kV单电源环形网络相间短路继电保护设计.docVIP

课程设计任务书 题 目: 110kV单电源环形网络相间短路继电保护的设计 原始资料：网络接线图如附录所示。各参数说明如下： 网络中各线路均采用带方向或不带方向的电流电压保护，所有变压器均采用纵差动保护作为主保护，变压器均为Y，d11接线； 发电厂的最大发电容量为3×50MW，最小发电容量为2×50MW； 网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行； 110kV断路器均采用SW3-110型断路器，它的跳闸时间为0.07s； 线路AB、BC、AD和CD的最大负荷电流分别为230、150、230和140A；负荷自启动系数为1.5； 各变电所引出线上后备保护的动作时间标在图中； 线路的正序电抗为；电压互感器的变比为。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 选择保护1、3、5、7的保护方式以及它们的动作电流、动作电压、灵敏度系数和动作时间； 绘出保护5的原理接线图 编写设计说明书； 摘要 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。 继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。 这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。 关键字：继电保护，电流保护，距离保护 1.系统初始条件 3 1.1.主接线图 3 1.2.相关参数 3 2.三段式电流保护整定计算 4 2.1.计算网络参数 4 2.2.最大短路电流计算和整定计算 5 2.2.1.K1点发生三相短路 5 （2）保护8QF的整定 7 2.2.2.K2点发生三相短路 8 （2）保护6QF的整定 9 2.2.3.K3点发生三相短路 10 （2）保护4QF的整定 11 2.2.4保护2QF的整定 12 3.距离保护整定计算 13 3.1 计算网络参数 13 3.2 整定值计算 14 3.2.1 8QF距离保护整定值计算 14 3.2.2 6QF的距离保护整定 15 3.2.3 4QF的距离保护整定 16 4.电网的保护装置和自动装置设计 16 4.1 保护装置配置 16 4.2 自动装置配置 17 4.3电流、电压互感器选择 18 5电压互感器二次回路断线闭锁装置 20 5.1 闭锁装置作用 20 5.2 闭锁装置设计 20 6.保护4接线图 22 6.1 4QF原理图 22 6.2 4QF接线图 22 6.3 4QF展开图 23 6.4 4QF屏幕布置图 24 总结 25 参考文献 26 1.系统初始条件 1.1.主接线图 下图为某电力系统主接线。该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母线与单侧电源环形网络最大运行方式下的最大电源阻抗： 最小运行方式下的最大电源阻抗： 2.2.最大短路电流计算和整定计算 为计算动作电流，应该计算最大运行方式下的三相短路电流，为校验灵敏度要计算最小运行运行方式下两相短路电流。为计算2OF、4OF、6QF、8QF的整定值根据如上系统图可知，最大运行方式要求1QF断开，等值阻抗图如下： 图2.1.2 系统等值电抗图 2.2.1.K1点发生三相短路 （1）电力系统网络等值电抗图为： 图2.2.1- K1点短路时等值电抗图 最大运行方式时： 计算K1点短路时的短路电流，系统的等效阻抗为： 由上面已经计算出，基准电流为：，基准电抗为：； 三相短路电流标幺值为： 三相短路电流的有名值为: 最小运行方式时： 三相短路电流的标幺值为： 三相短路电流的有名值为: （2）保护8QF的整定 对保护8QF的三段式电流保护整定计算，三段式包括:瞬时性电流速断保护、限时电流速断保护以及定时限电流速断保护。 下面首先对8QF进行瞬时性电流速断保护的整定： 下面对一段保护的灵敏度进行校验： 代入已知数据得： 由于Lmin0,因此灵敏度不够。 8QF的限时电流速断保护整定： 对8QF的二段保护进行灵敏度校验：