双侧电源35KV线路继电保护的配置及整定计算剖析

1、电力系统继电保护课程设计双侧电源的35KV线路继电保护的配置及整定计算设计系另lj:电气与电子工程系专业：电气工程及其自动化姓名:学号:指导教师:石家庄铁道大学2016年12月22日 摘要本次继电保护设计是35KV线路继电保护的配置及整定计算设计。本文首先介绍了此次设计要点，根据给定35KV线路网络的接线图及参数，进行短路电流进行整定计算，制定出反应其输电线路上相间短路、接地短路故障的继电保护配置方案。通过对所配置的继电保护进行整定计算和校验，论证继电保护配置的正确性，并对部分输电线路继电保护回路进行了设计。关键词】短路电流整定计算输电线路继电保护目录摘要一丄第一章概述TOC o 1-5 h

2、z1.1课程设计的目的11.2课程设计的要求11.3课程设计的任务.11.4设计步骤一_2第二章短路电流和电流保护的整定的计算原始资料.3短路电流的计算42.2.1线路的阻抗计算.一.4AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验、5AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验6三段式电流保护的交直流的展开图一8三继电器设备的选择四互感器的变比 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 总结11参考文献12一方案设计1课程设计的目的继保护课程设计是配合“电力系统继电保护原理”理论教学而设置的一门实践性课程。主要目的是通过该课程使学生初步掌握继电保护的设计步

3、骤和方法，熟悉有关“规定”和“设备手册”的使用方法，以及继电保护标准图的绘制等。1.2课程设计的要求、巩固和加深对继电保护基本知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力。、培养学生根据课题需要选学参考资料的自学能力。通过独立思考、钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。(3)、通过对实际系统的设计方案的分析比较、计算、设备选择、或数字仿真等环节，初步掌握继电保护系统的分析方法和工程设计方法。(4)、了解相关的工程技术规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果、正确绘制电路图等。(5)、通过课程设计实践，培养学生建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。1.3课程设计

4、的任务、选出线路XL1A侧,XL4线路电流互感器变比。、选出线路XL1A侧,XL4线路保护方案并作出整定计算。、选出所需继电器的规格、型号。、绘制出XL1,XL4继电保护展开图。(5)、写出说明书。1.4设计步骤1设计资料的分析与参数计算；选取基准值，计算各元件参数的电抗标么值：选取XL-1,和XL-4线路电流互感器变比。系统运行方式；确定系统运行方式，计算系统最大阻抗和系统最小阻抗。短路电路计算；选择短路点，求各短路点最大运行方式下的三相短路电流，最小运行方式时的两相短路电流，求短路电流时要绘制等值电路图。电流保护整定计算；确定电流保护的动作电流，动作时限并进行灵敏度的校验。继电保护回路展开

5、图；绘制电流保护的直流回路和交流回路展开图。对电流保护的评价。二短路电流和电流保护的整定的计算2.1设计的基本资料某双侧电源的35KV线路网络接线如下：已知：(1)、电厂为3台3x6000KW、电压等级为6、3KV的有自动电压调节器的汽轮发电机,功率因数cosq=0.8,Xd”0.125,X2=0.15,升压站为2台容量各为10MVA的变压器Ud=7.5%,各线路的长度XL1为20KM；XL2为50KM；XL3为25KM；XL4为14KM；XL5为40KM发电机发电机(2)、电厂最大运行方式为3台发电机2台变压器运行方式，最小运行方式为2台发电机2台变压器运行方式；XL1线路最大负荷功率为10

6、MW,XL4线路最大负荷功率为6MW。、各可靠系数设为：KIK=1.2,KIIK=1.1,KIIIK=1.2,XL1线路自起动系数KZq=1.1,XL4线路自起动系数KZq=1.2,XL5线路过流保护的动作时限为1.6秒，XL3线路C侧过流保护的动作时限为1.秒，保护操作电源为直流220V。、系统最大短路容量为135MVA，最小短路容量为125MVA。2.2短路电流计算2.2.1线路的阻抗计算SB=100MVAUav=UB=37KV选取基准值SB=100MVAUav=UB=37KVXL=0.4电机容量发电机的阻抗变压器的阻抗6000=7500KV-A电机容量发电机的阻抗变压器的阻抗SN=cos

7、申S100X103KV-AX二Xxb=0.125x二1.67gdS7500KV-ANX=Ud%x=0.075x100MVA=0.75B100S10WV-AX=ZLxB20 x0.4x0.58L1Uav2av372XS=ZLxB10050 x0.4x1.46L2Uav2av372S100X-ZLxs-25x0.4x0.73L3Uav2av372S100X-ZLxB-14x0.4x0.41L4Uav2av372XSZLxB10040 x0.4x1.17372L5Uav2av线路的阻抗线路的阻抗=13MVA=-3UIavdmaxS=S=125MVA=j3uIdminavdmin得系统最小阻抗：Xdm

8、in得系统最小阻抗：Xdmin匕=10.12、ndmi系统最大阻抗:X系统最大阻抗:X=dmaxU=10.963Idmin系统最小阻抗标么值：XsysminS=Z系统最小阻抗标么值：XsysminS=Zx”=0.74dminU2av系统最大阻抗标么值：XsysmaxS=Zxb=0.80dmaxU2av35KV下的电流基准值:A)A)二S，100XA)A)二S，100X101二1.560%)B3x37B系统中各点短路电流计算如下BCDEFdmax10285241370673468dmin75441610275443742.2.2AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验AB三段式保护等效电路图

9、如下：GTGTA电流保护的整定值计算：L1段的I段整定值：actA=JX3dmax二1.2X0.662X1560二123437000最小运行下的所保护的长度为L1的K倍:37000TOC o 1-5 h zITV3/i=x- HYPERLINK l bookmark42 o Current Document actAv3(0.835+0.375+0.58K)x13.72K=280sen0灵敏度满足要求15oo。L1段的II段整定值：1嚅A=kJactB=X=矽2I(2)754K=一=1.09senIn692actAL3段的I段整定值：化tC二krelI=1.2X468二562宀37ooo最小运

10、行下的所保护的长度为L3的K倍:37ooohe一.打(0.556+0.375+0.584+1.46+0.73K)x13.7K二18%sen灵敏度满足要求15oo由于灵敏系数V1.3,所以L1段的II段整定动作时间加0.5S的延时，动作值与L2段的II段整定动作值配合。则有:In二kIt二1.1x562二618(A)actBrelactCL1段的II段整定值：1nactA二2/ctB二1.1X618二680)K二型二754二1.11senI680act因为灵敏度满足要求1.3,所以仍不能满足要求，因此降低整定值为580安培，此时灵敏度为1.3,满足灵敏度要求，同时保护区延伸到BC段I段之前满足I

11、I段的保护范围要求，因此设定其动作时限为0.5s.L1段的L1段的III段整定值：1皿actA=KmxKxIc八retastr210(A)Kre754K=3.6senA210动作时限为2s,满足要求:KsenB416210KsenB4162101.98动作时限为1.5S,满足要求;2.2.3AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验AD段等效电路图如下：当3台发电机投入运行，系统阻抗分别为0.74和0.80时；X*10.935x(2.77+0.74)当3台发电机投入运行，系统阻抗分别为0.74和0.80时；X*10.935x(2.77+0.74)0.935+(2.77+0.74)X*20.935x

12、(2.77+0.80)0.935+(2.77+0.80)0.7409当2台发电机投入运行，系统阻抗分别为0.74和0.80时：L4段的I段整定值：actDreikI(3)1.2x13701644(A)最小运行下的所保护的长度为L4的K倍:IiactDKsenx過1644壬3(0.7382+0.41K)x13.7220%37000灵敏度满足要求1500L4段的II段整定值：1DactD-kJiactE=2673=888AKsenI(2)1031KsenD1.16III888actD由于灵敏系数V1.3,为了保证选择性，所以L4段的II段整定动作值降低，降低为810安培，此时灵敏度为1.3,满足灵

13、敏度要求，同时其保护范围达到del段保护范围之前满足II段保护范围的要求，所以整定其动作时限为0.5s.L4段的IIIL4段的III段整定值:K皿KxIreiastrI皿=KactDre二125(A)KsenD1028125二8.2动作时限为2.1s，满足要求:KsenD1028125二8.2动作时限为2.1s，满足要求:KsenE544125二4.3动作时限为1.6s,满足要求:2.3三段式电流保护的交直流的展开图电流三段式保护的原理接线图交流回路展开图直流回路的展开图三继电器设备的选择根据以上计算参数就可以选择合适的继电设备如下表：设备型号技术参数高压断路器LW38-126额定电压：126

14、kv额定频率：50hz额定短路开路电流：40KA额定峰值耐受电流100KA电流互感器LGB-llkv额定电压：35kv，66kv，110kv，220kv额定电流可达3150A或更大绝缘水平：147kv过电流继电器ERI-AH-H测量范围：10至9999A（交流）过电流响应时间：小于或等于30ms标准辅助工作电源：75至265AC或70至360VDC时间继电器JS-48S/1Z工作电源：AC220V（标准）、38050-60HZDC24v、12v延时范围:.0.01至99.99s、1s至99m99s/延时精度：0.05%以下电压误差：正负1%以下触头容量：5A/250VAC互感器的变比AB段：1

15、段电流互感器变比：1500/5II段电流互感器变比：600/5III段电流互感器变比：300/5AD段：1段电流互感器变比：2000/5II段电流互感器变比：1000/5III段电流互感器变比：1000/5总结通过这一周的课程设计，使我得到了很多的经验，并且巩固和加深以及扩大了专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资料的能力。这次课程设计首先使我巩固和加深专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力。其次通过大量参数计算，锻炼技术设计的综合运算能力，参数计算尽可能采用先进的计算方法。通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的独立提出问题、思考问题、解决问题能力，从中得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，本次课程设计使本人对自己所学专业知