3AP1-FG接线设计与保护定值计算

论文总字数：17598字

摘 要

当今社会是一个电力作为主要能源的社会，电力的如何可靠安全的传输是一个非常值得研究的课题，也是一个十分具有挑战性的课题。本次毕业设计的主要内容就是使用西门子公司的3AP1-FG型SF6断路器完成输电线路二次侧的接线设计以及线路保护定值的整定。此次设计旨在研究现代输电线路的主要故障特点，并针对其故障特性进行故障保护以达到对电力系统输电线路加以保护，使其可以平稳安全的运行。

本次毕业设计课题就是基于指定的保护柜（许继GXH811A-112Q)和220kV线路测控（国电南自GPSR662-102)的及二次接线图纸以及指定的断路器（西门子3AP1-FG型SF6断路器）、刀闸（西门子MA-62)、地刀（西门子HEMH8025)的二次图纸，完成110KV线路的二次回路的施工接线设计，在这个过程中我们同时需要完成110Kv输电线路的所有保护定值的计算，其中包括三段式距离保护和四段式零序保护的各段整定值及其动作时限。

根据我对此次毕业设计课题的自主理解我将此次论文分为以下五个章节，第一章引言主要讲述本课题的意义，目的，并讲述当今线路保护在国内的发展情况以及主要的保护方式。在此章节我还会介绍一些我在论文成文之前的设计过程中的一些问题和我是如何解决这些问题。第二章我具体描述输电线路一次侧的具体配置情况，对本次设计用到的一次设备例如断路器，隔离开关，接地刀闸等进行简单介绍。第三章是本次设计输电线路的保护的基本配置以及配置保护的基本介绍和所用到的一些装置的介绍。第四章线路保护设计二次侧的各个回路的图。第五章主要保护定值的计算。

关键词：3AP1-FG、二次回路、接线设计、保护定值计算

3AP1-FG connection design and protection of fixed value calculation

Abstract

Nowadays, the society is a society which is the main energy source. How to transmit the electric power reliably and safely is a subject which is worth studying, and it is also a very challenging task. The main content of this graduation design is the use of SIEMENS"s SF6 type 3AP1-FG circuit breaker to complete the two side of the transmission line wiring design and the setting of the value of the line protection. The purpose of this study is to study the main fault characteristics of modern transmission lines, and to protect the power system transmission lines in order to achieve the protection of the power system transmission line, so that it can run smoothly and safely.

The topic of this graduation design is based on the specified protection cabinet (XJ GXH811A-112Q) and 220 kV transmission line and Guodian Nanzi GPSR662-102 and secondary wiring drawing and the specified circuit breaker (Siemens 3AP1-FG type SF6 circuit breaker device), knife switch (Siemens MA-62), the knife (Siemens HEMH8025) quadratic drawings, complete construction wiring design of the secondary circuit of the 110kV transmission lines, in this process we also need to complete all the protection of 110kV transmission line setting value calculation, including sections of the three phase distance protection and four period of zero sequence protection setting value and action time.

According to the graduation design topic of self understanding I will the paper is divided into the following five chapters. First chapter is the introduction focuses on the significance of the topic, purpose, and tells the story of today"s line protection in the domestic development situation and the main protection methods. In this chapter I will introduce some of the problems I have written in the paper before the design process and how I solve these problems. In the second chapter, I describe the specific configuration of the primary side of the transmission line, which is used for the design of a device such as circuit breaker, isolating switch, grounding knife gate and so on. The third chapter is the design of transmission line protection of the basic configuration and configuration of the basic introduction of the protection and the introduction of some of the devices used. The fourth chapter circuit protection design of the two side of the various circuit diagram. The fifth chapter is the calculation of the main protection.

Key words: 3AP1-FG, the two circuit, the connection design, the protection fixed value computation

目录

摘要 1

第一章 5

第二章　110KV输电线路的一次侧设备配置 7

2.1 110KV输电线路主接线方式及接线图 7

2.2六氟化硫断路器 8

2.2.1六氟化硫断路器控制回路的基本要求 8

2.2.2六氟化硫断路器的电气防跳 8

2.2.3六氟化硫断路器的防跳措施 8

2.3 隔离开关 9

2.3.1控制回路 9

2.3.2 隔离开关的主要作用 9

2.3.3 HEMH8025接地刀闸 9

第三章 110KV输电线路保护配置 11

3.1保护配置原则 11

3.2线路保护配置原则 11

3.3距离保护 11

3.4零序过流保护 11

3.5 110KV线路保护柜(GXH811A-112Q） 12

3.5.1GXH811A-112Q保护柜性能介绍 12

3.5.1.1应用范围及保护配置 13

3.5.1.2 主要技术指标 14

3.5.1.2.1距离保护 15

3.5.1.3距离保护逻辑 16

3.5.1.5开入插件 17

3.5.1.6出口插件 18

3.6测控柜（GPSR662-102型测控柜） 19

3.6.1测控柜的简介 19

3.6.2遥测 17

3.6.3遥控 18

3.6.4遥信 19

第四章 线路保护二次回路的设计及其基本接线图 21

4.1 二次回路的基本介绍 21

4.1.1二次设备及二次回路的基本概念 21

4.2二次回路的接线的设计 21

21

第五章 保护定值的计算 23

5.1系统图与参数 23

5.2参数选择与任务 23

5.3各元件参数如下表所示 23

5.4基准值选择 24

5.4.1系统阻抗 24

5.4.2变压器阻抗 24

5.4.3线路的正负序阻抗 24

5.5零序电流保护整定计算 25

5.5.1零序电流保护I段原理 25

5.5.2零序电流保护Ⅱ段原理 25

5.5.3零序电流保护Ⅲ段原理 25

5.6零序电流保护Ⅰ段计算 （线路左侧所安装保护为BH1) 26

5.6.1画出正序，负序以及零序的网络图 26

5.6.2短路计算 26

5.6.3零序电流保护Ⅱ段计算 27

5.6.4 零序电流保护Ⅲ段计算 27

5.7 距离保护（线路左侧BH1）整定 27

5.7.1距离保护Ⅰ段 28

5.7.2距离保护Ⅱ段 28

5.7.3距离保护段 28

第六章 结束语与对未来展望 30

致谢 31

参考文献： 31

第一章 引言

自从1831年伟大的物理学家法拉第发现了磁生电人类开始进入大规模用电时代起，到现在人类生活再也离不开电力，185年的电力系统发展历史实践向我们证明，一次电气设备在运行过程中经常会因受到外界环境的影响以及电力系统设备自身所存在的一些缺陷或者问题而发生故障造成一些影响电力系统稳定安全运行的事故对我们的生产生活造成不良影响。这一问题严重影响了电力系统的正常安全稳定运行，因此我们要为线路装设继电保护设备，同时我们需要对一次侧进行监测测量以便我们可以更好的对电力系统的运行进行了解在其出现问题时有所反应，这一任务就需要一些专门用来测量、监控的二次设备。由此可见二次设备是用来防备电力系统发生事故和当事故发生能够及时切除故障的设备，他的作用决定了它是电力系统中非常重要的一部分，也是我们可以大力研究用的一部分。

二次回路不仅可以对一次侧的断路器等设备进行电压、电流的监测，工作状态的控制、调节，而且还起着保护一次侧设备的作用。同时二次设备也是一个信号反馈系统，这些主要体现在它会向变电站的后台监视人员发送系统内部故障的故障处的信号让保护可以迅速启动也让工作人员可以知道系统出现了问题，而且可以知道问题具体发生在什么地方。我们经常说到的的二次回路就是指由这些二次电气设备所组成的交流回路。

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