35kV雙回線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、機(jī)電工程學(xué)院08級(jí)電氣綜合設(shè)計(jì)論文 課題：35kV雙回線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)院系： 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 專業(yè)： 電 氣 工 程 及 自 動(dòng) 化 姓名： 黃 勤 學(xué)號(hào)： F 指導(dǎo)老師： 高 鵬 目錄第一章:任務(wù)的提出與方案的提出1.1前言31.2緒論3第二章：35kv雙回路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：2.1原始資料52.2設(shè)計(jì)內(nèi)容62.2.1電流互感器變比的選擇62.2.2整定計(jì)算62.3原理圖及展開(kāi)圖. . . .9第三章：型號(hào)選擇3.1相關(guān)繼電器的選擇11第四章：結(jié)束4.1設(shè)計(jì)感言.114.2參考文獻(xiàn).12第一章1.1 前言：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)主要課程,主要包括課堂講學(xué)、課程設(shè)

2、計(jì)等幾個(gè)主要部分。電能是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、也是最方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能，電能經(jīng)過(guò)變壓器和不同電壓等級(jí)的輸電線路輸送并被分配給用戶，再通過(guò)各種用電設(shè)備轉(zhuǎn)換成適合用戶需要的其他形式的能量。在輸送電能的過(guò)程中,電力系統(tǒng)希望線路有比較好的可靠性,因此在電力系統(tǒng)受到外界干擾時(shí),保護(hù)線路的各種繼電裝置應(yīng)該有比較可靠的、及時(shí)的保護(hù)動(dòng)作,從而切斷故障點(diǎn)極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)就是為達(dá)到這個(gè)目的而設(shè)置的。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括了五大部分，電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)及負(fù)荷電流計(jì)算、短路電流計(jì)算、繼電保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、繼電保護(hù)零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、對(duì)所選

3、擇的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其中短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。1.2 緒論（一）電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路。在發(fā)生短路時(shí)可能產(chǎn)生以下的后果.1.通過(guò)故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞；2.短路電流通過(guò)非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命；3.電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量；4.破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振動(dòng)，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解；電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒(méi)有發(fā)生故障，這種情況屬于

4、不正常運(yùn)行狀態(tài)。例如，因負(fù)荷超過(guò)電氣設(shè)備的額定值而引起的電流升高（一般又稱過(guò)負(fù)荷），就是一種最常見(jiàn)的不正常運(yùn)行狀態(tài)。由于過(guò)負(fù)荷，使元件載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高，加速絕緣的老化和損壞，就可能發(fā)展成故障。此外，系統(tǒng)中出現(xiàn)功率缺額而引起的頻率降低，發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷而產(chǎn)生的過(guò)電壓，以及電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩等，都屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。事故，就是指系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，并造成對(duì)用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。系統(tǒng)事故的發(fā)生，除了由于自然條件的因素（如遭受雷擊等）以外，一般者是由于設(shè)備制造上的缺陷、

5、設(shè)計(jì)和安裝的錯(cuò)誤、檢修質(zhì)量不高或運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)而引起的。因此，只要充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，正確地掌握客觀規(guī)律，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)和檢修，就可能大大減少事故發(fā)生的機(jī)率，把事故消滅在發(fā)生之前。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性以外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。第二章設(shè)計(jì)任務(wù)：35kV雙回線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)2.1原始資料 某變電站在35kv母線上有雙回平行線路，線路長(zhǎng)20KM線路阻抗0.4/KM。每回線通過(guò)最大負(fù)荷電流為300A、系統(tǒng)歸算到電壓35KV的阻抗最大值為Xmax=0.9最小值為Xmin=0.75。網(wǎng)絡(luò)接線見(jiàn)

6、下圖:A站B站20KM35KV 35KV網(wǎng)絡(luò)圖B站后備保護(hù)時(shí)間為1.5s。A站直流操作電源為220v。2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容2.2.1 電流互感器變比的選擇因每回線通過(guò)最大負(fù)荷電流為300A，可得2.2.2 雙回線路繼電保護(hù)的配置及繼電保護(hù)整定計(jì)算 平行保護(hù)線路的保護(hù)整定計(jì)算，在B站側(cè)進(jìn)行保護(hù)計(jì)算（1）電流平衡保護(hù)計(jì)算。電流啟動(dòng)元件動(dòng)作電流，按躲開(kāi)外部短路的最大不平衡電流整定：式中： 電流互感器的10%誤差，取0.1； 非周期分量因素，去1.5； 電流互感器的同型系數(shù)，取0.5；電流元件的相繼動(dòng)作區(qū)，由圖解法求得電流元件的靈敏度校驗(yàn) 滿足要求（2）電流電壓連鎖速斷保護(hù)的整定計(jì)算。電流電壓連鎖速斷保護(hù)

7、作為單回路運(yùn)行的主保護(hù)，整定計(jì)算如下：式中 正常運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電源阻抗 線路的阻抗。最小保護(hù)范圍為21。 （3）過(guò)電流保護(hù)計(jì)算。過(guò)電流保護(hù)作為雙回線和單回線運(yùn)行的后備保護(hù)，即：靈敏度校驗(yàn)： 符合要求變電所A側(cè)采用橫差動(dòng)保護(hù)，電流元件的動(dòng)作值為：靈敏系數(shù)按線路中點(diǎn)短路校驗(yàn) 滿足要求電流元件的相繼動(dòng)作區(qū)為：2.3 原理圖和展開(kāi)圖第三章：型號(hào)選擇3.1（1）電流平衡保護(hù)：電流繼電器選擇DL-33型（2）電流電壓連鎖速斷保護(hù)：電壓繼電器選擇DY-21C 電流繼電器選擇DL-25C（3）過(guò)電流保護(hù):電流繼電器選擇DL-13型（4）橫差動(dòng)保護(hù)：選擇DL-11/B型第四章4.1設(shè)計(jì)感言：通過(guò)這次設(shè)計(jì)，在獲

8、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)提高了我們思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，它使我們的思維更加縝密，這將對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)、工作大有裨益。此次課程設(shè)計(jì)能順利的完成與同學(xué)和高鵬老師的幫助是分不開(kāi)的，在對(duì)某些知識(shí)模棱兩可的情況下，多虧有同學(xué)的熱心幫助才可以度過(guò)難關(guān)；更與高老師的悉心教導(dǎo)分不開(kāi)，在有解不開(kāi)的難題時(shí)，多虧高老師的耐心指導(dǎo)才使設(shè)計(jì)能順利進(jìn)行。在此衷心再次感謝高老師的悉心教導(dǎo)