繼電保護(hù)整定計(jì)算課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告名 稱：繼電保護(hù)定值計(jì)算院 系：電氣與電子工程學(xué)院班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)周數(shù)：2周日期：年 月日隼步匕曲 步土管 課程設(shè)計(jì)（綜合實(shí)驗(yàn)）報(bào)告、課程設(shè)計(jì)（綜合實(shí)驗(yàn)）的目的與要求1. 課程設(shè)計(jì)的目的1.1 鞏固電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課程的理論知識(shí)，掌握運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問 題的能力。1.2 通過對(duì)國家行業(yè)頒布的有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)，建立正確的設(shè)計(jì)思想，理解我國現(xiàn) 行的技術(shù)政策。1.3 初步掌握繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、步驟和方法。1.4 提高計(jì)算、制圖和編寫技術(shù)文件的技能。2. 對(duì)課程設(shè)計(jì)的要求2.1 理論聯(lián)系實(shí)際。對(duì)書本理論知識(shí)的運(yùn)用和對(duì)規(guī)程、規(guī)范的執(zhí)行必

2、須考慮到任務(wù)書所規(guī)定的實(shí) 際情況，切忌機(jī)械地搬套。2.2 獨(dú)立思考。在課程設(shè)計(jì)過程中，既要盡可能參考有關(guān)資料和主動(dòng)爭(zhēng)取教師的指導(dǎo)，也可以在 同學(xué)之間展開討論，但必須堅(jiān)持獨(dú)立思考，獨(dú)自完成設(shè)計(jì)成果。2.3 認(rèn)真細(xì)致。在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)，克服馬虎潦草不負(fù)責(zé)的弊病，為今后 的工作崗位上擔(dān)當(dāng)建設(shè)任務(wù)打好基礎(chǔ)。3、設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）正文1 .某一水電站網(wǎng)絡(luò)如圖 4所示。已知：a.發(fā)電機(jī)為水輪立式機(jī)組，功率因數(shù)為 0.8、額定電壓6.3kv、次暫態(tài)電抗為0.2,負(fù)序阻抗為0.24; b.水電站的最大發(fā)電容量為 2x 5000kw,最小發(fā)電容量為 5000kw,正常運(yùn)行方式發(fā)電容量為 2x 50

3、00kw;c.平行線路l1、l2同時(shí)運(yùn)行為正常運(yùn)行方式；d.變壓器的短路電壓均為10%,接線方式為 yd-11 ,變比為38.5/6.3kv。e.負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)為1.3 ;f.保護(hù)動(dòng)作是限級(jí)差 t = 0.5s ;g.線路正序電抗每公里均為0.4 q ,零序電抗為3倍正序電抗；試求：（注：由于電壓互感器和電流互感器的變比未知，計(jì)算結(jié)果均為一次值）a.確定水電站發(fā)電機(jī)、變壓器相間短路主保護(hù)、后備保護(hù)的配置方式；（一）對(duì)于水電站發(fā)電機(jī)，相間短路保護(hù)的主保護(hù)采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)應(yīng)配置低電壓?jiǎn)?dòng)的過 電流保護(hù)、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)和阻抗保護(hù)。發(fā)電機(jī)主保護(hù)采用比率制動(dòng) 式縱聯(lián)差動(dòng)

4、保護(hù)，整定計(jì)算如下：1）計(jì)算發(fā)電機(jī)額定電流一次側(cè)額定電流ign : pgn=5=0.573 ka3u gn cos :.3 6.3 0.82）確定最小動(dòng)作電流i set.min =（0.10.3）gn =（0.10.3 產(chǎn) 0.573ka =57.3171.9（a ）取0.2倍額定電流，動(dòng)作值為 114.6a3）制動(dòng)特性拐點(diǎn)電流i res.min =0.8ign = 0.8父573 = 458.4（a ）4）確定制動(dòng)特性曲線斜率k機(jī)端保護(hù)區(qū)外三相短路時(shí)流過發(fā)電機(jī)的最大短路電流i k3max =pgn= -15= 2.864 kaxd3ugn cos 0.23 6.3 0.8差動(dòng)回路最大不平衡電

5、流1gb.max = kunpkstktik3ml =2.0父0.5父 0.1 父 2864= 286.4（a）最大動(dòng)作電流 屋=krejunb.max =1.3 286.4 = 372.3 aiset.max 一 i set.min 372.3-114.6川 i k 二二-i ) 1(1/1kax -i res min2864 一 458.4k.max i es .min5)靈敏度校驗(yàn)按發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)斷開且機(jī)端保護(hù)區(qū)內(nèi)兩相短路時(shí)的短路電流校核流入差動(dòng)回路的電流ik =33 1x pgn=x 5= 2.255(ka )x x2. 3u gn cos :0.2 0.24, 3 6.3 0.8制動(dòng)電

6、流 ires =0.51k =1127a esk相應(yīng)的動(dòng)作電流 iop =iset,k ires -ires.min =114.6 0.107 1127 - 458.4 = 186.1 a一l 1127 一火敏系數(shù) ksen = %6 ,滿足要求。iop 186.16）差動(dòng)速斷動(dòng)作電流ii =4%n =4黑573 = 2292（a）（二）對(duì)于變壓器，相間短路的主保護(hù)采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，并配置復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)或低電壓 閉鎖的過電流保護(hù)作為后備保護(hù)。b.確定6qf斷路器的保護(hù)配置方式，計(jì)算它們的動(dòng)作定值、動(dòng)作時(shí)限，并進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)； 電流速斷保護(hù)定值計(jì)算如下：系統(tǒng)等值電路的參數(shù)標(biāo)么值，選取s

7、b =6.3mva,各部分等值參數(shù)如下：6 3 0 8發(fā)電機(jī) xg* =0.2 6.3 08 -0.2025輸電線路 xbc* =0.4 40 獸=0.074 372變壓器xt* =0.1056.3 xcd* = 0.4 56 不=0.103 37系統(tǒng)等值阻抗圖如下:號(hào)=0105 = 0074= 0074= 0105無時(shí)限電流速斷保護(hù)按躲過本線路末端發(fā)生短路時(shí)的最大短路電流整定。最大短路電流i k.max1sb父 r0.5xg* 0.5xt* 0.5xbc* xcd 3u6.33 37 0.101 0.052 0.037 0.103= 335.5 a動(dòng)作定值 iset6 =krelik.max

8、 = 1.2335.5=402.6(a)電流速斷保護(hù)保護(hù)范圍校驗(yàn):,1 u u , u 2 1 137c c 372、clmin 6 = -i zy* = 0.1326 k 試求：a.電力系統(tǒng)中各斷路器所配置的電流三段式保護(hù)進(jìn)行定值整定，進(jìn)行靈敏性校驗(yàn)；（一）短路計(jì)算系統(tǒng)各部分的等值阻抗標(biāo)么值，選取基準(zhǔn)容量sb =4mva,基準(zhǔn)電壓為平均電壓高壓母線ha以上部分x s.hamax*s.ha maxsb2.0 4 10.52-0.0726x s.ha min*xs.hamin sb =104 = 0.0363 u 10.5變壓器t1和t2隼步匕曲 步土管 課程設(shè)計(jì)（綜合實(shí)驗(yàn)）報(bào)告xt2*4= 0

9、.06 =0.1224x ti* =0.060.064電纜線路l1和l29_c -“4rli* =0.153 18 亍=0.00805372rl2* =0.163 0.20.42= 0.8154xl1* =0.119 18 = 0.00626 374八八xl2* =0.087 0.22 =0.4350.42系統(tǒng)等值阻抗圖如下:zhi =。g* 鳥 =0_06% =000805系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下電纜線路l1末端三相短路時(shí)i k.l1.maxsbxs.hamin* xt1*, zl1*3u 0.1033 37=606.7 a系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下電纜線路l1末端兩相短路時(shí)i k.l1.minsb2 x

10、s.hamax* xti* zli* , 3u2 0.139 37=388.9 a系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下變壓器t2末端三相短路時(shí)i k.t2.maxsbxs.hamin*x*zli* xt2*0.223 , 3 37=280.3 a系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下變壓器t2末端兩相短路時(shí)i k.t 2.minsb2xs.hamax* . x*zli*xt2*3u2 0.259 37=2087 a系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下電纜線路l2末端三相短路時(shí)i k.l2. maxsbx s. ha min*xti* ，zl1* xt2* zl2*3u 1.053 0.4=5.48 ka系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下電纜線路l2末端兩相短路時(shí)i

11、 k.l2. min_sb2 x s.hamax* x* zli* xt2* zl2*.3u 2 1.08 0.4二 4.645 ka（二）整定計(jì)算電流保護(hù)i段整定對(duì) cb107 動(dòng)作電流 lt. =k；ejk.li.max =1.2m606.7=728.04a)對(duì) cb108 動(dòng)作電流 lset.108 = k同 ik.t2.max = 1.2父 280.3 = 336.36a)對(duì) cb503 動(dòng)作電流 lset.503 =k；iik.l2.max =1.2m5.48 = 6.576(ka)對(duì) cb506 動(dòng)作電流 lset506 = 8lmax=8m400 = 3.2(ka)sei.max

12、對(duì) cb504 動(dòng)作電流 i ；et504 = 8i max = 8父 400 = 3.2(ka)sei.max對(duì) cb505 動(dòng)作電流 i -05 = 8i max = 8 父 500 = 4(ka )set505 max電流保護(hù)i段保護(hù)范圍校驗(yàn),1 uu 2 137372 ”對(duì) cb107 lmini07 =-u-z5* =-37-0.1326x3 maxzl1 2*sbzl1-2* zl1z(0) izl11)zl1 2*zl1 0*l1z(2) +zl1(0) )0.103(0.103 +0.0686 產(chǎn) 0.103x 0.103 0.06863 370.103 0.0686=259.

13、8 a在系統(tǒng)最大運(yùn)彳r方式下，l1線路末端發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，零序電流0.103 2 0.0686 -.3 37= 227.3 a1二 1 sbi k0.l1 .max -zl1 1 * zl11.25滿足要求16對(duì) 3qfk sen.3z；et.326.4z ab12=2.2 1.25滿足要求距離保護(hù)出段動(dòng)作值整定對(duì)1qfz lab.min0.9 110,3 0.23= 248.5。）,貝u zset.1zlab.min248.5kre1ksskre1.2 1.5 1.15ie ss ie= 120.05對(duì)3qfz lbc.min0.9 110-3 0.15= 381.05（。），貝u

14、zzlbc .min381.05set.3krelksskre1.2 1.5 1.15= 184.1 l對(duì)5qfz lac .min0.9 110.3 0.23= 248.5（c ）,貝u zset.5z lac. mink . k krel ss re248.5= 120.05111.2 1.5 1.15距離保護(hù)m段動(dòng)作時(shí)限整定對(duì) 1qf t setmax*bt只t.1t）= 2.5s對(duì) 3qf t13 =maxc +at,t15 十&= set.3c , set.52.0s對(duì)5qf,按躲過最大振蕩周期整定t set.5-1.5s距離保護(hù)出段靈敏度校驗(yàn)對(duì)1qf,線路ab末端短路時(shí)，靈敏系數(shù)為

15、sen 1 .1相鄰線路bc末端短路時(shí)，靈敏系數(shù)為sen 2 .1 -對(duì)3qf,線路ab末端短路時(shí)，靈敏系數(shù)為相鄰線路bc末端短路時(shí)，靈敏系數(shù)為對(duì)5qf,線路ac末端短路時(shí)，靈敏系數(shù)為zset.1zabzset.1zab zbczs 3sen 1 .3zbczset.3bc zack *：k sen 1 5 - zmset.5ac也5 : 7.5 1.5 16120.05 = 4.3 1.216 12184.115.3 ： 1.512184.15.8 1.212 20120.05 =6.0 1.520滿足要求滿足要求滿足要求滿足要求滿足要求b.對(duì)本網(wǎng)絡(luò)所采用的保護(hù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本網(wǎng)絡(luò)為110kvd

16、單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，系統(tǒng)運(yùn)行方式變化大。為了更好地適應(yīng) 系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，本網(wǎng)絡(luò)采用了距離保護(hù)。它的保護(hù)區(qū)穩(wěn)定，靈敏度高。從整定值可以看出，線 路兩側(cè)短路器在同一故障時(shí)動(dòng)作時(shí)間不一定相同，這可能不能達(dá)到保護(hù)對(duì)故障快速切除的要求。在需 全線快速切除故障的保護(hù)中，距離保護(hù)還需和縱聯(lián)保護(hù)配合。三、課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)繼電保護(hù)中采用的電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、距離保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)的基 本原理有了更深入的理解，基本掌握了繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本方法和步驟。繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原則是 滿足繼電保護(hù)的可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，遇到的情況可能更加復(fù) 雜，需要靈活的配置保護(hù)方式，以滿足繼電保護(hù)“四性”的要求。當(dāng)保護(hù)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)?更換保護(hù)的配置方式。此次課程設(shè)計(jì)，不僅鞏固和拓展了我的繼電保護(hù)知識(shí)，還加強(qiáng)了我分析問題，解決問題的能力， 使我能更有耐心、更細(xì)心地解決問題。在此次課程設(shè)計(jì)，讓我認(rèn)識(shí)到，扎實(shí)的理論知識(shí)必不可少，靈 活處理問題的能力不可或缺。這些都對(duì)我在