SN ——发电机额定容量,单位
MVA
计算过程详见计算书,计算结果如表2.1所示:
表2.1 发电机参数结果表
容量 /KVA 6000 12000 25000
第2. 3节 变压器参数的计算
2.3.1 双绕组变压器参数的计算
双绕组变压器电抗有名值:
额定电压 功率因数/KV 6.3 6.3 6.3 COSφ 0.8 0.8 0.8 次暂态电抗 等值电抗 等值电抗(有 (标幺值) 名值) ?Xd(%) 12.2% 12.0% 16.5% 1.627 0.800 0.528 0.646 0.318 0.209 UK(%)UN2XT?100SN双绕组变压器电抗标幺值: 式中:
(2.9)
XT??Uk(%)SB (2.10)
100SNUK(%)—— 变压器短路电压百分值 UN —— 发电机的额定电压 UB
——基准电压115kv
SB —— 基准容量100MVA
第2. 4 节 输电线路参数的计算
输电线路电阻忽略不计,线路正序阻抗为0.4Ω/KM,线路零序阻抗为X0 = 3.5X1, 且负序阻抗X2 = XI (1)线路阻抗有名值的计算:
正、负序阻抗 XI = X2 = x·L (2.20) 零序阻抗 X0 = 3.5 XI (2.21) (2)线路阻抗标幺值的计算:
6
SN ——变压器额定容量MVA
SB 正、负序阻抗XI* = X2* = x·L·
UB2 (2.22)
零序阻抗 X0* = 3.5 XI* (2.23) 式中: x ------------ 每公里线路正序阻抗值,单位Ω/KM L ------------ 线路长度,单位 KM SB ------------ 基准容量 ,取为100 MVA
UB ------------ 基准电压 ,取为115 KV (D厂2.2KM线路取6.3KV) 计算过程详见计算书,计算结果如表2.3所示:
表2.3 线路参数
线路 名称 长度/KM 正、负序 电 抗 (标幺值) A厂-BD5 B厂-BD1 C厂-BD4 D厂
第3章 输电线路上的CT.PT变比的选择
第3. 1节 互感器的作用
互感器是一次系统和二次系统间的联络元件,用以分别向测量仪表,继电器电流线圈和电压线圈供电,正确反应电气设备的正常用行和故障情况。互感器的作用为:
(1)将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准的低电压(100V)和小电流(5A或1A),使测量仪表和保护装置标准化,小型化并使其结构轻巧,价格便宜和便于屏内安装。
(2)使二次设备与高压部分隔离,且互感器二次部分侧均接地,从而保证了设备和人生的安全。 (3)取得零序电流和零序电压。
第3.2节 输电线路上CT的变比选择
3.2.1 CT(电流互感器)的特点:
7
65 19 49 2.2 0.197 0.058 0.148 2.217 正、负序 电 抗 (有名值)Ω 26 7.6 19.6 0.88 0.688 0.201 0.519 7.760 91 26.6 68.6 3.08 98.2 160 151 零序电抗(标幺值) 零序电抗 (有名值)Ω 最大工作电流A (1)一次绕组串联在电路中并且匝数很少,故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与二次电流大小无关。
(2)电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路状态下运行。 3.2.2 CT(电流互感器)变比选择的原则
电流互感器的选择和配置有应满足下列条件:
(1)型式:电流互感器的型式应根据环境条件和产品情况选择。对于6~20kv屋内配电装置,可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35kv及以上配电装置,一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。
(2)一次回路电压:Ug Ug为电流互感器安装处的一次回路最大工作电流;Un为电流互感器额定电压。(3)一次回路电流:Ig.max 表3.1 CT选择结果 线路名称 长度(km) 最大工作电流(A) 工作电压(KV) A厂—BD5 B厂—BD1 C厂—BD4 CT型号 变比 65 19 49 98.2 160 151 110 110 110 Lcw--110 Lcw--110 Lcw--110 100/5 200/5 200/5 第3.3节 输电线路上PT变比的选择 3.3.1 PT(电压互感器)的特点 (1)容量很小,类似一台小容量变压器,但结构上要求有较高的安全系数。 (2)二此侧所接仪表和继电器的低压线圈阻抗很大,互感器近视于空载运行. 3.3.2 PT(电压互感器)变比的选择原则 电压互感器的选择应满足下列条件: (1)型式:电压互感器的型式应根据使用条件选择。35~110kv配电装置,一般采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器。当需要检查和监视一次回路单相接地时,应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。 (2)一次电压U1:1.1UN>U1>0.9UN Un为电压互感器额定一次线电压,1.1和0.9是允许的一次电压波动范围。 (3)电压互感器的二次电压U2N,应根据使用情况,按表3.2选用。 8 表3.2 电压互感器二次额定电压选择 绕组 高压侧 接线方式 二次额定电压 100 主二次绕组 接于线电压 接于相电压 附加二次绕组 中性点直接接地 中性点不接地或经销弧线圈接地 1003 100 1003 3.3.3 PT变比选择的结果 根据以上原则,选择PT(电压互感器)变比为: 型号:JCC—110 变比: 11000031003100 第 4章 中性点接地的选择 第4.1节 中性点接地的确定原则 电力系统的中性点是指:三相电力系统中星形连接的变压器或发电机中性点。目前我国的电力系统采用中性点运行方式主要有三种,中性点不接地,经过消弧线圈和直接接地,前两种称不接地电流系统;后一种又称为大接地电流系统。 中性的直接接地系统中发生接地短路,将产生很大的零序电流分量,利用零序分量构成保护,可作为一种主要的接地短路保护。大地的电流系统发生接地短路时,零序电流的大小和分布与变压器中性接地点的数目和位置有密切的关系,中性接地点的数目越多,意味着系统零序总阻抗越小,零序电流越大;中性点接地位置的不同,则意味着零序电流的分布不同。通常,变压器中性接地位置和数目按如下两个原则考虑:一是使零序电流保护装置在系统的各种运行方式下保护范围基本保持不变,且具有足够的灵敏度和可靠性;二是不使变压器承受危险的过电压。具体选择原则如下: (1) 对单电源系统,线路末端变电站的变压器一般不应接地,以提高保护的灵敏度和简化保护线路。 (2) 对多电源系统,要求每个电源点都有一个中性点接地,以防接地短路的过电压对变压器产生危害。 (3) 电源端的变电所只有一台变压器时,其变压器的中性点应直接接地。 (4) 变电所有两台及以上变压器时,应只将一台变压器中性点直接接地运行,当该变压器停运时,再将另一台中性点不接地的变压器改为中性点直接接地运行。若由于某些原因,变电所正常情况下必须有二台变压器中性点直接接地运行,则当其中一台中性点直接接地变压器停运时,应将第三台变压器改为中性点直接接地的运行。 (5) 双母线运行的变电所有三台及以上变压器时,应按两台变压器中性点直接接地的方式运行,并把他们分别接于不同的母线上。当其中一台中性点直接接地变压器停运时应将另一台中性点不接地变压器改为中性点直接接地运行。 (6) 低电压侧无电源的变压器中性点应不接地运行,以提高保护的灵敏度和简化保护接线. 9 (7)对于其他由于特殊原因不满足上述规定者,应按特殊情况临时处理,例如,可采用改变保护定值,停运保护或增加变压器接地运行台数等方法进行处理,以保证保护和系统的正常运行。 * 说明:以上原则参见尹项根、曾克娥编箸华中理工大学出版的《电力系统继电保护原理与应用》和吕继绍主编华中理工大学出版的《电力系统继电保护设计原理》。 第 4. 2 节 中性点接地的选择 根据变压器的台数和接地点的分布原则,结合该系统的具体情况,中性点接地的选择结果如下: (1)A厂选择两台变压器(一台双绕组,一台三绕组)中性点接地,并分别连在两组母线上(因系统双母线同时运行)。 (2)B厂选择一台变压器中性点接地。 (3)C厂正常时有两台31500KVA三绕组变压器中性点接地,当其中一台的中性点断开时,再将15000KVA变压器中性点接地点投入,这样零序电流虽有改变,但改变不大。 (4)为了防止B-BD4或C-BD4线路发生接地故障时,B厂侧或C厂侧断开后,变电所BD4高压侧过电压,变电所BD4的变压器的中性点接地。 (5)由于与变电所BD2相连接的输电线较长,为提高BD2侧零序保护的灵敏度和便于相互配合,变电所BD2的变压器中性点接地。 (6)在终端变电所BD1.BD3.BD5变压器中性点一般都不接地。 第 5 章 短路电流的计算 第5.1节 电力系统短路计算的目的及步骤 5.1.1 短路计算的目的 短路故障对电力系统正常运行的影响很大,所造成的后果也十分严重,因此在系统的设计,设备选择以及系统运行中,都应着眼于防止短路故障的发生,以及在短路故障发生后要尽量限制所影响的范围。短路的问题一直是电力技术的基本问题之一,无论从设计,制造,安装,运行和维护检修等各方面来说,都必须了解短路电流的产生和变化规律,掌握分析计算短路电流的方法。 针对本次设计,短路电流计算的主要目的是:继电保护的配置和整定。 系统中应配置哪些继电保护以及保护装置的参数整定,都必须对电力系统各种短路故障进行计算和分析,而且不仅要计算短路点的短路电流,还要计算短路电流在网络各支路中的分流系数,并要作多种运行方式的短路计算。 综上所述,对电力系统短路故障进行计算和分析是十分重要的。无论是电力系统的设计,或是运行和管理,各环节都 10