哈工大繼電保護課程設(shè)計報告書

可編輯版/XX工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書姓名：院〔系：電氣工程及自動化學(xué)院專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動化班號：任務(wù)起至日期：課程設(shè)計題目：110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護的整定計算系統(tǒng)與參數(shù)網(wǎng)絡(luò)接線圖1.5SB1.5SBbKMbKMAcKMcKM2DL3DL1DL4DL2DL3DL1DL4DL1.5SC1.5SC5DL6DL75DL6DL7DL8DLdKMeKMdKMeKMDD1.5S1.5S線路長度按學(xué)生選課名單序號設(shè)定如下1~20號b=50c=50d=40e=6021~40號b=40c=50d=50e=6041~60號b=60c=50d=40e=4061~86號b=50c=50d=50e=40網(wǎng)絡(luò)中各線路均采用帶方向或不帶方向的電流電壓保護,所有變壓器均采用縱差動作為主保護,變壓器采用接線。發(fā)電廠最大發(fā)電容量為,最小發(fā)電容量為。網(wǎng)絡(luò)正常運行方式為發(fā)電廠容量最大且閉環(huán)運行。允許最大故障切除時間為0.9S.110千伏斷路器均采用型斷路器,它的跳閘時間為0.05S,Ⅱ段保護動作時間0.4S。線路AB、BC、AD和CD的最大負荷電流分別為230、150、230和150A,負荷自啟動系數(shù)為1.5。各變電所引出線上后備保護的動作時間如圖所示,。線路的正序電抗均為。主保護靈敏系數(shù)的規(guī)定：線路長度200公里以上不小于1.3,線路長度50~200公里不小于1.4,50公里以下不小于1.5。后備保護靈敏系數(shù)的規(guī)定：近后備保護不小于1.3；遠后備保護不小于1.2。設(shè)計任務(wù)名單中序號為單數(shù)的請確定保護1、3、5、7的保護方式〔三段式、各段保護整定值及靈敏度。名單中序號為雙數(shù)的請確定保護2、4、6、8的保護方式〔三段式、各段保護整定值及靈敏度。繪制保護1或8的電磁型繼電保護接線圖〔包括原理圖和展開圖。撰寫說明書,包括短路計算過程〔公式及計算舉例、結(jié)果和保護方式的選擇及整定計算結(jié)果〔說明計算方法。設(shè)計要點短路電流及殘壓計算,考慮以下幾點運行方式的考慮短路類型的考慮曲線繪制保護方式的選擇和整定計算保護的確定應(yīng)從線路末端開始設(shè)計。優(yōu)先選擇最簡單的保護〔三段式電流保護,以提高保護的可靠性。當不能同時滿足選擇性、靈敏性和速動性時,可采用較為復(fù)雜的方式,比如采用電流電壓連鎖保護或方向保護等。將最終整定結(jié)果和靈敏度校驗結(jié)果列成表格。工作量：設(shè)計說明書一份工作計劃安排：同組設(shè)計者及分工：指導(dǎo)教師簽字___________________年月日教研室主任意見：教研室主任簽字___________________年月日課設(shè)說明書1.標幺值等值電路取,,則,畫出標幺值等值電路如下：參數(shù)設(shè)置如下：發(fā)電機電抗：發(fā)電機出口變壓器電抗：變電所變壓器：線路阻抗：將發(fā)電機出口側(cè)變壓器的內(nèi)阻歸算成發(fā)電機內(nèi)阻,并將三臺發(fā)電機等效為一臺發(fā)電機,最大及最小運行方式下等效內(nèi)阻為：2.短路電流計算由于要對保護2、4、6、8進行整定,所以需要計算A處開環(huán)運行時各點發(fā)生短路的最大正向短路電流：而靈敏度校驗時,需要各點短路的最小短路電流：3.各段保護的整定相關(guān)系數(shù)如下設(shè)置：3.1保護2的整定由于保護2處于保護2、4、6、8的最末一級,其第三段保護能瞬時動作,且能保護線路全長,故可只設(shè)置第三段保護,并且不用考慮負荷的自啟動系數(shù)。靈敏度校驗：符合要求,但靈敏度不高,若對后續(xù)保護制定產(chǎn)生影響,則需要重新調(diào)整。3.2保護4的整定〔1保護4第一段保護:靈敏度校驗:不能對線路進行保護,所以普通的電流一段保護不能滿足要求,嘗試用電壓電流連鎖保護,即用最小運行方式對保護4的一段進行整定。最小運行方式下的最大短路電流為：重新整定的一段電流：靈敏度校驗：加上電壓電流連鎖保護后整定電流依然不能滿足要求,所以只能用另外的保護方式,這里采用距離保護作為保護4的一段。B母線發(fā)生短路故障時,短路阻抗:整定值：〔2保護4的第二段保護由于保護4處于線路的倒數(shù)第二段,原本是不用第二段限時電流速斷保護的,但是由于保護4的第三段保護的動作時間要和B處負荷配合,整定為2S,不能作為主保護,所以此處保護4任然需要第二段保護,整定時與保護2的速段保護配合<由于B出變電所出口保護所給數(shù)據(jù)太少,無法與B處變電所出口保護配合>：靈敏度校驗：動作時間：〔3保護4的第三段保護保護4的第三段保護作為后備保護,躲開BC的最大負荷電流,并考慮負荷的自啟動系數(shù),整定如下：所以在同一故障點保護4三段的靈敏度肯定高于保護2的三段,這里將保護4三段的整定值略微提高,使其滿足靈敏度的配合關(guān)系,取近后備：遠后備：靈敏度符合要求,動作時間整定完畢3.3保護6的整定〔1保護6的第一段保護靈敏度校驗：不符合要求,采用電壓電流連鎖保護,用最小運行方式進行整定：靈敏度校驗：符合要求,在對電壓進行整定,最小運行方式下C處發(fā)生短路故障時D點的殘壓為：整定值：靈敏度校驗：滿足要求〔2保護6的第二段保護保護6的第二段保護要躲開保護4的速動保護的保護范圍：靈敏度校驗：不符合要求,只能與保護4的第二段配合：靈敏度校驗：符合要求,動作時間〔3保護6的第三段保護按躲開最大負荷電流來整定,并考慮自啟動系數(shù)：該整定值比保護2、4的三段整定值還要小,不能滿足其靈敏度的配合關(guān)系,故提高其整定值取為：,靈敏度校驗：近后備：遠后備：符合要求,動作時間：3.4保護8的整定〔1保護8的第一段保護靈敏度校驗：不符合要求,用電壓電流連鎖保護,用最小運行方式的最大短路電流來進行整定：靈敏度校驗：符合要求,再對電壓按最小運行方式進行整定,D點短路A點的最小殘壓：靈敏度校驗：符合要求?！?保護8的第二段保護保護8的第二段保護與保護6的速動保護配合：靈敏度校驗：不符合要求,若與保護6的第二段配合,整定的時間又超過了0.9S,所以保護8的第二段保護用電流保護已經(jīng)達不到靈敏度要求了,這里用距離保護來實現(xiàn),距離二段的整定原則是躲開保護6速動保護的整定范圍,保護6一段保護范圍內(nèi)發(fā)生短路的最大阻抗為：整定為：〔3保護8的第三段保護保護8的第三段保護躲開最大負荷電流：靈敏度校驗：近后備：遠后備：符合要求,并且能與保護6的三段保護的靈敏度合理的配合,動作時間：至此,2、4、6、8處保護整定完畢,下面考慮是否加設(shè)方向元件的問題。首先考慮電流速斷保護,對于保護2來說,其反方向短路的最大短路電流為：不能躲開反方向的最大短路電流,所以保護2需要加設(shè)方向元件。對于保護4來說,其速動保護為距離保護,需要加設(shè)方向元件。對于保護6來說,其反方向最大短路電流為：可以不用加設(shè)方向元件。對于保護8來說,其反方向最大短路電流為：可以不用加設(shè)方向元件。已裝設(shè)方向元件的保護不用再討論了,需要進一步討論沒有用到方向元件的保護6和保護8,看看這兩個保護其余段需不需要設(shè)置方向元件,對于保護6的三段來說,其動作時間為2.5S,而保護7的三段動作時間為瞬時動作,所以保護6的三段不用加設(shè)方向元件,而保護8的二段保護用的是距離保護,需要加設(shè)方向元件。綜上所述,需要裝設(shè)方向元件的是保護2、4、8,而保護6不需要加設(shè)方向元件?？偨Y(jié)如下表：保護整定表整定電流/kA整定電壓/kV整定阻抗/Ω靈敏度動作時間/S方向元件保護2一段需要二段三段0.3071.730.05保