潍坊市35KV降压变电站继电保护设计.docx
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潍坊市35KV降压变电站继电保护设计
序号:
4
西北民族大学
课 程 设 计 任 务 书
2012-2013 学年二学期
学院:
电气工程及其自动化
课程名称
电力系统继电保护
指导老师
疯子凯
学院
电气工程
专业
电气工程及其自动化
学生姓名
亲爱的民大
班级
10级电气三班
学号
这个得删
课题概述:
设计潍坊市降压变电所35KV母线、主变和10KV出线的保护。
课题具体内容:
1.确定主变的保护配置方案并说明原因;
2.确定35KV母线的保护配置方案并说明原因;
3.确定10KV出线的保护配置方案并说明原因;
4.绘制10KV线路保护的原理接线图和展开图;
5.对主变和10KV出线的保护进行整定计算。
原始资料及主要参数:
1.某地区降压变电站35KV的主接线如图所示,35KV为电源侧,其低压侧没有电源;
2.主变的容量比为8000KVA
3.线路正序阻抗0.4,电缆0.08。
4.110KV侧系统阻抗取0.4(标幺值)。
参考资料:
1、贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理(第三版)[M].中国电力出版社,2007
2、张保会.电力系统继电保护[M].中国电力出版社,2005
3、国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编(第二版)[M].中国电力出版社,1997
4、许建安.电力系统继电保护整定计算[M].中国水利水电出版社,2007
5、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.继电保护和安全自动装置技术规程(GB14285)[M].中国标准出版社,2006
6、熊为群.继电保护自动装置及二次回路(第2版)[M].中国电力出版社,2005
7、杜荣君.变电站继电保护与自动装置[M].中国电力出版社,2010
设计成果要求:
1、说明书(论文)
2、计算书
3、图纸
4、要求:
手写《说明、计算书》,AutoCAD设计图纸,成果雷同者全部作废,复印件作废。
展开图中的互感器、断路器等一次设备的符号必须与主接线中的文字符号对应。
进度计划安排
起止日期
要求完成的内容
1.确定主变、线路和母线保护的配置方案;
2.绘制保护原理接线图和展开图;
3.短路电流计算;
4.保护的整定计算,结果列表;
5.整理成果,包括设计图纸和报告,二者装订成册。
审核
原理图如下
短路电流的计算:
1、基准参数的选定
基准容量:
Sb=100MVA
基准电压:
各段基准电压取其平均电压,35KV侧Uj1=37KV,10KV侧Uj2=10.5KV,Uj3=390V
短路点基准电流:
系统SI:
X1=SB/SDIMAX=100/250=0.4
SII:
X2=SB/SDIIMAX=100/200=0.5
线路:
L1:
X3=X0L1SB/UB12=0.4*3*100/372=0.088
L2:
X4=X0L2SB/UB12=0.4*4*100/372=0.117
L3:
X5=X0L3SB/UB22=0.4*4*100/10.52=1.451
L4:
X6=X0L4SB/Uc12=0.08*5*100/10.52=0.377
变压器B1、B2:
X7=X8=(UK%/100)SB/SN=(10.5%100)*100/31.5=0.33
变压器C:
X9=(UK%100)SB/SN=(10.5%/100)*100/15=0.7
10KV电路:
X10=X0L5SB/UB22=0.08*5*100/10.52=0.363
X11=X0L6SB/UB22=0.08*0.3*100/10.52=0.022
X12=X0L7SB/UB22=0.08*0.5*100/10.52=0.036
X13=X0L4SB/UC22=0.08*0.5*100/0.392=2.63
短路电流计算
最大运行方式:
SI运行,QF1、QF2都闭合
35KV短路阻抗:
X14=X1+X3=0.4+0.088=0.488
10KV短路阻抗:
X15=X14+X7//X8=0.488+0.33//0.33=0.643
35KV母线短路电流:
IK1max=IB1/X14=1.56/0.488=3.197KA
10KV母线短路电流:
IK2max=IB2/X15=5.5/0.643=8.55KA
1#短路电流:
IK3max=IB2/(X15+X10)=5.5/(0.643+0.363)=5.46KA
2#短路电流:
IK4max=IB2/(X15+X11)=5.5/(0.643+0.022)=8.27KA
3#短路电流:
IK5max=IB2/(X15+X12)=5.5/(0.643+0.036)=8.1KA
4#短路电流:
IK4max=IC2/(X15+X5+X6+X9)=1.1/(0.643+1.451+0.377+0.7)=0.347KA
2.最小运行方式:
SII投入运行,QF1断开,QF2闭合。
电源1最小短路容量:
SDImin=0.8SDImax=0.8*250=200MVA
SDIImin=0.8DIImin=0.8*200=160MVA
系统阻抗计算:
X16=SB/SDImin=100/200=0.5
X17=SB/SDIImin=100/160=0.625
35KV短路阻抗:
X18=X17+X4=0.625+0.117=0.742
10KV短路阻抗:
X19=X18+X8=0.742+0.33=1.062
35KV母线短路电流:
IK1mix=IB1/X18=1.56/0.742=2.102KA
10KV母线短路电流:
IK2min=IB1/X19=1.56/1.062=1.469KA
1#短路电流:
IK3min=IB2/(X19+X10)=1.56/(1.062+0.363)=1.095KA
2#短路电流:
IK4min=IB2/(X19+X11)=1.56/(1.062+0.022)=1.439KA
3#短路电流:
IK5min=IB2/(X19+X12)=1.56/(1.062+0.036)=1.421KA
4#短路电流:
IK6min=IC2/(X19+X5+X6+X9)=1.56/(1.062+1.451+0.377+0.7)=0.435KA
主变继电器保护整定计算
1、瓦斯保护
轻瓦斯动作于信号,按照产生气体容积整定,因为大于10MVA的变压器整定容积为250~300,所以在此取中间值280.
重瓦斯部分动作于跳闸,按继电器油流速整定,为0.6~1.5cm2,此处选择0.9.
综上瓦斯继电器选择FJ3-80型。
2、三段式变压器差动保护
1计算变压器各侧额定电流,电流互感器二次侧额定电流。
变压器各侧数据
数据名称
各侧数据
35KV进线
35KV内桥
10KV侧
变压器额定电流
I1n=2*800/
/35
=263.93kA
I2n=800/
/35=131.97A
I3n=800/
/10.5=439.89KA
流互感器接线方式
三角形
三角形
星形
电流互感器一次电流值
*I1n=457.14
*I2n=228.58
439.89
电流互感器变比
500/5
300/5
500/5
二次回路额定电流
*I1n/100=4.57
*I2n/60=3.81
I3n/100=4.40
由商标选择电流互感器型号LZZJB6-10,35KV进线电流最大,选为基本侧。
2.基本侧动作电流的计算:
(1)躲过变压器励磁涌流
Iop=Kᶦrel●I1n=1.3*263.93KA=343.11KA
(2)躲过外部穿越短路最大不平衡电流:
电流互感器误差引起的不平衡电流:
变压器调压分接头改变引起的不平衡电流:
平衡线圈的误差电流:
综上:
(3)躲过电流互感器二次回路断路时的最大符合电流:
Iop=Kᶦrel●I1n=1.3*263.93KA=343.11KA
由计算知,电流最大值为459.65A,选为基本侧一次动作电流。
3.基本侧差动线圈匝数的计算:
基本侧差动继电器动作电流:
Iop*
/(500/5)=7.96A
线圈匝数:
N=AN/7.96=60/7.96=7.54匝
所以取整为8匝。
4基本侧实际动作电流的计算:
基本侧继电器实际动作电流:
Iopcj=AN/8=7.5A
基本侧实际一次动作电流:
Iop1=KT1/KW*Iopcj=500/5/
/7.5=433.01A
5非基本侧平衡线圈和动作线圈的匝数:
35KV内桥中平衡线圈匝数:
W1=(ICT1-ICT2)/ICT2*N=(4.57-3.81)/3.81*8=1.60
取整,则W1=2.
工作线圈匝数:
W2=N+W1=2+8=10
10KV侧平衡线圈匝数:
W3=(ICT1-ICT3)/ICT3*N=(4.57-4.40)/4.40*8=0.31
取整,则W3=1.
工作线圈匝数:
W4=N+W3=1+8=9
8保护装置灵敏度校验:
选取最大运行方式下10KV侧三相短路电流归算到35KV侧进行灵敏度校验。
10KV三相短路电流归算到35KV侧:
IK2max’=1469/(37/10.5)=2400A
校验灵敏度为:
KS=(KW*IK2max’’)/Iop1=(
*
/2*2400)/433.01=8.31
因为8.31>2,所以满足灵敏度要求。
10KV侧电力电容器保护装置整定
一、无时限电流速断保护
1动作电流躲过电容器的额定电流:
电容器额定电流:
继电器动作电流:
Iopjd=KW*Krel*INC/KT1=2*1*138.56/(500/5)=2.77A
一次动作电流:
IOP1=KT1/KW*Iopjd=500/5/1/2.77=277.13A
电流互感器型号为LZZJB6-10型,变比500/5.
电流继电器型号选择:
DL-11/6型。
动作电流为1.5~6A,选择为3A。
2灵敏度校验=
/2*1469/277.13=4.59
Ks=Ik2min'Iop=
/2*1469/277.13=4.59>1.5,所以满足要求。
二专用熔断器保护
熔断器选用1.5倍的额定电流
Icc=1.5INC=1.5*138.56=207.84,取整选择200A,选用型号RW4-10/200。
三过电压保护
母线电压高于额定电压的110%时起作用。
U=1.1*100=110V。
选择型号为DY-32型。
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- 潍坊市 35 KV 降压 变电站 保护 设计