35Kv变电站二次电气部分设计.docx

摘要变电站二次部分设计是变电站设计中必不行少的环节，变电站的二次部分包括测量仪表、信号系统、继电爱护、自动装置和远动装置，为能实现对全站的主设备，输、配电线路的自动监视、测量、限制和微机爱护以及调度通信的综合性的自动化二次系统.合理的方案设计和整定计算对保证变电站平安、稳定、牢靠的运行起若特别重要的作用。本设计是依据平煤八矿35kv变电站改造工程的技术要求，结合其一次部分设计的实际状况，设计出的套符合要求的爱护配置方案。设计的主要内容是对35kv变电所次部分进行相应的维电爱护设计和二次回路初步设计。其中主要包括：主变压器的爱护方案设计及整定计算：母线爱护的配置与整定计算：断路器、隔离开关的限制及操作回路设计；互感器的配置与接线设计；信号回路设计等。依据变电站一次部分设计的特点和要求，对其变压器、母线等一次设备的选型和接线方式进行分析，最终采纳南瑞维保公司生产的爱护设备,如变压器的爱护配置选用的型号为RCS-9679变乐器爱护装置，该爱护装置集变乐器主爱护、后备爱护、非电气量爱护为体的综合自动化爱护装置，且完全满意35kv电压等级的变电站设计的须要。关能词：变电站，微机爱护，整定计算，二次系统AbstractThetwopartofthedesignofsubstationsubstationdesignistheessentia1.1.inkinsubstation.twopartisinc1.udedfor11wasuringinstrument,signa1.system,re1.aypre1.ection,automaticdeviceforte1.econtro1.devicedeve1.opmenttoachievethestation,smainequipmentandtransmission,distribution1.ineautomaticn)nitoring,measurement,automaticcontro1.andmicrocomputerprotectionandschedu1.ingcommunicationofintegratedautomationsystemfortwotimes.Reasonab1.edesignandsettingca1.cu1.ationoftransformersubstationtoensuresafe,stab1.e,re1.iab1.eoperationp1.aysaveryimportantro1.e.Thisdesignaccording1.othecoa1.mineeight35kVsubstationprojectIechnica1.requirements,combinedwiththeactua1.situationofapartdesign,designasetofcomp1.iancewiththerequirementsoftheprotectionconfigurationscheme.Designofthemaine1.ementsofthc35kVsubstationisapartofthecorrespondingdesignofre1.ayprotectionandtwo1.oopPrCIiminarydesign.Whichmain1.yinc1.ude:maintransformerprotectionschemeandse1.1.ingca1.cu1.ation;busprotectionconfigurationandsettingca1.cu1.ationofcircuitbreaker,iso1.atingswitch:thecontro1.andoperationofcircuitdesign;IranSfOnnerconfigurationandwiringdesign;signa1.circuitdesign.Onthebasisofasubstationpartofthedesignrequirementsandthecharacteristicsofthetransformer,bus.etc.oncethese1.ectionofequipmentandwiringmodeana1.ysis,eventua1.1.yadoptingNARI-RE1.AYSisthep111.uctionoftheprotectiveequipment.SuchasthetransR)r11wrprotectionconfigurationse1.ectionofmode1.sfortheRCS-9679protectiondeviceoftransformer,theprotectivedevicesettransformermainprotection,back-upprotection,none1.ectricityprotectionasoneoftheintegratedautomaticpre1.ectiondevice,andfu1.1.ymeetthe35kVvo1.tagetransformersubstationdesignneeds.Keywords：SubstaiiotbMicrocomputer.Settingca1.cu1.ationSecondarySystem书目1绪论O1.1 概述O1.2 国内外探讨现状和发展O1.3 本设计课题的主要内容I2变压器微机爱护设计22.1 变电站一次部分设计基本参数22.1.1 变电站的主接线形式22.1.2 变电站的主变压器22.1.3 变电站的短路计鸵数据22.1.4 变电站的主要配电装置32.2变压涔故障类型及相应爱护32.3主变压器爱护配置方案与选型42.3.1变压器爱护配置方案42.3.2主变压涔爱护配置选型42.4 变压器主爱护51 .4.1基本配置及规格52 .4.2变压器差动爱护53 .4.3装置动作原理说明64 .4.4爱护总体流程82.5 后备爱护配置方案设计92.6 6非电气室爱护配置方案设计92.7 变压器比率制动差动受护的整定计算93母线微机爱护设计133.1 母线爱护配置原则与规范133.2 母线爱护配置方案设计与选型133.3 母线爱护配置及爱护原理133. 3.I母线差动爱护154. 3.2断路器失灵爱护153.4IOkV母线比率差动爱护的整定计算164断路器、隔离开关的限制及操作回路设计185. 1断路器、隔离开关的配置原则与规范184.1.1断路器限制回路设计原则184.1.2隔离开关限制回路设计原则184.2限制及操作回路设计194.2.1智能操作箱选型194.2.2PCS-222。智能操作箱功能配置194.2.3各插件简要说明204.2.4指示灯说明255互感器的接线设计265.1 常规互感落与电子式互感器比较265.2 互感器的选型275.2.1互感器的选择275.2.2PCS-220系列合并单元介绍285.3互感器配置方案296信号回路和微机爱护组屏方案设计306.1变电站信号回路设计306.1.1IEC61850介绍306.1.2GOoSE介绍316.1.3变电站GOoSE组网316.2变电站组网方案326.2.1变压器爱护组网方案326.2.2母线爱护组网方案33结论35参考文献36致谢38附录39附图AReS-9679变压器爱护装置逻辑框图39附图B35kv变电站微机爱护配置图391.1 概述变电站是电力系统组成的个重要环节，它是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和安排电能的作用。变电站能否平安运行关系到电力系统的稳定和平安。因此对变电站进行监控和爱护具有特别重要的意义。变压器是变电站重要的电气设备，由于变压器本身结构困难、造价昂货，一旦因故障而遭到损坏，其检修难度大，检修时间长，将造成巨大的经济损失.近年来,施若电力系统规模的扩大，电压等缎的上升，大容显变压器应用日趋增多，对变压器爱护有更高的要求。母线的平安牢靠运行也会影响变电站的正常运转。当母线上发生故障时，假如不能快速切除故障，将会破坏变电站的稳定运行，严峻时将造成电力系统的全大事故。因此，在善要的35kV及其以上的发电厂或变电所的外线上，都须要装设专用的母线爱护装置.爱护的合理配置以及整定计算是变电站继电爱护设计的个重要环节,爱护的合理设计与选型是保证电网平安稳定运行的基础，而爱护定值的正确与推翻定着爱护装置能否有效发挥作用。无论爱护装置采纳的原理多么先进，算法多么精确,硬件设计多么严密牢靠;，假如给定的整定值是错误的，则爱护装置就不行能正常工作，所以正确的继电爱护整定值是继电爱护装置有效发挥作用的一个班要条件,因此驾取相关受护原理和正确的整定计尊是确定合理的爱护配置方案设计的必要条件.1.2 国内外探讨现状和发展在变压器爱护的配置上，国内外采纳的是基石微机成套的综合自动扮装置对变压器进行过电流爱护、电流速断爱护、纵联差动爱护、单相接地爱护和过负荷爱护。例如，许继、南瑞继保、北京四方等公司生产的相关产品。支持变电站须要的爱护、测量、监视、限制功能。在35千伏电压等级的变电所应用广泛。母线爱护配置方面，微机型母线爱护现在主要向着集中式布置和分散式布置两个方向发展。目前研制胜利并投入运行的微机型母线爱护装置国内产品主要有：许继4IZ-800型微机爱护装置.国电谢自WMZY1.A、WHZ-4IB型微机母线爱护装理，深圳南JBP-2ABP-2B型微机母线爱护装置，南瑞继保RCS-915型微机母纹受护装置等：国外产品有:国外西门子(Siemens)公司研制的SIPROTEC7SS60型集中式微机母线爱护和7SS52型分布式微机母线北京和断路器失灵爱护，通用(GE)电气公司的B30和B90型微机母线差动爱护，ABB公司REB500型分布式微机理线和断路器失灵受护等.变电站综合自动化系统在我国应用范围已经相当广泛，其国内主要的公司和产品已有：北京四方公司的CSC2000系列综合自动化系统,南京南瑞集团公司的BS.J-220计算机监控系统，南京南瑞维保电气有限公司的RCS9000系列综合自幼化系统，上海患安变电站自动化监控系统，国电南自PS6000系列综合自动化系统，许昌继电器自动化公司的CBZ-8000系列综合自动化系统等。近年来特别规互感器、【EC61850标准、网络通信技术和智能断路器技术的发展对变电站综合自动化系统的应用有巨大的突破.这些新技术在常规变电站系统应用技术上突破了“瓶颈”，引领将来变电站综合自动化系统的发展趋势，变电站综合自动化系统所涉及的监控、远动、维电爱护、自动平安装置设备的牢靠性、实时性、经济性将得以快速提高。1.3 本设计课题的主要内容本设计是对35kv变电所一次部分进行相应的继电爱护设计和二次回路初步设计，其主要包括：主变压耦爱护方案设计及整定计算：母线爱护的配置与整定计算：断路器、隔高开关的限制及操作回路设计：互感器的配置与接线设计：信号回路设计等.2变压器微机爱护设计2.1 变电站一次部分设计基本参数2.1.1 变电站的主接线形式35kV变电站的电气主接线：35kV(W为全桥式接线，IOkV便为单母分段接线。2.1.2 变电站的主变压器变电站变压器选用2台S1.I系列变压器，两台互为备用运行方式.表2.1变压器参数变乐潺型号联结组标号额定电压(kV)阻抗电质()损耗(ki>空我负我S1.1-25000/35YNd1.138.5+2X2.5%8.01693.52.1.3 变电站的短路计算数据系统取基准容量Sb=100MVA,基准电压:UBH=37KV、Ib1.=10.5KV：变压器各侧额定数据见表2.2所示。表2.2变乐器各例额定数据变压器各恻额定电压kV额定一次电流kA额定二次电流k商压恻350.7142.5低一例102.58.75变电站系统最大运行方式和最小运行方式卜.，短路计鸵数据。见表2.3,表2.4,表2.5所示。表2.3变电站系统最大运行方式三相短路计算数据短路类型短路点位置短路平均电压(kV)基准电流(kA)短路电流周期重出起始有效位(kA)短路电流冲击值(kA)短路全电流最大有效值(kA)35kV母线37110.22615.504IOkV母线10.5117.5744.8126.71表2.4变电站系统最小运行方式相短路计算数据短路类里短路点位置短路平均电压(kV)联准电流(kA)短路电流周期JR量起始有效值(kA)短路电流冲击(kA)短路全电流城人有效值(kA)35kV母规3717.57I9.31.11.51IOkV母战10.5110.1626.6615.90表2.5变电站系统呆大、最小运行方式两相短路计修数据两相短路电流k35kVMIOkV恻最大运行方式8.8322.77最小运行方式6.569.062.1.4 变电站的主要配电装置变电站主要配电装置如表2.6所示。表2.6主要配电装置电压等级配徨形式装置型号35KY侧屋内KYN61-40.5（三）型型铠装移开式户内沟通金M封闭开关柜IOKVWJ屋内KYX28-12型铠装移开式户内沟通金属封闭JF关设备2.2 变压器故障类型及相应爱护变压器的故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类，油箱内故障主要包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路，以及铁芯烧毁等：油箱外故障主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路.变压器不正常的运行状态主要有外部相间短路，接地短路引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷，油箱漏油引起的油面降低以及过电压、过励磁等。依据电力装置的维电爱护和自动装置设计规范GB5006292对电力变压器常配置以下几种爱护：瓦斯爱护：爱护变压器内部短路和油面降低的故障.差动爱护、电流速断爱护：爱护变压器绕组或用出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。过电流爱护：爱护外部相间短路，并作为瓦斯爱护和差动爱护(或电流速断爱护)的后备爱护。零序电流爱护：爱护大接地电流系统的外部单相接地短路。过负荷受护：爱护对称过负荷，仪作用丁信号过励磁爱护：爱护变压器的过励磁不超过允许的范围.2.3 主变压器爱护配置方案与选型电力变压器是变电站业要的电气设备，它若故障而不能刚好处理将对供电牢减性和系统的正常运行带来严修的影响，将导致供电范围大面积的停电，危及煤矿平安生产。为了保证变电站平安桎定运行，对主变乐器装班具有灵敏性强、牢狂性强和选择性好的微机爱护极为重要。2.3.1 变压器爱护配置方案变乐器配置的爱护可以分为本体爱护和电气爱护两类：变乐罂的本体爱护也称为非电量爱护，主要包括气体维电潜动作、油位异样、油温异样等，这些现象可能是由变压器构造故障造成的，例如变压器漏油：也有可能是电气缘由造成但由非电气量反映的，例如匝间短路导致变压器油产生气体进而启动气体继电器。变压器的电气爱护依靠采集相关电流量、电压量完成。电气爱护主要包括差动爱护、电流速断速护、过负荷受护等。电气爱护反映变压器间隔的短路故蹿及接地故障以及变压器外部故障引起的变压器过电流等。依据D1.400916维电器爱护和平安起动装置技术规程的规定配置如下：主爱护差劲速断、比率差动爱护：爱护动作跳开主变压器各（W断路器。后备爱护D离、低压侧配置匆合电压闭锁过流爱护，爱护动作延时跳开主变压器各侧断路器.2）配置零序电压爱护，爱护动作延时跳升主变压器各侧断路罂。3）各侧均配置过负荷发信、过我闭锁有我调压、过负荷启动风冷等爱护。非电量爱护按主变压器厂的要求，装设瓦斯爱护、压力科放、过温爱护等非电量爱护。跳闸型非电量瞬时或延时跳闸,信号型非电量瞬间发信号.2.3.2 主变压器爱护配置选型依据一次部分变压器的选型为S11-25000/35+2×2.5%10.5kv,二次部分主变压器爱护选型为南瑞继保RCS-9679变压器爱护装置，其中包括差动爱护、后符夏护、以及非电气量爱护,满意对主变压器爱护的要求.2.4 变压器主爱护2.4.1 基本配置及规格基本配置RCS-9679是用于66kv或35kv电压等级的变压器爱护装置，装置包括差动速断爱护，比率差动爱护（采纳二次谐波制动原理），高、低恻更压过流爱护（各三段），10路非电St爱护（其中6路可干脆跳闸）,TA断线判别，TV断线判别，过负荷发信，过我闭锁有载调压，过负荷起动风冷和零序过电压报警等功能：同时装置还有三路不按相操作断路器的独立的跳合闸操作回路。袋置的性能特征差动速断及比率差动爱护性能：1）差动速断爱护实质上为反应差动电流的过电流继电器，用以保证在变压器内部发生严峻故障时快速动作跳闸，典型出口动作时间小于15ms。2）比率差动爱护的动作特性是能牢靠躲过外部故障时的不平衡电流。2.4.2 变压器差动爱护变质落差动爱护是变压器的主爱护之差动爱护是利用比较变压器各侧电流的差值构成的一种爱护，其单维原理图如图2.1所示。变压器装设有电流互感器TA1.和T2,其二次绕组按环流原则串联，差动维电器KD并接在差回路中。变压器在正常运行或外部故障时，电流由电源侧I流向负荷他H,在图2.1（八）所示的接线中,TAKTA2的二次电流I】、12会以反方向流过继电器KD的线圈,KD中的电流等于二次电流I1.和12之差，故该回路称为差回路，整个爱护装置称为差动爱护。若电流反感器TA1.和TA2变比选得志向且在忽视励磁电流的状况3则1户12,继电涔KD中电流IKD=0,亦即在正常运行或外部短路时，两侧的二次电流大小相等、方向相反，在继电器中电流等于零，因此差动爱护不动作。假如故障发生在TA1.和TA2之间的任一部分（如K1.点），且母线I和II均接有电源,则流过TAI和TA2一、二次侧电流方向如图2.Mb）所示，于是I】和12按同一方向流过继电器KD线圈,BPIkd=h+12使KD动作，瞬时跳开QFI和QF2。假如只有母线I有电源，当爱护范围内部有故障（如K1.点）时，12=0,故Ikd=Ii,如图2.1（c）,此时继电器KD仍能牢靠动作。图2变压器舞动爱护原理接线图2.4.3 装置动作原理说明硬件配司及逻辑框图见附图h动作说明如下：受护起动元件，若三相差动电流最大值大差动电流起动定值或各（W电潦的最大值大于相应的过电流定（ft,起动元件动作.比率差动元件,装置采纳三折线比率差动原理，其动作方程如下：图2.2比率差动受护动作特性图>1.z1.-IQKzMIS）-U-KM*2"1-3/,其中：KM为比率制动系数为差动电流起动定值Ij为动作电流。为制动电流I,<0.5/,0.5,<,3,>3二次谐波制动，比率差动爱护利用三相差动电流中的一次谐波作为励磁涌潦闭锁判据。其动作方程如下：k>K*1.式（2.1）式中，“为A、B、C：相差动电流中的二次谐波，为对应的:.相差动电流中的基波，K小为二次谐波制动系数。爱护采纳按相闭锁的方式。差动速断爱护，当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口维电器。差动爱护动作跳闸，差动爱护动作跳各侧断路器，装置出口为跳闸出口2,用于跳开变压器各侧断路器。第合电压闭锁过流爱护，本装置为变用器高、低压健各设三段更合电压闭锁过流爱护，每段均为一个时限，各段电流刚好间定值均可独立整定，分别设置整定限制字限制各段爱护的投退。复压动作判据如F：Dq=M,+e-k*UJ>U32）J<Ukj式（2.2）满意上述两个条件之.则史合电压动作。零序过电压报警由于变压器低压侧为不接地系统，若发生单相接地故障，则会出现零序过电压。本装置设有零序过电压报警信号，取低压母线PT（零序电压由臼产得到），动作后报运行异样信号。PT断线，H断线判据如下（在起动元件不动作的状况下）：D任一线电压小于30伏，而低压侧任相电流大于0.061n.2）负序电压大于8伏。满意上述任一条件后延时10杪报母线PT断线，发出运行异样告警信号，待电压复原正常后爱护也自动更原正常。在断线期间，依据整定限制字选择是退出经复合电压闭锁的各段过流爱护还是短哲取消且合电压闭锁。2.4.4 爱护总体流程爱护正常进行在主程序，进行通信及人机对话等工作，间隔一段时间产生一次采样中断.采样部分通过AD采样，进行数字滤波及预处理过程，形成受护判别所用的各量，若爱护起动元件动作，则进入爱护继电器动作测量程序。首先测量比率制动特性的差动继电潜是否动作,若动作，则再经涌流判别元件（二次谐波原理），以区分是故障还是励磁涌流。比率差动继电器动作后若未被涌流判别元件闭锁，则再进入CT断线瞬时判别程序，以区分内部短路故障和CT断线。差动速断继电器的动作测量则相应简洁，它实质上是一个差动电流过流继电器，不需经过任何涌流闭锁判别和CT断线判别环节。高压他身压过流爱护，电流为（h+1.2）,电压取自低压母线口。流程图如图2.3所示。返回主程序图2.3比率差动姿护总体流程图2.5 后备爱护配置方案设计变压器后备爱护通常作为主受护的后备,假如主受护未能快速将故障切除，可通过后备爱护进行切除.变压器短路故障的后备爱护主要包括相间短路、接地短路两个部分。相间故障后备爱护通常采纳过流爱护，低电压启动的过电流爱护.亚合电气启动的过流爱护以及负序过电流爱护等，也有采纳阻抗爱护作为后备爱护。接地故障后备爱护通常采纳阶段式零序过流爱护，零序过电压爱护。变压器后备爱护的配巴与变压器的容量、电压等级、运行方.式以及所接电源和负载的状况等诸多因素有关.时丁一般降压变压器，一般选用过电流爱护作为相间短路故障的后备爱护.此次设计选用RCS-9679装置的安合电压启动过电流爱护作为后备爱护。后备爱护装设于变压器各侧，动作后跳开各侧断路胧。更合电压启动的过电流爱护的更合电压启动部分由负序过电压元件与低电压元件组成。在微机爱护中，接入微机爱护装置的电压为三个相电压或三个线电压,负序过电压与低电压功能由算法实现。过电流元件的实现通过接入三相电流和爱护算法实现，两者相与构成笑合电压启动的过电流受护.2.6 非电气量爱护配置方案设计为了反映变压器温度及油箱内压力上升或冷却系统故障，配置有相关的非电气量爱护，动作于信号或跳闸。装四对从变压器本体来的非电量接点(如瓦斯等)重动后发出中心信号、远动信号，并送给CP1.作为事务记录，须要延时跳闸的，则由CPU延时后跳闸。其中中心信号磁保持,需干脆跳闸的则另外起动本装置的跳闸继电器。2.7 变压器比率制动差动爱护的整定计算主爱护的整定计算：初值计算选用变压器容量为Sq=25OOOKV½高压侧：额定电压为1,v=38.5XV额定电流心=Sv¾7i,=25()00/1.732*38.5=374.91A额定电流二次值Itv=374.91/80=4.964低压侧：额定电压为U”=IIKV额定电流为/,v=SNi限'=2501.732*11=131220A额定电流二次值U=1312.2O3OO=4.37ATA变比选择：高压恻为400/5,低乐恻为1500/5差动爱护启动电流的整定1.qd为差动爱护最小动作电流值，应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，即：刎之,/K”+AU+&n)/,1.5×(O.1O+O.IO+O.O5)/,0.375×4.69=1.758A式中：。变乐器二次额定电流：KE为牢靠;系数(一般取1.31.5):Ktr为电流互感器的比误差，取0.10：AU为变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值)：A"?为由于电流互感器变比为完全匹配产生的误差，可取0.05.在工程好用整定计算中可选取ng=(0308)<,并应实测最大负载时差回路中的不平衡电流。留意装置的差动电流起动值的整定计算是以变压器的二次额定电流为基准。若在实际的整定计算中差动起动电流整定值是归算到变压器某一侧的电流出名值，则将这一出名值除以变压器这一侧的变压器二次额定电流，即为爱护装置的整定值(标幺值).区外故障时差动回路中的最大不平衡电流计算区外短路故障时差动回路中的不平衡电流与通过变压器的故障电流有关，有三部分组成。区外故障时差动回路中的最大不平衡电流Qa=(K“K-K,+AU+m>gnta=(0.5*1.5*0.1+0.1+0.05)10200/80=0,225*127.5=28.69A为电流互感器同型系数，型号相同时取0.5：K”为非周期重量系数，取1.5：(,为电流互感器综合误差，取0.1：A,”为不平衡电流系数,取0.05：AU为偏离额定电压最大的调压百分值，取0.1.最小动作电流的整定最小动作电流1.mn应躲过外部短路故障切除时差动回路的不平衡电流，负荷电流1.rttM=(K“+AU+h)立n=<0.1+0.1+0.05)*374.91/80=1.17A则有：%E=KE(Im=1.3*1.17=1.52A式中：K,“为牢靠系数,取1.3确定拐点电流屋Inm=OM=0.8*2.5=2A确定比率制动斜率K,按躲过区外短路故障时差动回路最大不平衡电流整定。/=刎*=0280=1.27.5AP3nTAKrei*innb.max-iop.min=;Ires,max-Ires,min1.3*28.69-1.52.27.5-2=0.285式中：Kr“为牢靠系数，取1.3内部故障灵敏度校验在最小运行方式下计算爱护区内两相金属性短路故障时折算到基本(W的最小短路电流九仙和相时应的制动电流J，依据制动电流的大小在相应制动特性曲线上求的相应的动作电流。要求灵敏系数KIe1.)>2.00Ay*M*>u.mUnux=KMKaKNKr+AU+110-nTA=1.3(0.5*1,5*0,1+0.1+0.05)9060/80=1.3*0.225*113.25=33.125则灵敏系数为Ke=mn1.np=9().6733.125>2.(),符合要求.谐波制动比整定差动回路中二次谐波电流于基波电流的比值整定为0.1502。取0.16。差动电流速断爱护整定差动速断爱护可以快速切除内部严峻故障，防止由于电流互感器饱和引起的纵差爱护延时动作,差动速断爱护定值应躲过变压器初始励磁涌流和外部短路故障时的最大不平衡电流，公式为%>£*/0=5*2.5=12.54=13*28.69=37.297A式中:KF为牢靠系数,取1.3.为励磁涌流整定倍数,变压器容量在6.331.5MVA时，KJ4.57,此次设计主变容量为25MYA,故取为5。3母线微机爱护设计3.1 母线爱护配置原则与规范对母线上发生的故障，依据D1.40091继电器爱护和平安起动装置技术规程的规定，母线应装设以下爱护：对发电厂和变电所的35I1.OkV电压的母线，在下列状况下应装设专用的母线爱护：D1.1.OkV双母线.2）1IOkV单母线，重要的发电厂或变电所的3563kV母线，依据系统稳定要求或为保证重要用户最低允许电压要求，须要快速地切除母线上的故障时。对310kV分段母线宜采纳不完全电流差动爱护，爱护装置应接入有电源支路的电流。爱护装置应由两段组成，第一段可采纳无时限或带时限的电流速断，当灵敏系不符合要求时，可采纳电流闭锁电压速断：其次段可采纳过电潦爱护。当灵敏系数不符合要求时，可将一部分负荷较大的配电线路接入差动回路“旁路断路器和兼作旁路的母联或分段断路器上，应装设可代替线路爱护的爱护装置。在专用的母联或母线分段断路器匕可装设相电流或零序电流爱护.作母战充电合闸时的爱护。3.2 母线爱护配置方案设计与选型依据GB50062-92电力装置的继电爱护和自动装置设计规范规定。对本变电站35k，母线采纳全桥接线方式。IOh母线装设特地的母线爱护，由变压器过流爱护的后备爱护进行切除。本设计采纳南瑞继保公司的典型母线爱护解决方案对母线进行爱护。对35kv电压等级母线受护配置一套RCS-915AB型微机母线爱护装置.3.3 母线爱护配置及爱护原理RCS-915AB里微机母线爱护装置设有母线差动爱护、母联充电爱护、母联过流爱护、母联失灵与死区龙护、母联非全相爱护以及断路罂失灵速护等功能.本次设计母线爱护选用谢瑞RCS915AB型微机母线受护装置,适用于各种电压等级的单母线、单母分段、双母线等各种主接线方式，最大接线方式为21个单元（包括母联），并可满意有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。RCS915AB通过支持IEC600M-8点对点光纤通讯的方案实现电子式比感器数据的接入。由于母线爱护须要同时接入很多间隔的电子式互感器数据，RCS-915B通过支持多块DSP插件共同协调工作完成大鼠数据的接收和处理，RCS-915B最多可以接受24个间隔的数据接收RCS-915AB通过自动记录数据到达事务以及IEC60014-8接口数据延时固定的特点，实现插值同步，同步精度达到微秒级，同步不依先丁外部对时网络和GPS,具有高牢靠性的特点。全部爱护功能在一个整机制内完成,真正做到了总线不出板，弱电不出希取消手工扎线，采纳背板总线结构，强弱电完全分开很好的电磁兼容性母差爱护的工作框图如图3.1所示。D1I母如KT笈受化元件Z】，变化量阴执元件B1.CD1:I母Tji支化比本差动兀件B1.Ct>:大亚1发变化比率差朗元件B1.ar:大圣比率电动几件（K三02>B1.CD1.e:I母比军差动元件（K=O.2>B1.CD：大差比率主动元件B1.CD1.:I母比率*动几件Sf母主保沪投丽拄1字YB母爱保护投入小板图3.1母爱爱护的工作框图3.3.1母线差动爱护差动网路包括母线大差P1.路和各段母线小差同路.母线大差是指除母联开关和分段开关外全部支路电潦所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的全部支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用故障母线的选择.图3.2母走爱护接线示意图式D(3.2)动作判据为:7-Ih>±|"JK=1.式中：K为比率制动系数：/为第j个链接元件的电流：为差动电流定值。当动作电流与制动电流对应的工作点位于双折线上方，继电器动作。内部短路时，依据基尔宠夫第肯定律，动作电潦是内部短路电流，继电器能动作.外部短路时，依据基尔霍夫第肯定律，动作电流在志向状况下为零，继电器不动作。3.3.2断路器失灵爱护图3.3断路器失灵爱护示;图1）假如变压器内故障3断路器失灵，假如没有断路器失灵受护，2、9线路爱护I1.段或I1.1.段跳闸，变压器后备爱护动作跳变压器。加长了故障切除时间并造成变电站全停。2）用断路器失灵爱护切除5、8断路器可保留【母接着运行又加快了故障切除时间。3）断路器失灵爱护判据为：有爱护对该I析路爆发跳闸吩咐，但该断路器依旧有电流，满意上两条件达到整定延时时先跳母联接着跳该断路潺所在母线。4）断路器失灵爱护接入的量只是其它爱护的跳闸接点，推断该断路器是否有电流（假如分相跳闸接点有输入，推断该相有电流：假如三相跳闸接点有输入，推断任一相有电流）、是否有负序或零序电流、该连接元件接在哪条母线及计延时工作和豆合电压闭锁都由本装置完成。5）元件2、3、4,5,7、8、9、10、12、13、14、15、17、18、19、20有跳八、跳B、跳C和三跳的开入端子，适合用于输电线路.假如用于变压器可只用三跳的开入端子,元件1、6、11、16只有三跳的开入端子、因此只能用于变压器。3.4 IOkV母线比率差动爱护的整定计算制动系数的选取，主耍考虑的是受护的灵敏度满意要求和躲最大不平衡电流。DKH：比率制动系数高值，比率制动系数高值，按般最小运行方式下（母联处合位）发生母线故障时，大差比率差动元件具有足够的灵敏度整定，整定为0.7.2）K1.：比率制动系数低值，按母联开关断开时，弱电源供电母线发生故障的状况下，大差比率差动元件具有足锅的灵敏度整定，整定为0.6。大差启动电潦的整定，DIdx：TA断线电流定值,按正常运行时流过母线爱护的最大不平衡电流整定。应当尽可能躲过母线外部短路时的圾大不平衡电流，即/,*=Ka*K“*K回=I.5*O.I*I*5O=75OA式中：K,为牢靠系数，取1.5。KrtI为电流互感器的变比误差,一般取01。Kt,为非周期重量系数，按爱护躲非周期重量的实力在卜2之间选取,新型的母线爱护般取1。44为母线外部短路时流过某一连接元件的增大短路电流。2）/*：差动起动电流高值，保证母线最小运行方式故障时有足够灵敏度，并应尽可能躲过母线出畿最大负荷电流。=K,mt=1.5*700.6=1050.9A3):差动起动电流低值，该段定值为防止母线故障大电源跳开差动起动元件返回而设，按切除小电源能满意足够的灵敏度整定,如无大小电源状况整定为09Qt。1.ud=0.9ftf4,=0.9*1050.9=945,814大差电流的灵敬度校验按最小运行方式下的母线短路进行，则灵敏系数为Kmt=央=38.5/9.05=4.25>2.0,符合要求。小差启动电流的整定小差是故障母线的选择元件，它用来区分是母线系统的哪一段母线发生了故障，它的整定原则和大差一样,它的整定对象是单段母线.4=KK*Kht*Kfar*d1.,u1.=1.5*0.1*1*1745=261.84则灵敏系数为Km=午仙=42/12.285=3.42>2.(),符合要求。a.：母差低电压闭锁,按母线对称故障有足够的灵敏度整定，举荐值为3540V,(注：当“投中性点不接地系统限制字”投入时，此项定值改为母差线低电压闭锁值，举荐值为70V),本次设计的为中性点不接地系统，整定为70V.4断路器、隔离开关的限制及操作回路设计4.1 断路器、隔离开关的配置原则与规范高压开关经验了多油、少油到SF6和高压真空等阶段,其发展趋势是小型化和智能化，其配套的智能化开关枢均具有对其本体和各机构的智能化监视和限制、基于网络通信的软件联锁等一系列智能化功能。4.1.1 断路器限制回路设计原则