继电保护课程设计报告.docx
- 文档编号:4563674
- 上传时间:2022-12-06
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:130.38KB
继电保护课程设计报告.docx
《继电保护课程设计报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《继电保护课程设计报告.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
继电保护课程设计报告
‘
南京工程学院
课程设计说明书(论文)
题目某110kV电网继电保护配置
与整定计算的部分设计
课程名称电力系统继电保护A
院(系、部、中心)电力工程学院
专业电气工程及其自动化
班级
学生姓名
学号
设计地点工程实践中心9-322
指导教师
设计起止时间:
2011年12月5日至2011年12月16日
1课程设计任务及实施计划
已知条件
参数选择与具体任务
保护配置及整定计算任务分析
实施计划
2零序短路电流计算…………………………………….……………………………..……………4
各元件电抗标幺值计算
各序阻抗化简
各序等值电抗计算
零序电流计算
互感器的选择
3继电保护整定计算…………………………………………………………………………………….9
距离保护
零序电流保护
RCS941线路保护装置的整定
4结论
参考文献
1课程设计任务及实施计划
已知条件
本次所接受的课程设计的任务为选题一,接线简图如图所示。
图中BC线路为开环运行,本人整定AB线路的A侧保护。
已知参数如下:
图110kV系统接线简图
(1)线路AB、BC、CA、BS的负荷的自起动系数
;
(2)发电厂各发电机组的次暂态电抗均为
=(按自身额定容量的标么值);功率因数为均为。
最大发电容量为3台同时投运,最小发电容量为投入最小容量的一台发电机。
(3)变电所引出线上后备保护动作时间如图,后备保护时限级差△t=;
(4)线路的正序电抗每公里均为Ω/KM;零序阻抗为Ω/KM;发电机,变压器参数按照图示额定值计算;变压器零序阻抗是正序阻抗的80%。
(5)电压互感器的变比
kV,线路电流互感器变比可根据线路额定电流选择。
(6)系统最大及最小的正序、零序等值阻抗都已折算到100MVA标准容量下,变压器的短路电压百分比按本变压器额定容量给出,两台主变的变电所,正常运行时只投入一台,高峰负荷时才投入两台。
具体参数见任务安排表。
参数选择与具体任务
对应《继保081课程设计任务具体参数安排》,本次设计所涉及的具体参数如表所示。
表各元件参数
元件
主要参数
标幺值
发电机
容量P(MW)
COSφ
Xd"
正序
负序
零序
XG1
125
无
XG2
125
无
XG3
125
无
变压器
短路电压百分比UK%
容量S(MVA)
正序
负序
零序
XT1
XT2
XT4
XT5
XT6
25
XT7
25
线路
单位长度电抗x1
长度(kM)
正序
负序
零序
XAB
20
XBC
18
XCA
20
XSC
27
保护配置及整定计算任务分析
当距离、零序电流保护灵敏度不满足要求或110kv线路涉及系统稳定运行问题或对发电厂、重要负荷影响较大时,应装设全线路快速动作的纵联保护作为主保护,距离、零序电流(接地距离)保护作为后备保护。
本次设计的整定对象为AB线路的B侧保护,需要考虑其相间距离保护I、II、III段的整定,接地距离保护I、II、III段的整定(整定值与相间距离相同),零序电流保护I、II、III段的整定,为简化起见,只需计算A母线处、B母线处的单相接地短路电流及两相接地短路电流;A母线处三相短路电流。
实施计划
根据课程设计任务书,本次课程设计的具体实施计划如下:
12月5日:
熟悉任务书12月6日:
保护方式的选择与配置。
12月7日:
计算发电机、变压器、线路的参数;绘制正序、零序网络,并填入表格中。
12月8~9日:
相间短路保护整定计算
12月12~13日:
接地短路保护整定计算。
12月14~15日:
整理说明书。
校验数据,完成报告。
12月16日:
课程设计考核。
2零序短路电流计算
各元件电抗标幺值计算
(1)基准值选取:
SB=100MVAUB=115KVA则
(2)各元件电抗标幺值计算公式:
发电机计算式:
式()
变压器计算式:
式()
线路阻抗计算式:
式()
表各元件电抗标幺值
元件
主要参数
标幺值
发电机
容量P(MW)
COSφ
Xd"
正序
负序
零序
XG1
125
无
XG2
125
无
XG3
125
无
变压器
短路电压百分比UK%
容量S(MVA)
正序
负序
零序
XT1
XT2
XT4
XT5
XT6
25
XT7
25
线路
单位长度电抗x1
长度(kM)
正序
负序
零序
XAB
20
XBC
18
XCA
20
XSC
27
各序阻抗化简
图110kV系统接线简图
系统为开环运行,整定线路为AC,在AC线路末端设置短路点K1,计算各种运行方式下流过线路的零序电流。
正序网络及化简
图正序等值网络图
负序网络及化简
图负序等值网络图
零序网络及化简
图零序等值网络图
注:
等值网络图中XG只是发电机等效电抗,不同运行方式其值不同
各序等值电抗计算
K1点发生接地故障
表K1点接地短路时系统各序阻抗参数
系统运行方式
正序等值阻抗.)
负序等值阻抗.)
零序等值阻抗.)
最大运行方式
最小运行方式
零序电流计算
单相接地短路时:
式()
式()
注:
系统最大运行方式下,同一变电站内零序阻抗最大的那台变压器中性点接地
表K1点零序电流计算结果
系统运行方式
接地短路类型
零序电流
标么值
有名值/kA
最大运行方式
单相接地
最小运行方式
最大运行方式
两相接地
最小运行方式
互感器的选择
测量仪表用互感器的一次电流一般应取
。
其中
为发电机或变压器的额定电流,对线路应是最大负荷电流。
2.1.1线路AB的额定电流
A
所用电流互感器的一次电流
式()
选用一次额定电流为800A的型号
2.1.2标准电流互感器二次额定电流为5A或1A。
本次设计中选择5A。
电压互感器的变比选为
3继电保护整定计算
距离保护
(1)动作阻抗一次值
(2)
作阻抗二次值
(3)动作时间:
相间距离II段
(4)动作阻抗
(5)动作阻抗二次值
(6)灵敏度校验:
(7)
满足要求
(8)动作时间:
相间距离III段
(1)动作阻抗(按躲开最小负荷阻抗整定):
(9)动作阻抗二次值
式()
(10)注:
采用全阻抗特性
(11)灵敏度校验,作近后备时:
(12)
满足要求
动作时间:
表相间距离保护整定二次值
计算项目
动作阻抗
灵敏度校验
动作时间
距离保护Ι段
无
0s
距离保护Ⅱ段
满足要求
距离保护Ⅲ段
满足要求
2s
接地距离保护计算
接地距离I断
(3)动作阻抗一次值
(4)动作阻抗二次值
(5)动作时间:
接地距离II段
(6)动作阻抗
(7)动作阻抗二次值
(8)灵敏度校验:
满足要求
(9)动作时间:
接地距离III段
(10)动作阻抗
(11)动作阻抗二次值
(12)灵敏度校验:
(13)满足要求动作时间:
接地距离保护整定二次值
计算项目
动作阻抗
灵敏度校验
动作时间
接地距离保护Ι段
无
0s
接地距离保护Ⅱ段
满足要求
接地距离保护Ⅲ段
满足要求
2s
零序电流保护
Ι段
本次设计所涉及网络为配电网络,不考虑系统发生振荡的情况,因此不设两个I段,其整定原则是:
按躲过被保护线路末端发生单相或两相接地短路时流过本线路末端的最大零序电流。
(1)动作电流一次值
(2)动作电流二次值
(3)动作时间:
(13)按照躲开在下级线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流
来整定
(1)动作电流一次值
:
式中
——下线路零序Ⅰ段的动作电流;
——可靠系数;
——分支系数;
(2)动作电流二次值
(3)动作时间:
式
表3-2零序电流保护整定值二次值
计算项目
动作电流
灵敏度校验
动作时间
零序电流保护Ι段
满足要求
0s
零序电流保护II段
满足要求
零序电流保护Ⅲ段
3
满足要求
线路保护装置的整定
RCS-941系列装置为由微机实现的数字式高压输电线路成套保护装置,可用作110kV电压等级输电线路的主保护及后备保护。
其包括完整的三段相间和接地距离保护、四段零序方向过流保护和低周保护;装置配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能、频率跟踪采样功能;装置还带有跳合闸操作回路以及交流电压切换回路。
具体的保护整定参数如表所示。
表继电保护与系统自动装置整定通知书
站名
设备名称
110KV线路
互感器变比
CT:
500/5、PT:
110/
变更理由
线路分割
最大负荷电流
250A
最低运行电压
90KV
保护装置型号:
RCS—941A
距离及零序保护和重合闸定值清单
1
电流变化量起动值
120/
26
零序过流Ⅱ段时间
2
零序起动电流
120/
27
零序过流Ⅲ段定值
480/2A
3
负序起动电流
120/
28
零序过流Ⅲ段时间
4
零序补偿系数
29
零序过流Ⅳ段定值
288/
5
振荡闭锁过流
10A
30
零序过流Ⅳ段时间
6
接地距离Ⅰ段定值
3Ω
31
零序过流加速段
1200/5A
7
距离Ⅰ段时间
0S
32
相电流过负荷定值
288/
8
接地距离Ⅱ段定值
3Ω
33
相电流过负荷时间
5S
9
接地距离Ⅱ段时间
34
低周滑差闭锁定值
5HZ/S
10
接地距离Ⅲ段定值
5Ω
35
低周低压闭锁定值
60V
11
接地Ⅲ段四边形
5Ω
36
低周保护低频定值
48HZ
12
接地距离Ⅲ段时间
37
低周保护时间定值
10S
13
相间距离Ⅰ段定值
3Ω
38
TV断线过流Ⅰ段定值
1200/5A
14
相间距离Ⅱ段定值
5Ω
39
TV断线过流Ⅰ段时间
15
相间距离Ⅱ段时间
40
TV断线过流Ⅱ段定值
480/2A
16
相间距离Ⅲ段定值
25Ω
41
TV断线过流Ⅱ段时间
2S
17
相间Ⅲ段四边形
25Ω
42
固定角度差定值
0°
18
相间距离Ⅲ段时间
2S
43
重合闸时间
2S
19
正序灵敏角
72°
44
同期合闸角
0°
20
零序灵敏角
72°
45
线路正序电抗
Ω
21
接地距离偏移角
30度
46
线路正序电阻
Ω
22
相间距离偏移角
15度
47
线路零序电抗
ΩΩ
23
零序过流Ⅰ段定值
1200/5A
48
线路零序电阻
Ω
24
零序过流Ⅰ段时间
0S
49
线路总长度
25
零序过流Ⅱ段定值
720/3A
50
线路编号
1689
4结论
在110kV电压等级中通常配置一套线路微机保护,保护主要有相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护,三相一次重合闸。
相间距离保护和零序电流保护的整定计算是这次实习的要内容,此外还对保护进行了相关的校验,这次实习是一次贴近系统现状的练习,对以后在工作是一次不可多得的经验。
零序电流保护能区分正常运行和短路故障,并且能区分短路点的远近,一边在近处故障时较短时间内切除故障,满足选择性的要求。
零序电流保护能够弥补接地距离因过渡电阻的存在而导致灵敏度不足的缺陷,作为110KV线路接地主保护。
在零序短路电流计算之前,要对系统和各设备在最大运行方式和最小运行方式下的阻抗大小,同时还要考虑发电机组负荷变化时相对的阻抗变化情况,从而得到K1、K2点接地短路时的零序电流大小用于零序电流保护整定。
最后设定动作时间并进行灵敏性校验。
距离保护相对于电流保护有更加有利的优势,它是利用保护安装处的电压电流的比值来判断故障的一种保护,其不会受到系统运行方式的影响,保护区稳定,可以获得较为稳定的灵敏度,能够在多侧电源的高压及超高压复杂电力系统中应用。
本设计中只配置相间距离保护,I段能够快速反应AC线路的85%,而Ⅱ段与相邻变压器的快速保护相配合,动作范围不应超出变压器快速保护的范围,Ⅲ段按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定,整定时考虑到电动机自启动情况并采用全阻抗特性。
在这次课程设计中,我熟悉了对具体线路保护整定和计算的步骤,为一年后踏上工作岗位打下了一点基础。
另外,课设中我还学会了利用Word、Excel和Visio等office软件对文档进行排版、建立目录等功能,为将来做毕业设计及以后的工作奠定一定基础!
参考文献
1.韩笑,宋丽群.电气工程专业毕业设计指南-继电保护分册(第二版).北京:
中国水利电力出版社,2003
2.刘万顺.电力系统故障分析.北京:
中国电力出版社,2000
3.崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.北京:
水利电力出版社,1995
4.张保会.尹项根.电力系统继电保护.北京:
中国电力出版社,2005
5.许建安.继电保护整定计算.北京:
中国水利水电出版社,2001
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 保护 课程设计 报告