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1、I曜川能豚学院Yinchuan Energy Institute本科课程设计课程名称:电力系统继电保护原理设计题目220kV输电线路继电保护设计院（部）：专 业：班 级：姓 名：学 号：成 绩：指导教师：继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，它在电力系统中的地位十分重要。继电保 护伴随着电力系统而生，继电保护原理及继电保护装置的应用，是电力系统实用技术的重要 环节。继电保护技术的应用繁杂广泛，伴随着现代科技的飞速发展，继电保护在更新自身技 术的基础上与现代的微机、通信技术相结合，使继电保护系统日趋先进。电力系统的飞速发 展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的发展不断地
2、注入新的 活力，继电保护技术未来发展趋势是计算机化、网络化、智能化和数据通信一体化发展。本 次设计主要内容是220KV输电线路继电保护的配置和整定，设计内容包括：220KV电网元件 参数的计算、中性点接地的选择、输电线路纵联保护、自动重合闸等。关键词：参数计算接地的选择纵联保护自动重合闸目录1： 220KV电网元件参数的计算11.1：设计原则和一般规定11.2：220KV电网元件参数计算原则11.3：变压器参数的计算21.4：输电线路参数的计算52： 输电线路上TA、TV及中性点接地的选择62.1： 输电线路上T A、TV变比的选择63:输电线路纵联保护83.1:纵联保护的基本概念83.2:各
3、种差动保护及其动作方程93.3：纵联电流差动保护的原理93.4:算例93.5:纵联差动保护计算参数列表114:自动重合闸114.1:自动重合闸的作用114.2:重合闸的前加速和后加速114.3:自动重合闸动作时间整定应考虑问题124.4:双侧电源线路三相跳闸后的重合闸检查条件134.5:综合重合闸的主要元件134.6 :综合重合闸整定计算算例145:参考文献156：致谢191： 220KV电网元件参数的计算1.1：设计原则和一般规定电网继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统 的正常运行，防止事故发生或扩大起了重要作用。应根据审定的电力系统设计(二 次部分)原则或审定的系
4、统接线及要求进行电网继电保护和安全自动装置设计， 设计应满足继电保护和安全自动装置技术规程(SDJ6-83)、110220kV电网 继电保护与安全自动装置运行条例等有关专业技术规程的要求。继电保护和安全自动装置由于本身的特点和重要性，要求采用成熟的特别是 符合我国电网要求的有运行经验的技术。电网继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性、速动性的要 求。要结合具体条件和要求，从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合 措施，突出重点，统筹兼顾，妥善处理，以达到保证电网安全经济运行的目的。1.2:220KV电网元件参数计算原则1.标幺值的概念(1)参数计算需要用到标幺值或有名值，因此做
5、下述简介。在标幺制中，单个物理量均用标幺值来表示，标幺值的定义如下：标幺值二实际有名值(任意单位)/基准值(与有名值同单位)当选定电压、电流、阻抗和功率的基准值分别为Ub、Ib、Zb和Sb时,相应的 标幺值为：U*=U/UB(2-1)I*=I/IB(2-2)Z*=Z/ZB(2-3)S*=S/SB(2-4)使用标幺值,首先必须选定基准值。电力系统的各电气量基准值的选择，在符 合电路基本关系的前提下，原则上可以任意选取，但四个基准值只能任选两个， 其余两个则由上述关系式决定。至于先选定哪两个基准值，原则上没有限制，但 习惯上多选定UB和SB。这样电力系统主要涉及三相短路的Ib、Zb,可得： Ib=
6、Sb/3 U b( 2-5 )Zb= U b/ 撬3【b = U2b /$b( 2-6 )Ub和Sb原则上选任何值都可以，但应根据计算的内容及计算方便来选择。 通常Ub多选为额定电压或平均额定电压，s b可选系统的或某发电机的总功率;有时也可取一整数，如100、1000MVA等。(2)标幺值的归算本网络采用近似计算法近似计算：标幺值计算的近似归算是用平均额定电压计算。标幺值的近似 计算可以就在各电压级用选定的功率基准值和各平均额定电压作为电压基 准来进行。结合本网络选取基准值：Sb=1000MVA ； Ub=230KV；U 22302Z = b = 52.90B1.3： 变压器参数的计算双绕组
7、变压器参数计算公式:双绕组变压器电抗有名值:(2-9)(2-10)X = U n 之T100 SNN双绕组变压器电抗标幺值：X *= %)SbT100Sn式中：*(%)变压器短路电压百分值;UN 发电机的额定电压;UB 基准电压230kv;SB基准容量1000MVA;SN 变压器额定容量.三绕组变压器参数的计算公式1)各绕组短路电压百分值*(%)=-Ud (%) +Ud (%) -Ud (%)(2-11)K12I II IIIIU(%)=-Ud (%) +Ud (%) -Ud (%)(2-12)K22I IIIII Iu(%)=-Ud (%) +Ud (%) -Ud (%)(2-13)K32I
8、IIIII II式中：Ud (%)、Ud (%)、Ud (%)分别为高压与中压，高压与低压，I III IIIII III中压与低压之间的短路电压百分值。2)各绕组的电抗有名值:XT1(2-14)XT2Uk 2(%)UN 之100 S(2-15)X - UK3(%)U/T3100 SNN(2-16)各绕组的电抗标幺值:XT1*Rig100Sn(2-17)XT2*Uk 2(%)SB100SWN(2-18)XT3*Uk 3(%)SB100SN(2-19)式中：SB基准容量1000MVA；SN 变压器额定容量；un 发电机的额定电压；Ub 基准电压230kv. 大同厂变压器参数计算：已知：SN =
9、240MWUk 修 =14.12贝贝X = U %= 14.12% x1000 = 0.588% * K S240T1NX 广 X；Zb=。.588 x 52.9 = 34726 西万庄变压器参数计算：已知：SN = 240MW Uk 12% =11.50 Uk23% =7.60贝V:各绕组的阻抗百分值为：*% = 1 ( u % + u % -u % )K1 2 K12 K13 K 23Uk 粉 =23.70对于高碑店变压器参数计算原则与2.4(4)相同，计算结果如表2-2所示:表2-2各变压器参数计算结果变压器 编号容量(MVA)绕组型式知路电压白分值Uk (%)等值电抗 标幺值T1240
10、双相双绕组14.12%0.588T2240双相双绕组14.12%0.588T3240三相三绕组Ud _ (%) = 11.50 % U# _ (%) = 7.60 % Ud m(%) = 23.70 %0.575 00.412T490三相三绕组b=ffiUd _ (%) = 14.07 %Ud 1 (%) = 7.65 %UdH_m (%) =23.73 %1.675 0 0.962T590三相三绕组Ud ：_HI (%) = 14.07 % Ud】(%) = 7.65 % Ud_ (%) =23.73 %1.675 0 0.962说明:=1 ( 11.50 + 23.7 - 7.60 ) 2
11、=13.8U” = 1 ( U % + U % - U % ) K2 2K 23K12K13=1 ( 7.60 + 11.50 - 23.70 ) 2=-2.32 ( UK13% + UK23%-UK12%)-(23.70 + 7.60 - 11.50 ) 2=9.9Uk15100SNU 2(%呢100SNU 3(%鸟100LUK1% =X T1*X T2*X T3*以8 x1000 =0.575100 x 240WO00 = _ 0.096 100 x 2409.9 x 1000 = 0412 100 x 240,对普通(非自耦)三绕组变压器，按如上方法求得的三个电抗中，有一个 可能是负值，
12、这是由于这种变压器的三个绕组中，必有一个在结构上处于其它两 个绕组之间，而这个处于居中位置的绕组与位于它两侧两个绕组间的两个漏抗之 和又小于该两绕组相互间的漏抗。例如，中压绕组居中，且有UdH_m(%) + Ud：_H (%) Ud：_m (%)的关系。因此，这种等值电抗为负值的现象并不真正表示该绕组有容性漏抗。普通三绕组变压器出现这种现并不少见，但因这一负值电抗 的绝对值往往很小，在近似计算中常取其为零。1.4：输电线路参数的计算输电线路参数计算公式线路零序阻抗为：Z0 = 3Z1（220）负序阻抗为：Z2 = Z1（221）线路阻抗有名值的计算：正、负序阻抗：Z1 = Z2 = （r1 +
13、j气）L（222）零序阻抗：Z0 = 3Z1（2-23）线路阻抗标幺值的计算：正、负序阻抗：Z * = Z * = （ r +j x ）L爻B-12 i iUB（2-24）零序阻抗：Z0* = 3Z1* （2-25）式中：r1 每公里线路正序电阻值Q/KM;x 1 一一每公里线路正序电抗值Q/KM;L 一一 线路长度KM;SB基准容量1000 MVA;UB基准电压230 KV.大同一一神头线（AB段）有名值:ZAB1= RAB1+ jXAB1= （R1+ jX1）X%B=（0.0785+j0.4）x80=6.28+j32= 32.610 Z78.9。QZAB2 =ZAB1=6.28+j32=
14、32.610 Z78.9O QZAB0= RAB0+ jXAB0=3 ZAB1=3x(6.28+j32)=18.84+j96=97.830 Z78.9。Q标幺值：Zab1*= ZAB1/ zB=（6.28+j32） /52.9 =0.119 +j0.605=0.617 Z78.9OZaB2* =Zab1*=0.119 +j0.605=0.617 Z78.9。ZAB0*= RAB0*+ jXAB0*=3 ZAB1*=3x（0.119 +j0.605）=0.357+j1.815=1.851 Z78.9。对于其它线路：大同一一西万庄线（BC段），神头一一西万庄线（AC段）， 神头一一南郊线（AD段），南郊一一高碑店线（DE段），高碑店一一房山线（EF 段），房山一一天津线I回（FG段），房山一一天津线II回（FG段）的计算原则 与2.5（2）相同，计算结果如表2-3所示：表2-3线路参数计算结果线路名称型号长度/Km正、负序阻抗（标幺值）正、负序阻抗（有名值
