雙側(cè)電源35KV線路繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)雙側(cè)電源的35KV線路繼電 保護(hù)的配置及整定計(jì)算設(shè)計(jì) 系 別： 電氣與電子工程系專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 石家莊鐵道大學(xué)2016年12月22日摘要 本次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)是35KV線路繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算設(shè)計(jì)。本文首先介紹了此次設(shè)計(jì)要點(diǎn)，根據(jù)給定35KV線路網(wǎng)絡(luò)的接線圖及參數(shù)，進(jìn)行短路電流進(jìn)行整定計(jì)算，制定出反應(yīng)其輸電線路上相間短路、接地短路故障的繼電保護(hù)配置方案。通過(guò)對(duì)所配置的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算和校驗(yàn)，論證繼電保護(hù)配置的正確性，并對(duì)部分輸電線路繼電保護(hù)回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)?！娟P(guān)鍵詞】 短路電流 整定計(jì)算 輸電線路繼電保護(hù) 目錄摘要 1第一章

2、 概述1.1 課程設(shè)計(jì)的目的 11.2 課程設(shè)計(jì)的要求 11.3 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 11.4 設(shè)計(jì)步驟 2第二章 短路電流和電流保護(hù)的整定的計(jì)算 2.1 原始資料 3 2.2 短路電流的計(jì)算 42.2.1 線路的阻抗計(jì)算 42.2.2 AB三段式電流保護(hù)的整定值計(jì)算及靈敏度的校驗(yàn) 52.2.3 AD段三段式保護(hù)整定計(jì)算及靈敏度的校驗(yàn) 62.3 三段式電流保護(hù)的交直流的展開圖 8三繼電器設(shè)備的選擇四互感器的變比 總結(jié) 11參考文獻(xiàn) 12 一方案設(shè)計(jì)1 課程設(shè)計(jì)的目的 繼保護(hù)課程設(shè)計(jì)是配合“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”理論教學(xué)而設(shè)置的一門實(shí)踐性課程。主要目的是通過(guò)該課程使學(xué)生初步掌握繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)步驟和方

3、法，熟悉有關(guān)“規(guī)定”和“設(shè)備手冊(cè)”的使用方法，以及繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)圖的繪制等。1.2課程設(shè)計(jì)的要求（1）、鞏固和加深對(duì)繼電保護(hù)基本知識(shí)的理解，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。（2）、培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)課題需要選學(xué)參考資料的自學(xué)能力。通過(guò)獨(dú)立思考、鉆研有關(guān)問(wèn)題，學(xué)會(huì)自己分析解決問(wèn)題的方法。 (3）、通過(guò)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的分析比較、計(jì)算、設(shè)備選擇、或數(shù)字仿真等環(huán)節(jié)，初步掌握繼電保護(hù)系統(tǒng)的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。（4）、了解相關(guān)的工程技術(shù)規(guī)范，能按課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，能正確反映設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成果、正確繪制電路圖等。（5）、通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)。 1.

4、3課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（1）、選出線路XL1A側(cè),XL4線路電流互感器變比。（2）、選出線路XL1A側(cè),XL4線路保護(hù)方案并作出整定計(jì)算。（3）、選出所需繼電器的規(guī)格 、型號(hào)。（4）、繪制出XL1,XL4繼電保護(hù)展開圖。（5）、寫出說(shuō)明書。1.4設(shè)計(jì)步驟1.設(shè)計(jì)資料的分析與參數(shù)計(jì)算；選取基準(zhǔn)值，計(jì)算各元件參數(shù)的電抗標(biāo)么值：選取XL-1,和XL-4線路電流互感器變比。2.系統(tǒng)運(yùn)行方式；確定系統(tǒng)運(yùn)行方式，計(jì)算系統(tǒng)最大阻抗和系統(tǒng)最小阻抗。3.短路電路計(jì)算；選擇短路點(diǎn)，求各短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流，最小運(yùn)行方式時(shí)的兩相短路電流，求短路電流時(shí)要繪制等值電路圖。4.電流保護(hù)整定計(jì)算；確定電流保護(hù)的動(dòng)作

5、電流，動(dòng)作時(shí)限并進(jìn)行靈敏度的校驗(yàn)。5.繼電保護(hù)回路展開圖；繪制電流保護(hù)的直流回路和交流回路展開圖。6.對(duì)電流保護(hù)的評(píng)價(jià)。二短路電流和電流保護(hù)的整定的計(jì)算2.1 設(shè)計(jì)的基本資料某雙側(cè)電源的35KV線路網(wǎng)絡(luò)接線如下：已知：（1）、電廠為3臺(tái)36000KW、電壓等級(jí)為6、3KV的有自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的汽輪發(fā)電機(jī)，功率因數(shù)cosj=0.8，X d”=0.125, X2 =0.15, 升壓站為2臺(tái)容量各為10MVA的變壓器Ud =7.5%，各線路的長(zhǎng)度XL1為20KM；XL2為50KM；XL3為25KM；XL4為14KM ；XL5為40KM （2）、電廠最大運(yùn)行方式為3臺(tái)發(fā)電機(jī)2臺(tái)變壓器運(yùn)行方式，最小運(yùn)行方

6、式為2臺(tái)發(fā)電機(jī)2臺(tái)變壓器運(yùn)行方式；XL1線路最大負(fù)荷功率為10MW，XL4線路最大負(fù)荷功率為6MW。（3）、各可靠系數(shù)設(shè)為：KIK =1.2，KIIK =1.1，KIIIK =1.2，XL1線路自起動(dòng)系數(shù)KZq =1.1，XL4線路自起動(dòng)系數(shù)KZq =1.2，XL5線路過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為1.6秒, XL3線路C側(cè)過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為1.秒，保護(hù)操作電源為直流220V。（4）、系統(tǒng)最大短路容量為135MVA ,最小短路容量為125MVA。 2.2短路電流計(jì)算2.2.1線路的阻抗計(jì)算選取基準(zhǔn)值 SB=100MVA Uav=UB=37KV XL=0.4 電機(jī)容量 發(fā)電機(jī)的阻抗 變壓器的阻抗 線路的

7、阻抗 由 得系統(tǒng)最小阻抗： 系統(tǒng)最大阻抗: 系統(tǒng)最小阻抗標(biāo)么值：系統(tǒng)最大阻抗標(biāo)么值：35KV下的電流基準(zhǔn)值: 系統(tǒng)中各點(diǎn)短路電流計(jì)算如下：BCDEF(A)10285241370673468(A)75441610275443742.2.2 AB三段式電流保護(hù)的整定值計(jì)算及靈敏度的校驗(yàn)AB三段式保護(hù)等效電路圖如下：G T A B C F 電流保護(hù)的整定值計(jì)算： L1段的段整定值：最小運(yùn)行下的所保護(hù)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的K倍： 靈敏度滿足要求。L1段的段整定值： L3段的段整定值: 最小運(yùn)行下的所保護(hù)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)3的K倍: 靈敏度滿足要求 由于靈敏系數(shù)1.3，所以L1段的段整定動(dòng)作時(shí)間加0.5S的延時(shí)，動(dòng)作值

8、與L2段的段整定動(dòng)作值配合。則有：L1段的段整定值： 因?yàn)殪`敏度滿足要求1.3,所以仍不能滿足要求，因此降低整定值為580安培,此時(shí)靈敏度為1.3，滿足靈敏度要求，同時(shí)保護(hù)區(qū)延伸到BC段段之前滿足段的保護(hù)范圍要求，因此設(shè)定其動(dòng)作時(shí)限為0.5s.L1段的段整定值：= 動(dòng)作時(shí)限為2s,滿足要求： 動(dòng)作時(shí)限為1.5S,滿足要求;2.2.3 AD段三段式保護(hù)整定計(jì)算及靈敏度的校驗(yàn)AD段等效電路圖如下： Xsys L3 L2 L1 L4 L5 XG XT當(dāng)3臺(tái)發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行，系統(tǒng)阻抗分別為0.74和0.80時(shí)； 當(dāng)2臺(tái)發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行，系統(tǒng)阻抗分別為0.74和0.80時(shí)：L4段的段整定值: 最小運(yùn)行下的所

9、保護(hù)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)4的K倍： 靈敏度滿足要求L4段的段整定值： 由于靈敏系數(shù)1.3，為了保證選擇性，所以L4段的段整定動(dòng)作值降低，降低為810安培，此時(shí)靈敏度為1.3，滿足靈敏度要求，同時(shí)其保護(hù)范圍達(dá)到de段 保護(hù)范圍之前滿足段保護(hù)范圍的要求，所以整定其動(dòng)作時(shí)限為0.5s.L4段的段整定值：= 動(dòng)作時(shí)限為2.1s,滿足要求： 動(dòng)作時(shí)限為1.6s,滿足要求：2.3三段式電流保護(hù)的交直流的展開圖電流三段式保護(hù)的原理接線圖交流回路展開圖直流回路的展開圖三繼電器設(shè)備的選擇根據(jù)以上計(jì)算參數(shù)就可以選擇合適的繼電設(shè)備如下表：設(shè)備型號(hào)技術(shù)參數(shù)高壓斷路器LW38-126額定電壓：126kv額定頻率：50hz額定短路

10、開路電流：40KA額定峰值耐受電流100KA電流互感器LGB-11kv額定電壓：35kv，66kv，110kv，220kv額定電流可達(dá)3150A或更大絕緣水平：147kv過(guò)電流繼電器ERI-AH-H測(cè)量范圍：10至9999A（交流）過(guò)電流響應(yīng)時(shí)間：小于或等于30ms標(biāo)準(zhǔn)輔助工作電源：75至265AC或70至360VDC時(shí)間繼電器JS-48S/1Z工作電源：AC220V（標(biāo)準(zhǔn)）、380 50-60HZDC24v、12v延時(shí)范圍：.0.01至99.99s、1s至99m99s/延時(shí)精度：0.05%以下電壓誤差：正負(fù)1%以下觸頭容量：5A/250VAC四互感器的變比 AB段：段電流互感器變比：1500

11、/5段電流互感器變比：600/5段電流互感器變比：300/5AD段：段電流互感器變比：2000/5段電流互感器變比：1000/5段電流互感器變比：1000/5 總 結(jié) 通過(guò)這一周的課程設(shè)計(jì)，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以及擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。這次課程設(shè)計(jì)首先使我鞏固和加深專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。其次通過(guò)大量參數(shù)計(jì)算，鍛煉技術(shù)設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)算能力，參數(shù)計(jì)算盡可能采用先進(jìn)的計(jì)算方法。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，在獲得知識(shí)之余，還加強(qiáng)了個(gè)人的獨(dú)立提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，從中得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟，個(gè)人能力有進(jìn)一步發(fā)展，本次課程設(shè)計(jì)使本人對(duì)自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)有了新了、更深層次的認(rèn)識(shí)。在這次設(shè)計(jì)中，我深深體會(huì)到理論知識(shí)的重要性，只有牢固掌握所學(xué)的知識(shí)，才能更好的應(yīng)用到實(shí)踐中去。這次設(shè)計(jì)提高了我們思考