电力系统继电保护课设..

目录第1章引言...................................................-1-1.1设计题目基础资料.......................................-1-1.2设计内容...............................................-2-1.3设计要求...............................................-2-第2章电力网络短路计算........................................-2-2.1确定电网最大和最小运行方式...............................-2-2.2计算各元件基准电抗标幺值...............................-3-2.3求各点短路电流（最大运行方式）.........................-4-2.4最小运行方式下.........................................-5-2.5短路电流计算...........................................-6-2.5.1正向运行短路数据...................................-6-2.5.2反向运行短路数据...................................-7-第3章电力系统继电保护各元件选择..............................-8-3.150MW汽轮发电机继电保护方式选择.........................-8-3.220MW电力变压器继电保护方式选择.........................-9-3.3110kV单侧电源双开网络输电线路继电保护方式选择..........-9-第4章输电线路继电保护整定计算..............................-11-4.1三段式方向电流保护....................................-11-4.2三段式距离保护（正向）................................-12-4.3三段式距离保护（反向）................................-13-第五章110kV高压输电线路继电保护装置配置.....................-14-5.1距离保护方框图........................................-14-5.2重合闸逻辑方框图......................................-14-5.3主要技术指标..........................................-15-5.3.1整组动作时间......................................-15-5.3.2启动元件..........................................-15-5.3.3距离保护..........................................-16-5.3.4过流保护..........................................-16-5.4保护配置..............................................-16-收获体会.......................................................-16-参考文献.......................................................-17--1-第1章引言1.1设计题目基础资料如图1.3所示110kV单电源环形网络：（1)所有变压器和母线装有纵联差动保护，变压器均为Ｙ，d11接线；（2）发电厂的最大发电容量为（2×25+50）ＭＷ，最小发电容量为2×25ＭＷ；（3）网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行；（4）允许的最大故障切除时间为0.85s；（5)线路AC、BC、AB、CD的最大负荷电流分别为230、150、230和140Ａ，负荷自起动系数5.1ssK；（6）时间阶梯△t＝0.5s；（7）线路正序电抗每公里为0.4Ω；设计任务：1）确定保护1、3、5、7(或2、4、6、7)的保护方式，以及它们的动作电流opI、动作电压opU、灵敏度senK和动作时间opt；2）绘制保护5或保护4的原理接线图和展开接线图；××××cosφ=0.85X〃＝0.129X〃＝0.132cosφ=0.85cosφ=0.8cosφ=0.8cosφ=0.8图1.3设计题目三的网络图-2-1.2设计内容（1）短路电流计算1）确定电力系统最大运行方式和最小运行方式，计算最大短路电流值和最小短路电流值。2）确定短路计算点，画出计算电路图。3）选取基准值，用标幺值计算各元件参数，画出等效电路。化简等效电路，求各短路点的等效电抗。4）求各短路点的计算电抗。用运算曲线计算各短路点的短路电流，包括次暂态（t=0s）和稳态(t=4s)的短路电流值。（2）确定电力系统中发电机、变压器和输电线路的保护方案。1）根据GB50062-1992（规范名称：电力装置的继电保护和自动装置设计规范）选择继电保护的方式。应优先选择最简单的保护，不满足基本要求时再采用较复杂的保护。2）选择保护方式时，先选择主保护，然后选择后备保护。通过整定计算，检验能否满足灵敏性和速动性的要求。如不满足，允许采用自动重合闸补救。1.3设计要求1）确定保护1、3、5、7(或2、4、6、7)的保护方式，以及它们的动作电流opI、动作电压opU、灵敏度senK和动作时间opt；2）绘制保护5或保护4的原理接线图和展开接线图；第2章电力网络短路计算2.1确定电网最大和最小运行方式-3-画出计算电路，确定短路计算点，计算各点三相对称短路的最大和最小短路电流值。2.2计算各元件基准电抗标幺值最大运行方式计算电路，如图2.1。图2.1最大运行方式计算电路选)(100MVASB基准电压)(3.61KVUB)(1152KVUB)(5.103KVUB发电机：NGBdGSSXX''4488.085.025100132.021GGXX2193.085.050100129.03GX变压器：NBKTSSUX100%3175.05.311001001021TTXX1667.060100100103TX5.0201001001054TTXX3175.05.311001001076TTXX4.025100100108TX-4-线路：211BBBlUSlXZlXX)/(4.01KMX2722.0115100904.021lX1815.0115100604.022lX121.0115100404.023lX0756.0115100254.024lXBBBSUZ22.3求各点短路电流（最大运行方式）求1K点1点等效电路图，如图2.2。图2.21点等效电路图)(82.5805.0252cos21MVASSN)(39.53.6382.58311KAUSIB2244.024488.01KX查汽轮发电机运算曲线，求IIIIXtttjs132.010082.582244.01BNkjsSSXX查t=0时3.8*0tI)(737.4439.53.8KAIIIttt=4s25.3*4tI)(5175.1739.525.3KAIIItt2K点-5-2点等效电路图，如图2.3。图2.32点等效电路图)(65.11785.050285.0252MVAS1922.0)1667.02193.0//()1586.02244.0()//()////(3321112TGTTGGKXXXXXXX2261.010065.1171922.0222BKjsSSXX最大运行方式下短路数据，如表2.1。表2.1最大运行方式下短路数据短路点12345678KX0,.22440.19220.33550.49410.37370.62370.57030.9703jsX0.1320.22610.39470.58130.43970.73380.6711.1416*0tI8.14.952.61.762.421.471.521.88)(0KAIt43.6592.9241.535811.3861.42959.510.897912.1623*4tI2.52.412.21.942.181.71.80.96)(4KAIt13.4751.42361.312.551.287710.99781.06336.2105)(KAI5.390.59070.59076.46930.59076.46930.59076.46932.4最小运行方式下最小运行方式计算电路，如图2.4。图2.4最小运行方式计算电路-6-最小运行方式下短路数据，如表2.2。表2.2最小运行方式下短路数据2.5短路电流计算2.5.1正向运行短路数据正向运行短路数据，如表2.3短路点12345678KX0.22440.3830.65520.81380.56450.81450.76111.1611jsX0.1320.22530.30960.40290.3320.47910.3540.5893*0tI8.14.872.612.13.22.122.31.48)(0KAIt43.6591.43810.77076.7830.956.84760.67924.7804*4tI2.52.382.412.192.32.082.121.8)(4KAIt13.4750.70280.71176.7830.67926.71840.6265.814)(KAI5.390.29530.29533.230.29533,.230.29533.23-7-表2.3正向运行短路数据最大运行方式最小运行方式参数短路点ABABjsX00.54640.68870.45660.3854*0tI2.31.52.182.7*4tI1.971.82.12.21)(0KAIt1.35860.88610.64380.7973)(4KAIt1.13411.06330.62010.65262.5.2反向运行短路数据反向运行短路数据，如表2.4。表2.4反向运行短路数最大运行方式最小运行方式参数短路点ABABjsX0.5820.43970.40320.332*0tI1.732.372.313.2*4tI1.932.32.42.6)(0KAIt1.02191.40.68210.945)(4KAIt1.141.35860.70870.7678-8-第3章电力系统继电保护各元件选择3.150MW汽轮发电机继电保护方式选择发电机是电力系统的核心元件，要保护发电机的安全、可靠运行，就必须装设完善的继电保护装置。同步发电机应装设下列保护：⑴纵联差动保护。纵联差动保护作为发电机定子绕组及其引出线相间短路的主保护。⑵定子绕组匝间短路保护。定子绕组为星形连接，每相有两个并联分支且中性点有分支引出线端子的发电机，应装设单机电气式横差保护。50MW以上的发电机，当定子绕组为星形连接，中性点只有三个引出端时，应装设专用匝间短路保护装置（如BFZ-1型和BFZ-2型）。⑶定子接地保护。与母线直接相连接的发电机，当单相接地故障电流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于表1.1中的元件允许电流值时，应装设有选择性的接地保护装置。表1.1发电机选择发电机额定电压(kV