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电力系统继电保护课程设计-三段式电流保护设计_精品
电力系统继电保护课程设计
题目: 三段式电流保护的设计
班级:
姓名:
学号:
指导教师:
设计时间: 2012年3月2日
评语:
成绩 1 设计原始资料
1.1 具体题目
如下图所示网络,系统参数为:=115/kV,Ω、Ω、Ω,km、km、、线路阻抗0.4Ω/km,、,, ,
图1 系统网络图
试对线路BC、CD、DE进行电流保护的设计。
1.2 继电保护的设计任务
(1)选定供电系统各设备的保护方式和各种保护装置的配合方式
(2)进行各种保护装置的整定计算
(3)给出保护装置的原理图和施工接线图
(4)选择所用继电器、保护装置和辅助装置的型号、规格。
(5)对保护的评价。
2 题目分析
2.1 设计规程
2.1.1 设计的步骤
(1)设计资料的分析与参数计算;选取基准值,计算各元件的阻抗标幺值。
(2)系统运行方式:确定系统运行方式,计算系统最大阻抗和最小阻抗。
(3)短路电流计算:选择短路点,求各短路点最大运行方式下的三相短路电流,最小运行方式时的两相短路电流,求短路电流时要绘制等值电路图。
(4)电流保护整定计算:确定电流保护的动作电流,动作时限并进行灵敏度校验。
(5)继电保护回路展开图:绘制电流保护的直流回路和交流回路展开图。
2.2 线路设计的保护配置
2.2.1 主保护配置
根据分析应选用三段式电流保护,灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保护。因此,主保护应选用三段式距离保护。
2.2.2 后备保护配置
过电流保护作为后备保护和远后备保护。
3 短路电流计算
3.1 等效电路的建立
由已知可得,线路的总阻抗的计算公式为
(3.1.1)
其中:—线路单位长度阻抗;
—线路长度。
将数据代入公式(3.1.1)可得各段线路的线路阻抗分别为:
经分析可知,最大运行方式即阻抗最小时,则有三台发电机运行,线路、
运行,由题意知、连接在同一母线上,则
式中 —最大运行方式下的阻抗值;
“”表示取并联的意思,以后不再解释。
同理,最小运行方式即阻抗值最大,分析可知在只有和运行,相应地有
由此可得最大运行方式等效电路如图2所示,最小运行方式等效电路图如图3所示。
图2 最大运行方式等效电路图
图3 最小运行方式等效电路图
3.2 保护短路点的选取
选取B、C、D、E点为短路点进行计算。
3.3 短路电流的计算
3.3.1 最大方式短路电流计算
在最大运行方式下流过保护元件的最大短路电流的公式为
(3.3.1)
式中 —系统等效电源的相电动势;
—短路点至保护安装处之间的阻抗;
—保护安装处到系统等效电源之间的阻抗;
—短路类型系数、三相短路取1,两相短路取。
(1)对于保护1,其等值电路图如图2所示,母线E最大运行方式下发生三相短路流过保护1的最大短路电流为
代入数据得:
(2)对于保护2等值电路图如图2所示,母线E最大运行方式下发生三相短路流过保护2的最大短路电流为
代入数据得:
对于保护3等值电路图如图2所示,母线C最大运行方式下发生三相短路流过保护3的最大短路电流为
代入数据得:
3.3.2 最小方式短路电流计算
在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的公式为
式中 —系统等效电源的相电动势;
—保护安装处到系统等效电源之间的阻抗;
—短路点到保护安装处之间的阻抗。
所以带入各点的数据可以计算得到各点的的最小短路电流。
4 保护的配合及整定计算
4.1 主保护的整定计算
4.1.1 动作电流的计算
最小保护范围计算式为
其中 —系统等效电源的相电动势;
—短路点至保护安装处之间的阻抗;
—线路单位长度的正序阻抗。
(1)对于保护1,其等值电路图如图2所示,母线E最大运行方式下发生三相短路流过保护1的最大短路电流为
相应的速断定值的计算公式为
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