配置，与对应的保护装置均采用的是同一厂家的设备。500kV系统第一套智能终端采用JFZ―600，第二套智能终端采用PCS―222B。220kV系统第一套智能终端采用PSIU―601，第二套智能终端采用PCS―222B。

（5）500kV线路、220kV线路、主变压器500kV侧和220kV侧均配置三相电压互感器，母线也配置了三相电压互感器，线路、主变压器保护用的电压直接取自于三相电压互感器。在220kV母差保护屏上有一个电压并列切换开关，母线电压互感器运行时，投入“正常”位置，当一组母线电压互感器退出运行时，根据情况人工切至“强制正母”或“强制副母”位置。在该变电站中，没有配置电压切换与并列装置。网络架构设计

（1）500kV的GOOSE网络架构

500kV的GOOSE网络总体结构为单星形网，双重化的两套保护分别接入2个独立的GOOSE网。GOOSE交换机按出线、主变压器、母线等间隔配置，同一串的第1、2套保护分别配置2台交换机，2套保护GOOSE网相互独立；而中断路器保护、智能终端以及测控端的2个GOOSE口，则分别被接到同一串的2个间隔交换机中，并利用装置原有的双GOOSE口进行配置，而不需要再另外搭配GOOSE口。除母差保护外，所有间隔之间没有保护GOOSE联系，当任意一台交换机发生故障时，也不会对其它间隔的正常运行带来影响。

（2）220kV的GOOSE网络架构

220kV的 GOOSE交换机，则按照出线、主变压器、母线、母联（分段）等多间隔配置。其中，第1套线路保护装置按照每4台接入1台交换机配置，而第2套线路保护则按照每6台接人1套交换机配置。母联（分段）保护按照单套配置，2个GOOSE口分别被接到2套网络的间隔交换机当中，并直接利用装置原有的双GOOSE口配置，而不需要另外配置GOOSE口。

500kV、220kV开关测控装置按照单套进行配置，并分别接入GOOSE 的A网。其中，间隔层、过程层设备及GOOSE网络，以及站控层中的保信子站、录波子站由继电保护人员专业负责管理。而站控层设备、网络报文记录分析仪及MMS网络等，则由自动化人员专业负责管理。设备故障及缺陷问题的处理，应由两专业共同协调负责。

结语

在我国近年来变电站的智能改造过程中，继电保护技术始终是智能变电站的核心技术之一。具有高度可靠性的继电保护配置方案、网络架构，对于保证变电站运行的安全与可靠，都起到了非常积极的作用。为实现坚强智能电网的建设目标，我们更应当加强对继电保护领域相关技术的研究与探索，以促进智能变电站建设的进一步发展与完善。

参考文献

[1]杨超.智能变电站的继电保护分析[J].数字技术与应用，2012（08）.[2]徐晓菊.数字化继电保护在智能变电站中的应用研究[J].数学技术与应用，2014（10）.[3]曹团结，黄国方.智能变电站继电保护技术与应用[M].北京：中国电力出版社，2013.

第二篇：继电保护可靠性分析

电力系统继电保护可靠性分析

摘要：随着社会经济以及电力事业的不断发展，我国人民的需电量日益提升，在供电安全性、可靠性与稳定性方面也提出了更高的要求。然而，电力系统是一个极为复杂的系统，其牵扯的内容较多，任何一个分支系统的损坏都会影响到电力系统的正常运行，而其负面影响轻则降低居民用电质量，重则危及到人员生命安全。电力继电保护技术中能够在极短的时间内对故障元件进行监测与切除，有效解决了运行人员在发现与切断故障元件过程中时间上的限制性，对电力系统的正常运行起着不可忽略的重要促进作用。基于此，本文就电力系统机电保护可靠性进行分析与研究。

关键词：电力系统；继电保护；可靠性 引言

现阶段，随着国内市场经济的不断推进，电力工程建设的规模也越来越大，整个电力系统的复杂程度也越来越大，覆盖的整体范围也越来越广，电力系统内部所使用的电力系统设备也越来越高，设备运行的精细度也越来越高。这在很大程度上就导致电力系统内部继电保护在整个电力系统中的作用也越来越大，人们对于继电保护装置运行的可靠性的要求也越来越高。因此，全面的实现电力系统内部继电保护可靠性的分析，有着较为重要的理论和电力工程实际意义。

一、继电保护的性能要求

继电保护的主要任务是及时切除故障元件，以及与自动装置(如重合闸、备自投等)配合调整电网运行方式。但众所周知，电力系统的特点是发、输、供、配、用同时完成，系统具有高度耦合性和复杂性。因此，继电保护要完成设定任务，除了其接线必须正确之外，还应具备以下性能:

（一）选择性。保护配置一般按主保护、后备保护双重化原则考虑。所谓保护的选择性，是指当设备故障时应该由该设备的主保护予以切除故障，只有当主保护拒动时，才允许由后备保护切除故障。否则会造成停电范围扩大化。

（二）可靠性。继保装置由大量电子器件搭接而成，所谓可靠性就是指这些电子器件集合体执行指令的可靠程度，也就是要求不误动、不举动。该性能是对继保装置的最基本要求。

（三）灵敏性。即在规定范围内发生故障时，不论短路点的短路类型和位置如何，以及短路点是否存在过渡电阻，保护装置都能够正确反应并动作。

（四）速动性。电力系统的故障影响基本以毫秒为单位进行衡量，如果保护装置不能在整定时间点完成故障处理行为，那么即使最终故障被切除，但其造成的影响已经无可挽回，已经使某些设备形成不可恢复的损坏，进而违背了保护配置的初衷。

显然，以上四个特性之间有统一的一面，也有矛盾的一面。在实际配置保护和整定计算时，应统筹考虑，综合平衡，争取整体指标最优化。

二、继电保护系统的可靠性指标

（一）继电保护系统的具体含义

电力系统内部的继电保护系统是整个电力系统的一项基本性系统，其与电力系统内部其他系统的主要区别在于继电保护系统并非整个电力系统运行的环节，而是一种电力系统安全监督环节。继电保护系统能够在较多方面满足电力系统对于整个电力运行灵敏性及可靠性的要求。整个电力系统内部所有的电力装置都应该在继电保护当中。继电保护系统在实际的安全监测过程中由较多的硬件及软件共同构成，其中每一部分都直接和影响到整个继电保护系统的正常工作。

（二）继电保护系统的根本任务

继电保护系统的根本任务是当整个电力系统出现电力故障时，继电保护系统能够能够在第一时间内做出准确的判断，同时也能够采取一些应急性的应对措施。例如：对于一些远距离的电力故障情况，继电保护系统能够使其最近的断路器实现断路操作，并能够发出相关的警报信号，提醒电力维修人员进行相关的维护活动。此外，继电保护系统能够在满足电力系统相关要求的同时，有效的降低整个电力系统内部电力装置的损坏情况。当整个电力系统处于正常的运行状态时，继电保护系统将一直处于对电力系统的监控状态，全程的检测电力系统内部各项指标是否处于正常的工作状态。

（三）继电保护系统的可靠性指标

所谓的继电保护系统可靠性指标就是指继电系统内部元件的质量、配置的技术是否系统合理，继电保护元件或者继电保护设备在正常规定的条件下能否完成预定的功能。可靠性指标可以概括为两个方面，第一为设备运行的可靠性，第二为设备功能的可靠性。电力系统设备功能的可靠性是指继电保护系统在电力系统正常使用的过程当中，其进行正常工作的概率。设备功能性可靠性与继电保护设备发生误动及拒动有着直接的关系。设备运行的可靠性是指继电保护设备在整个电力系统运行过程中，每时每刻都处于工作状态的概率。

在继电保护系统进行可靠性分析的过程中常采用的方法为故障树分析方法、马夫克夫故障分析方法及高等数学统计概率分析方法。此外，在进行继电保护系统可靠性分析的过程中如果采用数学统计概率分析方法由于受到电力系统可修复性的影响，对于整个计算分析结果的求解较为不利。

三、提高继电保护可靠性的措施

（一）牢抓继电保护的验收工作

继电保护作为电网安全稳定运行的第一道防线，担负着保卫电网和设备安全运行的重要职责。因此，在实际工作中，要严把继电保护验收关，继电保护调试完毕，施工单位应该进行严格自检、专业验收，然后提交验收单由建设单位组织设备部、检修、运行等部门进行保护整组试验、二次回路检查以及开关跳合闸试验，要求各保护屏、电缆标识清晰明了。经各项试验检查正常后恢复拆动的接线、元件、标志、压板，确认二次回路正常在验收单上签字。对于验收不合格的工程，应重新整改至合格后方可投运。

（二）提高继电保护装置运行与维护能力

继电保护装置运行与维护对可靠性同样起着至关重要的作用。一是加强运行人员的培训，运行人员要熟悉保护原理及二次图纸，应根据图纸核对、熟悉现场二次回路端子、继电器、功能及出口压板；二是严格按照“两票”的执行情况及继电保护运行规程操作；三是发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时，要加强监视，并对可能引起误动的保护按照继电保护相关管理制度执行，然后联系检修人员处理。

（三）加强继电器触点工作可靠性检验

继电器是继电保护装置的重要组成元件，对于新安装或定期检验的保护装置，应仔细观察继电器触点的动作情况，除了发现抖动、接触不良等现象要及时处理外，还应该结合保护装置整组试验，使继电器触点带上实际负荷，再次仔细观察继电器的触点是否正确动作，以保证继电器触点工作可靠性，提升继电保护运行可靠性。

（四）做好继电保护系统的技术改造工作

对缺陷多、超期运行且保护功能不满足电网要求的保护装置，要及时升级或进行综自改造。在技术改造中，对老旧的电缆、端子排、保护装置进行更换，并充分考虑可靠性、选择性、灵敏性、快速性“四性”要求，以避免因装置老化造成不必要的误动或拒动。

在网络通信技术和计算机技术不断发展的进程中，继电保护技术也取得了突破性的进展，有效突破了传统的格局，提升了电力系统继电保护的自动化水平。为此，继电保护人员要通过学习不断完善自身的知识结构，提升业务技术水平，并与时俱进，以将我国电力系统继电保护的自动化水平提升到一个新的高度。

（五）加强对于继电保护系统二次巡检工作

加强对于继电保护系统预防工作的投入，在很大程度上能提升整个继电保护系统运行的可靠性。因此，加强对于继电保护系统二次巡检工作有着较大的意义，能使较多安全问题在初始阶段予以解决。在进行具体的检查工作当中，应尽量做到全面仔细，特别是对于继电保护设备开关的检查、压板装置的检查以及警报铃及指示灯等相关方面的检查工作要深入仔细，对其中的任何一项功能的检查都不能有所遗漏，一旦出现问题，就会导致整个继电保护的运行不力，所以一定要选择工作认真负责的巡查人员定期进行二次巡检。

结束语

在我国电力系统事业不断发展与进步的进程中，对于继电保护技术也提出了更高的要求。我们只有对继电保护技术和继电保护设备进行不断的研究，并结合科学技术来对继电保护技术进行不断的创新与完善，使其不断满足我国电力系统的发展要求，才能将电力系统中存在的故障进行有效遏制，全面提高继电保护的运行可靠性，从而进一步推动我国电力系统运行效率有效提升。

参考文献：

[1]郑远德.基于动态故障树的继电保护可靠性建模及应用[D].华北电力大学,2012.[2]欧阳前方.电网可靠性评估中的继电保护概率模型研究[D].重庆大学,2007.[3]杨珊珊.中低压配电系统继电保护的优化及其软件开发[D].山东大学,2008.[4]原云周.继电保护系统的可靠性分析及在电网中的应用[D].天津大学,2008.[5]刘云根.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].机电信息,2012,24:17+19.[6]周凯.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J].数字技术与应用,2010,11:121+123.

第三篇：关于加强智能变电站继电保护管理的通知

浙电调字„2011‟180号

关于加强智能变电站继电保护管理的通知

各市电力（业）局,浙江省火电建设公司,浙江省送变电工程公司,浙江省电力公司超高压建设分公司,浙江省电力试验研究院,浙江省电力设计院：

随着智能电网建设的推进，一大批智能变电站即将于近期在我省陆续投运。为保证这些工程的顺利投运，确保智能变电站继电保护设备的安全可靠运行，现根据国网公司智能变电站相关技术标准和管理规定，结合新技术和新设备特点，对智能变电站继电保护工程管理和运行管理规范如下：

一、工程管理

（一）继电保护工程设计应遵循标准化、通用化设计原

— 1 — 则；保护配置、设备规范应符合继电保护技术规程、反事故措施和工程要求。

（二）智能变电站以系统配置文件（SCD文件）描述二次回路的联接和功能配合，成为变电站二次系统设计的核心。按照工作职责分工，设计单位负责SCD文件的设计和最终确认，工程调试单位负责SCD文件的验证，运行维护单位负责验收和归口管理，并报送相关调度部门备案。

（三）继电保护设计联络会、装置出厂验收工作应有调度、运行、设计、调试试验单位参加，有关各方共同确定保护设计方案，审核设备出厂试验报告，并进行必要的试验验证。

（四）工程管理部门组织协调继电保护的工程设计和安装调试、工程验收及设备投运工作。设备安装施工图纸应预先审查，必要时进行现场技术交底。工程设计单位、安装调试单位应密切配合，及时跟踪工程进展情况，解决工程建设、安装调试过程中出现的问题，消除工程隐患。

（五）工程调试应做到项目齐全、试验完整，全面验证保护定值、逻辑功能和动作特性的正确性，调试结果满足设计要求；严格核对微机保护软件版本，并报送相关调度部门确认。运行维护单位应充分考虑工程调试与维护检验的衔接，提前准备，及早介入相关工作。

（六）全面执行工程的三级验收把关制度，工程管理部门组织工程设计、安装调试、运行维护、生产管理单位进行工程验— 2 — 收，对存在的缺陷应及时予以处理，确保零缺陷投产。

（七）严格履行新建、扩建、改建工程资料移交手续。新设备投产前，工程管理部门应组织新设备投产交底，向运行维护单位移交与现场投产设备相一致的图纸、保护装置技术资料、调试报告、备品备件和专用试验仪器工具等；新设备投产后1个月内，工程管理部门向运行维护单位提交可修改的电子版继电保护竣工图纸。

（八）运行维护单位应建立继电保护运行维护管理的规章制度。建立继电保护装置台帐；完善继电保护图纸资料管理；健全装置检验、缺陷处理、设备定级、备品备件的管理制度。

（九）智能变电站继电保护及相关二次系统，是智能变电站运行的关键核心。由于技术先进、系统集成度高，因此运行维护、检修试验难度大，改扩建安全风险控制要求高。各部门应高度重视运行管理的重要性，在智能变电站建设过程中及时研究确定智能变电站继电保护及二次系统运行操作、检修试验方式，研究确定智能变电站改扩建的技术实施方案和安全管理要求，并在验收过程中进行模拟验证。

二、运行管理

（一）测控功能投入的220千伏保护测控一体化装置调度命名时在原命名后增加后缀“（保护测控一体）”，如“XX线第一套微机保护（保护测控一体）”、“XX母联第一套充电解列保护（保护测控一体）”等。

（二）调度仅对保护装置发令，发令按照常规站发令模式。合并单元、智能终端、交换机等故障时，由现场分析二次设备受影响的范围，申请停役相关保护，并在现场运行规程中明确细化。

（三）现场运行规程中，操作硬压板用语为“放上”、“取下”；操作软压板用语为“投入”、“退出”。

220千伏保护（包含保护测控一体化）装置设置“跳闸”、“信号”和“停用”三种状态，具体含义为：

跳闸：保护交直流回路正常，主保护、后备保护及相关测控功能软压板投入，GOOSE跳闸、启动失灵及SV接收等软压板投入，保护装置检修状态硬压板取下；智能终端装置直流回路正常，放上跳合闸出口硬压板、测控出口硬压板，取下智能终端检修状态硬压板；合并单元装置直流回路正常，取下合并单元检修状态硬压板。

信号：保护交直流回路正常，主保护、后备保护及相关测控功能软压板投入，跳闸、启动失灵等GOOSE出口软压板退出，保护检修状态硬压板取下。

停用：主保护、后备保护及相关测控功能软压板退出，跳闸、启动失灵等GOOSE软压板退出，保护检修状态硬压板放上，装置电源关闭。

（四）保护测控一体化装置检修时，要求走一次设备检修流程申请，检修计划申报时应注明含测控功能。

（五）保护装置、合并单元、智能终端异常时，现场运行人员按现场运行规程自行将装置检修压板投入，重启装置一次，重启操作流程及要求应写入现场运行规程。重启后若异常消失则按现场运行规程自行恢复到正常运行状态；如异常没有消失，保持该装置检修压板投入状态，同时将受故障影响的保护停役并汇报调度。如合并单元故障，申请相应的母线保护、线路保护改信号，并通知检修处理；如智能终端故障，重启时应取下跳合闸出口硬压板、测控出口硬压板，申请相应的母线保护、线路保护改信号，并通知检修处理。

（六）GOOSE交换机异常时，现场运行人员按现场运行规程自行重启一次。重启后异常消失则恢复正常继续运行；如异常没有消失则汇报调度，申请退出相关受影响保护装置。GOOSE交换机更换后重新配置参数并确认正确，接入网络后所有装置运行正常、未报GOOSE断链信号，无需试验验证可直接投入运行。

（七）220千伏双重化配置的二次设备仅单套装置发生故障时，原则上不考虑陪停一次设备，但现场应加强运行监视。

（八）合并单元故障时，线路、母联保护测控一体化装置的控制功能不应退出。

（九）遥控操作通过第一套智能终端装置实现。当开关第一套智能终端装置故障时，不允许对本间隔开关、闸刀、地刀进行遥控操作和远方信号复归，现场应加强运行监视。紧急情况下可操作就地汇控柜的控制开关。

（十）运行操作要求：

1.正常运行时220千伏线路重合闸随微机保护同步投退，调度不再单独发令。如调度单独发令操作投退220千伏线路重合闸时，运行应同时操作两套线路保护重合闸软压板。第一套智能终端操作电源失去时，两套线路保护均应退出重合闸。

2.220千伏母差保护中正、副母闸刀位置出错时，应汇报调度并通知检修部门处理，同时通过软压板控制方式进行强制对应闸刀位置，但应注意一、二次运行方式保持对应,同时监视差流。

3.监控后台可操作保护装置功能软压板、GOOSE软压板以及定值区切换。监控后台保护定值区的切换按照以下顺序操作：先切换定值区，再核对定值。更改定值只能在就地进行，不允许后台更改定值，更改定值时保护须改“信号”状态。

已运行的智能变电站现场运行规程按照本通知要求做相应调整。

二〇一一年九月十六日

主题词： 能源 变电站 继电保护 管理 通知

浙江省电力公司办公室

2011年9月16日印发

第四篇：110kv变电站继电保护课程设计

110kv变电站继电保护课程设计

110kV变电站继电保护设计 摘要

继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行;当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。

继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。

关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 0 目录 0 摘要....................................................................第一章 电网继电保护的配置...............................................2 1.1 电网继电保护的作用..................................................2 1.2 电网继电保护的配置和原理............................................2 1.3 35kV线路保护配置原则................................................3 第二章 3 继电保护整定计算.................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤..................................3 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况....................................4 第三章 线路保护整定计算.................................................5 3.1设计的原始材料分析...................................................5 3.2 参数计算............................................................6 3.3 电流保护的整定计算..................................................7 总 结.................................................................9 1 第一章 电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用

电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。

2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。3(根据实际情况，尽快自动恢复停电部分的供电。

由此可见，继电保护实际上是一种电网的反事故自动装置。它是电网的一个重要组成部分，尤其对于超高压，超大容量的电网，继电保护对保持电网的安全稳定运行起着极其重要的作用。

1.2 电网继电保护的配置和原理

电力系统各元件都有其额定参数(电流、电压、功率等)，短路或异常工况发生时，这些运行参数对额定值的偏离超出极限允许范围，对电力设备和电网安全构成威胁。

故障的一个显著特征是电流剧增，继电保护的最初原理反应电流剧增这一特征，即熔断器保护和过电流保护。故障的另一特征是电压锐减，相应有低电压保护。同时反应电压降低和电流增大的一种保护为阻抗(距离保护)，它以阻抗降低的多少反应故障点距离的远近，决定保护的动作与否。

随着电力系统的发展，电网结构日益复杂，机组容量不断增大，电压等级也越来越高，对继电保护的要求必然相应提高，要求选择性更好，可靠性更高，动作速度更快。因而促进了继电保护技术的发展，使保护的新原理、新装置不断问世。一般来说，电网继电保护装置包括测量部分和定值调整部分、逻辑部分和执行部分。测量部分从被保护对象输入有关信号，与给定的整定值相比较，决定保护是否动作。根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定保护应有的动作行为，由执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

1.3 35kV线路保护配置原则

(1)每回35kV线路应按近后备原则配置双套完整的、独立的能反映各种类型故障、具有选相功能全线速动保护(2)每回35kV线路应配置双套远方跳闸保护。断路器失灵保护、过电压保护和不设独立电抗器断路器的500kV高压并联电抗器保护动作均应起动远跳。

(3)根据系统工频过电压的要求，对可能产生过电压的500kV线路应配置双套过电压保护。

(4)装有串联补偿电容的线路，应采用双套光纤分相电流差动保护作主保护。(5)对电缆、架空混合出线，每回线路宜配置两套光纤分相电流差动保护作为主保护，同时应配有包含过负荷报警功能的完整的后备保护。

(6)双重化配置的线路主保护、后备保护、过电压保护、远方跳闸保护的交流电压回路、电流回路、直流电源、开关量输入、跳闸回路、起动远跳和远方信号传输通道均应彼此完全独立没有电气联系。

(7)双重化配置的线路保护每套保护只作用于断路器的一组跳闸线圈。(8)线路主保护、后备保护应起动断路器失灵保护。第二章 继电保护整定计算

2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤

继电保护整定计算的基本任务，就是要对系统装设的各种继电保护装置进行整定计算并给出整定值。任务的实施需要对电力系统中的各种继电保护，编制出一个整体的整定方案。整定方案通常按两种方法确定，一种是按电力系统的电压等级或设备来编制，另一种按继电保护的功能划分方案来编制。

因为各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的，所以继电保护整定方案也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化(包括基本建设发展和运行方式变化)，当其超出预定的适应范围时，就需要对全部或部分保护定值重新进行整定，以 满足新的运行需要.如何获得一个最佳的整定方案，要考虑到继电保护的快速性、可靠性、灵敏性之间求得妥协和平衡。因此，整定计算要综合、辨证、统一的运用。

进行整定计算的步骤大致如下:(1)按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选择短路类型，选择分支系数的计算条件。

(2)进行短路故障计算。

(3)按同一功能的保护进行整定计算，如按距离保护或按零序电流保护分别进行整定计算，选取出整定值，并做出定值图。

(4)对整定结果进行比较，重复修改，选出最佳方案。最后归纳出存在的问题，并提出运行要求。

(5)画出定稿的定值图，并编写整定方案说明书。2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况

继电保护整定计算的工具和方法随着科学技术的不断进步而不断地改进。无论国际还是国内，就其发展历程而言，大致可归纳为三个阶段: 第一阶段是全人工计算阶段。整定人员通过Y/?变换简化网络，计算出分支系数和短路电流，在按照整定规则对各种继电保护装置逐一整定，工作难度很大，效率十分低下。

第二阶段是半人工计算阶段.即:人工计算十故障电流计算程序。保护定值计算中各种故障电流的分析计算用计算机来完成，保护定值的计算还需要整定人员手工完成.第三阶段是计算机整定阶段。较为成熟可靠的整定计算程序完全取代了整定人员的手工劳动，使继电保护整定计算工作变得准确和快捷。目前，在我国各大电网继电保护整定过程中，计算机的应用还比较少，其主要工作还是由人工来完成的。继电保护整定计算时，一般先对整个电网进行分析，确定继电保护的整定顺序以及各继电器之间的主/从保护顺序，然后应用计算机进行故障计算，按照继电保护的整定规程，在考虑了各种可能发生的故障情况下，获取保护的整定值，同时应注意到各继电器之间的配合关系，以保证继电保护的速动性、选择性和灵敏性的要求。第三章 线路保护整定计算 3.1设计的原始材料分析

本次变电所设计为一区域性变电所，以供给附近地区的工业，农业，居民等用电。本期工程一次建成，设计中因为需要考虑到留有扩建的余地;初步设计总装机容量为2×31.5MVA，本期先建成2台。考虑到实际情况，110kV出线先输出6回，厂用电一回。其输出数据如下: 1.单回6000kW，cosφ=0.65，架空线长6km;2.单回8000kW，cosφ=0.73，架空线长8km;3.单回5000kW，cosφ=0.75，架空线长15km;4.双回7000kW，cosφ=0.70，架空线长22km;5.单回5000kW，cosφ=0.7，架空线长10km;6.所用电380/220V,100 kW，cosφ=0.8.主接线图如下:

简化系统图如下: 5

图中参数如下表 系统阻T1容 Xl1 T2漏

抗 量 XlX13 X14 X15 X16 X17 最大负荷 抗 X MVA 2 kM kM kM kM kM Ω xt kM 1.62/231.5 6 8 15 22 22 10 31.5MW 22.8.37 变压器短路电压比均按10.5,计算，线路阻抗按0.4Ω/kM计算，3.2 参数计算

折算到35kV系统的阻抗如下。

系统阻抗:，X=2.1Ω s.Min22变压器T1阻抗:X=10.5%U/S=0.105×35?31.5=4.08Ω T1 变压器T2阻抗:X=22.8Ω T2 X=8.8Ω 11 线路Xl2阻抗:X=6×0.4=2.4Ω 12 线路Xl3阻抗:X=8×0.4=3.2Ω 13 线路Xl4阻抗:X=15×0.4=6Ω 14 线路Xl5阻抗:X=22×0.4=8.8Ω 15 线路Xl6阻抗:X=22×0.4=8.8Ω 16 线路Xl7阻抗:X=10×0.4=4Ω 17 6 3 线路最大负荷电流:I=P/cosφ/(×35)=31.5×10?0.8??35=169A 33L.MAX 将参数标于图上，化简后得到整定计算用图。

3.3 电流保护的整定计算

1、保护1电流I段整定计算

I(1)求动作电流。按躲过最大运行方式下本线路末端(即B母线处)三相短路时I1.op(3)流过保护的最大短路电流整定。Ik.max(3)最大短路电流为 Ik.max(3)I=E/(Zs.min，Z)=37//(2.1+8.8)=1.95(kA)3k.B。maxAB 动作电流为: II(3)I=KI=1.25×1.95=2.44(kA)1.0Prelk.B。max(2)动作时限。为保护固有动作时间。(3)灵敏系数校验。?段保护的灵敏度用保护区长度表示。1)最大保护区

EI，l=10kM，最大百分比=Imaxact，0.4Zlsminmax, lmax=，100%=45.45%;lXl1 2)最小保护区 7 E3lImin，=I，=5kM，最小百分比=100%=22.72% l，actmin，Zl0.42lsmaxmin,Xl1 2(保护1电流?段整定计算 II(1)求动作电流 I1.op、Xl3、Xl4、Xl5、Xl6、Xl7属于同一等级，所以只用X12换算 由于Xl2(3)I=E/(Zs.min，Z，Z)=37//(2.1+8.8+2.4)=1.6(kA)3k.C。maxABBC II(3)I=KI=1.25×1.6=2(kA)2.0Prelk.C。max IIII(3)I=KI=1.2×2=2.4(kA)1.0Prelk.C。Max(2)灵敏系数校验。(2)I=/2×E/(Zs.max，Z)=/2×37//(6.18+8.8)=1.23(kA)333k.B。minAB II(2)II K=I/I=1.23/2.4=0.51 senk.B。min1.0P 该段保护的灵敏系数不满足要求，可与线路BC的?段配合整定，或者使用性能 更好的距离保护等保护。3(保护1电流?段整定计算

III(1)求动作电流。按躲过本线路可能流过的最大负荷电流来整定，即: IopIIIIIII=KKL/K=1.2×1.3/0.85×0.169=0.31(kA)1.oprelastL.maxres

(2)灵敏系数校验。

1)作线路Xl1的近后备时，利用最小运行方式下本线路末端两相金属性短路时流

过保护的电流校验灵敏系数，即 III(2)IIIK=I/I=1.23/0.31=4.0 senk.B。min1.op近后备灵敏度满足要求。

2)作远后备时。利用最小运行方式下相邻设备末端发生两相金属性短路时流过保

护的电流校验灵敏系数。

(2)C母线两相短路最小电流为: Ik.C.min(2)I=/2×E/(Zs.max，Z，Z)=/2×37//(6.18+8.8+2.4)=1.06(kA)333k.C。maxABBC 则作为线路BC远后备保护的灵敏系数为: III(2)IIIK=I/I=1.06/0.31=3.4>1.2 senk.C。min1.op(2)D母线两相短路最小电流为: Ik.D.min(2)I=/2×E/(Zs.max，Z，Z)=/2×37//(6.18+8.8+22.8)=0.48 333k.D。minABT2 则作为变压器T2低压母线远后备保护的灵敏系数为: III(2)IIIK=I/I=0.48/0.31=1.54>1.2 senk.D。min1.op 8 可见，远后备灵敏度满足要求。

(3)动作时限，应比相邻设备保护的最大动作时限高一个时限级差,t，如线路BC与

III变压器T2后备保护动作时间为1s，则 t,1.5(s)1 最后，将整定计算结果列表如下: 动作值(kA)动作时间(s)灵敏度 电流保护I段 2.44 0 0.48，45.45% 电流保护II段 2.4 0.5 0.51 电流保护?段 0.31 1.5 4.0，3.2，1.54 总 结

通过这两周的综合课程设计，使我得到了很多的经验，并且巩固和加深以及扩大了专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资料的能力。为进一步成为优秀的技术人员奠定基础。这次课程设计首先使我巩固和加深专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力。其次通过大量参数计算，锻炼从事工程技术设计的综合运算能力，参数计算尽可能采用先进的计算方法。最后培养了参加手工实践，进行安装，调试和运行的能力。

通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的独立提出问题、思考问题、解决问题能力，从中得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，本次课程设计使本人对自己所学专业知识有了新了、更深层次的认识。在这次设计中，我深深体会到理论知识的重要性，只有牢固掌握所学的知识，才能更好的应用到实践中去。这次设计提高了我们思考问题、解决问题的能力，它使我们的思维更加缜密，这将对我们今后的学习、工作大有裨益。

参考文献: ,1,谷水清编，《电力系统继电保护》, 中国电力出版社，2005年出版。,2,陈根永编，《电力系统继电保护整定计算原理与算例》，化学工业出版社，2010年

第五篇：110kv变电站继电保护管理制度

110kv变电站继电保护管理制度

（试行）

第一章总则

第一条为了保证XX110kv变电站设备安全稳定运行。加强继电保护管理工作、增强设备安全性，特制定电站继电保护管理制度。

第二条本制度适用于XX110kv变电站(以下简称：电站)

第二章 继电保护监督人员职责

第三条 认真组织贯彻执行上级继电保护工作的指示和有关规程、制度。

第四条 负责继电保护的正常运行维护，按规程进行定期校验。负责编制继电保护的运行、试验、定检规程及反措、技改的制定及修改，并监督执行。

第五条 负责做好继电保护装置的动作情况记录，特别是异常工作和事故现象动作情况，分析原因并提出对策。

第六条 电站技术员每月末5日内和年末12月内及时向生产工程部报送“继电保护和安全自动装置”动作统计分析报表及总结。

第七条 建立、健全继电保护和安全自动装置的各项规程、制度。第八条 技术管理和设备的维护、检修、调试、，建立健全设备台账、技术档案，积极消除设备缺陷，不断提高设备健康水平和保护正确动作率，为系统析安全运行创造良好的条件。

第九条 进行“继电保护和自动装置”有关的事故、障碍及不安全事件的调查分析工作，制定相应的反事故措施，按规定编写、整理

事故分析报告，并及时上报生产工程部。

第十条 编制继电保护定检和改造项目计划、材料和备品配件计划，安排月度计划和计划工作，组织全体人员保质保量完成继电保护各项工作任务。

第十一条 建立、健全“继电保护和自动装置”的测试仪器的计量标准，按时送检，保证测量仪器量值的准确可靠性。

第十二条 做好技术记录和图纸修改工作，采用先进技术，开展技术革新和技术培训工作。

第十三条 严格执行大、小修标准化检修规定，对各类定检记录、调试报告要履行审核签字制度，做到事事有人负责。

第三章 保护图纸资料管理制度

第十四条 所有保护图纸除档案室存档，电站必须有一份完整的图纸资料，以利于继电保护工作的正常开展。

第十五条 继电保护装置及二次回路有改动，应及时修改图纸。第十六条 定期检查、补充残缺、丢失图纸。第十七条 图纸、资料使用完后应及时归位。

第四章 继电保护事故及事故报告和报表管理制度 第十八条 当继电保护装置发生不正确动作行为，电站应组织有关人员检查不正确动作原因。

第十九条 不正确动作原因查清后，电站有关人员制定防范措施，提出解决办法。并做好事故缺陷分析记录。

第二十条 经反复检查确无法查出原因，应汇报，请求上级部门

协助解决。

第二十一条 在事故检查中，电站应做好记录，从事故检查完之日算起一周内整理好事故调查报告，交由生产工程部专责、公司领导审核。

第五章 继电保护定检验收制度

第二十二条 站属所有保护装置及二次回路，在定检结束后，应通知生产工程部组织有关人员进行整组保护运行行为规范验收。

第二十三条 电站要做好验收记录，并在检修质量验收卡填写清楚验收内容，由生产工程部专责审核签批后，方为有效定检。

第二十四条 验收单一式二份，电站、生产工程部专责各留一份存档。

第六章 继电保护缺陷管理制度

第二十五条 电站人员应遵守以下继电保护管理制度。第二十六条 继电保护装置因某种原因而导致装置存在不能正常运行的缺陷，电站人员向有关领导汇报，还要向生产工程部电气专责反映有关部门了解继电保护装置的运行状况，制定措施，防患于未然。

第二十七条 缺陷处理过程中电站应做好记录既“不安全现象分析本”，记录的内容是：处理前存在的现象，处理过程中检查的项目，问题存在的部位、采取的措施及解决问题的方法。

第二十八条 缺陷记录整理好后，一式二份，电站、生产工程部专责各留一份存档。

第二十九条 电站技术员和生产部电气专责根据缺陷记录有权质

疑，对可疑点有权下令复查。

第七章 继电保护定检报告及定值单管理制度

第三十条 定检报告要用标准表格纸填写整理。

第三十一条 定检报告要有电站、生产工程部专责审核手续。第三十二条 定检报告的封面要标准化。

第三十三条 每3个月进行一次保护定值的“三核对”工作。保护装置定值表、保护试验纪录、保护定值单三单相互一一对应，每次“三核对”打印的定值表保留6个月。

第三十四条 新定值单下发后，原定值单加盖作费章封库。新定值通知单加盖“现执行定值”章，放入指定的定值夹。

第三十五条 每半年全面清理检查一次定值夹，每册定值夹要有目录说明。

第八章附则

第三十六条标准与重要文件引用： 《110kv变电站运行管理制度》

第三十七条本规定由110kv变电站负责解释。