Southwest university of science and technology 本科毕业设计（论文）某35KV变电所的继电保护设计学院名称信息工程学院专业名称电气工程及其自动化学生姓名吴 海学号20095759指导教师 毕效辉 教授二一三年六月 西南科技大学本科生毕业论文 V某35KV变电所的继电保护设计摘 要：本次毕业设计的题目是某35kV变电所的继电保护设计。根据设计的要求，在设计的过程中，用到了35kV降压变电站的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养。设计可分为几部分：原始资料的分析、设计方案的确定、短路电流的相关计算、继电保护的配置、整定及校验的确定。 通过本次设计，学习了设计的基本方法，巩固四年以来学过的知识，培养独立分析问题的能力，而且加深对变电站的全面了解。关键词： 短路电流； 继电保护； 整定计算； 校验Design of a 35kV substation relay protectionAbstract：This graduation project topic is: Design of a 35kV substation relay protection .According to the design request, the design process using a lot of knowledge, therefore how knowledge systematic became the key. If this design using the factory of the overwhelming majority of power supply of basic theory and design scheme, so in the design process emphasis on knowledge systematic ability. Design can be divided into several parts: load calculation and reactive power calculation and compensation, Substation position and form the choice, Main transformer substation sets and capacity and main wiring schemes choice; The calculation of short-circuit current, Once substation equipment choice and calibration, Substation high and low voltage circuit choice; The secondary circuit substation plan selection and relay protection setting, Lightning protection and grounding device is identified.Through this design, has studied the design essential method, since the consolidated four years have studied the knowledge, raises the independent analysis question ability, moreover deepens to the transformer substation comprehensive understanding.Keywords:Circuit current,calculation,Relay protection,Setting calculation,Calibration 目 录第1章 绪论11.1 国内外现状11.2 本设计的意义21.3 本设计主要工作2第2章 本设计继电保护分析32.1 继电保护概述32.1.1 继电保护装置的定义32.1.2 继电保护装置原理32.1.3 继电保护的任务42.1.4 继电保护装置的基本要求42.2 设计原始资料52.2.1 变电站电气接线图52.2.2 相关设计基础数据62.3 本系统工作状态分析72.3.1 电力变压器的故障状态分析72.3.2 变压器的不正常工作状态分析82.3.3 线路故障状态分析82.4 本设计继电保护设置82.4.1 变压器继电保护装设置82.4.2 线路继电保护设置82.5 本设计主要继电保护原理概述9第3章 短路计算113.1 短路计算的概念及其意义113.1.1 短路电流的危害113.1.2 短路计算的目的123.1.3 短路计算的计算步骤123.2 电力系统的最大和最小运行方式定义123.3 短路计算部分133.3.1 系统等效电路简图133.3.2 基准参数的选定133.3.3 最大运行方式下相关计算143.3.4 最小运行方式下相关计算203.3.5 三相短路计算结果表25第4章 变压器继电保护的整定计算274.1 变压器瓦斯保护274.2 变压器差动保护284.2.1 确定基本侧284.2.2 计算差动保护一次侧的电流304.2.3 差动继电器基本侧动作电流314.2.4 确定差动继电器个绕组的匝数324.2.5 确定非基本侧平衡线圈匝数324.2.6 初步确定短路线圈的抽头324.2.7 灵敏度校验324.3 变压器过电流保护334.3.1 启动电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定334.3.2 继电器动作电流344.3.3 灵敏度校验344.4 过负荷保护354.4.1 继电器动作电流整定计算，按躲过变压器额定电流整定354.4.2 动作时限的整定，按躲过允许的短时最大负荷时间整定354.5 冷却风扇自启动354.5.1 整定计算354.5.2 继电器动作电流35第5章 线路保护整定计算375.1 35kV线路三段式电流保护计算375.1.1 第一段无时限电流速断保护395.1.2 第二段带时限电流速断保护405.1.3 第三段过电流保护415.2 10kV线路保护整定计算425.2.1 电流速断保护整定425.2.2 过电流保护整定计算48第6章 防雷与接地536.1 变电所设备接地设计536.2 防雷设计536.2.1 防雷的基本概念536.2.2 架空线的防雷的措施546.2.3 变配电所的防雷措施54结论56致谢57参考文献58附录159附录260 西南科技大学本科生毕业论文 第1章 绪论1.1 国内外现状电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。变电所是电力系统在实际运用中的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。变电站是供电系统的枢纽，在生产和生活中占有特殊重要的地位。 电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好，便于扩建。但是电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见、危害最大的是各种形式的短路。为此，需要安装各种形式的保护装置，用分层控制方式实施安全监控系统，对包括正常运行在内的各种运行状态实施监控，以确保电力系统安全正常且更好的运行。数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”，即数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。 展望继电保护的未来发展 继电保护技术发展趋势向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，出现了一些引人注目的新趋势。1.2 本设计的意义 本次毕业设计内容为35KV变电站的继电保护。本次设计的主要目的在于使学生整合大一至大四所学的知识，通过设计的手段从而达到检测学习情况目的。学习的最终目的就是结合实际将经验与创新应用于社会，为社会培养一个符合要求的高素质人才，体现了学校注重对学生理论加动手能力的培养、社会生产中对毕业生实际操作能力的必要要求。此次设计亦是对大学四年学习生涯的一个最终考察，对教学的一次验收，通过设计，可拓展自动化专业的知识，掌握相关工程规范，培养学生分析与解决实际问题的能力。本次设计以35KV降压变电所为主要设计对象，在分析变电所主接线的构成和特点的基础上，确定保护的方式和类型；进行主变压器和10KV出线线路的继电保护设计、整定计算等；进行控制、计量等相关设计；按规范要求绘制保护原理配置图。分析变电站的原始资料所给变电所的主接线，电压器台数、容量及型号，根据短路计算的结果，对变电所的一次设备进行选择和校验，同时完成出线电路的保护设计，最后进行有效的系统保护。1.3 本设计主要工作根据所给数据和系统图，分析和确定变压器以及出线的继电保护，绘制相关保护的原理配置图。进行相关的计算，包括一些阻抗计算、主变压器继电保护的配置以及线路继电