電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書正文

1、某變電所的電氣主接線如圖所示。已知兩臺變壓器均為三繞組、油浸式、強(qiáng)迫風(fēng)冷、分級絕緣，其參數(shù)：SN =31.5MVA，電壓：110_4 2.5%/38.5_2 2.5%/11kV，接線：Yn / y/dY。/y/也11 12）。短路電壓：Uhm（%）=10.5； U H 丄（） = 17；U ML （%） = 6。兩臺 變壓器同時(shí)運(yùn)行，110kV側(cè)的中性點(diǎn)只有一臺接地；若只有一臺運(yùn)行，則運(yùn)行變壓器中性點(diǎn) 必須接地，其余參數(shù)如圖4-1所示。圖1.1 某變電所主接線1設(shè)計(jì)計(jì)算1.1短路電流計(jì)算用標(biāo)幺值計(jì)算短路電流參數(shù)，確定短路計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算短路電流值。1、畫出短路等值電路如圖4.2所示，圖1.2 短路

2、等值電路圖計(jì)算各元件電抗參數(shù)，取基準(zhǔn)容量 Sd =100MVA，基準(zhǔn)電壓為Ud1 =10.5kV，Ud2 =37kV ;3基準(zhǔn)電流為： I d1 = -00_= 5500 A，如 10.5（1）計(jì)算電源系統(tǒng)基準(zhǔn)電抗的標(biāo)幺值。X =型=01X s. minSk.max 1000（2）變壓器各側(cè)阻抗標(biāo)幺值。11Uk10。10.5 17-6A10.75，Uk20。10.5-17 6A-0.2522Uk3% =丄（一10.5+17+6）=6.25，Xt h = 蛍=1075 漢他=0.3413 2.100 Stn100 31.5（3）線路的基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值。1.2短路電流計(jì)算由主接線分析可知，變壓器的主

3、保護(hù)為一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行為保護(hù)的計(jì)算方式，保護(hù)時(shí),變壓器后備保護(hù)作保護(hù)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，要校驗(yàn)k3、k4兩點(diǎn)的靈敏系數(shù)，因此，除需要計(jì)算k1、k2兩點(diǎn)最大、最小運(yùn)行方式短路電流外，還需計(jì)算k3、k4兩點(diǎn)的最小短路電流。（1）k1點(diǎn)短路電流計(jì)算（2）求k2點(diǎn)短路電流（3）求k3點(diǎn)短路電流（4）求k4點(diǎn)短路電流1.3 保護(hù)裝置的配置（表4.1 ）表1.1變壓器保護(hù)裝置的配置序號保護(hù)名稱選擇繼電器型號1縱差保護(hù)BCH-12110kV側(cè)復(fù)合電壓啟動(dòng)的過流保護(hù)DY 4，DL11，DY 25335kV側(cè)方向過流保護(hù)LG- 11，DL 114110kV側(cè)零序過電流保護(hù)DL135氣體保護(hù)QJ 801.4各保

4、護(hù)裝置的整定計(jì)算1、縱差保護(hù)的整定計(jì)算（1）計(jì)算變壓器差動(dòng)臂中電流，由表4.2計(jì)算可知，110kV側(cè)差動(dòng)臂中的電流最大，故110kV 側(cè)為計(jì)算的基本側(cè)。表4.2計(jì)算結(jié)果名稱變壓器各側(cè)數(shù)據(jù)額定電壓（kV）11038.511變壓器的額定電流（A）TA接線方式選擇TA的標(biāo)準(zhǔn)變比差動(dòng)臂中的電流（A）V 3 473,門=4.12 200（2）確定制動(dòng)繞組的接線方式，制動(dòng)繞組接入 38.5kV側(cè)，因?yàn)椋搨?cè)的外部發(fā)生故障時(shí), 穿越變壓器的短路電流很大。（3）計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的一側(cè)動(dòng)作電流。1）按躲過110kV外部故障的最大不平衡電流整定，即=1.31 0.10.10.05785 =0.325 785 =255

5、A2）按躲過變壓器勵(lì)磁涌流計(jì)算，即3）按躲過電流互感器二次回路斷線，即4）取上述各條件中最大的作為基本側(cè)一次動(dòng)作電流即lp二255A ,差動(dòng)繼電器基本側(cè)動(dòng)作電流為確定差動(dòng)繞組匝數(shù)Wop =竺 =04 =8.15匝p lop.r 7.36取整定匝數(shù)Wop.set=8匝，則繼電器動(dòng)作電流為lop.r =7.5A,保護(hù)裝置實(shí)際動(dòng)作電流為7.5I op60 二 259.8A o5）其他各側(cè)工作繞組和平衡繞組的匝數(shù)。38.5kV側(cè)的平衡繞組為Wb 38.5-1 N 2f10 廠 1 n2(38.5 )、1 N2f38.5 Wop.set4.75-4.124.1211kV側(cè)的平衡繞組為Wb 11-In21

6、10n211Wet=I N2 114.754.18 =1.27 匝取平衡繞組整定匝數(shù)Wb 38.5 set = Wb 11 set = 1 匝去工作繞組匝數(shù)Ww 38.5 set - Ww 11 set = 8 T = 9匝6）整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等引起的相對誤差為7）制動(dòng)系數(shù)和制動(dòng)繞組匝數(shù)計(jì)算。由于系單側(cè)電源，故制動(dòng)系數(shù)計(jì)算為1.3(1 0.1 0.1 0.05 0.029) = 0.363制動(dòng)繞組的計(jì)算匝數(shù)Wres K res tg :Ww363 9 =3.63匝0.9取整定匝數(shù)Vres.set = 4 匝.8)校驗(yàn)靈敏系數(shù)k1點(diǎn)最小短路電流折算到110kV基本側(cè)為對11k V側(cè)工作安匝、

7、31；. minAWW 11Kkta.h4135.2 匝60AWW 二 200亠00 40=10.38 匝由繼電器特性曲線查得 AW11 =135.2匝，AWres =10.38安匝時(shí)，動(dòng)作安匝整定為AWop = 66安135 2匝，則靈敏性Ksmin二-35 = 2.05 2滿足要求。661.5110kV 側(cè)復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)整定計(jì)算(1) 電流元件的動(dòng)作電流(2) 電壓元件的動(dòng)作電壓Up.r =(0.6-0.7Un2 =(0.6-0.7)x100 =60V 70V，取 70V(3) 負(fù)序電壓元件的動(dòng)作電壓U2.op =(0.06_1.2Un2 =6_12V，取 10V(4) 校驗(yàn)靈敏系

8、數(shù)作11kV線路后備保護(hù)Ksmin二12- 783 =3.1 1.3滿足要求。I op 252.35s. min70 110000 10015 0.4 783 110 11電壓元件裝設(shè)在11k V側(cè)，故僅需校驗(yàn)作為線路的后備保護(hù)即可77000 =1.64 .1.3 滿足要求。46980需要說明，若110kV側(cè)僅采用單獨(dú)過電流保護(hù)，則lp =空2 165 = 504.7A，則靈敏系數(shù)p 0.85Ksmin =7匹=1.仃V1.3，不滿足要求，這正說明采用復(fù)合電壓啟動(dòng)過流保護(hù)可提高保護(hù)的504.7靈敏性。3、38.5kV側(cè)方向過流保護(hù)功率方向元件的動(dòng)作方向，為自變壓器指向35kV母線方向，方向元件的動(dòng)作電流為作線路13后備保護(hù)靈敏系數(shù)Ksmin =血丄=868 =1.3 不合要求。I op 9404、110kV零序過電流保護(hù)由主接線圖可知，該變電所為終端變電所，接地保護(hù)不需要與下級配合，故零序過電流保護(hù)的動(dòng)作值按躲開最大不平衡電流，即電壓元