采用gpsl621c-112微機保護裝置_的110kv線路二次回路設計畢業設計說明書(完整版)

　　

【正文】 o equipment selection a equipment, secondary equipment and main function understand somewhat. Then on to 110 kV main circuit diagram design and drawing 110 kV ines current, voltage circuit diagram, 110 kV lines control signal circuit diagram, 110 kV lines isolating switch operation artesia loops drawings, finally plete circuit breaker box terminal row institutions hookup .Key words puter relay protection； 110 kV transmission line the secondary circuit； the microputer protection 王庭森：采用 GPSL621C112 微機保護裝置的 110kV 線路二次回路設計 III 目錄 摘要 ......................................................Ⅰ ABSTRACT................................................Ⅱ 1 緒論 ............................................................. 1 電力系統微機保護的概述 .......................................... 1 微機保護的特點 .................................................. 2 微機保護的國內外研究概述與發展趨勢 .............................. 3 本課題研究的背景和意義 .......................................... 4 2 110KV線路的一次設備及控制 ...................................... 5 主接線及其選擇 .................................................. 5 斷路器 .......................................................... 9 刀閘 ........................................................... 14 互感器 ......................................................... 17 3 110KV線路保護的二次配置 ....................................... 21 110KV 電網線路保護配置要求 ..................................... 21 本次設計所用保護裝置的功能和特點 ............................... 23 測控柜 ......................................................... 25 端子箱 ......................................................... 26 4 二次回路的設計 .................................................. 28 二次回路 ....................................................... 28 交流電流電壓回路接線設計 ....................................... 30 斷路器的控制回路設計 ........................................... 33 信號回路設計 ................................................... 34 刀閘的防誤回路設計 ............................................. 35 5 結語 ............................................................ 38 謝辭 .............................................................. 39 參考文獻 .......................................................... 40 附錄 圖紙 ......................................................... 41 王庭森：采用 GPSL621C112 微機保護裝置的 110kV 線路二次回路設計 1 1 緒論 電力系統微機保護的概述 電力系統的不斷發展和安全穩定運 行給國民經濟和社會發展帶來了巨大的動力和效益，繼電保護是組成電力系統必不可少的子系統，它承擔著斷開故障和支持電力系統安全運行的任務 ,在保證系統安全、穩定和經濟運行等方面起著非常重要的作用。 這些要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對不同的使用條件，分別地進行協調。 (4）保護性能易于改善： 對于相同的硬件，可以通過算法的不同，實現不同的保護。而且，微機保護裝置是一個可編程序的裝置，它可基于通用硬件實現多種保護功能，使硬件種類大大減少。該年底在華中工學院召開了我國第一次計算機保護學術會議，標志著我國計算機保護的開發開始進入了重要的發展階段。新一代數字芯片的出現，特別是高速數字信號處理器 DSP（ Digital Signal Processor）以其高速、實時、低功耗和高集成度而得到大量的推廣及應用，這必將引起繼電保護新一輪的革命。但隨著電力系統對實時性、數據量和計算要求的不斷提高以及新的保護算法的不斷出現，這些器件在許多方面，特別是在計算能力、存儲容量方面，已不能很好地適應電力系統的要求。 對于 6～ 220kV 電壓配電裝置的接線，一般分兩類：一為母線類，包括單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段和增設旁路母線的接線；其二為無母線類，包括單元接線、橋形接線和多角形接線等。 3） 10kV 配電裝置，可不設旁路母線。 衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。 3)擴建要求。 有匯流母線的接線形式可概括地分為單母線接 線 (及單母線分段接線 )和雙母線接線 (及雙母線分段接線 )兩大類。 2）雙母線接線（含雙母線刀閘分段、雙母線開關分段、雙母線帶旁路等） 有兩組工作母線的接線稱為雙母線接線。 2）橋形接線 當只有兩臺主變壓器和兩回輸電線路時 ，采用橋形接線，所用斷路器數量最南京工程學院電力工程學院畢業設計（論文） 8 少。且一般的雙母接線運行方式靈活，可采用兩組母線并列運行方式，兩組母線分裂運行方式，一組母線工作，另一組母線備用的運行方式。當系統發生故障時 ,它和繼電保護配合 ,能迅速切斷故障電流 ,以防止擴大事故范圍。 斷路器一般由動觸頭、靜觸頭、滅弧裝置、操動機構及絕緣支架等構成。一般對 10kV 線路以及廠用電動機等采用就地控制，可大大減少主控制室的占地面積和控制電纜數。 直流操作一般采用蓄電池組供電；交流操作一般是由電流互感器、電壓互感器或所用變壓器提供電源。缺點：合閘線圈消耗的功率太大，機構結構笨重，合閘時間較長。 (5)對控制回路及其電源是否完好，應能進行監視。 GL312 型斷路器包含的此類回路有： SF6泄露閉鎖、合閘壓力閉鎖、自動重合閘閉鎖等。 隔離開關的作用 隔離開關，配制在主接線上時，保證了線路及設備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關時，必須遵循倒閘操作順序。（ 3）操作脈沖應是短時的，完成操作后，應能自動解除。 (2) 防止帶電掛地線：一般情況是檢修完畢后忘記解除掛地線，直接把電流導入大地，對人身產生生命危險。在發生誤操作時，可以實現自動閉鎖，阻止誤操作的進行。 程序鎖在使用中所暴露的問題是： (1)某些程序鎖功能簡單，只能在較簡單的接線方式下采用，由于不具備橫向閉鎖功能，在復雜的接線方式下根本不能采用；(2)具有較靈活閉鎖方式的程序鎖雖然能滿足復雜的接線，但在閉鎖方案中必須設置母線倒排鎖，使得操作過程十分復雜； (3)在大容量的變電站中，隔離開關分合閘采用按鈕控制電動機正反轉，而程序鎖對按鈕無法進行程序控制； （ 4） 程序鎖也需要眾多的程序鑰匙，由 于安裝不規范、生產工藝及材料差等問題，使程序鎖易被氧化銹蝕、發生卡澀，致使一定時間內失去閉鎖功能； (5)倒閘操作中，分、合兩個位置的精度無法保證； (6)程序鎖使用時，必須從頭開始，中間不能間斷。經過 10 多年來的發展，微機防誤閉鎖裝置已逐漸成熟，并已在電力系統中廣泛推廣。如圖 l 中 K0，在使用過程中，二次側一旦開路應馬上撤掉電路負載，然后，再停車處理。1。所以電流互感器根據用途規定了不同的準確度，也就是不同電流范圍內的 誤差精度。 % TPY 級：準確限值規定為在指定的暫態工作循環中的峰值瞬時誤差。 (2) 用于保護裝置時，應消除主保護的不保護區。 圖 電流互感器配 置示意圖 南京工程學院電力工程學院畢業設計（論文） 20 電壓互感器 電壓互感器將一次側的大電壓變為二次側的小電壓。由電壓小母線送至相關的保護柜。一些遠距離重負荷線路，由于線路的最大負荷電流可能與線路短路時的短路電流相差不多，對這樣的線路，即使采用過電流保護，其靈敏度也常常不能滿足要求。從故障發生幾率的統計來看，在中性點直接接地電網中，線路發生接地故障占所有故障次數中的大多數，約占 80%。 目前，在我國 110kV 電網中，一般的 110kV 線路配置有距離保護、零序方向電流保護及三相一次重合閘；重要的 110kV 線路，如雙回線、聯絡線等，配置有縱差保護或高頻保護、距離保護、零序方向電流保護及三相一次重合閘。 可采用接地距離保護，并輔之以階段式或反時限零序電流保護。當線路有分支時，線路側保護對線路分支上的故障，應首先滿足速動性，對分支變壓器故障，允許跳線路側斷路器。 主要技術數據 額 定電氣參數 (1) 額定直流電壓 220V 或 110V(訂貨請注明 )，允許工作范圍： 80％～ 115％ (2) 額定交流數據 南京工程學院電力工程學院畢業設計（論文） 24 a) 相電壓 3/100 (額定電壓 Un) b) 線路抽取電壓 100 V 或 3/100V（有重合閘時可用，軟硬件自適應） c) 交流電流 5A 或 1A(訂貨請注明，額定電流 In) d) 額定頻率 50Hz 或 60Hz(60Hz 時訂貨請注明 ) e) 過載能力 電流回路： 2 倍額定電流，連續工作 10 倍額定電流，允許 10 秒 40 倍額定電流，允許 1 秒 電壓回路： 倍額定電壓，連續工作 (3) 功率消耗 a) 直流回路 正常時 40W，跳閘時 50W b) 交流電壓回路 c) 交流電流回路 In＝ 5A 時， In＝ 1A 時， (4) 接點容量 a)操作回路接點負載： 5A（不斷弧）； b)信號回路接點負載： 60VA。測控單元將采集的信息轉為數字信號由網絡上傳至監控后臺機。以下將分幾個部分對斷路器端子箱與外部的 一次、二次設備的聯系作簡要介紹 : 王庭森：采用 GPSL621C112 微機保護裝置的 110kV 線路二次回路設計 27 對電流的傳送 將 TA 中的 5 組二次電流分為三相經斷路器端子箱后分為 4 根電纜分別送至GPSL621C112 微機保護裝置、母差保護柜、測控柜、電度表柜，為上述各裝置提供二次電流 . 送隔離開關 (QS)、地刀 (QE) 的信息傳送 隔離開關 (QS)、地刀 (QE)的信息包括其常開常閉接點 (分合位置 )、各自的操作機構引出節點、電磁鎖閉鎖接點等等，將這些信息經斷路器端子箱送至保護、斷路器機構箱，用于電壓切換、隔離開關防誤，以及實現測控柜、保護經斷路器端子箱 對斷路器、隔離開關進行分、合閘操作。它的特點是電力生產、輸送、分配和使用在同一時間完成。 二次回路是電力系統發電廠和變電站的重要組成部分，是電力系統安全、經濟、穩定運行的