雙側(cè)電源35KV線路繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算剖析

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)雙側(cè)電源的35KV線路繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算設(shè)計(jì)系另lj:電氣與電子工程系專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化姓名:學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師:石家莊鐵道大學(xué)2016年12月22日 摘要本次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)是35KV線路繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算設(shè)計(jì)。本文首先介紹了此次設(shè)計(jì)要點(diǎn)，根據(jù)給定35KV線路網(wǎng)絡(luò)的接線圖及參數(shù)，進(jìn)行短路電流進(jìn)行整定計(jì)算，制定出反應(yīng)其輸電線路上相間短路、接地短路故障的繼電保護(hù)配置方案。通過對所配置的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算和校驗(yàn)，論證繼電保護(hù)配置的正確性，并對部分輸電線路繼電保護(hù)回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞】短路電流整定計(jì)算輸電線路繼電保護(hù)目錄摘要一丄第一章概述TOC o 1-5 h

2、z1.1課程設(shè)計(jì)的目的11.2課程設(shè)計(jì)的要求11.3課程設(shè)計(jì)的任務(wù).11.4設(shè)計(jì)步驟一_2第二章短路電流和電流保護(hù)的整定的計(jì)算原始資料.3短路電流的計(jì)算42.2.1線路的阻抗計(jì)算.一.4AB三段式電流保護(hù)的整定值計(jì)算及靈敏度的校驗(yàn)、5AD段三段式保護(hù)整定計(jì)算及靈敏度的校驗(yàn)6三段式電流保護(hù)的交直流的展開圖一8三繼電器設(shè)備的選擇四互感器的變比 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 總結(jié)11參考文獻(xiàn)12一方案設(shè)計(jì)1課程設(shè)計(jì)的目的繼保護(hù)課程設(shè)計(jì)是配合“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”理論教學(xué)而設(shè)置的一門實(shí)踐性課程。主要目的是通過該課程使學(xué)生初步掌握繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)步

3、驟和方法，熟悉有關(guān)“規(guī)定”和“設(shè)備手冊”的使用方法，以及繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)圖的繪制等。1.2課程設(shè)計(jì)的要求、鞏固和加深對繼電保護(hù)基本知識(shí)的理解，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。、培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)課題需要選學(xué)參考資料的自學(xué)能力。通過獨(dú)立思考、鉆研有關(guān)問題，學(xué)會(huì)自己分析解決問題的方法。(3)、通過對實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的分析比較、計(jì)算、設(shè)備選擇、或數(shù)字仿真等環(huán)節(jié)，初步掌握繼電保護(hù)系統(tǒng)的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。(4)、了解相關(guān)的工程技術(shù)規(guī)范，能按課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求編寫設(shè)計(jì)說明書，能正確反映設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成果、正確繪制電路圖等。(5)、通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)。1.3課程設(shè)計(jì)

4、的任務(wù)、選出線路XL1A側(cè),XL4線路電流互感器變比。、選出線路XL1A側(cè),XL4線路保護(hù)方案并作出整定計(jì)算。、選出所需繼電器的規(guī)格、型號(hào)。、繪制出XL1,XL4繼電保護(hù)展開圖。(5)、寫出說明書。1.4設(shè)計(jì)步驟1設(shè)計(jì)資料的分析與參數(shù)計(jì)算；選取基準(zhǔn)值，計(jì)算各元件參數(shù)的電抗標(biāo)么值：選取XL-1,和XL-4線路電流互感器變比。系統(tǒng)運(yùn)行方式；確定系統(tǒng)運(yùn)行方式，計(jì)算系統(tǒng)最大阻抗和系統(tǒng)最小阻抗。短路電路計(jì)算；選擇短路點(diǎn)，求各短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流，最小運(yùn)行方式時(shí)的兩相短路電流，求短路電流時(shí)要繪制等值電路圖。電流保護(hù)整定計(jì)算；確定電流保護(hù)的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限并進(jìn)行靈敏度的校驗(yàn)。繼電保護(hù)回路展開

5、圖；繪制電流保護(hù)的直流回路和交流回路展開圖。對電流保護(hù)的評(píng)價(jià)。二短路電流和電流保護(hù)的整定的計(jì)算2.1設(shè)計(jì)的基本資料某雙側(cè)電源的35KV線路網(wǎng)絡(luò)接線如下：已知：(1)、電廠為3臺(tái)3x6000KW、電壓等級(jí)為6、3KV的有自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的汽輪發(fā)電機(jī),功率因數(shù)cosq=0.8,Xd”0.125,X2=0.15,升壓站為2臺(tái)容量各為10MVA的變壓器Ud=7.5%,各線路的長度XL1為20KM；XL2為50KM；XL3為25KM；XL4為14KM；XL5為40KM發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)(2)、電廠最大運(yùn)行方式為3臺(tái)發(fā)電機(jī)2臺(tái)變壓器運(yùn)行方式，最小運(yùn)行方式為2臺(tái)發(fā)電機(jī)2臺(tái)變壓器運(yùn)行方式；XL1線路最大負(fù)荷功率為10

6、MW,XL4線路最大負(fù)荷功率為6MW。、各可靠系數(shù)設(shè)為：KIK=1.2,KIIK=1.1,KIIIK=1.2,XL1線路自起動(dòng)系數(shù)KZq=1.1,XL4線路自起動(dòng)系數(shù)KZq=1.2,XL5線路過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為1.6秒，XL3線路C側(cè)過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為1.秒，保護(hù)操作電源為直流220V。、系統(tǒng)最大短路容量為135MVA，最小短路容量為125MVA。2.2短路電流計(jì)算2.2.1線路的阻抗計(jì)算SB=100MVAUav=UB=37KV選取基準(zhǔn)值SB=100MVAUav=UB=37KVXL=0.4電機(jī)容量發(fā)電機(jī)的阻抗變壓器的阻抗6000=7500KV-A電機(jī)容量發(fā)電機(jī)的阻抗變壓器的阻抗SN=cos

7、申S100X103KV-AX二Xxb=0.125x二1.67gdS7500KV-ANX=Ud%x=0.075x100MVA=0.75B100S10WV-AX=ZLxB20 x0.4x0.58L1Uav2av372XS=ZLxB10050 x0.4x1.46L2Uav2av372S100X-ZLxs-25x0.4x0.73L3Uav2av372S100X-ZLxB-14x0.4x0.41L4Uav2av372XSZLxB10040 x0.4x1.17372L5Uav2av線路的阻抗線路的阻抗=13MVA=-3UIavdmaxS=S=125MVA=j3uIdminavdmin得系統(tǒng)最小阻抗：Xdm

8、in得系統(tǒng)最小阻抗：Xdmin匕=10.12、ndmi系統(tǒng)最大阻抗:X系統(tǒng)最大阻抗:X=dmaxU=10.963Idmin系統(tǒng)最小阻抗標(biāo)么值：XsysminS=Z系統(tǒng)最小阻抗標(biāo)么值：XsysminS=Zx”=0.74dminU2av系統(tǒng)最大阻抗標(biāo)么值：XsysmaxS=Zxb=0.80dmaxU2av35KV下的電流基準(zhǔn)值:A)A)二S，100XA)A)二S，100X101二1.560%)B3x37B系統(tǒng)中各點(diǎn)短路電流計(jì)算如下BCDEFdmax10285241370673468dmin75441610275443742.2.2AB三段式電流保護(hù)的整定值計(jì)算及靈敏度的校驗(yàn)AB三段式保護(hù)等效電路圖

9、如下：GTGTA電流保護(hù)的整定值計(jì)算：L1段的I段整定值：actA=JX3dmax二1.2X0.662X1560二123437000最小運(yùn)行下的所保護(hù)的長度為L1的K倍:37000TOC o 1-5 h zITV3/i=x- HYPERLINK l bookmark42 o Current Document actAv3(0.835+0.375+0.58K)x13.72K=280sen0靈敏度滿足要求15oo。L1段的II段整定值：1嚅A=kJactB=X=矽2I(2)754K=一=1.09senIn692actAL3段的I段整定值：化tC二krelI=1.2X468二562宀37ooo最小運(yùn)

10、行下的所保護(hù)的長度為L3的K倍:37ooohe一.打(0.556+0.375+0.584+1.46+0.73K)x13.7K二18%sen靈敏度滿足要求15oo由于靈敏系數(shù)V1.3,所以L1段的II段整定動(dòng)作時(shí)間加0.5S的延時(shí)，動(dòng)作值與L2段的II段整定動(dòng)作值配合。則有:In二kIt二1.1x562二618(A)actBrelactCL1段的II段整定值：1nactA二2/ctB二1.1X618二680)K二型二754二1.11senI680act因?yàn)殪`敏度滿足要求1.3,所以仍不能滿足要求，因此降低整定值為580安培，此時(shí)靈敏度為1.3,滿足靈敏度要求，同時(shí)保護(hù)區(qū)延伸到BC段I段之前滿足I

11、I段的保護(hù)范圍要求，因此設(shè)定其動(dòng)作時(shí)限為0.5s.L1段的L1段的III段整定值：1皿actA=KmxKxIc八retastr210(A)Kre754K=3.6senA210動(dòng)作時(shí)限為2s,滿足要求:KsenB416210KsenB4162101.98動(dòng)作時(shí)限為1.5S,滿足要求;2.2.3AD段三段式保護(hù)整定計(jì)算及靈敏度的校驗(yàn)AD段等效電路圖如下：當(dāng)3臺(tái)發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行，系統(tǒng)阻抗分別為0.74和0.80時(shí)；X*10.935x(2.77+0.74)當(dāng)3臺(tái)發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行，系統(tǒng)阻抗分別為0.74和0.80時(shí)；X*10.935x(2.77+0.74)0.935+(2.77+0.74)X*20.935x

12、(2.77+0.80)0.935+(2.77+0.80)0.7409當(dāng)2臺(tái)發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行，系統(tǒng)阻抗分別為0.74和0.80時(shí)：L4段的I段整定值：actDreikI(3)1.2x13701644(A)最小運(yùn)行下的所保護(hù)的長度為L4的K倍:IiactDKsenx過1644壬3(0.7382+0.41K)x13.7220%37000靈敏度滿足要求1500L4段的II段整定值：1DactD-kJiactE=2673=888AKsenI(2)1031KsenD1.16III888actD由于靈敏系數(shù)V1.3,為了保證選擇性，所以L4段的II段整定動(dòng)作值降低，降低為810安培，此時(shí)靈敏度為1.3,滿足靈

13、敏度要求，同時(shí)其保護(hù)范圍達(dá)到del段保護(hù)范圍之前滿足II段保護(hù)范圍的要求，所以整定其動(dòng)作時(shí)限為0.5s.L4段的IIIL4段的III段整定值:K皿KxIreiastrI皿=KactDre二125(A)KsenD1028125二8.2動(dòng)作時(shí)限為2.1s，滿足要求:KsenD1028125二8.2動(dòng)作時(shí)限為2.1s，滿足要求:KsenE544125二4.3動(dòng)作時(shí)限為1.6s,滿足要求:2.3三段式電流保護(hù)的交直流的展開圖電流三段式保護(hù)的原理接線圖交流回路展開圖直流回路的展開圖三繼電器設(shè)備的選擇根據(jù)以上計(jì)算參數(shù)就可以選擇合適的繼電設(shè)備如下表：設(shè)備型號(hào)技術(shù)參數(shù)高壓斷路器LW38-126額定電壓：126

14、kv額定頻率：50hz額定短路開路電流：40KA額定峰值耐受電流100KA電流互感器LGB-llkv額定電壓：35kv，66kv，110kv，220kv額定電流可達(dá)3150A或更大絕緣水平：147kv過電流繼電器ERI-AH-H測量范圍：10至9999A（交流）過電流響應(yīng)時(shí)間：小于或等于30ms標(biāo)準(zhǔn)輔助工作電源：75至265AC或70至360VDC時(shí)間繼電器JS-48S/1Z工作電源：AC220V（標(biāo)準(zhǔn)）、38050-60HZDC24v、12v延時(shí)范圍:.0.01至99.99s、1s至99m99s/延時(shí)精度：0.05%以下電壓誤差：正負(fù)1%以下觸頭容量：5A/250VAC互感器的變比AB段：1

15、段電流互感器變比：1500/5II段電流互感器變比：600/5III段電流互感器變比：300/5AD段：1段電流互感器變比：2000/5II段電流互感器變比：1000/5III段電流互感器變比：1000/5總結(jié)通過這一周的課程設(shè)計(jì)，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以及擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。這次課程設(shè)計(jì)首先使我鞏固和加深專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。其次通過大量參數(shù)計(jì)算，鍛煉技術(shù)設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)算能力，參數(shù)計(jì)算盡可能采用先進(jìn)的計(jì)算方法。通過這次設(shè)計(jì)，在獲得知識(shí)之余，還加強(qiáng)了個(gè)人的獨(dú)立提出問題、思考問題、解決問題能力，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)使本人對自己所學(xué)專業(yè)知