实例介绍
【实例简介】
电力系统继电保护 课程设计 论文有详细过程
目录 第一篇绪论 第二篇原始资料分析… 第三篇相关理论 第四篇35KV线路相间短路的电流与残压… 第五篇保护的配置与整定计算 第六篇对全网保护的评价 34 第七篇结束语 第八篇参考文献 36 第一篇绪论 1.1设计题目 35K单侧电源环网相间短路保护的配置与整定计算 12设计任务 1环网保护的配置与整定计算:针对本题,即保护1~8的配置与整定计算; 2.单侧电源的单回线路保护的配置与整定计算:针对本题,即保护9的配置与整定计算; 3.平行双回线路的配置与整定计算:针对木题,即保扩11~-14的配置与整定计算 4.对全网保护进行评价: 5绘制相关图纸 6编写设计论文 13设计综述 通过对原始数据进行分析,结合所学知识以及查阅资料说的知识与技术,分别针对单侧电 源单回线路、单侧电源平行双回线路和单侧电源环网发生相间短路故障时,进行了倮护的配置 与整定计算,最终设计出一套完整的保护方案。 第二篇原始资料分析 2.1系统接线图 如图2-1、图2 t=05 卩=1000kw 35N单电源环网接线图(第3题 cosc=0. 8 NKL-10200568200/35 BoKo 四a「a 2XSFL-8000/35 =1500kw cs中=08 ■ sL-250/35800M Ti 2XQF-25-2 T3 20Km 35c0s中=8口 2XSHL2000/35 T6 2XQ252 口QQ T9 t=05 S-1600/35n=8bQ Gs=08 卩=1500KM0so=08 2XQF-122 ADkm 10 2XSH3150035 2XSFL-15000/35 SUM tL0 30Km 卩=1500Kw S200/35 0s中=08 图2-1 2.2设备与线路的型号及参数 采用标幺值进行计算,因为标幺值计算可以直观的判断结果的合理性,可以简化计算,运 算方便,不用进行电压等级转换。这里采用采用标幺值的近似计算方法 2.2.1基准值 SB=100MWA U B 1OKV UB=10. 5Kv, IB 0=5.199%A,Za UB10.5 1.1039 B ③*10.5 100 35KV: Up-=37KY 100 1.560KA B 13.69Q 3B√337 B 157121B 325 04032 0.9375 08766 1169 xXI 2]|[l 3.25U 04032 09375 H2○~ T2 T8 3250 04D3202414 B3X~八x 040320.414 1023 G4EXA T9 053308G X 08766 1169 X 3250 G6 0.533307873 X 16 10 T X15 Ti2 0876G 图2 2.2.2发电机 发电机型号本题代号 Cosφ XG QF2-25-2 G1G2\G3\G4 0.116 0.8 0.4032 QF2-12-12 c5(G60.11 12 0.7873 计算公式 xG=Xd*n一米COsq 算例(QF2-25-2):X6=0.116* 100 0.80.1032 25 2.2.3变压器 变压器利号 本题代号Uk% T SjL1-2000/35 T71011126.5 3.25 SFL1-8000/35 8.0 0.9375 SjL1-1600/35 6.5 4.0625 SFL1-31500/35 T3\T4 8.0 0.254 SFL1-15000/35 T5\T6 8.0 15.0 0.5333 J1-1250/35 25 5.2 计算公式: 100 算例(SJL1-2000/35):Xr 100 3.25 100 2.2.4电抗器 电抗器型号X1% NKL-10-200-6 6% 0.2 10 1.571 计算公式 XL=X1%水1*N 算例:XL=6% 5.49910 0.2 10.5 2.2.5线路 线路名 0 B X 10 CD 30 0.8766 DE 40 1.169 0 0.4 0.584 37 FE 1.023 CG 1.169 CH(单回线) 30 0.8766 计算公式 X*=X0米L B 算例(Xp):XD=0.4求30* 100 =0.8766 37*37 2.3指定参数 KA=0 K K,=1.2 rel K=1 第三篇相关理论 31对电力系统继电保护的基木要求 动作于跳闸的继电保扩,在技术上一般应满足四个基木要求,即选择性、速动性、灵敏性 和可靠性; (1)选择性 继电保护动作的选择性是指保护动作装置动作吋,仅将故障元件从屯力系统中切除,使停 电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。 (2)速动性 快速的切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性,减少用户在电压降低的情况下工作 的时间,以及缩小故障元件的损坏程度。因此,在故障发生时,应力求保护装置能迅速动作切 除故障。 (3)灵敏性 继电保护的灵敏性,是指对于其保扩范围内发生故障或者不正常运行状态的反应能力。满 足灵敏性要求的保护裝置应该是在事先规定的保护范围内部故障时,不论短路点的位冒、短路 的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻都能敏锐感觉,正确反应。 (4)可靠性 保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,它不 应该拒绝动作,而在任何其他该保护不该动作的情况下,则不应该误动作。 32运行方式 电力系统的运行方式包括:最大运行方式,最小运行方式和主要运行方式 最大运行方式是指 (1)流过保护的短路电流为最大的运行方式: (2)根据系统最大负荷的需要,把系统中仝部的发电设备都投入运行的方式 (3)在本设计中,系统中发电机和变压器全部投入,而且环网开环运行的运行方式; 最小运行方式是指: (1)流过保护的短路电流最小的运行方式: (2)根据系统最小负荷的需要,投入与之相应的发电设备的运行方式 (3)在本设计中,系统所带负荷最小,切除对短路电流影响最大的台发电机或变压器,而 且环网闭环运行时的运行方式; 主要运行方式是指: 1)在一年之中,运行时间最长的运行方式; (2)根据系统负荷的需要,投入相应的发电设备的运行方式 3)在本设计中,系统中的发电设备全部投入运行,而且环网闭环运行的运行方式 3.3电流三段整定原则和校验原则 电流Ⅰ段保护的整定原则及灵敏度校验原则 (1)整定原则:按躲开本线路末端的最大短路电流来整定: 2)校验原则:按最小运行方式下两厢短路吋的保护范围大亍被保护线路全长的15%来校验。 按上述方法,若灵敏度不够,则采川电压电流联锁速断保护 电流Ⅱ段保护的整定原则及灵敏度校验原则 (1)整定原则:按躲开下一级各元件电流速断保护的最大动作值来整定 (2)校验原则:按最小运行方式下,线路末端发生两相短路时有烂够的反应时间来校验,若 按上述灵敏度不够,则首先考虑相继动作能否满足,若仍不满足则考虑与下一级线路电流Ⅱ段 相配合,若仍不满足,则按灵敏度的要求进行反推,但必须满足选择性的要求:若仍不满足, 这采用低电压启动的电流Ⅱ段保护 电流∏段保扩的整定原则及灵敏度校验原则: 1)整定原则:按躲开流过倮护安装处的最大负荷电流来整定。 (2)校验原则:当作为本线路的主保护时,应采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的 电流进行校验;当作为相邻线路的后备保护吋,则应采用最小运行方式下相邻线路末端两相短 路时的电流进行校验,按上述方法灵敏度不满足时,则采用低电压启动的过电流保护。 34三段式电流速断保护的动作时限 电流Ⅰ段为0s,电流Ⅱ段若与下一级线路的i段相配合,则为0.5s;电流Ⅱ段若与下一级 线路的Ⅱ段相配合,则为1s电流Ⅲ段按吋限的阶梯原则来选择。 35电流电压联锁速断保护 瞬时电流速断保护具有很好的快速性,但当系统运行方式变化很大时,保护范围很小,甚 至没有保护区。在不增加保护动作时限的条件下,可以增加一个低电压继电器构成电流电压联 锁速断保护增长保护范围。由亍采用了电流和电压两个测量元件,在外部短路故障吋,只要冇 个测量元件动作,保护就能保证选择性。动作电流是在正常运行方式下,保护范围末端三相 短路故障时流过保护的短路电流。动作电压是在正常运行方式下,保护范围末端三项短路时, 母线上的残余电压。 36横联差幼电流方向保护 平行双叫线往往用横差保护作为主保护的补充。樻联差动电流方向保护是反应平行双冋线 电流不同前动作的保护。当1线电流I1与Ⅱ线电流I存在I1-Im>0关系时,判别I线路发生短 路故障,Ⅰ线路断路器动作。否则Ⅱ线路断路器动作 3.7电流平衡保护 电流平衡保护是用电流平衡继电器来判別平行线路屮的故障线路。电流平衡保护是按比较 平行双回线中电流的绝对值而动作的,同时还引入电压量进行制动 3.8延时电流电压保护 由于电流保护受系统运行方式变化影响很大,为了在不増加动作时限的前提卜,提高保护 的灵敏性,可应采用电流电压保护。延时电流电压保护电压定值按保证测量元件范围末端故障 吋冇足够的灵敏系数整定。电流定值按保护本线路木端故障有规定灵敏系数整定,还应与相邻 线路保护测量元件定值配合。时间定值整定方法与阶段式电流保护相同 第四篇35K∨线路相间短路的电流与残压 41单侧电源单回线路 41.1最大运行方式 1电网接线图,(如图4-1) 0A032 04082 0403202414 0935 15712177B 325 04032D2414 GeR- 9 i ML T 0533307873 0.9375 X 1169 H6 05 33307 X~X回回 T6 图4-1 2等效电网接线图,将电源电抗进行串并联计算,得Xd>:=0.1588,(如图42) 15712177B 3.25 c 图4-2 3.电流与残压计算 (1)首端短路: (3) Kmax 0.5781 Xd∑+(XL)0.1588+(1571) 3) (X1)=0.5781*1.571=09082 【实例截图】
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目录 第一篇绪论 第二篇原始资料分析… 第三篇相关理论 第四篇35KV线路相间短路的电流与残压… 第五篇保护的配置与整定计算 第六篇对全网保护的评价 34 第七篇结束语 第八篇参考文献 36 第一篇绪论 1.1设计题目 35K单侧电源环网相间短路保护的配置与整定计算 12设计任务 1环网保护的配置与整定计算:针对本题,即保护1~8的配置与整定计算; 2.单侧电源的单回线路保护的配置与整定计算:针对本题,即保护9的配置与整定计算; 3.平行双回线路的配置与整定计算:针对木题,即保扩11~-14的配置与整定计算 4.对全网保护进行评价: 5绘制相关图纸 6编写设计论文 13设计综述 通过对原始数据进行分析,结合所学知识以及查阅资料说的知识与技术,分别针对单侧电 源单回线路、单侧电源平行双回线路和单侧电源环网发生相间短路故障时,进行了倮护的配置 与整定计算,最终设计出一套完整的保护方案。 第二篇原始资料分析 2.1系统接线图 如图2-1、图2 t=05 卩=1000kw 35N单电源环网接线图(第3题 cosc=0. 8 NKL-10200568200/35 BoKo 四a「a 2XSFL-8000/35 =1500kw cs中=08 ■ sL-250/35800M Ti 2XQF-25-2 T3 20Km 35c0s中=8口 2XSHL2000/35 T6 2XQ252 口QQ T9 t=05 S-1600/35n=8bQ Gs=08 卩=1500KM0so=08 2XQF-122 ADkm 10 2XSH3150035 2XSFL-15000/35 SUM tL0 30Km 卩=1500Kw S200/35 0s中=08 图2-1 2.2设备与线路的型号及参数 采用标幺值进行计算,因为标幺值计算可以直观的判断结果的合理性,可以简化计算,运 算方便,不用进行电压等级转换。这里采用采用标幺值的近似计算方法 2.2.1基准值 SB=100MWA U B 1OKV UB=10. 5Kv, IB 0=5.199%A,Za UB10.5 1.1039 B ③*10.5 100 35KV: Up-=37KY 100 1.560KA B 13.69Q 3B√337 B 157121B 325 04032 0.9375 08766 1169 xXI 2]|[l 3.25U 04032 09375 H2○~ T2 T8 3250 04D3202414 B3X~八x 040320.414 1023 G4EXA T9 053308G X 08766 1169 X 3250 G6 0.533307873 X 16 10 T X15 Ti2 0876G 图2 2.2.2发电机 发电机型号本题代号 Cosφ XG QF2-25-2 G1G2\G3\G4 0.116 0.8 0.4032 QF2-12-12 c5(G60.11 12 0.7873 计算公式 xG=Xd*n一米COsq 算例(QF2-25-2):X6=0.116* 100 0.80.1032 25 2.2.3变压器 变压器利号 本题代号Uk% T SjL1-2000/35 T71011126.5 3.25 SFL1-8000/35 8.0 0.9375 SjL1-1600/35 6.5 4.0625 SFL1-31500/35 T3\T4 8.0 0.254 SFL1-15000/35 T5\T6 8.0 15.0 0.5333 J1-1250/35 25 5.2 计算公式: 100 算例(SJL1-2000/35):Xr 100 3.25 100 2.2.4电抗器 电抗器型号X1% NKL-10-200-6 6% 0.2 10 1.571 计算公式 XL=X1%水1*N 算例:XL=6% 5.49910 0.2 10.5 2.2.5线路 线路名 0 B X 10 CD 30 0.8766 DE 40 1.169 0 0.4 0.584 37 FE 1.023 CG 1.169 CH(单回线) 30 0.8766 计算公式 X*=X0米L B 算例(Xp):XD=0.4求30* 100 =0.8766 37*37 2.3指定参数 KA=0 K K,=1.2 rel K=1 第三篇相关理论 31对电力系统继电保护的基木要求 动作于跳闸的继电保扩,在技术上一般应满足四个基木要求,即选择性、速动性、灵敏性 和可靠性; (1)选择性 继电保护动作的选择性是指保护动作装置动作吋,仅将故障元件从屯力系统中切除,使停 电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。 (2)速动性 快速的切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性,减少用户在电压降低的情况下工作 的时间,以及缩小故障元件的损坏程度。因此,在故障发生时,应力求保护装置能迅速动作切 除故障。 (3)灵敏性 继电保护的灵敏性,是指对于其保扩范围内发生故障或者不正常运行状态的反应能力。满 足灵敏性要求的保护裝置应该是在事先规定的保护范围内部故障时,不论短路点的位冒、短路 的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻都能敏锐感觉,正确反应。 (4)可靠性 保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,它不 应该拒绝动作,而在任何其他该保护不该动作的情况下,则不应该误动作。 32运行方式 电力系统的运行方式包括:最大运行方式,最小运行方式和主要运行方式 最大运行方式是指 (1)流过保护的短路电流为最大的运行方式: (2)根据系统最大负荷的需要,把系统中仝部的发电设备都投入运行的方式 (3)在本设计中,系统中发电机和变压器全部投入,而且环网开环运行的运行方式; 最小运行方式是指: (1)流过保护的短路电流最小的运行方式: (2)根据系统最小负荷的需要,投入与之相应的发电设备的运行方式 (3)在本设计中,系统所带负荷最小,切除对短路电流影响最大的台发电机或变压器,而 且环网闭环运行时的运行方式; 主要运行方式是指: 1)在一年之中,运行时间最长的运行方式; (2)根据系统负荷的需要,投入相应的发电设备的运行方式 3)在本设计中,系统中的发电设备全部投入运行,而且环网闭环运行的运行方式 3.3电流三段整定原则和校验原则 电流Ⅰ段保护的整定原则及灵敏度校验原则 (1)整定原则:按躲开本线路末端的最大短路电流来整定: 2)校验原则:按最小运行方式下两厢短路吋的保护范围大亍被保护线路全长的15%来校验。 按上述方法,若灵敏度不够,则采川电压电流联锁速断保护 电流Ⅱ段保护的整定原则及灵敏度校验原则 (1)整定原则:按躲开下一级各元件电流速断保护的最大动作值来整定 (2)校验原则:按最小运行方式下,线路末端发生两相短路时有烂够的反应时间来校验,若 按上述灵敏度不够,则首先考虑相继动作能否满足,若仍不满足则考虑与下一级线路电流Ⅱ段 相配合,若仍不满足,则按灵敏度的要求进行反推,但必须满足选择性的要求:若仍不满足, 这采用低电压启动的电流Ⅱ段保护 电流∏段保扩的整定原则及灵敏度校验原则: 1)整定原则:按躲开流过倮护安装处的最大负荷电流来整定。 (2)校验原则:当作为本线路的主保护时,应采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的 电流进行校验;当作为相邻线路的后备保护吋,则应采用最小运行方式下相邻线路末端两相短 路时的电流进行校验,按上述方法灵敏度不满足时,则采用低电压启动的过电流保护。 34三段式电流速断保护的动作时限 电流Ⅰ段为0s,电流Ⅱ段若与下一级线路的i段相配合,则为0.5s;电流Ⅱ段若与下一级 线路的Ⅱ段相配合,则为1s电流Ⅲ段按吋限的阶梯原则来选择。 35电流电压联锁速断保护 瞬时电流速断保护具有很好的快速性,但当系统运行方式变化很大时,保护范围很小,甚 至没有保护区。在不增加保护动作时限的条件下,可以增加一个低电压继电器构成电流电压联 锁速断保护增长保护范围。由亍采用了电流和电压两个测量元件,在外部短路故障吋,只要冇 个测量元件动作,保护就能保证选择性。动作电流是在正常运行方式下,保护范围末端三相 短路故障时流过保护的短路电流。动作电压是在正常运行方式下,保护范围末端三项短路时, 母线上的残余电压。 36横联差幼电流方向保护 平行双叫线往往用横差保护作为主保护的补充。樻联差动电流方向保护是反应平行双冋线 电流不同前动作的保护。当1线电流I1与Ⅱ线电流I存在I1-Im>0关系时,判别I线路发生短 路故障,Ⅰ线路断路器动作。否则Ⅱ线路断路器动作 3.7电流平衡保护 电流平衡保护是用电流平衡继电器来判別平行线路屮的故障线路。电流平衡保护是按比较 平行双回线中电流的绝对值而动作的,同时还引入电压量进行制动 3.8延时电流电压保护 由于电流保护受系统运行方式变化影响很大,为了在不増加动作时限的前提卜,提高保护 的灵敏性,可应采用电流电压保护。延时电流电压保护电压定值按保证测量元件范围末端故障 吋冇足够的灵敏系数整定。电流定值按保护本线路木端故障有规定灵敏系数整定,还应与相邻 线路保护测量元件定值配合。时间定值整定方法与阶段式电流保护相同 第四篇35K∨线路相间短路的电流与残压 41单侧电源单回线路 41.1最大运行方式 1电网接线图,(如图4-1) 0A032 04082 0403202414 0935 15712177B 325 04032D2414 GeR- 9 i ML T 0533307873 0.9375 X 1169 H6 05 33307 X~X回回 T6 图4-1 2等效电网接线图,将电源电抗进行串并联计算,得Xd>:=0.1588,(如图42) 15712177B 3.25 c 图4-2 3.电流与残压计算 (1)首端短路: (3) Kmax 0.5781 Xd∑+(XL)0.1588+(1571) 3) (X1)=0.5781*1.571=09082 【实例截图】
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