继电保护课程设计课题

继电保护课程设计设计课题：110KV线路继电保护及其二次回路设计二、原始材料：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相连，其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。2.相关数据电网中的四条110kV线路的单位正序电抗均为0.4Ω/kM；所有变压器均为YN,d11接线，发电厂的升压变压器变比为10.5/121，变电所的降压变压器变比为110/6.6；发电厂的最大发电容量为3×50MW，最小发电容量为2×50MW，发电机、变压器的其余参数如图示；系统的正常运行方式为发电厂发电容量最大，输电网络闭环运行；系统允许的最大故障切除时间为0.85s；各负荷容量按为其供电的降压变压器额定容量考虑，负荷自启动系数取1.5；各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示，△t＝0.5s。系统中各110kV母线和变压器均设有纵差动保护作为主保护。.三、各设备的选择原则：1、线路运行方式选择原则(1)一个发电厂、变电站线线上接有多条线路，一般考虑选择一条线路检修，另一条线路又故障的方式。(2)双回路一般不考虑同时停用。2、流过保护的最大、电小短路电流计算方式的选择(1)相间保护对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式；而最小短路电流，则出现在最小运行方式。对于双电源的网络，一般（当取Z1=Z2时）与对侧电源的运行方式无关，可按单侧电源的方法选择。对于环状网络中的线路，流过保护的电大短路电流应选取开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一线线路上。而对于电小短路电流，则应选闭环运行方式，同时再合理停用该保护背后的机组、变压器及线路。(2)零序电流保护对于单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大零序短路电流与最小零序电流，其选择方法可参照相间短路中所述，只需注意变压器接地点的变化。对于双电源的网络及环状网，同样参照相间短路中所述，其重点也是考虑变压器接地点的变化。3、选取流过保护的最大负荷电流的原则选取流过保护的最大负荷电流的原则如下：(1)备用电源自动投入引起的增加负荷。(2)并联运行线路的减少，负荷的转移。(3)环状网络的开环运行，负荷的转移。(4)对于双侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机，引起另一侧增加负荷。{4、本次设计的具体运行方式的选择电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能。因此，在对继电保护进行整定计弊之前，首先应该分析运行方式。这里要着重说明继电保护的最大运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最大，继电保护的最小运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最小。因此，系统的最大运行方式不一定就是保护的最大运行方式；系统的最小运行方式也不一定就是保护的最小运行方式。现结合本次设计具体说明如下，系统的最大运行方式是所有设备全部投入运行；系统的最小运行方式为发电机G1和G2投入，发电机G3停运。对保护8QF而言，其最小运行方式应该是在系统最小运行方式下线路L1回路断开，其他设备全投；保护8QF的最大运行方式应该是系统的最大运行方式。}四、本次设计内容：1、设计的目的和要求:1）、设计目的:（自己写）2)设计要求：（自己写）1、选择线路保护的配置（说明保护作用）及保护装置的型号（说明理由）：{本次设计三段式电流保护，即电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护。其中电流速断保护是对应于短路电流幅值增大而瞬时动作的保护。限时电流速断保护的作用是用来切除本线路上速断范围以外的故障，与电流速断保护联合作为线路的主保护。而定时限过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定，一般作为本线路的近后备和相邻线路的远后备保护。采用三段式电流保护，由于本系统是环网运行，可以不加方向元件，基本可以保证系统正常运行，解决了系统运行需要考虑的方向性问题。2、选择110kv线路保护用的电流互感器和电压互感器型号：根据电流互感器的额定电压不小于安装地点的电网电压，额定电流不小于流过电流互感器的长期最大负荷电流的选取原则和系统电压等级和系统运行要求，只能由最简单的条件选取ＬＺＷ—110型电流互感器。而电压互感器的额定电压不小于安装地点电网额定电压，不同地方的电压互感器不同，对于本系统环网线路的运行，根据电压等级选取与系统相匹配的WVB110-20H型电压互感器。}3、三段式电流保护整定计算（计算8QF）1）、计算网络参数：由主接线图知，可选取基准功率：SB=100MV·A，基准电压：VB=115V基准电流：基准电抗：(1)变压器T1、T2的等值电抗计算：（2）变压器T3的等值电抗计算：

（3）变压器T4、T5、T6、T7、T8的等值电抗计算：（4）线路L1的等值电抗计算：（5）线路L2的等值电抗计算：

（6）线路L3的等值电抗计算：（7）线路L4的等值电抗计算：于是：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）、最大短路电流计算：为了计算动作电流，要先计算最大运行方式下的三相短路电流和最小运行方式下的两相短路电流，由于最小运行方式下要求8QF断路器断开，由前面结果作等值阻抗图如下：当在断路器8QF和断路器7QF之间即线路L2段发生三相短路时，作出正序网络图如下：计算正序阻抗：计算基准电流：计算基准阻抗：计算三相短路正序电流：计算短路电流：3）三段式电流保护的整定计算机校验：（1）、保护8电流速断的整定计算及校验：动作时间：校验：由此得知：灵敏度不够。采取措施有减小整定电流或者减小电源内阻。（2）保护8限时电流速断保护的整定及校验：（3）、保护8定时过电流保护的整定及校验：做本线路近后备时的灵敏度系数：做相邻线路远后备时的灵敏度系数：4、保护装置的原理接线图：（参考课本38页）五、设计总结：这次的毕业设计主要是对110KV电力系统继电保护设计的，我们小组成员经过在网上查找一些资料，和组长的一些见解下顺利的完成本次课程设计。我们用的是二次回路保护，由于系统是环形网络，相当于双电源运行添加一个方向元件通过对设计的要求。我们在做的同时去学校的图书馆，网上的数据库，还有一些相关路径。通过这次的课程设计，对我们的提高很大，增强了我们的团队的合作能力和个人能力，使自己的思维越来越成熟，通过讨论和查资料，我了解了不少课外的知识，使自己的知识面有很大的进