电力系统继电保护课程设计任务书正文

电力系统继电保护课程设计任务书正文

集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

某变电所的电气主接线如图所示。已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，其参数：MVA S N 5.31=，电压：kV 11/%5.225.38/%5.24110⨯±⨯±，接线：)1211//(//011--∆y Y d y Y N 。短路电压：5.10(%)=HM U ；

6(%);17(%),==ML L H U U 。两台变压器同时运行，110kV 侧的中性点只有一台接地；若

只有一台运行，则运行变压器中性点必须接地，其余参数如图4-1所示。

图 某变电所主接线

1设计计算 短路电流计算

用标幺值计算短路电流参数，确定短路计算点，计算短路电流值。

1、画出短路等值电路 如图所示，

图 短路等值电路图

计算各元件电抗参数，取基准容量MVA S d 100=，基准电压为kV U d 5.101=，

kV U d 372=；基准电流为： A I d 55005

.1031010031=⨯⨯=

，

（1） 计算电源系统基准电抗的标幺值。 1.01000

100

max

.min .==

=

k d s S S X ， （2） 变压器各侧阻抗标幺值。 ()75.106175.1021

001=-+=k U ，()25.06175.102

1002-=+-=k U ()25.66175.102

1

00

3

=++-=k U ，3413.05.3110010075.10100001.=⨯==TN d k H

T S S U X （3） 线路的基准电抗标幺值。 短路电流计算

由主接线分析可知，变压器的主保护为一台变压器单独运行为保护的计算方式，保护时，变压器后备保护作保护线路的远后备保护时，要校验k3、k4两点的灵敏系数，因此，除需要计算k1、k2两点最大、最小运行方式短路电流外，还需计算k3、k4两点的最小短路电流。

（1） k1点短路电流计算

（2）求k2点短路电流

（3）求k3点短路电流

（4）求k4点短路电流

保护装置的配置（表）

表变压器保护装置的配置

各保护装置的整定计算

1、纵差保护的整定计算

（1）计算变压器差动臂中电流，由表计算可知，110kV侧差动臂中的电流最大，故110kV侧为计算的基本侧。

表计算结果

（2）确定制动绕组的接线方式，制动绕组接入侧，因为，该侧的外部发生故障时，穿越变压器的短路电流很大。

（3）计算差动保护的一侧动作电流。

1）按躲过110kV 外部故障的最大不平衡电流整定，即 =()A 255785325.078505.01.01.013.1=⨯=⨯++⨯ 2）按躲过变压器励磁涌流计算，即 3）按躲过电流互感器二次回路断线，即

4）取上述各条件中最大的作为基本侧一次动作电流即A I op 255=,差动继电器基本侧动作电流为

确定差动绕组匝数 15.836

.74

60.=±==

r op op I AN W 匝 取整定匝数8.=set op W 匝，则继电器动作电流为5.78

60

.==r op I A ，保护装置实际动作电流为A I op 8.259603

5.7=⨯=

。

5）其他各侧工作绕组和平衡绕组的匝数。 侧的平衡绕组为 ()

()()()22.1812.412.475.4.5.3825.38211025.38=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=set op N n N b W I I I W 匝 11kV 侧的平衡绕组为 ()

()()()27.181.41.475.4.112112110211=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=set op N n N b W I I I W 匝 取平衡绕组整定匝数 ()()1115.38==set b set b W W 匝

去工作绕组匝数 ()()918115.38=+==set w set w W W 匝

6）整定匝数与计算匝数不等引起的相对误差为

7）制动系数和制动绕组匝数计算。由于系单侧电源，故制动系数计算为 =363.0)029.005.01.01.01(3.1=+++⨯ 制动绕组的计算匝数 63.39

.09363.0=⨯==αtg W K W w res res 匝 取整定匝数 4.=set res W 匝 8）校验灵敏系数

k 1点最小短路电流折算到110kV 基本侧为 对11kV 侧工作安匝 ()

()2.13560

58833.'2min .111=⨯==H TA k W K I AW 匝

()38.1004200

300

35.38=+⨯⨯=

W AW 匝 由继电器特性曲线查得()2.13511=AW 匝，38.10=res AW 安匝时，动作安匝整定为

66=op AW 安匝，则灵敏性205.266

2

.135min .>==

s K 满足要求。 110kV 侧复合电压启动过电流保护整定计算 （1） 电流元件的动作电流 （2） 电压元件的动作电压

()()V V U U N r op 70601007.06.07.06.02.-=⨯-=-=，取V 70 （3） 负序电压元件的动作电压

()V U U N op 1262.106.02.2-=-=，取V 10 （4） 校验灵敏系数 作11kV 线路后备保护()3.11.335

.2527832min .4min

.>===op k s I I K 满足要求。

电压元件装设在11kV 侧，故仅需校验作为线路的后备保护即可