繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)---110kv線路繼電保護(hù)及其二次回路設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　專業(yè)班級(jí)：電氣工程及其自動(dòng)化</p><p><b>　　姓 名：</b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p><b>　　任課教師：</b>

2、</p><p>　　日 期：2010年1月10日</p><p>　　110KV線路繼電保護(hù)及其二次回路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說明書………………………………………………………………………………2</p><p>　　距離保護(hù)的配置及保護(hù)裝置

3、的類型…………………………………………3</p><p>　　1.1距離保護(hù)的配置……………………………………………………………………3</p><p>　　1.2保護(hù)裝置的類型……………………………………………………………………3</p><p>　　110KV線路保護(hù)電流互感器好電壓互感器型號(hào)的選擇………………………4</p><p>　

4、　2.1電流互感器的選擇…………………………………………………………………4</p><p>　　電壓互感器的選擇…………………………………………………………………4</p><p>　　第3章 電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)計(jì)算及符合電流計(jì)算……………………………………5</p><p>　　3.1基準(zhǔn)值選擇…………………………………………………………………………5</p

5、><p>　　3.2電網(wǎng)各元件等值電抗計(jì)算…………………………………………………………5</p><p>　　3.2.1輸電線路等值電抗計(jì)算…………………………………………………………5</p><p>　　3.2.2變壓器等值電抗計(jì)算……………………………………………………………5</p><p>　　3.2.3發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算…………………

6、…………………………………………5</p><p>　　3.2.4線路5運(yùn)行方式下流過斷路器的最大負(fù)荷電流………………………………6</p><p>　　3.2.5電力系統(tǒng)阻抗圖…………………………………………………………………6</p><p>　　第4章 斷路器5距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)…………………………………………7</p><p>

7、　　4.1 距離保護(hù)Ⅰ段的整定計(jì)算…………………………………………………………7</p><p>　　4.2 距離保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)………………………………………………7</p><p>　　4.3 距離保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)………………………………………………8</p><p>　　第5章 保護(hù)裝置的原理接線圖………………………………………………………9&

8、lt;/p><p>　　總結(jié)……………………………………………………………………………………10</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………11</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　一、原始資料：</b></p

9、><p>　　二、設(shè)計(jì)的目的和要求</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　1.在鞏固《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程所學(xué)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，鍛煉運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。</p><p>　　2.初步掌握繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、步驟和方法。</p><p>　　3

10、.提高計(jì)算、制圖和編寫技術(shù)文件的技能。</p><p>　?。ǘ?duì)課程設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　1.理論聯(lián)系實(shí)際。對(duì)書本理論知識(shí)的運(yùn)用和對(duì)規(guī)程、規(guī)范的執(zhí)行必須考慮到任務(wù)書所規(guī)定的實(shí)際情況，切忌機(jī)械地搬套。</p><p>　　2.獨(dú)立思考。在課程設(shè)計(jì)過程中，既要盡可能參考有關(guān)資料和主動(dòng)爭取教師的指導(dǎo)，也可以在同學(xué)之間展開討論，但必須堅(jiān)持獨(dú)立思考，獨(dú)自完成設(shè)計(jì)

11、成果。</p><p>　　3.認(rèn)真細(xì)致。在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)，克服馬虎潦草不負(fù)責(zé)的弊病，為今后的工作崗位上擔(dān)當(dāng)設(shè)計(jì)任務(wù)打好基礎(chǔ)。</p><p>　　4.按照任務(wù)規(guī)定的內(nèi)容和進(jìn)度完成。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容</b></p><p>　　1．選擇線路距離保護(hù)的配置（說明保護(hù)作用）及保

12、護(hù)裝置的類型（說明理由）。</p><p>　　2．選擇110kV線路保護(hù)用電流互感器和電壓互感器型號(hào)。</p><p>　　3．線路相間保護(hù)的整定計(jì)算、靈敏度校驗(yàn)。</p><p>　　4．繪制一套保護(hù)裝置的原理接線圖（CAD畫圖）。 </p><p>　　5．設(shè)計(jì)總結(jié)（總結(jié)完善、有歸納性、有感想、有結(jié)論）。</p><

13、p>　　第1章 距離保護(hù)的配置及保護(hù)裝置的類型</p><p>　　1.1 距離保護(hù)的配置</p><p>　　1、繼電保護(hù)：能反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。</p><p><b>　　2、作用</b></p><p>　　(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地

14、將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。</p><p>　　(2)距離保護(hù)可以在多電源復(fù)雜網(wǎng)路中保證動(dòng)作的選擇性。除可以應(yīng)用于輸電線路的保護(hù)外，還可以作為發(fā)電機(jī)、變壓器等元件的后備保護(hù)。</p><p>　　(3)距離保護(hù)與電、電壓保護(hù)相比較具有更高的靈敏度、更穩(wěn)定的保護(hù)范圍，且受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較小。</p><

15、p>　　1.2 保護(hù)裝置的類型</p><p><b>　　1、電流保護(hù)：</b></p><p>　　A、過電流保護(hù)——是按照躲過被保護(hù)設(shè)備或線路中可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定的。</p><p>　　B、電流速斷保護(hù)——是按照被保護(hù)設(shè)備或線路末端可能出現(xiàn)的最大短路電流或變壓器二次側(cè)發(fā)生三相短路電流而整定的。</p>&l

16、t;p>　　C、過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)常配合使用，以作為設(shè)備或線路的主保護(hù)和相鄰線路的備用保護(hù)。</p><p><b>　　2、電壓保護(hù)</b></p><p>　　A、過電壓保護(hù)——防止電壓升高可能導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞而裝設(shè)的。</p><p>　　B、欠電壓保護(hù)——防止電壓突然降低致使電氣設(shè)備的正常運(yùn)行受損而設(shè)的。</p>

17、<p>　　C、零序電壓保護(hù)——為防止變壓器一相絕緣破壞造成單相接地故障的繼電保護(hù)。</p><p><b>　　3、距離保護(hù)</b></p><p>　　這種保護(hù)是主系統(tǒng)的高可靠性、高靈敏度的繼電保護(hù)，又稱為阻抗保護(hù)，這種保護(hù)是按照長線路 故障點(diǎn)不同的阻抗值而整定的。</p><p>　　第2章110KV線路保護(hù)電流互感器和電壓

18、互感器型號(hào)的選擇</p><p>　　2.1 電流互感器的選擇</p><p>　　1.電流互感器的額定電壓不小于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)電壓。</p><p>　　2.電流互感器的額定電流不小于流過電流互感器的長期最大負(fù)荷電流。</p><p>　　110KV電流互感器選擇</p><p>　?。?）U1e=U1g=110kV

19、（2）Igmax=110%I1e</p><p>　　3）預(yù)選：LB7-110 ,技術(shù)參數(shù)如下表</p><p><b>　　(4)校驗(yàn)：</b></p><p><b>　?、贌岱€(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　I(4)2tep=26.4(kA2S) I1e=1200A；Kt=75；t=

20、1s</p><p>　　(I1eKt)2t=(1.2×75)2×1=8100(kA2S) I(4)2tep<(I1eKt)2t</p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b>　?、趧?dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　K=135；I1e=1

21、200A；ich=7.83(kA)</p><p><b>　　(kA) </b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　2.2電壓互感器的選擇</p><p>　　1.電壓互感器的額定電壓不小于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓。</p><p>　　2.

22、110KV及以上的電力系統(tǒng)中，電壓互感器的接線方式都是YN，yn0。</p><p>　　選取WVB110-20H，額定變比：</p><p>　　第3章 電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算</p><p><b>　　3.1 基準(zhǔn)值選擇</b></p><p>　　基準(zhǔn)功率：SB=100MV·A，基準(zhǔn)電壓：V

23、B=115V?；鶞?zhǔn)電流：IB=SB/1.732VB=100×103/1.732×115=0.502KA,基準(zhǔn)電抗：ZB=VB/1.732IB=115×103/1.732×502=132.25Ω</p><p>　　3.2 電網(wǎng)各元件等值電抗計(jì)算</p><p>　　3.2.1 輸電線路等值電抗計(jì)算</p><p>　　(1)線

24、路L1等值電抗計(jì)算</p><p>　　正序、負(fù)序電抗：XL1=X1L1=0.4×50=20Ω，XL11=XL1/ZB=20/132.25=0.1512</p><p>　　（2）線路L2等值電抗計(jì)算</p><p>　　正序、負(fù)序電抗：XL2=X1L2=0.4×40=16Ω，XL22=XL2/ZB=16/132.25=0.121</p&g

25、t;<p>　　（3）線路L3等值電抗計(jì)算</p><p>　　正序、負(fù)序電抗：XL3=X1L3=0.4×90=36Ω，XL33=XL3/ZB=36/132.25=0.2722</p><p>　　（4）線路L4等值電抗計(jì)算</p><p>　　正序、負(fù)序電抗：XL4=X1L4=0.4×25=10Ω，XL44=XL4/ZB=10/1

26、32.25=0.0756</p><p>　　3.2.2 變壓器等值電抗計(jì)算</p><p>　?。?）變壓器T1、T2等值電抗計(jì)算</p><p>　　XT1=XT2=（UK%/100）×（VN2×103/SN）≈40.333Ω</p><p>　　XT11=XT22=XT1/ZB=40.333/132.25≈0.305

27、</p><p>　?。?）變壓器T3等值電抗計(jì)算</p><p>　　XT3=（UK%/100）×（VN2×103/SN）≈20.175Ω</p><p>　　XT33= XT3/ZB=21.175/132.25≈0.16</p><p>　　（3）變壓器T4、T5、T6、T7等值電抗計(jì)算</p><

28、p>　　XT4=XT5=XT6= XT7=（UK%/100）×（VN2×103/SN）≈63.5Ω</p><p>　　XT44=XT55=XT66= XT77= XT3/ZB=63.5/132.25≈0.48</p><p>　?。?）變壓器T8等值電抗計(jì)算</p><p>　　XT8=（UK%/100）×（VN2×1

29、03/SN）≈84.7Ω</p><p>　　XT88= XT8/ZB=84.7/132.25≈0.16</p><p>　　3.2.3發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算</p><p>　　(1)發(fā)電機(jī)G1、G2電抗標(biāo)幺值計(jì)算</p><p>　　XG1* = XG2*=Xd1SB/SG1= Xd1SBCOSφ/PG1=0.132×100

30、5;0.8/25=0.4224</p><p>　　(2)發(fā)電機(jī)G3電抗標(biāo)幺值計(jì)算</p><p>　　XG3*=Xd3SB/SG3= Xd3SBCOSφ/PG3=0.129×100×0.8/50=0.2064</p><p>　　3.2.4線路5運(yùn)行方式下流過斷路器的最大負(fù)荷電流</p><p>　　保護(hù)5的最大運(yùn)行方式

31、：F1、F2、F3全投入，斷開線路L1；通過保護(hù)5的最大負(fù)荷電流為Ifh.max=131A。保護(hù)5的最小運(yùn)行方式：F3停，線路全部運(yùn)行。</p><p>　　3.2.5電力系統(tǒng)阻抗圖</p><p>　　8個(gè)變壓器等值電抗值列表：</p><p>　　電力系統(tǒng)阻抗圖如下：</p><p>　　第4章 斷路器5距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)</

32、p><p>　　4.1 距離保護(hù)Ⅰ段的整定計(jì)算</p><p><b>　　1.動(dòng)作阻抗</b></p><p>　　對(duì)輸電線路，按躲過本線路末端短路來整定。取KK′=0.85；</p><p>　　Zdz′=KKZL2=0.85×16=13.6Ω</p><p><b>　　2.

33、動(dòng)作時(shí)限</b></p><p>　　距離保護(hù)I段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即t′=0s。</p><p>　　4.2距離保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)</p><p><b>　　1.動(dòng)作阻抗</b></p><p>　?。?）與相鄰線路L1的保護(hù)I段配合</p>

34、<p>　　Zdz″=KK″（ZL2+K′Kfh.minZL1）</p><p>　　式中取K′=0.85，KK″=0.8，Kfh.min為保護(hù)7的I段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的I段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為Kfh.min=IL3/LL4=1，于是Zdz″=KK″（ZL2+K′Kfh.minZL1）=0.8×（16+0.85×1×20）=26.4

35、Ω</p><p>　?。?）按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定</p><p>　　Zdz″=KK″（ZL2+K′Kfh.minZLB）</p><p>　　式中取KK″=0.7，Kfh.min為保護(hù)7的I段末端變壓器低壓側(cè)出口短路時(shí)對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的I段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為Kfh.min=IL3/LL4=0.5</p&g

36、t;<p>　　于是Zdz″=KK″（ZL2+K′Kfh.minZL4）=0.7×（16+0.85×0.5×63.5）=30.09Ω</p><p>　　取以上兩個(gè)計(jì)算值中最小者為II段整定值，即取Zdz″=26.4Ω</p><p>　　2.動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的I段配合，則t4″=t3′+△t=0.5s，它能同時(shí)滿足與相鄰線路L4和變壓器保

37、護(hù)配合的要求。</p><p><b>　　3.靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　Klm= Zdz″/ZL2=26.4/16=1.65>1.5,滿足要求。</p><p>　　4.3距離保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)</p><p>　　1.動(dòng)作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定</p><p>

38、　　Kzq=1,Kh=1.15, </p><p>　　KK′′′=1.2,If.max=0.1255KA,Zf.min=0.9Ue/1.732If.max=0.9×115/1.732×0.1255=476.2Ω</p><p>　　于是Zdz′′′= Zf.min/ KK′′′Kh Kzq=476.2/1.2×1.15×1=456.36Ω</

39、p><p><b>　　2.動(dòng)作時(shí)間</b></p><p>　　斷路器3的動(dòng)作時(shí)間為：t6′′′= tdz′′′+△t=0+0.5=0.5s</p><p>　　變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t′′′= tdz′′′+△t=1.5+0.5=2s</p><p><b>　　3.靈敏度校驗(yàn)</b></p

40、><p>　?。?）本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：</p><p>　　Klm= Zdz′′′/ZL2=456.36/16=28.5>1.5,滿足要求。</p><p>　?。?）相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：</p><p>　?、傧噜従€路L1末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：最大分支系數(shù)：Kfh.max=1</p><p&g

41、t;　　Klm= Zdz′′′/（ZL2+ Kfh.maxZL4）=456.36/(16+1×20)=12.68>1.2,滿足要求。</p><p>　?、谙噜徸儔浩髂┒硕搪窌r(shí)的靈敏系數(shù)為：</p><p>　　最大分支系數(shù)：Kfh.max=（XL1+XL2+XL3）/（XL3+XL2）=（36+16+20）/（20+16）=1.385</p><p&g

42、t;　　Klm= Zdz′′′/（ZL2+ Kfh.maxZL2）=456.36/(16+1.385×63.5)=4.39>1.2,滿足要求。</p><p>　　第5章 保護(hù)裝置的原理接線圖</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　沒有最完美的保護(hù)，只有更完美的保護(hù)。</p><p&g

43、t;　　經(jīng)過兩周的奮戰(zhàn)我的繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做課程設(shè)計(jì)以前覺得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)所學(xué)的《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還很多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以

44、后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己專業(yè)知識(shí)和綜合素質(zhì)。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。</p><p>　　總之，知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真

45、的學(xué)會(huì)了。</p><p>　　在此要感謝我們的指導(dǎo)老師cc老師對(duì)我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我們的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，雖經(jīng)歷了不少艱辛，但獲益匪淺。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程

46、中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。</p><p>　　對(duì)我而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！</p&

47、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1.韓笑.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南·繼電保護(hù)分冊(cè)[M].北京：中國水利水電出版社，2003.</p><p>　　2.高純?nèi)?大型發(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)整定計(jì)算與運(yùn)行技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2006.</p><p>　　3.鐘松茂，李火元.電力系統(tǒng)繼