电力系统继电保护课程设计说明书.doc
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1、成绩目 录课程设计任务书2课程设计选题之一61概述91.1继电保护的任务91.2继电保护整定计算的基本任务91.3本设计继电保护内容92保护配置原则及结果102.1 110kV电网继电保护配置原则102.2本区域电网的运营方式说明102.3本区域电网继电保护配置方案113 整定计算123.1 发电机、变压器、线路的参数的计算123.2正序、零序网路图153.3线路距离保护的整定计算164 结论225 参考文献231课程设计目的巩固学生所学电力系统继电保护课程知识,培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力。对学生进行设计技能、计算绘图及编写说明书的初步训练。2课程设计题目110kV电网继电保
2、护配置与线路保护整定计算3课程设计规定(1)课程设计的全过程表现积极积极、态度认真、遵守纪律,能按课程设计任务书的规定独立完毕课题任务,有自己的独立见解和一定的创新性。(2)课程设计说明书应涉及以下内容:课程设计任务书、保护配置、整定结果、评价与小结、计算书等。说明书规定文字简明扼要、结论明确、笔迹清楚,图纸应整洁美观。(3)加强对继电保护课程的复习与总结,规定在答辩时叙述和回答问题对的流畅,表达能力强,概念清楚。4课程设计任务(1)熟悉任务书(一天)学习规程,继电保护、自动装置配置原则;拟定系统运营方式,变压器运营方式。必须说明系统运营方式、变压器运营方式类型和选择的依据。(2)保护方式的选
3、择与配置(一天)规定为110kV输电线路及发电机-变压器组选择合理的保护方式,并说明相应的依据。(3)计算发电机、变压器、线路的参数;绘制正序、零序网络(一天)建立电力系统设备参数表(发电机、变压器、线路参数有一个算例,其余列表);绘制电力系统阻抗图;建立电流、电压互感器参数表。(4)相间短路保护整定计算(二天)注意保护的配合关系、方向性、分支系数、二次定值与互感器变比等问题的考虑与计算,将整定结果列表,计算过程列于计算书中。(5)接地短路保护整定计算(二天)注意结合变压器中性点接地运营方式进行整定计算。其它规定同(4)。(6)整理说明书(二天)根据整定计算过程整理相应资料,按设计规定完毕电子
4、文档说明书。(7)课程设计考核。(一天)答辩,交稿。注:原始参数见附录5重要参考文献(1)刘万顺.电力系统故障分析.北京:中国电力出版社,2023(2)崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.北京:水利电力出版社,1995(3)张保会.尹项根. 电力系统继电保护. 北京:中国电力出版社,2023(4)许建安 .继电保护整定计算.北京:中国水利水电出版社, 20236课程设计进度安排起 止 日 期工 作 内 容2023年12月13日12月14日12月15日12月1617日12月2021日12月2223日12月24日熟悉任务书,学习规程拟定系统运营方式,变压器运营方式。各元件保护方式的选
5、择,完毕相应电子文档计算发电机、变压器、线路的参数,拟定保护方式及互感器变比;绘制正序、零序网络,完毕相应电子文档。相间短路保护整定计算,完毕相应电子文档接地短路保护整定计算,完毕相应电子文档整理资料,按设计规定完毕电子文档说明书课程设计考核。7成绩考核办法按课程设计表现占30%,课程设计说明书占40%,课程设计答辩占30%的比例计算成绩。教研室审查意见:教研室主任签字: 年 月 日院(系、部、中心)意见:主管领导签字: 年 月 日课程设计选题之一(一)已知条件1、110kV系统接线简图如图所示。 (二)参数选择与具体任务系统S最大运营方式正序阻抗0.12变压器T6(T7)容量25MVA系统S
6、最小运营方式正序阻抗0.3变压器T6(T7)短路电压比例10.5系统S最大运营方式零序阻抗0.36系统S最小运营方式零序阻抗0.90线路SC长度50km发电机G容量100MW线路AB长度10km发电机G次暂态电抗0.129线路BC长度20km电厂主变压器T容量125MVA线路CA长度15km电厂主变压器T短路电压比例12.5选题一变压器T4(T5)容量31.5MVA开环运营位置QFB变压器T4(T5)短路电压比例10.5整定线路AC(1)各线路的负荷自起动系数;其它参数按书上选择。(2)发电厂各发电机组的次暂态电抗均为=0.129(按自身额定容量的标么值);功率因数为均为0.85。最大发电容量
7、为机组同时投运,最小发电容量为退出一台发电机组。假设发电机正、负电抗相等,等于次暂态电抗。(3)各变电所引出线上的后备保护动作时间如图示,后备保护的时限级差t0.5s;线路保护需整定两侧保护动作值,保护涉及接地保护和相间保护。(4)线路的正序电抗每公里均为0.4/kM;负序阻抗等于正序阻抗;零序阻抗为1.2/kM;线路阻抗角为80。(5)电压互感器的变比kV,线路电流互感器变比可根据线路最大负荷电流选择,负荷阻抗角为30。(6)系统最大及最小的正序、零序等值阻抗都已折算到100MVA标准容量下,系统S中性点接地。变压器的短路电压比例按本变压器额定容量给出,具体参数见任务安排表。(7)所有元件参
8、数标么计算时,基准容量选择S= 100MVA,电压选择所在电压等级的平均额定电压,各元件负序电抗均等于其正序电抗。(三)课程设计说明书格式规定 封面目录正文(涉及运营方式分析、保护配置原则及结果、参数计算结果、整定原则及结果等)结论结论中不要出现个人体会,如“我得到锻炼提高了专业水平等”词,结论是指本论文的结论成果,重要是完毕了哪些具体工作,如保护如何配置,运营方式如何考虑,保护的整定结论,本网络所采用的保护“四性”方面的评价等。结论控制在1000字以内。参考文献按格式列出五种及以上参考文献。附录(涉及计算书、任务书等)正文内容注意事项(1)注意逻辑性,不要出现内容反复及小标题套大标题的情况。
9、(2)图、表和公式都必须有序号,且均采用二级编序,分别用阿拉伯数字按出现先后顺序分章依序编号,其中公式序号外加圆括号,例如:图2.1、表3.2、式(4.1)等,附录中的图表、公式序号前增长“A”以区别于正文中的公式,例如附录2中第一个公式序号为(A2.1)。(3)英文不要任意缩写,要注意准确性。 1 概述 1.1继电保护的任务继电保护备被称为是电力系统的卫士,它的基本任务有: 当电力系统发生故障时,自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除,保证系统其余部分迅速恢复正常运营,防止故障进一步扩大; 当发生不正常工作情况时,能自动、及时地选择新号上传给运营人员进行解决,或者切除那些继续运营会引
10、起故障的电气设备。可见继电保护是任何电力系统必不可少的组成部分,对保证系统安全运营、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生,都有极其重要的作用。 1.2继电保护整定计算的基本任务继电保护整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值。本次设计中只要根据任务书规定,给出电力系统中部分继电保护装置的整定方案。 1.3本设计继电保护内容 计算发电机、变压器、线路的参数,拟定保护方式及互感器变比,绘制正序、零序网络; 相间短路保护整定计算,本设计选用距离保护整定; 线路零序电流保护; 整理资料,按设计规定完毕电子文档说明书。2 保护配置原则及结果2.1 110kV电网继电保护配置原则1. 符合下
11、列条件之一时,应装设一套全线速动保护 根据系统稳定规定有必要时; 线路发生三相短路,如使发电厂厂用母线电压低于允许值(一般约为70%额定电压),且其他保护不能无时限和有选择地切除短路时; 如电力网的某些重要线路采用全线速动保护后,不仅改善本线路保护性能,并且可以改善整个电网保护的性能。 2. 后备保护配置原则110kV线路宜采用远后备方式。3. 对接地短路,应按下列规定之一装设保护 宜装设阶段式或反时限零序电流保护。 可采用接地距离保护,并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。 本设计中选择安装距离保护和零序电流保护。必须满足:选择性、灵敏性、快速性。2.2本区域电网的运营方式说明 1. 发电机、
12、变压器运营变化限度的选择原则系统最大运营方式是指在相同地点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最大,相应的系统等值阻抗最小。系统最小运营方式是指在相同地点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最小,相应的系统等值阻抗最大。本系统的最大运营方式为三台发电机-变压器组同时投运,四台所用变T4,T5,T6,T7同时投运,此时所发电容量最大,系统所相应的等值阻抗最小。因本系统的三台三台发电机-变压器组的等值阻抗相同,T5的等值阻抗等于T4的, T6的等值阻抗等于T7的,故本系统的最小运营方式为G1,T1,G2,T2,,投入运营,此时所发电容量最小,系统所相应的等值阻抗最大。2. 变压器中性点接地
13、的选择原则最大运营方式发电厂的三台主变选择两台接地,最小运营方式下选择的两台接地,所用变不接地。故本系统接地方式为T1、T2接地,T4、T5、T6、T7不接地。2.3本区域电网继电保护配置方案1. 发电机保护配置 发电机是电力系统的核心,要保证发电机的安全、可靠运营,就必须针对其各种故障和异常工作情况,按照发电机容量及重要城的,装设完善的继电保护配置。重要涉及:反映相间短路的纵联差动保护;反映定子绕组匝间短路的匝间短路保护;反映定子单相接地短路的定子接地保护;反映发电机外部相间短路的后备保护及过负荷保护;反映励磁回路接地的励磁回路一点和两点接地保护;反映低励磁或失磁的失磁保护;反映定子绕组过电
14、压的过电压保护;反映发电机失步的失步保护;反映逆功率的逆功率保护;反映低频率的低频保护等。本设计中发电机保护选择、。2. 主变部分保护配置 变压器故障可分为油箱外故障和油箱内故障,本系统中变压器主保护配置瓦斯保护和纵差保护,其中:瓦斯保护用于反映变压器箱体内故障;变压器纵差动保护,是变压器内部及引出线上短路故障的主保护,它能反映变压器内部及引出线上的相间短路、变压器内部匝间短路及大电流系统侧的单相接地短路故障。此外,还能躲过变压器空充电及外部故障切除后的励磁涌流。后备保护配置相间后备保护和接地后备保护:变压器相间后备保护采用复合电压启动的过流保护,接地后备保护采用零序电流电压保护。此外,变压器
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