濰坊市35KV降壓變電站繼電保護設計

1、 序號： 4西北民族大學課程設計任務書2012-2013學年 二 學期學院：電氣工程及其自動化課程名稱電力系統(tǒng)繼電保護指導老師瘋子凱學 院電氣工程專 業(yè)電氣工程及其自動化學生姓名親愛的民大班 級10級電氣三班學 號這個得刪課題概述：設計濰坊市降壓變電所35KV母線、主變和10KV出線的保護。課題具體內容：1. 確定主變的保護配置方案并說明原因；2. 確定35KV母線的保護配置方案并說明原因；3. 確定10KV出線的保護配置方案并說明原因；4. 繪制10KV線路保護的原理接線圖和展開圖；5. 對主變和10KV出線的保護進行整定計算。原始資料及主要參數：1. 某地區(qū)降壓變電站35KV的主接線如圖所

2、示，35KV為電源側，其低壓側沒有電源；2. 主變的容量比為8000KVA3. 線路正序阻抗0.4，電纜0.08。4. 110KV側系統(tǒng)阻抗取0.4（標幺值）。參考資料：1、 賀家李, 宋從矩. 電力系統(tǒng)繼電保護原理（第三版）M. 中國電力出版社, 20072、 張保會. 電力系統(tǒng)繼電保護M. 中國電力出版社, 20053、 國家電力調度通信中心. 電力系統(tǒng)繼電保護規(guī)定匯編（第二版） M. 中國電力出版社, 19974、 許建安. 電力系統(tǒng)繼電保護整定計算M. 中國水利水電出版社, 20075、 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局, 中國國家標準化管理委員會. 繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)

3、程（GB14285） M. 中國標準出版社, 20066、 熊為群. 繼電保護自動裝置及二次回路(第2版) M. 中國電力出版社, 20057、 杜榮君. 變電站繼電保護與自動裝置M. 中國電力出版社, 2010設計成果要求：1、說明書(論文) 2、計算書3、圖 紙4、要求：手寫說明、計算書，AutoCAD設計圖紙，成果雷同者全部作廢，復印件作廢。展開圖中的互感器、斷路器等一次設備的符號必須與主接線中的文字符號對應。進度計劃安排起 止 日 期要 求 完 成 的 內 容1 確定主變、線路和母線保護的配置方案；2 繪制保護原理接線圖和展開圖；3 短路電流計算；4 保護的整定計算，結果列表；5 整理

4、成果，包括設計圖紙和報告，二者裝訂成冊。審核原理圖如下短路電流的計算：1、 基準參數的選定基準容量：Sb=100MVA基準電壓：各段基準電壓取其平均電壓，35KV側Uj1=37KV,10KV側Uj2=10.5KV，Uj3=390V短路點基準電流：系統(tǒng)SI：X1=SB/SDIMAX=100/250=0.4 SII：X2=SB/SDIIMAX=100/200=0.5線路：L1：X3=X0L1SB/UB12=0.4*3*100/372=0.088 L2：X4=X0L2SB/UB12=0.4*4*100/372=0.117 L3：X5=X0L3SB/UB22=0.4*4*100/10.52=1.451

5、 L4: X6=X0L4SB/Uc12=0.08*5*100/10.52=0.377變壓器B1、B2：X7=X8=（UK%/100）SB/SN=（10.5%100）*100/31.5=0.33變壓器C：X9=（UK%100）SB/SN=（10.5%/100）*100/15=0.710KV電路：X10=X0L5SB/UB22=0.08*5*100/10.52=0.363X11=X0L6SB/UB22=0.08*0.3*100/10.52=0.022X12=X0L7SB/UB22=0.08*0.5*100/10.52=0.036X13=X0L4SB/UC22=0.08*0.5*100/0.392=

6、2.63短路電流計算最大運行方式：SI運行，QF1、QF2都閉合35KV短路阻抗：X14=X1+X3=0.4+0.088=0.48810KV短路阻抗：X15=X14+X7/X8=0.488+0.33/0.33=0.64335KV母線短路電流：IK1max=IB1/X14=1.56/0.488=3.197KA10KV母線短路電流：IK2max=IB2/X15=5.5/0.643=8.55KA1#短路電流：IK3max=IB2/(X15+X10)=5.5/(0.643+0.363)=5.46KA2#短路電流：IK4max=IB2/(X15+X11)=5.5/(0.643+0.022)=8.27KA

7、3#短路電流：IK5max=IB2/(X15+X12)=5.5/(0.643+0.036)=8.1KA4#短路電流：IK4max=IC2/(X15+X5+X6+X9)=1.1/(0.643+1.451+0.377+0.7)=0.347KA2. 最小運行方式：SII投入運行，QF1斷開，QF2閉合。電源1最小短路容量：SDImin=0.8SDImax=0.8*250=200MVASDIImin=0.8DIImin=0.8*200=160MVA 系統(tǒng)阻抗計算：X16=SB/SDImin=100/200=0.5X17=SB/SDIImin=100/160=0.62535KV短路阻抗：X18=X17+

8、X4=0.625+0.117=0.74210KV短路阻抗：X19=X18+X8=0.742+0.33=1.06235KV母線短路電流：IK1mix=IB1/X18=1.56/0.742=2.102KA10KV母線短路電流：IK2min=IB1/X19=1.56/1.062=1.469KA1#短路電流：IK3min=IB2/(X19+X10)=1.56/(1.062+0.363)=1.095KA2#短路電流：IK4min=IB2/(X19+X11)=1.56/(1.062+0.022)=1.439KA3#短路電流：IK5min=IB2/(X19+X12)=1.56/(1.062+0.036)=1

9、.421KA4#短路電流：IK6min=IC2/(X19+X5+X6+X9)=1.56/(1.062+1.451+0.377+0.7)=0.435KA主變繼電器保護整定計算1、 瓦斯保護輕瓦斯動作于信號，按照產生氣體容積整定，因為大于10MVA的變壓器整定容積為250300，所以在此取中間值280.重瓦斯部分動作于跳閘，按繼電器油流速整定，為0.61.5cm2，此處選擇0.9.綜上瓦斯繼電器選擇FJ3-80型。2、 三段式變壓器差動保護1計算變壓器各側額定電流，電流互感器二次側額定電流。 變壓器各側數據數據名稱各側數據35KV進線35KV內橋10KV側變壓器額定電流I1n=2*800/35=2

10、63.93kAI2n=800/35=131.97AI3n=800/10.5=439.89KA流互感器接線方式三角形三角形星形電流互感器一次電流值*I1n=457.14*I2n=228.58439.89電流互感器變比500/5300/5500/5二次回路額定電流*I1n/100=4.57*I2n /60=3.81I3n/100=4.40由商標選擇電流互感器型號LZZJB6-10，35KV進線電流最大，選為基本側。2. 基本側動作電流的計算：（1） 躲過變壓器勵磁涌流Iop=KrelI1n=1.3*263.93KA=343.11KA（2） 躲過外部穿越短路最大不平衡電流：電流互感器誤差引起的不平衡

11、電流：變壓器調壓分接頭改變引起的不平衡電流：平衡線圈的誤差電流：綜上：（3） 躲過電流互感器二次回路斷路時的最大符合電流：Iop=KrelI1n=1.3*263.93KA=343.11KA由計算知，電流最大值為459.65A，選為基本側一次動作電流。3. 基本側差動線圈匝數的計算：基本側差動繼電器動作電流：Iop*/（500/5）=7.96A線圈匝數：N=AN/7.96=60/7.96=7.54匝所以取整為8匝。4基本側實際動作電流的計算：基本側繼電器實際動作電流：Iopcj=AN/8=7.5A基本側實際一次動作電流：Iop1=KT1/KW*Iopcj=500/5/7.5=433.01A5非基

12、本側平衡線圈和動作線圈的匝數：35KV內橋中平衡線圈匝數： W1=(ICT 1-ICT2)/ICT2*N=(4.57-3.81)/3.81*8=1.60 取整，則W1=2. 工作線圈匝數： W2=N+W1=2+8=1010KV側平衡線圈匝數： W3=(ICT 1-ICT3)/ICT3*N=(4.57-4.40)/4.40*8=0.31 取整，則W3=1. 工作線圈匝數： W4=N+W3=1+8=98保護裝置靈敏度校驗：選取最大運行方式下10KV側三相短路電流歸算到35KV側進行靈敏度校驗。10KV三相短路電流歸算到35KV側：IK2max=1469/(37/10.5)=2400A校驗靈敏度為：KS=(KW *IK2max)/Iop1=(*/2*2400)/433.01=8.31因為8.31>2,所以滿足靈敏度要求。 10KV側電力電容器保護裝置整定一、無時限電流速斷保護1動作電流躲過電容器的額定電流：電容器額定電流：繼電器動作電流：Iopjd=KW*Krel*INC/KT1=2*1*138.56/（500/5）=2.77A一次動作電流：IOP