35KV环网继电保护设计及整定计算课程设计.doc

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内容摘要

电力系统在运行中，由于设备原因或者自然灾害以及人为因素，会发生各种故障和不正常工作状态，为保证电力系统的安全运行，在系统中配置了继电保护装置。本文对35KV环网一次系统图中的部分线路进行了保护配置和整定计算，并对配置的保护进行校验合格。首先，确定了基准值，基准容量：SB=100MVA；基准电压：UB=37.0KV计算基准电流：IB=1.56KA，对系统各阻抗计算标幺值，画出以标幺制表示的系统等值电路，确定最大运行方式与最小运行方式下的系统阻抗。根据保护配置原则，以及实际的环网情况，6#保护配置了电流联锁电压保护，定时限电流保护和过电流保护；5#保护配置了方向电流保护。以上保护均经过短路电流计算，根据保护整定要求整定，根据校验要求校验合格。

设计计算说明书

第一章画系统接线图与等值电路图

1.1系统接线图

见附图一

1.2计算系统各阻抗标么值

1.2.1确定基准值

基准容量SB=100MVA

基准电压UB=37.0KV

基准电流

1.2.2电路中各元件阻件标么值

a.发电机（1#2#3#4#）

b.三绕组变压器(1#2#)

对于该变压器：

由以上计算可得：

c.双绕组变压器（3#4#）

d.双绕组变压器（5#6#）

e.双绕组变压器（7#8#9#）

f.4段输电线路（L1L2L3L4）

1.3等值电路：

经过以上计算可得系统等值电路。如图：

用标幺制参数表示的系统等值电路

第二章35kV环网中的部分线路继电保护配置

及整定计算

2.1确定最大运行方式及最小运行方式系统阻抗标么值

2.1.1最大运行方式

可化简为：

可得最大运行方式下的系统阻抗为：

2.1.2最小运行方式（2#-4#机组并列运行）：

可化简为：

可得最小运行方式下的系统阻抗为：

通过以上计算可得整个系统阻抗标幺值图:

见附图二

2.2下面对5#保护进行配置整定

5#保护的主要任务是保护线路L3，即在K6点短路时保护应该动作，而K1点短路时不应该动作。只有在线路L3发生短路，此时短路电流由母线流向线路，保护5才会动作。因此，我们对5#保护采用方向保护。

正常工作情况下，负荷电流是反向的，功率方向继电器闭锁，为了防止PT二次断线，保护5#发生潜动，我们采用电流闭锁，闭锁电流值稍大于正常负荷电流即可。

由于线路L1切除时，保护5无需投入，此时可认为是单方向供电，故流过保护5#处的最大负荷电流为：

故闭锁电流整定为：

校验：考虑到5#保护和6#保护相继动作，我们以6#保护始端短路，6#动作，流过保护5#处最小短路电流求校验：

灵敏系数为：

满足保护的要求。

2.3下面对6#保护进行配置整定

2.3.1我们首先画出沿线路L3，6#保护处短路电流以及残压分布图

三种运行方式：a.最大运行方式（四台发电机并列，开网）

b.中间运行方式（四台发电机并列，环网）

c.最小运行方式（三台发电机并列，环网）

6#保护出口处短路流过保护6#处（三相）短路电流为Id1，残压为Ucy1。

L3/2(K6)处短路流过6#保护处的（三相）短路电流为Id2，残压为Ucy2。

L3处短路流过6#保护处（三相）短路电流为Id3，残压为Ucy3。

a.在最大运行方式下，三相短路电流分别为：

残压分别为：

b.在中间运行方式下，三相短路电流分别为：

残压分别为：

c.在最小运行方式下，三相短路电流分别为：

残压分别为：

两相短路电流分别为：

把以上计算列一图表如下：

6#保护

Id(A)

Ucy(V)

Id1

Id2

Id3

Ucy1

Ucy2

Ucy3

最大运行方式三相短路

2857

2037

1582

0

10585

16441

中间运行方式三相短路

2857

1782

1239

0

9260

12876

最小运行方式二相短路

1344

947

693

0

5679

8314

2.3.26#保护I段整定及校验

a.由上图可知，如果我们采用电流速断保护，则Idz=Kk·Id3(3)max，其中Id3(3)max为最大运行方式下，末端发生三相短路时流过6#保护的短路电流。但是，由图可知，在最小运行方式时,两相短路情况下，其保护范围为0，因此，6#保护不能采用电流速断保护。

b.下面我们来整定电流电压联锁保护

如果我们以中间运行方式短路情况进行整定，以80%为保护范围，则可以看出整