３５ＫＶ电网继电保护设计
天下杂侃 2009-07-07 00:09 阅读31 评论0 字号： 大大 中中 小小
前言
随着电力电网事业的发展，全国联网的格局已基本形成。科技水平得到提高，电力环境保护得以加强，使中国电力工业的科技水平与世界先进水平日渐接近。电力管理水平和服务水平不断得到提高，电力发展的战略规划管理、生产运行管理、电力市场营销管理以及电力企业信息管理水平、优质服务水平等普遍得到提高。进一步扩大了对外开放，积极实施国际化战略。
本论文围绕35kV线路的保护整定计算展开分析和讨论，重点设计了电力系统基本常识以及需要系数法计算负荷、电力网接线方案的选择原则、短路电流的计算、变压器和线路的继电保护配置等。
同时详细介绍了电气主接线的设计、做出短路点的等效电路图，对设备保护进行了相应的选择与校验。通过比较各个接线方式的优缺点，确定变电站的主接线方式。 目录 前言 错误！未定义书签。 设计题目及资料 2 一、 二、
课程设计目的和要求 2 课程设计内容 2
三、 设计题目：３５ＫＶ电网继电保护设计 2
四、 原始资料： 错误！未定义书签。 五、 设计内容： 错误！未定义书签。 设计说明书 错误！未定义书签。
一、 ｄ５点短路电流计算 错误！未定义书签。 （一） 三相短路电流计算： 错误！未定义书签。
（二） 两相短路电流计算： 错误！未定义书签。 二、继电保护整定 错误！未定义书签。
（一） 总电路转换图及变换成单侧电源简化图： 错误！未定义书签。
（二） 各个短路点的最大短路电流和最小短路电流数据表： 错误！未定义书签。 （三） 利用三段式电流（电压）保护，其整定数据见计算书。 错误！未定义书签。 （四） 方向元件的设置： 错误！未定义书签。
（五） 继电保护配置成果表（计算过程见计算书） 错误！未定义书签。 计算书 错误！未定义书签。
一、短路计算(以下电流值的单位为：ＫＡ；电压值的单位为：ＫＶ。) 签。
（一）三相短路电流计算： （二）两相短路电流计算：
错误！未定义书签。 错误！未定义书签。
错误！未定义错误！未定义书
二、继电保护整定(以下电流值的单位为：ＫＡ；电压值的单位为：ＫＶ。)
书签。
1、对保护５进行整定计算： 错误！未定义书签。 ２、 护３进行整定计算： 错误！未定义书签。 ３、 对保护１进行整定计算： 错误！未定义书签。
4、对保护２进行整定计算： 错误！未定义书签。
5、对保护４进行整定计算： 错误！未定义书签。 ６、 对保护６进行整定计算： 错误！未定义书签。 35kv电网继电保护配置图 错误！未定义书签。
35kv金中线保护回路接线图 错误！未定义书签。 致谢 错误！未定义书签。 参考文献 错误！未定义书签。 设计题目及资料
一、 课程设计目的和要求 （一） 课程设计的目的
１、 在巩固《水电站继电保护》课程所学理论知识的基础上，锻炼学生运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。
２、 通过对国家计委、水电部等机关颁布的有关技术规程、规范和标准学习和执行，建立正确的设计思想，理解我国现行的技术经济政策。 ３、 初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。 ４、 提高计算、制图和编写技术文件的技能。
（二） 对课程设计的要求
１、 理论联系实际 对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必须考虑到任务书所规定的实际情况，切忌机械地搬套。
２、 独立思考 在课程设计过程中，既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的指导，也可以在同学之间展开讨论，但必须坚持独立思考，独自完成设计成果。
３、 认真细致 在课程设计中应养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。 ４、 按照任务规定的内容和进度完成。 二、 课程设计内容
本课程设计的内容包括：短路电流计算、电网继电保护配置设计和输电线路继电保护设计三部分。
短路电流计算为保护配置设计提供必要的基础数据。电网继电保护配置部分要对三条３５ＫＶ输电线路所配置的继电保护装置推荐出最合理的方案。输电线路继电保护回路设计部分在已有控制和测量回路的条件下设计出装设在金河电站的３５ＫＶ金中线的继电保护回路展开式原理图（包括设备表）
三、 设计题目：３５ＫＶ电网继电保护设计
某县有金河和青岭两座电站，装机容量分别为１２ＭＷ和８ＭＷ，各以单回３５ＫＶ输电线路向城关变电所供电。金河电站还以一回３５ＫＶ联络线经１１０ＫＶ中心变电所与省电网连接。３５ＫＶ电网的结线示意如下：
主要参数见下表： 发电机： 额定容量Ｓｅ ＫＷ ３０００ ４０００ 主变压器： 额定容量Ｓｅ 额定电压Ｕｅ 接线组别 短路电压Ｕｄ％ 标么电抗Ｘ＊Ｂ 额定电压Ｕｅ ＫＶ 6．3 6．3 功率因数 0．8 0．8 暂态电抗Ｘ＂ｄ 标么电抗Ｘ＊Ｆ 0．2 0．2 5．333 4 ＫＶＡ ７５００ １００００ １００００ ２００００
输电线路： 名称 金中线 金城线 青城线 ＫＶ Y，dll Y，dll Y，dll Yn, yno, dll 7.5 7.5 7.5 1 0.75 0.75 X*1=0.55 X*2=0 X*3=0.35 导线型号 长度（ＫＭ） 电抗 标么值 １．１６８ ０．２９２ ０．８７６ 有名值（Ω） １６ ４ １２ ＬＧＪ－１２０ ４０ ＬＧＪ－１２０ １０ ＬＧＪ－１２０ ３０ 最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．２２５。城关变电所总负荷为２４０Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给１１０ＫＡ、青岭电站供给１３０ＫＡ。剩余的１１０Ａ经中心变电所送入系统。 最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．３５城关变电所总负荷为１０５Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给４０Ａ、青岭电站供给６５Ａ。剩余的１５Ａ经中心变电所送入系统。 １、 短路电流计算；
２、 ３５ＫＶ电网继电保护配置设计； ３、 ３５ＫＶ输电线路断电保护回路设计。 短路点 D1 Up(kv) 37 回路名称 系统 金河 青岭 系统 D2 37 金河 青岭 系统 D3 10.5 金河 青岭 系统 D4 10.5 金河 青岭 系统 D5 D6 10.5 6.3 金河 青岭 系统 I(3)d.max(KA) 3.121 0.433 0.211 0.940 0.732 0.376 0.701 0.594 0.399 0.400 0.367 0.489 7.731 1.115 0.541 2.585 I(3)d.mim(KA) 2.15 0.155 0.169 0.735 0.203 0.225 0.608 0.171 0.232 0.398 0.116 0.268 5.733 0.452 0.433 2.477 金河 青岭 系统 D7 10.5 金河 青岭 系统 D8 6.3 金河 青岭 3.799 1.136 1.732 1.549 1.043 1.719 1.623 3.543 1.365 0.788 1.665 0.483 0.656 1.777 0.534 1.799
利用三段式电流（电压）保护，其整定数据见计算书。
整定原则：
１、 根据方向元件安装原则二（对在同一母线上的定时限过电流保护，按动作时限考虑，时限短的安装方向元件，而长的不用装，若相等则均装）判断，保护２和５的时限为２秒，保护３和４的时限为2.5秒，所以，保护２和５均应安装方向元件。
２、 根据方向元件安装原则一（对瞬时过电流速断保护，当反方向电流大于保护的动作值时，该保护需加装方向元件）
（１）对于保护１，当ｄ１点短路时：
Idj1+Idq1=0.433+0.211=0.644(KA)< IⅠop1=1.128(KA) 所以不需要安装方向元件。
（２）对于保护３，当ｄ２点短路时： Idj２＝0.376(KA)< IⅡop3=0.4345(KA) 所以不需要安装方向元件。
(3)对于保护４，当ｄ３点短路时：
Idx3+Idj3=0.701+0.594=1.295(KA)> IⅡop4=0.144(KA) 所以需要安装方向元件。
(4)对于保护6，当ｄ4点短路时：
Idx4+Idj4=0.4+0.367=0.767(KA)> IⅡop6 =0.158 (KA) 所以需要安装方向元件。 型式 保护 主 保 护 Ⅰ段 瞬时电流联锁 1 2 3 4 5 IⅠop1=1.128 tⅠop1＝0s IⅠop5=0.733 Ⅱ段 限时电流速断保护 IⅡop1＝0.373 tⅡop1＝0.5s IⅡop2=0.249 tⅡop2＝0.5s IⅡop3＝0.4345 tⅡop3＝1s IⅡop4＝0.144 tⅡop4＝0.5s IⅡop5=0.395 后 备 保 护 Ⅲ段 定时限过电流保护 IⅢop1＝0.298 tⅢop1＝3s IⅢop2＝0.149 tⅢop5＝2s IⅢop３＝0.298 tⅢop3＝2.5s IⅢop4＝0.1488 tⅢop3＝2.5s IⅢop5＝0.367 tⅠop5＝0s 6 tⅡop5＝0.5s IⅡop6＝0.158 tⅡop6＝1s tⅢop5＝2s IⅢop6=0.176 tⅢop6＝3s
由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础，加上时间的关系，指导老师只要求每个小组计算一个短路点。本小组计算第五个短路点。 最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．２２５。城关变电所总负荷为２４０Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给１１０ＫＡ、青岭电站供给１３０ＫＡ。剩余的１１０Ａ经中心变电所送入系统。 最后化简所得的电抗为：
X32=0.712；X33=10.791；X34=5.047
解：根据题意解得三相短路电流 系统： I*j= 1/X*j = 1/0.712 =1.406 I(3)s.max=Ij×I*j =7.731 青岭： X*js= X*j×Se/Sj = 1.079 查表得：I*e=0.98
I(3)q.max=I ” = I*e×Se/1.73Up =0.541 金河：X*js= X*j×Se/Sj = 0.757 查表得：I*e=1.353
I(3)j.max=I ” = I*e×Se/1.73Up =1.115 IS＝7.731
Iq=0.541 Ij=1.115
最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所１１０ＫＶ母线上的系统等值标么电抗为０．３５城关变电所总负荷为１０５Ａ（３５ＫＶ侧），由金河电站供给４０Ａ、青岭电站供给６５Ａ。剩余的１５Ａ经中心变电所送入系统。 化简电抗图，得出两相正负序电抗图后，合并得出：
X31=0.826；X32=10.804；X33=11.562
解：根据题意解得三相短路电流 系统： I*j= 1/X*j = 1/1.661 =0.602 Is=Ij×I*j =3.310 I(3)s.min= 1.73×Is＝5.733 青岭： X*js= X*j×Se/Sj = 1.163 查表得：I*e=0.911 I ” = I*e×Se/1.73Up =0.25 I(3)q.min=1.73×I ” = 0.433 金河：X*js= X*j×Se/Sj = 0.815 查表得：I*e=1.265
I ” = I*e×Se/1.73Up =0.261
I(3)j.min=1.73×I ” = 0.452 IS＝5.733