長(zhǎng)沙理工大學(xué)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

1、目 錄1、 任務(wù)書(shū)················································

2、83;······2 1、基本資料與數(shù)據(jù)·········································

3、3;·····2 2、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求···········································

4、;····2 3、設(shè)計(jì)成果············································

5、83;········22、 三繞組變壓器B保護(hù)配置及整定計(jì)算···························5 1、保護(hù)配置··········

6、;···········································5 2、短路電流的計(jì)算·····

7、··········································5 3、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)整定計(jì)算·····

8、;··························6(a)整定計(jì)算過(guò)程及校驗(yàn)·····················

9、3;··················6(b)裝設(shè)原則······························&#

10、183;···················9三、附錄1、附表·····························

11、;····························102、附圖 (a)原始資料圖···················&#

12、183;·······················11 (b)拓?fù)鋱D·························

13、;······················14 (c)保護(hù)原理圖··························

14、·················16四、設(shè)計(jì)總結(jié)·······························

15、3;·····················23參考文獻(xiàn)···························

16、3;·····························24 一 任務(wù)書(shū)1、基本資料和數(shù)據(jù)： 本電站為位于本省西南部山區(qū)某江中下游的一個(gè)水電站，距縣城35KM，水電站保證出力為9200KW，年利用小時(shí)數(shù)為5300小時(shí)年，多年平均發(fā)電量為1.866億度年，裝有臺(tái)相同的懸式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為8800K

17、W水輪機(jī)為混流式，型號(hào)為HL220LJ230，機(jī)組額定容量為10000KW，韶關(guān)發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)。水輪發(fā)電機(jī)：型號(hào)為SF4257932，懸式，額定容為Pe8800kw, 額定電壓為Ue=6.3kv,額定電流為Ie=1008A,功率因數(shù)cosj=0.8,額定轉(zhuǎn)速Ne=187.5轉(zhuǎn)/分，頻率50HZ，飛逸轉(zhuǎn)速為430轉(zhuǎn)/分,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量450噸米,轉(zhuǎn)子重63.6噸,總重量138.6噸,杭州發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)。 調(diào)速器，型號(hào)WT-100,雙微機(jī)調(diào)速器。 永磁機(jī)，型號(hào)TY65/133-16,功率1.5KVA,110V,25HZ,哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，自并激可控硅勵(lì)磁裝置，勵(lì)磁變壓器SL1-250/1

18、0,接法:Y/Y-12。 負(fù)荷情況： D1為本縣城,Pe5000KW,COS=0.8,距本站35KM,可用單回架空線供電。D2為本縣一個(gè)有色金屬開(kāi)發(fā)基地，Pe=3000kw,cos=0.8,距本站55KM,可用單回架空線經(jīng)D1供電。 D3為本縣一個(gè)新興城鎮(zhèn),Pe=3000KW,cos=0.8,距本站25KM,可用單回架空線供電。D3所采用的降壓變的型號(hào)為SJL1-4000/35/10.5,Y/D-11,Ud%=7 D4為本縣新興城鎮(zhèn)的一個(gè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)基地,Pe=2000KW,COS=0.7,距本站45KM（距新興城鎮(zhèn)20KM）,可用單回架空線經(jīng)D3供電。D4所采用的降壓變的型號(hào)為SJL1-3

19、150/35/10.5,Y/D-11,Ud%=7 D5為本縣一個(gè)新興工業(yè)城鎮(zhèn),Pe=3000KW,COS=0.8,距本站30KM,可用單回架空線供電。 D6為近區(qū)負(fù)荷,距本站6KM,Pe=1000KW,COS=0.7,可用10KV單回線配電。本站生活變壓器型號(hào)：SL7-630/10.5, 容量：630KVA，額定電壓：10.5/0.4/0.23(KV),阻抗電壓Ud4.5,Y/Y0-12。 本站聯(lián)入系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1)本站可通過(guò)一回架空線路與本地區(qū)電力系統(tǒng)的距本站50KM的110KV樞紐變電所B1相連,以便豐水季節(jié)將本站17000KW的多余電力送入系統(tǒng),在枯水季節(jié)(元月份)由本站供電的地方負(fù)荷需從

20、系統(tǒng)倒送電能。 (2) 在本站某江上游30KM處,正在興建一個(gè)小型水電站,裝機(jī)容量為4×3000KW,在豐水季節(jié)尚有7000KW的多余電能,需經(jīng)本站送入地區(qū)電力系統(tǒng)。 附圖（一）為本地區(qū)電力系統(tǒng)電源點(diǎn)地理位置示意圖。附圖（二）為本地區(qū)電力系統(tǒng)接線圖 各發(fā)電廠和變電所情況簡(jiǎn)介： (1)本地區(qū)電力系統(tǒng)可分為三部分:東部系統(tǒng): Smax=75MVA,Xmax=0.57,Smin=45MVA,Xmin=0.79;西部系統(tǒng): Smax=100MVA, Xmax=0.43,Smin=60MVA,Xmin=0.61(電抗值均為以Sj=100MVA為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值)中部系統(tǒng):見(jiàn)附圖(二)各電源點(diǎn)間的送

21、電線路主要采用110KV電壓等級(jí),三部分通過(guò)兩個(gè)110KV樞紐變電所相聯(lián)接。 (2) 中部系統(tǒng)共6個(gè)電站,情況如下: *F1為中型火電廠,2臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)(2×1200KW),該站附近有煤礦,燃料豐富,運(yùn)輸方便,熱效率高,發(fā)電成本低,豐水季節(jié)在系統(tǒng)中擔(dān)任腰荷,枯水季節(jié)滿發(fā)并擔(dān)任基荷,它是本地區(qū)電力系統(tǒng)枯水季節(jié)的主要電源點(diǎn). *F2為中型水電站,4臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)(4×12500KW),旬調(diào)節(jié)水庫(kù),年利用小時(shí)數(shù)4700小時(shí)/年,保證出力10000KW,主要運(yùn)行方式是豐水季節(jié)任基荷和腰荷. *F3為小型火電廠,4臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)(4×3000KW),主要向地方負(fù)荷供電. *F4

22、為中型水電站,4臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)(4×8800KW),季調(diào)節(jié)水庫(kù),年利用小時(shí)數(shù)5300小時(shí)/年,保證出力9200KW,豐水季節(jié)任基荷,枯水季節(jié)調(diào)峰,向地方負(fù)荷和地方電力系統(tǒng)供電,此電站即為本次設(shè)計(jì)電站. *F5為小型水電站,4×3000KW,位于F4上游,月調(diào)節(jié)水庫(kù),年利用小時(shí)數(shù)為5100小時(shí)/年,保證出力3000KW,向地方負(fù)荷和地區(qū)電力系統(tǒng)供電. *F6為小型火電廠,2×6000KW,主要向地方負(fù)荷供電. (3)110KV變電所簡(jiǎn)介: *B1變電所裝有2臺(tái)三卷變2×40000KVA,它處于本地區(qū)專暑所在城市附近5KM處,供電范圍大,負(fù)荷重,本地區(qū)的主要電

23、源點(diǎn)均與該所相連,與無(wú)窮大電力系統(tǒng)的一點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)也設(shè)在該所,地位十分重要,為本地區(qū)電力系統(tǒng)的樞紐變電所. *B2變電所裝有2臺(tái)三卷變2×31500KVA,供電范圍大,負(fù)荷重,為本地區(qū)西部的中心變電所,它匯集了西部各電源點(diǎn)的電能后,與B1變電所相連.經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,本水電站F4擬定采用附圖(三)所示的主接線方案(電氣一次設(shè)備已經(jīng)選定,參數(shù)如圖).2、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求:課題：變壓器復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)型過(guò)流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算 a、短路電流計(jì)算 計(jì)算時(shí)間:0S和4S(0S用于主保護(hù)，4S用于后備保護(hù)) 最大運(yùn)行方式下的三相短路電流計(jì)算(用于保護(hù)整定計(jì)算) 最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流計(jì)算(用于保護(hù)校驗(yàn)

24、)b、對(duì)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)型過(guò)流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算和校驗(yàn)用計(jì)算機(jī)繪制該三卷變測(cè)量、控制、保護(hù)、信號(hào)回路圖一套注：B各側(cè)CT的變比需經(jīng)計(jì)算自行確定 B中壓側(cè)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為3S B高壓側(cè)為有載調(diào)壓，最大調(diào)壓范圍：±7.5%3 設(shè)計(jì)成果： (1)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(包括保護(hù)配置說(shuō)明，整定計(jì)算和校驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果) (2)短路電流計(jì)算結(jié)果(3)設(shè)計(jì)圖紙二、三繞組變壓器B保護(hù)配置及整定計(jì)算1、保護(hù)配置：1、變壓器瓦斯保護(hù)（輕瓦斯動(dòng)作于發(fā)信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳閘）2、縱差保護(hù)采用比例制動(dòng)及二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)，并配有差動(dòng)速斷（用于防止內(nèi)部短路Id很大時(shí)，TA飽和比例制動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)）3、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)（作為

25、后備保護(hù)）4、零序保護(hù)（反映單相接地短路）5、過(guò)負(fù)荷保護(hù)6、溫度保護(hù)2 、短路電流的計(jì)算：計(jì)算時(shí)間:0S和4S(0S用于主保護(hù)，4S用于后備保護(hù))最大運(yùn)行方式下的三相短路電流計(jì)算(用于保護(hù)整定計(jì)算)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流計(jì)算(用于保護(hù)校驗(yàn))計(jì)算方法步驟：1. 首先對(duì)所需計(jì)算的電網(wǎng)進(jìn)行編號(hào),形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D.編號(hào)順序如下: 節(jié)點(diǎn)編號(hào)順序: 先短路節(jié)點(diǎn),后其它節(jié)點(diǎn),所有電源節(jié)點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn)0. 支路編號(hào)順序: 先電源支路(水電,火電,有限系統(tǒng),無(wú)限系統(tǒng)),后其它支路.附圖4：最大運(yùn)行方式拓?fù)鋱D附圖5：最小運(yùn)行方式拓?fù)鋱D 2.然后進(jìn)入文件DLJS.EXE所在目錄并執(zhí)行文件:DLJS.EXE 按秩

26、序運(yùn)行以下子程序 A-輸入系統(tǒng)參數(shù) *輸入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù) *輸入系統(tǒng)基本參數(shù) *輸入支路原始參數(shù) B-確定沖擊系數(shù)和衰減系數(shù)(不進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)可不運(yùn)行該子程序) C-計(jì)算支路正序.負(fù)序電抗 D-短路電流計(jì)算 計(jì)算結(jié)果如附表2-1、表2-22、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)整定計(jì)算（用 4s 的短路電流計(jì)算）(a)、整定計(jì)算過(guò)程及校驗(yàn)：（b）裝設(shè)原則：(1)、對(duì)雙繞組升壓變：電流元件裝于低壓側(cè)TA上，電壓元件裝于低壓側(cè)母線TV上。若電壓元件靈敏度不夠，可增設(shè)一個(gè)裝于高壓側(cè)母線TV上的電壓元件。保護(hù)以短時(shí)限動(dòng)作于高壓母聯(lián)DL（或橋聯(lián)DL），以長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于B的各側(cè)DL。(2)、對(duì)三側(cè)有電源的三繞組升壓變：三側(cè)均應(yīng)裝過(guò)流保護(hù)，中壓側(cè)過(guò)流保護(hù)要求裝設(shè)方向元件，為消除方向元件死區(qū)，方向元件的電壓應(yīng)取自低壓側(cè)母線TV，高、中壓側(cè)保護(hù)動(dòng)作于本側(cè)DL，低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作于各側(cè)DL。（當(dāng)高、低壓側(cè)保護(hù)不能滿足選擇性要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)方向元件）(3)、對(duì)中壓側(cè)無(wú)電源的三繞組升壓變（如本站B）：過(guò)流保護(hù)裝于低壓側(cè)及中壓側(cè)，當(dāng)高壓側(cè)短路而電壓元件靈敏度不夠時(shí)，可增設(shè)一個(gè)裝于高壓側(cè)母線TV上的電壓元件。低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)帶兩段時(shí)限，短時(shí)限動(dòng)作于B未裝保護(hù)側(cè)（高壓側(cè)）