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1、目录一.初始条件11.1.主接线图11.2.相关参数11.3.设计任务2二.三段式电流整定计算32.1.计算网络参数32.2.最大短路电流计算和整定计算4点发生三相短路4保护8QF的整定6点发生三相短路7保护6QF的整定9点发生三相短路10保护4QF的整定11保护2QF的整定12三. 差动保护整定计算133.1 计算网络参数133.2 整定值计算133.2.1 8QF差动保护整定值计算143.2.2 6QF的差动保护整定153.2.3 4QF的差动保护整定16四.评价与总结17参考文献18第一章.初始条件1.1.主接线图下图为某电力系统主接线。该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母
2、线与单侧电源环形网络相连，其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。1.2.相关参数l 网络中各线路采用带方向或不带方向的电流电压保护，所有变压器均采用纵联差动保护作为主保护，变压器均为，d11接线；l 发电厂的最大发电容量为350，最小发电容量为250；l 网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行；l 允许的最大故障切除时间为0.85s；l 线路AB、BC、AD、CD的最大负荷电流分别为230、150、230和140，负荷自起动系数；l 各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示，t0.5s；l 线路正序电抗每公里均为0.2；1.3.设计任务l 差动保护配置与计算；l 2
3、、4、6、8差动保护的接线图；l 对本网络所采用的保护进行评价。第二章.三段式电流整定计算2.1.计算网络参数选取基准功率B=100MVA和基准电压为VN=115V最大运行方式下的最大电源阻抗：最小运行方式下的最大电源阻抗：2.2.最大短路电流计算和整定计算为计算动作电流，应该计算最大运行方式下的三相短路电流，为校验灵敏度要计算最小运行运行方式下两相短路电流。为计算2OF、4OF、6QF、8QF的整定值根据如上系统图可知，最大运行方式要求1QF断开，等值阻抗图如下：图 系统等值电抗图.K1点发生三相短路（1）电力系统网络等值电抗图为：图- K1点短路时等值电抗图最大运行方式时：计算K1点短路时
4、的短路电流，系统的等效阻抗为：由上面已经计算出，基准电流为：，基准电抗为：；三相短路电流标幺值为：三相短路电流的有名值为: 最小运行方式时：三相短路电流的标幺值为：三相短路电流的有名值为:（2）保护8QF的整定 对保护8QF的三段式电流保护整定计算，三段式包括:瞬时性电流速断保护、限时电流速断保护以及定时限电流速断保护。下面首先对8QF进行瞬时性电流速断保护的整定： 下面对一段保护的灵敏度进行校验： 代入已知数据得： 由于Lmin0,因此灵敏度不够。 8QF的限时电流速断保护整定： 对8QF的二段保护进行灵敏度校验：,可知不满足条件 因此，针对上面的情况，则8QF与相邻下一段的二段保护相互配合
5、，则得到其整定值为： 灵敏度校验: ,仍然不能满足要求。8QF的定时限电流整定：由初始条件知道线路AD的最大负载电流为230A,因此有下式： 对8QF的定时限速断保护进行灵敏度校验：近后备：,满足灵敏度要求。 远后备：，也满足灵敏性的要求。 总结：对于保护8QF的三段式电流保护的整定，由上面的计算过程可以看到，、段保护都不能满足灵敏性要求，可以获取更多条件来进行整定,同时也可以通过其他保护来整定，例如距离保护等；而段保护可以满足灵敏性的要求。.K2点发生三相短路（1）电力系统网络等值电抗图如下：图5-3 K2点短路时等值电抗图最大运行方式下有：系统的等效阻抗为： 三相短路电流标幺值为： 而三相
6、短路电流有名值为： 最小运行方式下：系统等效阻抗为：三相短路电流的标幺值为：三相短路电流的有名值为:（2）保护6QF的整定 同8QF的过程一样对6QF进行相同的整定计算。首先进行瞬时性电流速断保护: 灵敏度校验：因此段保护不满足灵敏度要求。对6QF进行限时速断保护: 灵敏性校验：，不满足灵敏性要求。由于缺乏必要的条件，不能对6QF进行与相邻下一段的二段保护进行配合的整定计算。定时限电流速断保护：由初始条件可知线路CD最大负荷电流为120A,因此进行下面的整定：对8QF的定时限速断保护分别进行近后备和远后备的灵敏度校验：近后备灵敏度校验:远后备灵敏度校验：总结:通过上面的整定计算，可以看到6QF
7、的保护满足灵敏度要求，可以对线路进行保护；而、段保护不能达到要求，由于缺乏必要的计算条件，没有继续往下整定，而也可以采用距离保护等保护。.K3点发生三相短路（1）本电力系统的等值电抗电路如下图所示：图5-4 K3点短路时电抗图最大运行方式下有： 图5-4所示的等效电抗为： 则K3点发生三相短路时的短路电流为： 三相短路电流的有名值为：最小运行方式下： 图5-4所示的等效为: 所以K3点发生三相短路时最小运行方式下短路电流标幺值为： 三相短路电流有名值计算为：（2）保护4QF的整定对于4QF的瞬时性电流速断保护整定有： 保护4QF的灵敏性校验： 由以上计算知4QF的段保护灵敏性要求不满足。而对于
8、4QF的、段的保护，因为题目中没有给出详细的数据，所以不能进行、段的整定计算。 同时针对于保护4QF，因为正常运行时有正向电流和反向电流流过，为了增大其工作的可靠性，可以增加一个功率方向继电器，以防止线路XL2上某一点发生短路时流过4QF的正向短路电流小于系统正常运行是流过4QF的反向单电流（注：这里正向电流方向是指由母线流向线路）。保护2QF的整定保护2QF的整定，根据图2-1的电力系统网络图可以看出，当系统正常运行时不可能有正向电流通过，因此要是有正向电流通过，则线路一定发生故障。为此只需要在保护2QF处加一个功率方向继电器就可以实现线路的保护，而不用分析线路的运行方式。第三章. 差动保护
9、整定计算3.1 计算网络参数由电力系统网络图有下列参数：3.2 整定值计算3.2.1 8QF差动保护整定值计算1）距离段整定阻抗 2）距离段整定阻抗与相邻下级L3配合有：按躲过相邻变压器出口短路整定有： 取以上两个计算中较小者为段整定值，因此8QF的段整定值为：。 进行灵敏度校验有：，不满足灵敏度要求。由于上述不满足灵敏度条件，所以改为相邻下一段的段保护相配合。因此6QF的段整定值为：则按照相邻下一段整定有：，满足要求。 所以延时整定为:。3.2.2 6QF的差动保护整定 同理，6QF的整定计算过程同8QF： 1）距离段整定阻抗 2）距离段整定阻抗与相邻下级L3配合有：按躲过相邻变压器出口短路
10、整定有：取以上两个计算中较小者为段整定值，因此8QF的段整定值为：。灵敏度校验有： ，满足灵敏性要求，但由于缺少相邻下一段的段整定值，故不能进行校正。3.2.3 4QF的差动保护整定 4QF的段距离整定为：因为2QF仅需要加装一个功率方向继电器或者方向阻抗继电器即可，所以4QF不需要和2QF的距离保护装置配合，4QF仅需要和T4的保护配合： 灵敏度校验：，满足灵敏度要求。 同三段式电流保护整定，2QF的距离保护只需增加一个功率继电器或方向阻抗继电器即可。第四章.评价与总结根据系统网络图分析，1QF、3QF、5QF的整定要在8QF断开的情况下求得最大短路电流，然后在进行整定计算，其电流反方向是顺
11、时针旋转的，而2QF、4QF、6QF的整定则是要在8QF闭合去情况下计算的，其电流方向是逆时针旋转。灵敏系数不能满足要求，当发生内部故障时可能启动不了， 考虑进一步延伸限时电流速断的保护，或降低本线路限时电流速断保护的整定值，以保证灵敏性。课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。在这次宝贵的设计活动中，经验才是对于我们最大的收获，而且还增强了自身对未知问题以及对知识的深化认识的能力，但是，仅仅是完成了作品还是不可以自我满足的，我们要认真的思考设计过程中遇到的问题，多查资料，将理论与实际相结合思考，并在
12、以后的学习中更要加倍注意犯过的错误。通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的独立提出问题、思考问题、解决问题能力，从中得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，本次课程设计使本人对自己所学专业知识有了新了、更深层次的认识。在这次设计中，我深深体会到理论知识的重要性，只有牢固掌握所学的知识，才能更好的应用到实践中去。这次设计提高了我们思考问题、解决问题的能力，它使我们的思维更加缜密，这将对我们今后的学习、工作大有裨益。此次课程设计能顺利的完成与同学和老师的帮助是分不开的，在对某些知识模棱两可的情况下，多亏有同学的热心帮助才可以度过难关；更与老师的悉心教导分不开，在有解不开的难题时，多亏老师们的耐心指导才使设计能顺利进行。参考文献【1】 张保会。尹项根.电力系统继电保护M. 西安: 西安交通大学出版社. 2003.【2】 于永源，杨绮雯. 电力系统分析M. 北京: 中国电力出版社. 2007.【3】 李光绮. 电力系统暂态分析M. 北京: 中国电力出版社. 2006.【4】 许建安. 继电保护整定计算M. 北京: 中国水利水电出版社. 2009.【5】 何仰赞. 电力系统分析M. 武汉: 华中科技大学出版社. 2002.【6】 吕继绍. 电力系统继电保护设计原理M. 北京: 水利电力出版社. 2004.
