长沙理工大学继电保护课程设计.docx

1、长沙理工大学继电保护课程设计一、任务书2 1、基本资料与数据2 2、设计内容及要求2 3、设计成果2二、三绕组变压器B保护配置及整定计算5 1、保护配置5 2、短路电流的计算5 3、复合电压启动的过流保护整定计算6(a）整定计算过程及校验6(b）装设原则9三、附录1、附表102、附图 （a）原始资料图11 (b)拓扑图14 （c）保护原理图16四、设计总结23参考文献24 一 任务书1、基本资料和数据： 本电站为位于本省西南部山区某江中下游的一个水电站,距县城35KM，水电站保证出力为9200KW,年利用小时数为5300小时年，多年平均发电量为1.866亿度年，装有台相同的悬式水轮发电机组，单

2、机容量为8800KW水轮机为混流式,型号为HL220LJ230，机组额定容量为10000KW，韶关发电设备厂生产。水轮发电机：型号为SF4257932,悬式，额定容为Pe8800kw， 额定电压为Ue=6。3kv,额定电流为Ie=1008A，功率因数cos=0。8，额定转速Ne=187。5转/分，频率50HZ,飞逸转速为430转/分,转动惯量450吨米,转子重63.6吨,总重量138。6吨，杭州发电设备厂生产。 调速器，型号WT-100，双微机调速器。 永磁机，型号TY65/13316，功率1。5KVA，110V，25HZ，哈尔滨电机厂生产.发电机励磁装置,自并激可控硅励磁装置，励磁变压器SL

3、1250/10，接法：Y/Y-12. 负荷情况： D1为本县城，Pe5000KW，COS=0。8，距本站35KM，可用单回架空线供电。D2为本县一个有色金属开发基地，Pe=3000kw,cos=0。8，距本站55KM,可用单回架空线经D1供电。 D3为本县一个新兴城镇,Pe=3000KW,cos=0。8,距本站25KM,可用单回架空线供电.D3所采用的降压变的型号为SJL1-4000/35/10。5，Y/11,Ud=7 D4为本县新兴城镇的一个现代化农业开发基地，Pe=2000KW，COS=0.7,距本站45KM（距新兴城镇20KM)，可用单回架空线经D3供电。D4所采用的降压变的型号为SJL

4、13150/35/10.5，Y/11，Ud=7 D5为本县一个新兴工业城镇,Pe=3000KW，COS=0.8，距本站30KM,可用单回架空线供电. D6为近区负荷，距本站6KM,Pe=1000KW,COS=0.7,可用10KV单回线配电。本站生活变压器型号：SL7-630/10.5， 容量:630KVA，额定电压：10。5/0。4/0。23（KV），阻抗电压Ud4。5,Y/Y0-12. 本站联入系统设计 (1）本站可通过一回架空线路与本地区电力系统的距本站50KM的110KV枢纽变电所B1相连，以便丰水季节将本站17000KW的多余电力送入系统,在枯水季节(元月份）由本站供电的地方负荷需从系

5、统倒送电能。 （2) 在本站某江上游30KM处，正在兴建一个小型水电站，装机容量为43000KW，在丰水季节尚有7000KW的多余电能,需经本站送入地区电力系统。 附图（一）为本地区电力系统电源点地理位置示意图。附图（二）为本地区电力系统接线图 各发电厂和变电所情况简介： （1）本地区电力系统可分为三部分:东部系统: Smax=75MVA，Xmax=0。57，Smin=45MVA,Xmin=0.79；西部系统： Smax=100MVA, Xmax=0.43,Smin=60MVA，Xmin=0。61(电抗值均为以Sj=100MVA为基准的标幺值）中部系统:见附图(二)各电源点间的送电线路主要采用

6、110KV电压等级,三部分通过两个110KV枢纽变电所相联接。 (2） 中部系统共6个电站,情况如下： F1为中型火电厂，2台汽轮发电机（21200KW),该站附近有煤矿，燃料丰富，运输方便,热效率高，发电成本低，丰水季节在系统中担任腰荷,枯水季节满发并担任基荷,它是本地区电力系统枯水季节的主要电源点. *F2为中型水电站,4台水轮发电机（412500KW）,旬调节水库，年利用小时数4700小时/年，保证出力10000KW,主要运行方式是丰水季节任基荷和腰荷. F3为小型火电厂，4台汽轮发电机(43000KW)，主要向地方负荷供电。 *F4为中型水电站,4台水轮发电机（48800KW），季调节

7、水库，年利用小时数5300小时/年，保证出力9200KW，丰水季节任基荷,枯水季节调峰,向地方负荷和地方电力系统供电,此电站即为本次设计电站。 F5为小型水电站,43000KW,位于F4上游，月调节水库，年利用小时数为5100小时/年，保证出力3000KW，向地方负荷和地区电力系统供电. F6为小型火电厂,26000KW，主要向地方负荷供电。 (3)110KV变电所简介: B1变电所装有2台三卷变240000KVA，它处于本地区专暑所在城市附近5KM处,供电范围大，负荷重,本地区的主要电源点均与该所相连,与无穷大电力系统的一点联网点也设在该所，地位十分重要，为本地区电力系统的枢纽变电所. B2

8、变电所装有2台三卷变231500KVA，供电范围大,负荷重,为本地区西部的中心变电所，它汇集了西部各电源点的电能后，与B1变电所相连.经过经济技术比较，本水电站F4拟定采用附图(三)所示的主接线方案(电气一次设备已经选定，参数如图）。2、设计内容及要求：课题：变压器复合电压启动型过流保护进行整定计算 a、短路电流计算 计算时间：0S和4S(0S用于主保护，4S用于后备保护） 最大运行方式下的三相短路电流计算(用于保护整定计算） 最小运行方式下的两相短路电流计算(用于保护校验）b、对复合电压启动型过流保护进行整定计算和校验用计算机绘制该三卷变测量、控制、保护、信号回路图一套注:B各侧CT的变比需

9、经计算自行确定 B中压侧过流保护动作时限为3S B高压侧为有载调压，最大调压范围:7.53 设计成果： (1)设计说明书(包括保护配置说明,整定计算和校验过程及结果） (2)短路电流计算结果(3）设计图纸二、三绕组变压器B保护配置及整定计算1、保护配置：1、变压器瓦斯保护（轻瓦斯动作于发信号，重瓦斯动作于跳闸）2、纵差保护采用比例制动及二次谐波制动的差动保护，并配有差动速断（用于防止内部短路Id很大时，TA饱和比例制动保护拒动)3、复合电压启动的过流保护（作为后备保护)4、零序保护（反映单相接地短路）5、过负荷保护6、温度保护2 、短路电流的计算：计算时间：0S和4S(0S用于主保护,4S用于

10、后备保护）最大运行方式下的三相短路电流计算(用于保护整定计算)最小运行方式下的两相短路电流计算（用于保护校验）计算方法步骤：1.首先对所需计算的电网进行编号,形成网络拓扑图.编号顺序如下： 节点编号顺序: 先短路节点,后其它节点，所有电源节点作为参考节点0. 支路编号顺序: 先电源支路(水电，火电，有限系统，无限系统）,后其它支路。附图4：最大运行方式拓扑图附图5:最小运行方式拓扑图 2.然后进入文件DLJS.EXE所在目录并执行文件：DLJS.EXE 按秩序运行以下子程序 A-输入系统参数 输入网络拓扑参数 输入系统基本参数 输入支路原始参数 B-确定冲击系数和衰减系数（不进行设备选择时可不

11、运行该子程序） C-计算支路正序。负序电抗 D-短路电流计算 计算结果如附表2-1、表222、复合电压启动的过流保护整定计算(用 4s 的短路电流计算）（a）、整定计算过程及校验：（b）装设原则：(1）、对双绕组升压变：电流元件装于低压侧TA上,电压元件装于低压侧母线TV上。若电压元件灵敏度不够，可增设一个装于高压侧母线TV上的电压元件.保护以短时限动作于高压母联DL（或桥联DL），以长时限动作于B的各侧DL.(2）、对三侧有电源的三绕组升压变:三侧均应装过流保护,中压侧过流保护要求装设方向元件，为消除方向元件死区,方向元件的电压应取自低压侧母线TV，高、中压侧保护动作于本侧DL，低压侧过流保

12、护动作于各侧DL。（当高、低压侧保护不能满足选择性要求时，也应装设方向元件）（3)、对中压侧无电源的三绕组升压变（如本站B）:过流保护装于低压侧及中压侧，当高压侧短路而电压元件灵敏度不够时,可增设一个装于高压侧母线TV上的电压元件。低压侧过流保护带两段时限，短时限动作于B未装保护侧（高压侧）的DL，长时限动作于B各侧DL. 绘制保护原理图如附图（c）.三、附录表2-1：短路线路电流短路点短路类型支路号运行方式短路时间支路电流符号数值备注3两相短路10最小4sI(2）d3。b10。min.4s0.380KA5两相短路10最小4sI(2）d5.b10.min.4s0.769KA5两相短路16最小4

13、sI（2）d5.b16。min。4s1.998KA7两相短路10最小4sI（2)d7。b10。min.4s0。227KA8两相短路10最小4sI（2)d8.b10.min。4s0.215KA3两相短路16最小4sI（2)d3.b16.min.4s0。765KA表2-2：短路相间残余电压短路点短路类型节点编号运行方式短路时间节点残压编号数值备注3三相短路5最大4秒Ucy（3）d3。n5。max。4s26.66kv5三相短路5最大4秒Ucy(3)d5。n5。max。4s0kv5三相短路6最大4秒Ucy(3）d5.n6。max。4s6.82kv7三相短路6最大4秒Ucy（3)d7。n6。max.4s

14、51。72kv8三相短路6最大4秒Ucy（3）d8。n6.max。4s75.33kv3两相短路5最小4秒U2(2)d3.n5。max。4s0.2165两相短路5最小4秒U2(2）d5.n5.max.4s0。5255两相短路6最小4秒U2*(2)d5.n6。max.4s0。4577两相短路6最小4秒U2*（2）d7.n6。max.4s0.3818两相短路6最小4秒U2(2)d8.n6。max。4s0.342（a）附图：原始资料图（1）附图:原始资料图（2）附图：原始资料图（3）（b）附图:(4）拓扑图附图（5）(c）保护原理图（1）保护原理图（2）保护原理图（3）保护原理图（4）保护原理图(5）

15、保护原理图（6）保护原理图（7)四、课程设计总结参考文献1、电力系统继电保护原理（天津大学 贺家李 编) 2、电力系统继电保护原理与运行分析（上册)(张志竞，黄玉铮 编写） 电力系统继电保护原理与运行分析（下册）(王广延,吕继绍 编写） 3、发电机变压器继电保护应用（国家电力调度通信中心 组编）4、电力系统继电保护设计原理(华中理工大学 吕继绍 编）5、电力系统继电保护与安全自动装置整定计算（崔家佩,孟庆炎 等编）6、电力系统继电保护（中央广播电视大学 李立群 华南理工大学 柳占江 西北电业职工大学 张道纲 合编）7、电力系统继电保护 上下册(西安电力学校 高永昌 主编）8、电力工程设计手册1、2、3册（或：水电站机电设计手册 电气二次）9、附件(指导教师提供）10、电力系统继电保护原理与实用技术 江苏省电力公式 编11、大型发电机组继电保护整定计算与运行技术 高春如 编课程设计论文评语：课程设计负责人签字 年 月 日