继电保护课程设计

设计任务书一、电网接线（1）各变电站、发电厂的操作直流电源电压U=220V（2）发电厂最大发电容量2×50＋1×100=200MW,最小发电容量为50MW,正常发电容量为100＋1×50=150MW（3）线路Х1=0.4Ω/km,Х0=3Х1Ω/km（4）变压器均为YN,D11，110±2×2.5％10.5KV,YK=10.5％（5）△t=0.5S,负荷侧后备保护tdz=1.5s,变压器和母线均配置有差动保护，Kzq=1.3（6）发电厂升压变中性点直接接地。其他变压器不接地。（7）降压变压器差动保护时限为0〞。过流保护动作时间为1〞。二、设计任务（1）电网运行方式分析。（2）各开关保护配置方案，计算配置各线路的保护及计算出各保护的二次动作值（设Х1=Х2）（3）检验各保护的灵敏度。（4）*设计一套电压二次回路断线时闭锁，故障时开房。（选做）（5）*绘制1QF保护的展开图。（选做）三、设计成果设计说明书一份（含短路电流计算，保护整定，校验，AUTOCAD绘制保护配置原理图等）参考文献：1.电力工程设计手册（下）2.电力系统继电保护设计原理，水利电力出版社吕继绍3.电力系统继电保护及安全自动整定计算4.有关技术资料与教材设计任务书............................................................1前言.................................................错误!未定义书签。第1章设计资料分析和参数计算......................错误!未定义书签。1.1参数分析及计算........................................错误!未定义书签。1.2系统运行方式和变压器中性点接地方式的确定..............错误!未定义书签。第2章线路保护配置...................................错误!未定义书签。2.1线路保护配置的一般原则................................错误!未定义书签。2.2接地故障采取的措施....................................错误!未定义书签。2.3相间短路所采取的配置..................................错误!未定义书签。2.4重合闸...............................................错误!未定义书签。2.5双侧电源的整定原则和计算及其保护......................错误!未定义书签。第３章整定计算......................................错误!未定义书签。3.1短路电流的计算及整定..................................错误!未定义书签。3.2距离保护整定计算......................................错误!未定义书签。3.3零序电流保护整定计算..................................错误!未定义书签。第４章保护装置的选择.................................错误!未定义书签。第5章保护的综合评价.................................错误!未定义书签。结束语............................................................48参考文献..............................................................49附录1电路总接线图..................................................57前言电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。它可以按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。由于最初的继电保护装置是又机电式继电器为主构成的，故称为继电保护装置。尽管现代继电保护装置已发展成为由电子元件或微型计算机为主构成的，但仍沿用次名称。目前常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。从科学技术的角度，电力系统继电保护隶属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力工业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。为适应大电网发展的需要，相继出现超高压电网和大容量机组，致使电网结构日趋复杂，电力系统稳定问题日益突出，因此对电力系统继电保护提出了更高的要求。继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。以上四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的绝大部分工作也是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辨证统一关系而进行的。第1章设计资料分析和参数计算1.本次设计的题目是：110KV电网线路继电保护设计2.待保护电网线路的基本资料：（1）各变电站、发电厂的操作直流电源电压U=220V（2）发电厂最大发电容量2×50＋1×100=200MW,最小发电容量为50MW,正常发电容量为100＋1×50=150MW（3）线路Х1=0.4Ω/km,Х0=3Х1Ω/km（4）变压器均为YN,D11，110±2×2.5％10.5KV,YK=10.5％（5）△t=0.5S,负荷侧后备保护tdz=1.5s,变压器和母线均配置有差动保护，Kzq=1.3（6）发电厂升压变中性点直接接地。其他变压器不接地。（7）降压变压器差动保护时限为0〞。过流保护动作时间为1〞。3.设计的项目：（1）电网运行方式分析。（2）各开关保护配置方案，计算配置各线路的保护及计算出各保护的二次动作值（设Х1=Х2）（3）检验各保护的灵敏度。（4）*设计一套电压二次回路断线时闭锁，故障时开房。（选做）（5）*绘制1QF保护的展开图。（选做）1.1参数分析及计算已知基准值为:100bSMVA115bUKV则有:31001050231153bbSIUA2115132.25100bbbUZS发电机的参数计算：发电机的电抗有名值计算公式：2''gdnUXXS（1-1）发电机的电抗标幺值计算公式：*gX''bdnSXS（1-2）式中：''dX——发电机次暂态电抗nU——发电机的额定电压KVbU——基准电压115KVbS——基准容量100MVAnS——发电机额定容量MVA(1)利用以上公式对2台50MW的发电机：已知：150nPMWA1cos0.85KV''110.136dnXUKV1115058.8cos0.85nnPSMVA*1gX''1111000.50.130.111258.8bdnSXS*110.111132.2514.68ggbXXZ(2)对100MW的发电机：已知:2100nPMW''222cos0.850.126dnXUKV222100117.65cos0.85nnPSMVA*''2221000.120.102117.65bgdnSXXS*220.102132.2513.49ggbXXZ由上述计算可知发电机参数结果（表1-1）：表1-1发电机参数结果表容量(MVA)等值电抗（标幺值）等值电抗（有名值）1000.10213.492×500.11114.68变压器参数的计算：变压器电抗有名值计算公式：2%100knTnuUXS（1-3）变压器电抗标幺值计算公式：*%100kbTnuSXS（1-4）式中：%ku——变压器短路电压百分值nU——发电机的额定电压KVbU——基准电压115KVbS——基准容量100MVAnS——变压器额定容量MVA令变压器的编号自左向右依次为：12345TTTTT.对1T：已知160nSMW%10.5115knuUKV*11%10.51000.17510010060kbTnuSXS2211%10.511523.1410010060knTnuUXS对2T:已知260nSMW%10.5115knuUKV*22%10.51000.17510010060kbTnuSXS22222%10.511523.1410010060knTnuUXS对3T:已知3120nSMW%10.5115knuUKV*33%10.51000.088100100120kTnuSXS2233%10.511511.57100100120knTnuUXS对4T:已知420nSMW%10.5115knuUKV*44%10.51000.52510010020kbTnuSXS2244%10.511569.4310010020knTnuUXS对5T:已知531.25TSMW%10115knuUKV*55%10.51000.33610010031.25kbTnuSXS2255%10.511544.4410010031.25knTnuUXS有以上计算可得变压器参数（表1-2）：表1-2变压器参数结果表变压器编号短路电压百分值%ku（%）等值电抗（标幺值）等值电抗（有名值）Ω1T10.5%0.17523.142T10.5%0.17523.143T10.5%0.08811.574T10.5%0.52569.435T10.5%0.33644.44输电线路参数的计算：输电线路电阻忽略不计，线路正序阻抗为0.4/KM，线路零序阻抗为1.21/KM线路阻抗有名值的计算：正序阻抗1XXl（1-5）零序阻抗0XXl（1-6）线路阻抗标幺值的计算：正序阻抗*112bbXSlXU（1-7）零序阻抗*002bbXSlXU（1-8）式中：1X------------每公里线路正序阻抗值Ω/KV0X-----------每公里线路零序阻抗值Ω/KVl------------线路长度KVbU-------------------基准电压115KVbS-------------------基准容量100MVA(1)线路正序阻抗:*12210.4401000.1211150.44016ACbACbACACXlSXUXXl*12210.4251000.0761150.42510ABbABbABABXlSXUXXl*12210.4201000.0611150.4208bBDBDbBDBDXSlXUXXl*1221110.4181000.02722115110.4183.622bCDCDbCDCDXSlXUXXl(2)线路零序电抗:*0022001.21401000.3661151.214048.4bACACbACACXSlXUXXl*0022001.21251000.2291151.212530.25bABABbABABXSlXUXXl*0022001.21201000.1831151.212024.2bBDBDbBDBDXSlXUXXl