单电源环网继电保护_毕业设计 精品
110kV单电源环形网络相间短路继电保护的设计说明
课程设计任务书题 目: 110kV 单电源环形网络相间短路继电保护的设计原始资料:网络接线图如附录所示。
各参数说明如下:1. 网络中各线路均采用带方向或不带方向的电流电压保护,所有变压器均采用纵差动保护作为主保护,变压器均为Y ,d11接线;2.发电厂的最大发电容量为3×50MW ,最小发电容量为2×50MW ; 3.网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行; 4.110kV 断路器均采用SW 3-110型断路器,它的跳闸时间为0.07s ; 5. 线路AB 、BC 、AD 和CD 的最大负荷电流分别为230、150、230和140A ;负荷自启动系数为1.5;6.各变电所引出线上后备保护的动作时间标在图中; 7. 线路的正序电抗为 1.0.4/X km =Ω;电压互感器的变比为110000/100y n =。
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1. 选择保护1、3、5、7的保护方式以及它们的动作电流、动作电压、灵敏度系数和动作时间;2. 绘出保护5的原理接线图编写设计说明书;摘要电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。
因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段:继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。
继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。
继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量,当突变量到达一定值时,起动逻辑控制环节,发出相应的跳闸脉冲或信号。
对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性,速动性,灵敏性,可靠性。
这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计,要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。
110kV单电源环形网络相间短路继电保护的设计
课程设计任务书题目: 110kV单电源环形网络相间短路继电保护的设计原始资料:网络接线图如附录所示。
各参数说明如下:1.网络中各线路均采用带方向或不带方向的电流电压保护,所有变压器均采用纵差动保护作为主保护,变压器均为Y,d11接线;2.发电厂的最大发电容量为3×50MW,最小发电容量为2×50MW;3.网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行;4.110kV断路器均采用SW3-110型断路器,它的跳闸时间为0.07s;5.线路AB、BC、AD和CD的最大负荷电流分别为230、150、230和140A;负荷自启动系数为1.5;6.各变电所引出线上后备保护的动作时间标在图中;7.线路的正序电抗为1.0.4/X km=Ω;电压互感器的变比为110000/100yn=。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.选择保护1、3、5、7的保护方式以及它们的动作电流、动作电压、灵敏度系数和动作时间;2.绘出保护5的原理接线图编写设计说明书;摘要电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。
因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段:继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。
继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。
继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量,当突变量到达一定值时,起动逻辑控制环节,发出相应的跳闸脉冲或信号。
对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性,速动性,灵敏性,可靠性。
这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计,要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。
特别是对继电保护、电力系统、武汉理工大学《电力系统继电保护》课程设计说明书电路、发电厂的电气部分有一定的研究。
220KV环形网络保护整定设计毕业设计(论文)word格式
摘要继电保护作为电力系统的第一道防线,在防止故障及扰动上发挥着重要的作用,是电力系统的重要组成部分,其正常工作与否将对电力系统的运行将造成重大影响。
本文对220KV环形网络进行保护整定计算。
首先画出本环形电网的等值电路并计算其元件参数如电抗标幺值等。
其次对本电网的运行方式进行选定并画出它的网络等效图,计算该电网的最大运行方式下的三相短路电流和最小运行方式下的两相短路电流,并画出本系统的相间保护、零序电流保护的原理接线图。
然后对本电网进行解环,把它分为两个系统,利用三段式保护来确定各段线路相间短路保护和后备保护的整定值及灵敏度,从而使本网络可以实现某些要求,如保护方式接线简单、可靠;在线路全长都有速动保护等。
若灵敏度不能达到要求则要采用电流电压联锁速断保护。
再次就是利用高频保护做为电网的主保护来有效的保护线路的全长。
最后就是画出系统的保护配置图和相间保护、线路保护的展开图。
结果表明,本设计能基本实现拟达到的要求和技术指标。
关键词:继电保护,环形电网,整定计算ABSTRACTAs the first defence of power system, protective relaying plays an important role in preventing failure and disturbance, it is significant part of power system,and whether it could work normally will bring important effect to power system. This article details on the 220KV ring network protection setting calculation. First draw the equivalent circuit of the circular grid, and calculate parameters such as reactance component per unit value and so on. Second, the operation of the network approach to select and draw its network equivalent diagram, calculate the maximum power operating mode of the three-phase short-circuit current and the minimum operating condition of the two-phase short-circuit current, and the system of white paint protection, the principle of zero sequence current protection wiring diagram. Then solution of the power network ring, dividing it into two systems, using three-step protection to determine the sections of line phase short-circuit protection and backup protection setting value and sensitivity, so the network can be achieved certain requirements, such as the protection mode Wiring is simple, reliable; in full all the liquid line protection..If the sensitivity can not meet the requirements will have to use interlocking instantaneous current and voltage protection. Another is to use high-frequency power system protection as main protection to the full and effective protection circuit. Last is the draw system configuration diagram and the protection phase protection, line protection Drawing. The results show that the basic realization of this design can be met and the technical indicators.Keywords:relay, ring network, setting calculation目录第1章概述 (1)1.1 继电保护的意义 (1)继电保护的任务和对继电保护的要求 (1)继电保护的任务 (1)对继电保护的要求 (2)1.3 继电保护的现状和展望 (2)继电保护发展现状 (2)1.3.2 继电保护的发展前景 (3)设计的内容及安排 (3)第2章短路电流的计算 (4)短路电流的计算的意义 (4)2.2 电网的等值电路及元件参数的计算 (4)电网的等值电路 (5)网络元件参数的计算 (6)2.4 运行方式的选定原则 (9)2.5 网络等效图 (10)2.6 短路电流的计算 (11)第3章线路的保护方式的确定 (18)3.1 线路保护配置的一般原则 (18)3.2 保护方式的确定及动作值的整定 (18)3.3 220KV单电源环网的整定计算 (20)对系统1、3、5进行整定 (20)对系统6、4、2进行整定 (25)第4章系统保护配置图及线路保护展开图 (32)4.1 系统保护配置图 (32)线路保护的展开图 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (35)III第1章概述1.1 继电保护的意义改革开放30年来,中国的市场经济得到快速的发展,我国的经济建设取得了举世瞩目的成就。
110KV单电源环形网络继电保护设计——2、4、6保护
科技大学课程设计说明书课程名称继电保护课程设计题目110KV单电源环形网络继电保护课程设计--2、4、6保护学院农业工程学院班级学生指导教师邱兆美日期 2014.11.29课程设计任务书课程设计名称继电保护课程设计学生专业班级农电111班设计题目110KV单电源环形网络继电保护设计——2、4、6保护一、课程设计目的专业课程设计,一方面使学生获得综合运用学过的知识进行电力变电所、牵引变电所各主要元件的保护设计及整定和保护设备的选型的基本能力,另一方面能巩固与扩大学生的电气综合设计知识,为毕业设计做准备,为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
学生通过专业课程设计,应在下述各方面得到锻炼:1.掌握继电保护保护方案的确定原则,整定计算的一般步骤,了解系统运行方式的确定,保护整定系数的分析与应用,前后级整定配合的基本原则;2.掌握保护、控制、测量、信号回路阅读和设计基本方法;3.学习相关保护设备的选择和一般的维护。
二、设计容和要求1.短路计算。
必须说明系统运行方式、短路点与短路类型的决定原则或依据。
2.保护方式的选择及整定计算。
要求说明选用保护方式的原则,各保护的整定计算条件,并用表格列出整定计算结果。
3.绘制保护原理接线图。
要求绘制单线原理接线图及某一元件保护原理展开图。
4.对保护的评价。
要求从选择性、灵敏性和速动性、可靠性四个方面来评价所采用保护的质量。
5.编写设计说明书。
不少于2000字的说明书。
三、设计任务和要求1.原始数据●线路AB、BC、CA的最大负荷电流分别为220A、130A、220A,负荷的自起动系数5.1K;ss●网络中各线路采用带方向或不带方向的电流电压保护,变压器采用纵联差动保护作为主保护,变压器为Y,d11接线;●发电厂的最大发电容量为3×50MW,最小发电容量为2×50MW(发变组停运);●各变电所引出线上的后备保护动作时间如图示,后备保护的时限级差△t=0.5s;●线路的电抗每公里均为0.4Ω;●电压互感器的变比1.0/=110n,AB、AC线路电流互感器变比TVop op sen op●绘制保护4的接线图及网络单线图;●对本网络所采用的保护进行评价。
继电保护课程设计110KV单电源电网
摘要继电保护技术在如今的电力系统中有着十分重要的作用,它的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量,当突变量到达一定值时,起动逻辑控制环节,发出相应的跳闸脉冲或信号。
对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性,速动性,灵敏性,可靠性。
本次课程设计,要求我们对110kv单电源环形网络进行继电保护设计。
在设计过程中,先是对电网中的各个原件参数进行了计算,输电线路的等值电抗的计算,变压器和发电机的等值电抗的计算。
然后对一些保护点进行了整定计算,距离保护的整定值计算,以及灵敏度的校验。
最后,对电网的保护装置和自动装置进行了设计。
关键字:继电保护;距离保护;灵敏度ABSTRACTThe relay protection technology has a very important role in the power system nowadays, its principle is to use before and after the protected line or equipment failure of certain mutant physical quantity for semaphores, when the process variable reaches a certain value, starting the logic control system, a tripping pulse corresponding punching or signal. The basic requirements on the performance of relay protection of power system is selective, rapidity, sensitivity, reliability.The curriculum design, to request us to carry on the design of relay protection for 110kV single power supply loop network. In the design process, first of all the original parameters in the grid are calculated, the calculation of equivalent reactance of transmission line, the calculation of the equivalent reactance of transformer and generator. Then som. Then some points for the setting calculation of protection, distance protection setting value calculation, the calibration and sensitivity. Finally, the grid protection device and automatic device is designed.Keywords:Relay protection;Distance protection ;Sensitivity第1章绪论我们都知道,电能是目前世界各国能源消费的主要形式之一。
110KV单电源环形网络继电保护课程设计
2.电网各个元件参数计算及短路电流计算2.1基准值选择基准功率:S B=100MV·A,基准电压:V B=115V。
基准电流:I B=S B/1.732 V B=100×103/1.732×115=0.502K A;基准电抗:Z B=V B/1.732 I B=115×103/1.732×502=132.25Ω;电压标幺值:E=E(2)=1.052.2电网各元件等值电抗计算2.2.1输电线路等值电抗计算(1) 线路AB等值电抗计算正序以及负序电抗:X L1= X1L1=0.4×40=16ΩX L1*= X L1/ Z B=16/132.25=0.121零序电抗:X L10= X0L1= 3X1L1=3×0.4×40=48ΩX L10*= X L10/ Z B=48/132.25=0.363(2) 线路BC等值电抗计算正序以及负序电抗:X L2= X1L2=0.4×40=16ΩX L2*= X L2/ Z B=16/132.25=0.121零序电抗:X L20= X0L2= 3X1L2=3×0.4×40=48ΩX L20*= X L20/ Z B=48/132.25=0.363(3) 线路CA等值电抗计算正序以及负序电抗:X L3= X1L3=0.4×50=20ΩX L3*= X L3/ Z B=20/132.25=0.1512零序电抗:X L30= X0L3= 3X1L3=3×0.4×50=60ΩX L30*= X L30/ Z B=50/132.25=0.45372.2.2变压器等值电抗计算(1) 变压器T1、T2等值电抗计算X T1= X T2=U K%/100×U N2/ S N=1O.5/100×110×110/60≈21.175ΩX T1*= X T2*=X T1/ Z B=31.7625/132.25=0.1601(2) 变压器T3等值电抗计算X T3= U K%/100×U N2/ S N≈21.175ΩX T3*=X T3/ Z B=21.175/132.25=0.1601(3) 变压器T4、T5、T6等值电抗计算X T4= X T5=X T6= X T7= U K%/100×U N2/ S N≈63.525ΩX T6*= X T7* = X T4*= X T5*=63.525/132.25=0.48032.2.3发电机等值电抗计算(1)发电机G1、G2、G3电抗标幺值计算X G1* = X G2*= X G3*=X d S B/ S G= X d S B COSφ/ P G=0.129×100×0.85/50=0.21932.2.4 各线路运行方式下流过断路器的最大负荷电流(1) 保护1的最大运行方式:发电机G1、G2、G3全投入,继开线路AC;通过保护1的负荷电流最大;保护1的最小运行方式:发电机G3停,线路全部运行。
aaaaa单电源环网继电保护解读
引言而随着电子技术和计算机技术的发展,电力系统的继电保护也突破了传统的继电保护形式,出现了电力系统微机保护。
目前,我国的微机保护技术已趋于成熟,各种类型的微机保护装置已在全国各大电力网络中投入运行。
为此本设计对简单电力网进行微机保护配置。
本设计的题目是《某地区单电源环网电力系统继电保护》,即对110KV 电网的继电保护配置及整定。
此设计是根据内蒙古工业大学电力学院本科生毕业要求而进行的毕业设计。
这里主要介绍的是微机保护在110KV电力网络的应用及继电保护的设计原理,内容分为:装置介绍、电力系统接地与互感器选择、电力系统短路计算、输电线路保护的配置与整定计算、保护性能分析等几部分。
电力系统继电保护的形式和原理在不断更新,但总体的设计原则是相同的,都要满足保护的基本要求。
本次设计由杨炳元老师担任我们小组的指导教师。
设计过程中,得到了杨炳元老师及电力系其他老师的悉心指导,在此表示衷心的感谢。
由于编写人员的理论知识和实践经验所限、编写时间仓促,书中难免有缺点和错误,敬请老师批评指正。
第一章绪论继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性,最大限度地保证向用户安全供电。
因此,继电保护是电力系统重要的组成部分,是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。
而自1984年我国第一套微机保护样机通过鉴定以后,便有许多不同型号的微机保护装置即被生产,以适应电力系统生产的需要,微机保护以其优越的性能得到广泛的应用。
继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。
1.1微机继电保护的发展微机具有高速运算、逻辑判断和记忆能力,微机保护是通过软件程序实现的,具有极大的灵活性,也因而微机保护可以实现很复杂的保护功能,也可以实现许多传统保护模式无法实现的新功能。
许多传统保护模式存在的技术问题,在微机保护中找到了解决的办法。
可靠性是继电保护的生命,微机保护采用了许多传统保护无法实现的抗干扰措施,有效地防止了保护的误动和拒动。
10kV单电源环形网络继电保护设计
吉林建筑大学城建学院课程设计报告题目名称10kV单电源环形网络继电保护设计院(系)电气信息工程系课程名称电力系统继电保护班级电气11-1班学号110090121学生姓名李林指导教师程凤芹起止日期2014.12.29—2015.1.9目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章系统初始条件 (1)1.1主接线图 (1)1.2相关参数 (1)第2章三段式电流保护整定计算 (2)2.1参数计算 (2)2.2运行方式的选定原则 (3)2.3 短路电流介绍和分类 (3)2.4 最大短路电流计算和整定计算 (4)2.4.1 K1点发生三相短路 (4)2.4.2 K2点发生三相短路 (7)2.4.3 K3点发生三相短路 (9)第3章距离保护整定计算 (12)3.1 计算网络参数 (12)3.2 整定值计算 (12)3.2.1 8QF距离保护整定值计算 (12)3.2.2 6QF的距离保护整定 (13)3.2.3 3QF的距离保护整定 (14)3.2.4 1QF的距离保护整定 (15)第4章电网的保护装置和自动装置设计 (16)4.1 保护装置配置 (16)4.2 自动装置配置 (16)4.3电流、电压互感器选择 (17)第5章电压互感器二次回路断线闭锁装置 (19)5.1 闭锁装置作用 (19)5.2 闭锁装置设计 (19)第6章保护3接线图 (20)6.1 3QF原理图 (20)6.2 3QF接线图 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)摘要电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。
而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能,电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。
在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。
110kv单侧电源环形网络继电保护设计
110kv单侧电源环形网络继电保护设计目录引言 01 运行方式的选择 01.1 运行方式的选择原则 01.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则 01.1.2 变压器中性点接地选择原则 01.1.3 线路运行方式选择原则 (1)1.1.4 流过保护的最大、电小短路电流计算方式的选择 (1)1.1.5 选取流过保护的最大负荷电流的原则 (1)1.2 本次设计的具体运行方式的选择 (1)1.3 自动装置配置 (2)1.3.1 简述 (2)1.3.2 系统安全自动装置的配置 (2)2 电网各个元件参数计算及短路电流计算 (3)2.1 基准值选择 (3)2.2 电网各元件等值电抗计算 (3)2.2.1 输电线路等值电抗计算 (3)2.2.2 变压器等值电抗计算 (4)2.2.3 发电机等值电抗计算 (4)2.2.4 各线路运行方式下流过断路器的最大负荷电流 (4)2.2.5 短路计算 (4)2.3 距离保护整定计算 (10)2.3.1 电力网相间距离保护的整定计算步骤 (10)2.3.1 计算网络参数: (13)2.3.2 距离保护整定值计算: (13)3 距离保护的综合评价 (18)4 课程设计总结 (18)参考文献 (19)引言《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。
在完成了理论的学习的基础上,为了进一步加深对理论知识的理解,本专业特安排了本次课程设计。
电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。
而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能,电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。
在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。
电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。
kV单电源环形网络相间短路保护的整定计算-电力系统继电保护课程设计
河南科技大学课程设计说明书课程名称电力系统继电保护题目 110kV单电源环形网络相间短路保护的整定计算学院班级学生姓名指导教师日期 2015年12月26日110kV单电源环形网络相间短路保护的整定计算摘要本次设计是针对与110KV电网在不同运行方式以及短路故障类型的情况下进行的分析计算和整定的。
通过具体的短路阻抗的计算发现电流的三段式保护不能满足要求,故根据本次设计的实际要求,以及继电保护“四性”的总要求故采用了反应相间短路的距离保护。
由于本次设计涉及到不同运行方式下的不同类型的短路阻抗的计算,这对本次设计增加了难度。
在进行设计时首先要将各元件参数标准化,而后对每一个保护线路未端短路时进行三相短路阻抗的计算,二相短路阻抗的计算。
在整定时对每一个保护距离保护阻抗的整定,并且对其进行灵敏度较验。
这要求进行短路计算,其中包括系统的运行方式,短路点与短路类型的确定原则或依据;要求进行保护方式的选择及整定计算,其中包括保护方式的原则,各保护的整定计算条件,并用表格列出整定计算结果;要求进行绘制保护原理接线图,包括三相原理接线图及某一元件保护原理展开图;并要求从可靠性、选择性、速动性和灵敏性四个方面来评价所采用的保护质量。
尝试决定保护1、3、5、7的保护方式,作出保护3的原理图和展开图,并对本网络所采用的保护进行评价。
关键词:短路保护整定计算单电源环形网络继电保护运行方式目录第一章绪论 (1)1.1 电力系统继电保护发展现状 (1)1.1.1 继电保护发展历程 (1)1.1.2 继电保护的未来发展 (2)第二章系统初始条件 (3)2.1 主接线图 (3)2.2 相关参数 (3)第三章三段式电流保护整定计算 (5)3.1 计算网络参数 (5)3.2 最大短路电流计算和整定计算 (6)3.2.1 K1点发生的三相短路 (6)3.2.2 K2点发生三相短路 (9)3.2.3 K3点发生三相短路 (11)3.2.4保护1QF的整定 (13)第四章距离保护整定计算 (14)4.1 计算网络参数 (14)4.2 整定值计算 (14)4.2.1 7QF距离保护整定值计算 (14)4.2.2 5QF的距离保护整定 (15)4.2.3 3QF的距离保护整定 (16)第五章电网的保护装置和自动装置设计 (18)5.1 保护装置配置 (18)5.2 自动装置配置 (18)5.3 电流、电压互感器选择 (19)第六章电压互感器二次回路断线闭锁装置 (22)6.1 闭锁装置作用 (22)6.2 闭锁装置设计 (22)第七章保护3接线图 (24)7.1 3QF原理图 (24)7.2 3QF接线图 (24)第八章总结 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1 电力系统继电保护发展现状电力系统作为一个庞大复杂的系统,它由发电机、变压器、母线、输配线路及用电设备通过各种方式连接配置而成,各元件之间通过电或磁发生联系,任何元件发生故障都将在不同程度上影响系统的正常运行。
毕业设计_35kV电网继电保护设计(终稿)_精品
目录第一章设计题目及资料 (2)第二章短路计算 (5)2.1 标么值的选取及其电抗的计算: (5)2.2最大方式下的短路阻抗标么值计算: (7)2.3最小方式下的短路阻抗标么值计算: (10)2.4短路计算的详细过程: (15)2.4.1 三相短路电流计算: (15)2.4.2 两相短路电流计算: (16)第三章继电保护整定计算及配置 (17)3.1 保护1的整定计算 (17)3.1.1保护1的Ⅰ段: (17)3.1.2保护1的Ⅱ段: (18)3.1.3保护1的Ⅲ段: (18)3.2 保护4的整定计算 (19)3.2.1保护4的Ⅰ段: (19)3.2.2保护4的Ⅱ段: (20)3.2.3保护4的Ⅲ段: (20)3.3方向元件的安装: (22)3.4自动重合闸 (22)结论 (23)第一章设计题目及资料一、课程设计目的和要求(一)课程设计的目的1、在巩固《水电站继电保护》课程所学理论知识的基础上,锻炼学生运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。
2、通过对国家计委、水电部等机关颁布的有关技术规程、规和标准学习和执行,建立正确的设计思想,理解我国现行的技术经济政策。
3、初步掌握继电保护设计的容、步骤和方法。
4、提高计算、制图和编写技术文件的技能。
(二)对课程设计的要求1、理论联系实际对书本理论知识的运用和对规程、规的执行必须考虑到任务书所规定的实际情况,切忌机械地搬套。
2、独立思考在课程设计过程中,既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的指导,也可以在同学之间展开讨论,但必须坚持独立思考,独自完成设计成果。
3、认真细致在课程设计中应养成认真细致的工作作风,克服马虎潦草不负责的弊病,为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。
4、按照任务规定的容和进度完成。
二、课程设计容本课程设计的容包括:短路电流计算、电网继电保护配置设计和输电线路继电保护设计三部分。
短路电流计算为保护配置设计提供必要的基础数据。
电网继电保护配置部分要对三条35KV输电线路所配置的继电保护装置推荐出最合理的方案。
110kv单侧电源环形网络相间短路保护整定计算继电保护课程设计正文
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(3)对本网络所采用的保护进行评价。
引言 《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂 讲学、课程设计等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上,为了进一步加深对理 论知识的理解,本专业特安排了本次课程设计。电能是现代社会中最重要、也是最方便 的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能,电能经过变压器和不同电压等级 的输电线路输送并被分配给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式 的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受 到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断 故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设 置的。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过此次线路保护的设 计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电保护》这一课程的理论知识,能提高我们提 出问题、思考问题、解决问题的能力。
(1)系统运行方式的考虑
除考虑发电厂发电容量的最大和最小运行方式外,还必须考虑在设备检修或故障切除的情况下,发生 短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的系统运行方式, 以便计算保护的整定值和保护灵敏度。在需采用电流电压联锁速断保护时,还必须考虑系统的正常运 行方式。
(2)短路点的考虑
求不同保护的整定值和灵敏度时,应注意短路点的选择。若要绘制短路电流、电压与距离的关系曲线 每一条线路上的短路点至少要取三点,即线路的始端、中点和末端三点。
X T3(B)*
X T1(N)*
SB SN
10.5 100 0.175 100 60
X X T 4(B)*
T 5(B)*
X T 6(B)*
X T3(N)*
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单电源环网继电保护引言而随着电子技术和计算机技术的发展,电力系统的继电保护也突破了传统的继电保护形式,出现了电力系统微机保护。
目前,我国的微机保护技术已趋于成熟,各种类型的微机保护装置已在全国各大电力网络中投入运行。
为此本设计对简单电力网进行微机保护配置。
本设计的题目是《某地区单电源环网电力系统继电保护》,即对110KV 电网的继电保护配置及整定。
此设计是根据内蒙古工业大学电力学院本科生毕业要求而进行的毕业设计。
这里主要介绍的是微机保护在110KV电力网络的应用及继电保护的设计原理,内容分为:装置介绍、电力系统接地与互感器选择、电力系统短路计算、输电线路保护的配置与整定计算、保护性能分析等几部分。
电力系统继电保护的形式和原理在不断更新,但总体的设计原则是相同的,都要满足保护的基本要求。
本次设计由杨炳元老师担任我们小组的指导教师。
设计过程中,得到了杨炳元老师及电力系其他老师的悉心指导,在此表示衷心的感谢。
由于编写人员的理论知识和实践经验所限、编写时间仓促,书中难免有缺点和错误,敬请老师批评指正。
第一章绪论继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性,最大限度地保证向用户安全供电。
因此,继电保护是电力系统重要的组成部分,是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。
而自1984年我国第一套微机保护样机通过鉴定以后,便有许多不同型号的微机保护装置即被生产,以适应电力系统生产的需要,微机保护以其优越的性能得到广泛的应用。
继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。
1.1微机继电保护的发展微机具有高速运算、逻辑判断和记忆能力,微机保护是通过软件程序实现的,具有极大的灵活性,也因而微机保护可以实现很复杂的保护功能,也可以实现许多传统保护模式无法实现的新功能。
许多传统保护模式存在的技术问题,在微机保护中找到了解决的办法。
可靠性是继电保护的生命,微机保护采用了许多传统保护无法实现的抗干扰措施,有效地防止了保护的误动和拒动。
目前,微机保护的平均无故障时间长达十万小时以上,这说明了微机保护是十分可靠的。
传统的继电保护装置,调试工作量很大,尤其是一些复杂的保护,而微机保护几乎不用调试。
因此,微机保护不象传统保护那样,逐台做各种模拟试验来检测保护装置的功能。
并且微机保护具有自诊断能力,能对硬件和软件进行检测,一旦发现异常就会发出报警。
随着大规模集成电路技术的发展和微机的广泛应用,我国的微机保护装置价格已和传统保护价格持平或更低,在性能价格比方面更具优势。
微机是一个智能装置,可实现多种功能,微机保护装置的多功能化也提高了其经济性。
且由于微机保护装置的功耗较传统保护装置的功耗小,其运行维护费用较低。
总之,微机保护的性能优于传统保护,特别是从发展的观点来看更是如此。
1.2 微机保护装置的特点电力系统微机保护装置之所以能被推广和应用,是因为它具有传统继电保护无法比拟的优越性。
微机继电保护装置具有以下特点:1.2.1 维护调试方便目前国内大量使用的整流型或晶体管型继电保护装置的调试工作量很大,尤其是一些复杂保护,例如距离保护,调试一套常常需要一周,甚至更长的时间。
究其原因,这类保护装置是布线逻辑的,保护的每一种功能都有相应的硬件器件和连线来实现。
为确认保护装置是否完好,就需要把所具备的各种功能通过模拟试验来校核一遍。
微机保护则不同,它的硬件是一台计算机,各种复杂的功能是由相应的软件来实现的。
换言之,它是一个只会做几种单调的、简单操作的硬件,配以软件,把许多简单操作组合完成各种复杂功能的。
因而只要用几个简单的操作就可以检验微机的硬件是否完好。
或者说如果微机硬件有故障,将会立即表现出来,如果硬件完好,对于以成熟的软件,只要程序和设计时一样(这很容易检查),就必然会达到设计的要求,用不着逐台作各种模拟试验来检验每一种功能是否正确。
实际上如果经检查,程序和设计时的完全一样,就相当于布线逻辑的保护装置的各种功能已被检查完毕。
一般微机保护装置都具有自检功能,对硬件各部分和存放在EPROM中的程序不断进行自动检测,一旦发现异常会发出警报。
通常只要接上电源后没有警报,就可确认装置完好。
所以对微机保护装置可以说几乎不用调试,从而大大减轻了运行维护的工作量。
1.2.2 可靠性高灵活性大、体积缩小计算机在程序指挥下,有极强的综合分析和判断能力,因而它可以实现常规保护很难办到的自动纠错,即自动地识别和排除干扰,防止由于干扰而造成的误动作。
另外,它有自诊断能力,能够自动检测出本身硬件的异常部分,配合多重化可以有效地防止拒动,因此可靠性很高。
由于计算机保护的特性主要有软件决定,因此,只要改变软件就可以改变保护的特性和功能。
从而可灵活地适应电力系统运行方式的变化。
一套微机保护装置,可以实现多种保护功能,例如一套WXB——11型保护装置,配置了四个硬件完全相同的CPU插件,分别完成高频保护、距离保护、零序保护、综合重合闸等功能。
因此在组屏时,体积要缩小,便于现场的按装维护。
1.2.3 易于获得附加功能性能较好应用微型计算机后,如果配置一个打印机,或者其它显示设备,可以在系统发生故障后提供多种信息。
例如保护各部分的动作顺序和动作时间记录,故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等。
还可以提供故障点的位置。
这将有助于运行部门对事故的分析和处理。
由于计算机的应用,使很多原有型式的继电保护中存在的技术问题,可找到新的解决办法。
例如对接地距离的允许过度电阻的能力,距离保护如何区别振荡和短路等问题都以提出许多新的原理和解决办法。
第二章电力系统接地与互感器选择电力系统的中性点是指:三相电力系统中星形连接的变压器或发电机中性点。
目前我国的电力系统采用中性点接地方式,通常有中性点不接地,中性点经过消弧线圈绕组接地和中性点直接接地三种方式。
中性点直接接地电网中发生单相接地故障时,通过中性点直接接地,在故障相中流过很大的短路电流,所以这种电网又称为大接地电流电网。
一般110KV及以上电压等级的电网都采用中性点直接接地方式。
互感器包括电流互感器(TA)和电压互感器(TV),作用是将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低压和小电流,使测量仪表和保护装置标准化、小型化,并使其结构轻巧、价格便宜,便于安装。
并将二次设备与高电压部分隔离,且互感器二次侧均接地,保证了人身和设备的安全。
2.1 变压器中性点位置及接地台数的选择如何选择变压器的中性点的运行方式,是一种比较复杂的综合性的技术经济问题,不论采用那一种运行方式,都涉及到供电可靠性、过电压绝缘配合、继电保护和自动装置的正确动作、系统的布置、电讯及无线电干扰、接地故障时对生命的危险以及系统稳定等一系列的问题。
2.1.1 变压器中性点接地原则系统中全部或部分中性点直接接地是大接地系统的标志。
其主要目的是降低对整个系统绝缘水平的要求。
但中性点接地变压器的台数、容量及其分布情况变化时,零序网络也随之改变,因此,同一故障点的零序电流分布也随之改变。
所以变压器的中性点接地情况改变,将直接影响零序电流保护的灵敏性。
因此对变压器中性点接地的选择要满足下面两条要求:不使系统出现危险的过电压;不是零序网络有较大改变,以保证零序电流保护有稳定的灵敏性。
根据上述两条要求,变压器中性点接地方式选择的原则如下:1)、在多电源系统中,每个电源处至少有一台变压器中性点接地,以防止中性点不接地的电源因某种原因与其他电源联系时,形成中性点不接地系统。
2)、每个电源有多台变压器并联运行时,规定正常时按一台变压器中性点直接接地运行,其他变压器中性点不接地。
这样,当某台中性点接地变压器由于检修或其他原因切除时,将另一台变压器中性点接地,以保持系统零序电流的大小与分布不变。
3)、两台变压器并联运行,应选用零序阻抗相等的变压器,正常时将一台变压器中性点直接接地。
当此接地变压器退出运行时,则将另一台变压器中性点直接接地运行。
4)、220KV以上大型电力变压器都分级绝缘,且分为两种类型;其中绝缘水平较低的一种(500KV系统,中性点绝缘水平为38KV变压器),中性点必须直接接地。
5)、在双母线按固定方式连接的变电所,每组母线上至少应有一台变压器直接接地,当母线联络开关断开后,每组母线上仍保留一台中性点直接接地的变压器。
2.1.2 网络接地方式的设计根据上述变压器的接地原则,得到本网络变压器中性点的接地方式为:发电机G1侧的两台并联容量为40MVA的变压器,其中一台中性点直接接地,B、C两变电所各有两台并联运行的容量为20MVA的变压器,将两台并联运行的变压器其中一台中性点直接接地。
若该变压器停运时,则将另一台中性点不接地的变压器改为中性点直接接地;发电机G2侧只有一台60MVA的变压器,D点变电所也只有一台容量为20MVA的变压器,所以将次两台变压器的中性点都直接接地。
共五台变压器中性点直接接地。
2.2 电流互感器的选择电流互感器是将一次回路的大电流变为二次回路的小电流,并使测量仪表和保护装置标准化小型化,便于安装。
2.2.1 电流互感器的作用1)、电流互感器将高压回路中的电流变换为低压回路中的小电流,并将高压回路与低压回路隔离,使他们之间不存在电的直接关系。
2)、额定的情况下,电流互感器的二次侧电流取为5A,这样可使继电保护装置和其它二次回路的设计制造标准化。
3)、继电保护装置和其它二次回路设备工作于低电压和小电流,不仅使造价降低,维护方便,而且也保证了运行人员的安全。
4)、电流互感器二次回路必须有一点接地,否则当一,二次击穿时,造成威胁人身和设备的安全。
2.2.2 电流互感器的选择和配置1)、一次电压:Ug≤Un U g≤110KV其中Ug-------电流互感器安装处一次回路工作电压;Un-------电流互感器的额定电压。
2)、一次回路电流的选择:电流互感器的一次电流一般应取I TA≥1.25I N,其中I N--------发电机或变压器的额定电流;即I N为对线路应是最大负荷电流:I gmax=S N/3U N=3×50/3×110=787.296A=I NI TA≥1.25I N=1.25×787.296=984.12A3)、二次侧电流的选择:由于发电厂电气设备选择的规定,强电力系统的电流互感器二次侧额定电流为5A。
4)、准确等级:用于保护装置为0.5级,用于仪表可适当提高。
5)、输电线路上TA的选择:根据《电力工程手册》所选电流互感器型号为LCWD-110,2×600/5(额定电流比)2.3 电压互感器的选择电压互感器是将一次回路的高电压变为二次回路标准的低电压,使测量仪表和保护装置标准化小型化,并将二次设备与高电压部分隔离,保证了设备及人身安全。