35KV降压变电站继电保护设计.doc

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8000kva3. 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, 20072、 张保会. 电力系统继电保护m. 中国电力出版社, 20053、 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, 19974、 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, 20075、 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, 20066、 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, 20057、 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。审核原理图如下短路电流的计算：1、 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=0.088 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=0.363x11=x0l6sb/ub22=0.08*0.3*100/10.52=0.022x12=x0l7sb/ub22=0.08*0.5*100/10.52=0.036x13=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=0.48810kv短路阻抗：x15=x14+x7/x8=0.488+0.33/0.33=0.64335kv母线短路电流：ik1max=ib1/x14=1.56/0.488=3.197ka10kv母线短路电流：ik2max=ib2/x15=5.5/0.643=8.55ka1#短路电流：ik3max=ib2/(x15+x10)=5.5/(0.643+0.363)=5.46ka2#短路电流：ik4max=ib2/(x15+x11)=5.5/(0.643+0.022)=8.27ka3#短路电流：ik5max=ib2/(x15+x12)=5.5/(0.643+0.036)=8.1ka4#短路电流：ik4max=ic2/(x15+x5+x6+x9)=1.1/(0.643+1.451+0.377+0.7)=0.347ka2. 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=200mvasdiimin=0.8diimin=0.8*200=160mva 系统阻抗计算：x16=sb/sdimin=100/200=0.5x17=sb/sdiimin=100/160=0.62535kv短路阻抗：x18=x17+x4=0.625+0.117=0.74210kv短路阻抗：x19=x18+x8=0.742+0.33=1.06235kv母线短路电流：ik1mix=ib1/x18=1.56/0.742=2.102ka10kv母线短路电流：ik2min=ib1/x19=1.56/1.062=1.469ka1#短路电流：ik3min=ib2/(x19+x10)=1.56/(1.062+0.363)=1.095ka2#短路电流：ik4min=ib2/(x19+x11)=1.56/(1.062+0.022)=1.439ka3#短路电流：ik5min=ib2/(x19+x12)=1.56/(1.062+0.036)=1.421ka4#短路电流：ik6min=ic2/(x19+x5+x6+x9)=1.56/(1.062+1.451+0.377+0.7)=0.435ka主变继电器保护整定计算1、 瓦斯保护轻瓦斯动作于信号，按照产生气体容积整定，因为大于10mva的变压器整定容积为250300，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0.61.5cm2，此处选择0.9.综上瓦斯继电器选择fj3-80型。2、 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*800/35=263.93kai2n=800/35=131.97ai3n=800/10.5=439.89ka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*i1n=457.14*i2n=228.58439.89电流互感器变比500/5300/5500/5二次回路额定电流*i1n/100=4.57*i2n /60=3.81i3n/100=4.40由商标选择电流互感器型号lzzjb6-10，35kv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=kreli1n=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：变压器调压分接头改变引起的不平衡电流：平衡线圈的误差电流：综上：（3） 躲过电流互感器二次回路断路时的最大符合电流：iop=kreli1n=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：iop*/（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：iop1=kt1/kw*iopcj=500/5/7.5=433.01a5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=(ict 1-ict2)/ict2*n=(4.57-3.81)/3.81*8=1.60 取整，则w1=2. 工作线圈匝数： w2=n+w1=2+8=1010kv侧平衡线圈匝数： w3=(ict 1-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=98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)/iop1=(*/2*2400)/433.01=8.31因为8.312,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：继电器动作电流：iopjd=kw*krel*inc/kt1=2*1*138.56/（500/5）=2.77a一次动作电流：iop