35KV电网继电保护设计实训报告.doc

课程设计实训报告题 目： 专 业： 班 别： 姓 名： 学 号： 指导老师： 广东水利电力职业技术学院目录第一章 35kv电网继电保护设计原始资料第二章 短路电流计算 2.1 简化电路图 2.2 短路电流计算及成果表2.2 短路电流通过保护装置的曲线图（见附图）第三章 继电保护整定计算3.1 保护5的整定计算311 保护5的I段312保护5的段313保护5的段3.2 保护3的整定计算321 保护3的I段322 保护3的段323 保护3的段3.3 保护1的整定计算331 保护1的I段332 保护1的段333 保护1的段3.4 保护2的整定计算341 保护2的I段342 保护2的段343 保护2的段3.5 保护4的整定计算351 保护4的I段352 保护4的段353 保护4的段3.6 保护6的整定计算361 保护6的I段362 保护6的段363 保护6的段第四章 保护配置及说明1.保护配置图2.对各保护是否安装方向元件的判断第五章 35KV千伏线路继电保护原理图（见附图）第六章 心得体会一 、35kv电网继电保护设计原始资料某地有金河和青岭两座电站，装机容量分别为12MW和8MW，各以单回35kV输电线路向城关变电所供电。金河电站还以一回35kV联络线经110kV中心变电所与省电网连接。35kV电网的接线示意如下：主要参数见下表：1. 发电机：额定容量Se(kW)额定电压Ue(kV) 功率因数暂态电抗X”d标么电抗X*F30006.30.80.25.3334000 6.30.80.242.主变压器额定容量Se(kVA) 接线组别短路电压Ud%标么电抗X*B7500Y，dll7.5110000Y，dll7.50.7510000Y，dll7.50.7520000Yn, yno, dllVd-=10.5Vd-%=6.5Vd-%=18X*1=0.55X*2=0X*3=0.353. 输电线路：名称导线型号长度(km)电抗标么值有名值()金中线LGJ-120401.16816金城线LGJ-120100.2924青城线LGJ-120300.87612最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地110kV母线上的系统等值标么电抗为0.225。城关变电所总负荷为240A（35kV侧），由金河电站供给110A、青岭电站供给130A。剩余的110A经中心变电所送入系统。最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所110kV母线上的系统等值标么电抗为0.35，城关变电所总负荷为150A（35kV侧），由金河电站供给40A、青岭电站供给65A。剩余的15A经中心变电所送入系统。二、短路电流计算1简化电路图2短路电流计算及成果表 当K1点发生短路时，短路电流的计算如下：最大运行方式下K1点短路的等值电路图等值电路简化图最大运行方式下k1短路时，系统A到短路点的等值电抗为:XAk1=0.225+0.55/2=0.5短路电流标幺值为IKA*=1/0.5=2有名值为 IKA=2100/（37）= 3.12KA金河电站B、青岭电站C到短路点的转移电抗分别为XBK=1.168+1.833+1.1681.833/3.918=3.55XCK=1.168+3.918+1.1683.918/1.833=7.58计算电抗为XJSB=3.55(43/0.8)/100=0.53XJSC=7.58(24/0.8)/100=0.76查运算曲线图，得B、C短路电流标幺值为IB0.2*=1.855 IC0.2*=1.329 有名值为IBK0.2=1.85515/(37)=0.43KA ICK0.2=1.32910/(37)=0.21KA最小运行方式下，K1点短路的等值电路图等值电路简化图最小运行方式下k1短路时，系统A到短路点的等值电抗为:XAk1=0.35+0.55/2=0.625短路电流标幺值为IKA*=1/0.625=1.6有名值为 IKA=1.6100/（37）=2.497KA金河电站B、青岭电站C到短路点的转移电抗分别为XBK=1.168+6.333+1.1686.333/5.918=8.75XCK=1.168+5.918+1.1685.918/6.333=8.18计算电抗为XJSB=8.753.75/100=0.33 XJSC=8.185/100=0.41查运算曲线图，得B、C短路电流标幺值为IB0.2*=2.755 IC0.2*=2.309 有名值为IBK0.2=2.7753.75/(37)=0.162KA ICK0.2=2.3095/(37)=0.18KA 当K2点发生短路时，短路电流的计算如下：最大运行方式下K2点短路的等值电路图等值简化电路图最大运行方式下k2短路时，系统A到短路点的等值电抗为:XAk1=0.225+0.55/2+1.168=1.668短路电流标幺值为IKA*=1/1.668=0.6有名值为 IKA=0.6100/（37）= 0.936KA金河电站B、青岭电站C到短路点的转移电抗分别为XBK=(5.333/2+1)/2 =1.833XCK=0.292+0.876+0.75+4/2=3.918计算电抗为XJSB=1.833(43/0.8)/100=0.27 XJSC=3.918(24/0.8)/100=0.391查运算曲线图，得B、C短路电流标幺值为IB0.2*=3.175 IC0.2*=2.412 有名值为IBK0.2=3.17515/(37)=0.74KA ICK0.2=2.412=0.38KA最小运行方式下，K1点短路的等值电路图等值简化电路图最小运行方式下k2短路时，系统A到短路点的等值电抗为:XAk1=0.35+0.55/2+1.168=1.793短路电流标幺值为IKA*=1/1.793=0.558有名值为 IKA=0.558100/（37）=0.87KA金河电站B、青岭电站C到短路点的转移电抗分别为XBK=1+5.333=6.333XCK=0.292+0.876+0.75+4=5.917计算电抗为XJSB=6.3333.75/100=0.24 XJSC=5.9175/100=0.30查运算曲线图，得B、C短路电流标幺值为IB0.2*=3.433 IC0.2*=2.950 有名值为IBK0.2=3.4333.75/(37）=0.201KA ICK0.2=2.9505/(37）=0.23KA按照上述方法，可求得K3、K4、K5、K6、K7、K8点短路时相应的短路电流，计算结果如下表所示三、继电保护整定计算将简化电路图分解成下述中的网络1.保护5的整定计算 瞬时电流速断保护段的定值为IOP.5=KCOIK8.max=1.3（1.7191.588）6.3/37=0.73KA灵敏度校验：Klm= I(2)K8.min /IOP=(0.41+0.111)/0.73=0.7221.2 不满足要求采用瞬时电流电压速断保护的定值为a. 变压器折算到线路的等效长度是：LT= (Ud%U2N103/100SN)/0.4=(7.5372/100)/0.4=25.67KMb.主要运行方式时的最大保护区是：LImain=L/KK0.75L=0.75（25.6730）=41.75KMc.最大运行方式时的等效阻抗：Xxt.max=ES/I(3)k3.max=(37/)/(0.7+0.602)=16.41最小运行方式时的等效阻抗：Xxt.min=ES/I(3)k3.min=(37/)/(0.72+0.181)=23.71主要运行方式下的等效阻抗Xxt.main= (Xxt.min+ Xxt.max)/2=(23.71+16.41)/2=20.06d.电流元件动作电流值为IIop.5 =ES/( Xxt.main+X1 LImain)=(37/)/(20.06+0.441.75)=0.581KA e.电压元件动作电压值为UIop.5=IIop X1 LImain=0.5810.441.75=16.805KVf.校验： LImax = Xxt.maxUIop.5/X1(UP- UIop.5) =(16.4116.805)/0.4(37-16.805)=23.14KM =61.3%L 50%L LImin =(0.886ES-Xxt.minIIop.5)/X1IIop.5 =（0.86637/-23.710.581）/ 0.40.581=20.329KM=36.5%L15%L 满足要求 限时电流速断保护段的定值为Iop.5 = I(2)K4.min/Ksen=(0.41+0.111)/1.3=0.401KA 满足要求 动作时限t5=tlx+t=0.5s 定时限过电流保护段的定值为Iop.5=Krel KssIL.max/Kre=1.1520.13/0.85=0.352KA灵敏度校验：作为近后备保护 Ksen=I(2)K4.min/ Iop.5=0.521/0.352=1.481.3 满足要求 作为远后备保护Ksen =I(2)K8.min/ Iop.5=2.3926.3/(0.35237)=1.2 1.2 满足要求保护段动作时间 t= txl+t=1.5s+0.5s=2s2.保护3的整定计算 瞬时电流速断保护段的定值为IOP.3=KrelIK3.max=1.25（0.7+0.602）=1.628 KA最小保护长度计算Xxt.min=ES/I(3)k2.min=(37/)/(0.87+0.201)=19.95Xxt.max=ES/I(3)k2.max=(37/)/(0.94+0.72)=12.87lmin =1/Kk0.866L-（KkXxt.min-0.866Xxt.max）/X1=0.86610-(1.2519.95-0.86612.87)/0.4/1.25=-20.65KM 不满足要求采用瞬时电流电压速断保护的定值为a.主要运行方式时的最大保护区是：LImax=L/KK0.75L=0.7510=7.5KMb.主要运行方式使得等效电阻：Xxt.main= (Xxt.min+ Xxt.max)/2=(19.95+12.87)/2=16.41c.电流元件动作电流值为IIop.3 =ES/( Xxt.main+X1 LImain)=(37/)/(16.41+0.47.5)=1.101KA d.电压元件动作电压值为UIop.3=IIop.3 X1 LImain=1.1010.47.5=5.721KVf.校验： LIma x= Xxt.maxUIop.3/X1(UP- UIop.3)=12.875.721/0.4(37-5.721)=5.885KM=58.8%L50%L LImin=(0.886ES-Xxt.minIIop.3)/X1IIop.3 =(0.88637/-19.951.101)/(0.41.101)= -6.898KM 0 不满足要求因此，保护3不装设瞬时电流速断段保护 限时电流速断保护段的定值为与相邻单回路的瞬时电流电压联锁速断保护配合Iop.3 =KphIIop.5/Kfz.min=1.10.581/1=0.639KA灵敏度校验：Ksen =I(2)K3.min/ Iop.3=(0.624+0.157)/0.639=1.221.3 满足要求动作时限t3=tlx+t=1s 定时限过电流保护段的定值为Iop.3=Krel KssIL.max/Kre=1.1520.11/0.85=0.298KA灵敏度校验：作为近后备保护 Ksen=I(2)K3.min/ Iop.3=0.781/0.298=2.621.3 满足要求 作为远后备保护Ksen =I(2)K8.min/ Iop.3=2.3926.3/(0.29837)=1.38 1.2 满足要求保护段动作时间 t= txl+t=2s+0.5s=2.5s3.保护1的整定计算 瞬时电流速断保护段的定值为IOP.1=KrelIK2.max=1.250.94=1.175KA最小保护长度计算Xxt.min=ES/I(3)k1.min=(37/)/(2.497+0.165) =8.022Xxt.max=ES/I(3)k1.max=(37/)/(3.12+0.43) =6.052lmin =1/Kk0.866L-（KkXxt.min-0.866Xxt.max）/X1=0.86640-(1.258.022-0.8666.052)/0.4/1.25=18.139KM 15%L 满足要求 限时电流速断保护段的定值为与相邻单回路的限时电流电压速断保护配合最小分支系数的值为 Kfz.min=（0.624+0.157）/0.624=1.252Iop.1 =KphIop.3/Kfz.min=1.10.441/1.252=0.387KA灵敏度校验：Ksen =I(2)K2.min/ Iop.1=0.753/0.387=1.951.3 满足要求动作时限t1=tlx+t=1s 定时限过电流保护段的定值为Iop.1=Krel KssIL.max/Kre=1.1520.11/0.85=0.298KA灵敏度校验：作为近后备保护 Ksen=I(2)K2.min/ Iop.1=0.753/0.298=2.531.3 满足要求 作为远后备保护Ksen =I(2)K3.min/ Iop.1=(0.624+0.157)/0.298=2.621 1.2 满足要求保护段动作时间 t= txl+t=2.5s+0.5s=3s4.保护2的整定计算 瞬时电流速断保护段的定值为IOP.2=KrelIK1.max=1.25（0.43+0.21）=0.8KA最小保护长度计算Xxt.min=ES/I(3)k2.min=(37/)/(0.201+0.23) =49.565Xxt.max=ES/I(3)k2.max=(37/)/(0.72+0.37)=19.60lmin =1/Krel0.866L-（KrelXxt.min-0.866Xxt.max）/X1=0.86640-(1.2549.565-0.86619.6)/0.4/1.25=-62.253KM 不满足要求 采用瞬时电流电压联锁速断保护的定值为a.主要运行方式时的最大保护区是：LImain=L/KK0.75L=0.7540=30KMb.主要运行方式使得等效电阻：Xxt.main= (Xxt.min+ Xxt.max)/2=(49.565+19.60)/2=34.582c.电流元件动作电流值为IIop.2 =ES/( Xxt.main+X1 LImain)=(37/)/(34.582 +0.430)=0.459KA d.电压元件动作电压值为UIop.2=IIop.2 X1 LImain=0.4590.430=9.54KVf.校验： LIma x = Xxt.maxUIop.2/X1(UP- UIop.2)=19.609.54/0.4(37-9.54)=17.02 KM50%L 不满足要求 LImin =(0.886ES-Xxt.minIIop.2)/X1IIop.2=(0.88637/-49.5650.459)/(0.40.459)= -20.822KM 不满足要求因此，保护2不装设瞬时电流速断段保护 限时电流速断保护段的定值为 Iop.2 = I(2)K1.min/Ksen=（0.143+0.159）/1.3=0.232 KA 动作时限t5=tlx+t=0.5s 定时限过电流保护段的定值为Iop.2=Krel KssIL.max/Kre=1.1520.11/0.85=0.298KA灵敏度校验：作为近后备保护 Ksen=I(2)K1.min/ Iop.2=0.302/0.298=1.011.3 满足要求保护段动作时间 t= txl+t=1.5s+0.5s=2s5.保护4的整定计算 瞬时电流速断保护段的定值为IOP.4=KrelIK2.max=1.250.37=0.463KA最小保护长度计算Xxt.min=ES/I(3)k3.min=(37/)/0.242 =88.275Xxt.max=ES/I(3)k3.max=(37/)/0.402 =53.141lmin =1/Kk0.866L-（KkXxt.min-0.866Xxt.max）/X1=0.86610-(1.2588.275-0.86653.141)/0.4/1.25=-121.72KM 不满足要求 采用瞬时电流电压速断保护的定值为a.主要运行方式时的最大保护区是：LImain=L/KK0.75L=0.7510=7.5KMb.主要运行方式使得等效电阻：Xxt.main= (Xxt.min+ Xxt.max)/2=(88.275+53.141)/2=70.708c.电流元件动作电流值为IIop.4 =ES/( Xxt.main+X1 LImain)=(37/)/(70.708 +0.47.5)=0.29 KA d.电压元件动作电压值为UIop.4=IIop.4 X1 LImain=0.290.47.5=1.507KVf.校验： LIma x = Xxt.maxUIop.4/X1(UP- UIop.4)=53.1411.507/0.4(37-1.507)=5.64KM=56.4%L50%L 满足要求 LImin =(0.886ES-Xxt.minIIop.4)/X1IIop.4=(0.88637/-88.2750.29)/(0.40.29)= -57.521KM 不满足要求 因此，保护 4不装设瞬时电流速断段保护 限时电流速断保护段的定值为 与相邻线路的配合最小分支系数的值为 Kfz.min=（0.165+0.184）/0.184=1.90Iop.4 =KphIdz.2/Kfz.min=1.10.232/1.90=0.134KA灵敏度校验： Ksen =I(2)K2.min/ Iop.4=0.199/0.134=1.49 1.2 满足要求动作时限t4=tlx+t=0.5s 定时限过电流保护段的定值为Iop.4=Krel KssIL.max/Kre=1.1520.11/0.85=0.298KA灵敏度校验：作为近后备保护 Ksen=I(2)K2.min/ Iop.4=0.199/0.298=0.6681.3 不满足要求 作为远后备保护Ksen =I(2)K1.min/ Iop.4=0.159/0.298=0.5331.3满足要求作为远后备保护时Ksen=I(2)K1.min/ Iop.4=0.159 /0.1491.2 满足要求保护段动作时间 t= txl+t=2s+0.5s=2.5s6.保护6的整定计算 瞬时电流速断保护段的定值为IOP.6=KrelIK3.max=1.250.402=0.503KA最小保护长度计算Xxt.min=ES/I(3)k4.min=(37/)/(0.128+0.268) =53.946Xxt.max=ES/I(3)k4.max=(37/)/(0.363+0.483) =25.251lmin =1/Kk0.866L-（KkXxt.min-0.866Xxt.max）/X1=0.86630-(1.2553.946-0.88625.251)/0.4/1.25=-69.866KM 不满足要求采用瞬时电流电压速断保护的定值为a.主要运行方式时的最大保护区是：LImain=L/KK0.75L=0.7530=22.5KMb.主要运行方式使得等效电阻：Xxt.main= (Xxt.min+ Xxt.max)/2=(53.946+25.251)/2=39.599c.电流元件动作电流值为IIop.6 =ES/( Xxt.main+X1 LImain)=(37/)/(39.599 +0.422.5)=0.44KA d.电压元件动作电压值为UIop.6=IIop.6 X1 LImain=0.440.422.5=6.859KVf.校验： LIma x = Xxt.maxUIop.6/X1(UP- UIop.6)=25.2516.859/0.4(37-6.859)=14.365 KM=48%L1.2 满足要求动作时限为t6=tlx+t=1s 定时限过电流保护段的定值为Iop.6=Krel KssIL.max/Kre=1.1520.13/0.85=0.352 KA灵敏度校验：作为近后备保护 Ksen=I(2)K3.min/ Iop.6=0.21/0.351 =0.5981.3 不满足要求作为远后备保护时Ksen=I(2)K2.min/ Iop.6=0.199 /0.351=0.5671.2 不满足要求采用低电压闭锁定时限过电流保护的定值为电流元件动作电流值为Iop.6=KkIL.max /Kh=1.20.13/0.85=0.184KA电压元件动作电压值为UIop.6=KkUg.min /Kh=1.20.935/0.85=44.471KV灵敏度校验作为近后备保护 Ksen=I(2)K3.min/ Iop.6=0.21/0.184=1.1411.3不满足要求作为远后备保护时Ksen=I(2)K2.min/ Iop.6=0.199 /0.184=1.0821.2 不满足要求虽然保护6的段满足要求，但由于保护6的、段保护都不满足要求，固对于保护6只能装设距离三段式保护。四、保护配置及说明1.保护配置图：保护序号段段段动作值灵敏度/保护区动作时限动作值灵敏度/保护区动作时限动作值灵敏度/保护区动作时限QF1瞬时电流速断保护限时电流速断