《电力系统继电保护》课程设计任务书正文

1、某变电所的电气主接线如图所示。已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘?其参数：Sn=31.5MVA电压：110_42.5%/38.5_22.5%/11kV.接线：Yn/y/dn(Yo/y/心一1112)。短路电压：Uhm(%)=10.5;Uh丄(%)=17;Uml(%)=6。两台变压器同时运行.110kV侧的中性点只有一台接地；若只有一台运行则运行变压器中性点必须接地.其余参数如图4-1所示/Sk.MAX=1000MVAZSk.rin=500MVA/Sk.MAX=1000MVAZSk.rin=500MVA.1-九xzb.rirJ11上114LL1=r,kr,Kz图1.1某变电所主

2、接线1设计计算1.1短路电流计算用标幺值计算短路电流参数.确定短路计算点.计算短路电流值1、画出短路等值电路如图4.2所示.Xt,h0.3413Xt.m0.0079Xt.li0.1984AlXi57447Xl25.442计算各兀件电抗参数电流为:1d1(1)Xs.min二0.1Xs.max=0.2丨0.3413严0.00790.1984图1.2短路等值电路图Xl31.023Xl41.023.取基准谷量Sd=100MVA.基准电压为Udi=10.5kV.»=37kV;基准100103=5500A.310.5d2100103=1560A.337计算电源系统基准电抗的标幺值。Ys.minS

3、dSk.max100-01u.11000SdSk.min100500变压器各侧阻抗标幺值。k100110.517-6=10.75.Uk2°210.5-176;0.25旦卫0=0.3413100S?10031.5Uk3%(-10.5+17+6)=6.25.Xth=宝二102.Xt.mXLUk200Sd100StnUk300Sd100Stn0.25|00=1006.25X100l°°Xiaxa-X1I1SdU:2(3)线路的基准电抗标幺值。p=0.415A°°A2X|2=X|4=X<|I3>=0.4152=1.0233721.2短路电流

4、计算由主接线分析可知？变压器的主保护为一台变压器单独运行为保护的计算方式？呆护时.变压器后备保护作保护线路的远后备保护时要校验k3、k4两点的灵敏系数.因此.除需要计算k2两点最大、最小运行方式短路电流外.还需计算k3、k4两点的最小短路电流。k(1)k1点短路电流计算0.0079Id15500.8597八-k1.maxX、(k1).minI15500佟007435Ak1.mind1X*1).max0.73971=0.8667435=6439Ak1.min求k2点短路电流IId21560上603599Ak2.maxX'(k2).min0.4334Ik1.min严Ik2.min0.866

5、1560卫512533A20.5334(3)求k3点短路电流,0.866Id2IkAinX,k3).max15600.866空乞進=868A1.5564求k4点短路电流0.866Id1k4.minXr(k4).max55000.866二476八783A1.3保护装置的配置（表4.1）表1.1变压器保护装置的配置序号保护名称选择继电器型号1纵差保护BC12110kV侧复合电压启动的过流保护DY4.DL11.DY25335kV侧方向过流保护LG-11.DL114110kV侧零序过电流保护DL135气体保护QJ801.4各保护装置的整定计算1、纵差保护的整定计算（1）计算变压器差动臂中电流.由表4.

6、2计算可知.110kV侧差动臂中的电流最大做110kV侧为计算的基本侧。表4.2计算结果名称变压器各侧数据额定电压（kV）11038.511变压器的额定电流（A）31500-j=165如1103150047331500-1650<3X11J3T8.5TA接线方式（人du（也du（y°”选择TA的标准变比汉165300v34731000200055555差动臂中的电流（A）<3165=4.7560V3父473=4.122001650=4.12400（2）确定制动绕组的接线方式.制动绕组接入38.5kV侧.因为.该侧的外部发生故障时.穿越变压器的短路电流很大。（3）计算差动保

7、护的一侧动作电流。1）按躲过110kV外部故障的最大不平衡电流整定.即lop=Krei（KstKerr+KU+也mHmax785=0.325785=255AikQ,axIkkXKav1oAKrelITN.H=5165_248A3）按躲过电流互感器二次回路断线.即1op-KrelTN.H165_2145A4）取上述各条件中最大的作为基本侧一次动作电流即lop=255A，差动继电器基本侧动作电流为Iop.rKcon1opKtA.H鼻A7.36A60确定差动绕组匝数AN6。°=8.15匝Iop.r7.36取整定匝数W°.set=8匝.则继电器动作电流为G.r齐7.5A.保护装置实

8、际动作电流为75I°60=259.8A。5）其他各侧工作绕组和平衡绕组的匝数。38.5kV侧的平衡绕组为b38.5N2g10厂n2（38.5）1N2f38.5Wop.set4.754.124.128=1.22匝11kV侧的平衡绕组为b11IN2110_"R241IN211Vop.set二475_418=1.27匝4.1取平衡绕组整定匝数Wb38.5set=Wb11set=1|匝去工作绕组匝数Ww38.5set-Ww11set=81=9|匝6）整定匝数与计算匝数不等引起的相对误差为,m=Wb胡0.024“aW.11-Wop.set1.22838,亍蛙斗观85978597115

9、10.5二10.95二785A2）按躲过变压器励磁涌流计算？即1.2787)制动系数和制动绕组匝数计算。由于系单侧电源.故制动系数计算为Kres=Kres=KstKerA-U12-U38.5=m38.51.3(10.10.10.050.029)=0.363制动绕组的计算匝数取整定匝数制动绕组的计算匝数取整定匝数Wres二Kres叫二=3.63匝tga0.9Wres.set=4匝8)校验灵敏系数k1点最小短路电流折算到k1点最小短路电流折算到110kV基本侧为inKtv643910.95=588A对11kV侧工作安匝v3lg.LKtah358860=135.2匝40=10.38匝.3300AVw

10、38.5=200由继电器特性曲线查得AW11=135.2匝.AWres=10.38安匝时.动作安匝整定为AV”=66安匝.则灵敏性Ksmin二空三=2.05:>2满足要求。661.5110kV侧复合电压启动过电流保护整定计算(1) 电流元件的动作电流lop二仏Itna13165=252.35AKre0.85op.rop.r252.35=4.2A60(2) 电压元件的动作电压U°.r=(N2=(0.6-0.7A100=60V-70V.取70V(3) 负序电压元件的动作电压U2.opn2=6_12V.取10V(4) 校验灵敏系数kjmin1op588Iop电压元件装设在11kV侧.

11、故仅需校验作为线路的后备保护即可K70110°°010077000满足要求xsmin150.47831101146980需要说明.若110kV侧仅采用单独过电流保护.则Iop1320.85165=504.7A.则灵敏系数Ks.min敏性。3、38.5kV侧方向过流保护功率方向元件的动作方向.为自变压器指向35kV母线方向方向元件的动作电流为K,KrelSS3-匸"473=4.7A0.852001k2.2533Ks.minminIop4.7200Iop.rKreKta940作线路l3后备保护灵敏系数Ks.min也鬻3不合要求Iop4、110kV零序过电流保护由主接线图可知.该变电所为终端变电所.接地保护不需要与下级配合.故零序过电流保护的动作值按躲开最大不平衡电流.即Iop.rkrelKstKerrIjk2严xKta.h3599=0.7560603599誥九17心.不满足要求.这正说明采用复合电压启动过流保护可提高保护的灵电压元件的动作电压为Uop.r31I二3uo土=20VKtv3Em2Z1乙338.5103320.5318Ks.min4.56027066.68103270=280027023.73Uop.r31I二3uo土=20VKtv3Em2Z1乙338.51