《电力系统继电保护》课程设计题目5

《电力系统继电保护原理》课程设计
原始资料，某一水电站网络如图所示，
题目一：（建议6人）
已知：（1）发电机为立式机组，功率因数8.0cos =ϕ、kV U N 3.6=、次暂态电抗2.0=''d X ，负序阻抗24.02=X ；
（2）水电站的最大发电容量为2×5000k Ｗ，最小发电容量为5000k Ｗ，正常运行方式发电容量为2×5000k Ｗ；
（3）平行线路同时运行为正常运行方式；
（4）变压器的短路电压均为%10=k U ，接线方式为11,d Y ，变比kV 3.6/%)5.221(5.38⨯⨯； （5）负荷自起动系数ss K ＝1.3； （6）保护动作是限级差△t ＝0.5s ； （7）线路正序电抗每公里均为0.4Ω； （8）试确定：
1）平行线路的相间短路主保护和后备保护（采用距离保护）； 2）设计本题的各位同学每人设计一个保护的距离接线图 3）对本网络所采用的保护进行评价。

二、设计内容
1、建立电力系统设备参数表；
2、绘制电力系统各相序阻抗图；
3、确定保护整定计算所需的系统运行方式和变压器中性点接地方式；
4、进行电力系统中潮流及各点的短路计算；
5、进行继电保护整定计算。

三、设计成果 1、设计说明书一份；
2、完成相关保护配置图，保护原理图；
题目二：（建议6人）
已知：（１）发电机为立式机组，功率因数8.0cos =ϕ、kV U N 3.6=、次暂态电抗2.0=''d X ，负序阻抗24.02=X ；
（2）水电站的最大发电容量为2×5000k Ｗ，最小发电容量为5000k Ｗ，正常运行方式发电容量为2×5000k Ｗ；
（3）平行线路同时运行为正常运行方式；
（4）变压器的短路电压均为%10=k U ，接线方式为11,d Y ，变比kV 3.6/%)5.221(5.38⨯⨯； （5）负荷自起动系数ss K ＝1.3； （6）保护动作是限级差△t ＝0.5s ； （7）线路正序电抗每公里均为0.4Ω； （8）试确定：
1）平行线路的相间短路主保护和后备保护（采用电流、电压保护方式）； 2）设计本题的各位同学每人设计一个保护的电流保护接线图 3）对本网络所采用的保护进行评价。

二、设计内容
1、建立电力系统设备参数表；
2、绘制电力系统各相序阻抗图；
3、确定保护整定计算所需的系统运行方式和变压器中性点接地方式；
4、进行电力系统中潮流及各点的短路计算；
5、进行继电保护整定计算。

三、设计成果 1、设计说明书一份；
2、完成相关保护配置图，保护原理图；
题目三：（建议6人） 一、设计资料
1．110kV 系统电气主接线，电气主接线如图：
2．系统各元件主要参数：
（1）发电机参数：
（2）输电线路参数
（3）变压器参数
（4）CT、PT变比
变压器绝缘采用分段绝缘。

中性点不允许过电压，经动稳定计算，110KV线路切除故障时间<0.5秒可满足系统稳定要求。

二、设计内容
1. CA线路保护设计
AS、AC、AB线路保护设计
2.
2
BS线路保护设计
3. BA、
1
三、设计任务
1.系统运行方式和变压器中性点接地的选择；
2.故障点的选择及正、负、零序网络的制定；
3.短路电流计算；
4．线路保护方式的选择、配置与整定计算；
6．线路自动综合重合闸；
7．保护的综合评价；
8、110kV系统线路保护配置图，主变保护交、直流回路图；
题目四：（建议5人）
一、设计的主要内容
1.1设计内容
通过对电力系统继电保护原理的学习，掌握电机变压器继电保护的基本原理，学习电动机变压器继电保护课程设计的基本方法，掌握继电保护整定值的确定原则和保护的配置原理。

1、确定电力变压器保护方案；
2、根据原始资料进行保护的整定计算；
3、画出电力变压器保护的原理图和展开图。

1.2原始资料：
一台双绕组降压变压器，容量为20MV A，电压比为kV，Yd11接线，U d=10.5%，归算到平均电压10.5kV的系统最大电抗和最小电抗分别为0.44和0.22，10kV侧最大负荷电流为900A。

二．论文（设计）的基本要求
1、设计的基本要求
1、设计及计算说明书
（1）说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。

（2）计算书内容：为各设计内容最终成果、确定提供依据进行的技术分析、论证和定量计算，如供电线路短路电流的计算、电气设备选择、及继电保护的配置等。

（3）计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。

2、图纸
（1）绘制分析所需的必要图纸
（2）图纸要求：用标准符号绘制，布置均匀，设备符号大小合适，清晰美观。

题目五：（建议6人）
一、主接线图
下图为某电力系统主接线。

该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母线与单侧电源环形网络相连，其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。

二、相关参数
1．网络中各线路采用带方向或不带方向的电流电压保护，所有变压器及母线均装有纵差动保护，变压器均为Y/ ∆ -11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．允许的最大故障切除时间为0.85s；
5．110kV断路器均采用DW2-110型断路器，它的跳闸时间为0.05～0.08s；
6．线路AB、BC、AD和CD的最大负荷电流分别为230、150、230和140A，负荷自起动系数K ss=1.5；
7．各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示，∆t=0.5s；
8．线路的正序电抗均为0.35Ω/km；
9．电压互感器的变比n PT=110000/100；
10．其它参数如图所示。

题目六：（建议6人）
1、设计任务：
设计某发电、供配电线路的继电保护主保护。

根据实际情况设计2-3个继电保护方案，进行论证，对方案的可靠性、经济型、等性能进行分析比较，设计主保护方案，采用电流保护作为主保护，并给出主要电器设备的选择，包括保护继电器、电流互感器、导线、断路器等；完成线路短路电流的计算，继电保护的配置及整定计算；绘制相关电路接线图等。

主要设计任务如下：
（1）采用合理方法计算线路短路电流，根据线路的负荷电流和冲击电流，进行导线选择。

（2）选择线路保护短路电流测量所需的电流、电压互感器。

（3）进行继电保护的整定计算，确定整定参数。

（4）确定保护继电器的规格、型号。

（5）根据计算结果确定最佳保护方案。

（6）绘制出继电保护单相配置展开原理图一张，图纸设计内容应包括：
①电流互感器的接线方式，绘制两侧电流向量图； ②继电保护配置方案； ③继电保护单回路保护设计；
（7）防雷，接地保护。

（可选）
设计说明书(包括计算书)一份。

要求详细叙述继电保护装置的设计过程，包括：继电保护电流的计算；论证继电保护的配置过程；整定计算过程及其结果。

2、设计原始资料：
已知某发电配电电网络，如图所示，在线路的1、2、3位置装有电流保护装置，系统的主要参数有：3/115=ϕE ，Ω=151G X ，Ω=102G X ，Ω=103G X ，线路长度km L L 6021==，km L 403=，A L l C B 300max .=-、A I l D C 200max .=-、
A I l E D 150max .=-，5.1=ss K ，85.0=re K 。

已知发电厂有三台发电机，最少一台
运行，最多三台运行，并联回路最多三条运行，最少一条运行。

三、设计时间分配：
1、课程设计时间分为二周，合计共10个工作日，时间分配可参考如下；
G1 G2
G3
2、参考资料
<1> 《电力系统继电保护原理及新技术》；
<2> 《电力工程设计手册》；
<3> 《电力系统继电保护和自动装置设计规范》GB50062—922；
<4> 《小型水电站机电设计手册电气二次分册》水利电力出版社；
注：每班根据实际人数进行分组，每个人确定分工，答辩时需明确每个人单独的工作，每组交一份设计说明书和相应图纸。