精品資料（2021-2022年收藏的）畢業(yè)設(shè)計(jì)110kV地區(qū)變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)精

1、目 錄1 前言 . 錯(cuò)誤!未定義書簽。2 方案比較 . 33 確定運(yùn)行方式 . 43.1標(biāo)幺值計(jì)算 . 4 3.2短路電流的計(jì)算 . 5 3.3確定運(yùn)行方式 . 104 短路計(jì)算 . 105 繼電保護(hù)的配置 . 135.1繼電保護(hù)的基本知識(shí) . 錯(cuò)誤!未定義書簽。 5.2發(fā)電機(jī)的保護(hù)配置 . 16 5.2.1發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) . 錯(cuò)誤!未定義書簽。 5.2.2發(fā)電機(jī)過電流保護(hù) . 錯(cuò)誤!未定義書簽。 5.3變壓器的保護(hù)配置 . . 錯(cuò)誤!未定義書簽。 5.3.1 變壓器過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算 .錯(cuò)誤!未定義書簽。 5.3.2 變壓器過電流保護(hù)整定計(jì)算 . 18 5.3.3 瓦斯保護(hù) 19 5.4

2、母線的保護(hù)配置 . 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4.1母線完全差動(dòng)保護(hù) . 錯(cuò)誤!未定義書簽。6結(jié)論 . 21 7參考文獻(xiàn) . 23前 言一、原始資料1. 發(fā)電廠情況(1類型:水電廠(2發(fā)電廠容量與臺(tái)數(shù):MW 503,發(fā)電機(jī)電壓:KV 5. 10, 85. 0cos =(3發(fā)電廠年利用小時(shí)數(shù) h T 4200max =(4發(fā)電廠所在地最高溫度 40,年平均溫度 20,氣象條件一般,所 在地海拔高度低于 1000m2. 電力負(fù)荷情況(1 發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷:最大 12MW , 最小 4MW , 85. 0cos =,h T 4000max = (2 35KV 電壓負(fù)荷:最大 90MW , 最小 10MW

3、, 85. 0cos =,h T 4500max = (3其余功率送入 110KV 系統(tǒng),系統(tǒng)容量 5000MVA 。歸算到 110KV 母線阻抗為 0.02,其中 MVA S j 100=。(4自用電 4%。(5供電線路數(shù)目 發(fā)電機(jī)電壓 10.5KV , 架空線路 4回, 每回輸送容量 4MW , 85. 0cos =。 35KV 架空輸電線路 4回,每回輸送容量 40MW , 85. 0cos =。 110KV 架空線路 2回,與系統(tǒng)連接。二、電氣主接線圖 2 方案比較本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對水電廠變壓器和母線繼電保護(hù)的配置?？?以依據(jù)繼電保護(hù)配置原理,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣,先選擇出保護(hù)方案,通

4、過論證比較 后認(rèn)可其中的一套方案,再對這套方案中的保護(hù)進(jìn)行確定性的整定計(jì)算和靈敏 性校驗(yàn),看看它們是否能滿足要求,如果能滿足便可以采用,如果不能滿足則 需要重新選擇,重新整定和校驗(yàn)。 對于變壓器而言,它的主保護(hù)可以采用最常見的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù), 用兩者的結(jié)合來做到優(yōu)勢互補(bǔ)。 因?yàn)樽儔浩鞑顒?dòng)保護(hù)通常采用三側(cè)電流差動(dòng), 其 中高電壓側(cè)電流引自高壓熔斷器處的電流互感器, 中低壓側(cè)電流分別引自變壓器 中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)電流互感器, 這樣使差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍為三組電流 互感器所限定的區(qū)域, 從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路, 高壓側(cè)接地短 路以及主變壓器繞組匝間短路故障。 考慮到與發(fā)電機(jī)

5、的保護(hù)配合, 所以我們使用 縱差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù), 不考慮用電流速斷保護(hù)。 瓦斯保護(hù)主要用來保 護(hù)變壓器的內(nèi)部故障,它由于一方面簡單,靈敏,經(jīng)濟(jì);另一方面動(dòng)作速度慢, 且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障, 就注定了它只有與差動(dòng)保護(hù)配合使用才能做到 優(yōu)勢互補(bǔ), 效果更佳。 考慮到有 110kV 高壓等級(jí), 變壓器也采用零序電流差動(dòng)保 護(hù)。 而過電流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)作為差動(dòng)保護(hù)。 對于 400kV 以上的變壓器, 當(dāng)數(shù) 臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行時(shí), 應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 為了防止變壓器外部短路, 并作 為內(nèi)部故障的后備保護(hù), 一般在變壓器上應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。 對單側(cè)電源的變壓 器, 保護(hù)裝置的電流互感

6、器應(yīng)安裝在電源側(cè), 以便發(fā)生變壓器內(nèi)部故障而瓦斯保 護(hù)或差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)時(shí), 由過電流保護(hù)整定時(shí)限動(dòng)作后, 作用于變壓器各側(cè)的斷路器跳閘。而對于母線保護(hù)的配置,一般地不采用專門的母線保護(hù),而利用供電元件的 保護(hù)裝置就可以切除故障, 但利用供電元件的保護(hù)裝置切除母線故障時(shí), 故障切 除時(shí)間長,所以有時(shí)需裝設(shè)專門的母線保護(hù)。比如:110kV 及以上的雙母線或分 段單母線。 110kV 、 35kV 母線或重要變電所母線,為滿足全線速動(dòng)要求時(shí)。本設(shè) 計(jì)雙母線采用電磁型比相式電流差動(dòng)保護(hù),而 35kV 、 10kV 母線均采用了單母線 電流差動(dòng)保護(hù)。對于出線部分首先考慮的是電流速斷保護(hù)作為主保護(hù), 而過電

7、流保護(hù)作為后 備保護(hù)。綜上所述,方案 1比較合理,方案 1保護(hù)作為設(shè)計(jì)的初始保護(hù),在后續(xù)章節(jié) 對這些保護(hù)進(jìn)行整定與校驗(yàn),是否符合設(shè)計(jì)要求。3 確定運(yùn)行方式3.1 標(biāo)幺值計(jì)算本次設(shè)計(jì)中取 B S =100MVA, B av u u =.系統(tǒng) S1的電抗標(biāo)幺值 10.0192X =,系統(tǒng) S2的電抗標(biāo)幺值 20.288X =。各元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算如下:變壓器 1B 的各繞組短路電壓分別為:1(12 (31 (23 11%(%(10.517.56.5 10.7522s s s s V V V V -=+-=+-= 2(12 (23 (31 11%(%(10.56.517.5 0.2522s s s

8、 s V V V V -=+-=+-=- 3(23 (31 (12 11%(%(17.56.510.5 6.7522s s s s V V V V -=+-=+-= 所以,變壓器 1B 的電抗值為11%10.751000 B B N V S x S =第 5 頁12%0.251000.00410010063s B B N V S x S -=- 13%6.751000.10710010063s B B N V S x S = 變壓器 2B NBS B S S V x =100%2 =167. 0631001005. 10=3.2短路電流的計(jì)算110kV 電力系統(tǒng)正常運(yùn)

9、行時(shí),系統(tǒng)存在二種運(yùn)行情況,即:兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí) 運(yùn)行、 一臺(tái)發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行另一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行。 下面分別分析各種情況下系統(tǒng)運(yùn)行 時(shí)的轉(zhuǎn)移電抗,計(jì)算電抗和短路電流。(一 兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行,變壓器 12B B 、 同時(shí)投入運(yùn)行。 G1S圖 3.1 S1、 S2運(yùn)行時(shí)短路情況當(dāng) K1發(fā)生短路時(shí):23450.2880.0850.0020.371x x x x =+=+-= 1. 所以, K1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.2所示。第 6 頁 0.34G1G2S圖 3.2 K1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中間接點(diǎn)消去法,簡稱 Y 法81. 550125. 0275. 0102. 01507. 0134. 0

10、1=-+=Y (65. 140125. 0275. 081. 5523=-=x Y C 43. 7507. 014=C x 293. 002. 015=C xG1對短路點(diǎn) K1的計(jì)算電抗為:2. 010082. 5811=x x js G2對短路點(diǎn) K1的計(jì)算電抗為:37. 410082. 5822=x x js系統(tǒng) S 對短路點(diǎn) K1的計(jì)算電抗為:293. 03=js x查表得:標(biāo)幺值:系統(tǒng) S :4. 3293. 01'' *3=S I G2:23. 037. 41' ' *2=s I G2和 S 提供的:63. 323. 04. 3' '

11、=+=I 當(dāng) K2發(fā)生短路時(shí)所以, K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.3所示。第 7 頁 G1G1S G2圖 3.3 K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)同理用 Y 法計(jì)算, =12. 12Y=12. 2175. 0Y C 697. 03275. 03=C x657. 031. 04=C x 45. 1676. 75=C xG1對短路點(diǎn) K2的計(jì)算電抗為:41. 010082. 58697. 01=js x G2對短路點(diǎn) K2的計(jì)算電抗為:69. 910082. 5845. 162=js xS 對短路點(diǎn) K2的計(jì)算電抗為:652. 03=js x522. 1657. 01'' *=s

12、I 103. 086. 91' ' *2=G IG2和 S 提供的 : 625. 1103. 0522. 1' ' =+=I 當(dāng) K3發(fā)生短路時(shí)655767870.10420.0530.0530.2860.10420.2860.1770.286x x x x x x x x +=655767960.10420.0530.0530.2860.10420.2860.4850.1042x x x x x x x x +=第 8 頁所以, K3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.4所示。0.02 G1S G2圖 3.4 3K 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)G1對短路點(diǎn) K3的計(jì)算電

13、抗為:35. 010082. 586025. 01=js x G2對短路點(diǎn) K3的計(jì)算電抗為:3. 010082. 58507. 02=js xS 對短路點(diǎn) K3的計(jì)算電抗為:02. 03=js x5002. 01' ' *3=s I 當(dāng) K4發(fā)生短路時(shí) S所以, K3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.4所示G3對短路點(diǎn) K3的計(jì)算電抗:298. 010082. 58 167. 034. 0(3=+=js xS 對短路點(diǎn) K3的計(jì)算電抗 :02. 0=js x (二 S1、 B1運(yùn)行, S2、 B2停運(yùn)。第 9 頁 圖 3.5 S1、 B1運(yùn)行時(shí)短路情況同理算得其短路電流大小表

14、3.2短路電流表 (三 S2、 B1運(yùn)行, S2、 B2停運(yùn)。 圖 3.6 S2、 B2運(yùn)行時(shí)短路情況同理算得其短路電流大小 3.3 確定運(yùn)行方式由 3.2節(jié)的計(jì)算過程,統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)各短路點(diǎn)短路時(shí)的短路電流如表 3.4。 系統(tǒng) S 側(cè)(1f 處短路時(shí)的最大運(yùn)行方式為:兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行 最小運(yùn)行方式為:S1、 B1運(yùn)行, S2、 B2停運(yùn)。最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流: 112.08510.466K I kA = =219.09316.5352K I kA = 314.06312.179K I kA = =4 短路計(jì)算110kV 側(cè)線路保護(hù)整定 最大運(yùn)行方式下: 圖 4.1 最大運(yùn)行方式下 110

15、kV 側(cè)出線短路情況10.01920.01920.3710.3710.371AX AXX X X +=20.01920.01920.3710.3710.0192AX AXX X X +=最小運(yùn)行方式下 圖 4.1 最小運(yùn)行方式下 110kV 側(cè)出線短路情況 35kV 側(cè)出線短路計(jì)算同理可以算出 35kV 側(cè)出線短路電流情況。 10kV 側(cè)出線短路計(jì)算同理可以算出 10kV 側(cè)出線短路電流情況。 5 繼電保護(hù)的配置5.1繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)5.1.1繼電保護(hù)的基本要求對動(dòng)作于跳閘的保護(hù)裝置應(yīng)該滿足選擇性、 速動(dòng)性、 靈敏性和可靠性四個(gè)基 本要求, 四個(gè)要求之間相互制約, 對立統(tǒng)一, 在繼電保護(hù)的各個(gè)

16、環(huán)節(jié)都應(yīng)根據(jù)運(yùn) 行的需要協(xié)調(diào)四者之間的關(guān)系。1. 選擇性繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性是指電力系統(tǒng)有故障時(shí), 應(yīng)由距故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝 置動(dòng)作, 僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除, 使停電范圍盡量縮小, 以保證系統(tǒng)中 無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。2. 速動(dòng)性快速的切出故障可以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性, 減少用戶在電壓降低 情況下工作的時(shí)間, 以及縮小故障元件的損壞程度。 因此, 在發(fā)生故障時(shí), 應(yīng)力 求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作并切除故障。3. 靈敏性繼電保護(hù)的靈敏性, 是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生任何故障或不正常運(yùn)行狀態(tài) 的反應(yīng)能力, 滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在事先要求的保護(hù)范圍內(nèi)部故障 時(shí), 不論短路點(diǎn)的

17、位置、 短路類型如何, 以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻, 都能敏銳 感覺、正確反應(yīng)。4. 可靠性保護(hù)裝置的可靠性是指在該保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故 障時(shí), 它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作, 而在任何其他該保護(hù)裝置不應(yīng)該動(dòng)作的情況下, 則不 應(yīng)該誤動(dòng)作?？煽啃灾饕Q于保護(hù)裝置本身的質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)水平。 一般來說, 保護(hù)的 原理完善, 裝置組成元件的質(zhì)量越高、 接線越簡單、 模擬式保護(hù)回路中繼電器的 接點(diǎn)數(shù)量越少, 保護(hù)裝置的工作就越可靠。 同時(shí), 精細(xì)的制作工藝、 正確的調(diào)整 實(shí)驗(yàn)、 良好是運(yùn)行維護(hù)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn), 對于提高保護(hù)的可靠性也具有重要 的作用。以上四個(gè)基本要求是分析研究繼電保護(hù)性能的

18、基礎(chǔ), 也是貫穿整個(gè)課程設(shè)計(jì) 的基本路線。 在它們之間, 既有矛盾的一面, 又有在一定條件下統(tǒng)一的一面。 繼 電保護(hù)的設(shè)計(jì)主要圍繞著如何處理好這四個(gè)基本要求之間的辯證統(tǒng)一關(guān)系而進(jìn) 行的。選擇設(shè)計(jì)繼電保護(hù)的方式除了應(yīng)滿足上述的四個(gè)基本要求外, 還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì) 條件。 但首先應(yīng)從國民經(jīng)濟(jì)的整體利益出發(fā), 按被保護(hù)元件在電力系統(tǒng)中的作用 和地位來確定保護(hù)方式, 而不能只從保護(hù)裝置本身的投資來考慮, 這是因?yàn)楸Ｗo(hù) 不完善或不可靠而給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失, 一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于即使是最復(fù)雜的保護(hù)裝 置的投資。 但是要主意對較為次要的數(shù)量很多的電氣元件 (如低壓配電線路、 小 容量電動(dòng)機(jī) ,也不應(yīng)該裝設(shè)過于復(fù)雜的和昂

19、貴的保護(hù)裝置。5.1.2繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證, 繼電保護(hù)的整定計(jì)算是 保證保護(hù)裝置正確可靠工作的基礎(chǔ)。 目前, 繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢已經(jīng)向計(jì)算機(jī) 化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。繼電保護(hù)裝置,是指能反映電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀 態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是:(1自動(dòng)、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件 免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行;(2反應(yīng)元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(例如有無經(jīng)常 值班人員 , 而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、 減負(fù)荷或

20、跳閘。 此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作, 而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的時(shí)延, 以免不必要的動(dòng)作和 由于干擾而引起的誤動(dòng)作。因繼電保護(hù)主要反應(yīng)短路故障,故習(xí)慣上對“短路”和“故障”二詞不加嚴(yán) 格區(qū)分。例如“單相接地” 、 “單相短路” 、 “單相故障”實(shí)際上指的是同一件事。 但嚴(yán)格上說,故障的含義較廣,不只是指短路,也包括其他故障。5.1.3繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)原理繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量 , 電流、 電壓、功率、頻率等的變化,構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理,也有其他的物理量,如 變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。 大多數(shù)情況下

21、, 不管反應(yīng)哪種物理量, 繼電保護(hù)裝置都包括測量部分和定值調(diào)整 部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖如下: 圖 1繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖 圖 2跳閘或信號(hào)原理示意圖5.1.4繼電保護(hù)裝置的組成1. 測量部分測量部分是測量從被保護(hù)對象輸入的有關(guān)電氣量。 并與已給定的整定值進(jìn)行 比較,根據(jù)比較的結(jié)果,判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)的部件。2. 邏輯部分邏輯部分是根據(jù)測量部分輸出量的大小、 性質(zhì)、 輸出的邏輯狀態(tài)、 出現(xiàn)的順 序或它們的組合, 使保護(hù)裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯關(guān)系工作, 最后確定 是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào),并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。 3. 執(zhí)行部分執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯

22、部分傳送的信號(hào), 最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的對外操作 的任務(wù)的部件。 如檢測到故障是, 發(fā)出動(dòng)作信號(hào)驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘; 在不正常運(yùn)行 時(shí)發(fā)出示警信號(hào);在正常運(yùn)行時(shí),不產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)。5.1.5保護(hù)配置的一般設(shè)計(jì)原則電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與配置是否合理直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 若設(shè) 計(jì)與配置不當(dāng), 在出現(xiàn)保護(hù)不正確動(dòng)作的情況時(shí), 會(huì)使得事故停電范圍擴(kuò)大, 給 國民經(jīng)濟(jì)帶來程度不同的損失, 還可能造成設(shè)備或人身安全事故。 因此, 合理地 選擇繼電保護(hù)的配置主案正確地進(jìn)行整定計(jì)算, 對保護(hù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行具有十 分重要的意義。選擇繼電保護(hù)配置方案時(shí), 應(yīng)盡可能全面滿足可靠性、 選擇性、 靈敏性和速 動(dòng)性

23、的要求。 當(dāng)存在困難時(shí)允許根據(jù)具體情況, 在不影響系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下 適當(dāng)?shù)亟档湍承┓矫娴囊?。?15 頁第 16 頁選擇繼電保護(hù)裝置方案時(shí), 應(yīng)首先考慮采用最簡單的保護(hù)裝置, 以求可靠性 較高、 調(diào)試較方便和費(fèi)用較省。 只有當(dāng)最簡單的保護(hù)裝置滿足不了四個(gè)方面的基 本要求時(shí), 才考慮近期電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、 可能的發(fā)展情況、 經(jīng)濟(jì)上的合理性 和國內(nèi)外已有的成熟經(jīng)驗(yàn)。所選定的繼電保護(hù)配置方案還應(yīng)能滿足電力系統(tǒng)和各站、所運(yùn)行方式變化的要 求。 35千伏及以上的電力系統(tǒng),所有電力設(shè)備和輸電線路均應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)于短路 故障和異常運(yùn)行狀況的繼電保護(hù)裝置。 一般情況下應(yīng)包括主保護(hù)和后備保護(hù)。 主 保護(hù)是能

24、滿足從穩(wěn)定及安十要求出發(fā), 有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備或全線路故障 設(shè)備或線路的保護(hù)。 后備保護(hù)可包括近后備和遠(yuǎn)后備兩種作用。 主保護(hù)和后備保 護(hù)都應(yīng)滿足 電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 所規(guī)定的對短路保護(hù)的 最小靈敏系數(shù)的要求。5.2 發(fā)電機(jī)保護(hù)的配置5.2.1發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 1計(jì)算發(fā)電機(jī)二次額定電流 發(fā)電機(jī)一次額定電流 23. 385. 05. 10503cos =U P I KA二次側(cè)額定電流 234. 3100032342=TA n I I A 2確定最小動(dòng)作電流969. 023. 33. 03. 0=I I s KA 3確定拐點(diǎn)電流261. 223. 37. 07. 0=I

25、I t KA4確定制動(dòng)特性曲線 S計(jì)算機(jī)端保護(hù)區(qū)外三相短路時(shí)流過發(fā)電機(jī)的最大短路電流(17. 165. 1082. 582. 0113max . =''=U S X I B d k KA 計(jì)算差動(dòng)回路最大不平衡電流(536. 1100017. 1602. 01. 05. 05. 13max. max . =+=+=TA k T st unb unb n I m K K K I A制動(dòng)特性斜率 S第 17 頁15. 0261. 217. 16969. 0536. 12max . max . =-=-t res s unb rel I I I I K S取 S=0.35靈敏度計(jì)算計(jì)

26、算流入差動(dòng)回路的電流004. 14100015. 1082. 582. 02. 01n 1U S 13TA B 2=+=+''=X X I d k A 制動(dòng)電流 7142121=K res I I A動(dòng)作電流(39. 2261. 273. 0969. 0=-+=-+=t res s op I I S I I 靈敏系數(shù)86. 539. 214=op k sen I I K 差動(dòng)速斷動(dòng)作電流936. 12234. 3442=I I i 5.2.2發(fā)電機(jī)過電流保護(hù) 基準(zhǔn)容量 82. 5885. 050000cos =N B P S MVA 發(fā)電機(jī)額定電流23. 385. 05. 10

27、50cos 3=N N U P I KA發(fā)電機(jī)兩相短路電流計(jì)算(986. 1323. 32. 02. 0322min . =+=+''=X X I I k KA74. 823. 385. 0215. 1=I K K K I re ss rel set KA 74. 810008740. =TA set r set n I I A 靈敏系數(shù)(5. 16. 174. 8986. 132min . >=set k senI I K第 18 頁5.3變壓器保護(hù)的配置5.3.1變壓器過負(fù)荷整定計(jì)算對于 400kVA 以上的變壓器、當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的 備用電源時(shí)

28、, 應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 過負(fù)荷保護(hù)通常用只裝在一相, 其動(dòng)作時(shí)限較 長, 延時(shí)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。 僅一側(cè)電源的三繞組降壓變壓器, 若三側(cè)容量相等, 只 裝于電源側(cè); 若三側(cè)容量不等, 則裝于電源側(cè); 若三側(cè)容量不等, 則裝于電源側(cè) 及容量較小側(cè),所以本設(shè)計(jì)中裝于高壓和低壓側(cè)。 圖 5.7變壓器過負(fù)荷保護(hù)原理圖整定計(jì)算:110kV 側(cè):18. 32443. 26285. 005. 1=e f k dz I K K I 式中 k K :可靠系數(shù)取 1.05; f K :返回系數(shù):0.85; e I :變壓器額定電流。 10kV 側(cè):18. 339629. 274985. 005. 1=e f k dz

29、 I K K I 過負(fù)荷信號(hào)裝置動(dòng)作時(shí)間取 9到 10s 。5.3.2變壓器過電流保護(hù)整定計(jì)算為了防止變壓器外部短路,并作為內(nèi)部故障的后備保護(hù),一般在變壓器上應(yīng) 裝設(shè)過電流保護(hù)。第 19 頁 變壓器過電流保護(hù)原理圖整定計(jì)算:按躲過變壓器可能的最大負(fù)荷電流整定。 即:.max kdk fh fK I I K =式中 k K :可靠系數(shù),取 1.11.2f K :返回系數(shù),取 0.85。.max fh I :最大負(fù)荷電流。 .max 1fh e nI I n =- ; n 為并列運(yùn)行的變壓器臺(tái)數(shù)。 所以 98. 74043. 26212285. 02. 1=-=dz I 靈敏度校驗(yàn):按變壓器低壓母

30、線故障時(shí)的最小短路電流計(jì)算。即 222. 274. 064. 1min . >=dz d im I I K 變壓器過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間:5. 00=t5.3.3瓦斯保護(hù)800kV 及以上的油浸式變壓器和 400kV 以上的車間內(nèi)油浸式變壓器,均應(yīng)裝 設(shè)瓦斯保護(hù)。 瓦斯保護(hù)用來反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的短路故障及油面降低, 其中重 瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各電源測,輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)。瓦斯保護(hù)有重瓦斯和輕瓦斯之分,它們裝設(shè)于油箱與油枕之間的連接導(dǎo)管 上。其中輕瓦斯按氣體容積進(jìn)行整定,整定范圍為:250300cm 3, 一般整定在250cm 3。重瓦斯按油流速度進(jìn)行整定,整定范圍為:0.61.

31、5m/s,一般整定在 1m/s 。瓦斯保護(hù)原理示意圖 5.4 母線保護(hù) 當(dāng)正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)， 在母線上所有連接支路中流入的電流和流 出的為滿足速動(dòng)性、選擇性的要求，母線保護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的。由于母線 上一般連接著較多的電氣元件（如線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等） ，因此其差動(dòng)保護(hù) 基本原理有如下幾項(xiàng)： （1）電流相等，或表示為 å I = 0 。 （2）當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與電源連接的支路都向故障點(diǎn)供給短路電流， 而在供電給負(fù)荷的連接支路中電流幾乎等于零，因此 å I = I K （短路點(diǎn)的總電 流） 。 （3）如從每個(gè)連接支路中的電流的相位來看，則在正常運(yùn)行

32、以及外部故障是， 至少有一個(gè)支路中的電流相位和其余支路中的電流相位是相反的。具體來說，就 是電流流入的支路和流出的支路的電流相位相反。而當(dāng)母線故障時(shí)，除電流幾乎 等于零的負(fù)荷支路以外，其他支路中的電流都是流向母線上的故障點(diǎn)，因此是同 相位的 110KV 母線保護(hù)： 5.4.1 母線完全差動(dòng)保護(hù) 1. 躲開外部短路故障產(chǎn)生的最大不平衡電流 · · · I act = K relK er I k.max n TA 由短路電流計(jì)算可知外部短路故障產(chǎn)生的最大不平衡電流 I k.max =37.05KA 1.5 ´ 0.1´ 37.05 = 0.055

33、KA = 55.6 A 100 2. 動(dòng)作電流大于任意一線路的最大負(fù)荷電流 所以得到 I act = 第 20 頁 Iact = K relI L.max n TA 58.82 MVA = 0.682 KA = 682 A 100 KV ´ 0.85 1.3 ´ 682 = 8.866 A = 100 最大負(fù)荷電流 I L.max = 所以得到 I act 綜上，保護(hù)的整定值 I act = 55.6A 3. 靈敏系數(shù)校驗(yàn) K sen = I k . min I act nTA 最小不平衡電流 I k .min =7. 067KA=7067A K sen = 7067 =

34、2.22 > 2 31 .8 ´ 100 6 結(jié)論 表 6.1 110kV 側(cè)出線的保護(hù)配置情況表 保護(hù) A1 A2 距離 I 段 （主保護(hù)） 距離 III 段 （后備保護(hù)） 整定 整定 校驗(yàn) 20.4W 31.211W 1.3 > 1.2 17W 22.52W 1.324 保護(hù) 主保護(hù) 后備保護(hù) 表 6.2 35kV 側(cè)出線的保護(hù)配置情況表 B1 I 段保護(hù)的整定 保護(hù)范圍 III 段保護(hù)的整定 校驗(yàn) 4.8kA 96.35% 0.501kA 5.257 B3 7kA 55.06% 0.429kA 8.247 I 段保護(hù)的整定 保護(hù)范圍 III 段保護(hù)的整定 校驗(yàn) 第 21 頁 保護(hù) 主保 護(hù) 后備 保護(hù) 瞬時(shí)電流閉鎖電 壓速斷保護(hù)整定 保護(hù)范圍 III 段電流保護(hù)的 整定 校驗(yàn) B4 2.011kA 22.78% 0.903kA 3.3