電氣_繼電保護課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 設計資料及題目</p><p>　　1.1 課程設計目的和要求……………………………………………… 3</p><p>　　1.2 課程設計內(nèi)容………………………………………………………3</p><p>　　1.3 設計題目………………………………

2、……………………………3</p><p>　　1.4 原始資料……………………………………………………………3</p><p>　　1.5 設計內(nèi)容……………………………………………………………5</p><p>　　第二章 短路電流計算</p><p>　　2.1 各元件電抗標幺值計算……………………………………………6</p>

3、<p>　　2.2三相短路電流計算…………………………………………………6</p><p>　　2.3兩相短路電流計算…………………………………………………10</p><p>　　第三章 繼電保護整定</p><p>　　3.1總電路轉(zhuǎn)換圖及變換成單側(cè)電源簡化圖：………………………14</p><p>　　3.2各個短路點的最

4、大短路電流和最小短路電流數(shù)據(jù)表……………15</p><p>　　3.3方向元件的設置……………………………………………………16</p><p>　　3.4繼電保護配置成果…………………………………………………17</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………17</p><p>　　第一章 設計資料及題目&

5、lt;/p><p>　　1.1 課程設計目的和要求</p><p>　　（一） 課程設計的目的</p><p>　?。?、 在鞏固《水電站繼電保護》課程所學理論知識的基礎上，鍛煉學生運用所學知識分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力。</p><p>　　２、 通過對國家計委、水電部等機關頒布的有關技術規(guī)程、規(guī)范和標準學習和執(zhí)行，建立正確的設計思想，理解我國

6、現(xiàn)行的技術經(jīng)濟政策。</p><p>　　３、 初步掌握繼電保護設計的內(nèi)容、步驟和方法。</p><p>　　４、 提高計算、制圖和編寫技術文件的技能。</p><p>　?。ǘ?對課程設計的要求</p><p>　?。?、 理論聯(lián)系實際 對書本理論知識的運用和對規(guī)程、規(guī)范的執(zhí)行必須考慮到任務書所規(guī)定的實際情況，切忌機械地搬套。</p&

7、gt;<p>　?。?、 獨立思考 在課程設計過程中，既要盡可能參考有關資料和主動爭取教師的指導，也可以在同學之間展開討論，但必須堅持獨立思考，獨自完成設計成果。</p><p>　?。?、 認真細致 在課程設計中應養(yǎng)成認真細致的工作作風，克服馬虎潦草不負責的弊病，為今后的工作崗位上擔當建設任務打好基礎。</p><p>　?。?、 按照任務規(guī)定的內(nèi)容和進度完成。</p>

8、;<p>　　1.2 課程設計內(nèi)容</p><p>　　本課程設計的內(nèi)容包括：短路電流計算、電網(wǎng)繼電保護配置設計和輸電線路繼電保護設計三部分。</p><p>　　短路電流計算為保護配置設計提供必要的基礎數(shù)據(jù)。電網(wǎng)繼電保護配置部分要對三條35KV輸電線路所配置的繼電保護裝置推薦出最合理的方案。輸電線路繼電保護回路設計部分在已有控制和測量回路的條件下設計出裝設在金河電站的35K

9、V金中線的繼電保護回路展開式原理圖（包括設備表）。</p><p>　　1.3 設計題目：35KV電網(wǎng)繼電保護設計</p><p><b>　　1.4 原始資料：</b></p><p>　　某縣有金河和青嶺兩座電站，裝機容量分別為12MW和8MW，各以單回35KV輸電線路向城關變電所供電。金河電站還以一回35KV聯(lián)絡線經(jīng)110KV中心變電所與

10、省電網(wǎng)連接。35KV電網(wǎng)的結(jié)線示意如下：</p><p><b>　　主要參數(shù)見下表：</b></p><p><b>　　發(fā)電機：</b></p><p><b>　　主變壓器：</b></p><p><b>　　輸電線路：</b></p>

11、<p>　　最大運行方式：兩電站的六臺機組全部投入運行，中心變電所在地110KV母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為0.225。城關變電所總負荷為240Ａ（35KV側(cè)），由金河電站供給110A、青嶺電站供給130A。剩余的110Ａ經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。</p><p>　　最小運行方式：兩電站都只有一臺機組投入運行，中心變電所110KV母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為0.35城關變電所總負荷為105A（35KV側(cè)）

12、，由金河電站供給40A、青嶺電站供給65A。剩余的15A經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.5 設計內(nèi)容：</b></p><p>　　1、短路電流計算； </p><p>　　2、35KV電網(wǎng)繼電保護配置設計；</p><p>　　3、35KV輸電線路斷電保護回路設計。</p><

13、;p>　　第二章 短路電流計算</p><p>　　2.1 各元件電抗標幺值計算</p><p><b>　　發(fā)電機標幺值：</b></p><p>　　2.2三相短路電流計算：</p><p>　　最大運行方式：兩電站的六臺機組全部投入運行，中心變電所在地110kV母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為0.225。城關變電所

14、總負荷為240A（35KV側(cè)），由金河電站供給110A、青嶺電站供給130A。剩余的110A經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。</p><p>　　選取D4為短路點，進行短路計算。</p><p>　　根據(jù)題意轉(zhuǎn)換出電抗標么值：</p><p>　　X1=0.225 X2=0.55 X3=0 X4=0.35 X5=0.55 X6=0 X7=0.35

15、X8=1.168</p><p>　　X9=0.292 X10=1 X11=1 X12=5.33 X13=X14=X15=5.33 X16=0.876</p><p>　　X17=X18=0.75 X19=0.75 X20=X21=4</p><p>　　排除城關變電所，合并整理其它電抗值得：</p><p>　

16、　X22=2 X23=2.665</p><p><b>　　整理合并得：</b></p><p>　　X26=1.833 X25=3.918</p><p>　　排除城市中心變電站，整理合并得：</p><p><b>　　等值電抗轉(zhuǎn)換：</b></p><p>

17、;<b>　　X27=1.668</b></p><p>　　解：根據(jù)題意解得三相短路電流</p><p>　　系統(tǒng)：　I*j= 1/X*j = 1/1.668 =0.600</p><p>　　I(3)s.max=Ij×I*j =3.309</p><p>　　青嶺：　X*js= X*j×Se/Sj

18、 = 1.079</p><p>　　查表得：I*e=0.98</p><p>　　I(3)q.max=I ” = I*e×Se/1.73Up =0.541</p><p>　　金河：X*js= X*j×Se/Sj = 0.757</p><p>　　查表得：I*e=1.353</p><p>　　

19、I(3)j.max=I ” = I*e×Se/1.73Up =1.115</p><p>　　綜上，計算得出的最大短路電流分別為：</p><p>　　IS＝3.309 </p><p><b>　　Iq=0.541</b></p><p>　　Ij=1.115　　　<

20、/p><p>　　2.3兩相短路電流計算：</p><p>　　最小運行方式：兩電站都只有一臺機組投入運行，中心變電所１１０ＫＶ母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為０．３５城關變電所總負荷為１０５Ａ（３５ＫＶ側(cè)），由金河電站供給４０Ａ、青嶺電站供給６５Ａ。剩余的１５Ａ經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。</p><p>　　根據(jù)題意轉(zhuǎn)換出電抗標么值：</p><p>　

21、　兩相短路電流正序阻抗化簡如下圖：</p><p>　　根據(jù)題意轉(zhuǎn)換出電抗標么值：</p><p>　　X1=0.225 X2=0.55 X3=0 X4=0.35 X5=0.55 X6=0 X7=0.35 X8=1.168</p><p>　　X9=0.292 X10=1 X11=1 X12=5.33 X13=X14=X

22、15=5.33 X16=0.876</p><p>　　X17=X18=0.75 X19=0.75 X20=X21=4</p><p>　　排除城關變電所，整理合并得:</p><p>　　X22=2 X23=2.665</p><p>　　整理合并得： </p

23、><p>　　X25=3.918 X26=1.833</p><p>　　排除城市中心變電站，整理合并得：</p><p><b>　　等值電抗轉(zhuǎn)換：</b></p><p>　　X27=1.668 </p><p>　　4、兩相短路電流負序電抗化簡：</p><p&

24、gt;　　X1=0.225 X2=0.55 X3=0 X4=0.35 X5=0.55 X6=0 X7=0.35 X8=1.168</p><p>　　X9=0.292 X10=1 X11=1 X12=5.33 X13=X14=X15=5.33 X16=0.876</p><p>　　X17=X18=0.75 X19=0.75 X20

25、=X21=4</p><p><b>　　整理、合并得：</b></p><p>　　X21=0.275 X22=0.175 X23=5.918 X24=6.33</p><p><b>　　整理、合并得：</b></p><p>　　去掉城市中心變電站，化簡得：</p>

26、<p>　　X25=0.625 X26=3.568 X27=1.193 </p><p>　　整理、合并，最后化簡得：</p><p>　　5、合并附加電抗，得出電抗圖</p><p>　　X28=1.668 X29=3.917 X30=1.833</p><p>　　解：根據(jù)題意解得兩相路電流：</p>

27、;<p>　　系統(tǒng)：　I*j= 1/X*j = 1/1.668 =0.6</p><p>　　Is=Ij×I*j =3.309 I(3)s.min= 1.73×Is＝5.725</p><p>　　青嶺：　X*js= X*j×Se/Sj = 1.163</p><p>　　查表得：I*e=0.911</p>

28、<p>　　I ” = I*e×Se/1.73Up =0.25</p><p>　　I(3)q.min=1.73×I ” = 0.433</p><p>　　金河：X*js= X*j×Se/Sj = 0.815</p><p>　　查表得：I*e=1.265</p><p>　　I ” = I*e&#

29、215;Se/1.73Up =0.261</p><p>　　I(2)j.min=1.73×I ” = 0.452 </p><p>　　計算得出的最大短路電流分別為：IS＝5.733 </p><p>　　Iq=0.433　　　　　　　　　</p><p>　　Ij=0.452

30、 </p><p>　　第三章 繼電保護整定</p><p>　　3.1總電路轉(zhuǎn)換圖及變換成單側(cè)電源簡化圖：</p><p><b>　　總電路轉(zhuǎn)換圖：</b></p><p><b>　?。▓D一）</b></p><p><b>　　單側(cè)電源簡化圖：&

31、lt;/b></p><p><b>　?。▓D二）：</b></p><p><b>　?。▓D三）：</b></p><p>　　3.2各個短路點的最大短路電流和最小短路電流數(shù)據(jù)表：</p><p>　　注：具體計算方法與D4短路計算相似，故在此處省去具體計算步驟!</p>&l

32、t;p>　　3.3方向元件的設置：</p><p><b>　　整定原則：</b></p><p>　　根據(jù)方向元件安裝原則二（對在同一母線上的定時限過電流保護，按動作時限考慮，時限短的安裝方向元件，而長的不用裝，若相等則均裝）判斷，保護２和５的時限為２秒，保護３和４的時限為2.5秒，所以，保護２和５均應安裝方向元件。</p><p>　

33、　根據(jù)方向元件安裝原則一（對瞬時過電流速斷保護，當反方向電流大于保護的動作值時，該保護需加裝方向元件）</p><p>　　(1) 對于保護１，當ｄ１點短路時：</p><p>　　Idj1+Idq1=0.433+0.211=0.644(KA)< IⅠop1=1.128(KA)</p><p>　　所以不需要安裝方向元件。</p><p&g

34、t;　　(2) 對于保護３，當ｄ２點短路時：</p><p>　　Idj２＝0.376(KA)< IⅡop3=0.4345(KA)</p><p>　　所以不需要安裝方向元件。</p><p>　　(3) 對于保護４，當ｄ３點短路時：</p><p>　　Idx3+Idj3=0.701+0.594=1.295(KA)> IⅡop4

35、=0.144(KA)</p><p>　　所以需要安裝方向元件。</p><p>　　(4) 對于保護6，當ｄ4點短路時：</p><p>　　Idx4+Idj4=0.4+0.367=0.767(KA)> IⅡop6 =0.158 (KA)</p><p>　　所以需要安裝方向元件。</p><p>　　3.4繼

36、電保護配置成果表</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1]《電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算》, 崔家佩,中國水利電力出版社</p><p>　　[2]《電力工程電氣設備手冊》（上、下冊）電力工業(yè)部西北電力設計院</p><p>　　[3]《發(fā)電廠電氣部分》，姚春球，中國電力出版社