110KV单电源环形网络继电保护设计——2、4、6保护

河南科技大学课程计划的陈述课程名称继电保护课程设计主题110千伏单电源环网继电保护课程设计2、4、6保护农业工程学院班级级别学生姓名指导员邱日期：2014年11月29日课程设计任务书课程设计名称继电保护课程设计学生姓名专业班农电111班设计主题：110千伏单电源环网2、4、6保护的继电保护设计一、课程设计的目的专业课程设计一方面使学生获得将所学知识全面应用于变电站和牵引变电站主要部件的保护设计和设置以及保护设备选择的基本能力；另一方面，它可以巩固和拓展学生的综合电气设计知识，为毕业设计做准备，为后续的课程学习和未来的科研工程工作打下坚实的基础。学生应通过专业课程设计接受以下方面的培训：1.掌握继电保护方案的确定原则、整定计算的一般步骤、系统运行方式的确定、保护整定系数的分析和应用、前后级整定配合的基本原则；2.掌握保护、控制、测量、信号回路读取和设计的基本方法；3.了解相关保护设备的选择和一般维护。二。设计内容和要求1.短路计算。必须说明系统的运行模式、短路点和短路类型的确定原则或依据。2.保护方式选择和整定计算。要求说明选择保护方式的原则，各保护的整定计算条件，并将整定计算结果用表格列出。3.绘制保护原理接线图。需要绘制单线原理接线图和元件保护原理展开图。4.保护评估。要求从选择性、灵敏性、快速性和可靠性四个方面来评价保护的质量。5.准备设计规格。不少于2000字的说明。三。设计任务和要求1.原始资料L线AB、BC和CA的最大负载电流分别为220A、130A和220A，以及负载的自启动系数；L网络中的每条线路均采用有向或无向电流电压保护，变压器采用纵联差动保护作为主保护，变压器采用Y、d11接线；L电厂最大发电量为350兆瓦，最小发电量为250兆瓦(发电机-变压器组关闭)；l各变电站出线后备保护动作时间如图所示，后备保护时差 t为0.5sL线的电抗为每公里0.4。L电压互感器比值，AB，交流线路电流互感器比值，其他参数如图所示。2.设计要求确定保护2、4和6及其、和的保护方法；绘制保护4的接线图和网络单线图；我评估这个网络采用的保护措施。Iv .安排1.明确的任务和文献搜索：1天2。短路计算：2天3.保护方式选择和整定计算：2天4。绘制保护原理接线图：2天5.2天6。准备回复和回复：1天V.主要参考资料1.崔。电力系统继电保护及安全自动整定计算.北京：中国电力出版社，20062.张保会，尹相根。电力系统继电保护(第二版)。中国电力出版社，20093.徐建安。继电保护整定计算.北京：中国水利水电出版社，20034.李光奇。电力系统暂态分析(第三版)。北京：中国电力出版社，2007讲师签名：月、年单电源环网2、4、6保护的继电保护设计摘要电力系统继电保护是电气工程及自动化专业的一门主干课程，主要包括课堂讲授和课程设计。在完成理论学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业专门安排了本课程的设计。电能是现代社会最重要、最方便的能源。发电厂将其他形式的能量转化为电能，电能通过不同电压等级的变压器和输电线路传输给用户，然后通过各种电气设备转化为适合用户需求的其他形式的能量。在电能传输过程中，电力系统希望线路具有更好的可靠性，因此当电力系统受到外界干扰时，保护线路的各种继电装置应具有可靠、及时的保护动作，从而切断故障点，大大缩小电力系统的供电范围。电力系统继电保护就是为此目的而设置的。短路电流的计算和电气设备的选择是本次设计的重点。通过这种线路保护的设计，我们可以巩固本学期电力系统继电保护的理论知识，提高我们提出、思考和解决问题的能力。关键词：电力系统、继电保护、环网内容第一章螺纹理论11.1设计1的含义1.2设计目的1第二章设计内容32.1网络参数的计算32.2运行模式4的选择原则2.3短路电流的计算52.3.1计算BC线5的最大运行模式短路电流2.3.2计算BC线7的最小运行模式短路电流2.4线路保护配置的一般原则92.5 110kV输电线路继电保护及自动装置配置92.5.1保护装置的配置92.5.2自动设备配置102.6距离保护整定计算112.6.1交流线路11的6QF设置2 . 6 . 2 BC 13线4QF的设置2 . 6 . 3 AB线14的2QF设置2.7保护4的继电器保护接线图17第三章保护评估19第四章设计体验21参考文献22第一章线索理论专业课程设计一方面使学生获得将所学知识全面应用于变电站和牵引变电站主要部件的保护设计和设置以及保护设备选择的基本能力；另一方面，它可以巩固和拓展学生的综合电气设计知识，为毕业设计做准备，为后续的课程学习和未来的科研工程工作打下坚实的基础。1.1设计的意义通过专业课程设计，应在以下方面进行培训：1.掌握继电保护方案的确定原则、整定计算的一般步骤、系统运行方式的确定、保护整定系数的分析和应用、前后级整定配合的基本原则；2.掌握保护、控制、测量、信号回路读取和设计的基本方法；3.了解相关保护设备的选择和一般维护。1.2设计目的根据原理图和数据：(1)确定保护2、4和6及其、和的保护方法。(2)绘制保护4的接线图和网络单线图；(3)评估该网络采用的保护。第二章设计内容2.1网络参数的计算计算短路电流时，电流、电压、功率和电抗等各种电气量的值可以用额定值或标称值表示。为便于计算，低压系统应采用公称值计算方法，高压系统应采用公称值计算方法。标称值计算方法：标称值是相对值算法，使用新选择的单位来测量某一物理量，测量值就是标称值。命名值计算方法：命名每个电气参数的单位，而不是相对值。这种方法也常用于计算相对简单网络中的短路电流。当使用这种方法计算短路电流时，应特别注意：必须将每个电压电平的电气参数计算到相同的电压电平。(1)电机参数的计算发电机电抗换算值：x=xd(%)sb/100 sn其中xd(%)发电机次级晶体管其中英国(%)变压器短路电压百分比；发电机额定电压；SB参考容量100毫瓦；MVA单元变压器的额定容量。假设选择参考功率s d=100 mva参考电压U d=115KV千伏；参考电流id=SD/3ud=100103/(3115)=0.525 ka。参考电抗ZD=ud/3id=115103/(30.502)=132.25。(3)电机和变压器参数的计算X * G1=X * G2=X * G3=XdSd/SN=0.1291000.85/50=0.219* X * T1=X * T2=英国(%)标清/100信噪比=10.5100/(10040)=0.263* X * T3=英国(%)标清/100标清=10.5/60=0.175* X * T4=X * T5=X * T6=英国(%)标清/100信噪比=10.5/20=0.525(4)输电线路参数的计算z * LAB=ZlAbsD/Ud2=0.440100/1152=0.121z * LBC=ZLBCSD/Ud2=0.430100/1152=0.091z * LCA=ZLcasd/Ud2=0.450100/1152=0.1512.2运行模式的选择原则确定操作模式就是确定最大和最小操作模式。通常，保护的整定值是根据最大运行方式确定的，以保证选择性。在其他操作模式下，也可以保证选择性。灵敏度验证应该基于最小操作模式，因为只要使用最小操作模式，灵敏度就可以满足要求。(1)最大运行模式是当相同类型的短路发生在相同位置时流经保护装置的最大电流。对于继电保护来说，它被称为系统的最大运行模式，而相应的系统等效阻抗是最小的。指供电系统中所有发电机、变压器和并联线路投入运行的运行方式。当系统工作在最大运行模式时，等效阻抗最小，短路电流最大，发电机容量最大。(2)当相同类型的短路发生在相同位置时，最小运行模式具有流经保护装置的最小电流。对于继电保护，它被称为系统最小运行方式，相应的系统等效阻抗最大。指供电系统中的发电机、变压器和并联线路部分投入运行的运行方式。当系统工作在最小运行模式时，等效阻抗最大，短路电流最小，发电机容量最小。计算如下：最大工作模式下的最小电源阻抗为：ZSmin=(0.258/2 0.263/2)(0.258 0.175)=0.2610.433=0.163最小工作模式下的最大电源阻抗为：ZS最大值=0.258/2 0.263/2=0.2612.3短路电流的计算计算最大短路电流，并计算每段道路点的短路电流Ik。为了计算动作电流，需要计算最大运行模式下的三相短路电流，为了测试灵敏度，需要计算最小运行模式下的两相短路电流。然而，短路点的选择通常是在高低压母线和电气设备的接线处进行的。为了计算2QF、4QF和6QF的设定值，根据上述系统图，最大工作模式需要断开1QF，等效阻抗图如图2.3.1所示。图2.3.1最大运行模式下三相短路等效阻抗图2.3.1计算BC线在其运行模式下的最大短路电流中央空调线路断开，空调端子有短路故障。每个顺序网络图如下正序逆序零序正序阻抗=0.371=零序阻抗故障点c:三相转换为命名值二相转换为命名值单相转换为命名值两相接地：转换为命名值：2.3.2计算BC线的最小运行模式短路电流每个顺序网络图如下正序零序向星形图的转换简化如下：正序阻抗：=零序阻抗：故障点C的短路电流计算如下：三相名字值二相名字值单相名字值两相接地=4.062名称值：类似地，K2、K3和K4的每个短路点的短路电流如下：短路电流短路点最大运行模式最小操作模式K11.0570.931K21.2361.070K31.5941.380K42.1001.819表2.3短路电流值2.4线路保护配置的一般原则(1)考虑到经济的优势，可以尝试三级电流保护。同时，由于系统在环形网络中运行，必须为双电源运行添加定向元件。在110千伏电网中，三级电流保护在系统最小运行模式下可能没有保护范围。如果系统在最小运行模式下运行的概率较小，且资金不足，可以尝试三级电流保护，基本上可以保证系统的正常运行。(2)110千伏及以上电压网线路继电保护一般采用近后备原则。当故障元件的一组继电保护装置被拒绝运行时，另一组相互独立的继电保护装置将运行以消除故障。当断路器拒绝操作时，断路器故障保护被启动，以断开与故障部件连接的所有断路器。(3)对于瞬时动作保护或瞬时区段保护，整定值应确保继电保护装置可靠，在被保护元件外部故障时不运行，但机组或线路变压器组的冰况除外。(4)110千伏线路保护应按照加强主保护、简化后备保护的基本原则配置和设置。两套全线速动保护的交流电流、电压回路和DC电源相互独立。每套全线速动保护能快速排除全线发生的各种故障。两套全线速动保护应具有选相功能；两套主保护分别作用在断路器的一套跳闸线圈上；两套全线速动保护分别采用独立的