110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)繼電保護設(shè)計

1、精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)繼電保護設(shè) 計河南科技大學課程設(shè)計說明書課程名稱 繼電保護課程設(shè)計 題 目 110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò) 繼電保護課程設(shè)計-2、4、6保護 學 院 農(nóng)業(yè)工程學院 班 級 學生姓名指導教師邱兆美日期農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書 課程設(shè)計任務書課程設(shè)計名稱繼電保護課程設(shè)計學生姓名 專業(yè)班級 農(nóng)電111班設(shè)計題目 110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)繼電保護設(shè)計2、4、6保護一、課程設(shè)計目的 專業(yè)課程設(shè)計，一方面使學生獲得綜合運用學過的知識進行電力變 電所、牽引變電所各主要元件的保護設(shè) 計及整定和保護設(shè)備的選型的基本能精選公文范文，

2、管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 1 精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載力，另一方面能鞏固與擴大學生的電氣 綜合設(shè)計知識，為畢業(yè)設(shè)計做準備，為 后續(xù)課程的學習及今后從事科學研究、 工程技術(shù)工作打下較堅實的基礎(chǔ)。學生 通過專業(yè)課程設(shè)計，應在下述各方面得 到鍛煉：1.掌握繼電保護保護方案的確定原則，整定計算的一般步驟，了 解系統(tǒng)運行方式的確定，保護整定系數(shù) 的分析與應用，前后級整定配合的基本 原則；2.掌握保護、控制、測量、信號回路閱讀和設(shè)計基本方法；3.學習相關(guān)保護設(shè)備的選擇和一般的維護。二、設(shè)計內(nèi)容和要求 1.短路計算。 必須說明系統(tǒng)運行方式、短路點

3、與短路 類型的決定原則或依據(jù)。 2.保護 方式的選擇及整定計算。要求說明選用 保護方式的原則，各保護的整定計算條 件，并用表格列出整定計算結(jié)果。3.繪制保護原理接線圖。要求繪制單線 原理接線圖及某一元件保護原理展開 圖。 4.對保護的評價。要求從選 擇性、靈敏性和速動性、可靠性四個方 精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 2 面來評價所采用保護的質(zhì)量。 5.編 寫設(shè)計說明書。不少于2000字的說明書。 三、設(shè)計任務和要求1.原始數(shù)據(jù) ？ 線路AB、BC、CA的最大負荷電流分別 為220A、130A、220A,負荷 的自 起動系數(shù)Kss?;?網(wǎng)絡(luò)中各線路采用帶方向或不帶

4、方向的電流電壓保護， 變壓器采用縱聯(lián)差動保護作為主保護，變壓器為Y, d11接線； ？發(fā) 電廠的最大發(fā)電容量為3X50MW,最小 發(fā)電容量為2X50MW（發(fā)變組停運）;農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明 書？各變電所引出線上的后備保護動作時間如圖示，后備保護的時 限級差=;?線路的電抗每公里均為Q; ?電壓互感器的變比 nTV?110/, AB、AC線路電流互感器變 比 nTA?300/5,其它參數(shù)如圖所示。2X 20MW2X 40MA3X 50MWcos4） = 60MM20MVA 2.設(shè)計要求 ？確定 保護2、4、6的保護方式，以及它們的 Iop、Uop、Ksen 和 top； ?繪制保護 4 精選

5、公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 3 精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載的接線圖及網(wǎng)絡(luò)單線圖；？對本網(wǎng)絡(luò)所 采用的保護進行評價。 四、時間進度安 排 1.明確任務和文獻查找：1天 2.短路計算：2天 3.保護方式選 擇及整定計算：2天 4.繪制保護原 理接線圖：2天5.編寫說明書：2天 6.準備答辯及答辯：1天五、主要農(nóng)業(yè)工程學院課程 設(shè)計說明書目 錄第 一 章緒論 1 § 設(shè) 計 的 意義1獻計的目的1第二章設(shè)計內(nèi)容3§計算 網(wǎng) 絡(luò)各參數(shù)3§運行方式的選定原則4§ 短 路 電 流 計算5§

6、計算BC線路其最大運行方式短路電流5計算BC線路其最小運行方式短路電流7微路保護配置的一般原則 10 § 110KV線路繼電保護和自動裝置的配置10§（呆護裝置的配置10§自動裝置配置11§距 離 保 護 整 定 計AC 線 路 6QF 的 整定12§ BC線路4QF的整定14 AB線路2QF的整定15 §保護4的繼電保護接線第三章保護評價 20 第 四 章 設(shè)計心得22農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機，變壓器，并聯(lián)線路部分投入的 運行方式。系統(tǒng)在最小運行方式工作的時候，等值阻抗最大，短路電流最小， 發(fā)電機容量最小。其計

7、算如下：最大運行方式下的最小電源阻抗為： ZS?min =/ = /=最小運行方式下的最 大電源阻抗為：ZS?max = /2+/2 = 海路電流計算 計算最大短路電流， 并計算各段路點的短路電流Ik。 為 計算動作電流，應該計算最大運行方式 下的三相短路電流，為檢驗靈敏度要計 算最小運行方式下的兩相短路電流。而 對于短路點的選擇一般選擇在高、低壓 母線上和電氣設(shè)備接線處。為計算2QF、 4QF、6QF的整定值，根據(jù)如上系統(tǒng)圖 可知，最大運行方式要求1QF斷開，等 值阻抗圖如圖。圖最大運行方式下三相短路等值阻抗圖t序農(nóng)書序計算BC線路其最大運行方式短路電流 CA線路斷開，C端發(fā)生短路故障，壓

8、網(wǎng)圖如下所示5業(yè)工程學院課程設(shè)計說明 正序負序號正序阻抗 Z1?*=?=Z2?*3精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 7 =精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載=零序阻抗？*?|?32故障點C:三相Ik11? X1? 化為有名值 Ik 兩相 Ik?150?1?3?X1?2化為有名值Ik 單相Ik?150?3? ?2? 化為有名值Ik兩相接地：？150?6農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書k?3? ?.521? 化為有名值：Ik ? §計算BC線路其 最小運行方式短路電流各序網(wǎng)絡(luò)圖如下所示 正序 X1? 零序 轉(zhuǎn)化為星形圖化簡如下：X0?|

9、?正序阻抗：Z1?*=Z2?*=2 7農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書零序阻抗： ？*?(?)|(?)?22 故障點 C短路電流計算如下：三相Ik1?X1?150?1?3?X1?2有名值Ik 兩相Ik? 有名值Ik?150? 3?2? 單相 Ik?有名值 Ik?150?兩相接地精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 9 Ik?13?2=有名值：Ik? 同理得K2、K3、K4各個 短路點短路電流為： 短路電流短路點K1 K2 K3 K4最大運行方式最小運行方式農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書表短路電流值 9農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書§ 線路保護配置的一般原則考慮經(jīng)濟的優(yōu)越性

10、：可以嘗試配三段式電流保護，同時于系統(tǒng) 是環(huán)網(wǎng)運行，相當于雙電源運行一定要 加方向元件。在110KV等級電力網(wǎng)絡(luò) 中，三段式電流保護可能在系統(tǒng)最小運 行方式下沒有保護范圍，如果系統(tǒng)在最 小運行方式下運行的幾率不大的情況 下，而且資金不夠的情況下可以嘗試三 段式電流保護，基本可以保證系統(tǒng)正常 運行。 對于110KV及以上的電 壓電網(wǎng)的線路繼電保護一般都采用近后 備原則。當故障元件的一套繼電保護裝 精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 8 置拒動時，相互獨立的另一套繼電保護 裝置動作切除故障。而當斷路器拒絕動 作時，啟動斷路器失靈保護，斷開與故 障元件相連的所有聯(lián)接電源的

11、斷路器。 對瞬時動作的保護或瞬時段保護，其整 定值應保證在被保護元件發(fā)生外部故障 時，繼保裝置可靠且不動作，但單元或 線路變壓器組的情冰況除外。 110KV線路保護應按加強主保護、簡化 后備保護的基本原則配置和整定。其中 兩套全線速動保護的交流電流、電壓回 路和直流電源彼此獨立；每一套全線速 動保護對全線路內(nèi)發(fā)生的各種類型故 障，均能快速動作切除故障；兩套全線 速動保護應具有選相功能；兩套主保護 應分別動作于斷路器的一組跳閘線圈； 兩套全線速動保護分別使用獨立的遠方 信號傳輸設(shè)備；具有全線速動保護的線 路，其主保護的整組動作時間應為：對 近端故障不大于20毫秒；對遠端故障 不大于30毫秒。考慮

12、系統(tǒng)的運行方式：110KV高壓輸電網(wǎng)絡(luò)應該屬于大精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載接地電力系統(tǒng)，需要配置零序保護。如 上考慮到環(huán)網(wǎng)運行，也要加方向元件。 保證保護不誤動作。§ 110KV線路繼電保護和自動裝置的配置§（呆護裝置的配置 （1）主保護的配置 系統(tǒng)可知110KV線路配置有眾聯(lián)保護， 全線路上任意點故障都能快速切除，保證 系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行。（2）后備保護的配置10農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書考慮保護性能優(yōu)越性：110線路應該配距離保護， 但是距離保護復雜而且價格昂貴，維護 困難?？紤]經(jīng)濟的優(yōu)越性：可以嘗試配三段式電流保護，同時于系統(tǒng)是環(huán) 網(wǎng)

13、運行，相當于雙電源運行一定要加方 向元件。在110KV等級電力網(wǎng)絡(luò)中，三 段式電流保護可能在系統(tǒng)最小運行方式 下沒有保護范圍，如果系統(tǒng)在最小運行 方式下運行的幾率不大的情況下，而且 資金不夠的情況下可以嘗試三段式電流 保護，基本可以保證系統(tǒng)正常運行?？紤]系統(tǒng)的運行方式：110KV高壓輸電網(wǎng)絡(luò)應該屬于大接地電力系統(tǒng)，需要配 置零序保護。如上考慮到環(huán)網(wǎng)運行，也 要加方向元件。保證保護不誤動作。結(jié)論：繼電保護保護裝置的配置不是一層 不變的，要考慮系統(tǒng)運行情況、經(jīng)濟狀 況、人員技能、環(huán)境影響等等情況，但 是電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務不變：1.自動、迅速、有選擇的將故障元件沖系 統(tǒng)中切除。2.反應電力設(shè)

14、備的不正常運行 狀態(tài)，并根據(jù)運行維護條件，動作于發(fā) 出信號或跳閘。§自動裝置配置(1)簡述電力系統(tǒng)自動裝置是指在電力網(wǎng)中發(fā)生故障或異常時起控制作用 的設(shè)備，主要包括自動重合閘、備用電 源自動投入裝置、低頻減載和失壓解列 裝置等設(shè)備，電網(wǎng)中自動裝置的型號多、 邏輯千變?nèi)f化，在實際運行中會暴露一 些問題。電網(wǎng)中自動裝置的配置，需要 我們進行全面的考慮。(2)系統(tǒng)安全自動 裝置的配置配置重合閘：在電力系 統(tǒng)故障中，打多數(shù)故障是輸電線路故障。運行經(jīng)驗表明大多數(shù)線路故障是瞬時精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 11 性”故障，此時，如果把斷開的線路在合 上，就能恢復

15、正常供電。結(jié)論：如圖所示：該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng)， 按照要求，每一個斷路器都應該裝有 ARD裝置，并與繼電保護后加速配合形 成重合閘后加速保護，保證電力系統(tǒng)最 大限度的正常供電。配置備用電源自動投入裝置：當線路或用電設(shè)備發(fā)生 故障時，能夠自動迅速、準確的把備用 電源投入用電設(shè)備中或把設(shè)備切換到備 用電源上，不至于讓用戶斷電的一種裝 置。11農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書結(jié)論：如圖所示：該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng)， 根據(jù)系統(tǒng)要求，如果B變電站或C變電 站中的兩臺變壓器，為了保證負荷可以 長時間的正常運行，應該加入AAT裝置。 配置低頻、低壓減載裝置：它在電力系 統(tǒng)發(fā)生事故出現(xiàn)功率缺額使電

16、網(wǎng)頻率、 電壓急劇下降時，自動切除部分負荷，防 止系統(tǒng)頻率、電壓崩潰，使系統(tǒng)恢復正常, 保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和對重要用戶=精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載=的連續(xù)供電。結(jié)論：如圖所示：該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng)，根據(jù)當?shù)?系統(tǒng)運行狀況和系統(tǒng)要求，為了保證系 統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，防止系統(tǒng)頻率、電壓 崩潰應該在變電站B、C、D中配置低頻、 低壓減載裝置。§距離保護整定計算 §AC線路6QF的整定 保 護6的I段保護線路AC末端的最大三相短路電流錯誤！未找到引用源。動作電流錯誤！未找到引用源。 取 錯誤！未找到引用源。，則保護6的電流 保護第I段動

17、作電流為保護范圍的校驗 最小運行方式下，AC 線路X處兩相短路的電流為： 靈敏度滿足要求。 保護6的n段保 護： 12農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書與保護5的第I段相配合 保護5的電流保護第I 段動作電流為錯誤！未找到引用源。取錯誤！未找到引用源。動作時限錯誤！ 未找到引用源。 靈敏度校驗本線路Ac末端的最小兩相短路電流錯誤！未找到引用源。故錯誤！未找到引用源。 靈敏度不滿足要求，可與保護5段的電 流保護第II段相配合。 保護6的 田段保護 動作電流的整定 取錯 誤！未找到引用源。動作時限錯誤！未找到引用源。 靈敏度校驗 作近后備時，按本線路 AC末端的最小 兩相短路電流錯誤！未找到引用源。來 校

18、驗，即作遠后備時，按相鄰線路CB末端的最小兩相短 路電流錯誤！未找到引用源。來校驗， 13農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書§ BC線路4QF的整定保護4的I段保護 線路BC末端的 最大三相短路電流錯誤！未找到引用源。 取錯誤！未找到引用源。，則保護4的電 流保護第I段動作電流為保護范圍的校驗最小運行方式下，BC線路X處兩相短路的電流為： 靈敏度滿足要求。保護4的n段保護：與保護3的第I段相配合 保護3的 電流保護第I段動作電流為錯誤！未找到引用源。取錯誤！未找到引用源。動作時限錯誤！未找到引用源。靈敏度校驗 本線路BC末端的最小 兩相短路電流錯誤！未找到引用源。 故 錯誤！未找到引用源。

19、靈敏度不滿 足要求，可與保護4的電流保護第II段 相配合。保護4的田段保護14農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書第三章 綜合評價 根據(jù) 繼電保護和安全自動裝置 技術(shù)規(guī)程”及題目給定的要求，從選擇 性、靈敏性、速動性及可靠性四個方面 來對本網(wǎng)絡(luò)所采用的保護進行評價。一 個繼電保護裝置的好壞，主要是從它的 選擇性、靈敏性、速動性及可靠性等方 面衡量的。1、 選擇性繼電保護的選擇性是指保護裝置動作 時，在最可能小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力 系統(tǒng)中斷開，最大限度地保證系統(tǒng)中無精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 17 =精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載=故障部

20、分仍能繼續(xù)安全運行。它有兩種 意思：其一是只應有裝在故障原件上的 保護裝置動作切除故障；其二是力爭相 鄰元件的保護裝置對它起后備保護作 用。電流速斷保護只能保護線路的一部分，限時電流速斷保護只能保護線 路全長，但不能作為下一段線路的后備 保護，因此必須采用限時過電流保護作 為本線路和相鄰下一線路的后備保護。實際上，電流速斷保護I段常常不能通 過靈敏度的校驗，主要是因為系統(tǒng)運行 方式變化比較大，在最小運行方式下， 保護I段往往沒有保護范圍，為此，常 使用電流電壓聯(lián)鎖保護代替電流速斷保 護，實現(xiàn)I段的主保護。本設(shè)計中，為 了保證選擇性，采用了功率方向元件， 并通過上下級之間的配合實現(xiàn)了保護的 選擇

21、性。2、 速動性 繼電保護的速動性是指盡可能快地切除故 障，以減少設(shè)備及用戶在大短路電流、 低電壓下運行的時間，降低設(shè)備的損害 程度，提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性電流電壓保護第I段及第E段共同作為 線路的主保護，能滿足網(wǎng)絡(luò)主保護的速 動性要求。而第三段保護則因為越接近 電源，動作時間越長，有時動作時間長 達好幾秒，因而一般情況下只能作為線 路的后備保護。本設(shè)計的主保護動作時 間滿足題目要求。3、靈敏度 20農(nóng)業(yè)工程學院課程設(shè)計說明書繼電保護的靈敏性是指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或 不正常運行狀態(tài)的的反應能力。電流保護的靈敏度因系統(tǒng)運行方式的變化 而變化。一般情況下能滿足靈敏度要求。 但在系統(tǒng)運行

22、方式變化很大，線路很短 和線路長而負荷重等情況下，其靈敏度 可能不容易滿足要求，甚至出現(xiàn)保護范 圍為零的情況。三段式電流保護的主要 優(yōu)點是簡單、可靠，并且一般情況下都 能較快切除故障。缺點是它的靈敏度受 保護方式和短路類型的影響，此外在單 側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。4、可靠性 電流保護的電路構(gòu)成，整定計算及調(diào)試維修都較為簡單，因此， 它是最可靠的一種保護。計算整定過程的幾個注意點：單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的相間 短路保護可采用帶方向或不帶方向的電 流電壓保護，因此在決定保護方式前， 必須詳細地計算短路點短路時，渡過有 關(guān)保護的短路電流和保護安裝處的殘余 電壓，然后根據(jù)計算結(jié)果和題目的要求 條件下，盡可能采

23、用簡單的保護方式。 系統(tǒng)運行方式的考慮除了發(fā)電廠發(fā)電容 量的最大和最小運行方式外，還必須考 慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下，發(fā) 生短路時渡過保護裝置的短路電流最大 和最小的系統(tǒng)運行方式，以便計算保護 的整定值靈敏度。在求不同保護的整定 值和靈敏度時，應該注意短路點的選擇。 后備保護的動作電流必須配合，要保證 較靠近電源的上一元件保護的動作電流 大于下一元件保護的動作電流，且有一 定的裕度，以保證選擇性?？煽啃园ò踩院托刨囆?，是繼電保護最基 本的要求。安全性是要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤 動作。信賴性是要求繼電保護在規(guī)定的 保護范圍內(nèi)發(fā)生了應該動作的故障時動 作，即不發(fā)生拒絕動作。本設(shè)計采用的 三段式電流保護，當全系統(tǒng)任意一點發(fā) 生短路時，保護裝置都可以在的時間內(nèi) 切除故障，