继电保护整定计算课程设计

1、课程设计报告名 称：继电保护定值计算院 系：电气与电子工程学院班 级：学 号：学生姓名：指导教师：设计周数：2周日期：年 月日隼步匕曲 步土管 课程设计（综合实验）报告、课程设计（综合实验）的目的与要求1. 课程设计的目的1.1 巩固电力系统继电保护原理课程的理论知识，掌握运用所学知识分析和解决生产实际问 题的能力。1.2 通过对国家行业颁布的有关技术规程、规范和标准学习，建立正确的设计思想，理解我国现 行的技术政策。1.3 初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。1.4 提高计算、制图和编写技术文件的技能。2. 对课程设计的要求2.1 理论联系实际。对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必

2、须考虑到任务书所规定的实 际情况，切忌机械地搬套。2.2 独立思考。在课程设计过程中，既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的指导，也可以在 同学之间展开讨论，但必须坚持独立思考，独自完成设计成果。2.3 认真细致。在课程设计中应养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后 的工作岗位上担当建设任务打好基础。3、设计（实验）正文1 .某一水电站网络如图 4所示。已知：a.发电机为水轮立式机组，功率因数为 0.8、额定电压6.3kv、次暂态电抗为0.2,负序阻抗为0.24; b.水电站的最大发电容量为 2x 5000kw,最小发电容量为 5000kw,正常运行方式发电容量为 2x 50

3、00kw;c.平行线路l1、l2同时运行为正常运行方式；d.变压器的短路电压均为10%,接线方式为 yd-11 ,变比为38.5/6.3kv。e.负荷自起动系数为1.3 ;f.保护动作是限级差 t = 0.5s ;g.线路正序电抗每公里均为0.4 q ,零序电抗为3倍正序电抗；试求：（注：由于电压互感器和电流互感器的变比未知，计算结果均为一次值）a.确定水电站发电机、变压器相间短路主保护、后备保护的配置方式；（一）对于水电站发电机，相间短路保护的主保护采用纵联差动保护，后备保护应配置低电压启动的过 电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序电流保护和阻抗保护。发电机主保护采用比率制动 式纵联差动

4、保护，整定计算如下：1）计算发电机额定电流一次侧额定电流ign : pgn=5=0.573 ka3u gn cos :.3 6.3 0.82）确定最小动作电流i set.min =（0.10.3）gn =（0.10.3 产 0.573ka =57.3171.9（a ）取0.2倍额定电流，动作值为 114.6a3）制动特性拐点电流i res.min =0.8ign = 0.8父573 = 458.4（a ）4）确定制动特性曲线斜率k机端保护区外三相短路时流过发电机的最大短路电流i k3max =pgn= -15= 2.864 kaxd3ugn cos 0.23 6.3 0.8差动回路最大不平衡电

5、流1gb.max = kunpkstktik3ml =2.0父0.5父 0.1 父 2864= 286.4（a）最大动作电流 屋=krejunb.max =1.3 286.4 = 372.3 aiset.max 一 i set.min 372.3-114.6川 i k 二二-i ) 1(1/1kax -i res min2864 一 458.4k.max i es .min5)灵敏度校验按发电机与系统断开且机端保护区内两相短路时的短路电流校核流入差动回路的电流ik =33 1x pgn=x 5= 2.255(ka )x x2. 3u gn cos :0.2 0.24, 3 6.3 0.8制动电

6、流 ires =0.51k =1127a esk相应的动作电流 iop =iset,k ires -ires.min =114.6 0.107 1127 - 458.4 = 186.1 a一l 1127 一火敏系数 ksen = %6 ,满足要求。iop 186.16）差动速断动作电流ii =4%n =4黑573 = 2292（a）（二）对于变压器，相间短路的主保护采用纵联差动保护，并配置复合电压启动的过电流保护或低电压 闭锁的过电流保护作为后备保护。b.确定6qf断路器的保护配置方式，计算它们的动作定值、动作时限，并进行灵敏度校验； 电流速断保护定值计算如下：系统等值电路的参数标么值，选取s

7、b =6.3mva,各部分等值参数如下：6 3 0 8发电机 xg* =0.2 6.3 08 -0.2025输电线路 xbc* =0.4 40 兽=0.074 372变压器xt* =0.1056.3 xcd* = 0.4 56 不=0.103 37系统等值阻抗图如下:号=0105 = 0074= 0074= 0105无时限电流速断保护按躲过本线路末端发生短路时的最大短路电流整定。最大短路电流i k.max1sb父 r0.5xg* 0.5xt* 0.5xbc* xcd 3u6.33 37 0.101 0.052 0.037 0.103= 335.5 a动作定值 iset6 =krelik.max

8、 = 1.2335.5=402.6(a)电流速断保护保护范围校验:,1 u u , u 2 1 137c c 372、clmin 6 = -i zy* = 0.1326 k 试求：a.电力系统中各断路器所配置的电流三段式保护进行定值整定，进行灵敏性校验；（一）短路计算系统各部分的等值阻抗标么值，选取基准容量sb =4mva,基准电压为平均电压高压母线ha以上部分x s.hamax*s.ha maxsb2.0 4 10.52-0.0726x s.ha min*xs.hamin sb =104 = 0.0363 u 10.5变压器t1和t2隼步匕曲 步土管 课程设计（综合实验）报告xt2*4= 0

9、.06 =0.1224x ti* =0.060.064电缆线路l1和l29_c -“4rli* =0.153 18 亍=0.00805372rl2* =0.163 0.20.42= 0.8154xl1* =0.119 18 = 0.00626 374八八xl2* =0.087 0.22 =0.4350.42系统等值阻抗图如下:zhi =。g* 鸟 =0_06% =000805系统最大运行方式下电缆线路l1末端三相短路时i k.l1.maxsbxs.hamin* xt1*, zl1*3u 0.1033 37=606.7 a系统最小运行方式下电缆线路l1末端两相短路时i k.l1.minsb2 x

10、s.hamax* xti* zli* , 3u2 0.139 37=388.9 a系统最大运行方式下变压器t2末端三相短路时i k.t2.maxsbxs.hamin*x*zli* xt2*0.223 , 3 37=280.3 a系统最小运行方式下变压器t2末端两相短路时i k.t 2.minsb2xs.hamax* . x*zli*xt2*3u2 0.259 37=2087 a系统最大运行方式下电缆线路l2末端三相短路时i k.l2. maxsbx s. ha min*xti* ，zl1* xt2* zl2*3u 1.053 0.4=5.48 ka系统最小运行方式下电缆线路l2末端两相短路时i

11、 k.l2. min_sb2 x s.hamax* x* zli* xt2* zl2*.3u 2 1.08 0.4二 4.645 ka（二）整定计算电流保护i段整定对 cb107 动作电流 lt. =k；ejk.li.max =1.2m606.7=728.04a)对 cb108 动作电流 lset.108 = k同 ik.t2.max = 1.2父 280.3 = 336.36a)对 cb503 动作电流 lset.503 =k；iik.l2.max =1.2m5.48 = 6.576(ka)对 cb506 动作电流 lset506 = 8lmax=8m400 = 3.2(ka)sei.max

12、对 cb504 动作电流 i ；et504 = 8i max = 8父 400 = 3.2(ka)sei.max对 cb505 动作电流 i -05 = 8i max = 8 父 500 = 4(ka )set505 max电流保护i段保护范围校验,1 uu 2 137372 ”对 cb107 lmini07 =-u-z5* =-37-0.1326x3 maxzl1 2*sbzl1-2* zl1z(0) izl11)zl1 2*zl1 0*l1z(2) +zl1(0) )0.103(0.103 +0.0686 产 0.103x 0.103 0.06863 370.103 0.0686=259.

13、8 a在系统最大运彳r方式下，l1线路末端发生单相接地短路故障时，零序电流0.103 2 0.0686 -.3 37= 227.3 a1二 1 sbi k0.l1 .max -zl1 1 * zl11.25满足要求16对 3qfk sen.3z；et.326.4z ab12=2.2 1.25满足要求距离保护出段动作值整定对1qfz lab.min0.9 110,3 0.23= 248.5。）,贝u zset.1zlab.min248.5kre1ksskre1.2 1.5 1.15ie ss ie= 120.05对3qfz lbc.min0.9 110-3 0.15= 381.05（。），贝u

14、zzlbc .min381.05set.3krelksskre1.2 1.5 1.15= 184.1 l对5qfz lac .min0.9 110.3 0.23= 248.5（c ）,贝u zset.5z lac. mink . k krel ss re248.5= 120.05111.2 1.5 1.15距离保护m段动作时限整定对 1qf t setmax*bt只t.1t）= 2.5s对 3qf t13 =maxc +at,t15 十&= set.3c , set.52.0s对5qf,按躲过最大振荡周期整定t set.5-1.5s距离保护出段灵敏度校验对1qf,线路ab末端短路时，灵敏系数为

15、sen 1 .1相邻线路bc末端短路时，灵敏系数为sen 2 .1 -对3qf,线路ab末端短路时，灵敏系数为相邻线路bc末端短路时，灵敏系数为对5qf,线路ac末端短路时，灵敏系数为zset.1zabzset.1zab zbczs 3sen 1 .3zbczset.3bc zack *：k sen 1 5 - zmset.5ac也5 : 7.5 1.5 16120.05 = 4.3 1.216 12184.115.3 ： 1.512184.15.8 1.212 20120.05 =6.0 1.520满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求b.对本网络所采用的保护进行评价。本网络为110kvd

16、单电源环形网络，网络结构比较复杂，系统运行方式变化大。为了更好地适应 系统运行方式的变化，本网络采用了距离保护。它的保护区稳定，灵敏度高。从整定值可以看出，线 路两侧短路器在同一故障时动作时间不一定相同，这可能不能达到保护对故障快速切除的要求。在需 全线快速切除故障的保护中，距离保护还需和纵联保护配合。三、课程设计总结通过这次课程设计，我对继电保护中采用的电流保护、零序电流保护、距离保护、纵联保护的基 本原理有了更深入的理解，基本掌握了继电保护整定计算的基本方法和步骤。继电保护的设计原则是 满足继电保护的可靠性、选择性、速动性和灵敏性。在实际进行设计的时候，遇到的情况可能更加复 杂，需要灵活的配置保护方式，以满足继电保护“四性”的要求。当保护不能满足要求时，应适当的 更换保护的配置方式。此次课程设计，不仅巩固和拓展了我的继电保护知识，还加强了我分析问题，解决问题的能力， 使我能更有耐心、更细心地解决问题。在此次课程设计，让我认识到，扎实的理论知识必不可少，灵 活处理问题的能力不可或缺。这些都对我在