四川大学毕业设计--【继电保护配置与整定计算】.pdf

四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 0 本科生毕业论文 设计 本科生毕业论文 设计 题题 目目 继电保护配置与整定计算继电保护配置与整定计算 系统系统 X X 学学 院院 电气信息学院电气信息学院 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 学生姓名学生姓名 某某某某某某 学学 号号 084303084303abcdabcd 年级年级 20082008 级级 指导教师指导教师 电气信息学院电气信息学院 教务处制表教务处制表 二 一二二 一二 年年 五五 月月 二十二十 日日 目 录 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 1 摘要 3 第一章 等值参数计算 5 1 1 发电机的参数计算 5 1 2 变压器的参数计算 6 1 3 线路的参数计算 7 第二章 互感器的配置 8 2 1 发电机 8 2 2 变压器 8 2 3 线路 9 2 4 母线 9 第三章 系统运行方式 10 3 1 运行方式的选择原则 10 3 2 本设计的具体运行方式的选择 10 第四章 短路电流计算 11 4 1 最大方式运行下的短路电流计算 11 4 1 1 计算各点发生短路的各序总阻抗 12 4 1 2 各点发生单相接地短路的短路电流 19 4 1 3 各点发生两相短路接地的短路电流 21 4 1 4 各点发生两相短路的短路电流 22 4 1 5 各点发生三相短路的短路电流 24 4 2 最小方式运行下的短路电流计算 24 4 2 1 计算各点发生短路的各序总阻抗 25 4 2 2 各点发生单相接地短路的短路电流 29 4 2 3 各点发生两相短路接地的短路电流 31 4 2 4 各点发生两相短路的短路电流 33 4 2 5 各点发生三相短路的短路电流 34 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 2 第五章 保护的配置与整定 35 5 1 发电机的保护 35 5 1 1 定子绕组及引出线相间短路保护 35 5 1 2 定子绕组的单相接地短路保护 37 5 1 3 发电机外部相间短路保护 相间短路后备保护 38 5 2 变压器的保护 40 5 2 1 引出线 套管及内部短路保护 40 5 2 2 相间短路的后备保护 42 5 2 3 过负荷保护 44 5 3 线路的保护 44 5 3 1 相间距离保护 45 5 3 2 零序电流保护 52 5 3 3 三相重合闸 57 5 4 母线的保护 57 完全电流差动保护 58 5 5 整定计算成果表 60 第六章 总结 62 附录 保护配置图 63 参考文献 71 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 3 继电保护配置与整定计算继电保护配置与整定计算 系统七 系统七 专业 电气工程及其自动化 学生 某某某 指导教师 电气信息学院 摘要摘要 本文以一个简单的电力系统模型为例子 完整地阐述了电力系统中继电保护的配置和整定计 算过程 电力系统中对继电保护的要求是选择性 速动性 可靠性和灵敏性 本文也正是建立在这个要 求之上 并遵循继电保护的配置整定原则而进行 本文首先进行的是对系统中各元件的参数计算 进而 选定相应的短路点并作短路电流计算 同时规定系统的最大 最小运行方式 在两种方式下分别计算了 单相接地短路 两相短路 两相接地短路和三相短路 再则 根据系统要求 配置和选定了相应的电压 电流互感器 接下来进行了保护的配置与整定计算 这是本文的主要内容 对于发电机 本文以 25MW 汽轮发电机为例 按其容量和类型等 主要配置的保护类型有差动保护 过电流保护和过负荷保护 变 压器以 SFL7 31500 为例 主要配置的保护类型有差动保护 过电流保护和过负荷保护 在线路的保护 中 对 110kV 线路 主要配置的保护类型有相间距离保护盒零序电流保护 线路均配置三相重合闸 对 于母线保护 主要配置的保护类型为完全电流差动保护 本文中各种保护的整定计算均参照 电力系统 继电保护配置及整定计算 中的方法和原则 计算出保护的动作整定值和动作时限值 关键词 关键词 电力系统 继电保护 保护 配置 整定 短路 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 4 RELAY PROTECTION CONFIGURATION AND SETTING CALCULATION SYSTEM 7 Major Electrical Engineering and Automation Student Somebody Instructor DQ Abstract Abstract in this paper a simple power system model as an example the complete exposition of power system relay protection configuration and setting calculation process Power system relay protection request is selectively the speed reliability and sensitivity this paper is based on the requirements above and follow the relay protection setting principle and configuration This article is the first of the pair of each element of the system parameters thus corresponding to the selected short circuit and short circuit current calculation at the same time the system maximum minimum operation mode in a two mode were calculated for single phase grounding short circuit two phase short circuit two phase short circuit and ground and three phase short circuit Furthermore according to the requirements of the system the configuration and corresponding to the selected voltage current transformer Next the protection configuration and setting calculation which is the main content of this article For the generator based on the 25MW turbogenerator as an example according to its capacity and types the main configuration of protection type differential protection over current protection overload protection Transformer in SFL7 31500 as an example the main configuration of protection type differential protection over current protection overload protection In line protection on the110kV line the main configuration of protection type distance protection box of the zero sequence current protection the lines are configured three phase reclosure For bus protection the main configuration of protection type for fully differential current protection In this paper a variety of protection setting calculation are a reference to power system relay protection configuration and setting calculation of method and principle calculates the protection setting value and action time value KeywordsKeywords Electric power system relay protection protection allocate set short circuit 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 5 第一章第一章 等值参数计算等值参数计算 图 1 1 系统结构 选基准容量 Sb 100MVA 基准电压 Ub Uav 1 1 1 1 发电机发电机的参数计算 的参数计算 F1 F4 F5 型号 QF 25 2 额定容量 SNG 25 0 8 31 25MVA Xd 0 1222 电抗标么值为 X j Xd NG b S S 0 1222 25 31 100 0 391 1 1 F2 F3 型号 QFS 50 2 额定容量 SNG 62 5MVA Xd 0 141 电抗标幺值为 X j Xd NG b S S 0 141 5 62 100 0 2256 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 6 1 2 1 2 变压器变压器的参数计算 的参数计算 B1B1 B2B2 型号 型号 SFPL1SFPL1 5000050000 Ux 10 5 1B X 2B X 50 100 100 5 10 100 NT X S SBU 0 1921 1 2 B3B3 B10B10 B11B11 型号 型号 SFSL1SFSL1 3150031500 Ux 10 5 3B X 10B X 11B X 5 31 100 100 5 10 100 NT X S SBU 0 305 B4B4 B5B5 型号 型号 SFSFPS7PS7 6 63 3000000 VA60S 6 5 U17 5 U10 5 U NT3 x 23 x 12 x 1 M 按公式可计算各绕组短路电压分别为 75 6 5 105 65 17 2 1 U U U 2 1 U 25 0 5 175 65 10 2 1 U U U 2 1 U 75 10 5 65 175 10 2 1 U U U 2 1 U 2 x 13 x 23 x 1x3 3 x 13 x 22 x 1x2 3 x 23 x 12 x 1x1 1 3 标幺值为 1125 0 63 100 100 75 6 100 0042 0 63 100 100 25 0 100 1792 0 63 100 100 75 10 100 3 23 2 22 1 21 NT bX B NT bX B NT bX B S SU X S SU X S SU X 1 4 B6B6 B7B7 型号 型号 SFSZL7SFSZL7 4000040000 VA40S 6 5 U17 5 U10 5 U NT3 x 23 x 12 x 1 M 各绕组短路电压与上面相同 则标幺值为 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 7 1688 0 40 100 100 75 6 100 0063 0 40 100 100 25 0 100 2688 0 40 100 100 75 10 100 3 23 2 22 1 21 NT bX B NT bX B NT bX B S SU X S SU X S SU X B8B8 B9B9 型号 型号 SFSZL3SFSZL3 3150031500 VA5 31S 6 5 U17 5 U10 5 U NT3 x 23 x 12 x 1 M 各绕组短路电压与上面相同 则标幺值为 2143 0 5 31 100 100 75 6 100 0079 0 5 31 100 100 25 0 100 3413 0 5 31 100 100 75 10 100 3 23 2 22 1 21 NT bX B NT bX B NT bX B S SU X S SU X S SU X 1 5 1 3 1 3 线路线路的参数计算 的参数计算 近似取km 4 0 XL1 XL1 2 L1 b b U S XX 27 0 4 2 115 100 0 0817 1 6 L10 X 3 L1 X 0 2451 1 7 XL2 XL2 2 L2 b b U S XX 24 0 4 2 115 100 0 0726 L20 X 3 L2 X 0 2178 XL3 XL3 2 L3 b b U S XX 42 0 4 2 115 100 0 1270 L30 X 3 L3 X 0 381 XL4XL4 2 L4 b b U S XX 37 0 4 2 115 100 0 1119 L40 X 3 L4 X 0 3357 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 8 第第二二章章 互感器的配置互感器的配置 2 2 1 1 发电机发电机 发电机 型号 QF 25 2 额定功率PGN 25MW 额定电压UGN 6 3kV 额定电流IGN 2864A 额定功率因数 cos GN 0 8 发电机的最大工作电流 cos3 05 1 max GN GN GN U P I 8 03 63 10 2505 1 3 3007 A 2 1 因此选择 电压互感器 JDJ 10 额定变比为 10000 100 电流互感器 LMZ1 10 额定电流比为 3000 5 零序电流互感器 LXHM 1 额定电流为 2900A 2 2 2 2 变压器变压器 变压器 型号 SFSL7 31500 额定容量SGN 31500kVA 额定电压比 110 6 3KV 额定电流 A 1103 31500 165A 110kV 侧 3 63 31500 2887A 6 3kV 侧 故 电压互感器 PT 和电流互感器 CT 选择如下 表 2 2 1 变压器电压 电流互感器配置 名 称 各侧参数 额定电压 kV 110 6 3 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 9 额定电流 A 165 2887 变压器接线组 别 Y PT 型号及变比 CT 的接线方式 Y CT 的计算变比 5 1653 5 286 5 2887 按产品样本选 用 CT 的型号及 变比 LR 110 B 300 5 LMZJ1 0 5 3000 5 2 3 线路线路 110kV 线路的最大负荷电流均取为 350A 可选择电流互感器 LR 110 B 400 5 电 压互感器可选择 JCC2 110 100 3 110000 35 kV 线路的最大负荷电流取为 350A 故可选择电流互感器 LR 35 B 400 5 电 压互感器可选择 JDJ 35 100 35000 2 2 4 4 母线母线 对双母线的母联断路器配置电流互感器 与变压器 B1 B2 相连的双母线母联 其最大 工作电流Imax为变压器 B1 或 B2 的Imax 即为 174A 可选择电流互感器 LR 110 B 300 5 与变压器 B3 B4 B5 相连的双母线母联 其Imax为变压器 B5 的Imax 即为 331A 可选择电流互感器 LR 110 B 400 5 110kV 母线电压互感器选择 JCC2 110 100 3 110000 35kV 母线电压互感器选择 JDJ 35 100 35000 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 10 第第三三章章 系统运行方式系统运行方式 3 3 1 1 运行方式的选择原则运行方式的选择原则 1 1 发电机 变压器运行方式选择的原则 发电机 变压器运行方式选择的原则 1 一个发电厂有两台机组时 一般应考虑全停方式 一台检修 另一台故 障 当有三台以上机组时 则选择其中两台容量较大机组同时停用的方式 对水电厂 还 应根据水库运行方式选择 2 一个发电厂 变电站的母线上无论接几台变压器 一般应考虑其中容量 最大的一台停用 2 2 变压器中性点接地选择原则 变压器中性点接地选择原则 1 发电厂 变电所低压侧有电源的变压器 中性点均要接地 2 自耦型和有绝缘要求的其它变压器 其中性点必须接地 3 T 接于线路上的变压器 以不接地运行为宜 4 为防止操作过电压 在操作时应临时将变压器中性点接地 操作完毕后再断开 这 种情况不按接地运行考虑 3 3 线路运行方式选择原则 线路运行方式选择原则 1 一个发电厂 变电站母线上接有多条线路 一般考虑选择一条线路检修 另一条线 路又故障的方式 2 双回路一般不考虑同时停用 3 3 2 2 本设计的具体运行方式的选本设计的具体运行方式的选择择 电力系统运行方式的改变将会影响继电保护装置的动作情况 因而在设定保护整定值 之前 需要对电力系统的运行方式作分析 而在所有运行方式当中 最小运行方式和最大 运行方式是两种极端的情况 所谓最大运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电 流值最大 所谓最小运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最小 因而若 同时考虑这两种运行方式进行整定 则可以保证继电保护装置的可靠运行 1 1 变压器中性点接地选择 变压器中性点接地选择 根据相关规程 发电厂升压变压器中性点应直接接地 其他的变压器不接地 由此在 本设计当中 变压器 B1 B3 B4 直接接地 变压器 B2 不接地 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 11 2 2 系统运行方式选择 系统运行方式选择 系统最大运行方式 应当为所有发电机组全部投入运行的情况下 系统的最小运行方 应当为阻抗大的发电机退出运行的情况下 在本设计中 应当选 择发电机 F1 F3 投入 发电机 F2 F4 及发电机 F4 的升压变压器 B4 停运的情况下 第第四四章章 短路电流计算短路电流计算 4 4 1 1 最大方式最大方式运行运行下的短路电流计算 下的短路电流计算 根据以上参数计算结果 作系统电抗图 图 4 1 1 最大方式运行下系统电抗图 做支路合并同时做一定的简化 得 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 12 图 4 1 2 最大方式运行下简化后的系统电抗图 4 1 1 4 1 1 计算各点计算各点发生发生短路的各序总阻抗短路的各序总阻抗 一 一 D1D1 点短路 点短路 1 系统电抗接线图简化为 图 4 1 3 最大方式运行下 D1 点短路的系统简化电抗图 2 制定各序网络 并进行网络化简 求各序组合电抗 正序网络 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 13 图 4 1 4 最大方式运行下 D1 点短路的正序电抗图 负序网络 图 4 1 5 最大方式运行下 D1 点短路的负序化电抗图 零序网络 图 4 1 6 最大方式运行下 D1 点短路的零序电抗图 二 二 D D2 2 点短路 点短路 1 系统电抗接线图简化为 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 14 图 4 1 7 最大方式运行下 D2 点短路的系统简化电抗图 2 制定各序网络 并进行网络化简 求各序组合电抗 正序网络 图 4 1 8 最大方式运行下 D1 点短路的正序电抗图 负序网络 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 15 图 4 1 9 最大方式运行下 D2 点短路的负序电抗图 零序网络 图 4 1 10 最大方式运行下 D2 点短路的零序电抗图 三 三 D3D3 点短路 点短路 1 系统电抗接线图简化为 图 4 1 11 最大方式运行下 D3 点短路的系统简化电抗图 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 16 2 制定各序网络 并进行网络化简 求各序组合电抗 正序网络 图 4 1 12 最大方式运行下 D3 点短路的正序电抗图 负序网络 图 4 1 13 最大方式运行下 D3 点短路的负序电抗图 零序网络 图 4 1 14 最大方式运行下 D3 点短路的零序电抗图 四 四 D4D4 点短路 点短路 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 17 1 系统电抗接线图简化为 图 4 1 15 最大方式运行下 D4 点短路的零序系统简化电抗图 2 制定各序网络 并进行网络化简 求各序组合电抗 正序网络 图 4 1 16 最大方式运行下 D4 点短路的正序电抗图 负序网络 图 4 1 17 最大方式运行下 D4 点短路的负序电抗图 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 18 零序网络 图 4 1 18 最大方式运行下 D4 点短路的零序电抗图 五 五 D5D5 点短路 点短路 1 系统电抗接线图简化为 图 4 1 19 最大方式运行下 D5 点短路的系统简化电抗图 2 制定各序网络 并进行网络化简 求各序组合电抗 正序网络 图 4 1 20 最大方式运行下 D5 点短路的正序电抗图 负序网络 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 19 图 4 1 21 最大方式运行下 D5 点短路的负序电抗图 零序网络 图 4 1 22 最大方式运行下 D5 点短路的零序电抗图 4 1 2 4 1 2 各点发生各点发生单相接地短路单相接地短路的短路的短路电流电流 由各序组合电抗 1X 2X和 0X 求不同短路点发生单相接地短路时的全电流 以 A 相发生单相接地短路为例 110kV 侧的基准电流为 KA5249 0KA 1103 100 IB 4 1 35kV 侧的基准电流为 KA6496 1KA 353 100 IB 4 2 一一 D1D1 点点 5928 03708 0222 002 1 XX X m 1 3 4 3 A 相短路电流正序分量为 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 20 KA6442 0KA5249 0 5928 02041 0 1 1 1 1 I XX E IBal 4 4 短路电流 KA9326 1KA6442 03 1 1 1 IIalf m 4 5 二二 D2D2 点点 1901 10498 11403 002 2 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 KA3945 0KA5249 0 1403 01901 1 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA1835 1KA3945 03 1 1 1 IIalf m 三三 D3D3 点点 4063 02377 01686 002 1 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 KA913 0KA5249 0 1686 04063 0 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA739 2KA913 03 1 1 1 IIalf m 四四 D4D4 点点 2333 10498 11835 002 1 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 KA3705 0KA5249 0 1835 02333 1 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA1115 1KA3705 03 1 1 1 IIalf m 五五 D5D5 点点 8475 05521 02954 002 1 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 21 KA4593 0KA5249 0 8475 02954 0 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA3788 1KA4593 03 1 1 1 IIalf m 4 1 4 1 3 3 各各点发生点发生两相短路接地两相短路接地的短路的短路电流电流 以 B C 两相短路接地为例 一一 D1D1 点点 1388 03708 0 222 0 02 2 2 XXX 4 6 5157 1 3708 0222 0 3708 0222 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm 4 7 KAKA I XX E IBal 4548 15249 0 1388 0222 0 1 2 2 1 2 2 4 8 短路电流 KA205 24548 15157 1 1 1 1 1 2 2 IIalf m 4 9 二二 D2D2 点点 1238 00498 1 1403 0 02 2 2 XXX 6395 1 0498 11403 0 0498 11403 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm KAKA I XX E IBal 9875 15249 0 1238 01403 0 1 2 2 1 2 2 短路电流 KA2585 39875 163957 1 2 2 2 2 2 2 IIalf m 三三 D3D3 点点 0987 02377 0 1686 0 02 2 2 XXX 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 22 507 1 2377 01686 0 2377 01686 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm KAKA I XX E IBal 9637 15249 0 0987 01686 0 1 2 2 1 2 2 短路电流 KA9593 29637 1507 1 3 3 3 3 2 2 IIalf m 四四 D4D4 点点 1562 00498 1 1835 0 02 2 2 XXX 6187 1 0498 11835 0 0498 11835 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm KAKA I XX E IBal 5452 15249 0 1562 01835 0 1 2 2 1 2 2 短路电流 KA5012 25452 16187 1 4 4 4 4 2 2 IIalf m 五五 D5D5 点点 1924 05521 0 2954 0 02 2 2 XXX 5227 1 5521 02954 0 5521 02954 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm KAKA I XX E IBal 0761 15249 0 1924 02954 0 1 2 2 1 2 2 短路电流 KA6386 10761 15227 1 5 5 5 5 2 2 IIalf m 4 1 4 4 1 4 各点发生各点发生两相短路两相短路的短路的短路电流电流 以 以 B B C C 两相短路为例 两相短路为例 一一 D1D1 点点 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 23 222 02 2 X X m 2 3 4 10 A 相短路电流正序分量为 KA1822 1KA5249 0 222 0222 0 1 2 1 2 I XX E IBal 4 11 短路电流 KA0476 2KA1822 13 2 2 2 IIalf m 4 12 二二 D2D2 点点 1403 02 2 X X m 2 3 A 相短路电流正序分量为 KA8706 1KA5249 0 1403 01403 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA24 3KA8706 13 2 2 2 IIalf m 三三 D3D3 点点 1686 02 2 X X m 2 3 A 相短路电流正序分量为 KA5566 1KA5249 0 1686 01686 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA6962 2KA5566 13 2 2 2 IIalf m 四四 D4D4 点点 1853 02 2 X X m 2 3 A 相短路电流正序分量为 KA4302 1KA5249 0 1853 01853 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA4773 2KA4302 13 2 2 2 IIalf m 五五 D D5 5 点点 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 24 2954 02 2 X X m 2 3 A 相短路电流正序分量为 KA8885 0KA5249 0 2954 02954 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA5389 1KA8885 03 2 2 2 IIalf m 4 1 54 1 5 各点发生各点发生三相短路的短路电流三相短路的短路电流 一一 D1D1 点点 KA3644 2KA5249 0 222 0 1 1 3 I X E IBf 4 13 二二 D2D2 点点 KA7413 3KA5249 0 1403 0 1 1 3 I X E IBf 三三 D3D3 点点 KA1133 3KA5249 0 1686 0 1 1 3 I X E IBf 四四 D4D4 点点 KA8605 2KA5249 0 1835 0 1 1 3 I X E IBf 五五 D5D5 点点 KA7769 1KA5249 0 2954 0 1 1 3 I X E IBf 4 4 2 2 最小方式最小方式运行运行下的短路电流计算 下的短路电流计算 本设计中的最小方式 是停用发电机 F1 和 F5 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 25 4 2 1 4 2 1 计算各点发生短路的各序总阻抗计算各点发生短路的各序总阻抗 一 一 D1D1 点点 正序网络 图 4 2 1 最小方式运行下 D1 点短路的正序电抗图 负序网络 图 4 2 2 最小方式运行下 D1 点短路的负序电抗图 零序网络 图 4 2 3 最小方式运行下 D1 点短路的零序电抗图 二 二 D2D2 点点 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 26 正序网络 图 4 2 4 最小方式运行下 D2 点短路的正序电抗图 负序网络 图 4 2 5 最小方式运行下 D2 点短路的负序电抗图 零序网络 图 4 2 6 最小方式运行下 D2 点短路的零序电抗图 三 三 D3D3 点点 正序网络 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 27 图 4 2 7 最小方式运行下 D3 点短路的正序电抗图 负序网络 图 4 2 8 最小方式运行下 D3 点短路的负序电抗图 零序网络 图 4 2 9 最小方式运行下 D3 点短路的零序电抗图 四 四 D4D4 点点 正序网络 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 28 图 4 2 10 最小方式运行下 D4 点短路的正序电抗图 负序网络 图 4 2 11 最小方式运行下 D4 点短路的负序电抗图 零序网络 图 4 2 12 最小方式运行下 D4 点短路的零序电抗图 五 五 D5D5 点点 正序网络 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 29 图 4 2 13 最小方式运行下 D5 点短路的正序电抗图 负序网络 图 4 2 14 最小方式运行下 D5 点短路的负序电抗图 零序网络 图 4 2 15 最小方式运行下 D5 点短路的零序电抗图 4 2 2 4 2 2 各点发生单相接地短路的短路电流各点发生单相接地短路的短路电流 由各序组合电抗 1X 2X和 0X 求不同短路点发生单相接地短路时的全电流 以 A 相发生单相接地短路为例 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 30 110kV 侧的基准电流为KA5249 0KA 1103 100 IB 35kV 侧的基准电流为KA6496 1KA 353 100 IB 一一 D1D1 点点 6531 03708 02823 002 1 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 KA5612 0KA5249 0 6531 02823 0 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA6835 1KA5612 03 1 1 1 IIalf m 二二 D2D2 点点 2506 10498 12008 002 1 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 KA3617 0KA5249 0 2506 12008 0 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA085 1KA3617 03 1 1 1 IIalf m 三三 D3D3 点点 4753 02377 02376 002 4 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 KA7363 0KA5249 0 4753 02376 0 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA2089 2KA7363 03 1 1 1 IIalf m 四四 D4D4 点点 3244 10498 12746 002 4 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 31 KA3283 0KA5249 0 3244 12746 0 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA9848 0KA3283 03 1 1 1 IIalf m 五五 D5D5 点点 9404 05521 03883 002 5 XX X m 1 3 A 相短路电流正序分量为 KA395 0KA5249 0 9404 03883 0 1 1 1 1 I XX E IBal 短路电流 KA185 1KA395 03 1 1 1 IIalf m 4 2 3 4 2 3 各点发生两相短路接地的短路电流各点发生两相短路接地的短路电流 以 B C 两相短路接地为例 一一 D1D1 点点 1472 03708 0 2823 0 02 2 2 XXX 5046 1 3708 02823 0 3708 02823 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm KAKA I XX E IBal 2221 15249 0 1472 02823 0 1 2 2 1 2 2 短路电流 KA8388 12221 15046 1 2 2 2 2 2 2 IIalf m 二二 D2D2 点点 1686 00498 1 2008 0 02 2 2 XXX 6111 1 0498 12008 0 0498 12008 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 32 KAKA I XX E IBal 421 15249 0 1686 02008 0 1 2 2 1 2 2 短路电流 KA2893 2421 16111 1 2 2 2 2 2 2 IIalf m 三三 D3D3 点点 1188 02377 0 2376 0 02 2 2 XXX 5 1 2377 02376 0 2377 02376 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm KAKA I XX E IBal 4728 15249 0 1188 02376 0 1 2 2 1 2 2 短路电流 KA2092 24728 15 1 2 2 2 2 2 2 IIalf m 四四 D4D4 点点 2188 00498 1 2764 0 02 2 2 XXX 5827 1 0498 12764 0 0498 12764 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm KAKA I XX E IBal 06 15249 0 2188 02764 0 1 2 2 1 2 2 短路电流 KA6777 106 15827 1 2 2 2 2 2 2 IIalf m 五五 D5D5 点点 228 05521 0 3883 0 02 2 2 XXX 5076 1 5521 03883 0 5521 03883 0 13 13 2 2 0202 2 2 XXXXm KAKA I XX E IBal 8517 05249 0 228 03883 0 1 2 2 1 2 2 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 33 短路电流 KA284 18517 05076 1 2 2 2 2 2 2 IIalf m 4 2 4 4 2 4 各点发生两相短路的短路电流各点发生两相短路的短路电流 以 以 B B C C 两相短路为例 两相短路为例 一一 D1D1 点点 2823 02 2 X X m 2 3 A 相短路电流正序分量为 KA9103 0KA5249 0 2823 02823 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA5767 1KA9103 03 2 2 2 IIalf m 二二 D2D2 点点 2008 02 2 X X m 2 3 A 相短路电流正序分量为 KA307 1KA5249 0 2008 02008 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA2638 2KA3070 13 2 2 2 IIalf m 三三 D3D3 点点 2376 02 2 X X m 2 3 A 相短路电流正序分量为 KA1046 1KA5249 0 2376 02376 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA9132 1KA1046 13 2 2 2 IIalf m 四四 D4D4 点点 2764 02 2 X X m 2 3 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 34 A 相短路电流正序分量为 KA9495 0KA5249 0 2764 02764 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA6446 1KA9495 03 2 2 2 IIalf m 五五 D D5 5 点点 3883 02 2 X X m 2 3 A 相短路电流正序分量为 KA6759 0KA5249 0 3883 03883 0 1 2 1 2 I XX E IBal 短路电流 KA1707 1KA8885 03 2 2 2 IIalf m 4 2 5 4 2 5 各点发生三相短路的短路电流各点发生三相短路的短路电流 一一 D1D1 点点 KA8594 1KA5249 0 2823 0 1 1 3 I X E IBf 二二 D2D2 点点 KA614 2KA5249 0 2008 0 1 1 3 I X E IBf 三三 D3D3 点点 KA2092 2KA5249 0 2376 0 1 1 3 I X E IBf 四四 D4D4 点点 KA8991 1KA5249 0 2764 0 1 1 3 I X E IBf 五五 D5D5 点点 KA3518 1KA5249 0 3883 0 1 1 3 I X E IBf 将计算所得的短路电流列表如下 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 35 表 4 2 1 短路计算结果 短路点 三相短路 kA 两相短路 kA 两相短路接地 kA 单相短路接地 kA D1 点 最大方式 最小方式 2 3644 8594 1 2 0476 1 5767 2 205 1 8388 9326 1 1 6835 D2 点 最大方式 最小方式 3 7413 2 614 3 24 2 2638 3 2585 2 2893 1 1835 1 085 D3 点 最大方式 最小方式 3 1133 2092 2 2 6962 1 9132 2 9593 2 2092 739 2 2 2089 D4 点 最大方式 最小方式 2 8605 1 8991 2 4773 1 6446 2 5012 1 6777 1 1115 0 9848 D5 点 最大方式 最小方式 1 7769 3518 1 1 5389 1 1707 1 6386 1 284 1 3788 1 185 第第五五章章 保护的配置与整定保护的配置与整定 5 15 1 发电机的保护发电机的保护 本设计选择发电机 F4 保护配置 QF 25 2 5 1 1 5 1 1 定子绕组及引出线相间短路保护定子绕组及引出线相间短路保护 采用由 DCD 2 型继电器构成的纵差动保护 且为一般接线形式 1 发电机一二次侧额定电流 8 03 63 105 2 cos3 3 U P I F 2864 A 5 1 5 3000 2864 2 I 4 8 A 5 2 2 动作电流的整定计算 1 躲过外部短路时的最大不平衡电流 3 max max ditxfzqkbpkbDZ IfKKKIKI 5 3 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 36 1 3x1x0 5x0 1x 2864x1 0 1222 1523 4 A 式中 k K 可靠系数 取 1 3 fzq K 考虑周期分量的系数 取 1 tx K 电流互感器的同型系数 取 0 5 i f 电路互感器的最大相对误差 取 0 1 3 max d I 发电机外部三相短路时 流经保护的最大周期性短路电流 2 躲过电流互感器二次回路断线时 发电机的最大负荷电流 一般取额定电流 pekbDZ IKI 1 3x2864 3723 2 A 5 4 式中 k K 可靠系数 取 1 3 pe I 发电机的额定电流 应当取以上两者中的大者 作为保护的动作电流 因此 动作电流为 bDZ I 3723 2 A 差动继电器动作电流 L bDZ jDZ n I I 3723 2 3000 5 6 2 A 5 5 式中 L n 电流互感器的变比 3 差动线圈匝数 cd W的计算 jdz jscd I AW W 0 60 6 2 9 7 匝 5 6 式中 0 AW 差动继电器的动作安匝 取 60 按继电器线圈的实际抽头 选择接近且小于计算匝数 jscd W 的整数匝数作为差动线圈的 整定匝数 必要时可以使用平衡线圈即平衡线圈与差动线圈串联使用 例如差动线圈的计 算匝数 jscd W 为 12 圈 则差动线圈 cd W取 10 匝 平衡线圈 Iph W 取 2 匝 相应的继电器动 作电流为 zdz I 四川大学本科毕业设计 继电保护配置与整定计算 系统七 37 因此 取 jscd W 10 匝 相应的动作电流 ZDZ I 6 A 4 灵敏度校验 发电机出口两相短路流入继电器的电流 12 188 4 148 01222 0 3 1 3 2 2 min AI XX I e d d 5 7 灵敏度 zIdz I K d Lm min 18 12 6 3 04 2 5 8 式中 min d I 发电机出口两相短路是 流经继电器的最小周期性短路电流 最小灵 敏系数应大于等于 2 在计算 min d I时 一般按照发电机与其他电源断开 单机运行 或者在系统处于最小运 行方式下 发电机进行自同期时发生故障的不利情况 不进行自同期的发电机 仅按前 者进行计算 上式对发电机定子绕组为三角形接线的纵差保护也适用 4 断线监视继电器的整定计算 继电器的动作电流 按大于发电机正常运行情况下的最大不平衡电流整定 通常按下式计算 L f jdz n