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220kV变电站电气二次设计目录摘要IAbstractll 前言1第一章绪论21. 1选题的背景及意义2国内外研究现状21.2 变电站的站址情况及规模2. 1建所目的2拟建变电所概况3/恒、中*阻抗元件的最灵敏角和负荷阻抗角。 第HI段保护的灵敏系数：签4作远后备时% = 4+ KfaZ过1.2式(3. 14) 式中Sx.max相邻线路末端发生短路时，实际可能的最大分支系数。保护的动作时限ds = dKxhnaz + t 式(3. 15)3. 4高频相差保护高频相位差保护的一个基本原理:通过对被保护电路两端短路的电流相位差进行比拟。在这里，采用了以母线流 向线路，并且作为输出电流的方向。因此，位于电流互感器线路两端的电流传感器极性结构如图3-2 (a)所示。这 样，当一个故障保护区域发生在内部(八点)时，两端的电流和相位在一个理想的情况下都是相同的，如图3-2(b),两端的保护设备和装置都应该发生动作，使得断路器两端立即跳闸，而当一个故障保护区域发生在一个保护 区域范围外部(日2点)时，两端的电流和相位就会变成了相差180保护设备和装置也就应该处于非活动状态。如图32相差高频保护基本原理图相差高频保护的整定：由被保护电缆线路两侧各一个半套高频相差保护设备所组成。要求电流互感器线路两侧尽量与区内的电流互感 器采用同一种型号和相应的比例，用来确保区内电流互感器故障可以正确地运行，区外电流互感器故障可以保护无 误动。同时还要求两侧高、低稳定值的起动元件分别在其动作值、回位值、运行时间、回位运行时间等方面都必须 保证与配合及操作的灵敏性相等。(1)不对称元件起动的整定：101)灵敏要求在温度较低值的外部起动保护元件上的灵敏度要求应该很高以便于准确保证外部元件发生起动故障 时能够保护起动设备正确地正常进行保护动作。高值起动继电器的工作电流和低值起动继电器的工作电流之间的协 调关系为“ZR 二 KAzd 式(3. 16) 式中【DZR、+ K|3%|起动元件的高值、低值起动继电器的动作电流；Kr可靠系数，一般取2. 53。2)起动值的整定根据防止最大负载的不平衡电流整定：“QZg 二 KK12bp = Kk (0.010.02) * 式(3. 17)式中之可靠系数，一般取1.52.5； 5P最大负荷下的不平衡电流;区最大负荷电流。3)在发生接地短路的特殊条件下，起动元件的灵敏度应大于线路末端的最小负序电流来进 行校验N 2 mill0m - r82g 2 2 式（3. 18）式中屈恒稳定灵敏度;与皿加线路末端接地短路时，流过保护装置的最小负序电流。(2)对称起动元件1乙和24的整定对称电流起动控制元件是一种三相电流起动控制元件，其中的起动功能主要是用于起动发信机组并进行发 信，2&用于起动开放式的比相控制回路。1) 1，的动作电流计算_ 瑜就maxDZ W % 式（3.19） 式中/可靠系数，一般取L 151.25；%继电器返回系数，取0.85；仆皿3K线路可能的最大负荷电流。2) 24的动作电流计算Iqz （2Lx）二 KrIdz g及）式（3. 20） 式中K在可靠系数，一般取1.62；K.dz (iix) 的动作电流计算。(3)阻抗继电器动作的整定当受保护电路的末端发生三相短路时，阻抗元件应能可靠地工作，且工作阻抗应 为11Zdz 二 %4 式（3.21）式中一一元件灵敏系数，长线路一般取L4；4线路的阻抗值。（4）闭锁角的整定应该考虑能够同时满足外部器件短路时的闭锁短路保护的启动可靠性和内部器件短路时的启动 灵敏度两个要求，这一来以便进行对闭锁保护角度的正确选定。其中的具体操作要求说明如下。保护设备的闭锁角有三个基本的 设定值，即±45。、±52。、±60。，一般情况下，闭锁的角度要大于设定值，如下：±45°线路长度为50km以内时，取一；+ 52。线路长度为50250km以内时; 取一 ；+ 60°线路长度为250km以上时，取一 。3.5综合自动重合闸装置由于具有三相和单相重合闸功能，综合自动重合闸在220kV及以上超高压输电线路中得到广泛采用。即可在线路 中发生相间故障的条件下能够做到三相重合闸，在线路中发生了单相故障的条件下，也能够做到单相重合闸。假设三 相重合闸失败或者是单相重合闸失败且系统不能够允许非完全相的电动机运行，那么三相对应断开，不再进行重合。 假设单相的重合闸操作不成功，需要切换至非全相电机正常运行时，应再次排除故障，不再对其进行单相的重合闸操 作。选相器是集成自动重合闸的主耍部件之一，它的作用是在线路接地时正确地选择故障相。选相元件的构成可以 是距离选相元件或相电流差突变量选相元件的一种。（1）在统一设计布线时，建议使用方向阻抗继电器作为距离选相元件。该距离选相元件的主要特点如下：1）故 障选相器运行可靠，单相接地过渡电阻大。由于具有记忆功能，器件的静态和动态特性优于无定向阻抗相 位选择器。2）当电路出口被过渡电阻短路时，与其他方向阻抗元件或非方向阻抗相选择器相比，无论过渡电阻的大小，具 有领先相位辅助极化电压的相选择器不太容易误操作。3）当非故障选相器接地时，不管过渡电阻如何，具有领先相位辅助极化电压的选相器比其他方向的阻抗元件更 不容易发生误操作。距离选相元件按同时满足以下条件整定：1）当计及接地电阻影 响时，选相元件应能相继动作。2）在短输电线路的末端出现金属接地故障时，长输电线路的最小故障电流应该是远远超出距离传感器的元件精 度电流的2倍，应使传感器的灵敏度不低于1.5。3）可靠地防止了最大正常最大负载，并且在从重合闸到局部锁相 的单相跳闸开始时不会误操作系统部件。4）在最大负载情况下，当出口单相接地时，非故障选相器不能误动。（2）相电流差突变量选相元件。1）此元件不能对稳态的运行进行反响，因此无论是在全相还是非全相正常运行的 电压和负载状态下均不可能发生错误的动作。2）在单相接地时，反映非故障相电流差异的弹射式选相器不动作，其余各相继设备均动作，因此 该选相器具有准确选择故障相的能力。3）由于它只反映故障电流，不需要逃避负载电流，所以在选择该元件时不存在电压损耗 和电流电压相位关系的问题。相电流差突变量选相元件按同时满足以下条件整定*1）当线路末端出现各种故障时，动作灵敏度应保证高于2。应该采取最严重的故障动作情况卜的值，因为其灵 敏性在不同的故障动作类型下可能会有所不同，相电流差突变元件仅反映故障分量。2）我们应该如何充分考虑目前采用的全相电流差分和突变法测量元件选择全相元件，在未来将其作为非全相电 机运行故障电机诊断性能判别专用元件，便于在非全相电机运行中建立健全相又便于有利在可能实际发生全相故障12的实际情况下，即可直接进行全相加速振动切除全相故障，其振动灵敏度值的大小，一般可按非全相电机运行两侧 的电势大小摆开实际可能发生全相故障的最高判断角度，振荡器在中心判断点位置处对实际发生全相故障的具体情 况和工作条件也可进行分析检验，值应不低于1. 5。继电保护和重合闸相互配合时，一般可以考虑使用重合闸后的加速保护或者使用重合闸前的加速保护两种，尽 量能够实现地利用重合闸所提供的条件来实现加速或者切除故障。一般使用重合闸后的加速保护作为HOkV及以上 的网络。重合闸后的加速保护主要是在线路先发生了故障的情况下，保护可以选择性地做出动作，然后再次进行重 合。假设在永久性故障上进行了重合，断路器在第一次合闸后保护动作即可加速，不管第一次合闸是否存在时间限制 ,故障都会立即解除。3.6线路保护的装置选型根据输电线路保护整定计算结果，选择合适的微机保护装置，线路保护 装置的选择如下表所示。表32线路保护的装置选型表线路保护侧llOkV线路线路保护装置选型南瑞RCS-931成套装置、RCS-902成套装置 南瑞RCS-941成套装置变电站的线路保护装置主要采用南瑞继保电力公司的RCS-931、RCS-902、RCS-941保护装置。 第四章电气二次设备 4. 1继电保护变电站如果没有进行继电保护，将会严重影响到变电站系统的正常工作，所以继电保护是综合自动化变电站的 一项重要功能。在系统软件和硬件发生故障，甚至退出正常运行的条件下，继电保护单元本身应能够继续稳定地运 行，而在实施220kV综合自动化变电站的电气二次设计时，继电保护单元本身也应该是独立地与其他监控系统相连 接。目前各种综合自动化系统为变电站设备，如变压器、线路（包括进线、进线）、母线、电容器、接地等，都配 有相应的保护测控装置，通过保护测控装置来采集各局部间隔层的电压、电流等数据，由内部逻辑和CPU执行每个间 隔层的保护。4.2防误闭锁电气防误锁和微机防误锁是防误锁的两种主要方式。实现各种微机开关故障的二次关闭主要原理是通过设计使 用一个需要软件的开关断路器，接地电路刀闸和开关隔离电路开关之间的二次操作闭锁设计规那么软件来对其进行设 计编写，并将现场大量的二次闭锁设计电路数据包含在一个基于计算机“五防”的二次闭锁设计规那么中的数据库， 从而基本实现了传统电气二次闭锁所有的需要软件无法直接实现的平安防误闭锁功能，具有一种使用操作简单，智 能化技术水平普及程度高和功能齐全的特殊闭锁技术设计优点。220kV的综合式高压自动化交流变电站在二次高压交 流线路控制设计过程中我们应该对所有这些可能直接导致线路误操作的大型高压电气设备全部采取完全防误闭锁的 控制措施，防止在误操作闭锁的技术设计原那么方面我们应该在高压电气二次交流设计中始终严格坚持这一设计原那么图401微机防误闭锁示意图图401微机防误闭锁示意图图2微机防误闭锁示意图13防误锁设计的原那么：在对所有可能导致误操作的高压设备进行控制时，都应采取防误锁措施。五防功能配置依 据与同级计算机图像监视系统要求进行配套一体化的功能配置。变电站的五防电子系统主要可该应由变电站内测控 间隔层的平安防误和测控间隔第一层的平安防误，这样两层系统组成，站内测控间隔层的平安防盗报误主要应该包 括变电站内测控间隔层的平安防误逻辑闭锁以及软件管理系统、计算机防误及其他闭锁，间隔第一层的平安防误主 要应就是由变电站内测控间隔层对于所有测控变电设备的防误软件系统进行防误逻辑闭锁而设计完成。现场布线式 监控单元的自动电气闭锁也完全可以把它作为整个电力变电站“五防”五防的重要环节组成的一局部，实现了本线 路间隔内的电动隔离接地电气隔离闭锁开关（手动接地隔离开关）、断路器之间的自动电气隔离闭锁，以及对于只 能完成其他线路进行倒闸保护操作而不能进行倒闸必需的位于母线电动接地隔离开关和其他线路电动隔离接地开关 之间的电动跨线大间距开关电气闭锁。现场布线式各监控单元的刀闸电气闭锁与现场计算机监视器系统的五个安防 监控子系统分别进行了人机相互配合，共同负责执行监控刀闸电气闭锁，正常工作运行时，二者之间的基本逻辑关 系是与的相互关系。高压微机开关柜具有配置齐全的高压微机五防检测设备来轻松实现五防。高压间隔开关柜和高压间隔式开关配 电装置（或者简称高压间隔）所需要使用的各种网门、柜门、机械闭锁配电装置（其中例如使用电容器和绕组、电 抗器、消弧器和线圈等）时，宜在每个网门上底部安装一个网门具有内置微机自动防盗或误启动装置的小型机械码 锁，宜在每个网门上底部加装一个大型带电显示器。4. 3接地选线目前，220kV综合自动化变电站还并没有具备单个或多个专门用于独立的小电流接地选线装置，而其功能主要是 通过依托在测控设备中的模块或者在后台的监视器软件上进行实现。在单相接地运行的情况下，低电流接地系统会 显著增加两端不接地的对地电压。系统还可以采用其他单一的二次装置作为补偿选线的功能，因为在电极绝缘比拟 弱的部位会有电极短路的现象，过载操作时会烧毁电极器的设备，而且由于单相接地造成的故障比拟复杂，这对于 选线装置的适应性和灵活度都提出了更高的要求。4.4直流系统的设计 直流系统的功能是支持站内自动控制系统所需的能源，从而实现对信息的控制、接收和收集。根据电力工程直流系统设计技术规程DL/T5044-2014,可以综合考虑选择采用110V或220V高压直流电源保护系统，用于电站继电 保护、计算机事故监测控制系统、事故保护照明、通信传输设备等领域供电，蓄电池的大容量直流选取方式按每年 全站专用事故直流式充放电电力持续时间2小时计算，蓄电池的直流组架装置可以直接安装到全站专用直流式高压蓄 电池室内。直流充电系统由两段直流母线互相串联连接，两段直流母线之间分别向上安装了各有一个联络器和一个充电装 置开关，每段直流母线上均可以携带一套电压补偿器充电装置和一组驱动蓄电池。直流屏是一种采用柜式整体结构 ,包括直流功率馈流充电屏2面及高频功率开关式直流充电屏2面。在整个直流系统，通过智能微电脑控制开关的操 作，双足蓄电池供电形式，之间的开关设置总线，总线和开关联锁设计，这样可以实现电池和充电设备的并行操作O4. 5低周减载低周减载主要由低周继电器组成。在系统所需无功功率较大的情况下，系统电压可能会在周期之前崩溃，从而 导致低周期继电器失效。在这种情况下，可以增加一个时间限制为0.5S的低压元件作为备用保护。UOkV和10kV线路不需要单独配置低周减载装置，通过综合自动化系统的保护装置来实现其低周减载的功能。变 电站的电气二次设计可以不考虑其他硬件设备和接线，整定值由各线路装置来整定。4.6 跳合闸操作 综合自动化系统可以远程操作变电站内所有可以用电操作的断路器、断开开关和接地开关，最后通 过二次回路完成操作。该功能二次电气设计的内容在于如何正确合理地设计操作机构，使综合自动化系统的弱电流信号转换为 跳闸线圈的强电流电路电平。UOkV和10kV的线路不必再需要单独地配置一个低周减载器，通过利用综合自动化系统中的保护器来直接实现其 低周减载的作用。变电站的第二次电气设计时我们可以在没有充分考虑其他的硬件设施和接线，整定的数量值由各 个线路安装来进行整定。4.7 四遥四遥作为一个大型变电站的重要技术基本功能，系统的其他各个功能单元以四遥为主要技术基础，四遥可以通 过与互联网和无线通信的网络上进行共享和传输来实现，使得综合式自动化系统直接完成对数据的采集、归档和处14 理及发送至调度终端或者后台的监控系统等任务。电气二次设计主要是考虑到变电站正常运行、事故分析和维修所 需要哪四个远程工作量，哪些远程工作量是由一种智能设备直接通过互联网发送给用户，而哪些远程工作量那么需要 与用户连接至相应的测控设备并同时完成与用户相应的二次电缆连接的问题。4.8 备自投在变电站综合自动化系统中，备用的自开关装置可以通过采样的电压、电流和断路器位置信号来判定其能否满 足充放电条件。母联分段式供电与双进线给单母线的供电，这是变电站设置备用供电电源的两种根据需要进行供 电 。母联分段供电：分段开关切换器断开，两路工作电源各自供电，两路工作电源相互为备份。这种模型被称为母联 （大桥）备自投模型（又叫暗备用模型）。双进线向单母线提供供电：1#进线正常工作，2#进线当作备用，这种 模 式被统称为线路备自投方式（也可以称明备用模式）。二次设计的主要任务之一就是选择合适的备投方法和备自投 装置，设计该装置必须与PT、CT、断路器等辅助连接点上的电缆相连。4.9 消防及火灾自动报警系统变压器灭火系统可采用水喷雾系统消防方式或泡沫系统消防方式。火灾报警装置配有 远程控制和显示的主机，具有自动和移植的选择，联动控制能够直接操纵所有的联动装置，并且它们还可以实现启动、停止、故障的显示信 号。所有的消防车站都安装了火灾自动报警控制系统，设置一套完整的火灾报警控制器和一套消防联动延伸扩展柜 ,布置于报警室内，火灾报警信号已经接入到计算机监测系统。消防控制与火灾自动报警系统连接到计算机监测系 统上。在电厂电缆井、电缆夹层、电缆桥架和电缆主变压器等地点均敷设了感温电缆，远程控制中心能够实现对 火 灾情况的监测和火灾自动报警。4.10 二次设备的布置 变电站按无人值班设计，共设一个继电器及通信 室、两个蓄电池室。继电器与电源通信室：主要配备用于继电设备管理中的电源放置器及操作员监控工作站、视频及图像环境检测 监控管理系统、微机五防监控工作站、计算机环境监控管理系统监控管理主站、视频及图像环境检测监控管理系统 控制后台、远动监控工作站、测控、保护、时间自动同步系统防护屏、故障录波、计量、直流屏、二次平安故障防 护屏、保信子工作站屏、交流不间断移动电源屏、电能信号收发屏等。系统等的二次信息显示屏柜和网络通讯二次 显示屏。该设备设有中压侧和低压侧测控设备与电能仪表的高压开关柜。同时还要设置了变电站全新式自动化系统的网 络接口柜以及同步式时钟延伸扩展柜，并将其布置到高压配电室内。蓄电池存储房：系统可以同时设置2个专门设 计用于同时存储2组二次利用蓄电池的小型蓄电池存储房。智能控制柜宜按间隔与一次设备就近布置。中继通信室二次屏蔽柜采用前、后开门柜，尺寸为26（）nini （高）x 800mm （宽）x 600mm （深），单排布 置。第五章电压无功补偿系统一方面可以参考系统的潮流，另一方面也可以手动控制，以实现电压无功补偿。变压器系统分析了分接头电压位置的自动改变和影响电容器控制机构的电压输入和电流输出，在一定的电流自动控制系统条件下的它是基于 的与潮流、电压及电流无关的功放电负荷等重要指标。在设计进行人工设计220kV的大型综合智能自动化高压变电站 的二次控制部件时，需要重点考虑VQC发出的控制信号如何连接到运行回路、电容器组的输入和输出信号、综合自动 化系统中由哪些设备发出信号来调节变压器抽头的位置等一些问题。5. 1定值传送通过系统后台的监控器和调度终端，不但用户可以实时查看一个微机的继电保护设备的保护完成整定值，还可 以对它们进行修改和打印。继电保护工作人员的劳动量与之前的现场调节方式相比明显减少。目前，该功能主要是 由变电站或者综合自动化系统完成，因此在二次电气设计中不能考虑。5. 2后台监控运行监控功能主要是包含了变电站正常工作时的各项信息及在事故状态下的自动报警，站内的变电站运营管理 自动化系统可以根据设备的异常及事故情况进行识别，设定自己的等级。当设备的状态改变时，会推出一个相应的 画面。在发生事故时，事故装置会随着运行工作人员的闪光而迅速被确认，可以方便地在设置中检测到每一个观察 点的超过限值、极界界限，越超过时会发出一阵声光来提示报警并向其推出一个相应的画面。运行监控功能主要是 包含了变电站正常工作时的各项信息及在事故状态下的自动报警，因此，电气二次设计时，为了保证电源不间断， 需要设计逆变电源，采用直流和交流电源。后6益拉系嫣15同H层图3 220kV变电站自动化综合系统后台监控示意图图501变电站自动化综合系统后台监控示意图5. 3远程通信新建的此个变电站宜同时配备两台互为电源冗余的新型智能远程自动机管理设备，智能远程自动机设备具有远 程集成智能遥感器、在线远程监控、保信子站、电能自动采集、相量自动计算以及智能数据处理等多种主要业务管 理功能，智能远程自动机设备可以同时作为整个变电全站统一的变电进出口业务管理信息系统，负责各个工厂变电 站和各级变电主站之间的业务通讯及协调。满足全站直采接入式调度所向系统的应用要求，收集测量到了位于全站内部的各种测控控制设备、防护装置等 基础设施的实时测量和维护数据，将这些测量信息经一个双通道(连接专用线或连接互联网的双通道)由一台变电 站监控调度中心或整个集控站主机上传，并且同时支持一个单独的全站调度所向系统实时接入发送到一个一台集控 所全站，能将单独的全站调度所向系统中心或整个集控所全站调度所主机下发的自动遥控、远程自动监视监控命令 发送给整个一台变电站的主机间隔在一层测控设备上并进行实时转发。远动装置一般采用双机配置，能够按照运行 要求将其设置成双主机或热备用的工作模式。第六章主变电器的保护1概述电力变压器是电力系统中十分重要的元件，如果该元件出现电源故障，将会严重影响电力的供给，以及保证系 统运行的正常。再进行变电站的设计之时，如果变压器不能正常运转，会导致整个变电站停电，从而瘫痪。变电站 的内部故障分为很多种，最为常见的就是内部故障和外部两种，。而内部故障的主要表现为：(1)绕组间相间短路；(2)当导电引线或其他单相绕组穿越到壳体时会发生一个单相接地短路；(3)单相绕组各局部间电阻短路；(4)堆芯燃烧。变压器的外部故障类型有：(1)绝缘管网发生相对地短路(穿壳)或破损；(2)引出线之间的相间故障。变压器的异常运行主要有：(1)外部短路或过载引起的过流；(2)油箱漏油引起的油位下降；(3)因在变电站施加的电压超标或者是在中性点上工作时所产生的过励磁。变压器应安装一系列保护装置，以防 止变压器的各种故障和不正常运行所造成的不当损失，确保系统的平安连续运行。6.2变电站主变保护的配置主变瓦斯保护 变压器内部油箱出现故障会导致漏油现象，或者会出现泄露气体的不良反响，所以必须提前安 装气体保护装置，其中瓦斯这种气体非常适合作为信号气体。重瓦斯气体在泄露之后会使断电器自动跳闸，进而起到保护作用。 如下列图所示：9np2QF116图61瓦斯保护的原理接线图6. 2.2差动保护 故障和电力电缆的电气绕组的变化，以及电流跳变电阻的短路，在其短路瞬间将其电源切断。如图 所示为变电器差动保护线路原理接线图。图62变电器差动保护线路原理接线图6. 2.3主变电器的后备保护 变电站外部变压器的故障会引起变压器电流过大，这个时候外部变压器的防护措施便要 开启进行维修，或者向外发出瓦斯信号，以便发觉方便及时维修。如下列图所示：至信号17yr图63变电器过电流保护原理接线图此次变电站的设计，特别是在lOOkV侧，迫切要求分别安装两个过流保护，一 个适用于低压侧，方向器元件的安装。各安装一套于220kV侧的电源和35kV侧，设置TS与T3两个工作时限。原侧极限时可以设为T32T2 + T,三侧所 有断路器用一台变压器切断。过负荷保护 过载稳压电流的每个相位频率变化在大多数应用情况下都必须是三相对称的，因此通常只能同时 安装一个作为单相的相位过载电流信号。一般通过过载动作信号，对每边三电荷继电器进行保护。如下图。TATA至俗勺图64变电器过负荷保护原理接线图6. 2.5变电器的零序过流保护对于需要大功率的后备电力元件接地电流保护和后备负载电流，变电站主要的后备电 流保护及其它相邻电力元件的接地保护通常一般都会考虑采用元件安装一定顺序的后备电流接地保护。一般仅在局部电力变电站的接线中性 点以及接地上需要进行的特殊情况下测试才能真正实现，一系列中性点不接地运行保护会在每个变电站安装两个临 界保护装置。该变压器的电流零序列和电流补偿保护的主要工作电路原理及其接线电路框图所示如下。18图65变电器零序电流保护原理接线图对于变压器来说，有必要采取适当的保护措施，以使变压器能长期平安稳定 的运行，这是变压器系统重要性的要求。特别多的是对于电力变压器临时主机的保护和随时后备件的保护。变压器的切断保护除自己的非额定供电量 切断保护外，还可以要求其必须具备负载电流速断截止保护、过负荷电流切断保护、零序过载电流切断保护、超负 荷电流报警等平安功能，保护时也可以要求其具有闭锁和简易的整流母线切断保护等平安功能。第七章二次系统防雷1.21.31.41.5 103. 111总体要求(1)防雷应用根据建筑电子信息系统防雷技术规范GB50343-2012的有关规定，对城市变电站二次传输系统 漏电防雷技术等级级别进行了正确划分。变电站二次系统的直接防雷放电保护措施主要应该是能够有效地尽量减少 对二次系统的直接破坏，如直接冲击雷(低于实测雷电波形10/350 us)和产生雷电波的电磁脉冲(低于实测雷电波 形8/20U s) o(2)控制室应采用限压或带能量自动配合功能的组合防雷器，禁止在电路中安装解耦元件。(3)变电站二次系统的防雷保护应遵循增强抗雷击和电磁干扰能力，增设SPD防雷保护装置作为补充的原那么。1.1 信号系统防雷(1)与整个时间信号同步系统的两个主时钟信号天线进行连接，对应的时钟信号线在SPD上均匀时应分别设置 一个最大电流放电器其电流要求高于15kA (8/20ps)的。(2)对于输电高压场至场到控制室的交流无线电通信控制线路，应该直接固定安装在与场至控制室内部位置相 应的控制面板柜，如带有RS232、RS485、CAN总线等，带有总线标记的交流放电线路电流要求高于5kA (8/20ps)的 信号防雷器。(3)远程屏至控制室通信屏的语音线路或RS232信号线，远程屏两侧应安装相应信号防雷器，其标称放电电流 不低于2kA (8/20ps) o(4)对于连接计算机平安监测监控系统和其它监测系统的交流通讯放电线路，应该分别直接安装在一个带有线 路相应的交流信号放电SPD的线路两端，如线路RS232、RS485等，标准上称为信号放电线的电流要求高于2kA (8 /20ps) o(5)现场引入的监控线路，应安装在监控屏上，如视频、环境监控系统视频线路等，标称放电电流应超过5kA (7/20ps),并有相应的信号防雷器。(6)防雷器正常或失效时，应有能正确指示防雷状态的标识或指示灯，建议设置远程集中监控或集中报警接点。1.2 电源系统防雷(1)交流直流充电的充电电源入口屏幕应安装第三阶段交流电源电压限制SPD (电涌保护器)的额定放电电流 相位线和地面的保护模式(L-PE),中性线和地面(N-PE),不少于10 kA (8/20ps) o(2)独立的二次稳压交流屏各段二次交流电源母线，应在其中一端安装一个相对线接地、中性线对地电流保护 模式的第三级二次交流电源及其电压电流限制型号三级电涌电流保护器，其中的电流标准名称为指充放电来源电流 要求超过 10kA (8/20 us) o(3)直流电源显示器的直流电源母线端和输入输出端，应在直流显示器上分别安装一个分别带有两种正极对 地、负极对地电流保护模式的开放直流电源SPD其中被标称为开放电源的电流保护范围一般应不大于超过10kA (8 /20ps) o19变压器参数4第二章220kV变电站电气二次设计功能分析与要求52. 1概述52.2主接线的设计原那么和要求6第三章输电线路的保护配置与整定8 3.1线路保护配置83. 2线路光纤纵差动保护9高频闭锁距离保护113.3 高频相差保护13综合自动重合闸装置153.4 线路保护的装置选型17第四章电气二次设备184. 1继电保护18防误闭锁184.3 接地选线19直流系统的设计204.4 低周减载20跳合闸操作204.5 四遥21备自投214.6 消防及火灾自动报警系统2110二次设备的布置21第五章电压无功补偿231定值传送235.2后台监控233远程通信24第六章主变电器的保护251概述256.2变电站主变保护的配置252. 1主变瓦斯保护251.1.1 差动保护26主变电器的后备保护261.1.2 过负荷保护27变电器的零序过流保护27第七章二次系统防雷291总体要求297.2信号系统防雷297. 3电源系统防雷30结论31参考文献32附录33附录1外文资料33附录2外文资料中文翻译35致谢37 220kV变电站电气二次设计摘耍我国人均生活水平不断在提高，整体国民素质也在转变，朝着更高效化的日常生活而去，所以对于平安用电以 结论总结本次设计，变电站将直接地影响其供电质量，已经成为输变电系统设计中的一个关键环节，电气二次系统 设计的科学合理性将与电力系统的平安稳定、正常运行息息相关，而建设一个综合型、自动化的变电站正是对我国 电气二次系统的设计工程提出了更高要求。在220kV综合自动化变电站的电气二次设计技术的实际应用中，首先我们 需要清楚地明确它们之间的相互联系和差异，然后再重点注意继电保护、防误闭锁、跳合闸等操作、还有电压无功 补偿的功能。其中需要特别注意的一点就是，在二次设计的过程中还要充分地参考以往发生的二次事故的措施，对 潜在问题进行了透彻的分析，并且为此提供有针对性的处理方案和对策，切实地提高了电气二次设计工作的技术质 量和服务水平，从而确保220kV综合自动化变电站高效平安地运行。对于变电站的负载功能中最为关键的设备就是变电器，特别是变电器的选择尤为重要，因为它将直接影响到整 个变电站的开展和未来。严重的线路故障将直接影响变电站的运行，甚至对整个变电站的电气设备造成极大的危 害 ,所以在电路中出现短路现象时，一定要及时处理，每一处短路电流都要进行合理的计算，且小心谨慎，不可有 任 何过失，一旦有任何漏洞，都将会对最终受益造成巨大的影响，正所谓是一将功成万骨枯。参考文献1熊信银.发电厂电气局部加.中国电力出版社 ,20042宋继成.220-500KV变电所二次接线M.中国电力出版社，1996 3电力工业部西北电力设计院.电气工程 设计手册电气一次局部M.中国电力出版社，1998 4文锋.现代发电厂概论M.中国电力出版社，1999 5 黄益庄.变电站综合自动化技术M.中国电力出版社，2001 6丁德劭.怎样对新技术标准电气一次接线图 M.中国水利水电出版社，2001 7弋东方.电气设计手册电气一次局部加.中国电力出版社，2002 8孟祥萍 .电力系统分析刈.高等教育出版社，2004 9刘吉来，黄瑞梅.高电压技术M.中国水利水电出版社， 2004 10陈庆红.变电运行M.中国电力出版社，2005 11陈生贵.电力系统继电保护加.重庆大学出版 社，2003 12何仰赞.电力系统分析M.华中科技大学出版社，2002 13李华.微机型继电保护装置软硬件 技术探讨M.中国电力出版社，2001 14陈德树.计算机继电保护原理与技术M,中国水利水电出版社， 2000 15华中工学院.电力系统继电保护原理与运行M.中国水利电力出版社，1999 16杨新民.电力系统 继电保护培训教材M,中国电力出版社,2000 17刘笙.电气工程基础M.科学出版社，2002 18水利电力 部西北电力设计院.电气工程设计手册电气一次局部M.中国电力出版社，198919 J Duncan Glover. Power System Analysis and DesignM. China Machine Press, 2004 附录 附录1外文资料The most basic request that charged barbed wire net in the city circulates is safe and stable. The core problem of charged barbed wire net safety in the city stability wants to build up to be a with the city mutually accommodative of, reasonable of charged barbed wire net structure. This text passes and programs to the charged barbed wire net with electric power and designs the technique principle of the aspect analysis. Elaborated the standard concerning electric voltage grade, power supply credibility, power supply ability and charged barbed wire net safe power supply requests etc. some problems that should notice in the charged barbed wire net safety; And have already aimed at sex's elaborating request to the concrete design principle opposite charged barbed wire net safe power supply of the 220 kV transformer substation and HOkV transformer substation. How to promise power supply credibility:(1)Satisfy charged barbed wire net power supply safe standard. The power supply network satisfies the request of power supply credibility. The standard that all satisfies NT, city area center high burden density important customer in the district satisfy the standard of N_2. Disallow20trans former over carry. Help a southern city net power supply credibility rate index sign programming target is 99.99%.(2)Press to go together with charged barbed wire net burden to transfer ability in satisfy following request:l)The transformer substation loses any once enter line or one set lord transformer power supply ability, win press to go together with charged barbed wire net to have to burden to ensure the ability of power supply.2)When a female line of transformer substation stops a luck because of, winning to together with charged barbed wire net should have the ability that transfer all burden.the citybut lower transferpress to go3)When the 10 kV goes together with electric wire road