毕业设计：35kV电网继电保护设计(终稿)-精品

1、第一章设计题目及资料2第二章短路计算5标么值的选取及其电抗的计算：5最大方式下的短路阻抗标么值计算：7最小方式下的短路阻抗标么值计算：10短路计算的详细过程：15三相短路电流计算：15两相短路电流计算：16第三章继电保护整定计算及配置17保护1的整定计算17保护1的I段：17保护1的II段：18保护1的田段：18保护4的整定计算19保护4的I段：19保护4的II段：20保护4的田段：20方向元件的安装：22自动重合闸22结论23第一章设计题目及资料、课程设计目的和要求（一）课程设计的目的1、 在巩固水电站继电保护课程所学理论知识的基础上，锻炼学生运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。2、

2、通过对国家计委、水电部等机关颁布的有关技术规程、规范和标准学习和执行，建立正确的设计思想，理解我国现行的技术经济政策。初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。4、 提高计算、制图和编写技术文件的技能。（二）对课程设计的要求1、 理论联系实际对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必须考虑到任务书所规定的实际情况，切忌机械地搬套。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。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。4、 按照任

3、务规定的内容和进度完成。二、课程设计内容本课程设计的内容包括：短路电流计算、电网继电保护配置设计和输电线路继电保护设计三部分。短路电流计算为保护配置设计提供必要的基础数据。电网继电保护配置部分要对三条35KV输电线路所配置的继电保护装置推荐出最合理的方案。输电线路继电保护回路设计部分在已有控制和测量回路的条件下设计出装设在金河电站的35KV金中线的继电保护回路展开式原理图（包括设备表）三、设计题目：35KV电网继电保护设计四、原始资料:各以单回3 5 KV输某县有金河和青岭两座电站，装机容量分别为12MW和8MW,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

4、电网连接。35KV电网的结线示意如下:35千伏电网的结线示意图系统30KM35KV1 10KV35KV *¥XX2x2000 JKVA10000KVA2X7500KVA&3KV10. 5KV中心变电所城关变电所金河电站2M000KW4x3000KW青岭电站主要参数见下表:发电机:额定容量SeKW额定电压UeKV功率因数暂态电抗X"d标么电抗X*F30006.30.80.25.3340006.30.80.24主变压器:额定容量SeKVA额定电压UeKV接线组别短路电压Ud%标么电抗X7500Y,dll110000Y,dll40000Y,dllXi=20000Yn,yn

5、o,dllX*2=0X3=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11OKV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110KA、青岭电站供给13OKA。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105A（35KV侧），由金河电站供给40A、青岭电站供给

6、65Ao剩余的15A经中心变电所送入系统。五、设计内容：1、 短路电流计算；2、 35KV电网继电保护配置设计；3、 35KV输电线路断电保护回路设计。第二章短路就算标么值的选取及其电抗的计算：Sj=100MVA选取各段的平均电压作为电压基准值各个参数标幺值的计算（详见下一页）X1=X2=X3=0X4=X5=X6=0X7=X8=X9=X10=1X11=1X12=X13=X14=X15=X16=X17=X18=X19=各个元件参数标幺值的计算如下(近似计算)(1)金河发电站发电机:X12=X13X14X15XdSj100一=.Se3.75变压器:亚=17.5发电机:X 20X21XdSi-X&q

7、uot; Si_*&40 dse5Ud%Sj7.50=X11=-=100Se100(2)青岭发电站Ud%Sj7.5100变压器:-一=-100010010城关变电所变压器X17=X18(4)城市中心变电所变压器:X3=X6=0线路金中线:Sj100_=*40*22U2372金城线:包=*10*100Uj372青城线:二L161-Sj100-4=*30*2Uj372由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础，加上时间的关系，指导老师只要求每个小组计算一个短路点。本次计算的短路点如下图所示。最大方式下的短路阻抗标么值计算: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1

8、1 OKV母X3=0排除城关变电所与城市中心变电所，合并整理:X13=X14=X15=X16=X17=X18=X19=X20=X21=4线上的系统等值标么电抗为0 .2 2 5。城关变电所总负荷为2 4 0 A （35 KV侧）由金河电站供给1 1 0KA、青岭电站供给1 3 0 KAo剩余的1 1 0A经中心变电X1 =所送入系统。X2=根据题意转换出电抗标么值:X4=X5=安花此洋筠X6=0X9=X10=1X11=1X12=X8=一城关工电萨X7=整理合并得：篇展0-YiiJ-括X25=X26=蜓整理合并得:整理合并得:*，崎电电齿X28=整理合并得:计算得出的最大短路电流分别为:IS=I

9、q=Ij=最小方式下的短路阻抗标么值计算: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11OKV母线上的系统等值标么电抗为0.35城关变电所总负荷为105A（35KV侧），由金河电站供给40A、青岭电站供给65Ao剩余的15A经中心变电所送入系统。1、两相短路电流正序电抗化简：最小运行方式下转换的电抗标么值：青甘*电站排除城关变电所与城市中心变电所，合并整理:X1=X2=X3=0X4=X5=X6=0X7=X8=X9=X10=1X12=X16=X19=X20=4合并青中线、金中线、中变电抗:整理、合并得：»7H最后化简得：y讨峥我电玷X21=Zi重用M电耳X2X23=X24=

10、青性曼电站*再莫8X25=4r八2、两相短路电流负序电抗化简:最小运行方式下转换的负序电抗标么值:个卜吸有快工电拈堂'2Q整理、合并得:合并青中线、金中线、中变电抗:X1=X2=X3=0X4=X5=X6=0X7=X8=X9=X10=1X12=X16=X19=X20=4AS育”建电砧整理、合并得:U敢河量也X25=最后化简结果:X26=3、合并附加电抗，得出电抗图:Xf=整理、合并得出:;瞥*修计算得出的最大短路电流分别为:Is=Iq=X29=X27=X28=所得数据请查看计算书第16页短路计算的详细过程：由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础，加上时间的关系，指导老师只要求每

11、个小组计算一个短路点。本小组计算第二个短路点。（以下电流值的单位为：KA;电压值的单位为：KV）2.4.1三相短路电流计算：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11OKV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110KA、青岭电站供给13OKA。剩余的110A经中心变电所送入系统。最后化简所得的电抗为:玄濯2电HfXJ一X28=;X25=;X26=角军：根据题意解得三相短路电流系统：I*j=1/X*j=1/=I=IjXI*j青岭：X*js=X*jxse/Sj=查表得：I*e=I=I"=I*eX-|=.3Un金

12、河：X*js=X*jXSe/Sj=II查表得：I*e=I=I"=I*eX=3Un=Sj=j.3Un查表数据来源：电力系统暂态分析IS=q=j=2.4.2两相短路电流计算: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,由金河电站供给4等值标么电抗为0.35城关变电所总负荷为105A(35KV侧)0A、青岭电站供给65Ao剩余的15A经中心变电所送入系统。化简电抗图，得出两相正负序电抗图后，合并得出：X29=;X27=;X28=角军：根据题意解得两相短路电流系统：I*j=1/X*j=1/=I=IjXI*j=青岭：X*js=X*jxSe/Sj=查表得：I*e

13、=金河：X*js=X*jxSe/Sj=查表得：I*e=q=Ij=第三章继电保护整定计算及配（以下电流值的单位为：KA;电压值的单位为：KV）保护1的整定计算分别对单侧电源进行保护的整定:与力向A、对下面单侧电源进行保护整定:对保护1进行整定计算:本次计算只计算了一个短路点，由于三度式电流保护需要其它电的短路电流，此次整定所采用的其他短路电流均来源于其他小组学3.1.1 保护1的I段：I set1 =I1setl=(<3/2)KlelI(3)=Es/I=(37/3)1=Es/I=(37/3)/=+=检验：L1min=1/XiIset1=<*40故不满足要求，所以不设I段；3.1.2

14、保护1的II段：=(xt+jh)/xtInIX1In/Iset1=KrelIset3/nIsetl=检验：（en=IInset1=>故满足要求;t"setl=t"set3+t=t°set1=3.1.3保护1的田段:Iet1=Krel/Kre=I"setl=灵敏度校验:近后备：Ksen=IImsetl=>远后备：Ksen=IImsetl>满足要求t etl =t田setl=tset3+t=3S3s保护4的整定计算R对下面单侧电源进行保护整定：<-对保护4总行整定计算：根据题意所得：=(J3/2)X(Es/I)=Es/I=3.2.1

15、保护4的I段:IZset4=KZrelI检验：Lmin=1/XiXI戌4故不满足要求;采用瞬时电流电压联锁速断保护整定计算:L1main=km电流元件的动作电流:I1set4=Es/(+X1LZmain)=低电压元件的动作电压:Uset4=XIset4XiLmain=最大运行方式时的保护区:LZmax=(Uet4)/X1(UlUset4)=kmLZmaX>50%L故满足要求;最小运行方式时的保护区:LZminIet4)/X1I,et2故不满足要求，所以不设I段;3.2.2 保护4的II段:(xt+jh)/xtI屋et4=K'lI1检验：KenI(2)Inset4<故不满足要

16、求;t"setl=t"set3+t=1s改与保护2的H段配合:I set4Iet4=KphIp2/检验：KsenIIet4故满足要求;t °set4 =tset4tsetp2+At=3.2.3 保护4的田段:Iret4=rel/Kre灵敏度校验:近后备：Ksen= IImset4 = <远后备：Ksen= IImset4 = <故均不满足要求采用低电压闭锁定时限过电流保护整定计算:I mop4Imset4=KkIfh/Kh低电压元件的动作电压：Lf op4 =t etS =1fset4=&/Kh=电流校验：近后备：&en=|set4=>远后备：（en=II故涉足要求-m-mA-tset3=tset5+/t=方向元件的安装：方向元件的安装原则：一：“站在母线看两端时限，长的不装短的装，时限相等都要装。二：“当反方向电流大于保护的动作值时，该保护需加装方向元件”保护2和5的时限为2秒，保护3和4的时限为秒，所以，保护2和5均应安装方向元件。方向元件的安装决定(1)对于保护1Idj+Idq=+=(KA)<Iset=(KA)所以不需要安装方向元件。(2)对于保护3Idj=(KA)<Iet=(KA)所以不需要安装方向元件。(3)对于保护4Idx+Idj=+=(KA)>I:t