潍坊35KV降压变电站继电保护设计.docx
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潍坊35KV降压变电站继电保护设计
序号：
4
西北民族大学
课程设计任务书
2012-2013学年二学期
学院：
电气工程及其自动化
课程名称
电力系统继电保护
指导老师
疯子凯
学院「
电气工程
专业
电气工程及其自动化
学生姓名
亲爱的民大
班级
10级电气三班
学号
这个得删
课题概述：
设计潍坊市降压变电所35KV母线、主变和10KV出线的保护。
课题具体内容：
1.确定主变的保护配置方案并说明原因；
2.
确定35KV母线的保护配置方案并说明原因;
3.确定10KV出线的保护配置方案并说明原因;
4.绘制10KV线路保护
的原理接线图和展开图；
5.
对主变和10KV出线的保护进行整定计算。
原始资料及主要参数：
1.某地区降压变电站35KV的主接线如图所示，35KV为电源侧，其低压侧没有电源；
2.主变的容量比为8000KVA
3.线路正序阻抗0.4，电缆0.08。
4.110KV侧系统阻抗取0.4（标幺值）。
参考资料：
1、贺家李，宋从矩•电力系统继电保护原理（第三版）[M].中国电力出版社，2007
2、张保会•电力系统继电保护[M].中国电力出版社，2005
3、国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编（第二版）[M].中国电力出版社
1997
4、许建安•电力系统继电保护整定计算[M].中国水利水电出版社，2007
5、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.继电保护和安
全自动装置技术规程（GB14285）[M].中国标准出版社，2006
6、熊为群.继电保护自动装置及二次回路（第2版）[M].中国电力出版社，2005
7、杜荣君.变电站继电保护与自动装置[M].中国电力出版社，2010
设计成果要求：
1、说明书（论文）
2、计算书
3、图纸
4、要求：
手写《说明、计算书》，AutoCAD设计图纸，成果雷同者全部作废，复印件作废。
展开图中的互感器、断路器等一次设备的符号必须与主接线中的文字符号对应。
进度计划安排
起止日期
要求完成的内容
1.确定主变、线路和母线保护的配置方案；
2.绘制保护原理接线图和展开图；
3.短路电流计算；
4.保护的整定计算，结果列表；
5.整理成果，包括设计图纸和报告，二者装订成册。
审核
原理图如下
Si
Su
J
1
2
0.4
0.5
4
0.08
0.11
/
77Z
8
033
033
10
11
12
4
3
4
35KV
0.022
4
10KV
5
0.363
0.03
1.451
4
6
0377
0.3SKV
9
0.7
短路电流的计算：
一、基准参数的选定基准容量：
Sb=100MVA
基准电压：
各段基准电压取其平均电压，35KV侧Uj1=37KV,10KV侧Uj2=10.5KV，Uj3=390V
短路点基准电流：
系统SI：
X1=SB/SDIMAX=100/250=0.4
SII：
X2=SB/SDIIMAX=100/200=0.5
线路：
L1：
X3=X0L1SB/UB12=0.4*3*100/372=0.08822
L2：
X4=X0L2SB/UB12=0.4*4*100/372=0.117
L3：
X5=X0L3SB/UB22=0.4*4*100/10.52=1.451
L4:
X6=X0L4SB/Uc12=0.08*5*100/10.52=0.377
变压器B1、B2：
X7=X8=（UK%/100）SB/SN=（10.5%100）*100/31.5=0.33
变压器C：
X9=（UK%100）SB/SN=（10.5%/100）*100/15=0.710KV电路：
X10=X0L5SB/UB22=0.08*5*100/10.52=0.363
X11=X0L6SB/UB22=0.08*0.3*100/10.52=0.022
X12=X0L7SB/UB22=0.08*0.5*100/10.52=0.036
22
X13=X0L4SB/UC22=0.08*0.5*100/0.392=2.63
短路电流计算
最大运行方式：
SI运行，QF1、QF2都闭合
35KV短路阻抗：
X14=X1+X3=0.4+0.088=0.488
10KV短路阻抗：
X15=X14+X7//X8=0.488+0.33//0.33=0.643
35KV母线短路电流：
IK1max=IB1/X14=1.56/0.488=3.197KA
10KV母线短路电流：
IK2max=IB2/X15=5.5/0.643=8.55KA
1#短路电流：
IK3max=IB2/（X15+X10）=5.5/（0.643+0.363）=5.46KA
2#短路电流：
IK4max=IB2/（X15+X11）=5.5/（0.643+0.022）=8.27KA
3#短路电流：
IK5max=IB2/（X15+X12）=5.5/（0.643+0.036）=8.1KA
4#短路电流：
IK4max=IC2/（X15+X5+X6+X9）=1.1/（0.643+1.451+0.377+0.7）=0.347
KA
2.最小运行方式：
SII投入运行，QF1断开，QF2闭合。
电源1最小短路容量：
SDImin=0.8SDImax=0.8*250=200MVA
SDIImin=0.8DIImin=0.8*200=160MVA
系统阻抗计算：
X16=SB/SDImin=100/200=0.5
X17=SB/SDIImin=100/160=0.625
35KV短路阻抗：
X18=X17+X4=0.625+0.117=0.742
10KV短路阻抗：
X19=X18+X8=0.742+0.33=1.062
35KV母线短路电流：
IK1mix=IB1/X18=1.56/0.742=2.102KA
10KV母线短路电流：
IK2min=IB1/X19=1.56/1.062=1.469KA
1#短路电流：
IK3min=IB2/（X19+X10）=1.56/（1.062+0.363）=1.095KA
2#短路电流：
IK4min=IB2/（X19+X11）=1.56/（1.062+0.022）=1.439KA
3#短路电流：
IK5min=IB2/（X19+X12）=1.56/（1.062+0.036）=1.421KA
4#短路电流：
IK6min=IC2/（X19+X5+X6+X9）=1.56/（1.062+1.451+0.377+0.7）=0.43
5KA
主变继电器保护整定计算
一、瓦斯保护
变压器整定容积为250~300，所以在此取中间值280.
重瓦斯部分动作于跳闸，按继电器油流速整定，为0.6〜1.5cm2，此
处选择0.9.
综上瓦斯继电器选择FJ3-80型。
二、三段式变压器差动保护
1计算变压器各侧额定电流，电流互感器二次侧额定电流。
变压器各侧数据
数据名称
各侧数据
35KV进线
35KV内桥
10KV侧
变压器额定
电流
I1n=2*800/品
/35
=263.93kA
I2n=800/43/
35=131.97A
13n=800/73/10.5=43
9.89KA
流互感器接
线方式
三角形
三角形
星形
电流互感器
一次电流值
y3*I1n=457.14
方*12n=228.58
439.89
电流互感器
变比
500/5
300/5
500/5
二次回路额
定电流
v3*I1n/100=4.5
7
V3*I2n
/60=3.81
I3n/100=4.40
商标选择电流互感器型号
LZ
ZJ
B6-10,35KV进线电流最大，选为基本侧
2•基本侧动作电流的计算：
（1）躲过变压器励磁涌流
Iop=K?
el・1n=1.3*263.93KA=343.11KA
（2）躲过外部穿越短路最大不平衡电流：
电流互感器误差引起的不平衡电流：
Idsq1-Kap*Ks*fi*IK2,nux（3^1*1*0,32=141.43A
变压器调压分接头改变引起的不平衡电流:
［血⑴=0.05*1414.32=70”72A
平衡线圈的误差电流：
ltK]111—Afr*lK2.Trw严+Atn*lK?
.rrwx
=0.05*1414.32+0-05*1414.32=141.43A
综上:
=141<43+7672+14L43=459.65A
（3）躲过电流互感器二次回路断路时的最大符合电流:
Iop=K?
el・1n=1.3*263.93KA=343.11KA
由计算知，电流最大值为459.65A，选为基本侧一次动作电流。
3.基本侧差动线圈匝数的计算：
基本侧差动继电器动作电流：
lop*3/（500/5）=7.96A
线圈匝数：
N=AN/7.96=60/7.96=7.54匝
所以取整为8匝。
4基本侧实际动作电流的计算：
基本侧继电器实际动作电流：
Iopcj=AN/8=7.5A
基本侧实际一次动作电流：
|opl=KT1/KW*|opcj=500/5/、3/7.5=433.01A
5非基本侧平衡线圈和动作线圈的匝数：
35KV内桥中平衡线圈匝数：
W1=（lCT1-ICT2）/ICT2*N=（4.57-3.81）/3.81*8=1.60
取整，则W仁2.
工作线圈匝数：
W2=N+W仁2+8=10
10KV侧平衡线圈匝数：
W3=（Ict1-Ict3）/Ict3^N=（4.57-4.40）/4.40*8=0.31
取整，则W3=1.
工作线圈匝数：
W4=N+W3=1+8=9
8保护装置灵敏度校验：
选取最大运行方式下10KV侧三相短路电流归算到35KV侧进行灵敏度校验。
10KV三相短路电流归算到35KV侧：
IK2max'1469/（37/10.5）=2400A
校验灵敏度为：
KS=（KW*IK2max'/|op1=（、3*3/2*2400）/433.01=8.31
因为8.31>2,所以满足灵敏度要求。
10KV侧电力电容器保护装置整定
一、无时限电流速断保护
1动作电流躲过电容器的额定电流:
电容器额定电流:
Inc=S/a/3Unc^2400/（V3x10）-13&%A
继电器动作电流：
lopjd=KW*Krel*lnc/KT1=2*1*138.56/（500/5）=2.77A
一次动作电流：
IOP1=KT1/KW*Iopjd=500/5/1/2.77=277.13A电流互感器型号为LZZJB6-10型，变比500/5.
电流继电器型号选择：
DL-11/6型。
动作电流为1.5~6A,选择为
3A。
2灵敏度校验=3/2*1469/277.13=4.59
Ks=lk2min/Iop=3/2*1469/277.13=4.59>15,所以满足要求。
二专用熔断器保护
熔断器选用1.5倍的额定电流
Icc=1.5INC=1.5*138.56=207.84,取整
选择200A,选用型号RW4-10/200。
三过电压保护
母线电压高于额定电压的110%时起作用。
U=1.1*100=110Vo
选择型号为DY-32型。
0.5
0.08
0.11
35KV
8
0.7
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