110KV单电源环形网络继电保护设计——2、4、6保护

1、河南科学技术大学课程设计说明书课程名称接力保护课程设计主题110KV单电源环网络继电保护课程设计-2、4、6保护学院农业工程学院班级学生姓名指导教师邱兆美第2014.11.29天课程设计担当书课程设计名接力保护课程设计学生名专业班农电111组设计主题110KV单电源环网络继电器保护设计2、4、6保护一、课程设计目的专业课程设计可以给学生在综合运用中学到的知识使其具有电力变电站、牵引变电站各主要部件的保护设计和整定及保护设备选定的基本能力，同时加强学生的电气综合设计知识，扩大毕业设计准备，为后续课程的学习和今后的科研、工程技术工作奠定坚实的基础。 学生要通过专业科目的设计，在以下各方面接受训练1

2、、掌握继电保护方案的决定原则，调整计算的一般步骤，理解系统运行方式的确定、保护整定系数的分析和应用、前后整定的基本原则2 .掌握保护、控制、测量、信号电路读取和设计的基本方法3 .学习相关保护设备的选择和一般维护。二、设计内容和要求1 .短路计算。 必须说明系统的运行方式、短路点和短路类型的决定原则和依据。2、保护方式的选定和整定计算。 说明选择保护方式的原则，说明各保护的整定计算条件，表示整定计算结果。3 .绘制保护原理的接线图。 有必要作成单线原理接线图和某零件保护原理展开图。4 .保护的评价。 要求从选择性、灵敏度和速度性、可靠性四个方面来评价保护的质量。5 .制作设计说明书。 2000

3、字以上的说明书。三、设计任务和要求1 .原始数据l线路AB、BC、CA的最大负载电流分别为220A、130A、220A，负载的自启动系数l网络各线路采用有方向或无方向的电流电压保护，变压器以纵耦合差动保护为主保护，变压器为y、d11接线l发电站的最大发电容量为350MW，最小发电容量为250MWl若图示各变电站引出线上的备用保护动作时间，则备用保护的时限差t=0.5sl线路的电抗为每公里0.4l变流器的变比、AB、AC线路变流器的变比、其他参数如图所示。2 .设计要求确定l保护2、4、6的保护方法及其、描绘l保护4的布线图和网络单线图l评价本网络采用的保护。四、时间的日程1 .明确的任务和文献

4、检索： 1天2 .短路计算： 2天3 .保护方式选择和整定计算： 2天4 .保护原理接线图： 2天5 .说明书的制作： 2日6 .答辩和答辩的准备： 1日五、主要参考文献1 .崔家佩. 电力系统继电保护及安全自动整定计算 .北京：中国电力出版社，20062 .张保会，尹项根. 电力系统继电保护 (第二版).中国电力出版社，20093 .许建安. 继电保护整定计算 .北京：中国水利水力发电出版社，20034 .李光琦. 电力系统暂态分析 (第三版).北京：中国电力出版社，2007指导教师签名：年月日单电源环形网络继电器保护设计2、4、6保护摘要电力系统继电保护作为电气工程及其自动化专业的主要课程

5、，主要包括授课、授课设计等几个主要部分。 在完成理论学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业安排了本次课程设计。 电能是现代社会中最重要、最方便的能源。 发电站将其他形式的能量转换为电能，电能通过与变压器不同电压电平的输电线路分配给用户，通过各种电气设备转换为符合用户需求的其他形式的能量。 在输电过程中，电力系统希望线路可靠性高，因此在电力系统受到干扰时，保护线路的各种继电器装置应该具有较高可靠性、及时的保护动作，切断故障点，大幅度降低电力系统的供电范围。 电力系统继电器保护是为了达到这个目的而设置的。 其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。 通过这次线路保护的设计，我

6、们可以加强本学期学到的电力系统继电保护这门课的理论知识，提出问题，思考问题，提高解决问题的能力。关键词：电力系统、继电器保护、环形网络目录第一章绪论11.1设计的意义11.2设计的目的1第二章设计内容32.1计算网络的各参数32.2运行方式的选定原则42.3短路电流计算52.3.1线路的最大运行方式计算短路电流52.3.2线路的最小运行方式计算短路电流72.4线路保护配置的一般原则92.5 110KV线路继电器保护和自动装置的配置92.5.1保护装置的配置92.5.2机器人构成102.6距离保护整定计算112.6.1 AC线路6QF的整定112.6.2 BC线路4QF的整定132.6.3 AB

7、线路2QF的整定142.7保护4的继电器保护配线图17第三章保护评价19第四章设计体会21参考文献22第一章绪论专业课程设计可以给学生在综合运用中学到的知识使其具有电力变电站、牵引变电站各主要部件的保护设计和整定及保护设备选定的基本能力，同时加强学生的电气综合设计知识，扩大毕业设计准备，为后续课程的学习和今后的科研、工程技术工作奠定坚实的基础。1.1设计的意义通过专业课程的设计，应在以下各方面进行培训1、掌握继电保护方案的决定原则，调整了计算的一般步骤，理解了系统运行方式的确定、保护整定系数的分析和应用、前后整定的基本原则2 .掌握保护、控制、测量、信号电路读取和设计的基本方法3 .学习相关保

8、护设备的选择和一般维护。1.2设计的目的根据电路图和数据(1)确定保护2、4、6的保护方式及其和。(2)制作保护4的布线图和网络单线图(3)评价本网络采用的保护。第二章设计内容2.1计算网络的各参数当计算短路电流时，诸如电流、电压、功率、电抗等的每个电量可以用有名的值表示，也可以用标准值表示。 为了便于计算，在低压系统中使用有名的值计算方法，在高压系统中使用标准或值计算方法。标量值的计算方法：标量值是相对值的算法，以新选择的单位进行物理量的测量，测量的值称为标量值。有名的数值计算法：每个电气参数的单位都很有名，而不是相对值。 虽然也可采用在相对简单的网络中计算短路电流的方法，但是应特别注意：当

9、使用此方法计算短路电流时，必须将每个电压电平的所有电参数转换为相同的电压电平。(1)电机参数的计算发电机的电抗标度值： x=x？ d(%)sb/100sn式中xd(%)发电机次过渡电抗；UN发电机的额定电压SB基准电容100MVA；SN发电机的额定容量，单位MVA。(2)变压器参数的计算双绕组变压器的电抗值： XT=UK(%)SB/100SN式中UK(%)变压器短路电压百分值UN发电机的额定电压SB基准电容100MVA；SN变压器的额定容量，单位MVA。假设选定基准功率S d=100MVA的基准电压U d=115KV；基准电流id=SD/3ud=100110003/(3115 )=0.525

10、ka基准电抗ZD=ud/3id=115103/(30.502 )=132.25。(3)电机及变压器参数的计算x * g1=x * g2=x * g3=x dsd/sn=0. 1291000.85/50=0. 219x * t1=x * t2=uk (% ) SD/100sn=10.5100/(10040 )=0. 263x * t3=uk (% ) SD/100sn=10.5/60=0. 175x * t4=x * t5=x * t6=uk (% ) SD/100sn=10.5/20=0. 525(4)输电线参数的计算z * lab=zla BSD/ud2=0.44400/1152=0.121

11、z * lbc=zlbcsd/ud2=0.430100/1152=0.091z * LCA=ZL casd/ud2=0.45000/1152=0.1512.2运行方式的选定原则确定运行方式是确定最大和最小运行方式，通常要按最大运行方式确定保护的调整值，保证选择性，其他运行方式也必须保证选择性，灵敏度的检查要按最小运行方式进行检查。 因为用最小运行方式一定能满足灵敏度。(1)最大运行方式是在同一场所发生相同类型的短路时流过保护设置场所的电流最大，在继电器保护中被称为系统最大运行方式，对应的系统的等效阻抗最小。 这是电力供给系统中发电机、变压器、并联线路全接通的运行方式。 系统在最大运行模式下运行

12、时，等效阻抗最小，短路电流最大，发电机容量最大。(2)最小运行方式为，在同一场所发生相同类型的短路时流过保护设置场所的电流最小，在继电器保护中被称为系统最小运行方式，对应的系统的等效阻抗最大。 这是电力供给系统中发电机、变压器、并联线路部分接通的运转方式。 系统在最小运行模式下运行时，等效阻抗最大，短路电流最小，发电机容量最小。按如下方式计算最大运行方式下的最小电源阻抗如下所示zs min=(0. 258/20.263/2 )(0. 2580.175 )=0.261 0.433=0.163最小运行方式下的最大电源阻抗如下所示ZSmax=0.258/2 0.263/2=0.2612.3短路电流计

13、算计算最大短路电流，计算各段的短路电流Ik。为了计算工作电流，必须计算最大运行方式下的三相短路电流，为了验证灵敏度，必须计算最小运行方式下的二相短路电流。 短路点的选择一般选择高低压母线和电气设备的配线目的地。 为了计算2QF、4QF、6QF的整定值，根据上述系统图，最大运行方式请求1QF断开，等效阻抗图如图2.3.1所示。图2.3.1最大运行方式下的三相短路等效阻抗图2.3.1线路的最大运行方式计算短路电流CA线路被切断，c侧发生短路故障，各顺控的网络图如下所示正序负顺序零序正序阻抗=0.371=零相阻抗故障点c :三相成名两相成名单相成名两相接地：作为有名的价格：2.3.2线路的最小运行方

14、式计算短路电流各顺控的网络图如下所示正序零序转换为星形的图简化如下：正序阻抗：=零相阻抗：故障点c的短路电流计算如下三相有名的价钱两相有名的价钱单相有名的价钱两相接地=4.062有名的价格：同样地，K2、K3、K4各短路点的短路电流短路电流短路点最大运行方式最小运行方式K11.0570.931K21.2361.070K31.5941.380K42.1001.819表2.3短路电流值2.4线路保护配置的一般原则(1)考虑经济优势：在可以尝试三段式电流保护的同时，由于系统是在环形网络上工作的，所以在双电源下工作相当于定向因素。 在110KV级电力网络中，三段式电流保护可以是系统的最小运行方式，没有

15、保护范围，当系统以最小运行方式运行的概率低时，资金不足时，可以尝试三段式电流保护，基本上可以保证系统正常运行。(对110KV以上的电压电网的线路继电器保护一般采用近距离备用原则。 如果故障零件的继电器保护装置的设置被拒绝，则相互独立的继电器保护装置的设置动作来切除故障。 断路器拒绝工作时，启动断路器故障保护，切断连接在故障零件上的所有连接电源的断路器。(3)对瞬时动作的保护和瞬时级保护的整定值，必须保证在被保护元件发生外部故障时，继电器装置不能可靠地工作。 但是，单元和线路变压器组的冰情况除外。(4) 110KV线路保护要加强主保护，简化备用保护的基本原则的配置和整定。 其中两组全线速保护的交流电流、电压电路和直流电源相互独立的各组全线快速保护对全线路内发生的各种故障， 可以迅速切除故障的两组全线速保护应具有选相功能两组主保护必须分别在断路