工厂供电课程设计--电系统继电保护课程设计

1、工厂供电课程设计题目：电系统继电保护课程设计专业班级： 学生姓名： 指导教师： 2011-5目录第一章原始数据3第二章计算负荷及变压器的选择4计算负荷4变压器的容量选择5第三章导线的选择53.1 CD段导线的选择53.2 BC段导线的选择63.3 AB段导线的选择7第四章短路电流8第五章高低压开关选择、校验及线路的保护115.1 CD段保护115.2 BC段过保护145.3 AB段保护18第六章变压器的保护23前 言课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有

2、关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。本设计可分为九部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确定；心得和体会；附参考文献。由于设计者知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不完善的地方，敬请老师、同学批评指正！第一章 原始数据DABC导线编号容量/KwCos距离/Km电流互感器变比 /KAB导线12003800/5BC导线10005500/5CD导线8

3、00200/5速断可靠系数K接线系数K返回系数K自起动系数过流可靠系数限时速断可靠系数0.851第二章计算负荷及变压器的选择此线路将采用需要系数发确定工厂计算负荷（将全厂用电设备容量Pe，不计备用设备容量，乘上一个需要系数Kd，得到全厂有功计算负荷） Kd cosPe=(1200+1000+800)kw=3000kwP30= Pe *Kd=3000kw*0.2=600kwS30=KVA此线路选一台变压器变压器的容量选择S> S30型号额定容量KVA额定电压KV损耗W连接标号组空载电流（%）阻抗电压（%）C91250/35/ （6）1250一次二次空载负载Dyn1135195012000第

4、三章导线的选择 该线路均为架空线路3.1 CD段导线的选择该线路为主线路其年最大有功负荷利用小时应为5000小时以上有为架空线路查表得jec=0.90，距离为0.5km，计算负荷为800kw。1）经济截面积为：I30=87.9AAec=mm选择截面为120mm即LGJ120型钢芯铝绞线2）教验发热条件 查附录表16得LGJ120的允许载流量（假设环境温度为40C）I30=A< Ial=304A,因此满足发热条件。3）校验机械强度Kv架空钢芯铝绞线最小截面积Amin=25 mm< Aec=，满足机械强度要求，因此LJ120型铝钢芯绞线符合要求。3.2 BC段导线的选择该线路为主线路其

5、年最大有功负荷利用小时应为5000小时以上有为架空线路查表得jec=，距离为: 5km容量为: P30=1000kw1）经济截面积为：I30=AAec=mm选择截面为150mm即LGJ150型钢芯铝绞线2）教验发热条件 查附录表16得LGJ150的允许载流量（假设环境温度为40C）Ial=356A>I30=A因此满足发热条件。3）校验机械强度Kv架空铝绞线最小截面积Amin=25 mm< Aec=150mm，满足机械强度要求，因此查附录表16得LGJ150的型钢芯铝绞线符合要求。3.3 AB段导线的选择该线路为主线路其年最大有功负荷利用小时应为5000小时以上有为架空线路查表得je

6、c=，距离为: 5km容量为: P30=1200kw1）经济截面积为：P30=1200kwI30=AAec=mm选择截面为mm即GLJ185型钢芯铝绞线2）教验发热条件 查附录表16得LGJ180的允许载流量（假设环境温度为40C）Ial=440A>I30=A因此满足发热条件。3）校验机械强度Kv架空铝绞线最小截面积Amin=25 mm< Aec=mm，满足机械强度要求，因此LGJ185型钢芯铝绞线符合要求第四章短路电流架空线路K-3ABCDK-1K-2查表得CD段LGJ120型钢芯铝绞线的阻抗X/km X=XL（）=(0.38*0.5) *=6.16*10查表得BC段LGJ150

7、 型钢芯铝绞线的阻抗X/km，线路长5km故X=XL （）= (0.37*5) *查表得AB段LGJ180型钢芯铝绞线的阻抗X/km，线路长3km故X=XL（）= *3) *变压器 查表变压器的短路电压百分比值U%=5 X= 1.59*10电力系统电抗XCD线路总电抗 X= X+ X+ X+ X +X= 6.16*10+ 1.59*10+三相短路电流周期分量有效值I=KA其他三相短路电流I= I= I=KAí=2.55*4.9KA=KA=*KA=KA三相短路容量S=MVABC线路总电抗X= X+ X +X+ X=0.059+ 1.59*10=三相短路电流周期分量有效值I=5KA其他三

8、相短路电流I= I= I=5KAí=2.55*5KA=KA=*5KA=KA三相短路容量S=AB线路总电抗X= X+ X+ X=+ 1.59*10=三相短路电流周期分量有效值I=KA其他三相短路电流I= I=I=KAí=2.55*KA=KA=*A=8KA三相短路容量S=MVA第五章高低压开关选择、校验及线路的保护按工作电流选择设备的额定电流I不应小于所在电路的计算电流I30，即I> I30 按断流能力选择设备的额定开断电流或断流容量，对分段短路电流的设备来说，不应小于它可能分段的最大短路有效值或短路容量低压侧的断路器的选择和校验5.1 CD段保护CD段过电流保护I>

9、;KA3QF3TA3k-3CDK-3段最小运行方式下的短路电流 X= X+ X+ X+ X +X= 6.16*10+1.59*10+0.703=I=KAI I=0.866*KA=KA过电流保护装置动作电流的整定为（I取3 I30）I=I=*动作电流整定为9A断路器的选择序号设备的电器条件LW12结论U6.3KVU12KV合格IAI400A合格IKAI合格í2.55*KA=KAi63KA合格()*t*(1+0.1)=KAIt12.5*12.5*4=625合格灵敏度的校验S=10动作电流满足灵敏度的要求隔离开关的选择GN1910/400设备的电器条件结果额定电压/KA10KVU合格额定电

10、流/A400AI合格动稳定KAí2.55*KA=KA合格热稳定KA625KA()*t*(1+0.1)=KA合格熔断器的选择RN1-10设备的电器条件结果额定电压/KA10U合格额定电流/A100IA合格断流容量/MVA200S合格电流互感器选择与校验热稳定度和(KI)动稳定K*I=215*=60KA>í= 电流互感器选择 LJQ-10设备的电器条件校验结果额定一次电流100AI30.A合格1s热稳定校验517AI* I*T合格动稳定校验60KAíKA合格电压互感器的选择电压互感器应按安装设低点及额定电压，一次电压、二次电流准级等进行选择。由于它的一、二侧有熔

11、断器保护，故不需要短路稳定杜的校验。电压互感器的选择型号一次二次JDZ-1010KV100V5.2 BC段过保护BC段过电流保护BC段最小运行方式下的断路电流X= X+ X+ X=+ 1.59*10=I= I I=0.866*KA =KA过电流保护装置动作电流的整定为（I取3 I30）I=I=*3*动作电流整定为5AS=动作电流满足灵敏度的要求。路器选择序号设备的电器条件LW12结论额定电压/KAU12KV合格额定电流/AAI400A合格断流能力KA5KAI合格动稳定KA2.55*5KA=KAi63KA合格热稳定KA5*5*(1+0.1)=KAIt12.5*12.5*4=625KA合格熔断器的

12、选择RW4-10/200设备的电器条件结果额定电压/KA10U合格额定电流/A200IA合格断流容量/MVA200SMVA合格隔离开关的选择GN1910/400设备的电器条件结果额定电压/KA10KVU合格额定电流/A400AI合格动稳定KAí2.55*117.5A=300A合格热稳定KA625KA()*t7.8*7.8*(1+0.1)=67KA合格BC断的速断保护I>KA2QF2TA2k-2BCK-2的短路电流I=5KA，K=1，K=100，K K速断电流整定为I=6A整定KA2的动作电流I=I=*3*A=A电流互感器选择与校验热稳定度和(KI)动稳定K*I=215*=60K

13、A>í= 电流继电器选择LAJ-10设备的电器条件校验结果额定一次负荷150AI30117.A合格1s热稳定517AI* I*T合格动稳定60KAí8KA合格电压互感器的选择电压互感器应按安装设低点及额定电压，一次电压、二次电流准级等进行选择。由于它的一、二侧有熔断器保护，故不需要短路稳定杜的校验型号一次二次JDZ-1010KV100Vn=检验KA2速断保护灵敏度I取k2点的两项电路电流I=KAKA2电流速断保护灵敏度S=5.5其灵敏度满足要求5.3 AB段保护AB段过电流保护AB段最小运行方式下的断路电流X= X+ X+ X=+ 1.59*10+=I=0.866*

14、I =0.866*过电流保护装置动作电流的整定为（I取3 I30）序号设备的电器条件LW12结论额定电压/KAU12KV合格额定电流/AAI400A合格断流能力KAKAI合格动稳定KA2.55*KA=KAi63KA合格热稳定KA*(1+0.1)It12.5*12.5*4=625KA合格断路器选择I=I=*3*A=A校验S=12.8 隔离开关的选择GN1910/400设备的电器条件结果额定电压/KA10KVU合格额定电流/A400AI合格动稳定KAí2.55*137.5A=300A合格热稳定KA625KA()*t8.5*8.5*(1+0.1)=KA合格熔断器的选择RW4-10/200设

15、备的电器条件结果额定电压/KA10U合格额定电流/A200IA合格断流容量/MVA200SMVA合格AB断的速断保护I>KA1QF1TA1k-1ABK-1的短路电流I=KA，K=1，K=160，K K速断电流整定为I=39A整定KA1的动作电流I=I=*3*KA1的 I=故整定速断电流倍数为n=10检验KA2速断保护灵敏度I取k1点的两项电路电流I=0.866*KA =KA电流继电器选择GL25计算值额定电流10A10A动作电流9A速断电流倍数21210返回系数KA1电流速断保护灵敏度S=其灵敏度满足要求AB段限时速断KA1动作电流整定为I=39A2）整定KA1的动作时限先确定KA1的实

16、际动作时间。由于K-1点发生三相短路时KA1中的 电流为I=故I对KA1的动作电流倍数为n=利用n=10.8和KA1已经整定的时限t=1s，查表GJ25继电器的动作曲线，KA1保护灵敏度的校验KA1 保护线路末端k-1的两相短路电流为最小短路电流I=0.866* I =0.866*保护灵敏度为S=电流互感器选择与校验热稳定度和(KI)动稳定K*I=215*=60KA>í=电流互感器选择与校验LAJ-10计算值校验结果额定电压10KVU合格额定一次电流200AI30合格1s热稳定517AI* I*T合格动稳定60KAí合格电压互感器的选择电压互感器应按安装设低点及额定电

17、压，一次电压、二次电流准级等进行选择。由于它的一、二侧有熔断器保护，故不需要短路稳定杜的校验型号一次二次JDZ-1010KV100V第六章变压器的保护电力变压器故障及异常运行方式应装设相应的保护装置：1）绕组及其引出线相间短路和中性点直接接地侧的单相接地短路；2）绕组的匝间短路；3）外部短路引起的过电流；4）中性点直接接地系统中外部接地短路阴气的过电流及中性点过电压；5）过负荷；6）油面降低；7) 变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。对于高压侧610KV的车间变电所主变压器来说，通常装设带时限的过电流保护；如果电流保护0.7s，则还应装设过电流保护。容量在800KVA及以上的油寝式变压

18、器和400KVA及以上的变压器短路规定还应装设瓦斯保护。容量在400KVA及以上的变压器，当台数并列或单台运行并作为其他负荷的备用电源时应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。过负荷保护和瓦斯保护在轻故障时只动作于信号；而其他保护包括瓦斯保护在严重故障时一般动作于跳闸。对于高压侧为35KV及以上的工厂总降压变电所变压器来说，应装设过电流保护，电流速断保护瓦斯保护；在有可能过负荷时还应装设过负荷保。护如果单台运行的变压器容量在10000KVA及以上或者并列运行的变压器每台变压器容量在6300KVA及以上时，则应设纵联差差动来取代电流速断保护。高压侧电流互感器的选择高压侧电流I=断路器的选择AB段最

19、小运行方式下的短路电流X= X+ X+ X+ 1.59*10+I=0.866* I =0.866*序号设备的电器条件SW235/1000户外断路器项目数据项目数据结论1U35KVU35KV合格2II1000A合格3II合格4íi合格5()*t*=It*4=1024合格瓦斯保护和外壳接地心得体会两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础通过这次模具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次