双侧电源35KV线路继电保护的配置与整定计算

电力系统继电保护课程设计

双侧电源的35KV线路继电

保护的配置及整定计算设计

系别：电气与电子工程系

专业：电气工程及其自动化

姓名：

学号：

指导教师：

石家庄铁道大学

2016年12月22日

摘要

本次继电保护设计是35KV线路继电保护的配置及整定计算设计。本文首先介绍了此次设计要点，根据给定35KV线路网络的接线图及参数，进行短路电流进行整定计算，制定出反应其输电线路上相间短路、接地短路故障的继电保护配置方案。通过对所配置的继电保护进行整定计算和校验，论证继电保护配置的正确性，并对部分输电线路继电保护回路进行了设计。

【关键词】短路电流整定计算输电线路继电保护

目录

摘要 1 第一章概述

1.1 课程设计的目的 1 1.2 课程设计的要求 1 1.3 课程设计的任务 1 1.4 设计步骤 2 第二章短路电流和电流保护的整定的计算

2.1 原始资料 3 2.2 短路电流的计算 4 2.2.1 线路的阻抗计算 4 2.2.2AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验5 2.2.3AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验 6

2.3 三段式电流保护的交直流的展开图8 三．继电器设备的选择

四．互感器的变比

总结11参考文献12

一．方案设计

1．课程设计的目的

继保护课程设计是配合“电力系统继电保护原理”理论教学而设置的一门实践性课程。主要目的是通过该课程使学生初步掌握继电保护的设计步骤和方法，熟悉有关“规定”和“设备手册”的使用方法，以及继电保护标准图的绘制等。

1.2课程设计的要求

（1）、巩固和加深对继电保护基本知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力。（2）、培养学生根据课题需要选学参考资料的自学能力。通过独立思考、钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。

(3）、通过对实际系统的设计方案的分析比较、计算、设备选择、或数字仿真等环节，初步掌握继电保护系统的分析方法和工程设计方法。

（4）、了解相关的工程技术规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果、正确绘制电路图等。

（5）、通过课程设计实践，培养学生建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。

1.3课程设计的任务

（1）、选出线路XL—1A侧,XL—4线路电流互感器变比。

（2）、选出线路XL—1A侧,XL—4线路保护方案并作出整定计算。

（3）、选出所需继电器的规格、型号。

（4）、绘制出XL—1,XL—4继电保护展开图。

（5）、写出说明书。

1.4设计步骤

1.设计资料的分析与参数计算；选取基准值，计算各元件参数的电抗标么值：选取XL-1,和XL-4线路电流互感器变比。

2.系统运行方式；确定系统运行方式，计算系统最大阻抗和系统最小阻抗。

3.短路电路计算；选择短路点，求各短路点最大运行方式下的三相短路电流，最小运行方式时的两相短路电流，求短路电流时要绘制等值电路图。

4.电流保护整定计算；确定电流保护的动作电流，动作时限并进行灵敏度的校验。

5.继电保护回路展开图；绘制电流保护的直流回路和交流回路展开图。

6.对电流保护的评价。

二．短路电流和电流保护的整定的计算

2.1 设计的基本资料

某双侧电源的35KV线路网络接线如下：

已知：（1）、电厂为3台3 6000KW、电压等级为6、3KV的有自动电压调节器的汽轮发电

机，功率因数cos ϕ=0.8，X d ”=0.125, X 2 =0.15, 升压站为2台容量各为10MVA 的变压器U d =7.5%，各线路的长度XL —1为20KM ；XL —2为50KM ；XL —3为25KM ；XL —4为14KM ；XL —5为40KM

发电机

系统

（2）、电厂最大运行方式为3台发电机2台变压器运行方式，最小运行方式为2台发电机2台变压器运行方式；XL —1线路最大负荷功率为10MW ，XL —4线路最大负荷功率为6MW 。 （3）、各可靠系数设为：KIK =1.2，KIIK =1.1，KIIIK =1.2，XL —1线路自起动系数KZq =1.1，XL —4线路自起动系数KZq =1.2，XL —5线路过流保护的动作时限为1.6秒, XL —3线路C 侧过流保护的动作时限为1.秒，保护操作电源为直流220V 。

（4）、系统最大短路容量为135MVA ,最小短路容量为125MVA 。 2.2短路电流计算 2.2.1线路的阻抗计算

选取基准值 SB=100MVA Uav=UB=37KV

XL=0.4

电机容量 =SN A KV ⋅=7500cos 6000

ϕ

发电机的阻抗 67

.1750010100125.03d =⋅⋅⨯⨯=⨯=A KV A KV S S X X N B G

变压器的阻抗 75.010100075.0100%=⋅⋅⨯=⨯=

A

WV A

MV S S U X N B d B

线路的阻抗

17

.137100

4.04041

.037100

4.01473

.037100

4.02546

.137100

4.05058.037100

4.02022

av 522

av 422

av 322

av 22

2av 1=⨯⨯=⨯==⨯⨯=⨯==⨯⨯=⨯==⨯⨯=⨯==⨯

⨯=⨯

=U S

ZL X U S

ZL X U S

ZL X U S

ZL X U S ZL X B L B L B L B L B

L

由 max max d 3135d av I U MVA S ==

min min d 3125d av I U MVA S ==

得系统最小阻抗：

12.103dmin ==

n

I U X dmi av

系统最大阻抗:

96.103min

max d ==

d av

I U X

系统最小阻抗标么值：

74.02

min min sy s =⨯

=av

B

d U S Z X

系统最大阻抗标么值：80.02

max ax sy s =⨯

=av

B

d m U S Z X

35KV 下的电流基准值:

()

KA U S I B B B 560.137********

=⨯⨯==

系统中各点短路电流计算如下：