目 录
第1章 引言 ................................................... - 1 -
1.1 设计题目基础资料 ....................................... - 1 - 1.2 设计内容 ............................................... - 2 - 1.3 设计要求 ............................................... - 2 - 第2章 电力网络短路计算 ........................................ - 2 -
2.1确定电网最大和最小运行方式 ............................... - 2 - 2.2 计算各元件基准电抗标幺值 ............................... - 3 - 2.3 求各点短路电流(最大运行方式) ......................... - 4 - 2.4 最小运行方式下 ......................................... - 5 - 2.5 短路电流计算 ........................................... - 6 -
2.5.1 正向运行短路数据 ................................... - 6 - 2.5.2 反向运行短路数据 ................................... - 7 -
第3章 电力系统继电保护各元件选择 .............................. - 8 -
3.1 50MW汽轮发电机继电保护方式选择 ......................... - 8 - 3.2 20MW电力变压器继电保护方式选择 ......................... - 9 - 3.3 110kV单侧电源双开网络输电线路继电保护方式选择 .......... - 9 - 第4章 输电线路继电保护整定计算 .............................. - 11 -
4.1 三段式方向电流保护 .................................... - 11 - 4.2 三段式距离保护(正向) ................................ - 12 - 4.3 三段式距离保护(反向) ................................ - 13 - 第五章 110kV高压输电线路继电保护装置配置 ..................... - 14 -
5.1 距离保护方框图 ........................................ - 14 - 5.2 重合闸逻辑方框图 ...................................... - 14 - 5.3 主要技术指标 .......................................... - 15 -
5.3.1 整组动作时间 ...................................... - 15 - 5.3.2 启动元件 .......................................... - 15 - 5.3.3 距离保护 .......................................... - 16 - 5.3.4 过流保护 .......................................... - 16 - 5.4 保护配置 .............................................. - 16 - 收获体会 ....................................................... - 16 - 参考文献 ....................................................... - 17 -
第1章 引言
1.1 设计题目基础资料
如图1.3所示110kV单电源环形网络:
(1)所有变压器和母线装有纵联差动保护,变压器均为Y,d11接线;
(2)发电厂的最大发电容量为(2×25+50)MW,最小发电容量为2×25MW; (3)网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行; (4)允许的最大故障切除时间为0.85s;
(5)线路AC、BC、AB、CD的最大负荷电流分别为230、150、230和140A,负荷自起动系数Kss?1.5;
(6)时间阶梯△t=0.5s;
(7)线路正序电抗每公里为0.4Ω; 设计任务:
1)确定保护1、3、5、7(或2、4、6、7)的保护方式,以及它们的动作电流Iop、动作电压
Uop、灵敏度Ksen和动作时间top; 2)绘制保护5或保护4的原理接线图和展开接线图; ×cosφ=0.8××cosφ=0.85X〃=0.132cosφ=0.85X〃=0.129cosφ=0.8×cosφ=0.8 图1.3设计题目三的网络图 - 1 -
1.2 设计内容
(1)短路电流计算
1)确定电力系统最大运行方式和最小运行方式,计算最大短路电流值和最小短路电流值。 2)确定短路计算点,画出计算电路图。
3)选取基准值,用标幺值计算各元件参数,画出等效电路。化简等效电路,求各短路点的等效电抗。
4)求各短路点的计算电抗。用运算曲线计算各短路点的短路电流,包括次暂态(t=0s)和稳态(t=4s)的短路电流值。
(2)确定电力系统中发电机、变压器和输电线路的保护方案。
1)根据GB50062-1992(规范名称:电力装置的继电保护和自动装置设计规范)选择继电保护的方式。应优先选择最简单的保护,不满足基本要求时再采用较复杂的保护。 2)选择保护方式时,先选择主保护,然后选择后备保护。通过整定计算,检验能否满足灵敏性和速动性的要求。如不满足,允许采用自动重合闸补救。 1.3 设计要求
1)确定保护1、3、5、7(或2、4、6、7)的保护方式,以及它们的动作电流Iop、动作电压
Uop、灵敏度Ksen和动作时间top;
2)绘制保护5或保护4的原理接线图和展开接线图;
第2章 电力网络短路计算
2.1确定电网最大和最小运行方式
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画出计算电路,确定短路计算点,计算各点三相对称短路的最大和最小短路电流值。
2.2 计算各元件基准电抗标幺值
最大运行方式计算电路,如图2.1。
图 2.1 最大运行方式计算电路
选SB?100(MVA) 基准电压UB1?6.3(KV) UB2?115(KV) UB3?10.5(KV) ?发电机:XG?XdXG1?XG2?0.132?''SB SNG100?0.4488
250.85XG3?0.129?100?0.2193
500.85?变压器: XT?XT1?XT2?XT3XT6XT8UK%SB? 100SN10100??0.3175 10031.510100???0.1667XT4?XT5?10?100?0.5 100601002010100?XT7???0.3175
10031.510100???0.4 10025 - 3 -
?线路:Xl?X1lZB?X1l?SB 2UB100?0.2722 1152100100Xl2?0.4?60??0.1815X?0.4?40??0.121 l322115115X1?0.4(?/KM) Xl1?0.4?90?2100UBXl4?0.4?25??0.0756 ZB?
1152SB2.3 求各点短路电流(最大运行方式) ?求K1点
?1点等效电路图,如图2.2。
图 2.2 ?1点等效电路图
S??1?2?SN25?2??58.82(MVA) cos?0.05I??1?S?58.82??5.39(KA) 3UB13?6.3XK1?0.4488?0.2244
2查汽轮发电机运算曲线,求Xjs?It??It?It??I?
Xjs?Xk1?S?N58.82?0.2244??0.132 SB100查t=0时 It*?0?8.3 It?It??I??8.3?5.39?44.737(KA) t=4s It*?4?3.25 It?It??I??3.25?5.39?17.5175(KA) ? K2点
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