35KV线路继电保护课程设计报告书.docx

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35KV线路继电保护课程设计报告书

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学院

《35KV线路继电保护》课程设计

姓名：

系别：

专业：

班级：

学号：

指导老师：

起止时间XXXX年X月XX日至XXXX年X月X

摘要

本次继电保护设计是35KV线路继电保护的配置及整定计算设计。

本文首先介绍了此次设计要点，根据给定35KV线路网络的接线图及参数，进行短路电流进行整定计算，制定出反应其输电线路上相间短路、接地短路故障的继电保护配置方案。

通过对所配置的继电保护进行整定计算和校验，论证继电保护配置的正确性，并对部分输电线路继电保护回路进行了设计。

【关键词】短路电流整定计算输电线路继电保护

摘要1

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课程设计的容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设计的基本资料3

2.2短路电流的计算4

2.2.1电线路的阻抗计算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

2.4单向接地故障零序电压保护9

第三章继电器和互感器的选择

3.1继电器设备选择10

3.2互感器的变比10

总结11

参考文献12

第一章概述

1.1课程设计的目的：

通过设计，是学生掌握和应用电力系统继电保护的设计、整定计算、资料整理查询和电气绘图等使用方法。

在此过程中培养学生对各门专业课程整体观念综合能力，通过较为完整的工程实践基本训练，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。

1.2课程设计的的要求：

设计说明书在撰写时，文句要力求精炼简明，深入浅出，通顺易读。

计算过程的撰写要求：

计算方确、参数取值合理，严格执行国家和行业现行的技术规和标准；数据真实、可靠，公式选用合适，计算结果正确、可信，书写规、工整。

对于图纸，要求按工程图标准绘制，图面要求排列整齐、布置合理、清洁美观。

1.3课程设计的容

本课程设计的容包括：

1、选出线路XL-1A侧，XL-4侧电流互感器变比

2、选出线路XL-1A侧，XL-4侧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XL-1A，XL-4继电保护展开图

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。

第二章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：

B135kv

XL-1XL-2XL-335KV系统

BCF

XL-4XL-5

B2ADE

已知：

1、电厂为3台3×6000KW、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

，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100MW，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线路自启动系数KZq=1.1,XL-4路自启动系数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测过流保护的动作时限为1.0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

（A）

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：

L1段的Ⅱ段整定值：

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

1、当3台发电机投入运行，系统阻抗分别为0.74和0.80时；

2、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：

灵敏度满足要求＞

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，同时其保护围达到deⅠ段保护围之前满足Ⅱ段保护围的要求，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极限图

交流电流回路

直流回路的展开图

2.4零序电压保护（绝缘监视原理装置接线图）

第三章继电器和互感器的选择

3.1继电气设备选择

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

额定电压：

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

3.2互感器的变比

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：

Ⅰ段电流互感器变比：

2000/5

Ⅱ段电流互感器变比：

1000/5

Ⅲ段电流互感器变比：

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。

在此衷心再次感黄老师的悉心教导和各位同学的帮助！

！

参考文献

[1]电力工程电气设计手册.电气二部分..中国电力，1998

[2]继电保护整定计算.电力，1996

[3]电力系故障分析..高等教育，2006

[4]电力系统继电保护..大学,2006