35kV變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件，設(shè)備及人為因素的影響(如雷擊，倒塌，內(nèi)部過(guò)電壓或者運(yùn)行人員誤操作等),電力系統(tǒng)會(huì)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀元件(發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等),使之免遭損害，所以沿稱繼電保護(hù)?；救蝿?wù)2.2設(shè)計(jì)基本資料1.C1系統(tǒng)：X1=0.06/0.12;X2=X1;X1以1000kVA,37KV為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值，分子為最大方式，分母為最小方式的阻抗標(biāo)幺值。2.C2系統(tǒng)：X1=0.1/0.15;X2=X1;X1以1000k分子為最大方式，分母為最小方式的阻抗標(biāo)幺值。3.A站：有兩臺(tái)雙卷變壓器容量為2×400kVA35±4×2.5%/11kv;Uk%=6.5%4.35KV線路X1=0.4Ω/km;10KV電纜線路R=0.45Ω/km,X=0.08Ω/km5.XL-1最大負(fù)荷130kVA;XL-2最大負(fù)荷100kVA;XL-3最大負(fù)荷80kVA;XL-4最大負(fù)荷100kVA;XL-5最大負(fù)荷110kVA;XL-6最大負(fù)荷150kVA。其中一類負(fù)荷45%;二類負(fù)荷25%;三類負(fù)荷30%。XL-1與XL-6為雙回線。2.3設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)所給條件確定變電所整定繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方案，最后按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明3.4主變壓器繼電保護(hù)裝置設(shè)置瓦斯保護(hù)(以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(以防御變壓器繞過(guò)電流保護(hù)(以反應(yīng)變壓器外部相間故障)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)(反應(yīng)由于過(guò)負(fù)荷而引起溫度保護(hù)(以檢測(cè)變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速)和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)(用變壓器一相電流的70%來(lái)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)3.5變電所的自動(dòng)裝置行人員試行強(qiáng)送，隨可以恢復(fù)供電，但速度較慢，用戶的大多設(shè)備(電動(dòng)機(jī))已停運(yùn)，3.6本設(shè)計(jì)繼電保護(hù)裝置原理L1:X?=L?X?Sg/Ug2=0.4×10×1/3L2:X?=L?X?Sg/Ug2=0.4×13×1B1,B2:Xs=X?=(Uk%/100)Sg/S=0.065×1000/400XL-1=XL-6=0.45×3×1/10.5XL-2=XL-5=0.45×2×1/10.52X10=X9+X5/2=0.6062+0.163/故知35KV母線上短路電流(d1點(diǎn))Iatmax=Ig?/Xg=0.015610KV母線上短路電流(d2點(diǎn))2.最小運(yùn)行方式系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖如圖4.3所示。其中X7=X1+X3=0.12+0.00292=0.1因C2停運(yùn)，所以僅考慮C1單獨(dú)運(yùn)行的結(jié)果；X11=X7+X5=0.12292+0.163=0.2所以35KV母線上短路電流：Ia?min=Ig?/X?=0.0156/0.12292所以10KV母線上短路電流：Id?min=Ig?/X??=0.055/0.28592折算到35KV側(cè)：折算到35KV側(cè)：Id?min=0.0156/(0.28592+0.00122)=0.0543(kA)5.1瓦斯保護(hù)輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值按氣體容積為250~300cm2整定，本設(shè)計(jì)采用280cm2。重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值按導(dǎo)油管的油流速度為0.6~1.5cm2整定本，本設(shè)計(jì)采用0.9cm2。瓦斯繼電器選用FJ?-80型。各側(cè)數(shù)據(jù)Y△△Y實(shí)選CT變比nl實(shí)際額定電流確定基本側(cè)非基本側(cè)基本側(cè)1)躲過(guò)外部故障時(shí)的最大不平衡電流Krza—非同期分量引起的誤差，采用1;Kx一同型系數(shù)，CT型號(hào)相同且處于同一情況時(shí)取0.5,型號(hào)不同時(shí)取1,本設(shè)計(jì)取1?！鱑—變壓器調(diào)壓時(shí)所產(chǎn)生的相對(duì)誤差，采用調(diào)壓百分?jǐn)?shù)的一半，本設(shè)計(jì)取△fza—繼電器整定匝書(shū)數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差，暫無(wú)法求出，先采用中間值0.05。代入數(shù)據(jù)得Iaz?=1.3×(1×1×0.1+0.05+0.05)×0.134=34.84(A)2)躲過(guò)變壓器空載投入或外部故障后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流式中：Kg-可靠系數(shù)，采用1.3;Ie—變壓器額定電流：代入數(shù)據(jù)得Iaz?=1.3×28.571=37.142(A)3)躲過(guò)電流互感器二次回路短線時(shí)的最大負(fù)荷電流Ia??—正常運(yùn)行時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流；采用變壓器的額定電流。代入數(shù)據(jù)得Iaz?=1.3×28.571=37.142(A)比較上述(1),(2),(3)式的動(dòng)作電流，取最大值為計(jì)算值，5.2.3確定基本側(cè)差動(dòng)線圈的匝數(shù)和繼電器的動(dòng)作電流將兩側(cè)電流互感器分別結(jié)于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動(dòng)線圈，使繼電器的實(shí)用匝數(shù)和動(dòng)作電流更接近于計(jì)算值；以二次回路額定電流最大側(cè)作為基本側(cè)，基本側(cè)的繼電器動(dòng)作電流及線圈匝數(shù)計(jì)算如下：基本側(cè)(35KV)繼電器動(dòng)作值Ioasr=Kxlaa?/n?代入數(shù)據(jù)得IdxgrF=√3×34.84/6=10.057(A)式中：Awo為繼電器動(dòng)作安匝，應(yīng)采用實(shí)際值，本設(shè)計(jì)中采用額定值，取得60安5.2.4確定非基本側(cè)平衡線圈和工作線圈的匝數(shù)5.2.5計(jì)算由于整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差△fza此值小于原定值0.05,取法合適，不需重新計(jì)算。5.2.6初步確定短路線圈的抽頭根據(jù)前面對(duì)BCH-2差動(dòng)繼電器的分析，考慮到本系統(tǒng)主變壓器容量較小，勵(lì)磁涌流較大，故選用較大匝數(shù)的“C-C”抽頭，實(shí)際應(yīng)用中，還應(yīng)考慮繼電器所接的電流互感器的型號(hào)、性能等，抽頭是否合適，應(yīng)經(jīng)過(guò)變壓器空載投入試驗(yàn)最后確定。差動(dòng)保護(hù)靈敏度要求值Km大2,本系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，10KV側(cè)出口發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置的靈敏度最低。本裝置靈敏度Km=0.866KjxIdimin/Idz=0.866×1×0.152×1000/41.469=3.17>2滿足要求。5.3過(guò)電流繼電器的整定及繼電器選擇1)保護(hù)動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器額定電流來(lái)整定Kh—返回系數(shù)，采用0.85;代入數(shù)據(jù)得Idz=1.2×16.496/0.85=23.288(A)繼電器的動(dòng)作電流Idg=√31az/m?=√3×23.288/6=6.723(A)2)靈敏度按保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，靈敏系數(shù)不小于1.2。滿足要求。5.4過(guò)負(fù)荷保護(hù)其動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器額定電流來(lái)整定。動(dòng)作帶延時(shí)作用于信號(hào)。Idz=KkIe?/Kf=1.05×16.496/0.85=Ia?=√3Iaz/m=17.321×延時(shí)時(shí)限取10s,以躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)。當(dāng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)起動(dòng)后，在達(dá)到時(shí)限后仍未返回，則動(dòng)作ZDJH裝置。5.5冷卻風(fēng)扇自起動(dòng)：Idz=0.7Ief=0.7×16.496=即，當(dāng)繼電器電流達(dá)到3.33A時(shí)，冷卻風(fēng)扇自起動(dòng)。6線路保護(hù)整定計(jì)算6.135KV線路的三段式整定計(jì)算I'sEr=KgEL×Id?max=1.3×0.1其中：I'ser一保護(hù)裝置的動(dòng)作電流，又叫一次動(dòng)作電流考慮到系統(tǒng)發(fā)展時(shí)仍能適應(yīng)，選用DL-11/50型互感器，其動(dòng)作電流整定范圍為12.5-50A,故動(dòng)作電流整定值為15A第一段的靈敏性通常用保護(hù)范圍的大小來(lái)衡量，根據(jù)本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)按線路首端(d1點(diǎn))短路時(shí)的最小短路電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)。不滿足要求，因此必須進(jìn)一步延伸電流速斷保護(hù)的范圍，使之與下一段線路的限時(shí)速斷相配合，這樣其動(dòng)作時(shí)限就應(yīng)該選擇比下一條線路的限時(shí)電流保護(hù)高一個(gè)1)保護(hù)的動(dòng)作電流為：I'sEr=Krel×Ia?max=1.3×0.12)計(jì)算10KV電纜第二段的動(dòng)作電流Illset=K×I1sot=1.1×3)在線路首端(d?)短路時(shí)，第二段的靈敏系數(shù)為K…=(√3/2)×1dain/I1)ee=0.61<1.5不滿足要求6.1.3過(guò)電流保護(hù)K。—自啟動(dòng)系數(shù)，取為1.5。K—返回系數(shù)，一般為0.85-0.95。取為0.85選用DL-11/6型互感器，其動(dòng)作電流整定范圍為1.5-6A,故動(dòng)作電流整定值2A過(guò)電流保護(hù)應(yīng)分別按本線路末端(d2點(diǎn))及下一條線路末端(d3點(diǎn))短路時(shí)的最小短路電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)作為本線路后備保護(hù)時(shí)的靈敏系數(shù)為：6.210KV線路保護(hù)整定計(jì)算電流速斷保護(hù)的整定，對(duì)于線路XL-1到XL-3:多配變低壓側(cè)母線最大三相短路電流，在這次課程設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)有時(shí)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)不是很清楚，不能很快對(duì)這個(gè)課程設(shè)計(jì)的各種數(shù)據(jù)弄清楚。在電力系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中，有可能發(fā)生各類故障和各種不正常情況。其中故障一般可分為兩類：橫向不對(duì)稱故障和縱向不對(duì)稱故障。橫向不對(duì)稱故障包括兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路三種，縱向?qū)ΨQ故障包括單相斷相和兩相斷相，又稱非全相運(yùn)行。電網(wǎng)在發(fā)生故障后會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。學(xué)好繼電保護(hù)知識(shí)，積極發(fā)揮我們?cè)诠ぷ髦械闹鲃?dòng)性，盡量避免各種故障。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步理解了繼電保護(hù)的工作原理，使我學(xué)會(huì)了將實(shí)際應(yīng)用與所學(xué)的課本知識(shí)相結(jié)合，不僅了解了并學(xué)會(huì)相關(guān)計(jì)算，通過(guò)這次生疏有趣的課程設(shè)計(jì)，我覺(jué)得自己動(dòng)手能力有了很大的提高；自信心也增強(qiáng)了。在課程設(shè)計(jì)中自己動(dòng)腦子解決遇到的問(wèn)題，書(shū)本上的知識(shí)有了用武之地，這鞏固和深化了自己的只是結(jié)構(gòu)。在此次