继保整定计算课程设计报告

课程设计报告课程设计报告 ( 2015 -- 2016 年度第 1 学期) 名称：继电保护整定计算 院系： 电气与电子工程学院 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：肖仕武、薛安成 设计周数：两周 成绩： 日期：2016 年 1 月 7 日 课程设计报告课程设计报告 一、一、课程设计的目的与要求课程设计的目的与要求 1． 课程设计的目的 1.1 巩固《电力系统继电保护原理》课程的理论知识，掌握运用所学知识分析和解决生产实际问题的 能力。 1.2 通过对国家行业颁布的有关技术规程、规范和标准学习，建立正确的设计思想，理解我国现行的 技术政策。 1.3 初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。 1.4 提高计算、制图和编写技术文件的技能。 2． 课程设计的要求 2.1 理论联系实际。对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必须考虑到任务书所规定的实际情 况，切忌机械地搬套。 2.2 独立思考。在课程设计过程中，既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的指导，也可以在同学 之间展开讨论，但必须坚持独立思考，独自完成设计成果。 2.3 认真细致。在课程设计中应养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后的工 作岗位上担当建设任务打好基础。 2.4 按照任务书规定的内容和进度完成。 二、设计正文二、设计正文 1． 某一水电站网络如图所示。 已知： （1） 发电机为水轮立式机组，功率因数为0.8、额定电压 6.3kV、次暂态电抗为0.2、负序阻抗为0.24； （2） 水电站的最大发电容量为2×5000kW， 最小发电容量为5000kW， 正常运行方式发电容量为2×5000kW； （3） 平行线路 L1、L2 同时运行为正常运行方式； （4） 变压器的短路电压均为 10％，接线方式为 Yd-11，变比为 38.5/6.3kV。 （5） 负荷自起动系数为1.3 ； （6） 保护动作时限级差△t ＝ 0.5s ； （7） 线路正序电抗每公里均为 0.4 Ω，零序电抗为 3 倍正序电抗； 试求： （1） 确定水电站发电机、变压器相间短路主保护、后备保护的配置方式； （2） 确定 6QF 断路器的保护配置方式，计算它们的动作定值、动作时限，并进行灵敏度校验； （3） 确定平行线路 L1、L2 的 1QF、3QF 相间短路主保护和后备保护，计算它们的动作定值、动作时限， 并进行灵敏度校验； （4） 假设平行线路 L1、L2 两侧配置有三相重合闸，计算三相重合闸装置的整定值。 （5） 继电保护 6QF 的接线图及展开图。 1 课程设计报告课程设计报告 答： （1）对于水电站发电机，相间短路保护的主保护采用纵联差动保护，（远）后备保护应配置低电压启动 的过电流保护或者复合电压启动的过电流保护。对于变压器，相间短路的主保护采用纵联差动保护，并配 置复合电压启动的过电流保护或者低电压闭锁的过电流保护作为（远）后备保护。 （2）系统等值电路的参数标么值选取：S B  6.3MVA，U B  38.5kV，各部分等值参数如下： 发电机：X G*  X *N  S B 6.3  0.2 0.202 S N 5/0.8 2U TN S 变压器：X T*  X *N B 0.1 2S TN U B 输电线路：X L1*  X L2*  rl S B 6.3  0.440 0.068 22U B 38.5 X L3*  rl S B 6.3  0.456 0.095 2U B 38.52 S B 6.3  0.418 0.031 22U B 38.5 X L4*  X L5*  rl 系统等值阻抗图如下： 2 课程设计报告课程设计报告 6QF 断路器位于双侧电源线路CD 的首端，与无穷大电网连接，运行方式变化大，三段式电流保护仅 能配置Ⅰ段保护作为线路的主保护。 电流Ⅰ段：按躲过本线路末端发生短路时的最大短路电流整定。 D 节点最大短路电流： I k.max   动作定值：I set6 S1 B 0.5X G* 0.5X T* 0.5X BC*  X CD 3U B 6.3 0.3374kA 338.50.1010.050.0340.095  K rel I k.max 1.20.3374  0.4049kA tI 0s 电流速断保护保护范围校验： L min6 U B 2 1  38.51 U B 38.52   Ⅰ Z * 0.2860  0 r  2I set.6 S B  0.420.40496.3  Z *  X G* 0.5X T* 0.5X BC*  0.2020.050.034  0.2860 不满足要求 电流Ⅱ段：保护范围延伸至下级线路，与下级线路电流Ι段配合。 末端节点最大短路电流： I k.max  S1 B 0.5X G* 0.5X T* 0.5X BC*  X CD  X DN 3U B 6.3 0.3038kA 338.50.1010.050.0340.0950.031 III Ⅱ段动作定值：I set6  K rel K rel I kmax 1.11.20.3038  0.4010kA t 灵敏性校验： II tIt  0.5s I k.min   S31 B 2 X G* 0.5X T* 0.5X BC*  X CD 3U B 36.3 0.1986kA 2338.50.2020.050.0340.095 IIK sen  I k.min1.3 III set6 不满足要求 相应分析：电流Ι段保护和电流Ⅱ段保护范围校验均不满足要求。由于系统运行方式变化大，一般的 电流保护不满足灵敏性与可靠性的要求，且末端仍有一段线路，故配置距离保护作为线路的主保护和后备 3 课程设计报告课程设计报告 保护。 II 距离保护Ⅰ段：整定阻抗Z set6  K rel L CD r  0.8560.4 17.92 I 动作时限t6 0s 距离保护Ⅱ段：整定阻抗 IIIIIZ set6  K rel (L CD r  K rel L DN r)  0.8(560.40.8180.4)  22.528 灵敏度校验：KII sen IIZ set 22.528 61.0071.25 Z CD 0.456 距离Ⅱ段保护灵敏度校验不满足要求。 按规定应改为与相邻元件的保护Ⅱ段相配合。 但由于数据不足， 故直接计算距离Ⅲ段。 距离保护Ⅲ段：按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定 Z LCD.min 20.95U N 0.95 3U N 0.95 33520.8 161.254 I LCD.max S max 25 整定阻抗：ZⅢ set6  Z LCD.min K rel K ss K re  161.254 86.14 1.21.31.2 灵敏度校验： 近后备K sen(1) ⅢZ set