毕业设计：35kV电网继电保护设计(终稿)-精品

目录第一章设计题目及资料...................................................2第二章短路计算.........................................................52.1标么值的选取及其电抗的计算：.....................................52.2最大方式下的短路阻抗标么值计算：..................................72.3最小方式下的短路阻抗标么值计算：.................................102.4短路计算的详细过程：.............................................152.4.1三相短路电流计算：........................................152.4.2两相短路电流计算：........................................16第三章继电保护整定计算及配置..........................................173.1保护1的整定计算................................................173.1.1保护1的Ⅰ段：.............................................173.1.2保护1的Ⅱ段：.............................................183.1.3保护1的Ⅲ段：.............................................183.2保护4的整定计算................................................193.2.1保护4的Ⅰ段：.............................................193.2.2保护4的Ⅱ段：.............................................203.2.3保护4的Ⅲ段：.............................................203.3方向元件的安装：.................................................223.4自动重合闸.......................................................22结论...................................................................231第一章设计题目及资料一、课程设计目的和要求（一）课程设计的目的１、在巩固《水电站继电保护》课程所学理论知识的基础上，锻炼学生运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。２、通过对国家计委、水电部等机关颁布的有关技术规程、规范和标准学习和执行，建立正确的设计思想，理解我国现行的技术经济政策。2３、初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。４、提高计算、制图和编写技术文件的技能。（二）对课程设计的要求１、理论联系实际对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必须考虑到任务书所规定的实际情况，切忌机械地搬套。２、独立思考在课程设计过程中，既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的指导，也可以在同学之间展开讨论，但必须坚持独立思考，独自完成设计成果。３、认真细致在课程设计中应养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。４、按照任务规定的内容和进度完成。二、课程设计内容本课程设计的内容包括：短路电流计算、电网继电保护配置设计和输电线路继电保护设计三部分。短路电流计算为保护配置设计提供必要的基础数据。电网继电保护配置部分要对三条３５ＫＶ输电线路所配置的继电保护装置推荐出最合理的方案。输电线路继电保护回路设计部分在已有控制和测量回路的条件下设计出装设在金河电站的３５ＫＶ金中线的继电保护回路展开式原理图（包括设备表）3三、设计题目：３５ＫＶ电网继电保护设计四、原始资料：某县有金河和青岭两座电站，装机容量分别为１２ＭＷ和８ＭＷ，各以单回３５ＫＶ输电线路向城关变电所供电。金河电站还以一回３５ＫＶ联络线经１１０ＫＶ中心变电所与省电网连接。３５ＫＶ电网的结线示意如下：45主要参数见下表：发电机：额定容量ＳｅＫＷ额定电压ＵｅＫＶ功率因数暂态电抗Ｘ＂ｄ标么电抗Ｘ＊Ｆ３０００6．30．80．25．33４０００6．30．80．24主变压器：额定容量ＳｅＫＶＡ额定电压ＵｅＫＶ接线组别短路电压Ｕｄ％标么电抗Ｘ＊Ｂ７５００Y，dll7.51１００００Y，dll7.50.754００００Y，dll7.50.75２００００Yn,yno,dllX*1=0.55X*2=0X*3=0.35输电线路：名称导线型号长度（ＫＭ）电抗标么值有名值（Ω）金中线ＬＧＪ－１２０４０１．１６８１６6金城线ＬＧＪ－１２０１００．２９２４青城线ＬＧＪ－１２０３００．８７６１２最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．２２５。城关变电所总负荷为２４０Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给１１０ＫＡ、青岭电站供给１３０ＫＡ。剩余的１１０Ａ经中心变电所送入系统。最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．３５城关变电所总负荷为１０５Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给４０Ａ、青岭电站供给６５Ａ。剩余的１５Ａ经中心变电所送入系统。五、设计内容：１、短路电流计算；２、３５ＫＶ电网继电保护配置设计；３、３５ＫＶ输电线路断电保护回路设计。7第二章短路就算2.1标么值的选取及其电抗的计算：Sj=100MVA选取各段的平均电压作为电压基准值各个参数标幺值的计算（详见下一页）X1=0.225X2=0.55X3=0X4=0.35X5=0.55X6=0X7=0.35X8=1.168X9=0.292X10=1X11=1X12=5.33X13=X14=X15=5.33X16=0.876X17=X18=0.75X19=0.758各个元件参数标幺值的计算如下（近似计算）：(1)金河发电站发电机：12X=151413XXXXd·ejSS=0.2·75.31005.33变压器：10X=X11=100%Ud·ejSS=1005.7·5.7100=1(2)青岭发电站发电机：2120XXXd·ejSS=Xd·ejSS=0.2*51004变压器：19X=100%Ud·ejSS=1005.7·10100=0.75(3)城关变电所9变压器：17X=18X=0.75(4)城市中心变电所变压器：2X=5X=0.553X=6X=04X=7X=0.35(5)线路金中线：X8=0.4·L·2jjUS=0.4*40*237100=1.168金城线：X9=0.4·L·2jjUS=0.4*10*237100=0.292青城线：X16=0.4·L·2jjUS=0.4*30*237100=0.876由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础，加上时间的关系，指导老师只要求每个小组计算一个短路点。本次计算的短路点如下图所示。102.2最大方式下的短路阻抗标么值计算：最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．２２５。城关变电所总负荷为２４０Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给１１０ＫＡ、青岭电站供给１３０ＫＡ。剩余的１１０Ａ经中心变电所送入系统。根据题意转换出电抗标么值：排除城关变电所与城市中心变电所，合并整理：X1=0.225X2=0.55X3=0X4=0.35X5=0.55X6=0X7=0.35X8=1.168X9=0.292X10=1X11=1X12=5.33X13=X14=X15=5.33X16=0.876X17=X18=0.75X19=0.75X20=X21=41112整理合并得：整理合并得：X25=3.918X26=1.8331314整理合并得：整理合并得：计算得出的最大短路电流分别为：IS＝3.299Iq=2.199Ij=1.375X28=1.66815162.3最小方式下的短路阻抗标么值计算：最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．３５城关变电所总负荷为１０５Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给４０Ａ、青岭电站供给６５Ａ。剩余的１５Ａ经中心变电所送入系统。１、两相短路电流正序电抗化简：最小运行方式下转换的电抗标么值：排除城关变电所与城市中心变电所，合并整理：X1=0.35X2=0.55X3=0X4=0.35X5=0.55X6=0X7=0.35X8=1.168X9=0.292X10=1X12=5.33X16=0.876X19=0.75X20=41718合并青中线、金中线、中变电抗：整理、合并得：最后化简得：X21=0.275X23=5.918X24=6.33X25=1.6681920２、两相短路电流负序电抗化简：最小运行方式下转换的负序电抗标么值：整理、合并得：合并青中线、金中线、中变电抗：X1=0.35X2=0.55X3=0X4=0.35X5=0.55X6=0X7=0.35X8=1.168X9=0.292X10=1X12=5.33X16=0.876X19=0.75X20=42122整理、合并得：最后化简结果：X25=1.668X26=1.079352324３、合并附加电抗，得出电抗图：整理、合并得出：计算得出的最大短路电流分别为：IS＝1.575Iq=0.761Ij=0.742Xf=1.07935X29=3.491X27=12.385X28=12.274所得数据请查看计算书第16页252.4短路计算的详细过程：由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础，加上时间的关系，指导老师只要求每个小组计算一个短路点。本小组计算第二个短路点。(以下电流值的单位为：ＫＡ；电压值的单位为：ＫＶ)2.4.1三相短路电流计算：最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．２２５。城关变电所总负荷为２４０Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给１１０ＫＡ、青岭电站供给１３０ＫＡ。剩余的１１０Ａ经中心变电所送入系统。最后化简所得的电抗为：26X28=1.668；X25=3.918；X26=1.833解：根据题意解得三相短路电流系统：I*j=1/X*j=1/1.668=0.6I(3)s.max=Ij×I*j=3.299Ij=NjU3S=5.498青岭：X*js=X*j×Se/jS=0.3918查表得：I*e=2.4查表数据来源：《电I(3)q.max=I=I*e×NeU3S=2.199力系统暂态分析》金河：X*js=X*j×Se/jS=0.275IS＝3.299Iq=2.199Ij=1.375查表得：I*e=3.3I(3)j.max=I=I*e×NeU3S=1.3752.4.2两相短路电流计算：27最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．３５城关变电所总负荷为１０５Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给４０Ａ、青岭电站供给６５Ａ。剩余的１５Ａ经中心变电所送入系统。化简电抗图，得出两相正负序电抗图后，合并得出：X29=3.491；X27=12.385；X28=12.274解：根据题意解得两相短路电流系统：I*j=1/X*j=1/3.491=0.2865I(3)s.max=Ij×I*j=1.575青岭：X*js=X*j×Se/jS=1.2385查表得：I*e=0.83I(3)q.max=I=I*e×NeU3S=0.761金河：X*js=X*j×Se/jS=1.8411查