110KV电网分析及继电保护设计毕业设计.doc
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摘要
毕业设计（论文）
题目110KV电网分析及继电保护设计
学生姓名
学号
专业电力系统继电保护及其自动化
目录
10KV电网分析及继电保护设计任务书 2
第一章电力系统元件参数计算 6
1.1线路参数 6
1.2变压器参数计算：
9
1.3发电机参数：
15
1.4负荷参数：
15
1.5外部系统参数 17
1.6电网建模 18
第2章电力系统潮流分析 18
2.1潮流分析：
19
第3章静态分析 24
第4章短路电流计算 25
4.1最大运行方式110KV线路短路分析 27
4.2最小运行方式110KV线路短路分析 31
4.3电气设备的选择、 31
第5章电力网继电保护方式选择与整定计算 35
5.135KV线路保护整定 37
5.2变压器继电保护的整定 39
第六章配电装置图的绘制 42
6.1互感器的配置：
42
6.235KV及以下中性点非直接接地电网中线路保护配置 43
6.3发电机保护配置 43
6.4变压器保护配置 43
参考文献 45
摘要
电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。
但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖地域辽阔。
受自然条件、使用设备及人为因素等的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。
故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路。
为此，设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施监控，能更进一步地确保电力系统的安全运行。
本次毕业设计是以110KV电力网分析、设计为例，根据任务书中地理主接线图、线路、变压器和发电机等基本内容，计算出各个元件的有名值参数，再将有关数据转换为标幺值并构建一个电力系统运行模型。
然后对如何分析电网运行方式、电网调压措施、电力系统潮流和电力系统静态安全，计算短路电流，选择互感器、断路器、隔离开关、避雷器等设备，整定变压器纵联差动保护、线路距离保护及三段式电流保护等进行详细论述，通过计算论证整个电力网，设计出了更具合理性和经济性的电力网运行系统。
在分析、计算和论证的过程中，结合继电保护和安全自动装置技术规程、新编电气工程手册规范等，并采用CAD软件绘制了大量电气图，等进一步完善了设计。
关键词：
短路电流、运行方式、调压、潮流、静态安全
50
绪论
电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的将其他形式的能源转换为电能源的一个统一系统。
电能是现代社会中最重要、也最为方便的能源。
而发电厂是把其他形式的能量转换为电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换为适合用户需要的其他形式的能量。
在输送电能的过程中，电力系统希望线路要有比较好的可靠性。
因此必须分析电力系统正常运行和电力系统受到外界干扰时运行的各种状态，根据运行状态分析的结果，对主变、线路等保护选用选择性高的、速动性快的、灵敏性高的、可靠性高的继电保护设备，从而切断故障点，极大限度的降低了对电力系统供电范围的影响。
电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的，其最终目的就是保证整个电力网络安全运行。
10KV电网分析及继电保护设计任务书
一.任务简介
本设计以某地区的实际电网作为研究的案例，在其基础上可开展电力系统建模、潮流计算、运行方式报告撰写、故障分析和保护设计等任务。
该电网涵盖35kV和110kV两个电压等级，并通过一个110kV变电站的110kV母线与外电网连接。
该电网的电网地理接线图如下图所示。
电网中包含了火电发电机、水电发电机、线路、三绕组变压器、两绕组变压器、负荷等典型的电网设备或组成部分，具体的设备参数如下所述。
1.电网地理接线图
2.系统各元件主要参数
（1）线路参数
线路名称
导线型号
ro（Ω/km）
xo（Ω/km）
bo（s/km）
110kV线路
乐林-马安
LGJ-240
0.1198
0.41413407
2.74904E-06
35kV线路
火电站-足荣
LGJ-70
0.4217
0.438792502
2.58882E-06
足荣-马安
LGJ-70
0.4217
0.438792502
2.58882E-06
火电站-都安
LGJ-70
0.4217
0.438792502
2.58882E-06
都安-马安
LGJ-70
0.4217
0.438792502
2.58882E-06
燕峒-马安
LGJ-70
0.1989
0.446184042
2.54437E-06
城东-马安
LGJ-185
0.1572
0.415689218
2.73835E-06
城东-汉龙
LGJ-185
0.1592
0.415689218
2.73835E-06
汉龙-乐林
LGJ-185
0.1592
0.415689218
2.73835E-06
乐林-华银铝I
LGJ-120
0.2345
0.42927153
2.64842E-06
乐林-华银铝II
LGJ-120
0.2345
0.42927153
2.64842E-06
古寿-乐林
LGJ-95
0.3019
0.436601845
2.60229E-06
古寿-敬德
LGJ-95
0.3019
0.436601845
2.60229E-06
多浪-敬德
LGJ-70
0.4217
0.438792502
2.58882E-06
水电站-多浪
LGJ-95
0.3019
0.436601845
2.60229E-06
东陵-多浪
LGJ-70
0.4217
0.438792502
2.58882E-06
东陵-灵水
LGJ-70
0.4217
0.438792502
2.58882E-06
（2）35kV变电站两绕组变压器参数
站名
编号
高压侧额定电压（kV）
低压侧额定电压（kV）
容量（MVA）
接线方式
短路损耗（kW）
空载损耗（kW）
空载电流（%）
短路电压（%）
城东变电站
1
35
10.5
10
Yd11
53
13.6
0.8
7.5
2
35
10.5
10
Yd11
53
13.6
0.8
7.5
汉龙变电站
1
35
10.5
6.3
Yd11
41
8.2
0.9
7.5
足荣变电站
1
35
10.5
5
Yd11
36.7
6.75
0.9
7
敬德变电站
1
35
10.5
3.15
Yd11
27
4.75
1
7
古寿变电站
1
35
10.5
3.15
Yd11
27
4.75
1
7
巴头变电站
1
35
10.5
3.15
Yd11
27
4.75
1
7
都安变电站
1
35
10.5
3.15
Yd11
27
4.75
1
7
灵水变电站
1
35
10.5
3.15
Yd11
27
4.75
1
7
多浪变电站
1
35
10.5
5
Yd11
36.7
6.75
0.9
7
东陵变电站
1
35
10.5
5
Yd11
36.7
6.75
0.9
7
华银铝变电站
1
35
10.5
10
Yd11
53
13.6
0.8
7.5
2
35
10.5
10
Yd11
53
13.6
0.8
7.5
燕峒变电站
1
35
10.5
3.15
Yd11
27
4.75
1
7
马隘变电站
1
35
10.5
3.15
Yd11
27
4.75
1
7
2
35
10.5
3.15
Yd11
27
4.75
1
7
火电站
1
35
10.5
6.3
Yd11
41
8.2
0.9
7.5
水电站
1
35
10.5
6.3
Yd11
41
8.2
0.9
7.5
2
35
10.5
6.3
Yd11
41
8.2
0.9
7.5
（3）110kV变电站三绕组变压器参数
站名
编号
额定电压（kV）
容量（MVA）
接线方式
短路损耗-高中（kW）
短路损耗-高低（kW）
短路损耗-中低（kW）
空载损耗（kW）
空载电流（%）
短路电压-高中（%）
短路电压-高低（%）
短路电压-中低（%）
乐林变电站
1
110/38.5/10.5
50/50/50
YNyn0d11
300
350
255
59.2
0.8
10.5
17.5
6.5
2
110/38.5/10.5
50/50/50
YNyn0d11
300
350
255
59.2
0.8
10.5
17.5
6.5
马安变电站
1
110/38.5/10.5
50/50/50
YNyn0d11
300
350
255
59.2
0.8
10.5
17.5
6.5
（4）发电机参数
发电机参数
丰大出力
枯大出力
额定功率
Xd%
水力发电机
70%
20%
0.9
10.5
火力发电机
80%
80%
0.9
10.5
（5）负荷参数
负荷按主变容量的百分值估算
丰大负荷
枯大负荷
华银铝主变负荷
80%
80%
其他35KV主变负荷
50%
60%
（6）外网短路阻抗
归算至母线名称
阻抗类型
阻抗数值
110kV乐林变
110kV母线
大方式正序
0.14675
大方式零序
0.22726
小方式正序
0.18907
小方式零序
0.2275
三.设计内容
l.原始资料分析、电力系统建模。
2.电网运行方式分析。
3.电网的电压调整策略
4.对某条线路进行保护的整定计算及继电保护选型。
四.设计成品
1.设计说明书及计算书（包括电网建模、短路电流计算及整定计算）；
2.电网运行方式分析说明；
3.电网电压调整策略说明；
4.短路电流计算结果及主要设备选择结果；
5.某出线保护整定结果；
6.保护二次展开图；
第一章电力系统元件参数计算
1.1线路参数计算公式：
SB=100MVAUB=UAV
参数
有名值计算公式
标幺值计算公式
R
X
B
极限功率
*
一般R.X.B分别为线路的正序参数，在计算时电导常忽略不计，
线路名称
导线型号
ro
xo
bo
线路长度（km）
RL
XL
BL
R*
X*
B*
I安（KA）
110kv线路
乐林-马安
LGJ-240
0.1198
0.41413407
2.74904E-06
12
1.4376
4.9696088
3.29885
升级会员 