双侧电源35KV线路继电保护的配置及整定计算Word文件下载.docx
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第一章概述
1.1课程设计的目的1
1.2课程设计的要求1
1.3课程设计的任务1
1.4设计步骤2
第二章短路电流和电流保护的整定的计算
2.1原始资料3
2.2短路电流的计算4
2.2.1线路的阻抗计算4
2.2.2AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验5
2.2.3AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验6
2.3三段式电流保护的交直流的展开图8
三.继电器设备的选择
四.互感器的变比
总结11
参考文献12
一.方案设计
1.课程设计的目的
继保护课程设计是配合“电力系统继电保护原理”理论教学而设置的一门实践性课程。
主要目的是通过该课程使学生初步掌握继电保护的设计步骤和方法,熟悉有关“规定”和“设备手册”的使用方法,以及继电保护标准图的绘制等。
1.2课程设计的要求
(1)、巩固和加深对继电保护基本知识的理解,提高学生综合运用所学知识的能力。
(2)、培养学生根据课题需要选学参考资料的自学能力。
通过独立思考、钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。
(3)、通过对实际系统的设计方案的分析比较、计算、设备选择、或数字仿真等环节,初步掌握继电保护系统的分析方法和工程设计方法。
(4)、了解相关的工程技术规范,能按课程设计任务书的要求编写设计说明书,能正确反映设计和实验成果、正确绘制电路图等。
(5)、通过课程设计实践,培养学生建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。
1.3课程设计的任务
(1)、选出线路XL—1A侧,XL—4线路电流互感器变比。
(2)、选出线路XL—1A侧,XL—4线路保护方案并作出整定计算。
(3)、选出所需继电器的规格、型号。
(4)、绘制出XL—1,XL—4继电保护展开图。
(5)、写出说明书。
1.4设计步骤
1.设计资料的分析与参数计算;
选取基准值,计算各元件参数的电抗标么值:
选取XL-1,和XL-4线路电流互感器变比。
2.系统运行方式;
确定系统运行方式,计算系统最大阻抗和系统最小阻抗。
3.短路电路计算;
选择短路点,求各短路点最大运行方式下的三相短路电流,最小运行方式时的两相短路电流,求短路电流时要绘制等值电路图。
4.电流保护整定计算;
确定电流保护的动作电流,动作时限并进行灵敏度的校验。
5.继电保护回路展开图;
绘制电流保护的直流回路和交流回路展开图。
6.对电流保护的评价。
二.短路电流和电流保护的整定的计算
2.1设计的基本资料
某双侧电源的35KV线路网络接线如下:
已知:
(1)、电厂为3台36000KW、电压等级为6、3KV的有自动电压调节器的汽轮发电机,功率因数cos=0.8,Xd”=0.125,X2=0.15,升压站为2台容量各为10MVA的变压器Ud=7.5%,各线路的长度XL—1为20KM;
XL—2为50KM;
XL—3为25KM;
XL—4为14KM;
XL—5为40KM
(2)、电厂最大运行方式为3台发电机2台变压器运行方式,最小运行方式为2台发电机2台变压器运行方式;
XL—1线路最大负荷功率为10MW,XL—4线路最大负荷功率为6MW。
(3)、各可靠系数设为:
KIK=1.2,KIIK=1.1,KIIIK=1.2,XL—1线路自起动系数KZq=1.1,XL—4线路自起动系数KZq=1.2,XL—5线路过流保护的动作时限为1.6秒,XL—3线路C侧过流保护的动作时限为1.秒,保护操作电源为直流220V。
(4)、系统最大短路容量为135MVA,最小短路容量为125MVA。
2.2短路电流计算
2.2.1线路的阻抗计算
选取基准值SB=100MVAUav=UB=37KV
XL=0.4
电机容量
发电机的阻抗
变压器的阻抗
线路的阻抗
由
得系统最小阻抗:
系统最大阻抗:
系统最小阻抗标么值:
系统最大阻抗标么值:
35KV下的电流基准值:
系统中各点短路电流计算如下:
B
C
D
E
F
(A)
1028
524
1370
673
468
754
416
1027
544
374
2.2.2AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验
AB三段式保护等效电路图如下:
G'T'ABCF
电流保护的整定值计算:
L1段的Ⅰ段整定值:
最小运行下的所保护的长度为L1的K倍:
灵敏度满足要求>
。
L1段的Ⅱ段整定值:
L3段的Ⅰ段整定值:
最小运行下的所保护的长度为L3的K倍:
灵敏度满足要求>
由于灵敏系数<1.3,所以L1段的Ⅱ段整定动作时间加0.5S的延时,动作值与L2段的Ⅱ段整定动作值配合。
则有:
因为灵敏度满足要求>1.3,所以仍不能满足要求,因此降低整定值为580安培,此时灵敏度为1.3,满足灵敏度要求,同时保护区延伸到BC段Ⅰ段之前满足Ⅱ段的保护范围要求,因此设定其动作时限为0.5s.
L1段的Ⅲ段整定值:
=
动作时限为2s,满足要求:
动作时限为1.5S,满足要求;
2.2.3AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验
AD段等效电路图如下:
XsysL3L2L1
L4L5
XGXT
当3台发电机投入运行,系统阻抗分别为0.74和0.80时;
当2台发电机投入运行,系统阻抗分别为0.74和0.80时:
L4段的Ⅰ段整定值:
最小运行下的所保护的长度为L4的K倍:
L4段的Ⅱ段整定值:
由于灵敏系数<1.3,为了保证选择性,所以L4段的Ⅱ段整定动作值降低,降低为810安培,此时灵敏度为1.3,满足灵敏度要求,同时其保护范围达到deⅠ段保护范围之前满足Ⅱ段保护范围的要求,所以整定其动作时限为0.5s.
L4段的Ⅲ段整定值:
动作时限为2.1s,满足要求:
动作时限为1.6s,满足要求:
2.3三段式电流保护的交直流的展开图
电流三段式保护的原理接线图
交流回路展开图
直流回路的展开图
根据以上计算参数就可以选择合适的继电设备如下表:
设备
型号
技术参数
高压断路器
LW38-126
额定电压:
126kv
额定频率:
50hz
额定短路开路电流:
40KA
额定峰值耐受电流100KA
电流互感器
LGB-11kv
35kv,66kv,110kv,220kv
额定电流可达3150A或更大
绝缘水平:
147kv
过电流继电器
ERI-AH-H
测量范围:
10至9999A(交流)
过电流响应时间:
小于或等于30ms
标准辅助工作电源:
75至265AC或70至360VDC
时间继电器
JS-48S/1Z
工作电源:
AC220V(标准)、38050-60HZ
DC24v、12v
延时范围:
.0.01至99.99s、1s至99m99s/
延时精度:
0.05%以下
电压误差:
正负1%以下
触头容量:
5A/250VAC
AB段:
Ⅰ段电流互感器变比:
1500/5
Ⅱ段电流互感器变比:
600/5
Ⅲ段电流互感器变比:
300/5
AD段:
2000/5
1000/5
总结
通过这一周的课程设计,使我得到了很多的经验,并且巩固和加深以及扩大了专业知识面,锻炼综合及灵活运用所学知识的能力,正确使用技术资料的能力。
这次课程设计首先使我巩固和加深专业知识面,锻炼综合及灵活运用所学知识的能力。
其次通过大量参数计算,锻炼技术设计的综合运算能力,参数计算尽可能采用先进的计算方法。
通过这次设计,在获得知识之余,还加强了个人的独立提出问题、思考问题、解决问题能力,从中得到了不少的收获和心得。
在思想方面上更加成熟,个人能力有进一步发展,本次课程设计使本人对自己所学专业知识有了新了、更深层次的认识。
在这次设计中,我深深体会到理论知识的重要性,只有牢固掌握所学的知识,才能更好的应用到实践中去。
这次设计提高了我们思考问题、解决问题的能力,它使我们的思维更加缜密,这将对我们今后的学习、工作大有裨益。
在此衷心再次感谢老师的悉心教导和各位同学的帮助!
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参考文献
[1]电力工程电气设计手册.电气二部分.北京.中国电力出版社,1998
[2]继电保护整定计算.电力出版社,1996
[3]电力系故障分析.北京.高等教育出版社,2006
[4]电力系统继电保护.北京.北京大学出版社,2006