1、電力系統繼電保護課程設計雙側電源的35KV線路繼電 保護的配置及整定計算設計 系 別： 電氣與電子工程系專 業： 電氣工程及其自動化姓 名： 學 號： 指導教師： 石家莊鐵道大學2016年12月22日摘要 本次繼電保護設計是35KV線路繼電保護的配置及整定計算設計。本文首先介紹了此次設計要點，根據給定35KV線路網絡的接線圖及參數，進行短路電流進行整定計算，制定出反應其輸電線路上相間短路、接地短路故障的繼電保護配置方案。通過對所配置的繼電保護進行整定計算和校驗，論證繼電保護配置的正確性，并對部分輸電線路繼電保護回路進行了設計。【關鍵詞】 短路電流 整定計算 輸電線路繼電保護 目錄摘要 1第一章

2、 概述1.1 課程設計的目的 11.2 課程設計的要求 11.3 課程設計的任務 11.4 設計步驟 2第二章 短路電流和電流保護的整定的計算 2.1 原始資料 3 2.2 短路電流的計算 42.2.1 線路的阻抗計算 4 AB三段式電流保護的整定值計算及靈敏度的校驗 5 AD段三段式保護整定計算及靈敏度的校驗 62.3 三段式電流保護的交直流的展開圖 8三繼電器設備的選擇四互感器的變比 總結 11參考文獻 12 一方案設計1 課程設計的目的 繼保護課程設計是配合“電力系統繼電保護原理”理論教學而設置的一門實踐性課程。主要目的是通過該課程使學生初步掌握繼電保護的設計步驟和方法，熟悉有關“規定”

3、和“設備手冊”的使用方法，以及繼電保護標準圖的繪制等。1.2課程設計的要求（1）、鞏固和加深對繼電保護基本知識的理解，提高學生綜合運用所學知識的能力。（2）、培養學生根據課題需要選學參考資料的自學能力。通過獨立思考、鉆研有關問題，學會自己分析解決問題的方法。 (3）、通過對實際系統的設計方案的分析比較、計算、設備選擇、或數字仿真等環節，初步掌握繼電保護系統的分析方法和工程設計方法。（4）、了解相關的工程技術規范，能按課程設計任務書的要求編寫設計說明書，能正確反映設計和實驗成果、正確繪制電路圖等。（5）、通過課程設計實踐，培養學生建立正確的生產觀點、經濟觀點和全局觀點。 1.3課程設計的任務（1

4、）、選出線路XL1A側,XL4線路電流互感器變比。（2）、選出線路XL1A側,XL4線路保護方案并作出整定計算。（3）、選出所需繼電器的規格 、型號。（4）、繪制出XL1,XL4繼電保護展開圖。（5）、寫出說明書。1.4設計步驟1.設計資料的分析與參數計算；選取基準值，計算各元件參數的電抗標么值：選取XL-1,和XL-4線路電流互感器變比。2.系統運行方式；確定系統運行方式，計算系統最大阻抗和系統最小阻抗。3.短路電路計算；選擇短路點，求各短路點最大運行方式下的三相短路電流，最小運行方式時的兩相短路電流，求短路電流時要繪制等值電路圖。4.電流保護整定計算；確定電流保護的動作電流，動作時限并進行

5、靈敏度的校驗。5.繼電保護回路展開圖；繪制電流保護的直流回路和交流回路展開圖。6.對電流保護的評價。二短路電流和電流保護的整定的計算2.1 設計的基本資料某雙側電源的35KV線路網絡接線如下：已知：（1）、電廠為3臺3´6000KW、電壓等級為6、3KV的有自動電壓調節器的汽輪發電機，功率因數cosj=0.8，X d”=0.125, X2 =0.15, 升壓站為2臺容量各為10MVA的變壓器Ud =7.5%，各線路的長度XL1為20KM；XL2為50KM；XL3為25KM；XL4為14KM ；XL5為40KM （2）、電廠最大運行方式為3臺發電機2臺變壓器運行方式，最小運行方式為2臺

6、發電機2臺變壓器運行方式；XL1線路最大負荷功率為10MW，XL4線路最大負荷功率為6MW。（3）、各可靠系數設為：KIK =1.2，KIIK =1.1，KIIIK =1.2，XL1線路自起動系數KZq =1.1，XL4線路自起動系數KZq =1.2，XL5線路過流保護的動作時限為1.6秒, XL3線路C側過流保護的動作時限為1.秒，保護操作電源為直流220V。（4）、系統最大短路容量為135MVA ,最小短路容量為125MVA。 2.2短路電流計算2.2.1線路的阻抗計算選取基準值 SB=100MVA Uav=UB=37KV XL=0.4 電機容量 發電機的阻抗 變壓器的阻抗 線路的阻抗 由

7、 得系統最小阻抗： 系統最大阻抗: 系統最小阻抗標么值：系統最大阻抗標么值：35KV下的電流基準值: 系統中各點短路電流計算如下：BCDEF(A)10285241370673468(A)75441610275443742.2.2 AB三段式電流保護的整定值計算及靈敏度的校驗AB三段式保護等效電路圖如下：G T A B C F 電流保護的整定值計算： L1段的段整定值：最小運行下的所保護的長度為L1的K倍： 靈敏度滿足要求。L1段的段整定值： L3段的段整定值: 最小運行下的所保護的長度為L3的K倍: 靈敏度滿足要求 由于靈敏系數1.3，所以L1段的段整定動作時間加0.5S的延時，動作值與L2段

8、的段整定動作值配合。則有：L1段的段整定值： 因為靈敏度滿足要求1.3,所以仍不能滿足要求，因此降低整定值為580安培,此時靈敏度為1.3，滿足靈敏度要求，同時保護區延伸到BC段段之前滿足段的保護范圍要求，因此設定其動作時限為0.5s.L1段的段整定值：= 動作時限為2s,滿足要求： 動作時限為1.5S,滿足要求;2.2.3 AD段三段式保護整定計算及靈敏度的校驗AD段等效電路圖如下： Xsys L3 L2 L1 L4 L5 XG XT當3臺發電機投入運行，系統阻抗分別為0.74和0.80時； 當2臺發電機投入運行，系統阻抗分別為0.74和0.80時：L4段的段整定值: 最小運行下的所保護的長

9、度為L4的K倍： 靈敏度滿足要求L4段的段整定值： 由于靈敏系數1.3，為了保證選擇性，所以L4段的段整定動作值降低，降低為810安培，此時靈敏度為1.3，滿足靈敏度要求，同時其保護范圍達到de段 保護范圍之前滿足段保護范圍的要求，所以整定其動作時限為0.5s.L4段的段整定值：= 動作時限為2.1s,滿足要求： 動作時限為1.6s,滿足要求：2.3三段式電流保護的交直流的展開圖電流三段式保護的原理接線圖交流回路展開圖直流回路的展開圖三繼電器設備的選擇根據以上計算參數就可以選擇合適的繼電設備如下表：設備型號技術參數高壓斷路器LW38-126額定電壓：126kv額定頻率：50hz額定短路開路電流

10、：40KA額定峰值耐受電流100KA電流互感器LGB-11kv額定電壓：35kv，66kv，110kv，220kv額定電流可達3150A或更大絕緣水平：147kv過電流繼電器ERI-AH-H測量范圍：10至9999A（交流）過電流響應時間：小于或等于30ms標準輔助工作電源：75至265AC或70至360VDC時間繼電器JS-48S/1Z工作電源：AC220V（標準）、380 50-60HZDC24v、12v延時范圍：.0.01至99.99s、1s至99m99s/延時精度：0.05%以下電壓誤差：正負1%以下觸頭容量：5A/250VAC四互感器的變比 AB段：段電流互感器變比：1500/5段電

11、流互感器變比：600/5段電流互感器變比：300/5AD段：段電流互感器變比：2000/5段電流互感器變比：1000/5段電流互感器變比：1000/5 總 結 通過這一周的課程設計，使我得到了很多的經驗，并且鞏固和加深以及擴大了專業知識面，鍛煉綜合及靈活運用所學知識的能力，正確使用技術資料的能力。這次課程設計首先使我鞏固和加深專業知識面，鍛煉綜合及靈活運用所學知識的能力。其次通過大量參數計算，鍛煉技術設計的綜合運算能力，參數計算盡可能采用先進的計算方法。 通過這次設計，在獲得知識之余，還加強了個人的獨立提出問題、思考問題、解決問題能力，從中得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟，個人能力有進一步發展，本次課程設計使本人對自己所學專業知識有了新了、更深層次的認識。在這次設計中，我深深體會到理論知識的重要性，只有牢固掌握所學的知識，才能更好的應用到實踐中去。這次設計提高了我們