110KV电网线路继电保护优质课程设计.docx

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1、IlOKV电网线路继电保护课程设计一、设计资料1. IlOKV系统电气主接线HOKV系统电气主接线如下图所示2.系统各元件重要参数:（1）发电机参数机组容量（MVA）额定电压（KV）额定功率因数X%#1#22X1510.50.813.33（2）输电线路参数AS2ABACBS21.GJ-185/51.GJ-240/31.GJ-185/11.GJ-240/6=67=71o=670=71o（3）变压器参数序号1B2B3B、4B5B、6B型号SFZ-12500/110SF-0/110SFZ-31500/110接线组别Yo-llYo-llYo-ll短路电压10.2%10.41%10.4%变比11081.

2、5%11022.5%11082.5%(4)CT、PT变比AB线AC线AS2线BSl线CT变比600/5150/5600/5600/5PT变比110000/100110000/100110000/100110000/100变压器绝缘采用分段绝缘。中性点不容许过电压，经动稳定计算，11OKV线路切除故障时间0.5秒可满足系统稳定规定。二、设计内容1.CA线路保护设计2. AS2.AC、AB线路保护设计3. BA、8S线路保护设计三、设计任务1 .系统运营方式和变压器中性点接地的选择2 .故障点的选择及正、负、零序网络的制定3 .短路电流计算4 .线路保护方式的选择、配备与整定计算（选屏）*5.主变

3、及线路微机保护日勺实现方案6 .线路自动综合重叠闸7 .保护的综合评价*8、IlOKV系统线路保护配备图，主变保护交、直流回路图参照资料：1韩笑.电气工程专业毕业设计指南继电保护分册M.北京:中国水利电力出版社，2何仰赞，温增银.电力系统分析上、下册M.武汉:华中科技大学出版社，3贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理M.北京:中国电力出版社，19944尹项根，曾克娥.电力系统继电保护原理与应用上册M.武汉:华中科技大学出版社，5陈德树.计算机继电保护原理与技术M.北京:中国水利出版社,19926孙国凯，霍利民.电力系统继电保护原理M.北京:中国水利出版社，7有关国标、设计规程与规范、图纸二、设

4、计内容1.CA线路保护设计2. AS2.AC、AB线路保护设计3. BA、85线路保护设计三、设计任务1 .系统运营方式和变压器中性点接地的选择2 .故障点的选择及正、负、零序网络的制定3 .短路电流计算4 .线路保护方式的选择、配备与整定计算(选屏)*5.主变及线路微机保护B实现方案6 .线路自动综合重叠闸7 .保护的综合评价*8、UOKV系统线路保护配备图，主变保护交、直流回路图随着电力系统B飞速发展，继电保护技术得天独厚，在40余年日勺时间里完毕了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。电力系统的运营中最常用也是最危险的故障是发

5、生多种形式的多种短路。发生短路时也许会产生如下后果：(1) 电力系统电压大幅度下降，广大顾客负荷0正常工作遭到破坏。(2) 故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。(3) 电气设备中流过强大的电流产生日勺发热和电动力，使设备B寿命减少，甚至遭到破坏。(4) 破坏发电机的并列运营日勺稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列崩溃。因此在电力系统中规定采用多种措施消除或减少发生事故时也许性，一旦发生故障，必须迅速而有选择性的切除故障，且切除故障时时间常常规定在很短09时间内（十分之几或百分之几秒）。实践证明只有在每个元件上装设保护装置才有也许完毕这个规定，而这种装置在目前使用0

6、大多数是由单个继电器或继电器及其附属设备的组合构成的，因此称为继电保护装置，它可以反映电力系统中电气元件发生故障或不正常运营状态，并动作于断路器跳闸或发生告警信号。继电保护的任务就是在系统运营过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和浮现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），可以自动、迅速、有选择性且可靠aJ发出跳闸命令将故障切除或发出多种相应信号，从而减少故障和不正常现象所导致0停电范畴和电气设备的损坏限度，保证电力系统安全稳定的运营。本次0课程设计是针对电力系统IlOKV电网（环网）线路继电保护B设计，波及的内容比较广泛，几乎综合了大学期

7、间本专业所学的所有有关课程，既然是继电保护，就必然波及到了强电与弱电时互相配合，故也串行了电子、通信、自动化等有关专业的知识。正由于其波及的知识面广，故对于即将毕业的我们是一次较好B实习机会，也是一次培养对知识0综合运用B机会，更是一种挑战。本设计是对电力系统IlOKV电网线路进行继电保护初步设计，一方面对继电保护B现状、发展和趋势以及继电保护在电力系统中的作用作了简要0简介；然后具体简介了运营方式的选择，变压器中性点的J接地方式，短路电流的计算，电流保护、差动保护和距离保护等多种线路保护B具体整定措施及计算，并对输电网络做了较具体的分析；最后简介了电网线路的自动重叠闸装置的配备原则。1.1

8、系统运营方式的拟定：（1）一种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，则选择其中两台容量较大机组同步停用0方式。对水电厂，还应根据水库运营方式选择。(2)一种发电厂、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0一台停用。1.2 变压器中性点接地选择原则(1)发电厂、变电所低压侧有电源0变压器，中性点均要接地。(2)自耦型和有绝缘规定的其他变压器，其中性点必须接地。(3)T接于线路上0变压器，以不接地运营为宜。(4)为避免操作过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后再断开，这种状况不按接地运营考虑。1.3 线路运营方式选择原则(1

9、)一种发电厂、变电站线线上接有多条线路，一般考虑选择一条线路检修,另一条线路又故障B方式。(2)双回路一般不考虑同步停用1.4 流过保护的最大、电小短路电流计算方式的选择(D相间保护对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出目前最大运营方式；而最小短路电流，则出目前最小运营方式。对于双电源B网络，一般(当取Z1=Z2时)与对侧电源0运营方式无关，可按单侧电源的措施选择。(2)零序电流保护对于单侧电源的J辐射形网络，流过保护的最大零序短路电流与最小零序电流，其选择措施可参照相间短路中所述，只需注意变压器接地点0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

10、点的变化。选用流过保护B最大负荷电流0原则选用流过保护的最大负荷电流的原则如下：(1)备用电源自动投入引起的增长负荷。(2)并联运营线路的减少，负荷的转移。(3)环状网络B开环运营，负荷B转移。(4)对于双侧电源的线路，当一侧电源忽然切除发电机，引起另一侧增长负荷。2电网各个元件参数计算及负荷电流计算基准值选择基准功率：Sb=100MV-A,基准电压：VB=115kvo基准电流：Ib=Sb1.732Vb=1001071.732115=0.502KA；基准电抗:Zb=Vb1.732Ib=I151071.732502=132.25Q；电压标幺值：E=E=1.05电网各元件等值电抗计算(1)线路AC

11、等值电抗计算正序以及负序电抗：X1.AC=Xac1.ac=O.402X1=0.402Xg=Xac/Zb=O.402/132.25=0.003零序电抗：Xlo=3X1.AC=1.206QXlac=Xuco/Zb=1.206/132.25=0.009(2)线路AS2等值电抗计算正序以及负序电抗：Xl4s2=Xas21.AS2=O.4025=2.01XeX1.AsZb=2.01/132.25=0.015零序电抗：Xl4s20=6.03X=3*0.015=0.045(3)线路AB等值电抗计算正序以及负序电抗：Xub=Xab1.ab=O.373=1.11X曲二XlZb=1.11/132.25=0.008

12、零序电抗：XuBO=3X1.11=3.33QXIa尸XlaZb=3.33/132.25=0.024(4)线路BSl等值电抗计算正序以及负序电抗：X峋=Xbsi1.bsi=0.37X6=2.22Xg尸Xusi/Zb=2.22/132.25=0.017零序电抗：Xlbso=32.22=6.66Xlbso*-Xubso/Zb=6.66/132.25=0.051变压器等值电抗计算(1)变压器Tl、T2等值电抗计算X=Xn=(U%100)(Vn7SN)=98.76。Xn1.Xb=Xt/Zb=98.76/132.25=0.747(2)变压器T3/T4等值电抗计算Xt3=Xt4=(U%100)(Vn7SN)

13、-62.98QX伽=X-=X3Zb=62.98/132.25=0.476(3)变压器T6、T7等值电抗计算Xto=Xt7=(Uk%100)X(Vn2/Sj=39.95QXtx=Xtx=O.302发电机等值电抗计算发电机Gl、G2电抗标幺值计算Xgi=Xg2=0.711*132.25=94.03QXg*=20.711最大负荷电流计算（1） A母线最大负荷电流计算最大负荷电流计算（拆算到IlOKV）1.m11w=PfhAmaXVav2/1.732U=251.7321150.1569KA；（2） B母线最大负荷电流计算最大负荷电流计算（拆算到IlOKV）I111B.roax=PnIBmaXVav2/

14、1.732U=63l.7321150.3954KA短路电流计算短路计算B目Ba、选择电气设备B根据；b、继电保护0设计和整定；c、电气主接线方案的拟定；d、进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对顾客工作的影响；3短路电流计算3.1 短路电流计算环节1 .拟定计算条件，画计算电路图1）计算条件：系统运营方式，短路地点、短路类型和短路后采用0措施。2）运营方式：系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接状况。根据计算目0拟定系统运营方式，画相应B计算电路图。选电气设备：选择正常运营方式画计算图；短路点取使被选择设备通过0短路电流最大0点。继电保护整定：比较不同运营方式，取最严重的。2 .画等值电路，计算参数；分别画各段路点相应的等值电路。3 .网络化简，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗由于短路电流计算是电网继电保护配备设计的基本，因此分别考虑最大运营方式时各线路未端短路的状况,最小运营方下时各线路未端短路的状况。电网等效电路图如图3.1所示图3.1电网等效电路图3.2 各短路点的短路计算Dl短路流经保护501的短路计算:图3.2dl短路Il勺等值网络图最大运营方式的短路:(Xcl+Xzl)(Xz2+X2)X=Q=0.729