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目 录 一、任务书·······················································2 1、基本资料与数据···············································2 2、设计内容及要求···············································2 3、设计成果·····················································2 二、三绕组变压器B’保护配置及整定计算···························5 1、保护配置·····················································5 2、短路电流的计算···············································5 3、复合电压启动的过流保护整定计算·······························6 (a)整定计算过程及校验········································6 (b)装设原则··················································9 三、附录 1、附表·························································10 2、附图 (a)原始资料图···········································11 (b)拓扑图···············································14 (c)保护原理图···········································16 四、设计总结·····················································23 参考文献·························································24 第1页 共25 页
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一 任务书 教师批阅 1、基本资料和数据： 本电站为位于本省西南部山区某江中下游的一个水电站，距县城35KM，水电站保证出力为9200KW，年利用小时数为5300小时／年，多年平均发电量为1.866亿度／年，装有４台相同的悬式水轮发电机组，单机容量为8800KW． 水轮机为混流式，型号为HL220－LJ－230，机组额定容量为10000KW，韶关发电设备厂生产。 水轮发电机：型号为SF425／79－32，悬式，额定容为Pe＝8800kw, 额定电压为Ue=6.3kv,额定电流为Ie=1008A,功率因数cos?=0.8,额定转速Ne=187.5转/分，２频率50HZ，飞逸转速为430转/分,转动惯量450吨米,转子重63.6吨,总重量138.6吨,杭州发电设备厂生产。 调速器，型号WT-100,双微机调速器。 永磁机，型号TY65/133-16,功率1.5KVA,110V,25HZ,哈尔滨电机厂生产。 发电机励磁装置，自并激可控硅励磁装置，励磁变压器SL1-250/10,接法:Y/Y-12。 负荷情况： D1为本县城,Pe＝5000KW,COSΦ=0.8,距本站35KM,可用单回架空线供电。 D2为本县一个有色金属开发基地，Pe=3000kw,cosΦ=0.8,距本站55KM,可用单回架空线经D1供电。 D3为本县一个新兴城镇,Pe=3000KW,cosΦ=0.8,距本站25KM,可用单回架空线供电。D3所采用的降压变的型号为SJL1-4000/35/10.5,Y/?-11,Ud%=7 D4为本县新兴城镇的一个现代化农业开发基地,Pe=2000KW,COSΦ=0.7,距本站45KM（距新兴城镇20KM）,可用单回架空线经D3供电。D4所采用的降压变的型号为SJL1-3150/35/10.5,Y/?-11,Ud%=7 D5为本县一个新兴工业城镇,Pe=3000KW,COSΦ=0.8,距本站30KM,可用单回架空线供电。 D6为近区负荷,距本站6KM,Pe=1000KW,COSΦ=0.7,可用10KV单回线配电。 本站生活变压器型号：SL7-630/10.5, 容量：630KVA，额定电压：10.5/0.4/0.23(KV),阻抗电压Ud％＝4.5,Y/Y0-12。 本站联入系统设计 (1)本站可通过一回架空线路与本地区电力系统的距本站50KM的110KV枢纽变电所B1相连,以便丰水季节将本站17000KW的多余电力送入系统,在枯水季节(元月份)由本 站供电的地方负荷需从系统倒送电能。 (2) 在本站某江上游30KM处,正在兴建一个小型水电站,装机容量为4×第2页 共25 页
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3000KW,在丰水季节尚有7000KW的多余电能,需经本站送入地区电力系统。 附图（一）为本地区电力系统电源点地理位置示意图。 附图（二）为本地区电力系统接线图． 各发电厂和变电所情况简介： (1)本地区电力系统可分为三部分: 东部系统: Smax=75MVA,Xmax=0.57,Smin=45MVA,Xmin=0.79; 西部系统: Smax=100MVA, Xmax=0.43,Smin=60MVA,Xmin=0.61 (电抗值均为以Sj=100MVA为基准的标幺值) 中部系统:见附图(二) 各电源点间的送电线路主要采用110KV电压等级,三部分通过两个110KV枢纽变电所相联接。 (2) 中部系统共6个电站,情况如下: *F1为中型火电厂,2台汽轮发电机(2×1200KW),该站附近有煤矿,燃料丰富,运输方便,热效率高,发电成本低,丰水季节在系统中担任腰荷,枯水季节满发并担任基荷,它是本地区电力系统枯水季节的主要电源点. *F2为中型水电站,4台水轮发电机(4×12500KW),旬调节水库,年利用小时数4700小时/年,保证出力10000KW,主要运行方式是丰水季节任基荷和腰荷. *F3为小型火电厂,4台汽轮发电机(4×3000KW),主要向地方负荷供电. *F4为中型水电站,4台水轮发电机(4×8800KW),季调节水库,年利用小时数5300小时/年,保证出力9200KW,丰水季节任基荷,枯水季节调峰,向地方负荷和地方电力系统供电,此电站即为本次设计电站. *F5为小型水电站,4×3000KW,位于F4上游,月调节水库,年利用小时数为5100小时/年,保证出力3000KW,向地方负荷和地区电力系统供电. *F6为小型火电厂,2×6000KW,主要向地方负荷供电. (3)110KV变电所简介: *B1变电所装有2台三卷变2×40000KVA,它处于本地区专暑所在城市附近5KM处,供电范围大,负荷重,本地区的主要电源点均与该所相连,与无穷大电力系统的一点联网点也设在该所,地位十分重要,为本地区电力系统的枢纽变电所. *B2变电所装有2台三卷变2×31500KVA,供电范围大,负荷重,为本地区西部的中心变电所,它汇集了西部各电源点的电能后,与B1变电所相连. 经过经济技术比较,本水电站F4拟定采用附图(三)所示的主接线方案(电气一次设备已经选定,参数如图). 2、设计内容及要求: 课题：变压器复合电压启动型过流保护进行整定计算 a、短路电流计算 教师批阅 计算时间:0S和4S(0S用于主保护，4S用于后备保护) 第3页 共25 页
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最大运行方式下的三相短路电流计算(用于保护整定计算) 最小运行方式下的两相短路电流计算(用于保护校验) b、对复合电压启动型过流保护进行整定计算和校验 用计算机绘制该三卷变测量、控制、保护、信号回路图一套 注：B’各侧CT的变比需经计算自行确定 B’中压侧过流保护动作时限为3S B’高压侧为有载调压，最大调压范围：±7.5% 3 设计成果： (1)设计说明书(包括保护配置说明，整定计算和校验过程及结果) (2)短路电流计算结果 (3)设计图纸 第4页 共25 页
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二、三绕组变压器B’保护配置及整定计算 1、保护配置： 1、变压器瓦斯保护（轻瓦斯动作于发信号，重瓦斯动作于跳闸） 2、纵差保护 采用比例制动及二次谐波制动的差动保护，并配有差动速断（用于防止内 部短路Id很大时，TA饱和→比例制动保护拒动） 3、复合电压启动的过流保护（作为后备保护） 4、零序保护（反映单相接地短路） 5、过负荷保护 6、温度保护 2 、短路电流的计算： 计算时间:0S和4S(0S用于主保护，4S用于后备保护) 最大运行方式下的三相短路电流计算(用于保护整定计算) 最小运行方式下的两相短路电流计算(用于保护校验) 计算方法步骤： 1. 首先对所需计算的电网进行编号,形成网络拓扑图. 编号顺序如下: 节点编号顺序: 先短路节点,后其它节点,所有电源节点作为参考节点0. 支路编号顺序: 先电源支路(水电,火电,有限系统,无限系统),后其它支路. 附图4：最大运行方式拓扑图 附图5：最小运行方式拓扑图 2.然后进入文件DLJS.EXE所在目录并执行文件:DLJS.EXE 按秩序运行以下子程序 A---输入系统参数 *输入网络拓扑参数 *输入系统基本参数 *输入支路原始参数 B---确定冲击系数和衰减系数(不进行设备选择时可不运行该子程序) C---计算支路正序.负序电抗 D---短路电流计算 计算结果如附表2-1、表2-2 第5页 共25 页
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