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110KV线路继电保护课程设计.doc

110KV线路继电保护课程设计.doc

上传者: zheng春雨 2017-10-18 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《110KV线路继电保护课程设计doc》,可适用于综合领域,主题内容包含KV线路继电保护课程设计摘要本设计以KV线路继电保护为例简述了零序电流保护和距离保护的具体整定方法和有关注意细节对输电网络做了较详细的分析同时对于不符等。

KV线路继电保护课程设计摘要本设计以KV线路继电保护为例简述了零序电流保护和距离保护的具体整定方法和有关注意细节对输电网络做了较详细的分析同时对于不同运行方式环网各个断路器的情况进行了述说较为合理的选择了不同线路不同场合下的断路器、电流互感器、电压互感器的型号。关键词:继电保护、最大运行方式、距离保护、KV线路继电保护系统运行方式和变压器中性点接地的选择选择原则发电机、变压器运行方式选择的原则()一个发电厂有两台机组时一般应考虑全停方式一台检修另一台故障当有三台以上机组时则选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。对水电厂还应根据水库运行方式选择。()一个发电厂、变电站的母线上无论接几台变压器一般应考虑其中容量最大的一台停用。变压器中性点接地选择原则()发电厂、变电所低压侧有电源的变压器中性点均要接地。()自耦型和有绝缘要求的其它变压器其中性点必须接地。()T接于线路上的变压器以不接地运行为宜。()为防止操作过电压在操作时应临时将变压器中性点接地操作完毕后再断开这种情况不按接地运行考虑。线路运行方式选择原则()一个发电厂、变电站线线上接有多条线路一般考虑选择一条线路检修另一条线路又故障的方式。()双回路一般不考虑同时停用。本次设计的具体运行方式的选择电力系统运行方式的变化直接影响保护的性能。因此在对继电保护进行整定计算之前首先应该分析运行方式。现结合本次设计具体说明如下系统的最大运行方式是所有设备全部投入运行系统的最小运行方式为发电机G或G投入。对保护而言其最大运行方式应该是在系统最大运行方式保护的最小运行方式应该是在系统的最小运行方式。所有变压器星型侧接地。故障点的选择和正、负、零序网络的制定如图所示在整个系统中选择了个短路点d、d、d、d。之所以选这四个点是因为本系统需要零序电流保护通过这四点算出最大最小零序电流为后面的零序电流整定奠定基础。图、、是d短路时的正、负、零序网络图由于篇幅所限其他短路点的网络图这里没有画出来。图等值电路图和各短路点图d短路时的正序网络图图d短路时的负序网络图图d短路时的零序网络图零序短路电流的计算成果(具体过程参考附录二)表短路点最大短路零序电流最小短路零序电流dKAKAdKAKAdKAKAdKAKA线路保护方式的选择、配置方案的确定保护的配置原则小电流接地系统(KV及以下)输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故障:由于小电流接地系统没有接地点故单相接地短路仅视作异常运行状态一般利用母线上的绝缘检查装置发信号由运行人员分区停电寻找接地设备。对于变电站来讲母线上出线回路较多也涉及供电的连续性问题故一般采用零序电流保护反应接地故障。KV输电线路一般采用三段式相间距离保护作为故障的保护方式采用阶段式零序电流保护作为接地短路的保护方式。对于极个别非常短的线路如有必要也可以采用纵差保护作为主保护。配置方案的确定根据题目的要求和保护的配置原则从经济性出发:本系统线路的保护方式采用三段式相间距离保护作为故障的保护方式采用阶段式零序电流保护作为接地短路的保护方式。其中第一段作为线路的主保护二、三段作为后备保护。继电保护距离保护的整定计算成果(具体过程参考附录三)表断路器断路器断路器断路器Z'Z''Z'''Z'Z'''Z'Z''Z'''Z'Z'''dzdzdzdzdzdzdzdzdzdzt't"t'''t't'''t't"t'''t't'''继电保护零序电流保护的整定计算成果(具体过程参考附录四)表断路器断路器断路器断路器I'I''I'''I'I'''I'I''I'''I'I'''dzdzdzdzdzdzdzdzdzdzt't"t'''t't'''t't"t'''t't'''保护的综合评价距离保护的综合评价主要优点:能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求阻抗继电器是同时反应电压的降低和电流的增大而动作的因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中段距离保护基本不受运行方式的影响而、段受系统运行变化的影响也较电流保护要小一些保护区域比较稳定。主要缺点:不能实现全线瞬动。对双侧电源线路将有全线的,,,的第段时限跳闸这对稳定有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的。阻抗继电器本身较长复杂还增设了振荡闭锁装置电压断线闭锁装置因此距离保护装置调试比较麻烦可靠性也相对低些。对零序电流保护的评价零序电流保护通常由多段组成一般是四段式并可根椐运行需要增减段数。为了某些运行情况的需要也可设置两个一段或二段以改善保护的效果。接地距离保护的一般是二段式一般都是以测量下序阻抗为基本原理。接地距离保护的保护性能受接地电阻大小的影响很大。当线路配置了接地距离保护时根椐运行需要一般还应配置阶段式零序电流保护。特别是零序电流保护中最小定值的保护段它对检测经较大接地电阻的短路故障较为优越。因此零序电流保护不宜取消但可适当减少设置的段数。零序电流保护和接地距离保护一般按阶梯特性构成其整定配合遵循反映同种故障类型的保护上下级之间必须相互配合的原则主要考虑与相邻下一级的接地保护相配合当装设接地短路故障的保护时则一般在同原理的保护之间进行配合整定。电网各元件等值电抗计算基准值选择基准功率:S=MVA基准电压:V=KV。基准电流:I=SV=BBBBB=KA基准电抗:Z=VI=BBB=Ω电压标幺值:E=E=()输电线路等值电抗计算()线路AS等值电抗计算正序以及负序电抗:X=XL==ΩASASX==AS*零序电抗:X=XL=XL==ΩASASASX=XZ==AS*ASB()线路AB等值电抗计算正序以及负序电抗:X=XL==ΩABABX=XZ==AB*ABB零序电抗:X=XL=X=ΩABABABX=X=AB*AB*()线路AC等值电抗计算正序以及负序电抗:X=XL==ΩACACX=XZ==AC*ACB零序电抗:X=X=ΩACACX=X=AC*AC*()线路BS等值电抗计算正序以及负序电抗:X==ΩBSX==BS*零序电抗:X=X=ΩBSBSX=XZ=BS*BS*B变压器等值电抗计算()变压器B、B等值电抗计算X=X=(U)(VS)ΩTTKNNX=X=XZ==T*T*TB()变压器B、B等值电抗计算X=X=(U)(VS)ΩTTKNNX=XXZ==T*T*=TB()变压器B、B等值电抗计算X=X=X=(U)(VS)ΩTTTKNNX=X=T*T*发电机等值电抗计算()发电机G、G电抗标幺值计算X==ΩGX=X=XSS=G*G*BG最大负荷电流计算()B母线最大负荷电流计算(拆算到KV)I=SU=()=AfhBmaxB()A母线最大负荷电流计算I=SU=()=AfhAmaxB零序短路电流的计算根据最大负荷电流可求出对应的负荷阻抗X=EI=ΩLDdmaxX=EI=ΩLDdmaxX=EI=ΩLDdmaxX=EI=ΩLDdmaxd点短路的零序电流根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出X=ΩX=X=ΩI=E(ZZ)=()=KAminI=E(ZZ)=()=KAmaxd点短路的零序电流根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出X=ΩX=X=ΩI=E(ZZ)=()=KAminI=E(ZZ)=()=KAmaxd点短路的零序电流根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出X=ΩX=X=ΩI=E(ZZ)=()=KAmaxI=E(ZZ)=()=KAmind点短路的零序电流根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出X=ΩX=X=ΩI=E(ZZ)=()=KAminI=E(ZZ)=()=KAmax继电保护距离保护的整定计算和校验断路器距离保护的整定计算和校验距离保护段的整定计算()动作阻抗对输电线路按躲过本线路末端短路来整定。取K'=,Z'=K'Z==ΩKdzKLCA()动作时限距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定人为延时为零即t'=s。距离保护П段的整定计算和校验()动作阻抗:按下列三个条件选择。与相邻线路LAS的保护的段配合Z''=K''(ZK'KZ)dzKLCAfhminLASK=II=于是fhminLASLCAZ''=K''(ZK'KZ)=()=ΩdzKLCAfhminLAS与相邻线路L的保护的段配合Z''=,,=Ωdz按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Z''=K''(ZK'KZ)=()=ΩdzKLCAfhminLTC取上面最小值为段整定值即Z''=Ωdz()动作时间t"=Δt=s()灵敏性校验:Klm=Z''Z==,不满足要求。dzLCA距离保护Ш段的整定计算和校验()动作阻抗:按躲开最小负荷阻抗整定Kzq=,Kh=,K"'=,I=AKfmaxZ=UeI=()=Ωfminfmax于是Z'''=ZK"'KhKzq==ΩdzfminK()动作时间:t'''=t=s()灵敏性校验:本线路末端短路时的灵敏系数为:Klm=Z'''Z==>满足要求dzLCA相邻元件末端短路时的灵敏系数为:相邻线路LAS路时的灵敏系数为最大分支系数为:Klm=Z'''(ZZ)=()=>满足dzLCALAS要求П相邻线路LAB末端短路时的灵敏系数为最大分支系数:K=fhmaxKlm=Z'''(ZZ)==()=>满足要求dzLCALABШ相邻变压器末端短路时的灵敏系数为最大分支系数:K=fhmaxKlm=Z'''(ZZ)==()=>满足要求dzLCAT断路器距离保护的整定计算和校验距离保护段的整定计算()动作阻抗对输电线路按躲过本线路末端短路来整定。取K'=KZ'=K'Z==ΩdzKLAS()动作时限距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定人为延时为零即t'=s。距离保护段的整定计算Z=ΩZ'''=Ωt=sfmindz灵敏度校验:K==满足要求LM断路器距离保护的整定计算和校验段整定计算()动作阻抗对输电线路按躲过本线路末端短路来整定。取K'=Z'=K'Z==ΩKdzKLAB()动作时限距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定人为延时为零即t'=s。段整定计算()动作阻抗:按下列三个条件选择。与相邻线路BS的保护的段配合Z''=K''(ZK'KZ)dzKLABfhminLBSK=fhminZ''=()=Ωdz按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Z''=K''(ZKZ)dzKLABfhminTCK==fhminZ''=()=Ωdz取以上二个计算值中最小者为П段整定值即取Z''=Ωdz()动作时间:t"=Δt=s()灵敏性校验:Klm=Z''Z==,满足要求。dzLAB距离保护段的整定计算和校验()动作阻抗:按躲开最小负荷阻抗整定Z=UeI==Ωfminfmax于是:Z'''=ZK"'KhKzq==ΩdzfminK()动作时间:t'''=Δt=s:()灵敏性校验本线路末端短路时的灵敏系数为:Klm=Z'''Z==>满足要求dzLAB相邻元件末端短路时的灵敏系数为:相邻线路L末端短路时的灵敏系数为BSK=fhmaxKlm=Z'''(ZKZ)=>满足要求dzLABfhmaxLBSП相邻变压器末端短路时的灵敏系数为K=fhmaxKlm=Z'''(ZKZ)==()=>满足要求dzLABfhmaxTC断路器距离保护的整定计算和校验距离保护段的整定计算()动作阻抗对输电线路按躲过本线路末端短路来整定。取K'=,Z'=K'Z==ΩKdzKLBS()动作时限距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定人为延时为零即t'=s。由于后没有线路故无需进行、段整定。距离保护段的整定计算Z=Z'''=t=sfmindzKlm==满足要求断路器、装距离保护基本没作用由于该系统是单电源供电也不需装功率方向继电保护。继电保护零序电流保护的整定计算和校验断路器零序电流保护的整定计算和校验零序电流保护段的整定计算()躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流I,即K'=,I'=K'I==KAmaxKdzKmax由于断路器无下一回线路所以无需整定零序保护的第П段零序电流保护Ш段的整定计算()起动电流躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流I,即bpmaxI=KA,K"'=,I'''=K"'I==KAbpmaxKdzKbpmax()灵敏度校验作为本线路近后备保护时按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流I'''来校验要求Klm,即minKlm=I'''I'''==,符合要求。mindz()动作时限零序Ш段电流保护的起动值一般很小在同电压级网络中发生接地地短路时都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。t'"=Δt=断路器零序电流保护的整定计算和校验零序电流保护段的整定计算()躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流I,即K'=,I'=K'I==KAmaxKdzKmax由于断路器无下一回线路所以无需整定零序保护的第П段零序电流保护Ш段的整定计算()起动电流躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流I,即bpmaxI=KA,K"'=,I'''=K"'I==KAbpmaxKdzKbpmax()灵敏度校验作为本线路近后备保护时按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流I'''来校验要求Klm,即minKlm=I'''I'''==,符合要求。mindz()动作时限零序Ш段电流保护的起动值一般很小在同电压级网络中发生接地地短路时都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。t'"=Δt=断路器零序电流保护的整定计算和校验零序电流保护段的整定计算()躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流I,即K'=,I'=K'I==KAmaxKdzKmax零序电流保护П段的整定计算()起动电流零序П段的起动电流应与下一段线路的零序段保护相配合。该保护的起动电流I''为:取K''=,dzKI''=K''I'==KAdzKdz()动作时限:零序П段的动作时限与相邻线路零序段保护范围相配合动作时限一般取s。()灵敏度校验:零序П段的灵敏系数应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验并满足Klm的要求即Klm=II''==mindz零序电流保护Ш段的整定计算()起动电流与下一线路零序电流Ш段相配合就是本保护零序Ш段的保护范围不能超出相邻线路上零序Ш段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时(有中性点接地变压器时)起动电流整定为I'''=K"'I'''==KAdzKdz下一线()灵敏度校验作为本线路近后备保护时按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流I'''来校验要求Klm,即minKlm=I'''I'''==,符合要求。mindz()动作时限零序Ш段电流保护的起动值一般很小在同电压级网络中发生接地地短路时都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。t'"=Δt=断路器零序电流保护的整定计算和校验零序电流保护段的整定计算()躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流I,即K'=,I'=K'I==KAmaxKdzKmax零序电流保护П段的整定计算()起动电流零序П段的起动电流应与下一段线路的零序段保护相配合。该保护的起动电流I''为:取K''=,dzKI''=K''I'==KAdzKdz()动作时限:零序П段的动作时限与相邻线路零序段保护范围相配合动作时限一般取s。()灵敏度校验:零序П段的灵敏系数应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验并满足Klm的要求即Klm=II''==mindz零序电流保护Ш段的整定计算()起动电流与下一线路零序电流Ш段相配合就是本保护零序Ш段的保护范围不能超出相邻线路上零序Ш段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时(有中性点接地变压器时)起动电流整定为I'''=K"'I'''==KAdzKdz下一线()灵敏度校验作为本线路近后备保护时按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流I'''来校验要求Klm,即minKlm=I'''I'''==,符合要求。mindz()动作时限零序Ш段电流保护的起动值一般很小在同电压级网络中发生接地地短路时都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。t'"=Δt=

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