号 1 2 3 4 5 经常负荷 事故照明 DL跳闸 DL合闸 合计 4 2 数 1 1 0.6 1 4 2 18.18 9 20 3 初期 18.18 9 27.18 持续 18.18 9 27.18 末期 3 3 第七节 继电保护及微机监控系统
一、总的要求
1、控制、信号及测量采用微机监控方式，按无人值班变电所设计。要求对所有一次设备进行监视、测量、控制、记录和报警。110kV开关保护测量及主变保护测量，
集中组屏放置在主控室；35kV、10kV开关保护放置在35kV、10kV柜上，计量表计放在主控室集中组屏。
2、继电保护装臵与微机监控系统相互独立。反映微机保护装臵正常运行及事故状态时的动作工况应以数字接口，直接上网并反映于微机监控系统中。所选微机保护充分保证变电所安全可靠运行，并便于调试维护。 3、具备微机五防要求。
4、 计算机网络按总线设计，当地监控微机及远动微机均按主后备方式配臵。保证运行的可靠性及灵活性。
5、微机监控系统按分层分布结构，即继电保护、自动装臵、测量、控制及按I/O
以集成形式单元(间隔屋单元)设计。110kV系统保护及公用部分集中安装于二次室内，10kV保护及测量控制信号部分就地安装于各单元的开关柜上。
二、继电保护配臵及微机监控系统 （一）保护配臵要求 1、110kV线路保护 (本期四套)
(1)110kV清北线保护一套，110kV清湖线保护一套，对侧110kV北清线保护一套；110kV
湖清线保护一套。
设有光纤闭锁高频距离保护，后备保护为三段式相间距离，三段式接地距离、四段式零序方向保护，并具有同期三相一次重合闸功能。如果两回进线都接在北郊330变，则加一套光纤纵差保护。
(2)110kV母线电压并列装臵，可在就地或远方实现PT并列或分开运行。 2、主变保护 (本期二套)
(1)主保护：差动电流速断和二次谐波制动比率差动保护，并具有CT断线检测报警
功能。
(2)后备保护：110kV及10kV二段复合电压闭锁过流保护。110kV二段零序电压闭锁、零
序过流保护。过负荷闭锁有载调压。过负荷保护及启动通风保护。
主变高、中、低压侧后备动作时第Ⅰ段作用于10kV相关分段开关，第Ⅱ段作用于变
压器三侧开关，同时闭锁10kV备自投装置。具有PI断线检测功能。
(3)非电量保护:跳主变三侧开关的有:主变本体重瓦斯、有载重瓦斯、压力释放(由压板切
换至跳闸或发信)。应有独立跳闸出口。报警信号有:主变本体轻瓦斯、有载轻瓦斯，油温。
(4)无功电压自动调节装臵：(本期二套)通过自动改变变压器有载调压装置分接头位置
及自动换切电容器，对变电站的电压和无功进行综合控制。
3、10kV线路保护 (本期二十四套)
(1)保护配臵：三相式速断、三段式过流保护。三相一次重合闸。低周减载。小电流接地选线。
(2)接地变 (本期二套) ：三相式速断、三段式过流保护，过负荷。小电流接地选线。零序
电流、零序电压。温度信号。
(3)电容器 (二套) ：三相不平衡电压保护、三相式速断，三段式过流保护。小电流接地选
线；过压、欠压保护；小电流接地选线；保护动作应闭锁电容器自动投切。
(4)10kV母联(备自投)：配置原则：10kVⅠ、Ⅱ段正常运行时为分列运行方式，母联处于
备用状态，当任一主变主保护动作，跳开主变两侧开关，则母联开关投入运行，当主变后备保护动作，则跳开母联开关，并且闭锁备自投。
(5)10kV母线电压并列装臵，可就地或远方实现PT并列或分开运行。 4、35kV线路保护 (本期四套)
(1)保护配臵：三相式速断、三段式过流保护。电压闭锁电流保护。三相一次重合闸。低周减载。 (2)35kV母联(备自投)
配臵原则：35kVⅠ、Ⅱ段正常运行时为分列运行方式，母联处于备用状态，当任一主变主
保护动作，跳开主变两侧开关，则母联开关投入运行，当主变后备保护动作。则跳开母联开关，并且闭锁备自投。
(3)35kV母线电压并列装臵，可就地或远方实现PT并列或分开运行。 （二）遥测、遥控、遥信及电能计量要求
接收集控站计算机系统遥控、遥调命实施控制操作。接收并实施集控站系统对时命令。接收并实施集控站系统复归保护动作当地信号命令。
向集控站、调度主站传送信息包括：A、常规电气量、非电量(包括模拟量、开关量、
电度量)。B、微机保护动用及警告信息。C、事件顺序记录信息。D、保护装置工作状态信息。具体如下：
1、110kV线路
遥控：(1)110kV线路断路器分、合、隔离开关的分合；(2)保护信号复归；(3)操作箱信号
复归。
遥测：110kV线路电流IA、IB、IC、P、Q。
遥信：(1)110kV线路断路器位置信号SOE；(2)隔离开关位置信号SOE，接地刀闸的位置
信号SOE；(3)110kV线路保护动作和重合闸动作信号SOE；(4)控制回路断线等状态SOE；(5)SF6气压报警。
2、110kV母联
遥控：110kV母联断路器分、合、隔离开关的分合；
遥测：三相电流IA、IB、IC。110kVⅠ、Ⅱ段母线电压VA、VB、VC、3VO。计算：Vab、
Vbc、Vac及F。
遥信：(1)110kV母联断路器位置信号SOE；(2)隔离开关及接地刀闸的位置信号SOE；(3)PT
回路故障SOE；(4)110kV母线保护动作SOE；(5)母联各类故障信号SOE；(6)SF6气压报警。
3、主变
遥控：(1)主变三侧开关的分、合；(2)主变中性点接地刀闸分、合；(3)有载调压开关的升
降、急停；(4)保护信号复归，操作箱信号复归；(5)主变有载调压自动方式的投入、退出。
遥测：(1)主变IA、IB、IC、Q、P、COSφ：(2)主变低压侧IA、IB、IC、Q、P；(3)主变
油温。
遥信：(1)主变两侧开关位置信号SOE；(2)隔离开关接地刀闸位置信号、中性点接地闸位
置信号SOE；(3)主变抽头位置信号；(4)主变调压装置运行状态信号SOE；(5)主保护动作信号SOE，后备保护动作信号SOE；(6)非电量保护动作信号SOE。
4、10KV线路
遥控：(1)线路断路器的分、合；(2)保护信号复归； 遥测：10kV线路电流IA、IB、IC、P、Q；
遥信：(1)10kV线路断路器位置信号SOE；(2)手车运行、试验状态信号SOE；(3)保护动
作信号SOE；(4)告警信号SOE。
5、10kV接地变
遥控：(1)线路断路器的分、合；(2)保护信号复归。
遥测：10kV线路电流IA、IB、IC、Q、P，测所用变低压侧电压。
遥信：(1)10kV断路器位置信号SOE；(2)手车运行、试验状态信号SOE；(3)保护动作信
号SOE；(4)告警信号SOE；(5)温度、过负荷SOE；(6)所用备自投状态SOE。
6、10kV电容器
遥控：(1)线路断路器的分、合；(2)保护信号复归。 遥测：10kV线路：IA、IB、IC、VA、VB、VC计算处Q。
遥信：(1)10kV断路器位置信号SOE；(2)手车运行、试验状态信号SOE；(3)保护动作信
号SOE；(4)告警信号SOE；(5)电容器自投状态SOE。
7、10kV母联
遥控：(1)线路断路器的分、合；(2)保护信号复归。 遥测：电流量IA、IB、IC。
遥信：(1)10kV断路器位置信号SOE；(2)手车运行、试验状态信号SOE；(3)保护动作信
号SOE；(4)告警信号SOE；(5)母联备自投信号SOE。
8、35kV线路
遥控：(1)线路断路器的分、合；(2)保护信号复归。 遥测：35kV线路电流IA、IB、IC、P、Q。
遥信：(1)35kV线路断路器位置信号SOE；(2)手车运行、试验状态信号SOE；(3)保护动
作信号SOE；(4)告警信号SOE。
9、35kV母联
遥控：(1)线路断路器的分、合；(2)保护信号复归。 遥测：电流量IA、IB、IC。
遥信：(1)35kV断路器位置信号SOE；(2)手车运行、试验状态信号SOE；(3)保护动作信
号SOE；(4)告警信号SOE；(5)母联备自投信号SOE。
（三）直流部分
遥测：直流母线电压；蓄电池端电压。
遥信：直流充电机故障；直流接地；直流电压过高；直流电压过低。 1、所用电部分
遥测：所用电母线电压。 遥信：所用电交流失电。 2、公用部分
消防系统动作状态SOE；大门开启等信息量；电缆沟异味气体监测。 3、电能计量 (共计38块表计)
每条110kV线路各装设0.5级双向智能式多功能电度表一块，主变高、中、低压侧及 35kV、
10kV线路各装设0.5级单向智能或多功能电度表一块。35kV、10kV线路电度表均安装在开关柜上，其余电度表组屏安装在控制室，所有智能电度表均能接入监控系统。
（四）计算机监控系统
全站以计算机监控系统为核心，实现对全部的一次设备进行监视、测量、控制、记录和报警功能，并与保护设备和远方控制中心及其它设备通信达到信息共享。 三、变压器继电保护
（一）电力变压器的故障类型，异常运行状态及相应保护方式。 1、故障类型
①绕组相间、匝间接地及铁心烧损； ②套管及引出线短路；
③变压器外部（主保护装设地以外电路）相间短路引起过电流； ④变压器外部接地引起的过电流及中性点过电压； 2、异常运行状态 ①过负荷； ②油面降低；
③温度升高和冷却系统故障； 3、保护方式
①壳内各种故障及油面降低，采用瓦斯保护；
②对壳内绕组、套管及引出线直至主保护装设处应根据容量装差动或速断保护；
③外部故障引起的过电流应根据不同情况选不同过电流保护；
④外部接地短路的保护在中性点直接接地的电网中，可利用变压器中性点接地线CT，装设零序电流保护。
（二）本变电站变压器差动保护
由于本次设计是初步设计，所以只考虑变压器的差动保护。差动保护的作用在于保护变压器绕组相间、匝间接地及引出线的相间和接地短路。 纵差动保护起动电流的整定原则如下：
①正常时，为防止CT二次侧断线，差动保护误动，起动电流应大于最大负荷电流Ifh.max。
若其值不明，可用变压器额定电流Ie.B，并考虑可靠系数Kk，则保护装置起动电流Idz.bh=Kk2Ifh.max（或Ie.B）。
②躲开保护范围外部短路的最大不平衡电流，此时继电器的起动电流Idz.J=Kk2Ibp.max，Ibp.max是外部短路时最大不平衡电流。
当采用速断和有铁芯的差动继电器时，起动电流Idz.J≥1.3 Ie.B/nt。 ③躲开变压器励磁涌流的影响。
上述3条中，以起动电流最大者为依据，起码要满足躲开励磁涌流影响。
通过计算并校验，在本设计中，对主变的差动保护选用BCH-2型差动继电器。 差动保护整定计算表
UN（kV） 主变一次侧I1N（A） T-CT接线方式 CT一次电流计算值（A） CT变比nL CT二次电流值（A） 变压器外部最大短路电流（kA） 躲励磁涌流Idz(A) 躲CT二次断线Idz(A) 躲35kV母线短路时最大短路电流Ibp(A) 110 166 λ/Δ-11 287 60 4.79 35 520 λ/Δ-11 900 200 4.5 1.308 10 1821 λ/Y-12 1820 400 4.55 0.853 245 216 419 第八节 过压保护、接地及照明
一、过电压保护