110KV电网继电保护毕业设计

引言

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。

关于电网继电保护的选择在“技术规程”中已有具体的规定，一般要考虑的主要规则为：

（1）电力设备和线路必须有主保护和后备保护，必要时增加辅助保护，其中主保护主要考虑系统稳定和设备安全；后备保护主要是考虑主保护和断路器拒动时用于故障切除；辅助保护是补充前二者的不足或在主保护退出时起保护作用；

（2）线路保护之间或线路保护与设备保护之间应在灵敏度、选择性和动作时间上相互配合，以保证系统安全运行；

（3）对线路和设备所有可能的故障或异常运行方式均应设置相应的保护装置，以切除这些故障和给出异常运行的信号；

（4）对于不同电压等级的线路和设备，应根据系统运行要求和《技术规程》要求,配置不同的保护装置.一般电压等级越高,保护的性能越高越完善,如330KV以上线路或设备的主保护采用“双重化”保护装置等。

本次设计是根据《电力系统继电保护原理》进行设计的，主要是110KV电网继电保护的设计。本设计共分六章：第一章系统中各元件的主要参数的计算；第二章输电线路上的CT.PT变比的选择及中性点接地的选择；第三章短路电流的计算；第四章电力网相间距离保护的配置和整定计算；第五章电力网零序电流保护的配置和整定计算；第六章自动重合闸的选择。

本次设计巩固了我所学过的专业理论知识，使我对电力系统和继电保护有了更加深刻的理解和认识，为我走向社会这个大课堂奠定更为有力的基础，也为我迈向成功提供了更加充足的信心和动力！

第一章 系统中各元件的主要参数的计算

已知基准值为:

100b S =MV A 115b U =KV 则有

:

3

10502b I === A 2115132.25100b b b U Z S ===Ω

1.1 发电机参数的计算

发电机的电抗有名值计算公式：

2

''g d

n

U X X S = （1-1）

发电机的电抗标幺值计算公式：

*

g X =''

b

d

n

S X S （1-2） 式中： ''

d X —— 发电机次暂态电抗

n U —— 发电机的额定电压KV

b U

——基准电压115KV

b S —— 基准容量100MV A n S ——发电机额定容量MV A (1) 利用以上公式对50MW 的发电机:

已知: 150n P =MWA 1cos 0.8

ϕ=KV ''

110.1296d n X U ==

11150

62.5cos 0.8

n n P S ϕ=

==MV A *

1g X =''1

11000.1290.20662.5

b d n S X S =⨯= *110.206132.2527.244g g b X X Z ==⨯=Ω

(2) 对2台25mw 的发电机:

已知: 225n P =MW ''

222cos 0.80.1326d n X U ϕ===KV

22225

31.25cos 0.8

n n P S ϕ=

==MV A *

''22211000.50.1320.211231.25

b g d n S X X S =

=⨯⨯= *220.211132.2527.905g g b X X Z ==⨯=Ω

由上述计算可知发电机参数结果（表1-1）：

1.2 变压器参数的计算

变压器电抗有名值计算公式：

2

%100k n

T n

u U X S = （1-3）

变压器电抗标幺值计算公式：

*%100k b

T

n

u S X S = （1-4） 式中： %k u —— 变压器短路电压百分值

n U —— 发电机的额定电压KV b U

——基准电压115KV

b S —— 基准容量100MV A n S ——变压器额定容量MV A 令变压器的编号自左向右依次为:12345T T T T T . 对1T : 已知131.5n S =MW

%10115k n u U ==KV