和平220/60KV一次降压变电所电气部分初步设计
（2） 扩建比较方便。
（3） 相邻设备之间距离较大，便于带电作业。 （4） 占地面积较大。
（5） 受外界环境影响，设备运行的条件较差，须加强绝缘。 （6） 不良气候对设备维修和操作有影响。 6.3.2 屋外配电装置的种类
根据电器和母线的布置高度，屋外配电装置可分为：高型、半高型、中型。中型配电装置按照隔离开关的布置方式又分为普通中型和分相中型两种。 6.3.3 屋外配电装置的最小安全净距
表6—1 屋外配电装置的最小安全净距 单位（MM）
符号 A1 A2 B1 B2 C D
适用范围
带电部分至接地部分之间 不同相的带电部分之间
带电作业时带电部分至接地部分之间
网状遮拦至带电部分之间 无遮拦裸导体至地面之间
平行的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间
220KV 1800 2000 2550 1900 4300 3800
60KV 650 650 1400 750 3100 2600
6.3.4 屋外配电装置的若干问题
（1）母线及构架
本变电所母线选用软母线钢芯铝绞线，三相呈水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构架上。软母线可选用较大的档距，但档距越大，导线弧垂越大。 （2）电缆沟和通道
屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。一般横向电缆沟布置在断路器和隔离开关之间，大型变电所的纵向电缆沟因电缆数多，一般分为两路，大中型变电所内一般应铺设3M宽的环行道。
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第七章 继电保护及自动装置设计
7.1继电保护配置的作用和要求：
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，引起系统震荡，甚至使整个系统瓦解。
电力系统中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。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。造成电能质量的破坏，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生事故的可能性外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性的切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。这种保护装置就是继电保护装置，其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、有选择性的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，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操作。
电力系统对继电保护的要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
7.2变压器保护的配置
7.2.1 变压器保护的配置原则
变压器一般应装设下列继电保护装置
1.反应变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护，容量为800KVA及以上的油浸式变压器，均应装设瓦斯保护，当油箱内不故障产生清为瓦斯或油面下降时，保护装置应瞬时动作于信号，当产生大量瓦斯时，瓦斯保护宜动作于断开变压器各电源侧断路器。
2.相间短路保护反应变压器绕组和引出线的相间短路的纵联差动保护火电流速断保
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护，对其中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路也能起保护作用。容量为6300KVA一下并列运行的变压器，以及10000KVA一下单独运行的变压器加装电流速断保护（本设计不加装电流速断保护）容量为6300KVA及以上，厂用工作变压器和并列运行的变压器，应装设纵联差动保护，对所有升压变压器及15000KVA及以上的降压变压器，一般宜采用三相三继电器式接线。
3.相间后备保护
为了防止外部短路所引起的过电流合作为变压器的后备保护，在变压器上可装设过电流保护。
对于单侧电源的双卷降压变压器，如高压侧中性点有可能直接接地运行，为防止高压侧电网中发生接地故障时导致保护非选择性动作，供高压侧过电流保护用的电流互感器二次线圈可接成三角形。
4.中性点直接接地电网中的变压器外部接地短路时的零序电流保护。 110KV及以上中性点直接接地电网中，如果变压器中性点可能接地运行，对于两侧获三侧电源的升压变压器或降压变压器上应装设零序电流保护，作为变压器主保护的后备保护，并作为相邻元件的后备保护。（110KV及以上中性点直接接地采用分级绝缘）
5.过负荷保护
对于400KV及以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的后备电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护，过负荷保护迎接于一相电流上，带有时限动作与信号。
6.过电流保护
过激磁保护适用于500KV及以上的大容量的变压器，本设计不加装此保护。 通过以上的分析可以确定变压器应加装的保护及保护安装位置，见表7-1。
表7-1 变压器保护及其安装位置
保护类型 瓦斯保护 纵联差动保护 过电流保护 零序电流保护 过负荷保护
安装位置 变压器油枕和油箱间
变压器两侧 电源侧 变压器中性点接地侧
高压侧
7.3母线保护和断路器失灵保护
7.3.1 母线保护配置原则
母线故障是电气设备最严重的 故障之一，它将使连接在母线上的所有元件被迫停电，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保护作用切除，
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这将延长故障切除时间，并往往会扩大停电范围，对高压电网安全运行不利，因此， 35—500KV的发电厂或变电所母线上，在下列情况下，应装设专用的母线保护装置。 1.110KV及以上双母线。
2.110KV及以上单母线，重要发电厂或110KV及以上重要变电所的35—66KV母线需按照装设全线速动保护的要求，必须快速切除母线上的故障时，应装设。
专用保护应根据母线的重要程度应满足以下要求：
对于双母线并列，母线保护应保证先跳开母联断路器，以防止失去选择性。对于平行线接于不同的母线，当母线保护动作时，应闭锁横差保护，以防止误动作。母线保护不限制母线运行方式，在母线破坏固定联结时，母线保护装置能有选择性的动作。在一组母线或一般母线无电合闸时，应能快速而有选择性的切除故障母线。在外部短路不平衡电流的作用下或交流回路断线时，母线保护不应动作。 7.3.2 双母线保护
目前已被使用的母线保护有以下几种： 1.母线完全差动保护。 2.母线不完全差动保护。
3.双母线固定连接的完全差动保护。 4.母联电流相位比较式母线保护。
5.电流相位比较式母线保护。
目前在110—220KV电网中应用较多的是母联电流相位比较差动保护，这种保护适用于并列运行的双母线母联断路器合闸运行，不限制元件连接方式（但每一组母线上至少要保留一支电源回路）具有较高的可靠性与选择性。目前已逐渐取代母联电流相位比较差动保护，较广泛用于110—220KV的双母线系统。
本设计220KV侧和60KV侧母线均采用母联电流比相式差动保护，保护选择 见表7-2所示。
表7-2 母线保护选择表
母线保护
7.3.3 断路器失灵保护
220KV侧 60KV侧
母联电流比相式差动保护 母联电流比相式差动保护
220KV及以上电压的电网中，各厂站相应电压级均应装设。
在高压和超高压电网中，断路器失灵保护作为一种近后备保护方式得到了普遍的采用，其目的是当发生故障时断路器拒动（含跳闸回路异常因素所致）时，快速而有选择性的切除故障。
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7.4 线路的保护装置
7.4.1 220KV侧线路保护
1.配置原则
1）《规程》规定：110-220KV直接接地电力网的线路，应装设反应接地短路的保护装置，双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。
2）《规程》规定：110—220KV电网的线路上，应装设线路快速动作的高频保护作为主保护，距离保护作为后备保护。
①当线路上发生故障时，如不能全线快速的切除故障；则系统的稳定运行将遭到破坏。
②在双侧电源线路上，如果要求全线速动切除故障时。 2.220KV线路的接地保护
1）宜装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护。
2）对某出线路，如方向性的接地距离保护可以明显改善整个电力网接地保护的性能时，可装设接地距离保护并辅之以阶段式零序电流。
3）正常运行方式下保护安装处短路，电流速断保护有1.2以上灵敏度时，则可装设此相保护。
4）高频保护：采用相差高频保护
相差高频保护适用于200KM以内的110—220KV输电线路。 主要优点：
相差高频保护在非全相运行时不会误动作，所以无需加非全相的闭锁装置，简化接线，同时在系统振荡过程中，被保护线路内部发生故障时，相差高频保护瞬时的切除故障。
高频保护工作状态不受电压回路断线影响，测量元件均反应电流量无电压回路。 经过以上分析确定220KV线路保护。 主保护：高频保护。
后备保护：三段式距离保护。
接地保护：零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护。 7.4.2 60KV侧线路保护
并列运行的平行线路，可装设横联差动方向保护或电流平衡保护作为主保护，距离平衡保护作为后备保护。
主保护可以选用横联差动方向保护有相继动作区和死区，而电流平衡保护只有相继动作无死区，并且相继动作区比横差动保护小，而且动作迅速，灵敏度足够大，并且接线简单等优点，其缺点是只能应用于有电源的一侧的双回路上，在无源的一侧不能采用，这一缺点对本设计不产生影响，因此主保护采用电流平衡保护。
综上述分析，60KV侧线路保护为： 主保护：电流平衡保护。
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