2022年电力系统继电保护课程设计方案99.docx
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1、精品学习资源11.1,正常发电345变压器和母线均配置有差动爱护,前言电力系统继电爱护作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程, 主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分;在完成了理论的学习的基础上,为了进一步加深对理论学问的懂得,本专业特支配了本次课程设计;电能是现代社会中最重要、也是最便利的能源;而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能,电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被安排给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量;在输送电能的过程中,电力系统期望线路有比较好的牢靠性 ,因此在电力系统受到外界干扰时 ,爱护线路的各种继电装置应当有比较牢靠的、准时的爱护动作,从
2、而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范畴;电力系统继电爱护就是为达到这个目的而设置的;本次设计的任务主要包括了六大部分,分别为运行方式的挑选、电网各个元件参数及负荷电流运算、短路电流运算、继电爱护距离爱护的整定运算和校验、继电爱护零序电流爱护的整定运算和校验、对所挑选的爱护装置进行综合评判;其中短路电流的运算和电气设备的挑选是本设计的重点;通过此次线路爱护的设计可以巩固我们本学期所学的电力系统继电爱护这一课程的理论学问, 能提高我们提出问题、摸索问题、解决问题的才能;欢迎下载精品学习资源Kzq=1.36 发电厂升压变中性点直接接地,其他变压器不接地;1.2 任务1 电网运行方式分析;2 各开
3、关爱护配置方案,运算配置各线路的爱护及运算出各爱护的二次动作值 检验各爱护的灵敏度;4设计一套电压二次回路断线闭锁装置,二次断线时闭锁,故障时开放;绘制 7DL 爱护的绽开图; 选做)1.3 要求设计说明书一份 一个发电厂有两台机组时,一般应考虑全停方式,一台检修,另一台故障;当有三台以上机组时,就挑选其中两台容量较大机组同时停用的方式;对水电厂,仍应依据水库运行方式挑选;2一个发电厂、变电站的母线上无论接几台变压器,一般应考虑其中容量最大的一台停用;1.1.2 变压器中性点接地挑选原就1发电厂、变电所低压侧有电源的变压器,中性点均要接地;2自耦型和有绝缘要求的其它变压器,其中性点必需接地;3
4、T 接于线路上的变压器,以不接地运行为宜;4为防止操作过电压,在操作时应暂时将变压器中性点接地,操作完毕后再断开,这种情形不按接地运行考虑;1.1.3 线路运行方式挑选原就1一个发电厂、变电站线线上接有多条线路,一般考虑挑选一条线路检修,另一条线路又故障的方式;2双回路一般不考虑同时停用;1.1.4 流过爱护的最大、电小短路电流运算方式的挑选1相间爱护对单侧电源的辐射形网络,流过爱护的最大短路电流显现在最大运行方式;而最小短路电流,就显现在最小运行方式;对于双电源的网络,一般 零序电流爱护对于单侧电源的辐射形网络,流过爱护的最大零序短路电流与最小零序电流,其挑选方法可参照相间短路中所述,只需留
5、意变压器接地点的变化;对于双电源的网络及环状网,同样参照相间短路中所述,其重点也是考虑变压器接地点的变化;1.1.5 选取流过爱护的最大负荷电流的原就选取流过爱护的最大负荷电流的原就如下: 1备用电源自动投入引起的增加负荷;2并联运行线路的削减,负荷的转移;3环状网络的开环运行,负荷的转移;4对于双侧电源的线路,当一侧电源突然切除发电机,引起另一侧增加负荷;1.2 本次设计的详细运行方式的挑选电力系统运行方式的变化,直接影响爱护的性能;因此,在对继电爱护进行整定计弊之前,第一应当分析运行方式;这里要着重说明继电爱护的最大运行方式是指电网在某种连接情形下通过爱护的电流值最大,继电爱护的最小运行方
6、式是指电网在某种连接情形下通过爱护的电流值最小;因此,系统的最大运行方式不肯定就是爱护的最大运行方式;系统的最小运行方式也不肯定就是爱护的最小运行方式;现结合本次设计详细说明如下,系统的最大运行方式是全部设备全部投入 运行;系统的最小运行方式为发电机G1 和 G2 投入,发电机 G3 停运;对爱护1 而言,其最大运行方式应当是在系统最大运行方式下线路L1 回路断开,其他设备全投;爱护 1 的最小运行方式应当是:在系统的最小运行方式下线路L1+L2 与 L3 并联运行;欢迎下载精品学习资源2. 电网各个元件参数运算及负荷电流运算2.1 基准值挑选基准功率: SB=100MV A,基准电压: VB
7、=115V;基准电流: IB=SB/1. 732 VB =100103/1.732115=0.502KA ;基准电抗: ZB=V B/1. 732 IB=115103/1.732 502=132.25 ;电压标幺值: E=E2=1. 052.2 电网各元件等值电抗运算2.2.1 输电线路等值电抗运算1 线路 L1 等值电抗运算正序以及负序电抗: X L1= X 1L1=0.450=20X L1* = X L1/ ZB=20/132.25=0.1512零序电抗: X L10= X 0L1 = 3X1L 1=30.450=60X L10* = X L10/ ZB=60/132.25=0.45372
8、 线路 L2 等值电抗运算正序以及负序电抗: X L2= X 1L2=0.440=16X L2* = X L2/ ZB=16/132.25=0.121零序电抗: X L20= X 0L2 = 3X1L 2=30.440=48X L20* = X L20/ ZB=48/132.25=0.3633 线路 L3 等值电抗运算正序以及负序电抗: X L3= X 1L3=0.490=36X L3* = X L3/ ZB=36/132.25=0.2722零序电抗: X L30= X 0L3 = 3X1L 3=30.490=108X L30* = X L30/ ZB=108/132.25=0.81664 线
9、路 L4 等值电抗运算正序以及负序电抗: X L4= X 1L4=0.425=10X L4* = X L4/ ZB=10/132.25=0.0756零序电抗: X L40= X 0L4 = 3X1L 4=30.425=30欢迎下载精品学习资源XL40* = X L40/ ZB=30/132.25=0.22682.2.2 变压器等值电抗运算1 变压器 T1、T2 等值电抗运算XT1= X T2=UK %/100 VN2103/ SN40.333 XT1* = XT2* =X T1/ ZB=40. 333/132.25=0.30502 变压器 T3 等值电抗运算XT3=UK %/100 VN210
10、3/ SN21.175 XT3* =XT3/ ZB=21. 175/132.25=0.16013 变压器 T4、T5、T6、T7 等值电抗运算XT4= X T5=X T6= X T7=UK %/100 VN2103/ SN 63.5 XT6* = XT7* = XT4* = X T5* =0.48024 变压器 T8 等值电抗运算XT1=UK %/100 VN2103/ SN84.7 XT8* = XT8/ ZB=84. 7/132.25=0.64052.2.3 发电机等值电抗运算1发电机 G1、G2 电抗标幺值运算XG1* = X G2*=X d1SB/ SG1= X d1SB COS/ P
11、G1=0.132 1000. 8/25=0.42242发电机 G3 电抗标幺值运算XG3* =Xd3SB/ SG3= Xd3SB COS/ PG3=0.129 100 0. 8/50=0.20642.2.4 最大负荷电流运算1 B、C 母线最大负荷电流运算最大负荷电流运算 拆算到 110KV2IfhB max = IfhC max = PfhBmax V av/ 1.732 U COS=20103/1.732 115 0.8 0.1255KA;2 D 母线最大负荷电流运算最大负荷电流运算 拆算到 110KV2IfhD max = PfhDmax Vav/ 1.732 U COS欢迎下载精品学习
12、资源=12103/1.732 115 0.8 0.0753KA2.2.5 各线路运行方式下流过断路器的最大负荷电流1 爱护 1 的最大运行方式:发电机 FI、P2、F3 全投入,继开线路 L1 ;通欢迎下载精品学习资源过爱护 1 的最大负荷电流为I fh max13113179341A ;爱护 1 的最小运行方欢迎下载精品学习资源式:发电机 F3 停,线路全部运行;2 爱护 2 的最大运行方式:发电机 Fl、P2、F3 全投入,断开 L3 回路;通欢迎下载精品学习资源过爱护 2 最大负荷电流为式; F3 停,线路全部运行;I fh max13113179341A ;爱护 2 的最小运行方欢迎下
13、载精品学习资源3 爱护 4 的最大运行方式: Fl、F 2、F3 全投,继开线路 L3;通过爱护 4欢迎下载精品学习资源的最大负荷电流为路全部运行;I fh max13179210A ;爱护 4 的最小运行方式: F3 停,线欢迎下载精品学习资源4 爱护 5 的最大运行方式: F1、F2、F3 全投入,断开线路 L1;通过爱护欢迎下载精品学习资源5 的最大负荷电流为运行;I fh max131A ;爱护 5 的最小运行方式: F3 停,线路全部欢迎下载精品学习资源5 爱护 7 的最大运行方式: F1、F2、F3 全投,线路全部运行;通过爱护7欢迎下载精品学习资源的最大负荷电流为I fh max
14、79 A ;欢迎下载精品学习资源6 爱护 3 和爱护 6 因正常运行时不行能有正向电流通过,要是有正向电流通过,肯定是线路发生故障;为此,在爱护3 和爱护 7 上只需判别电流 功率 的方向即可,故不用分析爱护 3 和爱护 6 的运行方式;3 短路电流运算3.1 电网等效电路图由于短路电流运算是电网继电爱护配置设计的基础,因此分别考虑最大运行方式 三台发电机全部投入 ,系统环网取开网运行 时各线路未端短路的情形 ,最小运行方下三台中最小的一台投入 ,系统按环网运算 时各线路未端短路的情形;电网等效电路图如图 3.1 所示欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3.2 短路电流运算图 3.1 电网
15、等效电路图欢迎下载精品学习资源3.2.1 d1点发生短路时流过断路 11d1 点短路最大运行方式下等值图如图3.2.1a3.2.1ad1点短路时最大运行方式下的等值电路图进一步简化后得图 3.2.1b3.2.1b简化图XGT=X G1+XT1 XG2+X T2/ XG1+XT1+X G2+X T2=0.3637 XGT3=X G3+XT3=0. 2064+0. 1601=0.3665XL=XL1+X L2 +X L3=0. 1512+0. 121+0. 2722=0.5444图 3.2.1b 正序短路电路图其中: XdT=X GTXGT3/ XGT+X GT3=0. 36370. 3665/
16、0. 3637+0. 3665=0.18255欢迎下载精品学习资源Xff1 =X dT+X L=0. 18255+0. 5444=0.72695I d1max*=E/Xff1=1. 05/0.72695 1.4444I d1max=I d1 max*I B=1.4444 0.502 0.725KA 2最小运行方式两相短路正序短路电流Xff1=X d1+X T1XL=0. 4224+0. 3050+0.5444=1.2718Xff12 2 =Xff1fIfa1 2=V 0/X ff1 Xff12 2 =Vf0/2X ff1=1.05/2 1.2718=0.412822If* =1. 732Ifa
17、1=1. 732 0.4128=0.7150 If2=If2*I B=0.7150 0.502=0.3589KA3最大运行方式两相短路零序短路电流 .图 3.2.1c 零序短路电路图XTT0 =X T10 /2=0. 1525XT0 =0. 15250. 1601/ 0. 1525+0. 0. 1601=0.0781XTBL0 = 0. 4536+0.0781 0.2401/ 0. 4536+0.0781 +0.2401=0.167XTL0 = 0. 2268+0.6405 0.2401/ 0. 2268+0.6405 +0.2401=0.188XTLB0 = 0. 363+0.167 0.1
18、88/ 0. 363+0.167 +0.188 =0.1388 Xff10 =X L30+X TLB0 =0.8166 0.1388=0.9554Iff10* =E0/X ff10 =1. 05/0.9554=1.099 Iff10 =Iff10* IB=1.099 0.502=0.552KA3.2.2 d2发生短路时流过断路 21最大运行方式正序短路电流Xff2 =X dT+X L3=0. 18255+0. 2722=0.45475I d2 max*=E/Xff2 =1. 05/0.45475 2.309欢迎下载精品学习资源I d2 max=I d2max*I B=2.309 0.502 1
19、.159KA 2最小运行方式两相短路正序短路电流X2=X L1+XL2XL3/ X L1+X L2+X L3=X L3/2=0.1361 Xff2=X d1+X 2=0. 18255+0. 1361=0.3186533If3* = E/2X ff1=1.05/2 0.31865=1.6475 If=If* I B=3.295 0.502=0.827KAIf2* =1. 732E/4Xff1 =1. 732 1.05/4 0.31865=1.429流过断路器 1、2、3、4、5 和 6 的短路电流为:If2=If2*I B=1.429 0.502=0.7163KA3最大运行方式两相短路零序短路电
20、流 ,如图 3.2.2 示图 3.2.2 短路等值电路XBL0=X L10XTB0 / X L10 +XTB0 =0. 45360.2401/ 0. 4536+0.2401=0.157XTL0 = X L40+X T80 X TC0/ X L40+X T80+XTC0=0.188 X LB0 = X L20+X BL0 XTL0 / X L20+X TBL0 +XTC0 =0.138 Xff20 = X L30+X T0 X LB0 / X L30+X T0+X LB0 =0.1208 Iff20* =E0/X ff20 =1. 05/0.1208=8.692Iff20 =Iff20* IB=
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- 2022 电力系统 保护 课程设计 方案 99
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