毕业设计：35kV电网继电保护设计(共38页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上目 录05 5 6 9900223第一章 设计题目及资料一、 课程设计目的和要求（一） 课程设计的目的、 在巩固水电站继电保护课程所学理论知识的基础上，锻炼学生运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。、 通过对国家计委、水电部等机关颁布的有关技术规程、规范和标准学习和执行，建立正确的设计思想，理解我国现行的技术经济政策。、 初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。、 提高计算、制图和编写技术文件的技能。（二） 对课程设计的要求、 理论联系实际对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必须考虑到任务书所规定的实际情况，切忌机械地搬套。、 独立思考在课程设计过程中，既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的指导，也可以在同学之间展开讨论，但必须坚持独立思考，独自完成设计成果。、 认真细致在课程设计中应养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。、 按照任务规定的内容和进度完成。二、 课程设计内容本课程设计的内容包括：短路电流计算、电网继电保护配置设计和输电线路继电保护设计三部分。短路电流计算为保护配置设计提供必要的基础数据。电网继电保护配置部分要对三条输电线路所配置的继电保护装置推荐出最合理的方案。输电线路继电保护回路设计部分在已有控制和测量回路的条件下设计出装设在金河电站的金中线的继电保护回路展开式原理图（包括设备表）三、 设计题目：电网继电保护设计四、 原始资料：某县有金河和青岭两座电站，装机容量分别为和，各以单回输电线路向城关变电所供电。金河电站还以一回联络线经中心变电所与省电网连接。电网的结线示意如下：主要参数见下表：发电机：额定容量额定电压功率因数暂态电抗标么电抗630802533 6308024主变压器：额定容量额定电压接线组别短路电压标么电抗Y，dll7.51Y，dll7.50.754Y，dll7.50.75Yn, yno, dllX*1=0.55X*2=0X*3=0.35输电线路：名称导线型号长度（）电抗标么值有名值（）金中线金城线青城线最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地母线上的系统等值标么电抗为。城关变电所总负荷为（侧），由金河电站供给、青岭电站供给。剩余的经中心变电所送入系统。最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所母线上的系统等值标么电抗为城关变电所总负荷为（侧），由金河电站供给、青岭电站供给。剩余的经中心变电所送入系统。五、 设计内容：、 短路电流计算；、 电网继电保护配置设计；、 输电线路断电保护回路设计。X1=0.225X2=0.55X3=0X4=0.35X5=0.55X6=0X7=0.35X8=1.168X9=0.292X10=1X11=1X12=5.33X13=X14=X15=5.33X16=0.876X17=X18=0.75X19=0.75X20=X21=4第二章 短路就算2.1 标么值的选取及其电抗的计算：Sj=100MVA 选取各段的平均电压作为电压基准值 各个参数标幺值的计算（详见下一页）各个元件参数标幺值的计算如下（近似计算）：(1)金河发电站发电机： =·=0.2·5.33变压器： =X=·=·=1(2)青岭发电站发电机： X·=·=0.2*4变压器： =·=·=0.75(3)城关变电所变压器： =0.75(4)城市中心变电所变压器： =0.55 =0 =0.35(5)线路金中线： =0.4·L·=0.4*40*=1.168金城线： =0.4·L·=0.4*10*=0.292青城线： =0.4·L·=0.4*30*=0.876由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础，加上时间的关系，指导老师只要求每个小组计算一个短路点。本次计算的短路点如下图所示。X1=0.225X2=0.55X3=0X4=0.35X5=0.55X6=0X7=0.35X8=1.168X9=0.292X10=1X11=1X12=5.33X13=X14=X15=5.33X16=0.876X17=X18=0.75X19=0.75X20=X21=4X22=2X23=X24=2.6652.2最大方式下的短路阻抗标么值计算：最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地母线上的系统等值标么电抗为。城关变电所总负荷为（侧），由金河电站供给、青岭电站供给。剩余的经中心变电所送入系统。根据题意转换出电抗标么值：排除城关变电所与城市中心变电所，合并整理：X25=3.918X26=1.833X27=0.275整理合并得：整理合并得：X28=1.668所得数据请查看计算书第15页整理合并得： 整理合并得： 计算得出的最大短路电流分别为： IS3.299 Iq=2.199Ij=1.375X1=0.35X2=0.55X3=0X4=0.35X5=0.55X6=0X7=0.35X8=1.168X9=0.292X10=1X12=5.33X16=0.876X19=0.75X20= 42.3最小方式下的短路阻抗标么值计算：最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所母线上的系统等值标么电抗为城关变电所总负荷为（侧），由金河电站供给、青岭电站供给。剩余的经中心变电所送入系统。、 两相短路电流正序电抗化简：最小运行方式下转换的电抗标么值：排除城关变电所与城市中心变电所，合并整理：X21=0.275X23=5.918X24=6.33X25=1.668合并青中线、金中线、中变电抗： 整理、合并得： 最后化简得： X1=0.35X2=0.55X3=0X4=0.35X5=0.55X6=0X7=0.35X8=1.168X9=0.292X10=1X12=5.33X16=0.876X19=0.75X20= 4X21=0.275X23=5.918X24=6.33、两相短路电流负序电抗化简：最小运行方式下转换的负序电抗标么值： 整理、合并得： 合并青中线、金中线、中变电抗：X25=1.668X26=1.07935整理、合并得： 最后化简结果： Xf=1.07935X29=3.491X27=12.385X28=12.274所得数据请查看计算书第16页、 合并附加电抗，得出电抗图： 整理、合并得出： 计算得出的最大短路电流分别为： IS1.575 Iq=0.761Ij=0.742 2.4短路计算的详细过程：由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础，加上时间的关系，指导老师只要求每个小组计算一个短路点。本小组计算第二个短路点。(以下电流值的单位为：；电压值的单位为：)2.4.1 三相短路电流计算：最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地母线上的系统等值标么电抗为。城关变电所总负荷为（侧），由金河电站供给、青岭电站供给。剩余的经中心变电所送入系统。最后化简所得的电抗为： X28=1.668；X25=3.918； X26=1.833 解：根据题意解得三相短路电流系统：I*j= 1/X*j = 1/1.668 =0.6I(3)s.max=Ij×I*j =3.299 Ij=5.498青岭：X*js= X*j×S/=0.3918 查表得：I*e=2.4 查表数据来源：电 I(3)q.max=I= I*e×=2.199 力系统暂态分析 金河：X*js= X*j×S/= 0.275 IS3.299 Iq=2.199 Ij=1.375 查表得：I*e=3.3 I(3)j.max=I= I*e×=1.375 2.4.2两相短路电流计算：最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所母线上的系统等值标么电抗为城关变电所总负荷为（侧），由金河电站供给、青岭电站供给。剩余的经中心变电所送入系统。化简电抗图，得出两相正负序电抗图后，合并得出： X29=3.491；X27=12.385； X28=12.274 解：根据题意解得两相短路电流系统：I*j= 1/X*j = 1/3.491 =0.2865I(3)s.max=Ij×I*j =1.575 青岭：X*js= X*j×S/=1.2385查表得：I*e=0.83 I(3)q.max=I= I*e×=0.761 金河：X*js= X*j×S/= 1.8411 查表得：I*e=0.54 I(3)j.max=I= I*e×=0.742 IS1.575 Iq=0.761 Ij=0.742 第三章 继电保护整定计算及配置(以下电流值的单位为：；电压值的单位为：)3.1 保护1的整定计算本次设置的短路点d2，计算出d2点的短路电流等。针对保护1和保护4进行整定计算根据下图对各保护进行整定：分别对单侧电源进行保护的整定：、对下面单侧电源进行保护整定： 对保护进行整定计算： 3.1.1 保护的段：I=(/2)Krel I(3)d2.max=3.356 Iset1=3.356Xs.max= Es/I(2)d1.min =(37/)/2.15=9.936Xs.min= Es/I(3)d1.max =(37/)/3.121=6.844Xs.main= 0.5(Xs.max + Xs.min) =6.646检验：L=1/X1(0.866Es/ IXs.max) =12.9<0.15*40故不满足要求,所以不设段；3.1.2 保护的段：Kfz.min=( Id3.min xt+ Id3.min jh )/ Id3.min xt = 1.22IKrel Iset3/ Kfz.min =0.314 I0.314检验：Ksen= I(2)d2.min/ I=3.22>1.5故满足要求；tset1tset3+t0.5s tset10.5s 3.1.3 保护的段：Iset1Krel KssIL.max /Kre=0.228 Iset10.228灵敏度校验：近后备：Ksen = I(2)d2.min/ Iset14.247> 1.5远后备：Ksen = I(2)d3.min/ Iset11.66 > 1.5满足要求tset1tset3+t3s tset13s3.2 保护4的整定计算 B、对下面单侧电源进行保护整定：对保护进行整定计算： 根据题意所得：Xs.max=(/2)×( Es/I(2)d3.min ) = 79.741Xs.min= Es/I(3)d3.max = 53.54Xs.main= 0.5(Xs.max + Xs.min) = 66.6413.2.1 保护的段：Iset4=Krel I(3)d2.max=0.4512 检验：Lmin=1/X1×(0.866Es/ Iset4Xs.max) =24.893<1.3故不满足要求；采用瞬时电流电压联锁速断保护整定计算：Lmain = 0.75L = 7.5 km电流元件的动作电流：Iset4= Es/( Xs.main+ X1 Lmain)=0.307 低电压元件的动作电压：Uset4=1.73×Iset4X1 Lmain=1.595 最大运行方式时的保护区：Lmax =( Xs.max Uset4)/ X1 (UNUset4)=8.981 kmLmax>50%L故满足要求；最小运行方式时的保护区：Lmin = (0.866EsXs.mas Iset4)/ X1 Iset2=48.618km故不满足要求,所以不设段；3.2.2 保护的段：Kfz.min=( Id2.min xt+ Id2.min jh )/ Id2.min xt = 1.913Iset4Krel Iset.xl/ Kfz.min =0.494 检验：Ksen= I(2)d2.min/ Iset4=0.792<1.3故不满足要求；tset1tset3+t1s 改与保护的段配合：Iset4Kph Iop2/ Kfz.min =0.144 Iset40.144检验：Ksen= I(2)d2.min/ Iset4=1.563>1.3故满足要求；tset4tsetp2+t0.5s tset40.5s3.2.3 保护的段：Iset4Krel KssIL.max /Kre=0.298 灵敏度校验：近后备：Ksen = I(2)d2.min/ Iset40.756<1.3远后备：Ksen = I(2)d1.min/ Iset40.569<1.3故均不满足要求采用低电压闭锁定时限过电流保护整定计算：Iset4Kk Ifh /Kh=0.1488 Iop40.1488低电压元件的动作电压:Uset4Kk Ug.min /Kh=26.061 Uop426.061电流校验：近后备：Ksen = I(2)d2.min/ Iset41.5>1.3远后备：Ksen = I(2)d1.min/ Iset41.141.2故满足要求tset3tset5+t2.5s tset32.5s3.3方向元件的安装：方向元件的安装原则：一：“站在母线看两端时限，长的不装短的装，时限相等都要装。”二：“当反方向电流大于保护的动作值时，该保护需加装方向元件”保护和的时限为秒，保护和的时限为2.5秒，所以，保护和均应安装方向元件。方向元件的安装决定(1)对于保护Idj+Idq=0.433+0.211=0.644(KA)< Iset=1.128(KA)所以不需要安装方向元件。(2)对于保护Idj0.376(KA)< Iset=0.4345(KA)所以不需要安装方向元件。(3)对于保护Idx+Idj=0.701+0.594=1.295(KA)> Iset=0.144(KA)所以需要安装方向元件。(4)对于保护6Idx+Idj=0.4+0.367=0.767(KA)> Iset =0.158 (KA)所以需要安装方向元件。3.4 自动重合闸利用电流速断保护来构成前加速自动重合闸以提高供电可靠性。结 论本设计中采用电流三段式保护作为主要保护。 电流保护的段有几个不能达到继电保护规程的技术要求，因而采用了连锁保护来解决灵敏度不足的问题。另外依托电流速断加设的前加速自动重合闸装置，自动重合闸还要采取检无压检同期的方式提高供电的可靠度。对于该电网络更适宜采用功率方向保护作为主保护段，不装设段，段仍然采用电流速断作为保护并加设自动重合闸装置。专心-专注-专业