《电力系统继电保护原理》课程设计110KV电网线路保护设计VIP

电气工程学院课程设计第 1 页 共 31 页1 参 数 计 算电力系统设备参数表（取 SB=100MVA, VB= Vav）本设计所选取的的发电机型号：G1G4额定容量为 12 MW 的汽轮机，所采用型号为 QF122G5额定容量为 25 MW 的汽轮机，所采用型号为 QF252表 1.1 发电机型号及参数编号 发电机型号 额定容量 功率因数 额定电压 EX/ XD/G1G4 QF2-12-2 12MW 0.8 6.3KV 1.08 0.1221G5 QF2-25-2 25MW 0.8 6.3KV 1.08 0.1222L1：X 1(1)=460.4=18.4， 139.05/4.18/22)1()(1 BSUXX1(0) *= 3X1(1) *=30.139=0.417L2：X 2(1)=510.4=20.4 ， 154.0/4.2/2)1(2)*1(2BSX2(0) *= 3X1(1) *=30.154=0.462L3：X 3(1)=390.4=15.6， 18.0/6.15/22)1(3)*1(3 BSUXX3(0) *= 3X3(1) *=30.118=0.354L4：X 4(1)=580.4=23.2 ， 175.0/2.3/)1(4)*1(4 BSX4(0) *= 3X4(1) *=30.175=0.525T1 ,T2 , T7： 0.345.310.10%22721 NTT SVUX3.05.10.10721 NBTT SXXT3T6： 7.0150.10%6543 NBKTT SUxx 7.84150.10226543 NTTSVxx电气工程学院课程设计第 2 页 共 31 页G1-G4: 814.021.0*41 COSPXGBdGG5 : 39.5.*5 d经计算得以下电力系统设备参数表 1.2。表 1.2 电力系统设备参数表正序阻抗（有名值，）正序阻抗（标幺值）负序阻抗（标幺值）零序阻抗（标幺值）L1 18.4 0.139 0.139 0.417L2 20.4 0.154 0.154 0.462L3 15.6 0.118 0.118 0.354L4 23.2 0.175 0.175 0.525T1T2 40.3 0.33 0.33T7 40.3 0.33 0.33T3T6 84.7 0.7 0.7G1G4 0.814 0.814G5 0.391 0.3912 短路电流计算将系统的正序、负序阻抗图画出如图 2.1：图 2.1 正负序阻抗图电气工程学院课程设计第 3 页 共 31 页2.1 流经保护 1 的短路计算（1）最大运行方式经以上最大运行方式原则的分析，当 d1 点短路时，开环点在 L2 上，流经保护 1 的短路电流最大。正负序阻抗等值图如图 2.2，所示：图 2.2 最大运行方式正负序阻抗(1)1213423(1)0.84.32/)/(/ 0.18.4fGTGTXXX所以在最大运行方式下 d1 点短路时流经保护 1 的三相短路电流为：(3)(1).085.4eqBffEII kA(0)123(0)./ .340.52fTXX单相短路接地时：两相短路接地时0.1(0)(1)(2)1.8.3640.52eqBfffEII kA电气工程学院课程设计第 4 页 共 31 页(2)0.10(1)(0)(2)0.481.08520.3/524/f eqBfffXEII kAX图 2.3 d1 点短路时最大运行方式零序阻抗（2）最小运行方式经以上最小运行方式原则的分析可得，最小运行方式是系统闭环运行，其正负序阻抗图如图 2.4 所示。图 2.4 d1 点短路时最小运行方式正负序阻抗(1)21()2(1)3(1)0.84/.3(0.19.54)/0.18.242fGTXXX所以在最小运行方式下 d1 点短路时总的两相短路电流为：电气工程学院课程设计第 5 页 共 31 页(2)(1)(2)3.731.0852.84eqBfffEII kAX流经保护 1 的两相短路电流为： 1()2(1)(2)() 30.139.54.580.18fI kAX零序阻抗等值图如图 2.5 所示：图 2.5 d1 点短路时最小运行方式零序阻抗则 (0)1(0)2()3(0)/.(.4170.62)/.3540.9fTXX单相短路接地时：总的零序电流为 0(0)(1)(2).8.04.59eqBffffEII kA则流过保护 1 的零序电流为 .0.7.6024.7.13fI两相短路接地时：总的零序电流为 (2)00(1)(0)(2)0.841.08520.7/599/.4f eqBf ffffXEII kAX则流过保护 1 的零序电流为0.1.47.620.72.19034fI kA（1）电流速断保护（电流段）的整定计算电气工程学院课程设计第 6 页 共 31 页动作电流：按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定。（可靠系数 ）31set.rl.21.3fIKkA1rel.2K动作时间1ts保护范围的校验即在保护安装处15%处最小运行方式下两相短路 1.31.089.520.926f setI I即保护1的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。（2）限时电流速断保护（电流段）的整定计算动作电流：按照躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定。与保护5配合 =0.96KA2set.1I与保护7配合 =0.94KAst.与变压器配合 =0.71KA2set.1IKA( 为下一级保护安装处0.85处短2set.1rl 085. 0.9637.4fIKfI路电流最大电流)动作时间+21t.5s1t0.灵敏度的校验 (2).14.61.509fsentIK不满足要求。2.2 流经保护 4 的短路计算段电流整定电气工程学院课程设计第 7 页 共 31 页图 2.6 保护 4 等值阻抗 2123121)1( )/()/ LTGTGf XXX=(0.814/0.814)+0.33/(0.814/0.814+0.33)+0.139+0.154=0.663906.81 fKEI，0.eq 3.)1()2(ffX110kv 侧： KAUSIavB502.72.3所以在最大运行方式下 d5 点短路时流经保护 5 的三相短路电流为：XIEImIfBeqfaf 81.63.0811)()3()()3( KAKrelset 97.8.0214.电气工程学院课程设计第 8 页 共 31 页段电流校验：图 2.7 保护 4 电流校验等值阻抗 )15.0/()85.0()/( 232121)1( LLLTGf XXXX 。837.04.98.3.84.0. 17.21.1 ）（fKXEI )15.0/()850( 2324752).1( LLLLTGf XX96.0)154.39/(84.3.90 93.06.21).1(2 fKXEI BKLLKLLI IXI ）（ 23213321315.0 85.850502.)93.18.04.9.057.4.9.( =0.6250.970，电流段不符合要求电流段整定电气工程学院课程设计第 9 页 共 31 页图 2.8 保护 4II 段等值阻抗 812.075.801.85.04 Lff XX KAIEImIfBeqfaf 6.)1()3()()3( KAKfrelset 735.0.68)3(4. 电流段校验图 2.8 保护 4II 段校验阻抗 )/()/( 213121)1( LLTGf XXX。84.05.08.084.0 电气工程学院课程设计第 10 页 共 31 页135.824.0231.1 ）（fKXEI )/(21375).1( LLTGf X983.0)154.39.0/8.5.39 1.3.02).1(2 fKXEI BKLLKLL IXII ）（ 2321321min502.)91.8.0154.9.05.8.054.39.0( =0.301，电流段不满足3.19.7.min setKseI2.3 电流保护 8 的短路计算（1）电流速断保护（电流段）的整定计算动作电流：按照躲开本线路末