供电110 kV变电所电气二次设计

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摘要：随着我国社会经济水平的不断提高，对电力资源的需求也越来越大。因此，必须加强建设110kV变电所，从而满足人们对电力资源的需求。我国城市用地紧张、人口集中，从而导致城市高低压线路的设计和建设都受到了很大的阻碍，同时，也对变电所的建设带来了极大的不利影响。因此，如何对110kV变电所进行合理的二次设计就显得尤为重要。本文从110kV变电所电气二次设计中的几点保护系统、自动装置以及故障检测三个方面对其进行了探讨。

关键字：110kV；变电所；电气；二次设计

中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：

一、继电保护系统

继电保护系统直接决定着电力保护系统是否能够稳定、安全的运行，对110kV变电所继电保护系统的设计就必须坚持灵敏性、快速性、可靠性等基本原则，通过微机监控系统和微机继电保护系统实现变电所的自动化运行。

（一）110kV系统保护

110kV线路主要采用的是CPU线路保护装置，其装置主要能对110kV线路实施阶段式的保护措施，能够对接地和相间故障做出及时的反映。CPU线路保护装置能够灵活的确定动作值，普遍应用于超短线路当中。另外，CPU线路保护装置还具有振荡闭锁功能，能够对任何振荡以及振荡外的故障实施保护，并对故障予以及时的处理。

（二）母线保护系统

对110kV母线的保护主要采用的是阻抗制动保护装置，对每段母线实施独立、分段保护。其中，分段式断路器主要采用了高效且性能可靠的继电器对其电流回路进行切换，从而保证母线在分段刀闸操作和设备正常运行过程中也能获得可靠的保护。为了避免电流回路断线对母线保护系统带来的影响，就必须在每段母线保护系统中安装复合电压闭锁设备，保证母线保护系统能够在CT断线时，及时发出报警信号并对母线实施保护。

（三）主变压器保护系统

主变压器作为整个电力系统中的重要组成部分，能否保证主变压器的正常运行直接决定着电力系统的运行状态。另外，由于主变压器购置成本极高，因此，必须对主变压器安装动作可靠、性能良好的保护系统。

通常情况下，主变压器故障主要出现在油箱部分，可分为外部故障和内部故障。其中，油箱内部故障主要是指单相接地短路、匝间短路以及相间短路等方面的故障，外部故障则主要是指套管和引线等部位出现的接地和断路现象。主变压器故障主要是由超负荷以及外部短路引起的油面、电流降低所造成的。

为解决变压器故障，应对其安装一下保护设施：

1、为了能够对变压器油箱中出现的油面降低和短路现象进行及时处理，对0.4MVA变压器和0.8MVA油侵式变压器应配置相应的瓦斯保护。

2、为了能够对变压器引线和绕组间的短路现象以及绕组匝间短路、接地短路、电网侧绕组短路进行及时的处理，就必须对其安装电流速断保护系统和纵差保护系统。对6.3MVA并联变压器、10MVA变压器、6.3MVA变压器安装纵差保护系统。

3、为了能够对接地电流外部接地短路进行及时反映，要对其安装零序电流保护系统。

4、为了能够对超负荷想象进行及时的处理，必须安装超负荷保护系统。

（四）对互感器的设计

互感器是对电力系统中的继电保护、测量仪表等设备进行信息传感的设备。互感器能够将大电流、高电压通过特定的比例转换为小电流和低电压。 对电流互感器进行选择时，必须对实际的安装方式（如装入式、支持式、穿墙式）和安装地点进行全面的分析后，才能对其型进行合理的选择。

（五）保护配置

保护配置配置主要包括微机保护系统、110kV线路保护系统以及10kV线路保护系统。其中，对主变压器的微机保护系统主要包括以下几个部分：

1、差动保护系统

差动保护系统能够有效避免变压器引线和绕组之间出现短路现象，同时还能够对引线单相接地短路和直接接地系统短路路以及绕组短路进行及时处理。

2、瓦斯保护

瓦斯保护系统能够有效避免变压器油箱出现油面降低和断线故障。

3、零序电压和零序电流保护系统

零序电压和零序电流保护系统能够用作差动保护和瓦斯保护的后备装置，并对接地系统中的短路现象进行及时处理。

4、过电流保护系统

过电流保护系统即为抗阻保护系统，能够对变压器外部短路现象进行有效的处理，同时也能够作为差动保护和瓦斯保护的后备装置。

110kV线路保护系统主要包括自动重合闸、零序电流保护系统、距离保护系统以及过电压保护系统。10kV线路保护系统则主要包括线路保护、电容器保护以及小电流接地装置。通过微机保护装置实现对电流实施保护，并对电流抵押、过压以及过流进行保护。

二、自动装置

(一) 110kV自动重合闸

高压输电线路出现瞬时性短路有很大一部分原因是由于雷击造成的，自动重合闸设备对线路进行保护，当其出现短路现象时，自动重合闸会在第一时间自动重合，将断路器闭合，从而对供电的连续性进行保护。

(二)电源自投装置

电源自投装置主要采用的是微机定型设备，当电力系统正常运行时，系统中的母线处于正常运转状态。其中，每台变压器都配有特定的母线，当故障发生时，进线电源会自动断开，分段开关自动启动，从而实现了母线供电能力的恢复。

(三) 有载调压开关控制装置

该装置通常装设在控制室的返回屏上，根据电压水平对调压开关的位置进行调节。对电压控制器位置可进行手动调节，同时，也能够根据预设参数对其进行自动调节，从而实现用户电压值的合理性。

三、故障检测系统

在对110kv变电所电气进行二次设计时，必须配备相应的故障检测系统，从而保证操作人员能够对故障进行及时排查。

（一）故障录波器

故障录波器对对变电所中的零序电流、三相电流、母联回路以及110kV线路进行了采集。操作人员通过对故障距离的测算和对录波器波形的分析，便可对故障的地点和类型进行全面了解。故障录波器主要可以通过遥控、手动、开关量、模拟量越限、模拟量突变等方式进行启动。

（二）直流绝缘检测系统

在接线系统方面，220KV直流电源与10KV接线电源是一样的，采用的都是不接地系统。从理论上来说，直流电源发生了单点接地之后，一般不会影响直流电源的供电状况，电路不会出现短路事故。但是，当直流电源系统的另外一端也出现接地时，整个电路就会出现短路事故。短路事故发生之后，供电线路的保护控制装置就会出现故障，最终导致直流电源装置的瘫痪和崩溃。因此，在220KV线路中，通过微机直流系统设计，在线路中安装在线绝缘装置，就可以很好的防止线路接地短路等事故。在直流系统中某一处发生接地短路故障或者线路的绝缘水平过低时，在线绝缘装置就会自动报警，从而让相关的工作人员进行排查和解决，提高线路的绝缘水平，保障线路的安全运行。

结语

通过对对变电所电气工程的二次设计，能够有效提高电力系统的运转水平，通过提高保护系统的可靠性与灵敏性，能够对电力系统中的各种故障进行及时排查，将失电范围和设备损耗降到最低，从而提高变电所的运转效能，保证电力系统的稳定运行。

参考文献：

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