闭式单环网继电设计

1、PAGE 华南理工大学广州学院电气工程学院电力系统继电保护课程设计报告PAGE PAGE 12电力系统继电保护课程设计报告题目：基于PowerWorld/Simulator(13.0版)闭式电力网（环式）仿真设计所在学院 电气工程学院 专业班级 12级电气工程及其自动化1班学生姓名 学生学号 同组队员 指导教师 提交日期 2015年 1 月 4 日 华南理工大学广州学院电气工程学院电力系统继电保护课程设计报告电气工程学院输电线路保护课程设计评阅表学生姓名 学生学号 同组队员 专业班级 题目名称 基于PowerWorld/Simulator(13.0版)闭式电力网（环式）仿真设计 一、学生自我总

2、结 学生签名： 2015 年 1 月 3 日二、指导教师评定评分项目平时成绩报告（答辩）综合成绩权 重5050单项成绩教师评语： 教师签名： 年 月 日目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc6884 一、 设计背景 PAGEREF _Toc6884 1 HYPERLINK l _Toc20639 二、 设计要求 PAGEREF _Toc20639 1 HYPERLINK l _Toc15547 三、 设计指标及参数 PAGEREF _Toc15547 1 HYPERLINK l _Toc11506 四、 设计内容 PAGEREF _Toc11506 4 HYP

3、ERLINK l _Toc26972 五、总结（感想和心得等） PAGEREF _Toc26972 13 HYPERLINK l _Toc19680 六、主要参考文献 PAGEREF _Toc19680 14 HYPERLINK l _Toc22587 附录 PAGEREF _Toc22587 14设计背景Power World程序是一个大型的电力系统可视化规划、分析与运行控制程序，其设计界面友好，并有高度的交互性。该程序能够进行专业性的大型工程实践分析，并且由于其良好的交互性和可视化功能，它还可以用于向非专业人员生动逼真地解释电力系统运行的基本原理和操作过程。它能够有效地计算高达10，000

4、0个节点的电力系统，因此当它作为一个独立的潮流分析包时，实用性非常强大。Power World程序有2种操作模式：编辑模式和运行模式。编辑模式用来创建新模型或修改己存在的工程；而运行模式则用来模拟演示实际系统。通过点击程序栏的编辑 MODE（编辑模式）和RUN MODE（运行模式）按钮，可在两者之间随意切换。再次学习、巩固发电机、变压器、输电线路、负荷的功能和特点。学习PowerWorld/Simulator(13.0版)软件的使用。锻炼了自己主动思考和动手能力以及团队合作。设计要求1、设计一个小型开式或闭式电力网。（2-6台发电机、2-6回输电线路）2、发电机、变压器、输电线路参数可以改变。

5、3、验证供电网络的可靠性、节点功率平衡。4、进行潮流计算、短路计算仿真；进行数据分析。5、进行发电机、主变压器、输电线路、厂用变压器、断路器、隔离开关、CT、PT等电气设备选型（根据个人能力进行选择）。特别是继电保护装置的设计，试画出设计简图、原理分析。设计指标及参数基础资料：图3-1 系统接线图系统参数见下表1至表5。表1 母线数据编号基准电压（kV）PL(MW)QL(MVAR)PG(MW)QG(MVAR)V（p.u）(rad)110.5/62.06.01.00.0210.5/41.06.01.0/310.5/31.04.01.0/410.5/30.03.01.0/510.5/40.05.0

6、1.0/6115/7115/8115/9115/10115/11115/12115/13115/1437/1537/1610.5/173726.215.0/183733.718.6/193739.318.7/203736.317.3/2110.539.817.9/2210.528.513.5/表2 主变压器数据首节点编号基准电压（kV）额定电压（kV）末节点编号基准电压（kV）额定电压（kV）R（p.u）X（p.u）110.510.561151100.00.132210.510.571151100.00.132310.510.581151100.00.132410.510.591151100.

7、00.132510.510.5101151100.00.132111151101437350.00.07503121151101537350.00.07503131151101610.510.50.00.07503表3 输电线数据首节点编号末节点编号R（p.u）X（p.u）B/2（p.u）6110.000.150000.03457120.000.150000.000910130.000.150000.0009表4 主变压器参数设备名称1#主变2#主变3#主变型号SFPS780000/110SFS780000/110SFS880000/110800008000080000接线组别YN，yn0，d

8、11YN，yn0，d11YN，yn0，d11额定电压（kV）121/38.5121/38.5121/38.5额定电流（A）382/600/4400382/600/4400382/600/4400油面温升（）555555无风吹容量（kVA）5333353600空载电流（）0.420.370.33阻抗（%）10.410.510.1冷却方式OFAFONAN/ONAFONAN/ONAF制造厂家衡阳变压器厂 表5 厂用变压器参数设备名称1#高厂变2#高厂变3#高厂变4#高厂变5#高厂变型号SF716000/10SF710000/10SF710000/10.5SF716000/10.5SFZ716000/

9、10.51600010000100001600016000接线组别Y，y0Y，y0Y，y0Y，y0Y，d11额定电压（kV）10.5/6.310.5/6.310.5/6.310.5/6.310.5/6.3额定电流（A）549.9/916.5550/916.5880/1466264/1466油面温升（）5555555555无风吹容量（kVA）10600666710600空载电流（%）0.330.440.440.38阻抗（%）10.37.989.949.46冷却方式ONAN/ONAFONAN/ONAFONAFONAFANAN/ONAF制造厂家广州电力设备厂广州电力设备厂衡阳变压器厂衡阳变压器厂广州

10、电力设备厂设计内容图4-1 正常运行图4-2 发电机3跳闸图4-3 发电机5跳闸图4-4 主变2跳闸图4-5 厂变5跳闸图4-6输电线路6跳闸图4-7输电线路10跳闸图4-8负荷17跳闸图4-9潮流分布图4-10 短路计算（节点1发生三相短路）短路电流标幺值3.254表4-1 短路计算结果（节点1发生三相短路）短路电流标幺值3.254Fault Data - Buses编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C11000000220.515310.515310.515319.51-110.49129.51330.575370.575370.5753710.59-109.41

11、130.59440.574480.574480.5744810.52-109.48130.52550.513420.513420.513429.75-110.25129.756115kV母线60.278090.278090.278094.7-115.3124.77115kV母线70.435830.435830.435836.2-113.8126.28115kV母线80.50960.50960.50968.86-111.14128.869115kV母线90.509390.509390.509398.9-111.1128.910115kV母线100.435860.435860.435866.52-

12、113.48126.5211110.278170.278170.27817-0.5-120.5119.512120.433620.433620.43362-0.44-120.44119.5613130.435470.435470.435470.57-119.43120.5714140.278340.278340.27834-6.39-126.39113.6115150.434840.434840.43484-3.76-123.76116.2416160.435520.435520.43552-6.3-126.3113.71737kV母线170.27860.27860.2786-3.09-123

13、.09116.911837kV母线180.279010.279010.27901-9.69-129.69110.311937kV母线190.440150.440150.44015-7.61-127.61112.392037kV母线200.43580.43580.4358-7.35-127.35112.652110.5kV母线210.435930.435930.43593-10.22-130.22109.782210.5kV母线220.437150.437150.43715-2.39-122.39117.61图4-8 短路计算（节点1发生单相接地）短路电流标幺值2.983表4-2 短路计算结果（

14、节点1发生单相短路）短路电流标幺值2.983Fault Data - Buses编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C1101.120940.974390-121.61127.08220.533831.080860.948194.47-121.04121.89330.614211.057330.946516.65-118.25122.23440.613661.057010.946576.61-118.24122.21550.532621.079890.948674.8-120.79122.096115kV母线60.25111.135140.95674-5.32-125.

15、95123.237115kV母线70.460441.083670.93084-0.28-123.79119.148115kV母线80.55531.059650.933934.05-120.25120.039115kV母线90.555371.059860.934614.13-120.18120.0810115kV母线100.461071.084570.933480.19-123.48119.411110.257111.158240.93187-16.97-130.24118.9212120.462491.095260.90432-9.75-129.6113.0113130.464951.0985

16、60.91291-8.28-128.67113.8714140.274721.179530.90091-28.91-134.87113.6515150.468441.105470.89538-14.39-132.44109.8216160.473921.114080.88947-17.88-134.58107.321737kV母线170.264811.169020.91941-22.32-132.27116.61837kV母线180.287981.192410.88489-34.97-137.41110.581937kV母线190.482231.125270.8925-19.59-135.67

17、105.952037kV母线200.47531.115240.88485-19.34-135.5106.332110.5kV母线210.481221.122890.87664-23.23-137.92103.492210.5kV母线220.470851.109110.90615-12.41-131.2111.02对115kV母线10进行I、II、III段的整定计算经计算，系统最小阻抗为33.31，最大阻抗为33.4；母线10到母线13之间的线路阻抗为 QUOTE =18.48,母线13到母线16之间的线路阻抗为 QUOTE =9.29,最大负荷电流为 QUOTE =0.511;电流I、II、III段