110kv终端变电所继电保护课程设计

第1页共24页课程设计用纸教师批阅目录第一章课程设计任务书·············································21继电保护课程设计的目的和要求·································22总体设计内容·················································23电气一次部分设计的基本情况···································24设计成果·····················································35参考文献····················································36一次接线示意图···············································7第二章保护及设备的配置、出口方案·································81线路保护的基本要求·············································82线路保护的配置方案············································10310kv线路保护的设计原则·······································104接地保护的设计原则············································115线路保护的出口保护方案········································11第三章110KV进线2保护整定计算··································121整定计算原则·················································122保护整定计算·················································13第四章10KV侧遥测、遥信、遥控点选择·····························18第五章10KV分段开关柜端子排图··································20第六章10KV线路电流、电压回路图·································22第七章心得体会··················································23附图—···························································24第2页共24页课程设计用纸教师批阅第一章课程设计任务书一继电保护课程设计的目的和要求继电保护课程设计是学生学完继电保护基本原理的理论课程后的一个重要的综合性教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计的综合性训练。通过课程设计，可以培养学生运用知识解决实际问题的能力，增加工程观念，以便更好的适应工作的需要。通过课程设计应达到下列要求1、熟悉有关技术规程；2、巩固并充实所学基本理论和专业知识，做到能够灵活应用，解决实际问题。3、初步掌握电气工程专业（二次部分）工程设计的流程和方法，独立完成设计任务，并能通过答辩。4、端正态度，树立严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。二总体设计内容—110kV无人值班终端变电所二次部分设计1、110KV进线、35KV出线、10KV出线保护的配置、出口方案；2、110KV进线2保护的整定计算；3、10KV侧遥控、遥信、遥测测量点选择表；4、10KV分段开关柜端子排图；5、10KV线路电流、电压回路图。三电气一次部分设计的基本情况1、工程规模：该变电所为110/38.5/10.5KV三级电压，所内装设31.5MVA及40MVA主变各一台，2回110KV架空进线，4回35KV出线及8回10KV出线。变电所配有10KV无功补偿装置。第3页共24页课程设计用纸教师批阅2、主接线考虑110KV侧采用内桥接线方式，35KV单母分段带旁母，10KV单母分段。3、所用电配置：一台由10KV母线接出，另一台由35KV外来所用电取得。4、防雷与接地：110KV进线侵入雷电波的保护是在架空线首端装一组避雷器，并配合进线上的相应保护。主变中性点装设一组避雷器及设间隙保护。35KV和10KV母线分别装设避雷器作为出线侵入的雷电波保护。直击雷由避雷针保护。5、主要参数：1）、系统参数：Xs.min=0.0581,Xs.max=0.0832(SB=100MVA,UB=UAV=115kv为基准)；2）、110KV进线：LGJ-150型，线路长度为一条60km，一条50km；3）、35KV出线：LGJ-200，每条线路按长度25KM,负荷5000KW,cosφ=0.9，负荷的自启动系数为2.0考虑;4）、10KV出线：LGJ-300，每条线路长度按10KM，负荷2000KW,cosφ=0.85，负荷的自启动系数为1.3考虑5）、主变铭牌参数：1#主变：型号SFSZ8-31500/110接线YN/YN/△-11挡位110±4×2.5%/38.5±2×2.5%/10.5短路电压（%）高-中10.47高-低18中-低6.33短路损耗（Kw）高-中169.7高-低181中-低136.4空载电流（%）0.46空载损耗(Kw）40.6第4页共24页课程设计用纸教师批阅2#主变：型号SFSZ10-40000/110接线YN/YN/△-11挡位110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5短路电压（%）高-中11.79高-低21.30中-低7.08短路损耗（Kw）高-中74.31高-低74.79中-低68.30空载电流（%）0.11空载损耗(Kw）26.71四设计成果1、设计说明书（包括保护配置说明,整定计算和校验过程及结果）2、短路电流计算结果3、设计图纸五参考文献1、电力系统继电保护原理天津大学贺家李编2、中小型变电所实用设计手册丁毓山雷振山编中国水利水电出版社3、35~110KV无人值班变电所典型方案施工图集（江苏省电力设计院编）中国电力出版社4、国家电网公司输变电工程典型设计110KV变电站分册（2005年版）刘振亚编中国电力出版社5、电力系统继电保护与安全自动装置整定计算（崔家佩，孟庆炎编）第5页共24页课程设计用纸教师批阅六一次接线示意图110KV进线1#1主变压器#2主变压器110KV进线2内桥2M35KV35KV1M分段2回出线2回出线2M10KV10KV1M4回出线分段4回出线图1、110KV终端变电站一次接线图第6页共24页课程设计用纸教师批阅第二章保护及设备的配置、出口方案一线路保护的基本要求1、选择性：选择性就是故障点在区内就动作，区外不动作。当主保护未动作时，由近后备或远后备切除故障，使停电面积最小。因远后备保护比较完善（对保护装置DL、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用）且实现简单、经济，应优先采用。2、速动性：快速切除故障。提高系统稳定性；减少用户在低电压下的动作时间；减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。3、灵敏性：指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。4、可靠性：指发生了属于它改动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作（拒动）；而在不改动作时，他能可靠不动，即不发生错误动作（简称误动）。二线路保护的配置方案：1、电流速断保护：根据继电保护速动性要求，保护装置动作切出故障的时间，必须满足系统稳定性和保证重要用户供电可靠性。对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。2、限时电流速断保护：由于有选择性的电流速断不能保护全长，因此增加一段新的保护，用来切除本线路上速断范围以外的故障，同时也能作为速断的后备，这就是限时速断保护。第7页共24页课程设计用纸教师批阅3、定时限过电流保护：过电流保护通常是指起动电流按照躲开最大负荷电流来整定的一种保护装置。它在正常运行是不应该起动，而在电网发生故障时，则能反应与电流的增大而动作，在一般情况下，它不仅能够保护本线路的全长，而且也能保护相邻线路的全长，一起到后被保护的作用。4、方向性电流保护：方向性继电保护主要由方向元件、电流元件和时间元件组成，方向元件和电流元件必须都动作以后，才能去起动时间元件，在经过预定的延时后动作于跳闸。方向性继电保护的主要特点就是在原有保护的基础上增加一个功率方向元件，以保证在反向故障时把保护闭锁使其不致误动作。5、零序电流保护：中性点直接接地系统发生接地短路，将产生很大的零序电流，利用零序电流分量构成保护，可以作为一种主要的接地短路保护。零序过流保护不反应三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以它有较好的灵敏度。6、距离保护：当短路点距保护安装处近时，其量测阻抗小，动作时间短;当短路点距保护安装处远时，其量测阻抗大,动作时间就增长，这样保证了保护有选择性地切除故障线路。距离保护的动作时间(t)与保护安装处至短路点距离(l)的关系t=f(l),称为距离保护的时限特性。为了满足继电保护速动性、选择性和灵敏性的要求，目前广泛采用具有三段动作范围的时第8页共24页课程设计用纸教师批阅限特性。三段分别称为距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，它们分别与电流速断、限时电流速断及过电流保护相对应。7、差动保护：差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。三10kv线路保护的设计原则1、10kv架空线路和电缆线路应装设相间短路保护，保护装置采用两相式接线，并在所有出线中皆装设在同名两相上，通常装设在A、C两相上，以保证当发生不在同一出线上的两点单相接地时有二分之三的机会切除一个故障点。2、10kv线路保护，一般以电流速断保护为主，以过流保护作为后备保护。这就是说，保护装置采用的是远后备方式。3、10kv限流在下述情况下必须装设电流速断保护：a.对于发电厂母线上的出线发生短路时，母线电压如果低于0.55—0.65倍额定电压，则应由电流速断保护切除；对变电所而言，当线路上发生短路，变电所母线电压大量下降时，也应装设电流速断保护。b.导线截面不允许延时切除短路电流时，应该装设电流速断保护。第9页共24页课程设计用纸教师批阅4、10kv线路在下列情况下可考虑不装设电流速断保护：a.当过流保护的动作时限不大于0.5—0.7s，如果没有第3点配合，且没有保护配合上要求时，可不装设电流速断保护装置。b.对于带电抗的线路，其断路器的切断容量没有按着电抗器前的短路选择，不能在短路电流降低以前切除电抗器前的短路，故仅装设过流保护。c.对于电缆线路或架空线路阻抗很小时，线路始、末端电流相差很小，此时将无法装设电流速断保护。当下级变电所出线上装有速断保护，而本线路的过流时限在1.2s以上时，在本线路上可装设带时限电流为主保护，过流保护为后备保护。5、当装设电流速断保护时，为保证母线电压不至于过分下降，必要时允许非选择性的动作，并装设自动重合闸或备用电源自投入装置来全部或部分地校正保护的非选择性的动作。四接地保护的设计原则：1、在发电厂和变电所母线上，通常装设单相接地信号装置，并反应零序电压，带时限动作。2、有条件安装零序电流互感器的线路，诸如电缆线路或经电缆引出的架空线路，且单相接地电流能满足选择性和灵活性要求时，应装设作用于信号的单相接地保护。第10页共2