35KV线路继电保护课程设计Word文档格式.docx
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1.发电机：
额定容量
Se（kW）
额定电压
Ue（kV）
功率因数
暂态电抗X”d
标么电抗X*F
3000
6.3
0.8
0.2
5.333
4000
6.3
4
2.主变压器
Se（kVA）
接线组别
短路电压Ud%
标么电抗X*B
7500
Y，dll
7.5
1
10000
0.75
20000
Yn,yno,dll
VdⅠ-Ⅱ=10.5
VdⅡ-Ⅲ%=6.5
VdⅠ-Ⅲ%=18
X*1=0.55
X*2=0
X*3=0.35
3.输电线路：
名称
导线型号
长度（km）
电抗
标么值
有名值（Ω）
金中线
LGJ-120
40
1.168
16
金城线
10
0.292
青城线
30
0.876
12
最大运行方式：
两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地110kV母线上的系统等值标么电抗为0.225。
城关变电所总负荷为240A（35kV侧），由金河电站供给110A、青岭电站供给130A。
剩余的110A经中心变电所送入系统。
最小运行方式：
两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所110kV母线上的系统等值标么电抗为0.35，城关变电所总负荷为150A（35kV侧），由金河电站供给40A、青岭电站供给65A。
剩余的15A经中心变电所送入系统。
二、短路电流计算
1简化电路图
2短路电流计算及成果表
1当K1点发生短路时，短路电流的计算如下：
最大运行方式下K1点短路的等值电路图
等值电路简化图
最大运行方式下k1短路时，系统A到短路点的等值电抗为:
XAk1=0.225+0.55/2=0.5
短路电流标幺值为
IKA*=1/0.5=2
有名值为
IKA=2×
100/（37×
）=3.12KA
金河电站B、青岭电站C到短路点的转移电抗分别为
XBK=1.168+1.833+1.168×
1.833/3.918=3.55
XCK=1.168+3.918+1.168×
3.918/1.833=7.58
计算电抗为
XJSB=3.55×
（4×
3/0.8）/100=0.53
XJSC=7.58×
（2×
4/0.8）/100=0.76
查运算曲线图，得B、C短路电流标幺值为
IB0.2*=1.855IC0.2*=1.329
IBK0.2=1.855×
15/（37×
）=0.43KA
ICK0.2=1.329×
10/（37×
）=0.21KA
最小运行方式下，K1点短路的等值电路图
最小运行方式下k1短路时，系统A到短路点的等值电抗为:
XAk1=0.35+0.55/2=0.625
IKA*=1/0.625=1.6
IKA=1.6×
）=2.497KA
XBK=1.168+6.333+1.168×
6.333/5.918=8.75
XCK=1.168+5.918+1.168×
5.918/6.333=8.18
XJSB=8.75×
3.75/100=0.33XJSC=8.18×
5/100=0.41
IB0.2*=2.755IC0.2*=2.309
IBK0.2=2.775×
3.75/（37×
）=0.162KA
ICK0.2=2.309×
5/（37×
）=0.18KA
2当K2点发生短路时，短路电流的计算如下：
最大运行方式下K2点短路的等值电路图
等值简化电路图
最大运行方式下k2短路时，系统A到短路点的等值电抗为:
XAk1=0.225+0.55/2+1.168=1.668
IKA*=1/1.668=0.6
IKA=0.6×
）=0.936KA
XBK=（5.333/2+1）/2=1.833
XCK=0.292+0.876+0.75+4/2=3.918
XJSB=1.833×
3/0.8）/100=0.27
XJSC=3.918×
4/0.8）/100=0.391
IB0.2*=3.175IC0.2*=2.412
IBK0.2=3.175×
）=0.74KA
ICK0.2=2.412×
=0.38KA
最小运行方式下k2短路时，系统A到短路点的等值电抗为:
XAk1=0.35+0.55/2+1.168=1.793
IKA*=1/1.793=0.558
IKA=0.558×
）=0.87KA
XBK=1+5.333=6.333
XCK=0.292+0.876+0.75+4=5.917
XJSB=6.333×
3.75/100=0.24XJSC=5.917×
5/100=0.30
IB0.2*=3.433IC0.2*=2.950
IBK0.2=3.433×
）=0.201KA
ICK0.2=2.950×
）=0.23KA
按照上述方法，可求得K3、K4、K5、K6、K7、K8点短路时相应的短路电流，计算结果如下表所示
三、继电保护整定计算
将简化电路图分解成下述中的网络
1.保护5的整定计算
1瞬时电流速断保护Ⅰ段的定值为
IⅠOP.5=KCOIK8.max=1.3×
（1.719＋1.588）×
6.3/37=0.73KA
灵敏度校验：
Klm=I
（2）K8.min/IⅠOP=（0.41+0.111）/0.73=0.722＜1.2不满足要求
采用瞬时电流电压速断保护的定值为
a.变压器折算到线路的等效长度是：
LT=（Ud%×
U2N×
103/100SN）/0.4=（7.5×
372/100）/0.4=25.67KM
b.主要运行方式时的最大保护区是：
LImain=L/KK≈0.75L=0.75×
（25.67＋30）=41.75KM
c.最大运行方式时的等效阻抗：
Xxt.max=ES/I（3）k3.max=（37/
）/（0.7+0.602）=16.41Ω
最小运行方式时的等效阻抗：
Xxt.min=ES/I（3）k3.min=（37/
）/（0.72+0.181）=23.71Ω
主要运行方式下的等效阻抗
Xxt.main=（Xxt.min+Xxt.max）/2=（23.71+16.41）/2=20.06Ω
d.电流元件动作电流值为
IIop.5=ES/（Xxt.main+X1LImain）
=（37/
）/（20.06+0.4×
41.75）=0.581KA
e.电压元件动作电压值为
UIop.5=
IIopX1LImain=
×
0.581×
0.4×
41.75=16.805KV
f.校验：
LImax=Xxt.maxUIop.5/X1（UP-UIop.5）
=（16.41×
16.805）/0.4（37-16.805）=23.14KM=61.3%L>
50%L
LImin=（0.886ES-Xxt.minIIop.5）/X1IIop.5
=（0.866×
37/
-23.71×
0.581）/0.4×
0.581
=20.329KM=36.5%L>
15%L满足要求
2限时电流速断保护Ⅱ段的定值为
IⅡop.5=I
（2）K4.min/Ksen=（0.41+0.111）/1.3=0.401KA满足要求
动作时限t5Ⅱ=tⅠlx+△t=0.5s
3定时限过电流保护Ⅲ段的定值为
IⅢop.5=KⅢrelKssIL.max/Kre=1.15×
2×
0.13/0.85=0.352KA
作为近后备保护
Ksen=I
（2）K4.min/IⅢop.5=0.521/0.352=1.48>
1.3满足要求
作为远后备保护
Ksen=I
（2）K8.min/IⅢop.5
=2.392×
6.3/（0.352×
37）=1.2≥1.2满足要求
保护Ⅲ段动作时间tⅢ=tⅢxl+△t=1.5s+0.5s=2s
2.保护3的整定计算
①瞬时电流速断保护Ⅰ段的定值为
IⅠOP.3=KⅠrelIK3.max=1.25×
（0.7+0.602）=1.628KA
最小保护长度计算
Xxt.min=ES/I（3）k2.min=（37/
）/（0.87+0.201）=19.95ΩXxt.max=ES/I（3）k2.max=（37/
）/（0.94+0.72）=12.87Ω
lmin=1/Kk[0.866L-（KkXxt.min-0.866Xxt.max）/X1]
=[0.866×
10-（1.25×
19.95-0.866×
12.87）/0.4]/1.25
=-20.65KM不满足要求
a.主要运行方式时的最大保护区是：
LImax=L/KK≈0.75L=0.75×
10=7.5KM
b.主要运行方式使得等效电阻：
Xxt.main=（Xxt.min+Xxt.max）/2=（19.95+12.87）/2=16.41Ω
c.电流元件动作电流值为
IIop.3=ES/（Xxt.main+X1LImain）
）/（16.41+0.4×
7.5）=1.101KA
d.电压元件动作电压值为
UIop.3=
IIop.3X1LImain=
1.101×
7.5=5.721KV
LImax=Xxt.maxUIop.3/X1（UP-UIop.3）
=12.87×
5.721/0.4（37-5.721）=5.885KM=58.8%L>
50%L
LImin=（0.886ES-Xxt.minIIop.3）/X1IIop.3
=（0.886×
-19.95×
1.101）/（0.4×
1.101）
=-6.898KM<
0不满足要求
因此，保护3不装设瞬时电流速断Ⅰ段保护
②限时电流速断保护Ⅱ段的定值为
与相邻单回路的瞬时电流电压联锁速断保护配合
IⅡop.3=KphIIop.5/Kfz.min=1.1×
0.581/1=0.639KA
Ksen=I
（2）K3.min/IⅡop.3=（0.624+0.157）/0.639=1.22<
1.3不满足要求
与相邻单回路的限时电流电压速断保护配合
IⅡop.3=KphIⅡop.5/Kfz.min=1.1×
0.401/1=0.441KA
Ksen=I
（2）K3.min/IⅡop.3=（0.624+0.157）/0.441=1.77>
动作时限t3Ⅱ=tⅠlx+△t=1s
③定时限过电流保护Ⅲ段的定值为
IⅢop.3=KⅢrelKssIL.max/Kre=1.15×
0.11/0.85=0.298KA
Ksen=I
（2）K3.min/IⅢop.3=0.781/0.298=2.62>
Ksen=I
（2）K8.min/IⅢop.3
6.3/（0.298×
37）=1.38>
1.2满足要求
保护Ⅲ段动作时间tⅢ=tⅢxl+△t=2s+0.5s=2.5s
3.保护1的整定计算
IⅠOP.1=KⅠrelIK2.max=1.25×
0.94=1.175KA
Xxt.min=ES/I（3）k1.min=（37/
）/（2.497+0.165）=8.022Ω
Xxt.max=ES/I（3）k1.max=（37/
）/（3.12+0.43）=6.052Ω
40-（1.25×
8.022-0.866×
6.052）/0.4]/1.25
=18.139KM>
最小分支系数的值为Kfz.min=（0.624+0.157）/0.624=1.252
IⅡop.1=KphIⅡop.3/Kfz.min=1.1×
0.441/1.252=0.387KA
Ksen=I
（2）K2.min/IⅡop.1=0.753/0.387=1.95>
动作时限t1Ⅱ=tⅠlx+△t=1s
IⅢop.1=KⅢrelKssIL.max/Kre=1.15×
Ksen=I
（2）K2.min/IⅢop.1=0.753/0.298=2.53>
Ksen=I
（2）K3.min/IⅢop.1
=（0.624+0.157）/0.298=2.621>
1.2满足要求
保护Ⅲ段动作时间tⅢ=tⅢxl+△t=2.5s+0.5s=3s
4.保护2的整定计算
IⅠOP.2=KⅠrelIK1.max=1.25×
（0.43+0.21）=0.8KA
）/（0.201+0.23）=49.565Ω
Xxt.max=ES/I（3）k2.max=（37/
）/（0.72+0.37）=19.60Ω
lmin=1/Krel[0.866L-（KrelXxt.min-0.866Xxt.max）/X1]
49.565-0.866×
19.6）/0.4]/1.25
=-62.253KM不满足要求
采用瞬时电流电压联锁速断保护的定值为
40=30KM
Xxt.main=（Xxt.min+Xxt.max）/2=（49.565+19.60）/2=34.582Ω
IIop.2=ES/（Xxt.main+X1LImain）
）/（34.582+0.4×
30）=0.459KA
UIop.2=
IIop.2X1LImain=
0.459×
30=9.54KV
LImax=Xxt.maxUIop.2/X1（UP-UIop.2）
=19.60×
9.54/0.4（37-9.54）
=17.02KM<
50%L不满足要求
LImin=（0.886ES-Xxt.minIIop.2）/X1IIop.2
=（0.886×
-49.565×
0.459）/（0.4×
0.459）
=-20.822KM不满足要求
因此，保护2不装设瞬时电流速断Ⅰ段保护
②限时电流速断保护Ⅱ段的定值为
IⅡop.2=I
（2）K1.min/Ksen
=（0.143+0.159）/1.3=0.232KA
动作时限t5Ⅱ=tⅠlx+△t=0.5s
IⅢop.2=KⅢrelKssIL.max/Kre=1.15×
Ksen=I
（2）K1.min/IⅢop.2=0.302/0.298=1.01<
采用低电压闭锁定时限过电流保护的定值为
电流元件动作电流值为
IⅢop.2=KkIL.max/Kh=1.2×
0.11/0.85=0.155KA
电压元件动作电压值为
UIop.2=KkUg.min/Kh=0.9×
0.9×
35/0.85=33.353KV
灵敏度校验
Ksen=I
（2）K1.min/IⅢop.2=0.302/0.155=1.948>
5.保护4的整定计算
IⅠOP.4=KⅠrelIK2.max=1.25×
0.37=0.463KA
）/0.242=88.275Ω
）/0.402=53.141Ω
88.275-0.866×
53.141）/0.4]/1.25
=-121.72KM不满足要求
Xxt.main=（Xxt.min+Xxt.max）/2=（88.275+53.141）/2=70.708Ω
IIop.4=ES/（Xxt.main+X1LImain）
）/（70.708+0.4×
7.5）=0.29KA
UIop.4=
IIop.4X1LImain=
0.29×
7.5=1.507KV
LImax=Xxt.maxUIop.4/X1（UP-UIop.4）
=53.141×
1.507/0.4（37-1.507）
=5.64KM=56.4%L>
50%L满足要求
LImin=（0.886ES-Xxt.minIIop.4）/X1IIop.4
-88.275×
0.29）/（0.4×
0.29）
=-57.521KM不满足要求
因此，保护4不装设瞬时电流速断Ⅰ段保护
②限时电流速断保护Ⅱ段的定值为
与相邻线路的Ⅱ配合
最小分支系数的值为Kfz.min=（0.165+0.184）/0.184=1.90
IⅡop.4=KphIⅡdz.2/Kfz.min=1.1×
0.232/1.90=0.134KA
Ksen=I
（2）K2.min/IⅢop.4
=0.199/0.134=1.49>
动作时限t4Ⅱ=tⅠlx+△t=0.5s
IⅢop.4=KⅢrelKssIL.max/Kre=1.15×
Ksen=I
（2）K2.min/IⅢop.4=0.199/0.298=0.668<
Ksen=I
（2）K1.min/IⅢop.4
=0.159/0.298=0.533<
1.2不满足要求
IⅢop.4=KkIL.max/Kh=1.15×
0.11/0.85=0.149KA
UIop.4=KkUg.min/Kh=0.9×
Ksen=I
（2）K2.min/IⅢop.4=0.199/0.149=1.34>
1.3满足要求
作为远后备保护时
Ksen=I
（2）K1.min/IⅢop.4=0.159/0.149≈1.2满足要求
6.保护6的整定计算
IⅠOP.6=KⅠrelIK3.max=1.25×
0.402=0.503KA
Xxt.min=ES/I（3）k4.min=（37/
）/（0.128+0.268）=53.946Ω
Xxt.max=ES/I（3）k4.max=（37/
）/（0.363+0.483）=25.251Ω
30-（1.25×
53.946-0.886×
25.251）/0.4]/1.25
=-69.866KM不满足要求
30=22.5KM
Xxt.main=（Xxt.min+Xxt.max）/2=（53.946+25.251）/2=39.599Ω
IIop.6=ES/（Xxt.main+X1
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