毕业设计讲义1

毕业设计课题：110kV电网线路继电保护设计姓名：李蕾班级：电力073学号：3070651100原始资料1.电网接线图2、电网参数说明（1）线路：AC长度为40km、CD长度为2*18km、AB长度为25km、BD长度为20km；均为LGJ-210导线。已知：X1=X2=0.4Ω/km，X0=3X1（2）变电站A、B、C、D中的变压器T1、T2均为90MVA，UK=10.5%；T3、T4均为60MVA，UK=10.5%；T5、T6为20MVA,UK=10.5%；T7、T8均为31.5MVA,UK=10.5%。变压器均为Y0，D11接法，中性点接地方式按一般原则确定（3）发电机参数（均为汽轮发电机）：（4）开机情况发电厂电厂总容量（MVA）每台机额定容量MVA额定电压（KV）额定功率因数正（负）电抗（标么值）最大最小A12562.54*31.2510.50.80.130.13B12562.52*62.510.50.80.13470.1347运行方式开机情况说明第一种方式所有机组满发S总=200MW最大开机第二种方式A、B厂各停一台主变S总=100MW最小开机内容前言第1章系统运行方式分析第2章短路电流计算第3章互感器的选择第4章继电保护的配置、选型第5章线路继电保护整定计算第6章对保护的评价前言⑴运行方式分析。⑵计算标幺值，进行短路电流计算。⑶选择互感器，配置继电保护，并依据配置结果选择成套保护产品。⑷进行整定计算和灵敏度校验。⑸对保护进行评价。⑹绘制保护配置图和二次回路图。第1章系统运行方式的分析本系统最大运行方式为电厂A、B满发；各电厂内只有一台主变中性点接地；变电站两台主变并列运行，且只有一台主变中性点接地。最小运行方式为电厂A、B各停一台主变，且只有运行的主变中性点接地；变电站两台主变仅一台中性点接地。第2章短路电流计算GGGGGGDET1T2T6发电厂A发电厂B12698104357T5T7T8T3T4K0K3K5K2K6K1K4图3.1最大方式下k1点短路的等值网络图0.16250.1210.0270.0600.1955k10.1170.3630.5250.1620.1620.3330.1800.175零序网0.16250.1210.0270.0600.1955k1正序网负序网XGT1XL1XL4XGT2XL22XT1XL10XT5XL20XL20XT7XL40XT3第3章互感器的选择3.1电流互感器（TA）的选择电流互感器的型号是LB7-110W，其中，L表示电流互感器，B表示保护用，7表示设计序号，110表示电压等级，W表示防污型。变比：800/5。3.2电压互感器（TV）的选择型号：JDQX-110W2SF6,额定变比：J表示电压互感器，D表示单相，Q表示加强绝缘，X表示带剩余绕组，110kV,W2户外III级重污秽，SF6气体绝缘。10031003110000第4章继电保护的配置、选型4.1保护配置110kV线路均配置三段相间距离保护、三段接地距离保护、四段零序方向过流保护。4.2保护选型RCS-941A高压输电线路成套保护装置、CSC-163A系列数字式线路保护装置。可用作110kV输电线路的主保护及后备保护。GGGGGGADEFT1T2T6发电厂A发电厂B1110kV线路保护线路保护型号、代号保护说明及自动装置功能包括完整的三段相间距离保护、接地距离保护和四段零序方向电流保护。南瑞继保RCS-941A12698104357三相电流互感器，用于保护(10P20)LB7-110W一次绕组为110000/1.732V;二次绕组为110/1.732V；辅助二次绕组为100VJDQX-110W2SF6T5T7T8T3T41121111111保护配置图3070651100梁振锋李蕾名称学号姓名指导老师四方继保CSC-163A21222222222第5章线路继电保护整定计算以线路BD的D侧QF10为例进行说明5.1相间距离保护的整定计算和校验5.1.1电流变化量起动。Idz=KkIN.2=0.2×5=1(A)5.1.2零序过流元件起动。Idz=KkIN.2=0.3×5=1.5(A)5.1.3负序过流元件起动。Idz=KkIN.2=0.2×5=1(A)5.1.4零序补偿系数。K=(ZL.0-ZL.1)／3ZL.1=(0.180-0.060)／(3×0.060)=0.6675.1.5距离保护І段的整定计算。(1)动作阻抗：Zdz'=KK'ZLBD=0.85×8=6.8Ω，最大灵敏角78º。(2)动作时限：t'=0s。5.1.6距离保护П段的整定计算和校验(1)动作阻抗：Zdz''=KK''ZLBD+K'Kfh·minZdz'=20.06Ω；(2)动作时间：t10=t3'+Δt=0.5s(3)灵敏性校验：Klm=Zdz/ZLBD=2.51.5,满足要求。5.1.7距离保护Ш段的整定计算和校验(1)动作阻抗：If·max=0.656kA，Zf·min=0.9Ue/1.732If·max=91Ω于是Zdz'''=Zf·min/（KK'KhKzq）=91/(1.2×1.15×1)=66Ω(2)动作时间：t'''10=t'''3+Δt=1.0+0.5=1.5s(3)灵敏性校验：①Klm=Zdz'''/ZLBD=8.251.5，满足要求②最大分支系数：Kfh·max=ILAB/ILBD=3.86，Klm=Zdz'''/(ZLBD+Kfh·maxZLAB)=1.41.2，满足要求。距离保护Ш段使用方向阻抗元件时)(max.''3''9.0LsetCOSILKzqKhKkUeZdz5.2接地距离保护的整定计算和校验5.2.1接地距离保护Ⅰ段的整定计算(1)动作阻抗Zdz'=KK'ZLBD=0.85×8=6.8Ω最大灵敏角58º。(2)动作时限t'=0s。5.2.2接地距离保护П段的整定计算和校验(1)动作阻抗：Kfh·min=ILAB/ILBD=1+0.371/0.391=1.95Zdz''=KK''ZLBD+KK''Kfh·minZdz'=0.8×8+0.8×1.95×8.5=19.66Ω(2)动作时间t10=1.0s(3)灵敏性校验：Klm=Zdz''/ZLBD=19.66/8=2.451.5,满足要求。5.2.3接地距离保护Ш段的整定计算和校验(1)动作阻抗KZ1=ILAB/ILBD=1.95,KZ0=ILAB/ILBD=2.97，故Kfh·min=ILAB/ILBD=1+0.371/0.391=1.95于是Zdz'''=KK'''ZLBD+KK'''Kfh·min=0.8×8+0.8×1.95×15=29.8Ω(2)动作时间：t'''10=t''3+Δt=1.0+0.5=1.5s(3)灵敏性校验：Klm=Zdz'''/ZLBD=29.8/8=3.71.5，满足要求。5.3零序电流保护的整定计算和校验5.3.1零序电流保护Ⅰ段的整定计算I0'·dz=KK'3I0·max=1.3×3×1.359=5.300kA5.3.2零序电流保护П段的整定计算(1)起动电流Kfz.max=ILBD/ILAB=0.34I0''·dz=KK''Kfz.maxI0'·dz=1.1×0.34×8.939=3.303kA(2)动作时限：t''10=0.5s。(3)灵敏度校验：Klm=3I0·min/I0''dz=3×0.711/3.303=0.6461.3。5.3.3零序电流保护Ш段的整定计算(1)起动电流Ibp·max=KaperKerrI(3)k.maxK'K=1.2,I(3)k.max=1.353kAI0'''·dz=K'KIbp·max=1.2×2×0.1×1.353=0.3247kA⑵动作时间t'10=t'3+Δt=1s⑶灵敏度校验Klm=3I0.min/I0'''·dz=3×0.711/0.3247=6.61.55.3.4零序电流保护Ⅳ段的整定计算(1)起动电流I0''''·dz=KK''''Kfz.maxI0'''·dz=1.1×0.34×0.5906=0.2209kA(2)动作时限：t''''10=t'''10+Δt=1.5s。(3)灵敏度校验：Klm=3I0·min/I0·dz''''=3×0.711/0.2209=9.61.5,满足要求。5.3.5TV断线过流Ⅰ段保护的整定计算(1)起动电流I0'dz=KK'Kfz.maxI'·d=1.2×0.34×1.3×2.461=1.3053kA(2)动作时限：t'10=0.5s5.3.6TV断线过流П段保护的整定计算(1)起动电流IL.max=0.656kA故I0''·dz=KK''IL.max/Kh=1.15×0.656/0.85=0.8875kA(2)动作时限：t''10=1.5s第6章对保护的评价6.1对零序电流保护、接地距离保护的评价保护灵敏度高。受系统运行方式变化的影响小。同种故障类型的保护上下级之间相互配合。对于短线路和运行方式变化很大的情况，保护往往不能满足系统运行所提出的要求。对于复杂的双回线环网，灵敏度常常难以满足要求。6.2对相间距离保护的评价较高的灵敏度。受系统运行变化的影响也较电流保护要小一些，保护区域比较稳定。不能实现全线瞬动。阻抗继电器本身较复杂，还增设了振荡闭锁装置，电压断线闭锁装置，因此距离保护装置调试比较麻烦，可靠性也相对低些。TAaTAbTAclalblcl0KA电流互感器交流电流回路TVaTVbTVcQF1QF2QF3QS1QS2QS3C电压互感器电压回路电压小母线Ua209Ub210Un212Uc211201202203204205206207208Ux213U'x214谢谢！