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1、南华大学电气工程学院课程设计（或论文） 目录引言11 设计资料分析与参数计算22 系统运行方式和变压器中性点接地方式的确定42.1发电机、变压器运行变化限度的选择原则42.2 中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则42.3线路运行变化限度的选择52.4流过短路的最大、最小短路电流计算方式的选择52.5选取流过保护最大负荷电流的方法53 短路电流计算63.1、流经保护2的短路计算63.1.1、流经保护2的最大运行方式63.1.2、流经保护2的最小运行方式93.2、流经保护3的短路计算113.2.1、流经保护3的最大运行方式113.2.2、流经保护3的最小运行方式133.3、流经保护4的短
2、路计算153.3.1、流经保护4的最大运行方式153.3.2、流经保护4的最小运行方式173.4、流经保护5的短路计算193.4.1、流经保护5的最大运行方式193.4.2、流经保护5的最小运行方式213.5、短路计算表234、电流保护整定计算244.1、对各保护1、2电流速断保护（电流段）的整定计算244.1.1、保护1躲开下一条线路出口处的短路时的起动电流244.1.2、电流速断保护的保护范围（灵敏度）校验244.2、对保护2、3、4、5进行电流速断保护（电流段）的整定计算265、输电线路的距离保护285.1、概述285.2、计算最大负荷电流285.1、保护2的距离保护计算295.1.1、
3、距离段整定295.1.2、距离段整定295.1.3、距离段整定305.2、保护3的距离保护计算325.2.2、距离段整定325.2.3、距离III段整定325.3、保护4的距离保护计算335.3.1、距离段整定335.3.2、距离段整定345.3.3、距离段整定355.4、保护5的距离保护计算375.4.1、距离段整定375.4.2、距离段整定375.4.3、距离III段整定385.5、距离保护整定值表396、继电保护零序电流保护的整定计算和校验406.1、零序电流保护整定计算406.1.1、各保护最大零序电流值406.1.2、零序电流保护2整定406.1.3、零序电流保护3整定406.1.4
4、、零序电流保护4整定416.1.5、零序电流保护5整定416.1.6、各保护零序电流整定表427 综合评价437.1电流保护的综合评价437.2 距离保护的综合评价437.3零序电流保护的评价43结束语44参考文献45附录46第58页，共61页引言人类社会是不断发展向前的，不同时期的人在不同时期的需求，但不管时代怎么变化，人的需求都遵循一个总的规律，那就是都是实现更高的效率和更便捷、保质的生产。如今我们这个时代，绝大部分领域的生产活动，都离不开电的使用，于是便产生了对电的更深入、更高效利用的新的需求，电力系统不断的飞速发展，同时对继电保护也有了更高的要求。继电保护40多年的发展史中，其发展经历
5、了四个历史阶段，分别是：继电保护萌芽时期，晶体管继电保护，集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护 。期间，电子技术，计算机技术和通信技术的飞速发展为继电保护的发展提供了更强大的动力，继电保护未来的趋势是必定是更加计算机化，网络化，智能化。继电保护的发展不会与时代脱节，而是会与时代共同进步，共同辉煌。电力系统的运行过程中，电气元件的正常工作遭到破坏，但没有故障发生，这种情况属于不正常运行状态。电力系统的最常见最危险的故障就是各种形式的短路。而电力系统的不正常情况有过负荷、过电压、电力系统震荡等。继电保护的任务就是在系统运行过程中发生故障和出现不正常现象时，能自动、迅速、有选择性可靠的发出跳
6、闸命令将故障切除或发出各种相应的信号从而减少故障或者不正常现象所造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统的稳定运行。本次设计是对扶沟的电力系统110KV电网线路保护设计，是我们大四学生对电力系统继电保护的初步的理论实践和对知识的检验探索。1 设计资料分析与参数计算电力系统设备参数表（取SB=100MVA, VB= Vav）本设计所选取的的发电机型号：G1G4额定容量为12 MW的汽轮机，所采用型号为QF122G5额定容量为25 MW的汽轮机，所采用型号为QF252,具体参见下表1.1表1.1发电机型号及参数编号发电机型号额定容量功率因数额定电压EX”XD”G1G4QF2-12-212M
7、W0.86.3KV1.080.1221G5QF2-25-225MW0.86.3KV1.080.1222：=440.4=17.6， = =30.133=0.399：=520.4=20.8， = =30.157=0.471：=350.4=14， = =30.106=0.318：=580.4=23.2， = =30.175=0.525 : ， ， ： ， ， : : 经计算得以下电力系统设备参数表1.2。表1.2 电力系统设备参数表正序阻抗（有名值/）正序阻抗（标幺值）负序阻抗（标幺值）零序阻抗（标幺值）L117.60.1330.1330.399L220.80.1570.1570.471L3140.
8、1060.1060.318L423.20.1750.1750.525T1T244.080.330.33T744.080.330.33T3T692.580.70.7发电机最小阻抗最大阻抗G1G40.8140.993G50.3930.4932 系统运行方式和变压器中性点接地方式的确定2.1发电机、变压器运行变化限度的选择原则l 一个发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，即一台机组在检修中另一台机组又出现故障；当有三台以上机组时，则应选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。l 一个厂、站的母线上无论接有几台变压器，一般应考虑其中最大的一台停用。因变压器运行可靠性较高，检修与故障出现的几率很小。但对
9、于发电机变压器组来说，应服从发电机的投停变化。2.2 中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则l 发电厂及变电所低压侧有电源的变压器，中性点均应接地运行，以防出现不接地系统的工频过电压状态。如事前确定不能接地运行，则应采取其他防止工频过电压的措施。l 自耦型和有绝缘要求的其他型变压器，其中性点必须接地运行。l 上的变压器，以不接地运行为宜。当T接变压器低压侧有源时，则应采取防止工频过电压的措施。l 过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后再断开。这种情况不按接地运行考虑。所以本次设计中，在发电机低压侧的发电机变压器T1T2，T7其中各有一台中性点接地。线路上的变压器T3T6不
10、用中性点接地。2.3线路运行变化限度的选择l 母线上有多条线路，一般应考虑一条线路检修，另一条线路又遇故障的方式。l 双回线一般不考虑同时停用。l 相隔一个厂、站的线路必要时，可考虑与上述（1）的条件重叠。2.4流过短路的最大、最小短路电流计算方式的选择l 相间保护。对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式下，即选择所有机组、变压器、线路全部投入运行的方式。而最小短路电流，则出现在最小运行方式下。对于双侧电源的网络，一般（当取Z1=Z2时）与对侧电源的运行变化无关，可按单侧电源的方法选择。对于环状网络中的线路，流过保护的最大短路电流应选开环运行方式，开环点应选在所整定保
11、护线路的相邻下一级线路上。而对于最小短路电流，则应选闭环运行方式。同时，再合理地停用该保护背后的机组、变压器及线路。l 零序电流保护。对于单侧电源的辐射网络，流过保护的最大零序电流与最小零序电流，其选择方法可参照（1）中所述。只是要注意变压器接线点的变化。对于双侧电源的网路及环状网路，同样参照（1）中所述。其重点也是考虑变压器接线点的变化。2.5选取流过保护最大负荷电流的方法按负荷电流整定的保护，需要考虑各种运行方式变化时出现的最大负荷电流考虑到以下的运行变化：备用电源自投引起的负荷增加;并联运行线路的减少，负荷转移;环状网路的开环运行，负荷转移;对于双侧电源的线路，当一侧电源突切除发电机，引
12、起另一侧负荷增加。3 短路电流计算将系统的正序、负序阻抗图画出如图3.1：图3.1 正（负）序阻抗图3.1、流经保护2的短路计算3.1.1、流经保护2的最大运行方式经以上最大运行方式原则的分析，当点短路时，开环点在上，流经保护2的短路电流最大。由以上分析得以下各图。（1）最大运行方式正、负序阻抗见图3.2：由图得： 图3.2 点开环运行方式正负序阻抗 侧： ，所以在最大运行方式下点短路时流经保护2的三相短路电流为：（2）零序阻抗，电路图如下：图3.3 点开环运行零序阻抗图 单相短路接地零序电流为两相短路接地零序电流为3.1.2、流经保护2的最小运行方式（1）最小运行方式正负序阻抗图见图3.4：
13、图3.4 点闭环运行正负序阻抗由图得: 所以在最小运行方式下点短路时流经保护2的两相短路电流为：（2）零序阻抗图为：图3.5 点闭环运行零序阻抗 通过星网变换求得:单相短路接地零序电流为：两相短路接地零序电流为： 3.2、流经保护3的短路计算 3.2.1、流经保护3的最大运行方式（1）经以上最大运行方式原则的分析，当点短路时，开环点在上，流经保护3的短路电流最大。由以上分析得以下各图。最大运行方式正负序阻抗图见图3.6： 图3.6 点开环运行正负序阻抗由图得： 所以在最大运行方式下点短路时流经保护3的三相短路电流为：（2）零序阻抗，电路图如下：图3.7 点开环运行零序阻抗单相短路接地零序电流为两相短路接地零序电流为3.2.2、流经保护3的最小运行方式 （1）经以上最小运行方式原则的分析得最小运行方式正负序阻抗图见图3.8：图3.8 点闭环运行方式正负序阻抗由图得：所以在最小运行方式下点短路时流经保护3的两相短路电流为：（2）零序阻抗，电路图如下：图3.9 点闭环运行方式零序序阻抗所以 单相短路接地零序电流为：两相短路接地零序电流为：3.3、流经保护4的短路计算 3.3.1、流经保护4的最大运行方式
