继电保护课程设计110KV电网线路保护设计.doc
《继电保护课程设计110KV电网线路保护设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《继电保护课程设计110KV电网线路保护设计.doc(49页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、继电保护课程设计题 目 110KV电网线路保护设计 学院名称 电气工程学院 指导教师 职 称 副教授 班 级 电力071班 学 号 学生姓名 2010年1 月10 日南华大学电气工程学院 继电保护课程设计任务书设计题目: 110KV电网线路保护设计 专 业: 电气工程及其自动化 学生姓名: 学 号: 起迄日期: 2011年1月1日2011年1月15日 指导教师: 教研室主任: 继电保护课程设计任务书1课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):一、原始资料 (1) 已知线路L1、L2、L3、L4,线路阻抗按每公里0.4计算,线路零序阻抗按3倍正序阻抗计算。 (2) 已知变压器
2、T1、T2、 T3、T4、T5、T6、T7,所有变压器均为YN,dll接法,UK=10.5;1106.6KV,中性点接地方式按一般原则确定。 (3) 已知发电机(均为汽轮发电机) G1、G2、G3、G4、G5额定容量为25MW,所有发电机额定电压均为6.3KV,功率因素均为0.8。 (4)其他:所有变压器和母线均配置差动保护,负荷侧后备保护tdz=1.5s,负荷自起动系数kzq=1.3二、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。 2
3、对课程设计成果的要求包括图表、原理图、仿真图等:说明书一份,其中含短路电流计算、整定计算、校验,同时,进行距离保护与零序保护的整定与校验,最后用AutoCAD画出保护配置图。3主要参考文献:1吕继绍.电力系统继电保护设计原理.北京:中国水利电力出版社2陈永芳.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算. 北京:中国电力出版社3孙国凯.电力系统继电保护原理. 北京:中国水利水电出版社,20024西北电力设计院.电力工程电气设计手册.北京:中国电力出版, 19965何仰赞.温增银.电力系统分析(上、下).武汉:华中科技大学出版社,20026冯炳阳.输电设备手册M .北京:机械工业出版社,20007戈东
4、方.电力工程电气设备手册.北京:中国电力出版社,19988曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料.北京:中国电力出版社,1995.9黄其励.电力工程师手册(上、下).北京:中国电力出版社, 200210周文俊.电气设备实用手册.北京:中国水利水电出版社,1999.4课程设计工作进度计划:序号起 迄 日 期工 作 内 容12011.1.1布置任务,教师讲解设计方法及要求22011.1.4-2011.1.10进行各种保护计算32011.1.10-2011.1.14检验并写说明书,小组讨论42011.1.15答辩主指导教师日期: 2011 年 1 月 15 日摘 要:本设计以110KV线路继电保
5、护为例,简述了零序电流保护和距离保护的具体整定方法和有关注意细节,对输电网络做了较详细的分析同时对于不同运行方式环网各个断路器的情况进行了述说,较为合理的选择了不同线路,不同场合下的断路器、电流互感器、电压互感器的型号。关键词:继电保护;最大运行方式;距离保护ABSTRACTThis design with 110 kv circuit relay protection as an example, the first choice over current protection, short-circuit current calculation of power system, inclu
6、ding moderate current positive sequence, negative sequence, zero sequence current of short circuit calculation and setting current protection setting value. In over current protection does not meet the conditions, alternate with fault distance protection, and to choose distance protection for settin
7、g calculation, and AutoCAD draw the protection configuration principle diagram. Keywords: relay protection, maximum operation mode, distance protection目 录引言11、 继电保护整定计算的基本任务和要求11.1继电保护整定计算概述11.2继电保护整定计算的基本任务21.3继电保护整定计算的要求及特点32、设计资料分析与参数计算43、系统运行方式和变压器中性点接地方式的确定63.1发电机、变压器运行变化限度的选择原则:63.2中性点直接接地系统中变
8、压器中性点接地的选择原则:63.3线路运行变化限度的选择:73.4流过短路的最大、最小短路电流计算方式的选择73.5选取流过保护最大负荷电流的方法74、短路电流计算84.1流经保护1的短路计算84.2流经保护6的短路计算115、电流保护整定计算146、距离保护计算166.1最大负荷电流的计算166.2保护1的距离保护计算176.3保护3的距离保护计算:226.4保护6的距离保护计算:236.5保护8的距离保护计算:267、继电保护零序电流保护的整定计算和校验307.1断路器2零序电流保护的整定计算和校验307.1.1零序电流保护段的整定计算307.1.2零序电流保护段的整定计算307.1.3零
9、序电流保护段的整定计算318、输电线路的差动保护348.1纵连差动保护概述348.1.1纵连差动保护的应用范围348.2平行线路的横联方向差动保护358.2.1横联方向差动保护的优缺点及应用范围359、输电线路的自动重合闸装置359.1自动重合闸概述359.1.1 必要性和可能性359.1.2基本要求359.2 单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置369.3 双侧电源线路的自动重合闸369.4 自动重合闸与继电保护的配合379.5 电源侧投检同期重合闸存在的问题及原因3710、综合评价3810.1电流保护的综合评价3810.2 对零序电流保护的评价3910.3 距离保护的综合评价39结束语40
10、参考文献41引言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。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。本次设计的任务主要包括了五大部分,电网各个元件参数及负荷电流计算、短
11、路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。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、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简,短路电流的求法,继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。1、 继电保护整定计算的基本任务和要求1.1继电保护整定计算概述继电保护装置属于二次系统,它是电力系统中的一个重要组成部分,它对电力系统安全稳定运行起着极为重要的作用,没
12、有继电保护的电力系统是不能运行的。继电保护要达到及时切除故障,保证电力系统安全稳定运行的目的,需要进行多方面的工作,包括设计、制造、安装、整定计算、调试、运行维护等,继电保护整定计算是其中极其重要的一项工作。电力生产运行和电力工程设计工作都离不开整定计算,不同部门整定计算的目的是不同的。电力运行部门整定计算的目的是对电力系统中已经配置安装好的各种继电保护按照具体电力系统参数和运行要求,通过计算分析给出所南非的各项整定值,使全系统中的各种继电保护有机协调地布置、正确地发挥作用。电力工程设计部门整定计算的目的是按照所设计的电力系统进行分析计算、选择和论证继电保护装置的配置和选型的正确性,并最后确定
13、其技术规范。同时,根据短路计算结果选择一次设备的规范。1.2继电保护整定计算的基本任务继电保护整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值;而对电力系统中的全部继电保护来说,则需编制出一个整定方案。各种继电保护适应电力系统运行方式变化的能力都是有限的,因而,继电保护整定方案也不是一成不变的。对继电保护整定方案的评价,是以整体保护效果的优劣来衡量的,并不着眼于某一套继电保护的保护效果。必须指出,任何一种保护装置的性能都是有限的,或者说任何一种保护装置对电力系统的适应能力都是有限的。当电力系统的要求超出该种保护装置所能承担的最大变化限度时,该保护装置便不能完成保护任务。(1) 继电保护整定计
14、算的具体任务和步骤绘制电力系统一次接线图。根据一次接线图绘制系统阻抗图,包括正序、负序、零序网。建立电力系统设备参数表:包括一次设备的基础参数,二次设备的规范及保护配置情况。 建立电流互感器(TA)、电压互感器(TV)参数表,根据变压器的容量和线路的负荷情况确定TA变比。 确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行方式变化限度,各级母线的综合阻抗(最大、最小方式)。 电力系统各点的短路计算结果。 根据整定原则,选取保护装置整定值。 建立各种继电保护整定计算表。 按保护功能分类,分别绘制出整定值图。 编写整定方案报告书,着重说明整定的原则问题、整定结果评价、存在问题及采取的对策。(2) 整定方
15、案说明书一般包括以下内容: 方案编制时间、电力系统概况。 电系统运行方式选择原则及变化限度。 主要的、特殊的整定原则。 方案存在的问题及对策。 继电保护的运行规定,如保护的停、投、改变定值、改变使用要求以及对运行方式的限制要求等。 方案的评价及改进方向。1.3继电保护整定计算的要求及特点根据继电保护在电力系统中担负的任务,继电保护装置必须满足以下4个基本要求,即选择性、快速性、灵敏性、可靠性。(1) 选择性。电力系统中某一部分发生故障时,继电保护的作用只能断开有故障的部分,保留无故障部分继续运行,这就是选择性。实现选择性必须满足两个条件:一是相邻的上一级在时限上有配合;二是相邻的上下级保护在保
16、护范围上有配合。(2) 灵敏性。在保护装置的保护范围内发生的故障,保护瓜的灵敏程度叫灵敏性,习惯上叫做作灵敏度。灵敏度用灵敏系数来衡量,用Ksen表示。灵敏系数在保证安全性的前提下,一般希望越大越好,但在保证可靠动作的基础上规定了下限值作为衡量的标准。(3) 速动性。短路故障引起电流的增大,电压的降低,保护装置快速地断开故障,有利于减轻设备的损坏程度,尽快恢复正常供电,提高发电机,并列运行的稳定性。(4) 可靠性。继电保护的可靠性主要由配置结构合理,质量优良和技术性能满足运行要求的保护装置及符合有关规程要求的运行维护和管理来保证。为保证保护的可靠性,应注意以下几点:保护装置的逻辑环节要尽可能少
17、。装置回路接线要简单,辅助元件要少,串联触点要少。运行中的操作变动要少,改变定值要少。原理设计合理。安装质量符合要求。调试正确、加强定期检验。加强运行管理。要达到继电保护“四性”的要求,不是由一套保护完成的。就一套保护而言,它不能同时完全具备“四性”的要求。如电流保护简单可靠,具备了可靠性、选择性,但速动性较差;高频保护具备了速动性、灵敏性、选择性,但装置复杂,相对可靠性就差一些。因此,要实现继电保护“四性”的要求,必须由一个保护系统去完成,这就是保护系统概念。对继电保护的技术要求,“四性”的统一要全面考虑。由于电网运行方式、装置性能等原因,不能兼顾“四性”时,应合理取舍,执行以下原则:(1)
18、 地区电网服从主系统电网。(2) 下一级电网服从上一级电网。(3) 局部问题自行消化。(4)尽可能照顾地区电网和下一级电网的需要。(5)保证重要用户的供电2、设计资料分析与参数计算电力系统设备参数表(取SB=100MVA, VB= Vav)本设计所选取的的发电机型号:G1G4额定容量为12 MW的汽轮机,所采用型号为QF122G5额定容量为25 MW的汽轮机,所采用型号为QF252,具体参见表2.2.表2.1 发电机型号及参数编号发电机型号额定容量功率因数额定电压EX”XD”G1G4QF2-12-212MW0.86.3KV1.080.1221G5QF2-25-225MW0.86.3KV1.08
19、0.1222L1:X1(1)=450.4=18,X1(0) *= 3X1(1) *=30.136=0.408L2:X2(1)=500.4=20 ,X2(0) *= 3X1(1) *=30.151=0.453L3:X3(1)=350.4=14,X3(0) *= 3X3(1) *=30.106=0.318L4:X4(1)=600.4=24 , X4*=0.181X4(0) *= 3X4(1) *=30.181=0.543T1 ,T2 , T7: ,T3T6:,G1-G4: G5: 经计算得以下电力系统设备参数表2.2。表2.2 电力系统设备参数表正序阻抗(有名值,)正序阻抗(标幺值)负序阻抗(标幺
20、值)零序阻抗(标幺值)L1180.1360.1360.408L2200.1510.1510.453L3140.1060.1060.318L4240.1810.1810.544T1T244.080.330.33T744.080.330.33T3T692.580.70.7发电机最小阻抗最大阻抗G1G40.8140.993G50.3920.4933、系统运行方式和变压器中性点接地方式的确定3.1发电机、变压器运行变化限度的选择原则:(1)一个发电厂有两台机组时,一般应考虑全停方式,即一台机组在检修中另一台机组又出现故障;当有三台以上机组时,则应选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。(2)一个厂、站
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 保护 课程设计 110 KV 电网 线路 设计
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3897705.html