高压电网保护的设计及整定计算

1、第 PAGE 19 页 共 NUMPAGES 19 页 大 学毕 业 设 计题 目： 高压电网保护的设计及整定计算院 （系）：2000级电气工程及其自动化本科 专 业： 电 气 工 程 指导教师： 李 老 师 学生姓名： 日 期： 二四年四月二十七日 目 录短路电流计算第一节 参数表2第二节 参数计算3运行方式和变压器中性点接地台数的确定3短路电流计算3第二章 110KV线路继电保护及自动重合闸基本介绍及电流电压互感器的选择4零序电流保护5距离保护12自动重合闸16双回线主保护18附表：元件参数计算表各序短路组合阻抗计算各序短路组合电抗计算成果表短路电流计算成果表零序电流保护成果表距离保护成果

2、表 附图：各序短路点等值阻抗变换图 相继动作区求解图继电保护配置图第一章 短路电流计算第一节 参数表一、接线图见图-1。（见元件参数计算表）二、参数表 见元件参数计算表第二节 参数计算全系统基准功率Sb=100Mva，Vb=Vav见元件参数计算表第三节 运行方式和变压器中性点接地的确定一、运行方式的确定 1、最大运行方式：全部机组投入运行，带全部负荷.2、最小运行方式；停运一半发电机-变压器组。 二、 变压器中性点接地的位置和台数1、T13变压器中性点不应接地，其为线路末端变电所，以提高线路首端零序电流保护的灵敏度。.2、凡是并联运行的变压器，须有一台变压器的中性点接地，总计6台变压器中性点接

3、地。第四节 短路电流计算一、等值阻抗图见后附图二、 短路电流计算见后附表各序短路组合阻抗计算各序短路组合电抗计算成果表短路电流计算成果表及附图各序短路点等值阻抗变换图 第二章 110KV线路继电保护及自动重合闰 第一节 基本介绍及电流电压互感器的选择一、采用PXH-112型保护屏构成110KV输电线路主保护和后备保护。PXH-112AJ线路保护屏由ZJL-31AJ距离保护装置、ZLF-31AJ零序电流方向保护装置、ZSC-31AJ三相一次重合闸、ZYQ-31AJ电压切换箱组成。二、各开关配合顺序开关8配合开关9，开关7配合开关8，开关6配合开关7，开关5配合开关6，开关1、2配合开关3、4、5

4、，故先整定开关9，最后整定开关1、2三、电压互感器的选择：1. 110Kv线路装设型号为Jcc-110型，变比为110000/3/100/3/100。2. 110Kv母线装设型号为Jcc-110型，变比为110000/3/100/3/100。3. 发电机出口装设两组电压互感器（以QF-25-2为例）：第一组用于励磁，选用型号为JDJ-10型的电压互感器，变比为10000/100，接线方式为/Y；第二组接线方式为Y0/Y0/C式，型号为JSJW-10型，变比为10000/100/100/3。4. 双绕组变压器高压侧（SFL1-31500）Ieg=31500/（3*121）=150.3A，变比为1

5、50.3*3/5=52.1应选变比为300/5、型号为LR-110-B、接线方式为型的电压互感器。5. 发电机出口（QF-25-2）Ieg=25000/（3*10.5*0.8）=1718.3A，变比为1718.3/5=343.66应选变比为2000/5、型号为LWCD-10的电压互感器。四、电流互感器的选择：1110KV线路的最大输送功率为50Mw，Ieg=50000/（3*110）=262A，变比为262/5=52.4，应选变比为300/5、型号为LR-110-B的电流互感器。第二节 零序电流保护计算结果参见零序电流保护成果表一、开关9的整定由于线路L7是终端线路，开关9的零序保护按足够的灵

6、敏度整定。1 .零序I段：Idz.I=3*Imin/KLm=3*267*1.3=1041.3AIdz.I.j=Idz.I/n L=1041.3/60=17.36A tdz.I=0s2 . 零序II段：按三倍最小零序电流整定，灵敏度按2整定Idz.II=3*259/2=388.5AIdz.II.j=Idz.II/n L=388.5/60=6.48Atdz.II=0.5s3 .零序III段：按三倍最小零序电流整定，灵敏度按1.3整定Idz.III=3*259/1.3=597.7AIdz.III.j=Idz.III/n L=597.7/60=9.96A同时校验当变压器低压侧三相短路时，保护能否躲过由

7、此产生的不平衡电流。Ibp.max=0.1*Id.max=0.1*1.848*40000/（3*115）=37.1AIdz.III1.3Ibp.maxtdz.III=1s4 .零序IV段：按三倍最小零序电流整定，灵敏度按1.1整定Idz.IV=3*259/1.1=706.4AIdz.IV.j=Idz.IV/n L=706.4/60=11.77A二、开关8的整定1 .零序I段：按躲线路末端短路时流过该开关的最大三倍零序电流整定Idz.I=3*Imax*Kk =3*887*1.3=3459.3AIdz.I.j=Idz&I/n L=3459.3/60=57.66Atdz.I=0s2 .零序II段：（

8、与开关9零序I段配合配合）Idz.II=Kk*Kfz*Idz.I=1.1*0.75*1041.3=862.5AIdz.II.j=Idz.II/n L=862.5/60=14.38AKLm=3Imin/Idz.II=3*655/862.52.281.5 tdz.II=1s 和开关9二段配合3 .零序III段：（与开关9零序II段配合）Idz.III=Kk*Kfz*Idz.II=1.1*0.75*388.5=321.8AIdz.III.j=Idz.III/n L=321.8/60=5.36AKLm=3Imin/Idz.III=3*655/321.8 =6.111.2tdz.III=1.5s4 .零

9、序IV段：（与开关9零序III段配合）Idz.IV=Kk*Kfz*Idz.III=1.1*0.75*597.7=495.1AIdz.IV.j=Idz.III/n L=495.1/60=8.25AKLm=3Imin/Idz.III=3*655/495.1 =3.971.1tdz.IV=2s三、开关7的整定：1 .零序I段：按躲过被保护线路，末端接地短路时，流过保护的最大零序电流整定Idz.I= Kk*3*Io.max =3*1.3*1246=4859.4AIdz&I.j=Idz.I/n L=4859.4/60=80.99Atdz.I=0s2 .零序II段：因此应与相邻线路零序I段配合Idz.II

10、=1.1*0.75*3459=2853.9AIdz.II.j=Idz.II/n L=2853.9/60=47.57AKLm=3Imin/Idz.II=3*646/2853.9=0.681.5tdz.II=1.5s3 .零序III段：（与开关8零序III段配合）Idz.III=1.1*0.75/321.8=265.5AIdz.III.j=Idz.III/n L=265.5/60=4.42A KLm=3Imin/Idz.II=3*646/265.5=7.31.2tdz.III=2s四、开关6的整定1 .零序I段：按躲过保护线路末端接地短路，流经保护的最大三倍零序电流整定Idz.I= Kk*3*Io

11、.max =3*1.3*1762=6871.8AIdz.I.j=Idz.I/n L=6871.8/60=114.53Atdz.I=0s2 .零序II段：与开关7零序I段配合Idz.II=kk *Kfz* Idz.I =1.1*0.85*4859.4=4543.5AIdz.II.j=Idz.II/n L=4543.5/60=75.73AKLm=3Imin/Idz.II=3*519/4543.5 =0.341.5tdz.II=2s3 .零序III段： Idz.III=Kk *Kfz* Idz.II =1.1*0.85*265.5=248.2AIdz.III.j=Idz.III/n L=248.2/

12、60=4.14AKLm=3Imin/Idz.III=3*519/248.2 =6.271.2tdz.III=2.5s五、开关5的整定1 .零序I段：按躲过被保护线路，末端接地短路时，流过保护的最大零序电流整宒Idz.I= Kk*3*Io.max =3*1.3*1584=6177.6AIdz.I.j=Idz.I/n L=6177.6/60=102.96Atdz.I=0s2 .零序II段（与相邻线路的II段配合）：Idz.II=1.1*0.8*665.3=585.5AIdz.II.j=Idz.II/n L=585.5/60=9.76AKLm=3Imin/Idz.II=3*1157/585.5=5.

13、931.53 .零序III段：（与相邻线路III段配合）Idz.III=1.1*0.8*248.2=218.4AIdz.III.j=Idz.III/n L=218.4/60=3.64A KLm=3Imin/Idz.II=3*1157/218.4=15.891.2tdz.III=3s六、开关1#、2#的整定1 .零序I段：按躲过被保护线路，末端接地短路时，流过保护的最大零序电流整宒Idz.I= Kk*3*Io.max =3*1.3*1584=6177.6AIdz.I.j=Idz.I/n L=11723.4/60=195.39Atdz.I=0s按躲一回线路发生接地短路时 流过保护的最大零序电流计算

14、Idz.II= KkI0.max1.3*736956.8AIdz.II.j=Idz.II/n L=956.8/60=15.95A按躲一回线路检修两侧接地时流过保护的最大零序电流Idz.II= KkI0.max1.3*28533708.9AIdz.II.j=Idz.II/n L=3708.9/60=61.82A三种方式取最大值，即Idz.I= 6177.6AIdz.I.j=195.39Atdz.I=0s2 .零序II段：与相邻开关 5零序II段配合Idz.II= 1.1*0.85*585.5547.4AIdz.II.j=Idz.II/n L=547.4/60=9.12AKLm=3Imin/Idz

15、.II=3*1278/547.4=71.5 按躲一回线路发生接地短路时 流过保护的最大零序电流计算Idz.II= KkI0.max1.3*736956.8AIdz.II.j=Idz.II/n L=956.8/60=15.95AKLm=3Imin/Idz.II=3*552/956.8=1.731.5按躲一回线路检修两侧接地时流过保护的最大零序电流计算Idz.II= KkKfzIdz.0.I1.1*0.85*6177.65776.1AIdz.II.j=Idz.II/n L=5776.1/60=96.27AKLm=3Imin/Idz.II=3*1287/5776.1=0.661.5tdz.I=0.5

16、s3 .零序III段：（与相邻线路III段配合）Idz.III=1.1*0.85*218.4=204.2AIdz.III.j=Idz.III/n L=204.2/60=3.4A KLm=3Imin/Idz.II=3*1278/204.2=18.771.2tdz.III=3.5s七、开关3#、4#的整定1 .零序I段：按躲过被保护线路，末端接地短路时，流过保护的最大零序电流整宒Idz.I= Kk*3*Io.max =3*1.3*1368=5335.2AIdz.I.j=Idz.I/n L=5335.2/60=88.92Atdz.I=0s按躲一回线路发生接地短路时 流过保护的最大零序电流计算Idz.

17、II= KkI0.max1.3*524681.2AIdz.II.j=Idz.II/n L=681.2/60=11.35A按躲一回线路检修两侧接地时流过保护的最大零序电流Idz.II= KkI0.max1.3*28533708.9AIdz.II.j=Idz.II/n L=3708.9/60=61.82A三种方式取最大值，即Idz.I= 5335.2AIdz.I.j=88.92Atdz.I=0s2 .零序II段： 按灵敏度2计算Idz.0.II=3I0.min/23*873/21309.5AIdz.II.j=Idz.II/n L=1309.5/60=21.83AKLm=2按躲一回线路发生接地短路时

18、 流过保护的最大零序电流计算Idz.II= KkI0.max1.3*524681.2AIdz.II.j=Idz.II/n L=681.2/60=11.35AKLm=3Imin/Idz.II=3*702/681.2=1.91.5按躲一回线路检修两侧接地时流过保护的最大零序电流计算Idz.II= KkI0.max1.1*9981097.8AIdz.II.j=Idz.II/n L=1097.8/60=18.3AKLm=3Imin/Idz.II=3*702/1097.8=1.91.5取以上三个调节计算的较大值：Idz.II=1309.5AIdz.II.j= 21.83AKLm=1.91.5tdz.I=

19、0.5s3 .零序III段：按灵敏度整定Idz.III= 3I0.min/KLm 3*873/1.3=2014.6AIdz.III.j=Idz.III/n L=2014.6/60=33.58A KLm=1.3tdz.III=1s4 .零序IV段：按灵敏度整定Idz.IV= 3I0.min/KLm 3*873/1.1=2380.9AIdz.IV.j=Idz.IV/n L=2380.9/60=39.68A KLm=1.1tdz.IV=1.5s第三节 距离保护计算过程及结果参见距离保护成果表一、线路L7 56KM1. 距离I段：按线路末端为一终端变电所整定Zdz.IKkZL+KkBZB0.85*22

20、.4+0.75*55.44/239.83 ti=0s2. 距离II段：按躲过线路末端其他侧故障，对变压器按躲零序阻抗侧整定Zdz.II=Kk*ZL+KkB*Kfz ZB0.85*22.4+0.7*1*55.4457.848KimZdz.II/ZL57.848/22.42.581.5tii=0.5s3. 距离III段：按灵敏度1.2整定Zdz.IIKim ZL（55.44+22.4）*1.293.408tiii=1s二、线路L6：本侧48KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*2017 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L7距离I段相配合Zdz

21、.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.I17+39.83*0.75*0.840.994KimZdz.II/ZL40.994/202.051.5tii=0.5s3. 距离III段：按相邻线路L7距离II段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.II17+0.75*0.8*57.84851.848KimZdz.III/ZL51.848/202.591.5tiii=1s三、线路L6：对侧48KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*2017 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L5对侧距离I段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kf

22、z Zda.I17+17*0.75*0.828.56KimZdz.II/ZL28.56/201.431.4tii=2.5s3. 距离III段：按相邻线路L5对侧距离II段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.II17+0.85*0.8*29.02236.735KimZdz.III/ZL36.735/201.841.2tiii=3s四、线路L5：本侧50KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*2017 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L6本侧距离I段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.I17+17*0.85*

23、0.828.56KimZdz.II/ZL28.56/201.431.4tii=1.5s3. 距离III段：按相邻线路L6本侧距离II段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.II17+0.85*0.8*40.99444.876KimZdz.III/ZL44.876/202.241.2tiii=2s五、线路L5：对侧50KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*2017 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L4对侧距离I段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.I17+17.68*0.85*0.829.022KimZdz

24、.II/ZL29.022/201.451.4tii=2 s3. 距离III段：按相邻线路L4对侧距离II段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.II17+0.85*0.8*30.36937.669KimZdz.III/ZL37.669/201.881.2tiii=2.5s六、线路L4：本侧52KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*20.817.68 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L5本侧距离I段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.I17.68+*0.85*0.829.24KimZdz.II/ZL29.2

25、4/20.81.411.4tii=2s3. 距离III段：按相邻线路L5本侧距离II段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.II17.68+0.85*0.8*28.5637.101KimZdz.III/ZL37.101/20.81.781.2tiii=2.5s七、线路L4：对侧52KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*20.817.68 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L3对侧距离I段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.I17.68+18.7*0.85*0.830.369KimZdz.II/ZL30.36

26、9/20.81.461.4tii=1.5 s3. 距离III段：按相邻线路L3对侧距离II段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.II17.68+0.85*0.8*31.10338.83KimZdz.III/ZL38.83/20.81.871.2tiii=2s八、线路L3：本侧55KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*2218.7 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L4本侧距离I段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.I18.7+17.68*0.85*0.830.722KimZdz.II/ZL30.722/2

27、21.401.4tii=2.5s3. 距离III段：按相邻线路L4本侧距离II段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.II18.7+0.85*0.8*29.2438.583KimZdz.III/ZL38.583/221.751.2tiii=3s九、线路L3：对侧55KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*2218.7 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L2对侧距离I段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.I18.7+19.38*0.85*0.831.103KimZdz.II/ZL31.103/221.411.4tii=1 s3. 距离III段：按相邻线路L2对侧距离II段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.II18.7+0.85*0.8*31.9239.129KimZdz.III/ZL39.129/221.781.2tiii=1.5s十、线路L2：本侧57KM1. 距离I段：按被保护线路正序阻抗的（80-85）整定Zdz.IKkZL0.85*22.819.38 ti=0s2. 距离II段：与相邻线路L3本侧距离I段相配合Zdz.II=Kk*ZL+Kk*Kfz Zda.I19.38+18.7*0.85*