10kV變電站繼電保護標準設計.doc

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沈陽地區(qū)10kV變電站繼電保護標準設計淺談 摘要：本文介紹了沈陽地區(qū)10kV變電站繼電保護標準設計的概況，闡述了二次設備的組合方式及10kV間隔保護的具體配置方案，統(tǒng)一端子排及編號的設計原則，對一些復雜的接線形式及連鎖問題提出了一些解決方法，供設計參考。 關鍵詞：10kV變電站 繼電保護 設計 統(tǒng)一原則 1 引言：沈陽地區(qū)由于歷史原因一直存在配電網自動化水平不高，二次設計標準不統(tǒng)一，二次設備配置不合理等諸多問題。隨著沈陽地區(qū)配電網改造步伐的加快，對電氣二次設備可靠性，二次設備配置及接線合理性的要求會越來越高，是配電網自動化能否實現(xiàn)的關鍵因素。 將二10kV變電站次設計典型化，模塊化是工程設計的方向。 2 總體思路 在對10kV變電站設計電氣二次設計中我們發(fā)現(xiàn)，由于用戶的需要不同主接線的形式多種多樣，有單電源，雙電源，有不帶母線、有單母線、分段母線等等，這樣如果規(guī)定變電站主接線做總體的標準設計難度非常大。在設計中我們總結出無論哪種接線樣式其間隔開關柜的樣式都為確定，這樣我們將標準設計分塊化，既以間隔為標準，將固有的間隔電氣二次回路設計成標準樣式，不同的接線樣式也是固有的間隔組成，這樣根據間隔的標準設計完成整個變電站的設計工作。 3 保護的配置原則 對繼電保護裝置的基本要求有四點：即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性。按照工廠企業(yè)10KV供電系統(tǒng)和民用住宅的設計規(guī)范要求，在10KV的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應設置以下保護裝置： （1）10KV線路應配置的繼電保護 　　10KV線路一般均應裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大于0.5s～0.7s,并沒有保護配合上的要求時，可不裝設電流速斷保護；自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時，應裝設略帶時限的電流速斷保護。 （2）10KV配電變壓器應配置的繼電保護 1）當配電變壓器容量小于400KVA時：一般采用高壓熔斷器保護； 2）當配電變壓器容量為400～630KVA，高壓側采用斷路器時，應裝設過電流保護，而當過流保護時限大于0.5s時，還應裝設電流速斷保護；對于車間內油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護； 3）當配電變壓器容量為800KVA及以上時，應裝設過電流保護，而當過流保護時限大于0.5s時，還應裝設電流速斷保護；對于油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護；另外尚應裝設溫度保護。 （3）10KV分段母線應配置的繼電保護 　　對于不并列運行的分段母線,應裝設電流速斷保護，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除；另外應裝設過電流保護。如采用的是反時限過電流保護時，其瞬動部分應解除；對于負荷等級較低的配電所可不裝設保護。 這里要注意的是： 一、考慮到供電的可靠性10KV線路繼電保護中不設置自動重合閘裝置，保護配置上我們選用速斷保護、過流保護并加裝失壓保護。 二、由于沈陽地區(qū)10kV配電變壓器多為干式變壓器，將保護配置為速斷保護、過流保護、過溫告警和超溫跳閘保護。 三、分段保護配置為經濟靈活的速斷保護、過流保護。 4 間隔劃分 4.1 進線柜：此柜中不設置保護裝置，但要有相應的顯示回路及基本閉鎖回路。 4.1.1交流回路:儀表室及電纜室設置照明回路和加熱器回路。 4.1.2直流回路：手車試驗位置就地指示、手車運行位置就地指示，通過手車位置輔助接點串接形成。 4.1.3閉鎖回路：通過帶點顯示器閉鎖開關柜后門，將帶點顯示器閉接點引入后門電磁鎖。 4.2 計量柜： 4.2.1設置與進線柜相同的交直流回路。 4.2.2 設置A,C相單繞組0.2S級計量用電流互感器。 4.2.3電壓互感器采用兩臺單繞組VV接線形式。三相三線制計量方式。 4.2.3設置電壓監(jiān)視回路和負控裝置測量回路。 4.2.4設置連鎖回路計量柜與受電柜應具備電氣聯(lián)鎖功能，以防帶負荷推拉計量柜手車。 4.2.5當變電站需要220V交流電源時，可在計量柜內設置一組10/0.22kV電壓互感器。 4.3受電柜： 4.3.1在交、直流回路中增加事故音響報警，電機手動儲能和監(jiān)視儲能完好回路。 4.3.2設置A,C相雙繞組0.5/5P15級測量、保護用電流互感器。 4.3.3速斷保護、過流保護并加裝失壓保護跳閘出口必須加壓板，方便靈活投退。設置手動合分把手。設置試驗位置合分按鈕。 4.3.4信號回路設置手車位置信號、斷路器位置信號、失壓信號、彈簧未儲能信號，如有其它信號設計中已預留輸入節(jié)點。 4.3.5連鎖回路：當計量柜手車不在工作位置時閉鎖合閘，當雙電源供電時，兩電源不允許同時共供電，所以要設置互鎖回路，保證一個受電柜合位時，另一個受電柜閉鎖合閘。帶電顯示器閉鎖后門。 4.4電壓互感器柜： 4.4.1電壓互感器為3臺星型接線，二次側設置兩卷，一卷為星行接線測量用，一卷為開口三角保護用。并增加微機消諧和電壓監(jiān)控裝置。 4.4.2交直流回路與進線柜一致。 4.5主變饋線柜： 4.5.1柜內配置與受電柜一致，保護沒有配置失壓保護而增加溫度非電量保護，所以跳閘方式，和信號回路稍有不同。 4.5.2一般情況沒有與其他柜閉鎖情況，當用戶特殊要求主變饋線柜互為備用不同時投運時，增加互鎖回路。 4.6分段柜 4.6.1柜內配置與受電柜一致，保護沒有配置失壓保護。 4.7直流柜設置為2面，1面為蓄電池柜：100Ah/12V蓄電池。1面為直流饋出柜：10路出線。交流進線為2路38V電源，并配置電源投切裝置和3組整流模塊。 4.8當需要380V電源時增設所用變間隔開關柜。出線引至柜頂小母線。 4.8 5端子排及編號統(tǒng)一原則 端子排設計根據《110（66）kV標準配送式變電站二次系統(tǒng)技術規(guī)范和接口標準》中的定義執(zhí)行，采取“功能分區(qū)，端子分段”的原則分段設置端子排。既交直流分段布置，先輸入后輸出原則。 端子排定義 回路名稱 端子排編號 回路名稱 端子排編號 交流電壓電流 UD 遙信 YD 與保護配合 PD 非電量輸入 FD 測控開入 CD 備有端子 BD 6 關于備自投及連鎖 在設計工程中發(fā)現(xiàn)一些較為重要的負荷地區(qū)，在10kV變電站保護裝置內增設備自投功能，這樣增強了變電站的可靠性，也滿足了經濟性的要求，但這也造成了二次系統(tǒng)連鎖回路的復雜性，怎樣平衡這一矛盾是備自投廣泛運用的條件。 例：備自投邏輯 7結束語 我院從事的10千伏變電站設計規(guī)模和主接線形式已經形成了典型方案，保護方式實現(xiàn)了從常規(guī)電磁型向微機型的過渡，大量變電站采用微機型保護，盡管不同保護設備廠家裝置內部元器件的構成各不相同，但各廠家設備的模擬量輸入輸出，開關量輸入輸出，信號量輸出等是大致 相同的，為實現(xiàn)二次典型施工圖設計提供了可能。 為保證圖紙的通用性和準確性，在設計開展之前，由局管理部門對配電網自動化發(fā)展和典型設計提出具體要求。項目組成員收集問題，及時與管理部門溝通，并最終形成一致的設計標準作為典型設計的依據。 根據常用廠家提供的圖紙，經過與廠家充分溝通，規(guī)范其在二次回路設計上的標準，使其在端子排布置，外部回路號等具備通用性。 統(tǒng)一設備標準后，根據項目策劃進度、分工，項目組人員各負其責進行實施。這個過程需要時間較長，項目參加人對各自分管的設計圖冊開展設計，項目負責人要對項目統(tǒng)籌管理，對出現(xiàn)的問題要及時總結歸納。定期召集項目組人員開協(xié)調會，解決疑難問題，并反饋上級部門，力爭使完成的成品少差錯甚至無差錯。 產品完成后進入審核階段。先由項目組內部人員進行自審和互審，審核完畢后出版成品藍圖，并送交局相關部門，以審核會的形式進行最終審核。 典型設計完成后可以全面應用于沈陽地區(qū)配電網，后期可以大大縮短設計周期提高效率大大縮短設計周期，可以實現(xiàn)配電網二次標準化，降低運行維護成本，具有廣闊的應用前景。