繼電保護配置與整定計算

1、四川大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 繼電保護配置與整定計算專業(yè)：電氣工程及其自動化摘要：依據(jù)對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求（即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性），并按照繼電保護的配置與整定原則，以一簡單電力系統(tǒng)為例，闡述了電力系統(tǒng)繼電保護配置與整定計算的完整過程。首先，對元件參數(shù)進行計算，對進行短路電流進行計算。計算的短路類型包括單相接地短路、兩相接地短路、兩相短路和三相短路。其次，根據(jù)電力系統(tǒng)各個要求，配置和選擇相應(yīng)的電流互感器、電壓互感器。第三部分，則是繼電保護的配置與整定計算。發(fā)電機保護，以25mw的汽輪發(fā)電機為例，按照其容量、類型等，主要配置的保護類型有差動保護、過電流保護、過負(fù)荷保護、接地保護、失磁保護。

2、變壓器保護以變壓器sfsl1-31500為例，配置的保護類型有差動保護、過電流保護、過負(fù)荷保護。線路保護，110kv線路配置相間距離保護和零序電流保護，35kv線路配置相間短路保護和接地短路保護，此外，線路均配置三相重合閘。母線保護，以雙母線為例，配置完全電流差動保護。各種保護的整定計算，均按照電力系統(tǒng)繼電保護配置及整定計算中的原則方法，計算出保護的整定值和保護的動作時限。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；保護；配置；整定；短路abstract：according to the basic demand of relay protaction of electric power system（con

3、tains selectivity、quike-activity、sensitivity and reliability）and the principle of its allocation and set,take a simple power system for instance,presents a complete process of relay protections allocation and set calculation of power system. first,calculate the parameters of members and the short-ci

4、rcuit current .the variety of short-circuit contains single phase grounding 、double phases grounding、double phases short-circuit and three phases short-circuit. second, allocate and select current or voltage transformers according to the demand of power system. third, allocate and calculate the rela

5、y protection. generator protection,take 25mw steam turbine for instance,according to its capacity and variety,the allocated protections contain differential protection、overcurrent protection、overload protection、grounding protection、loss-of-excitation protection. transformer protection,take transform

6、er(sfsl1-31500)for instance,its protections contain differential protection、overcurrent protection、overload protection. line protection, the 110kv lines allocate interphase distance protection and zero sequence current protection, and 35kv line allocates interphase short-circuit protection and groun

7、ding short-circuit protection. otherwise, line protection also contains three phases reswitching. generatrix protection, take a double bus for instanse, allocates complete current differential protection. all principle and methods of every kind of protection and count, are based on the electric powe

8、r system relay protection allocate and count . keywords：electric power system；relay protection；protection；allocate；set；short-circuit第一章 互感器的配置一、 發(fā)電機（1） 發(fā)電機（型號：qf252）額定功率25mw，額定電壓10.5kv，額定電流1720a，額定功率因數(shù)0.8。發(fā)電機的最大工作電流：1804（a）故，選擇電壓互感器pt：jdj10,額定變比為10000 /100； 選擇電流互感器ct：lmz110，額定電流比為2000 /5； 選擇零序電流互感器：

9、lxhm1，額定電流為1750a。二、 變壓器（1） 變壓器（型號：sfsl131500）額定容量31500kva，額定電壓比：110 /38.5/10.5額定電流（a）：165（110kv側(cè)），472（38.5kv側(cè)），1819（10.5kv側(cè)）故，電壓互感器pt和電流互感器ct選擇如下：名 稱各 側(cè) 參 數(shù)額定電壓（kv）11038.510.5額定電流（a） 165 4721819變壓器接線組別 y y pt型號及變比 jdj10（10000 /100）ct的接線方式 yct的計算變比按產(chǎn)品樣本選用ct的型號及變比lr110b（300 /5）lr35b（1000 /5）lmz110（200

10、0 /5）三線路 110kv線路的最大負(fù)荷電流均取為350a，可選擇電流互感器lr110b（400 /5）；電壓互感器可選擇jcc2110（）。 35 kv線路的最大負(fù)荷電流取為350a，故可選擇電流互感器lr35b（400 /5）。電壓互感器可選擇jdj35（）。四母線對雙母線的母聯(lián)斷路器配置電流互感器，與變壓器b1、b2相連的雙母線母聯(lián)，其最大工作電流為變壓器b1或b2的，即為174a，可選擇電流互感器lr110b（300 /5）；與變壓器b11、b12、b13相連的雙母線母聯(lián)，其為變壓器b13的，即為347a，可選擇電流互感器lr110b（400 /5）。110kv母線電壓互感器選擇jc

11、c2110（）；35kv母線電壓互感器選擇jdj35（）。第二章 等值參數(shù)計算一、參數(shù)計算 選基準(zhǔn)容量sb100mva，基準(zhǔn)電壓ubuav。（1） 發(fā)電機 f1、f2 ：型號ts9007156，額定容量sng33mva，xd0.264電抗標(biāo)么值為： x*jxd0.2640.8 f3、f4 ：型號qf252，額定容量sng250.831.25mva，xd0.126電抗標(biāo)么值為： （2） 變壓器 b1、b2：型號sfsl131500 vs(12)10.5， vs(31)18， vs(23)6.5， snt31500kva各繞組短路電壓分別為：vs1（vs(12)vs(31)vs(23)）（10.5

12、186.5）11vs2（vs(12)vs(23)vs(31)）（10.56.518）0.5vs3（vs(31)vs(23)vs(12)）（186.510.5）7各繞組電抗標(biāo)么值： b3：型號sfl12000 ， 電抗標(biāo)么值：（3）線路 近似取xl1 340.40.1028xl2 320.40.0968(4) 系統(tǒng)s： 第三章 短路電流計算一最大方式下的短路電流計算：根據(jù)以上參數(shù)計算結(jié)果，作系統(tǒng)電抗圖：進一步將對稱支路合并，作一定的簡化：【一】繪出不同短路點的各序網(wǎng)絡(luò)，計算各序組合電抗、和。(各電源正序電勢均取e1)（一） d1點短路1） 系統(tǒng)接線圖簡化為：已知歸算到基準(zhǔn)條件下，發(fā)電機f1、f2

13、：x1=0.8、x20.27100 /330.8182；發(fā)電機f3、f4：x1=0.4032、x20.16100 /31.250.512；發(fā)電機f5：x1=0.2256、x20.172100 /62.50.2752。變壓器t1、t2：xt1=xt2=0.2100；變壓器t3、t4：xt3（）=xt4（）=0.3492、xt3（）=xt4（）=0.2222；變壓器t5：xt5 =0.1667。線路l1：x1=0.1028、x03 x10.3084；線路l2：x1=0.0968、x03 x10.2904；線路l3：x1=0.2057、x03 x10.6171。電源s：x1=0.38、x00.4。2

14、） 制定各序網(wǎng)絡(luò)，并進行網(wǎng)絡(luò)化簡，求各序組合電抗正序網(wǎng)絡(luò)： 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：零序網(wǎng)絡(luò)：(二) d2點短路（九）d9點短路【二】 由各序組合電抗、和，求不同短路點發(fā)生單相接地短路時的全電流。（以a相發(fā)生單相接地短路為例）115kv側(cè)的基準(zhǔn)電流為ibka0.5020 ka37kv側(cè)的基準(zhǔn)電流為ibka1.5604 ka(1) d1點=+=0.2077+0.2792=0.4869； 3 a相短路電流正序分量為： ka0.7265 ka 短路電流: 30.7265ka2.1795ka（2）d 2點（9）d 9點【三】 兩相短路接地的短路電流計算：（以b、c兩相短路接地為例）（1） d1點0.2077 / 0

15、.2792=0.1191 =1.5054 ka1.5532 ka 短路電流: 1.50541.5532ka2.3382ka（2） d2點（9）d9點【四】 兩相短路的短路電流計算：（以b、c兩相短路為例）（1） d1點 =0.2077； a相短路電流正序分量為： ka1.2190 ka 短路電流: 1.2190ka2.1114ka（2） d2點（9）d 9點 【五】三相短路的短路電流計算：（1）d1點ka2.4596 ka（2）d2點（9）d9點 最小方式下的短路電流計算：（本算例中的最小方式，是停用發(fā)電機f1和f5。） （1）d1點 （9）d9點 ka1.0496 ka將計算所得的短路電流列

16、表如下:短路點三相短路（ka）兩相短路（ka）兩相短路接地（ka）單相短路接地（ka）d1點 最大方式 最小方式d2點 最大方式 最小方式d3點 最大方式 最小方式d4點 最大方式 最小方式d5點 最大方式 最小方式d6點 最大方式 最小方式d7點 最大方式 最小方式d8點 最大方式 最小方式d9點 最大方式 最小方式第四章 保護的配置與整定一發(fā)電機的保護（一） 發(fā)電機（qf252）1、 保護的配置定子繞組及引出線相間短路保護采用由dcd2型繼電器構(gòu)成的縱差動保護，且為一般接線形式。定子繞組的單相接地短路保護發(fā)電機直接工作在發(fā)電機電壓母線上，可采用零序電流保護。發(fā)電機外部相間短路保護（相間短路

17、后備保護）作為發(fā)電機主保護的后備。宜裝設(shè)復(fù)合電壓起動的過電流保護。 定子繞組過負(fù)荷保護采用定時限過負(fù)荷保護。 勵磁回路一點及兩點接地保護對一點接地故障，可采用定期檢測裝置，對兩點接地故障，應(yīng)裝設(shè)兩點接地保護裝置?？刹捎秒姌蚴絻牲c接地保護。 勵磁電流異常下降或消失保護（失磁保護）采用以穩(wěn)態(tài)異步邊界為判據(jù)的失磁保護。 其他故障和異常運行的保護由于發(fā)電機f3、f4容量小，故均不裝設(shè)。2保護的整定計算： 二變壓器的保護（一）、變壓器（sfsl131500）1、保護的配置 引出線、套管及內(nèi)部短路保護它是變壓器的主保護，保護瞬時動作于斷開變壓器各側(cè)的斷路器。根據(jù)其容量大小，應(yīng)裝設(shè)縱差動保護，可采用由帶短路

18、線圈的dcd2（或bch2）型差動繼電器構(gòu)成的差動保護。當(dāng)變壓器縱差動保護對保護范圍內(nèi)發(fā)生單相接地短路，靈敏度不滿足規(guī)程要求時，應(yīng)增設(shè)零序縱差動保護。 相間短路的后備保護 保護動作后，帶時限動作于跳閘?？刹捎脧?fù)合電壓起動的過電流保護，當(dāng)其不滿足靈敏性和選擇性要求時，可采用阻抗保護。 過負(fù)荷保護過負(fù)荷保護采用單相式，帶時限動作于信號。2、 保護的整定計算三線路的保護（一） 110kv線路可裝設(shè)具有階梯時限特性的距離保護作為相間故障的保護，同時裝設(shè)零序電流保護作為接地故障的保護；采用一側(cè)檢無壓，另一側(cè)檢同期的三相重合閘?！疽弧肯嚅g距離保護1線路xl1求斷路器1相間距離保護各段的整定值：2線路xl2

19、 9線路xl9【二】零序電流保護1、 線路xl1求斷路器1零序電流保護各段整定值，可將xl1視為終端線路2、線路xl2 9線路xl9【三】三相重合閘由于各個線路均未采用高頻保護，故只按慢速重合閘來進行動作時間的整定。1 線路xl1：dl1重合閘動作時間的整定=0.5+0.30.1+0.1=0.8 s四、母線的保護以連接有變壓器b1、b2的雙母線為例，來說明母線保護的配置與整定。該母線配置完全電流差動保護。整定過程如下。完全電流差動保護的整定計算：1、起動元件和選擇元件動作電流的計算（1）動作電流計算（2）差動繼電器（dcd2）的動作電流（3）靈敏度校驗：1739 /5543.1 22、電壓閉鎖元件的動作電壓（1）負(fù)序電壓元件（2）零序電壓元件（3）