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1太原电力高等专科学校毕业设计（论文）题目220kv电网继电保护设计系别电力系专业供用电技术班级供电0213班姓名项亚丽（签字）指导教师程建平下达日期2005年4月25日设计时间自2005年4月25日至2005年6月15日2220KV电网继电保护设计摘要本书对220KV电网的继电保护及自动装置的设计原理及计算方法进行了较为全面的论述，其中保本书对220KV电网的护包括有距离保护，零序保护，横联保护，自动装置为检无压和同期的三相一次重合闸文中举有一些具体的算例和对一些特殊问题的解决方法。本文所遇到的问题在220KV电网中也较为普遍的。关键词：220KV电网；继电保护；自动装置；整定计算3ThedesignforRelayprotectionsof220KVPowersystemABSTRACTThispaperpresentsthedesignprincipleandmethodsofcaculationsforRelayprotectionsandautomationsof220KVpowersystem.Itconsistsofdistanceprotection,Zero-sequencecurrentprotectionandauto-reclosingdevice.Itrelatetosomeconcretesamplesandmeasureforproblems.Andtheseproblemsareunivensalinthe220KVpowersystem.KEYWORDS220KVPowerSystem;RelayProtection;Automation;Fixed-command4前言本文是太原电力高等专科学校2005届毕业生毕业设计任务书，课题为220KV电网继电保护设计。通过这次设计，把专科三年学习的课程，尤其是专业课，涉及供用电继电保护课程，电力网及电力系统，工厂供电等，涉及内容有参数计算，短路计算，保护配置及整定等，进行了综合和回顾，对知识又进行回忆和运用，为即将进入工作奠定了专业基础。本文是对电网进行保护设计，但是由于继电保护的型式和原理在不断的更新，即由感应、电磁式逐渐发展到集成、微机式，由单一量单一元件发展到复合量多元件，因而保护配置和整定计算也有略有不同。本次设计是依据电网结构，电压等级，运行要求等方面，从保护的四性出发选择了较为合理的保护配置方案，同时考虑了系统振荡、自动重合闸，非全相运行等内容。由于编者为毕业生，无实际工作经验，对电网中保护实际运行及注意问题不清楚，无法进行理论联系实际，在设计中难免有错误之处，敬请广大师生批评指正。本次设计由程建平老师进行了认真的指导，在此致谢！编者2005年6月5本书使用符号说明一、设备元件名词符号：B——变压器BH——保护装置DL——断路器G——发电机LH——电流互感器YH——电压互感器ZCH——自动重合闸装置二、电压类符号UA、UB、UC——系统中任一母线或保护安装处的三相电压Ud1、Ud2、Ud3——故障点的正、负、零序电压UA1、UB1、UC1、UA2、UB2、UC2、UA0、UB0、UC0——保护安装处各相的正、负、零序电压Ue额定电压三、电流类符号IA、IB、IC——三相电流Id——短路电流I1、I2、I0——正、负、零序电流Id1、Id2、Id0——故障点的正、负、零序电流Id·max——最大短路电流Id·min——最小短路电流Ifh——负荷电流四、阻抗类符号Z1——线路阻抗Z1Σ、Z2Σ、Z0Σ——正、负、零序综合阻抗五、保护装置及继电器的有关参数Idz·bh——保护装置的起动电流Udz·bh——保护装置的起动电压Zdz·bh——保护装置的起动阻抗Idz·J——继电器的起动电流Udz·J——继电器的起动电压Zdz·J——继电器的起动阻抗Zdz——继电器的整定阻抗六、常用系数Kk——可靠系数Klm——灵敏系数Kh——返回系数Kfz——分支系数Kfzq——非周期分量影响系数Ktx——同型系数6目录前言-----------------------------------------------4本书使用的符号-------------------------------------5设计原始资料---------------------------------------8设计内容-------------------------------------------12第一章电网分析和保护初步选择----------------------12第二章参数计算------------------------------------13第三章运行方式------------------------------------143.1运行方式的确定----------------------------143.2变压器中性点接地--------------------------143.3序网图------------------------------------15第四章短路计算-------------------------------------17第五章相间保护配置---------------------------------195.1横联差动保护-------------------------------195.2相差高频保护-------------------------------225.3双高频-------------------------------------295.4距离保护-----------------------------------33第六章接地保护配置----------------------------------366.1零序横联差动保护配置------------------------366.2零序电流保护---------------------------------386.3接地距离保护--------------------------------45第七章自动重合闸装置---------------------------------477第八章保护设计评价-----------------------------------50后记--------------------------------------------------59参考文献----------------------------------------------59附录一：短路电流计算结果表---------------------------51附录二：最大不平衡电流计算表-------------------------52附录三：负荷电流表-----------------------------------52附录四：精工电流表-----------------------------------52附录五：相间横联保护整定计算结果表-------------------53附录六：零序电流I保护整定计算结果表-----------------53附录七：零序电流II保护整定计算结果-------------------56附录八：接地距离保护计算结果表------------------------57附录九：有关线路的参数计算结果表----------------------57附录十：距离保护整定计算结果表------------------------58附录十一：保护配置图----------------------------------598毕业设计（论文）任务书一、设计题目：1、题目名称220kv电网继电保护设计2、题目来源自拟二、目的和意义本220kv电网是一个多电源系统，由两个发电厂、三个变电站，及中短距离输电线路（包括单回线路和双回线路）组成。设计是根据原电力部生产司1979年制定的《110～220kv电网继电保护及安全自动装置运行条例》的有关规定为依据，在满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性的基础上，对该220kv电网继电保护进行配置，确定继电保护的运行方式，进而确定电网继电保护整定方案，通过计算给出保护的定值，并分析设计方案存在的问题，提出相应对策。通过设计可以将三年所学知识总结应用，为将来实际工作奠定基础。三、原始资料1、系统电路图（见附图）2、原始参数表（见附图）四、设计说明书应包括的内容1．输电线路继电保护的初步选择2．参数计算3．运行方式的确定和序网等值图4．根据继电保护要求进行短路计算5．有关线路参数和各种短路电流计算结果表6．最大不平衡电流计算结果表7．继电保护整定计算8．参数计算和继电保护整定计算举例9．继电保护整定计算结果表10．继电保护装置配置图9五、设计应完成的图纸1、三序系统等值电路图2、保护配置图六、主要参考资料《电力系统分析》课本《电力系统继电保护原理》课本《电力系统继电保护原理与技术》（上、下册）山东工学院编《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》崔家佩编七、进度要求1、实习阶段第周（月日）至第周（月日）共周2、设计阶段第周（月日）至第周（月日）共周3、答辩日期第周（年月日）八、其它要求10三．原始参数1．发电机厂站编号型号容量MW额定电压kV功率因数cosφ阻抗Xd″%AAF-150-60/1280015015．750．8521．78C1#、2#QFSS-125-212513．80．8521．53#、4#250150．8517．472．变压器厂站编号型号容量MW额定电压kV短路阻抗Ud%Ⅰ－ⅡⅡ－ⅢⅠ－ⅢASSPL-180000/220180242±22.5%/15.7512.2BSFPSL-120000/220120147.4623.2C1#、2#SSPSL-150000/220150242±22.5%/13.8133#、4#SFP-300000/220300242±22.5%/1514.8D1#、2#OSFPSL-120000/220120242±22.5%/121/119.7511.417.5ESFPSL-120000/220120147.4613.23．线路线路型号长度km电阻Ω/km电抗Ω/kmA-BLGJQ-2×3001050．108/20.4/2B-C（单）2LGJQ-300860.1080.4C-DLGJQ-400450.080.4C-ELGJQ-400450.080.44．系统系统X*1.maxX*1.minX*0.maxX*0.minⅠ0．630．421．471．26Ⅱ0．770．541．781．061112设计内容第一章电网分析和保护初步选择根据电网结构的不同，运行要求不同，再在满足继电保护“四性”（速动性、选择性、灵敏性、可靠性）的前提下，求取其电力系统发展的需要。对于220kv大接地电流电网的线路上，应装设反应相间故障和接地故障的保护装置。（1）对于单侧电源辐射形电网中单回线上，一般可装设无时限和带时限的电流及电压速断装置为主保护带阶段时限的过电流保护装置作为后备保护。在结构比较复杂的电网上，可先考虑用带方向或不带方向的阶段式电流或电压保护作为主保护，当这类保护在选择性，灵敏性及速动性上不能满足要求时，则应装设距离保护。（2）、在双侧电源线路上，如果要求全线速动切除故障时，则应装设高频保护作为主保护，距离保护作为后备保护，否则，一般情况，应装设阶段式距离保护。（3）、在平行线路上，对于220kv线路，一般应装设横差方向保护或全线速动的高频保护作为主保护。以距离保护或阶段式保护带方向或不带方向电流或电压作为后备保护。对于单相和多相接地短路故障，一般应装设带方向的或不带方向的无时限和带时限的零序电流速断保护及灵敏的零序过电流保护。如果零序电流保护不能满足选择性和灵敏性的要求，可采用接地距离保护。在平行线路上，一般装设零序横差动方向保护作为主保护，如果根据系统运行稳定性等要求，需装设全线速动保护，与上述相