长沙理工大学继电保护课程设计文档格式.docx

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参考文献·

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一任务书

1、基本资料和数据：

本电站为位于本省西南部山区某江中下游的一个水电站,距县城35KM，水电站保证出力为9200KW,年利用小时数为5300小时／年，多年平均发电量为1.866亿度／年，装有４台相同的悬式水轮发电机组，单机容量为8800KW．

　　水轮机为混流式,型号为HL220－LJ－230，机组额定容量为10000KW，韶关发电设备厂生产。

　　水轮发电机：

型号为SF425／79－32,悬式，额定容为Pe＝8800kw，额定电压为Ue=6。

3kv,额定电流为Ie=1008A，功率因数cosϕ=0。

8，额定转速Ne=187。

5转/分，频率50HZ,飞逸转速为430转/分,转动惯量450吨米２,转子重63.6吨,总重量138。

6吨，杭州发电设备厂生产。

调速器，型号WT-100，双微机调速器。

永磁机，型号TY65/133—16，功率1。

5KVA，110V，25HZ，哈尔滨电机厂生产.

发电机励磁装置,自并激可控硅励磁装置，励磁变压器SL1—250/10，接法：

Y/Y-12.

负荷情况：

D1为本县城，Pe＝5000KW，COSΦ=0。

8，距本站35KM，可用单回架空线供电。

D2为本县一个有色金属开发基地，Pe=3000kw,cosΦ=0。

8，距本站55KM,可用单回架空线经D1供电。

D3为本县一个新兴城镇,Pe=3000KW,cosΦ=0。

8,距本站25KM,可用单回架空线供电.D3所采用的降压变的型号为SJL1-4000/35/10。

5，Y/∆—11,Ud％=7

D4为本县新兴城镇的一个现代化农业开发基地，Pe=2000KW，COSΦ=0.7,距本站45KM（距新兴城镇20KM），可用单回架空线经D3供电。

D4所采用的降压变的型号为SJL1—3150/35/10.5，Y/∆—11，Ud％=7

D5为本县一个新兴工业城镇,Pe=3000KW，COSΦ=0.8，距本站30KM,可用单回架空线供电.

D6为近区负荷，距本站6KM,Pe=1000KW,COSΦ=0.7,可用10KV单回线配电。

本站生活变压器型号：

SL7-630/10.5，容量:

630KVA，额定电压：

10。

5/0。

4/0。

23（KV），阻抗电压Ud％＝4。

5,Y/Y0-12.

本站联入系统设计

（1）本站可通过一回架空线路与本地区电力系统的距本站50KM的110KV枢纽变电所B1相连，以便丰水季节将本站17000KW的多余电力送入系统,在枯水季节（元月份）由本

站供电的地方负荷需从系统倒送电能。

（2）在本站某江上游30KM处，正在兴建一个小型水电站，装机容量为4×

3000KW，在丰水季节尚有7000KW的多余电能,需经本站送入地区电力系统。

附图

（一）为本地区电力系统电源点地理位置示意图。

附图

（二）为本地区电力系统接线图．

各发电厂和变电所情况简介：

（1）本地区电力系统可分为三部分:

东部系统:

Smax=75MVA，Xmax=0。

57，Smin=45MVA,Xmin=0.79；

西部系统：

Smax=100MVA,Xmax=0.43,Smin=60MVA，Xmin=0。

61

（电抗值均为以Sj=100MVA为基准的标幺值）

中部系统:

见附图

（二）

各电源点间的送电线路主要采用110KV电压等级,三部分通过两个110KV枢纽变电所相联接。

（2）中部系统共6个电站,情况如下：

＊F1为中型火电厂，2台汽轮发电机（2×

1200KW）,该站附近有煤矿，燃料丰富，运输方便,热效率高，发电成本低，丰水季节在系统中担任腰荷,枯水季节满发并担任基荷,它是本地区电力系统枯水季节的主要电源点.

*F2为中型水电站,4台水轮发电机（4×

12500KW）,旬调节水库，年利用小时数4700小时/年，保证出力10000KW,主要运行方式是丰水季节任基荷和腰荷.

＊F3为小型火电厂，4台汽轮发电机（4×

3000KW），主要向地方负荷供电。

*F4为中型水电站,4台水轮发电机（4×

8800KW），季调节水库，年利用小时数5300小时/年，保证出力9200KW，丰水季节任基荷,枯水季节调峰,向地方负荷和地方电力系统供电,此电站即为本次设计电站。

＊F5为小型水电站,4×

3000KW,位于F4上游，月调节水库，年利用小时数为5100小时/年，保证出力3000KW，向地方负荷和地区电力系统供电.

＊F6为小型火电厂,2×

6000KW，主要向地方负荷供电。

（3）110KV变电所简介:

＊B1变电所装有2台三卷变2×

40000KVA，它处于本地区专暑所在城市附近5KM处,供电范围大，负荷重,本地区的主要电源点均与该所相连,与无穷大电力系统的一点联网点也设在该所，地位十分重要，为本地区电力系统的枢纽变电所.

＊B2变电所装有2台三卷变2×

31500KVA，供电范围大,负荷重,为本地区西部的中心变电所，它汇集了西部各电源点的电能后，与B1变电所相连.

经过经济技术比较，本水电站F4拟定采用附图（三）所示的主接线方案（电气一次设备已经选定，参数如图）。

2、设计内容及要求：

课题：

变压器复合电压启动型过流保护进行整定计算

a、短路电流计算

计算时间：

0S和4S（0S用于主保护，4S用于后备保护）

最大运行方式下的三相短路电流计算（用于保护整定计算）

最小运行方式下的两相短路电流计算（用于保护校验）

b、对复合电压启动型过流保护进行整定计算和校验

用计算机绘制该三卷变测量、控制、保护、信号回路图一套

注:

B'

各侧CT的变比需经计算自行确定

B'

中压侧过流保护动作时限为3S

B’高压侧为有载调压，最大调压范围:

±

7.5％

3设计成果：

（1）设计说明书（包括保护配置说明,整定计算和校验过程及结果）

（2）短路电流计算结果

（3）设计图纸

二、三绕组变压器B’保护配置及整定计算

1、保护配置：

1、变压器瓦斯保护（轻瓦斯动作于发信号，重瓦斯动作于跳闸）

2、纵差保护

采用比例制动及二次谐波制动的差动保护，并配有差动速断（用于防止内

部短路Id很大时，TA饱和→比例制动保护拒动）

3、复合电压启动的过流保护（作为后备保护）

4、零序保护（反映单相接地短路）

5、过负荷保护

6、温度保护

2、短路电流的计算：

计算时间：

0S和4S（0S用于主保护,4S用于后备保护）

最大运行方式下的三相短路电流计算（用于保护整定计算）

最小运行方式下的两相短路电流计算（用于保护校验）

计算方法步骤：

1.首先对所需计算的电网进行编号,形成网络拓扑图.

编号顺序如下：

节点编号顺序:

先短路节点,后其它节点，所有电源节点作为参考节点0.

支路编号顺序:

先电源支路（水电，火电，有限系统，无限系统）,后其它支路。

附图4：

最大运行方式拓扑图

附图5:

最小运行方式拓扑图

2.然后进入文件DLJS.EXE所在目录并执行文件：

DLJS.EXE

按秩序运行以下子程序

A—--输入系统参数

＊输入网络拓扑参数

＊输入系统基本参数

＊输入支路原始参数

B-—-确定冲击系数和衰减系数（不进行设备选择时可不运行该子程序）

C-——计算支路正序。

负序电抗

D-—-短路电流计算

计算结果如附表2-1、表2—2

2、复合电压启动的过流保护整定计算（用4s的短路电流计算）

（a）、整定计算过程及校验：

（b）装设原则：

（1）、对双绕组升压变：

电流元件装于低压侧TA上,电压元件装于低

压侧母线TV上。

若电压元件灵敏度不够，可增设一个装于高压侧母线

TV上的电压元件.

保护以短时限动作于高压母联DL（或桥联DL），以长时限动作于B

的各侧DL.

（2）、对三侧有电源的三绕组升压变:

三侧均应装过流保护,中压侧过

流保护要求装设方向元件，为消除方向元件死区,方向元件的电压应

取自低压侧母线TV，高、中压侧保护动作于本侧DL，低压侧过流保护

动作于各侧DL。

（当高、低压侧保护不能满足选择性要求时，也应装

设方向元件）

（3）、对中压侧无电源的三绕组升压变（如本站B'

）:

过流保护装于

低压侧及中压侧，当高压侧短路而电压元件灵敏度不够时,可增设一

个装于高压侧母线TV上的电压元件。

低压侧过流保护带两段时限，短

时限动作于B未装保护侧（高压侧）的DL，长时限动作于B各侧DL.

绘制保护原理图如附图（c）.

表2-1：

短路线路电流

短路点

短路类型

支路号

运行方式

短路时间

支路电流符号

数值

备注

3

两相短路

最小

4s

I

（2）d3。

b10。

min.4s

0.380KA

I

（2）d5.b10.min.4s

0.769KA

I

（2）d5.b16。

min。

1.998KA

7

I

（2）d7。

0。

227KA

8

I

（2）d8.b10.min。

0.215KA

I

（2）d3.b16.min.4s

765KA

表2-2：

短路相间残余电压

节点编号

节点残压编号

三相短路

最大

4秒

Ucy（3）d3。

n5。

max。

26.66kv

Ucy（3）d5。

0kv

Ucy（3）d5.n6。

6.82kv

Ucy（3）d7。

n6。

max.4s

51。

72kv

Ucy（3）d8。

n6.max。

75.33kv

U2＊

（2）d3.n5。

0.216

U2＊

（2）d5.n5.max.4s

525

U2*

（2）d5.n6。

457

U2*

（2）d7.n6。

0.381

U2＊

（2）d8.n6。

0.342

（a）附图：

原始资料图

（1）

附图:

原始资料图

（2）

附图：

原始资料图（3）

（b）附图:

（4）拓扑图

附图（5）

（c）保护原理图

（1）

保护原理图

（2）

保护原理图（3）

保护原理图（4）

保护原理图（5）

保护原理图（6）

保护原理图（7）

四、课程设计总结

参考文献

1、电力系统继电保护原理（天津大学贺家李编）

2、电力系统继电保护原理与运行分析（上册）（张志竞，黄玉铮编写）

电力系统继电保护原理与运行分析（下册）（王广延,吕继绍编写）

3、发电机变压器继电保护应用（国家电力调度通信中心组编）

4、电力系统继电保护设计原理（华中理工大学吕继绍编）

5、电力系统继电保护与安全自动装置整定计算（崔家佩,孟庆炎等编）

6、电力系统继电保护（中央广播电视大学李立群华南理工大学柳占江

西北电业职工大学张道纲合编）

7、电力系统继电保护上下册（西安电力学校高永昌主编）

8、电力工程设计手册1、2、3册（或：

水电站机电设计手册电气二次）

9、附件（指导教师提供）

10、电力系统继电保护原理与实用技术江苏省电力公式编

11、大型发电机组继电保护整定计算与运行技术高春如编

课程设计﹝论文﹞评语：

课程设计负责人签字年月日