继电保护课程设计计算书

110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算一、选题发电厂ABCG1G2T1T2T4T5LB1=33km1.5sT6T71.0sLB4=45kmLB3=32kmLB2=23kmS等效电力系统QFBQFC1.5s图A1110kV系统接线简图表A1元件参数与具体任务系统S最大运行方式正序阻抗0.11变压器T6（T7）容量25MVA系统S最小运行方式正序阻抗0.2变压器T6（T7）短路电压百分比10.5%系统S最大运行方式零序阻抗0.33系统S最小运行方式零序阻抗0.60线路SC45km发电机G容量100MW线路AB长度33km发电机G次暂态电抗0.129线路BC长度23km电厂主变压器T容量125MVA线路CA长度32km电厂主变压器T短路电压百分比12.5%选题一变压器T4（T5）容量31.5MVA开环运行位置（有环网时）例如QFB变压器T4（T5）短路电压百分比10.5%整定线路AC的A侧保护南京工程学院电力工程学院课程设计二、等值网络ABCG1XG1XT1XABXACG2XT2XG2SXSXSCXT4XT5XT7XT6XBC图A2110kV系统等值阻抗图三、参数计算取SB=100MVAUB=115kV为基准值线路的正序电抗：X1=0.4Ω/km线路的零序电抗：X0=1.2Ω/km发电机的次暂态电抗：''dX=0.129发电机的标幺值：XGB*=SSNBXd=1097.085.0100100129.0变压器的标幺值：XT1.B*=XT2.B*=NBKSSU100%=1251001005.12=0.1线路AB的标幺值：XAB1.B*=2BB1.USABABLX=0998.0115100334.02XAB0.B*=2.0ABBBABUSLX=0294.0115100332.12表A2参数计算结果参数原始参数标幺值有名值(Ω)110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算名称正序负序零序正序负序零序发电机G1/G2容量100MW次电抗0.129功率因数0.850.10970.1097--14.507814.5078--变压器T1/T1容量125MVA短路电压百分数12.5%0.10000.10000.100013.225013.225013.2250变压器T4/T5容量31.5MVA短路电压百分数10.5%0.33000.33000.330043.642543.642543.6425变压器T6/T7容量25MVA短路电压百分数10.5%0.42000.42000.420055.545055.545055.5450系统S最大运行方式0.11000.11000.330014.547514.547543.6425最小运行方式0.20000.20000.600026.450026.450079.3500线AB长度33km0.09980.09980.299413.200013.200039.6000线AC长度32km0.09680.09680.290412.800012.800038.4000线BC长度23km0.06960.06960.20879.20009.200027.6000线SC长度45km0.13610.13610.408318.000018.000054.0000四、整定计算１相间短路保护整定计算整定线路AC的A侧保护，三段式距离保护整定计算⑴距离I段整定①原则：I段保护区不能伸出本线路，即整定阻抗小于被保护线路阻抗。8.0relK一次整定值24.108.128.0rel1.set.1ACZKZ南京工程学院电力工程学院课程设计s5.0ttt1.setset.1二次整定值7927.21.01105150024.10nnTVTA1set.12set.1。。ZZ②动作时限s0t1③保护范围%80%100ZZ%lAC11.setmin。⑵距离II段整定①原则：II段延时动作，保护区不能伸出相邻元件或线路瞬时段的保护区，并按照最小分支系数考虑。a相邻线路CB的I段配合整定XG11XTI1XAC1XG21XT21XS1XSC1UK1EG1EG2ESb相邻线路CS的I段配合整定XG12XTI2XAC2XG22XT22XS2XSC2UK2③与相邻变压器T6/T7配合XTI0XAC0XT20XSC0UK0取以上三者最小者即128.16set.1Z作为II段整定阻抗，动作时限比相邻线路I段长。即一次整定值128.161.set.1Z二次整定值3985.41.011051500128.16nnTVTA1set.12set.1。。ZZ②灵敏性校验：按照线路末端发生金属性短路来校验灵敏系数25.126.18.12128.16set.1senACZZK灵敏系数满足要求。③动作时限110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算⑶距离III段整定①原则：整定阻抗按躲过最小的负荷阻抗min.LZ6100.4711.11253101159.039.03max.min.LNLIUZ4081.37)3080(5.11.12.16100.47)(1rerelmin.set.1COSCOSKKKZZLMSL即一次整定值4081.371.set.1Z二次整定值2022.101.0110515004081.37nnTVTA1set.12set.1。。ZZ②灵敏性校验：采用圆特性方向阻抗继电器时，保护的灵敏系数为：a作为AC线路的近后备时，当本线路末端短路时，灵敏系数为：5.19225.28.124081.37set.1senACZZK灵敏系数满足要求。b作线路CB的远后备，当相邻线路末端短路时，9209.11s.min11maxbraCSABTGZZZZZK。灵敏系数为：2.123.12.99209.18.124081.37maxbraset.1senCBACZKZZK。满足要求。c线路CS的远后备，当相邻线路末端短路时南京工程学院电力工程学院课程设计9209.11s.min11maxbraCSABTGZZZZZK。灵敏系数为：2.121451.11818.124081.37maxbraset.1senCSACZKZZK。满足要求。d与相邻变压器低压侧出口短路时8193.1maxbra。K灵敏系数为：2.1313.0545.559209.18.124081.37ZxT6ma.braset.1senKZZKAC作为变压器的远后备保护不满足要求，变压器需要增加近后备保护。③动作时限大于相邻线路的最大动作时限s5.25.025.1t25.1tset.1２接地短路保护整定计算⑴零序I段:①原则：按躲过被保护线路末端短路发生单相或两相接地短路的最大零序电流的原则，2.1relK（整定时按最大运行方式考虑）正序网：110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算XG11XTI1XAC1XG21XT21XS1XSC1UK1EG1EG2ES负序网XG12XTI2XAC2XG22XT22XS2XSC2UK2零序网XTI0XAC0XT20XSC0UK01108.0Xsc1s12121111121XXXXXXXXACTGTG2330.0X0sc0s002010XXXXXACTT因为21XX所以当被保护线路末段1K发生时流过保护安装出的零序电流最大,此时复合序网为:南京工程学院电力工程学院课程设计1997.20211021maxXXXjEIIIIKKKK。AIITA07.95150099.2720n1set.02set.0。。1E1Z2Z0Z短路电流标幺值有名值AIIIBKK267.1104maxmax流过保护安装处的零序电流为AXXXXXXIITACSCSSCSKA83.75521000000max.max.0一次整定值AIKI99.272083.75532.13max.0rel1set.0。二次整定值②校验：按最小运行方式下的最小零序电流校验正序网：XG11XTI1XmXS1XSC1EG1ES0.0968-XmUK1负序网110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算XG12XTI2XmXS2XSC20.0968-XmUK2零序网XTI03XmXSC00.2904-3XmUK06619.0-4329.02097.00968.0mmm11m111121XXXXXXXXXXSCSTG3987.132987.131.03-2904.03mm10mmSCSTXXXXXXXX当01XX时(此时0968.002597.0mX)，M点发生1.1K时的零序电流最南京工程学院电力工程学院课程设计小，此时复合序网为1E1Z2Z0Z则有0111.10min.02jXXEIIKK1set.0mmin.0min.03987.13-2987.1。IXIIKA可得03705.0mX最小保护范围：%15%27.38%l1mminACXX当01XX时(此时02597.00mX)，M点发生1.K时的零序电流最小，此时等值序网为1E1Z2Z0Z110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算则有01110min.02jXXEIIKKBKAIIXII33987.13-2987.11set.0mmin.0min.0。可得0310.0mX与02597.00mX不符。③动作时限s0t0setI⑵零序II段①原则：按躲过相邻线路I段末端短路时流过本线路的最大零序电流，即2set.00braset.0。。IKKIrelIIII的原则整定a与相邻线路CB的I段配合如最大运行方式下CB线路末端发生接地故障，其等值序网图为正序：EG1XG11XT11XAC1XSC1XBC1XT21EG2XG21XS1ESUK1南京工程学院电力工程学院课程设计负序：XG12XT12XAC2XSC2XBC2XT22XG22XS2UK2零序：XT10XAC0XSC0XBC0XT20XS0UK01804.021XX4417.00X6844.03404.07383.0.07283.0210000000braTACSCSSCSXXXXXXK。因为10XX所以最大运行方式下线路CB末端发生时1K时零序短路电流最大110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算最大短路电流2461.1.021max0ZZZEIK保护安装处的电流8529.0max.0AIb与相邻线路CS的I段配合如最大运行方式下CS线路末端发生接地故障，其等值序网图为正序：EG1XG11XT11XAC1XSC1XT21EG2XG21XS1ESUK1负序：XG12XT12XAC2XSC2XT22XG22XS2UK2零序：南京工程学院电力工程学院课程设计XT20XAC0XSC0XS0UK0XT1008298.0//21max.1SCSACTGXXXXXX2290.0//21max.0SCSACTXXXXX3059.07487.033.033.021000000.braTACSCSSXXXXXK最大短路电流5319.2.021max0ZZZEIK保护安装处的电流7746.033.07487.033.0max.0kmax.0IIA比较两种情况下的流过保护安装处的电流可知，应与相邻线路CB