35KV线路继电保护课程设计.docx

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35KV线路继电保护课程设计

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学

《35KV线路继电保护》课程设计

姓系专班

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

第一章概述

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

2.2短路电流的计算

2.2.1

222

2.2.3

电线路的阻抗计算.―_……_.....4

AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验.…..AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验

2.3三段式电流保护的交直流的展开图

2.4单向接地故障零序电压保护.

第三章继电器和互感器的选择

3.1继电器设备选择

3.2互感器的变比

10

10

总结

11

参考文献

12

第一章概述

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：

计算方法正确、参数取值合理，严格执行国家和行业现行的技术规范和标准；数据真实、可靠，公式选用合适，计算结果正确、可信，书写规范、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课程设计的内容

本课程设计的内容包括:

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

一一-斗一

Z

•——

已知:

1、电厂为

轮发电机，

Z

/

XL-1

KL-2

XL-3

35KV

CF

—■XL-4XL-5

B2ADE

©

系统

3台3X6000KW电压等级为6.3KV的有自动电压调节器的汽

功率因数cos0.8，X〃=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25kmXL-4为14kmXL-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100MWXL-4

线路最大负荷功率为6MW

3、各可靠系数设为：

Kk=12KIIk=1.1,K111k=12XL-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

221线路的阻抗计算

选取基准值

b=100MVAUav=LB=37KV

l=0.4

电机容量

sn600075OOKVa

cos

发电机的阻抗

Xg

Xd

Sb

Sn

0.125^OsoOKK^AA1.67

变压器的阻抗

Xb

Ud%

1OO

Sb

sN

O.O75r0.75

10WV

线路的阻抗

Xli

ZL

Xl2

ZL

Xl3

ZL

Xl4

ZL

Xl5

ZL

Sb

Uav2

Sb

Uav2

Sb

Uav2

Sb

Uav2

Sb

Uav2

20

50

25

14

4O

O.4

O.4

O.4

O.4

O.4

1OO

372

1OO

17

1OO

372

1OO

372

1OO

372

0.58

1.46

O.73

O.41

1.17

Sdmax

135MVA

Sdmin

125MVA

J3UavIdmin

系统最小阻抗:

Xdmin

Uav

、丘1dmin

10.12

系统最大阻抗

Xdmax

Uav

、必1dmin

10.96

系统最小阻抗标么值:

XsysminZdmin

冬O.74

Uav

系统最大阻抗标么值:

XsyamaxZdmax

冬O.8O

Uav

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

Idmax（A）

1028

524

1370

673

468

Idmin（A）

754

416

1027

544

374

222AB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:

灵敏度满足要求＞15%。

最小运行下的所保护的长度为L3的K倍:

37000

.I37000V3

Iactc——562

&3（0.5560.3750.5841.460.73K）13.72

Ksen18%

灵敏度满足要求＞15%

由于灵敏系数V1.3，所以L1段的n段整定动作时间加0.5S的延时，动

作值与L2段的n段整定动作值配合。

则有:

InactBkrell^ctC1.1562618A

L1段的n段整定值:

actAkrelIactB1.1618680A

Ksen501.11

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

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：

1、

2、

X1*O.935皆7O.74）0.7382

0.935（2.770.74）

X2*O.935SO.8。

）0.7409

0.935（2.770.80）

当2台发电机投入运行，系统阻抗分别为0.74和0.80时:

X3

X4

1213.5109

1.213.51

1.213.57CC0.9

1.213.57

L4段的I段整定值：

itctD

krelI31.213701644（A）

最小运行下的所保护的长度为

L4的K倍:

I

IactD

37000

V3（0.73820.41K）13.7

Ksen20%

毎1644

2

灵敏度满足要求＞15%

L4段的n段整定值:

InactDkrelIIactE1.11.2673888A

Ksen4瑶1.16

由于灵敏系数V1.3，为了保证选择性，所以L4段的n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

del段保护范围之前满足n段保护范围的要求，所以整定其动作时限为0.5s.

L4段的m段整定值：

I皿actD=KreiKastIrKre

125（A）

1028cc

8.2125

544

KsenE4.3

125

KsenD

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

TAhTAa"TAa"

电流三段式保护的原理极限图

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）

KV

nah>u

第三章纟

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

ERI-AH-H

工作电源：

AC220V（标准）、38050-60HZ

DC24V12v

3.2互感器的变比

AB段：

I段电流互感器变比：

1500/5

□段电流互感器变比：

600/5

m段电流互感器变比：

300/5

AD段：

I段电流互感器变比：

2000/5

□段电流互感器变比：

1000/5

m段电流互感器变比：

1000/5

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.北京.中国电力出版社，1998

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