35kV變電站繼電保護設(shè)計

行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件，設(shè)備及人為因素的影響(如雷擊，倒塌，內(nèi)部過電壓或者運行人員誤操作等),電力系統(tǒng)會發(fā)生各種故障和不正常運行狀元件(發(fā)電機、變壓器、輸電線路等),使之免遭損害，所以沿稱繼電保護?；救蝿?wù)2.2設(shè)計基本資料1.C1系統(tǒng)：X1=0.06/0.12;X2=X1;X1以1000kVA,37KV為基準的標幺值，分子為最大方式，分母為最小方式的阻抗標幺值。2.C2系統(tǒng)：X1=0.1/0.15;X2=X1;X1以1000k分子為最大方式，分母為最小方式的阻抗標幺值。3.A站：有兩臺雙卷變壓器容量為2×400kVA35±4×2.5%/11kv;Uk%=6.5%4.35KV線路X1=0.4Ω/km;10KV電纜線路R=0.45Ω/km,X=0.08Ω/km5.XL-1最大負荷130kVA;XL-2最大負荷100kVA;XL-3最大負荷80kVA;XL-4最大負荷100kVA;XL-5最大負荷110kVA;XL-6最大負荷150kVA。其中一類負荷45%;二類負荷25%;三類負荷30%。XL-1與XL-6為雙回線。2.3設(shè)計要求要求根據(jù)所給條件確定變電所整定繼電保護設(shè)計方案，最后按要求寫出設(shè)計說明3.4主變壓器繼電保護裝置設(shè)置瓦斯保護(以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低)、縱聯(lián)差動保護(以防御變壓器繞過電流保護(以反應(yīng)變壓器外部相間故障)、過負荷保護(反應(yīng)由于過負荷而引起溫度保護(以檢測變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速)和冷卻風機自啟動(用變壓器一相電流的70%來啟動冷卻風機3.5變電所的自動裝置行人員試行強送，隨可以恢復(fù)供電，但速度較慢，用戶的大多設(shè)備(電動機)已停運，3.6本設(shè)計繼電保護裝置原理L1:X?=L?X?Sg/Ug2=0.4×10×1/3L2:X?=L?X?Sg/Ug2=0.4×13×1B1,B2:Xs=X?=(Uk%/100)Sg/S=0.065×1000/400XL-1=XL-6=0.45×3×1/10.5XL-2=XL-5=0.45×2×1/10.52X10=X9+X5/2=0.6062+0.163/故知35KV母線上短路電流(d1點)Iatmax=Ig?/Xg=0.015610KV母線上短路電流(d2點)2.最小運行方式系統(tǒng)簡化圖如圖4.3所示。其中X7=X1+X3=0.12+0.00292=0.1因C2停運，所以僅考慮C1單獨運行的結(jié)果；X11=X7+X5=0.12292+0.163=0.2所以35KV母線上短路電流：Ia?min=Ig?/X?=0.0156/0.12292所以10KV母線上短路電流：Id?min=Ig?/X??=0.055/0.28592折算到35KV側(cè)：折算到35KV側(cè)：Id?min=0.0156/(0.28592+0.00122)=0.0543(kA)5.1瓦斯保護輕瓦斯保護的動作值按氣體容積為250~300cm2整定，本設(shè)計采用280cm2。重瓦斯保護的動作值按導(dǎo)油管的油流速度為0.6~1.5cm2整定本，本設(shè)計采用0.9cm2。瓦斯繼電器選用FJ?-80型。各側(cè)數(shù)據(jù)Y△△Y實選CT變比nl實際額定電流確定基本側(cè)非基本側(cè)基本側(cè)1)躲過外部故障時的最大不平衡電流Krza—非同期分量引起的誤差，采用1;Kx一同型系數(shù)，CT型號相同且處于同一情況時取0.5,型號不同時取1,本設(shè)計取1?！鱑—變壓器調(diào)壓時所產(chǎn)生的相對誤差，采用調(diào)壓百分數(shù)的一半，本設(shè)計取△fza—繼電器整定匝書數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差，暫無法求出，先采用中間值0.05。代入數(shù)據(jù)得Iaz?=1.3×(1×1×0.1+0.05+0.05)×0.134=34.84(A)2)躲過變壓器空載投入或外部故障后電壓恢復(fù)時的勵磁涌流式中：Kg-可靠系數(shù)，采用1.3;Ie—變壓器額定電流：代入數(shù)據(jù)得Iaz?=1.3×28.571=37.142(A)3)躲過電流互感器二次回路短線時的最大負荷電流Ia??—正常運行時變壓器的最大負荷電流；采用變壓器的額定電流。代入數(shù)據(jù)得Iaz?=1.3×28.571=37.142(A)比較上述(1),(2),(3)式的動作電流，取最大值為計算值，5.2.3確定基本側(cè)差動線圈的匝數(shù)和繼電器的動作電流將兩側(cè)電流互感器分別結(jié)于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動線圈，使繼電器的實用匝數(shù)和動作電流更接近于計算值；以二次回路額定電流最大側(cè)作為基本側(cè)，基本側(cè)的繼電器動作電流及線圈匝數(shù)計算如下：基本側(cè)(35KV)繼電器動作值Ioasr=Kxlaa?/n?代入數(shù)據(jù)得IdxgrF=√3×34.84/6=10.057(A)式中：Awo為繼電器動作安匝，應(yīng)采用實際值，本設(shè)計中采用額定值，取得60安5.2.4確定非基本側(cè)平衡線圈和工作線圈的匝數(shù)5.2.5計算由于整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差△fza此值小于原定值0.05,取法合適，不需重新計算。5.2.6初步確定短路線圈的抽頭根據(jù)前面對BCH-2差動繼電器的分析，考慮到本系統(tǒng)主變壓器容量較小，勵磁涌流較大，故選用較大匝數(shù)的“C-C”抽頭，實際應(yīng)用中，還應(yīng)考慮繼電器所接的電流互感器的型號、性能等，抽頭是否合適，應(yīng)經(jīng)過變壓器空載投入試驗最后確定。差動保護靈敏度要求值Km大2,本系統(tǒng)在最小運行方式下，10KV側(cè)出口發(fā)生兩相短路時，保護裝置的靈敏度最低。本裝置靈敏度Km=0.866KjxIdimin/Idz=0.866×1×0.152×1000/41.469=3.17>2滿足要求。5.3過電流繼電器的整定及繼電器選擇1)保護動作電流按躲過變壓器額定電流來整定Kh—返回系數(shù)，采用0.85;代入數(shù)據(jù)得Idz=1.2×16.496/0.85=23.288(A)繼電器的動作電流Idg=√31az/m?=√3×23.288/6=6.723(A)2)靈敏度按保護范圍末端短路進行校驗，靈敏系數(shù)不小于1.2。滿足要求。5.4過負荷保護其動作電流按躲過變壓器額定電流來整定。動作帶延時作用于信號。Idz=KkIe?/Kf=1.05×16.496/0.85=Ia?=√3Iaz/m=17.321×延時時限取10s,以躲過電動機的自起動。當過負荷保護起動后，在達到時限后仍未返回，則動作ZDJH裝置。5.5冷卻風扇自起動：Idz=0.7Ief=0.7×16.496=即，當繼電器電流達到3.33A時，冷卻風扇自起動。6線路保護整定計算6.135KV線路的三段式整定計算I'sEr=KgEL×Id?max=1.3×0.1其中：I'ser一保護裝置的動作電流，又叫一次動作電流考慮到系統(tǒng)發(fā)展時仍能適應(yīng)，選用DL-11/50型互感器，其動作電流整定范圍為12.5-50A,故動作電流整定值為15A第一段的靈敏性通常用保護范圍的大小來衡量，根據(jù)本設(shè)計的數(shù)據(jù)按線路首端(d1點)短路時的最小短路電流校驗靈敏系數(shù)。不滿足要求，因此必須進一步延伸電流速斷保護的范圍，使之與下一段線路的限時速斷相配合，這樣其動作時限就應(yīng)該選擇比下一條線路的限時電流保護高一個1)保護的動作電流為：I'sEr=Krel×Ia?max=1.3×0.12)計算10KV電纜第二段的動作電流Illset=K×I1sot=1.1×3)在線路首端(d?)短路時，第二段的靈敏系數(shù)為K…=(√3/2)×1dain/I1)ee=0.61<1.5不滿足要求6.1.3過電流保護K。—自啟動系數(shù)，取為1.5。K—返回系數(shù)，一般為0.85-0.95。取為0.85選用DL-11/6型互感器，其動作電流整定范圍為1.5-6A,故動作電流整定值2A過電流保護應(yīng)分別按本線路末端(d2點)及下一條線路末端(d3點)短路時的最小短路電流校驗靈敏系數(shù)作為本線路后備保護時的靈敏系數(shù)為：6.210KV線路保護整定計算電流速斷保護的整定，對于線路XL-1到XL-3:多配變低壓側(cè)母線最大三相短路電流，在這次課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)有時對基礎(chǔ)知識的認識不是很清楚，不能很快對這個課程設(shè)計的各種數(shù)據(jù)弄清楚。在電力系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，有可能發(fā)生各類故障和各種不正常情況。其中故障一般可分為兩類：橫向不對稱故障和縱向不對稱故障。橫向不對稱故障包括兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路三種，縱向?qū)ΨQ故障包括單相斷相和兩相斷相，又稱非全相運行。電網(wǎng)在發(fā)生故障后會造成很嚴重的后果。學好繼電保護知識，積極發(fā)揮我們在工作中的主動性，盡量避免各種故障。通過這次課程設(shè)計進一步理解了繼電保護的工作原理，使我學會了將實際應(yīng)用與所學的課本知識相結(jié)合，不僅了解了并學會相關(guān)計算，通過這次生疏有趣的課程設(shè)計，我覺得自己動手能力有了很大的提高；自信心也增強了。在課程設(shè)計中自己動腦子解決遇到的問題，書本上的知識有了用武之地，這鞏固和深化了自己的只是結(jié)構(gòu)。在此次