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1、电力系统分析课程设计课题：双侧电源的35KV线路继电 保护的配置及整定计算设计系别：电气与电子工程系专业：电气工程及其自动化姓 名：雷 猛 战学 号： 0 9 1 4 0 9 2 2 5指导教师：河南城建学院2013年1月15日成绩评定、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）、成绩指导教师签字摘要本次继电保护设计是35KV线路继电保护的配置及整定计算设计。本文首先介绍了此 次设计要点，根据给定35KV线路网络的接线图及参数，进行短路电流进行整定计算，制定 出反应其输电线路上相间短路、接地短路故障的继电保护配置方案。通过对所配置的继电保 护进行整定计算和校验，论证继电
2、保护配置的正确性，并对部分输电线路继电保护回路进行 了设计。【关键词】 短路电流 整定计算 输电线路继电保护#目录摘要 第一章概述1.1 课程设计的目的11.2 课程设计的要求11.3 课程设计的内容11.4 设计步骤2第二章 短路电流和电流保护的整定的计算一2.1 设计的基本资料32.2 短路电流的计算_42.2.1 电线路的阻抗计算42.2.2 AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验52.2.3 AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验62.3 三段式电流保护的交直流的展开图82.4 单向接地故障零序电压保护 9第三章继电器和互感器的选择3.1 继电器设备选择 .103.2 互感器的变
3、比10总结 11参考文献 12第一章概述1.1 课程设计的目的继保护课程设计是配合“电力系统继电保护原理”理论教学而设置的一门实践性课程。主要目的是通过该课程使学生初步掌握继电保护的设计步骤和方法，熟悉有关“规定”和“设备手册”的使用方法，以及继电保护标准图的绘制等。1.2 通过该课程设计使学生达到以下几点要求(1)、巩固和加深对继电保护基本知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力。(2)、培养学生根据课题需要选学参考资料的自学能力。通过独立思考、钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。(3 )、通过对实际系统的设计方案的分析比较、计算、设备选择、或数字仿真等环节，初步 掌握继电保护系统的
4、分析方法和工程设计方法。(4)、了解相关的工程技术规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果、正确绘制电路图等。(5)、通过课程设计实践，培养学生建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。1.3设计任务(1)、选出线路XL1A侧,XL4线路电流互感器变比。(2)、选出线路XL-1A侧,XL4线路保护方案并作出整定计算。(3)、选出所需继电器的规格 、型号。(4)、绘制出XL1,XL4继电保护展开图。(5)、变电所A母线的两条引出线XL1,XL4共用一快保护屏，并按中心线对称布置，绘制 出屏面布置图及设备表。(6)、写出说明书。1.4设计步骤1 .设计资料的分析与参数计
5、算；选取基准值，计算各元件参数的电抗标么值：选取 XL-1,和 XL-4线路电流互感器变比。2 .系统运行方式；确定系统运行方式，计算系统最大阻抗和系统最小阻抗。3 .短路电路计算；选择短路点，求各短路点最大运行方式下的三相短路电流，最小运行方式 时的两相短路电流，求短路电流时要绘制等值电路图。4 .电流保护整定计算；确定电流保护的动作电流，动作时限并进行灵敏度的校验。5 .继电保护回路展开图；绘制电流保护的直流回路和交流回路展开图。6 .对电流保护的评价第二章 短路电流和电流保护的整定的计算2.1 设计的基本资料某双侧电源的35KV线路网络接线如下：已知：(1)、电厂为3台3M6000KW、
6、电压等级为6、3KV的有自动电压调节器的汽轮发电机，功率因数cos中=0.8,X d =0.125, X2 =0.15,升压站为2台容量各为10MVA的变压器Ud =7.5%, 各线路的长度 XL1 为 20KM ; XL2 为 50KM ; XL3为 25KM ; XL4 为 14KM ;XL 5 为 40KM(2)、电厂最大运行方式为3台发电机2台变压器运行方式，最小运行方式为 2台发电机2台变 压器运行方式；XL1线路最大负荷功率为10MW, XL4线路最大负荷功率为6MW。(3)、各可靠系数设为：KIK =1.2, KIIK =1.1 , KIIIK =1.2 , XL1 线路自起动系
7、数 KZq =1.1,XL4线路自起动系数KZq =1.2, XL5线路过流保护的动作时限为1.6秒，XL3线虫& C侧过 流保护的动作时限为1.秒，保护操作电源为直流220V。(4)、系统最大短路容量为135MVA，最小短路容量为125MVA。2.2 短路电流计算2.2.1 线路的阻抗计算选取基准值SB=100MVA Uav=UB=37KVXL=0.4电机容量6000SN = cos= 7500KV A发电机的阻抗变压器的阻抗线路的阻抗SdXg = XdXbUd%S100 103KV A=0.125 =1.67Sn100SN7500KV A100MV A = 0.0750.7510WV AX
8、li二ZLBUav2=20 0.4372= 0.58Xl2二 ZLSB2=50 0.4100_ 2=1.46Uav237SB100XL3=ZL9=25 0.4= 0.73U av372SB100Xl4=ZL2=14 0.4_ 2= 0.41Uav237SB100XL5二ZL2=40 0.4cr2=1.17avmax=1 3MVA =，3UavIdmaxSmin =125MVA= 3UavIdminXdmin得系统最小阻抗:Uav =10.12- 3I dminXd系统最大阻抗：maxUav =10.963I d min系统最小阻抗标么值:Xsysmin =Zdmin =0.74UavXsysm
9、ax =Zdmax系统最大阻抗标么值:-SB2 = 0.80Uav35KV下的电流基准值:I - SbIB 3Ub100 1033 37= 1.560 KA系统中各点短路电流计算如下:BCDEFI d max10285241370673468I d min7544161027544374A)A)2.2.2 AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验AB三段式保护等效电路图如下:电流保护的整定值计算:L1段的I段整定值:/actA =kreJ X I(3 dmax =1.2 父 0.662 父 1560 = 1234 ( A )最小运行下的所保护的长度为 L1的K倍:I actA 37000.
10、3(0.835 0.375 0.58K) 13.72Ksen =28%灵敏度满足要求1500。L1段的R段整定值：Inact An=k . I . _ rel act B= 1.1 629 = 692 AKsenIBI 口 actA7541.09692L3段的I段整定值:IIactCkrei I 3 = 1.2 468 = 562 A最小运行下的所保护的长度为 L3的K倍:I IctC =370003(0.556 0.375 0.584 1.46 0,73K) 13.7Ksen =18%灵敏度满足要求1500由于灵敏系数 1.3,所以L1段的II段整定动作时间加 0.5S的延时，动作值与L2段
11、的R段整定动作值配合。则有:I 口 actB =krelIctC = 1.1 父 562 = 618 A )L1 段的 R 段整定值：I ctA = k J -超=1.1 * 618 = 680( A )KsenIB2754 1 11=1.11I act 680因为灵敏度满足要求 1.3，所以仍不能满足要求，因此降低整定值为580安培，此时灵敏度为1.3,满足灵敏度要求，同时保护区延伸到BC段I段之前满足R段的保护范围要求，因此设定其动作时限为0.5s. ,皿L1段的田段整定值：I actA 二皿、Kei Kast Ir = 210(A)Kresen A7543.6210 动作时限为2s,满足
12、要求:K sen B4161.98210动作时限为1.5S,满足要求;2.2.3 AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验AD段等效电路图如下:XsysNf_AAAL3 L2 L1AAA_AAA/ / .XGXT当3台发电机投入运行，系统阻抗分别为0.74和0.80时;*X1X20.935 (2.77 0.74)0.73820.935 (2.77 0.74)”阻卫工口:0.7 4 09 0.935 (2.77 0.80)当2台发电机投入运行，系统阻抗分别为0.74和0.80时:*X3131=091.21 3.51*X41.21 3.571.21 3.57=0.9L4 段的 I 段整定值：I =
13、Ke (3 )=337。= 1644 (A)最小运行下的所保护的长度为 L4的K倍：I actD二 16443700033(0.7382 0.41K) 13.72Ksen =20%灵敏度满足要求15 00L4 段的 R段整定值：5 =kre/actE =1.1.2m673 = 888(A)KsenId21031I 口 actD888= 1.16由于灵敏系数1.3,为了保证选择性，所以L4段的R段整定动作值降低，降低为 810安培，此时灵敏度为1.3,满足灵敏度要求，同时其保护范围达到del段保护范围之前满足R段保护范围的要求,所以整定其动作时限为0.5s.L4段的田段整定值:m 乂KreiKastxIrreast- = 125(A)出IXI actD =、reK _sen D1028 cc=8.2125动作时限为2.1s满足要求:KsenE544，c4.3125 动作时限为1.6s,满足要求:2.3三段式电流保护的交直流的展开图电流三段式保护
