繼電保護(hù)課程設(shè)計

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課程設(shè)計班級：2008級生信1班學(xué)號：姓名：曹學(xué)博專業(yè):電氣工程及其自動化指導(dǎo)老師：王初評分：A（優(yōu)），B（良），C（中，D（合格），E（不合格）項目學(xué)生自評指導(dǎo)老師評定設(shè)計內(nèi)容完整性計算公式準(zhǔn)確性計算數(shù)據(jù)正確性繪圖質(zhì)量文檔規(guī)范性綜合評定教師簽名（蓋章）:日期：年月日3 / 20資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除目錄第一節(jié)設(shè)計任務(wù)書11、繼電保護(hù)課程設(shè)計的目的12、原始數(shù)據(jù)22.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)22.2系統(tǒng)接線圖33、課程設(shè)計要求43.1需要完成的設(shè)計內(nèi)容43。2設(shè)計文件內(nèi)容5第二節(jié)饋線保護(hù)配置與整定計

2、算61、饋線保護(hù)配置62饋線保護(hù)整定計算62.1電流速斷定值計算62O2阻抗I段定值計算62。3阻抗H段定值計算72。4過電流定值計算7第三節(jié)變壓器保護(hù)配置與整定計算81、變壓器保護(hù)配置82、變壓器電量保護(hù)整定計算82。1差動速斷保護(hù)82.2二次諧波制動的比率差動保護(hù)82。3三相低電壓過電流保護(hù)92。4單相低電壓過電流保護(hù)92. 5零序過電流保護(hù)2. 6過負(fù)荷保護(hù)3、變壓器非電量計算3c 1瓦斯保護(hù)整定計算3。2主變過熱整定計算第四行并聯(lián)電容補償裝置配置與整定計算1、并聯(lián)補償裝置保護(hù)配置2、并聯(lián)補償裝置整定計算2.1 電流速斷保護(hù)2.2 差流保護(hù)101001011113 / 202.3過電流保

3、護(hù)122.4高次諧波過流保護(hù)122c5差壓保護(hù)132。6彳氐電壓保護(hù)142.7過電壓保護(hù)14第五節(jié)B相饋線保護(hù)原理接線圖和展開圖151、電流保護(hù)15162、阻抗保護(hù)資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除第一節(jié)設(shè)計任務(wù)書1、繼電保護(hù)課程設(shè)計的目的1）能把所學(xué)過的理論知識進(jìn)行綜合運用，從而達(dá)到鞏固、加深及擴(kuò)大專業(yè)知識，并使之系統(tǒng)化。2）正確領(lǐng)會和貫徹國家的方針、技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，并掌握設(shè)計的基本方法.3）培養(yǎng)運用所學(xué)的理論知識，提高獨立分析和解決問題的能力，掌握實際工程設(shè)計中的一些基本技能.4）培養(yǎng)作為工程技術(shù)人員必須具備的計算、繪圖、使用規(guī)程、手冊、資料及編寫設(shè)

4、計說明書等的技能。2、原始數(shù)據(jù)2O1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)YN,dll牽引變壓器保護(hù)變量名稱變量值變量名稱變量值最小運行方式變壓器一次側(cè)三相短路電流（A）1775。89過電流保護(hù)可靠系數(shù)lo2最小運行方式變壓器二次側(cè)三相短路電流（A）1429o25低電壓保護(hù)可靠系數(shù)1.2最小運行方式牽引網(wǎng)末端短路電流（A）919。08過電流保護(hù)返回系數(shù)0o95最小運行方式27。5KV母線電壓（kV）24低電壓保護(hù)返回系數(shù)1.05牽引變樂器容量（MVA）20牽引變樂器過負(fù)荷系數(shù)1.5牽引變樂器一次側(cè)額定電流（A）104.98牽引變壓器一次側(cè)母線電樂（kV）no牽引變樂器二次側(cè)額定電流（A）422.11變壓器中性點CT變比32

5、牽引變樂器一次側(cè)CT接線系數(shù)1.732過負(fù)荷保護(hù)可匏系數(shù)1.45牽引變樂器二次側(cè)CT接線系數(shù)1二次諧波閉鎖條件0.18牽引變樂器一次側(cè)CT變比-10重瓦斯保護(hù)（M/S）0.6-1牽引變樂器二次側(cè)CT變比160主變過熱（C）75牽引變樂器一次側(cè)PT變比1100主變通風(fēng)啟動信號（°C）55牽引變樂器二次側(cè)PT變比275主變通風(fēng)停止信號（C）45差流速斷保護(hù)可靠系數(shù)1.2牽引變樂器變比420MVA牽引變壓器涌流倍數(shù)5并聯(lián)電容補償裝置保護(hù)最小運行方式變壓器二次側(cè)兩相短路電流（A）1429.25電容器組涌流倍數(shù)5A相并聯(lián)電容器組容量（）（4并4串連接）1600過電壓保護(hù)返回系數(shù)0c95B相并聯(lián)

6、電容器組容量（）（4并4串連接）1600電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)1c3變樂器二次側(cè)母線額定電壓（kV）27o5過電流保護(hù)可靠系數(shù)1。05變樂器二次側(cè)母線最高電壓（kV）31.5諧波過電流保護(hù)可鴕系數(shù)1.2變壓器二次側(cè)母線PT變比275差流保護(hù)可靠系數(shù)1.3電容器組PT變比275電壓保護(hù)可靠系數(shù)1.2A相電容器組CT變比10電流保護(hù)返回系數(shù)0.95B相電容器組CT變比10差電壓保護(hù)返回系數(shù)0.95A相電容器組額定電流（A）38o1電容器組同型系數(shù)1B相電容器組額定電流（A）38.1低電壓保護(hù)返回系數(shù)1.05電容器組額定電壓（kV）42差樂保護(hù)靈敏系數(shù)1.5A相饋線保護(hù)（下行）牽引網(wǎng)末端最大短路電流（

7、A）1656.321饋線CT變比126最小運行方式牽引網(wǎng)近端15%處短路電流（A）2295.713牽引變壓器二次側(cè)母線PT變比275最小運行方式牽引網(wǎng)末端短路電流（A）919o08阻抗保護(hù)電抗可匏系數(shù)1.2供電臂最大負(fù)荷電流（A）1364阻抗保護(hù)電阻可匏系數(shù)1.1牽引變樂器二次側(cè)母線最低:作電壓（kV）21電流速斷保護(hù)可匏系數(shù)1.3供電臂長度（km）20.163阻抗保護(hù)電阻偏移值（歐）1牽引網(wǎng)單位阻抗電抗值（歐/干米）0.509阻抗保護(hù)電抗偏移值（歐）1阻抗保護(hù)靈敏角（0）65阻抗保護(hù)PT斷線電流檢測可靠系數(shù)1.2牽引負(fù)荷阻抗角（°）36o87牽引網(wǎng)冷位阻抗電阻值（歐/千米）0c23

8、（不計復(fù)線牽引網(wǎng)互感）B相饋線保護(hù)（上行）牽引網(wǎng)末端最大短路電流（A）1978c171饋線CT變比80最小運行方式牽引網(wǎng)近端15%處短路電流（A）2405.344牽引變樂器二次側(cè)母線PT變比275最小運行方式牽引網(wǎng)末端短路電流（A）1046.38阻抗保護(hù)電抗可匏系數(shù)1.2供電臂最大負(fù)荷電流（A）970阻抗保護(hù)電阻可鴕系數(shù)lo1牽引變樂器二次側(cè)母線最低J：作電壓（kV）24電流速斷保護(hù)可匏系數(shù)1.3供電臂長度（KM）12o14阻抗保護(hù)電阻偏移值（歐）1牽引網(wǎng)單位阻抗電抗值（歐/千米）0o509阻抗保護(hù)電抗偏移值（歐）1阻抗保護(hù)靈敏角（°）65阻抗保護(hù)PT斷線電流檢測可靠系數(shù)1。2牽引負(fù)

9、荷阻抗角（°）36o87牽引網(wǎng)單位阻抗電阻值（歐/千米）0.23（不計復(fù)線牽引網(wǎng)互感）2.2系統(tǒng)接線圖2 / 20資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除11 / 20HOkV差動過流測量遙控計量卜卜11TA1過流1卜11TA2差動、vbrpz、coFQ35TAN人ewo4-42QF27.5kVH-18TA1H-I8TA2MsSQQ8911<1>S7QM-F)Q11M人FQ49N-SOQ2人14Q16QF-QS8QMX13Q15TA115TA27QF8重亭區(qū)分亭區(qū)分人圖1牽引變電所示意圖注：圖中僅畫出了一臺牽引主變壓器，接在27.5kV母線的并聯(lián)電容補償裝

10、置圖2給出.27.5kV(A)27.5kV(B)4TR14TR2佟12并聯(lián)電容補償裝置接線示意圖3、課程設(shè)計要求考慮到在六周內(nèi)每個學(xué)生要完成幾個課程設(shè)計的任務(wù)，工作量較大，又要保證課程設(shè)計質(zhì)量,特作如下安排：3.1需要完成的設(shè)計內(nèi)容1）所有學(xué)生都必須完成主變、并聯(lián)電容補償裝置、饋線保護(hù)的配置方案設(shè)計；2）所有學(xué)生都必須完成主變、并聯(lián)電容補償裝置、饋線保護(hù)的整定計算；3）學(xué)號尾數(shù)為0和1的學(xué)生必須畫出主變保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開圖，并作相應(yīng)說明;4）學(xué)號尾數(shù)為2和3的學(xué)生必須畫出A相饋線保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開圖，并作相應(yīng)說明；5）學(xué)號尾數(shù)為4和5的學(xué)生必須畫出B相饋線保護(hù)的原理接線圖和

11、保護(hù)的展開圖，并作相應(yīng)說明：6）學(xué)號尾數(shù)為6和7的學(xué)生必須畫出A相并聯(lián)電容補償裝置保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開圖，并作相應(yīng)說明：7）學(xué)號尾數(shù)為8和9的學(xué)生必須畫出B相并聯(lián)電容補償裝置保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開圖,并作相應(yīng)說明；注1：展開圖需包括電流電壓回路接線圖、控制回路接線圖和信號回路接線圖；注2:不要求對電流、電壓互感器的負(fù)載能力進(jìn)行校驗，不要求畫出屏面布置圖、屏后接線圖和端子排列；注3：僅要求針對一個斷路器畫出控制回路。3。2設(shè)計文件內(nèi)容1）設(shè)計任務(wù)書2）保護(hù)配置3）保護(hù)整定計算4） 3.1要求的保護(hù)原理圖5） 3。1要求的保護(hù)展開圖第二節(jié)饋線保護(hù)配置與整定計算1、饋線保護(hù)配置本課程設(shè)

12、計中牽引網(wǎng)采用復(fù)線單邊供電方式，考慮到牽引負(fù)荷電流比較大且變化范圍大，單純的電流保護(hù)不能滿足要求，阻抗保護(hù)則采用能耐受過渡電阻的四邊形特性阻抗繼電器.因此,為了滿足繼電保護(hù)可靠性、選擇性、速動性以及靈敏性的要求，在饋線處配備電流速斷和阻抗I、II段作為主保護(hù)，過電流保護(hù)作為后被保護(hù)。2、饋線保護(hù)整定計算2。1電流速斷定值計算皿=1.3x1978.17=2571.624其中：K*一一可靠系數(shù)，取1。3；ID.一一牽引網(wǎng)末端最大短路電流：靈敏度校驗：Ld=2571.62>IA麗”=2405.34不能保護(hù)線路全長的15%；其中/.min,一一最小運行方式牽引網(wǎng)近端15%處短路電流(A)：保護(hù)動

13、作時限：/二0。1S2.2阻抗I段定值計算線路邊整定阻抗ZL=0.85LZ()Z=0.85xl2.14x0.559Z65=5.768Z65其中L一一供電臂長度：Z。-牽引網(wǎng)單位阻抗；(pL線路阻抗角即阻抗保護(hù)靈敏角：負(fù)荷邊整定阻抗Z,=/%=.24°°0.N36.87=20.62N36.87其中:t/<min最低母線電'1.2x970'aj.nidA壓：/max一一供電臂最大負(fù)荷電流；Kk可靠系數(shù)，取1.2；保護(hù)動作時限：2。3阻抗n段定值計算線路邊整定阻抗Z,=Kk2LZ(Z(p,=1.2x2x12.14x0.559Z65=16.29Z65其中：可靠

14、系數(shù)，取L2;負(fù)荷邊整定阻抗Z=:必與=用吧-/36.87=20.62/36.87其中：各符號含義同上:KkLm1-2x970保護(hù)動作時限：&n=0.5(S)：2.4過電流定值計算加=KJ2=1.3x970=1261A其中Kk一一可靠系數(shù)，取1.3；/.max最大負(fù)荷電流;靈敏度校驗：Km=0外=1046.38-1261=0.83<1.2不滿足要求:卻其中，二n一一最小運行方式牽引網(wǎng)末端短路電流;保護(hù)動作時限：。1n=1.5S第三節(jié)變壓器保護(hù)配置與整定計算1、變壓器保護(hù)配置由于變壓器是非常重要的電氣設(shè)備，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)安全運行帶來嚴(yán)重的影響。因此為提高繼電保護(hù)裝置的

15、可靠性，我們配備了電量保護(hù)和非電量保護(hù),在電量保護(hù)中，差動速斷保護(hù)、二次諧波制動的比率差動保護(hù)為主保護(hù)，三相低電壓過電流保護(hù)、單相低電壓過電流保護(hù)、零序過電流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)作為后備保護(hù)；在非電量保護(hù)中，我們配備了瓦斯保護(hù)和主變過熱保護(hù)。2、變壓器電量保護(hù)整定計算2.1差動速斷保護(hù)差動速斷保護(hù)的整定原則一般按躲過變壓器空載投入時的勵磁涌流整定，并考慮接線系數(shù)。定值計算：L=Kk1yLa=K«K4=1.2x5xVJx104.98=1O9O.95A其中：Kk差流速斷保護(hù)可靠系數(shù)；K“一一勵磁涌流倍數(shù)；M牽引變壓器一次則CT接線系數(shù)；靈敏度校驗：Km=x177X89=1.41<2不滿

16、足要求；&21090.95其中：Afnun一一最小運行方式下，電源側(cè)兩相短路電流；2. 2二次諧波制動的比率差動保護(hù)1）最小動作電流定值計算：/=K/=0-5xJ5x104.98=90.9A2）最小制動電流定值計算：/r=/“=>/Jx104.98=18L83A3）比率制動系數(shù)定值計算：K=K人（K,、xE+/）=1.2x（1.0x0.1+0.08+0.08）=0.312其中：K,一可靠系數(shù)，一般取1。22：K“-電流互感器同型系數(shù)，一般取1.0；廣廣一電流互感器誤差，取0.1；U變壓器抽頭引起的誤差，取0。05-0.1：巧一二次電流平衡不精確引起的誤差，一般取0.050.1：4

17、）二次諧波閉鎖整定原則按照當(dāng)差電流中二次諧波含量大于整定值時就將差動繼電器閉鎖，以防止勵磁涌流引起的誤動。定值計算：I2=KIn=0.18x>/3x104.98=32.73A其中：K-一二次諧波閉鎖條件：2.3三相低電壓過電流保護(hù)（110KV側(cè)）1）動作電流整定計算&=工九=匕xl04.98=132.61A其中：K”一一過電流保護(hù)可靠系數(shù)；Kh0.95Kh一過電流保護(hù)返回系數(shù)；九一一變壓器一次側(cè)額定電流：靈敏度校驗：=上皿=x1429-2：>=9.3>1.3滿足要求；wIzd2132.612）動作電壓整定計算U=&H=0.9X11。=785714V其中：f/m

18、in110KV惻母線最低工作電壓;/KKKh1.2x1.05mmKk-低電壓保護(hù)可靠系數(shù)：g低電壓保護(hù)返回系數(shù)：2。4單相低電壓過電流保護(hù)（27.5KV側(cè)）1）動作電流整定計算K1oQ=An=x422.11=533.19/1其中各參量同上;、Kh0.95IG142925靈敏度校驗：K,=d=tx=2.3>L3&2533.192）動作電壓整定計算U.d=19047.6V其中各參量同上：K尺K卜1.2x1.052.5零序過電流保護(hù)%07/.,=x0.7xl04.98=92.82A2.6過負(fù)荷保護(hù)/Kh1110.95&=KJ.=1.45x104.98=152.22A其中：K一過

19、負(fù)荷保護(hù)可靠系數(shù):3、變壓器非電量計算3c1瓦斯保護(hù)整定計算2=0.8/h/53.2主變過熱整定計算主變通風(fēng)啟動信號：丁=55憶：主變通風(fēng)停止信號：丁=45。；第四節(jié)并聯(lián)電容補償裝置配置與整定計算資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除1、并聯(lián)補償裝置保護(hù)配置并聯(lián)補償裝置并聯(lián)在27.5KV母線上，為了保護(hù)并聯(lián)補償裝置，防止并聯(lián)補償裝置外部及內(nèi)部故障對裝置的影響，在電流保護(hù)方面配置電流速斷保護(hù)、差流保護(hù)作為主保護(hù)，過電流保護(hù)、高次諧波過流保護(hù)作為后備保護(hù)：在電壓保護(hù)方面配置差壓保護(hù)作為主保護(hù)，過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)作為后備保護(hù)。2、并聯(lián)補償裝置整定計算2.1 電流速斷保護(hù)用于斷路

20、器到電容器連接線短路故障的保護(hù)。動作方程&其中：I一并補支路總電流基波分量；&-電流速斷定值；定值計算：=KJylm=L3x“3X.1=2607A/K.0.95其中：Kk可靠系數(shù)，一般取1。3；IYLmiX一一并補裝置投入時的涌入基波電流，/江=長/“（K為電容器組涌流倍數(shù)）扁,-返回系數(shù)。/142925靈敏度校驗：Km=與典=-=5.48>1.5滿足要求：卻260.7其中：/熊一一最小運行方式下變壓器二次側(cè)兩相短路電流；動作時間：1S2.2差流保護(hù)用于電容器裝置接地故障的主保護(hù)。動作方程：>卻其中：一一并補支路差流基波分量；I-d差流定值：定值計算%=勺尢Ha/m

21、ax=1.3x1x0,1x190.5=24.77A'/a=（1+/”=5/.=5X38.1=190.5A12/20資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除19 / 20其中：K一可靠系數(shù)，取L3：K,同型系數(shù)，頂流互與底流互同型時取0.5,不同型取1,M11ax-一流互最大允許誤差，取o.i：并補投入時涌流有效值Xf并補裝置電容器容抗;X/并補裝置電抗器感抗:并補裝置額定電流。/RR1靈敏度校驗：-L=1.54>1.2滿足要求;卻24.77動作時限：/JRJS2.3過電流保護(hù)用于電容器組內(nèi)部部分接地故障的保護(hù)。動作方程：/>/加其中：/并補支路總電流基波分量

22、；卻關(guān)t電流整定值；定值計算：卻9(13-1.4)4,_1.3x1.3x38.1_Q=O/./o0.95其中：/并補裝置額定電流:/142925靈敏度校驗：(“=上皿=-=21.09>1.2滿足要求:桁I.67.78<*動作時限：=0.5S2.4高次諧波過流保護(hù)諧波過流保護(hù)分別由各并補分支的諧波過流保護(hù)構(gòu)成，當(dāng)任一并補分支滿足諧波過流保護(hù)出口動作條件時，裝置驅(qū)動斷路器跳閘.動作方程:/；+(|)2+(1,7)2+(g/»+(?力1)2>/以onn其中：13、A、4、4、4一各并補分支電流中3、5、1、9、11次諧波分量諧波過流定值，各并補分支共用一份定值。定值計算：

23、&=&=L5x38J=47.634儲12A其中：K；可靠系數(shù)，一般取L2；晨一電容器允許諧波電流值，1fm=1.5/0:動作時限：。m=120S2.5差壓保護(hù)差壓保護(hù)是一種靈敏度高、保護(hù)范圍大、不受合閘涌流、高次諧波及電壓波動影響的保護(hù)方式。它能檢出電容器的內(nèi)部故障并限制事故擴(kuò)大。動作方程：Ucd>Uzd其中：Ucd并補裝置兩組串聯(lián)電容器之差電壓基波分量；Um差壓定值：定值計算：確定電容器組中故障電容器端電壓超過1。1倍額定電壓時，熔斷器已切除電容器的臺數(shù)K。由1一叱n"、一NLIU,”算出K>3.93,取K=4;-K-D)+K其中：用一拼聯(lián)電容器數(shù)；N串聯(lián)電容器數(shù)；D一一補償度，一般取0.12-0.13：0皿、-一母線最高電壓：ucn電容器額定電壓;U計算差壓：315=21KV1.5式中:K&-靈敏系數(shù)，取h5；動作時限：V=0oIS2o6低電壓保護(hù)按并聯(lián)補償裝置”最后投入