供电技术课程设计报告.doc
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1、 电气及其自动化专业工厂供电课程设计任务书(3)完毕期限: 2023 年 1 月 4 日开始至 2023 年 1 月 8 日题目:10KV电力线路继电保护初步设计一. 原始资料:某10kv电力线路,如图所示。已知TA1的变流比Ki(1)为160/5A,TA2的变流比Ki(2)为100/5A。WL1和WL2的过电流保护均采用两相两继电器式接线,继电器均为GL-21/5型。今KA1已经整定,其动作电流IOP(1)为8A,10倍动作电流的动作时间t(1)为1.4S。WL2的计算电流IL,max(2)为75A,WL2首端的I(3)K2为910A,其末端的I(3)K3为400A。试整定KA2的动作电流和
2、动作时间,并校验其灵敏度。(计算时取:继电器返回系数Kre为0.8,可靠系数Krel为1.3,结线系数Kw为1,时限级差为t=0.7S。)二. 设计重要内容:(1)系统概况说明;(2)拟定继电保护方案;(3)计算环节与结果;(4)接线原理图;(5)选择重要电气设备并上网找出相应型号;(6)设计总结。三. 必须完毕的图:系统原理图。过电流继电器实现两级保护原理电路如图(a)所示。图中TA1和TA2分别为上下两级线路的电流互感器。(a)(b)(c)两级保护一次系统和整定说明两级保护有:上一级为定期限电流保护,下一级为反时限电流保护。上、下两级均为反时限电流保护。两级保护无论采用何种方式,两级保护的
3、时限均要有时限级差,对于定期限过电流保护,可取时间级差为t=0.5S;对于反时限过电流保护,可取时间级差为t=0.7S。如图 (b)、(c)所示。定期限过电流保护的动作时间,运用时间继电器来整定。反时限过电流保护的动作时间,由于GL感应式电流继电器的时限调节机构是按10倍动作电流的动作时间来标度的,因此要根据前后两级保护的GL感应式电流继电器的动作特性曲线来整定。动作特性曲线是按所选型号给出来拟定的。摘要继电保护技术是研究电力系统故障和危险及安全运营的异常情况,以探讨其对策的反事故自动化措施。本文研究的是关于10KV电力线路继电保护。通过本次设计掌握和巩固电力系统继电保护的相关专业理论知识,熟
4、悉电力系统继电保护的设计环节和设计技能,根据技术规范,选择和论证继电保护的配置选型的对的性并培养自己在实践工程中的应用能力、创新能力和独立工作能力。由于各种继电保护适应电力系统运营变化的能力都是有限的,因而,对于继电保护整定方案的配合不同会有不同的保护效果,如何拟定一个最佳的整定方案,将是从事继电保护工作的工程技术人员的研究课题。总之,继电保护既有自身的整定技巧问题,又有继电保护配置与选型的问题,尚有电力系统的结构和运营问题。特别,对于本文中10KV高压线路分相电流差动保护投运前的现场实验,一直是困扰技术人员的一个问题,由于线路两端距离的限制,现场实验不能像实验室那样方便。此外,光纤保护在长距
5、离和超高压输电线路上的应用尚有一定的局限性,在施工和管理应用上仍存在局限性,但是从长远看,随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高,光纤保护将占据线路保护的主导地位。关键字:10kv 电力线路 继电保护 负荷计算 短路电流计算 一、目的和规定 1.目的:由于电力系统是一个整体,电能的生产、传输、分派和使用是同时实现的,各设备之间都有电或磁的联系。因此,当某一设备或线路发生短路故障时,在瞬间就会影响到整个电力系统的其它部分,为此规定切除故障设备或输电线路的时间必须很短,通常切除故障的时间小到十分之几秒到百分之几秒。只有借助于装设在每个电气设备或线路上的自动装置,即继电保护,才干实
6、现。因此,继电保护的基本任务有: (1) 当电力系统中发生短路故障时,继电保护能自动地、迅速地和有选择性地动作,使断路器跳闸,将故障元件从电力系统中切除,并使系统无端障的部分迅速恢复正常运营,使故障的设备或线路免于继续遭受破坏。 (2) 反映电气设备的不正常运营状态,可动作于发出信号、减负荷或跳闸,此时一般不规定保护迅速动作,而是带有一定的时限,以保证选择性。 2.规定:继电保护装置为了完毕它的任务,必须在技术上满足四个基本规定,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。 (1) 选择性 当供电系统发生故障时,继电保护装置动作应知切出故障设备,即一方面由距故障点最近的断路器动作切除故障线路,使停电范围
7、尽量缩小,从而保证系统中无端障部分仍能正常运营。相反,假如系统中发生故障时,距故障点近的保护装置不动作(拒动),而立故障点远的保护装置动作(越级动作),就失去选择性了。 (2) 速动性所谓速动性就是指继电保护装置应能尽快地切除故障,对提高电力系统运营的可靠性具有重大的意义。 (3) 灵敏性所谓继电保护装置的灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运营情况时,保护装置的反映能力。 (4) 可靠性所谓保护装置的可靠性是指在保护范围内发生的故障该保护应当动作时,不应当由于它自身的缺陷而拒绝动作;而在不属于它动作的任何情况下,则应当可靠不动作。二、10kv电力系统继电保护简述 电力系
8、统是由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成的。在电力系统中,各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。由于其覆盖的地区极其辽阔、运营环境极其复杂以及各种人为因素的影响,电气故障的发生是不可避免的。由于电力系统的特殊性,上述五个环节应是环环相扣、时时平衡、缺一不可,又几乎是在同一时间内完毕的。在电力系统中的任何一处发生事故,都有也许对电力系统的运营产生重大影响。例如,当系统中的某工矿公司的设备发生短路事故时,由于短路电流的热效应和电动力效应,往往导致电气设备或电气线路的致命损坏尚有也许严重到使系统的稳定运营遭到破坏;当10KV不接地系统中的某处发生一相接地时,就会导致接地相的
9、电压减少,其他两相的电压升高,常此运营就也许使系统中的绝缘遭受损坏,也有进一步发展为事故的也许。 10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运营,不仅直接关系到公司用电的畅通,并且涉及到电力系统能否正常的运营。因此要全面地理解和执行地区电业部门的有关标准和规程以及相应的国家标准和规范。 由于10KV 系统中包含着一次系统和二次系统。又由于一次系统比较简朴、更为直观,在考虑和设立上较为容易;而二次系统相对较为复杂,并且二次系统涉及了大量的继电保护装置、自动装置和二次回路。所谓继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护,由继电器来组成的一套专门的自动装置
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