kV双回线路继电保护设计
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1.1 220KV 系统介绍KV 220系统由水电站1W ,2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条KV 220线路构成一个整体。
整个系统最大开机容量为MVA 29.1509,此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入,1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电,变压器均投入;最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组,2W 厂停MVA 5.77机组一台,1S 系统发电容量为MVA 300,2S 系统发电容量为MVA 240。
KV 220系统示意图如图1.1所示。
1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示:表1.1 发电机参数电源总容量(MVA )每台机额定功率额定电压额定功率正序图1.1 220kV 系统示意图最大最小 (MVA ) (kV ) 因数cos φ 电抗 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统4282401150.5对水电厂12 1.45X X =,对于等值系统12 1.22X X =(2) 变压器参数如表1.2所示:表1.2 变压器参数变电站 变压器容量(MVA ) 变比 短路电压(%)Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅲ Ⅱ-ⅢA 变 20 220/35 10.5B 变-1 240 220/15 12 B 变-2 60 220/11 12C 变 3*120 220/115/35 17 10.5 6D 变 4*90 220/11 12E 变2*120220/115/351710.56 (3) 输电线路参数KM AB 60=,上端KM BC 250=,下端KM BC 230=,KM CD 185=,KM CE 30=,KM DE 170=;KM X X /41.021Ω==,103X X =,080=ΦL 。
实用文档500kV变电站电气二次部分介绍及保护配置葛磊电力系统继电保护的基本知识一、电力系统继电保护的作用:1、电力系统的故障类型:电力系统故障可分为:单相接地故障 D(1)、两相接地故障 D(1.1)、两相短路故障 D(2)、三相短路故障 D(3)、线路断线故障2、电力系统故障产生的原因:外部原因:雷击,大风,地震造成的倒杆,线路覆冰造成冰闪,线路污秽造成污闪;内部原因:设备绝缘损坏,老化;系统中运行,检修人员误操作。
3、电力系统的不正常工作状态:电力系统不正常工作状态:电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏,但未发展成故障。
如:电力设备过负荷,如:发电机,变压器线路过负荷;电力系统过电压;电力系统振荡;电力系统低频,低压。
二、继电保护的基本任务:继电保护装置的基本任务是当电力系统中的电力元件发生故障时,向运行值班人员及时发出警告信号,或者向所控制的断路器发出跳闸命令,以终止这些事件发展。
三、电力系统对继电保护的基本要求:(四性)1、选择性:电力系统故障时,使停电范围最小的切除故障的方式。
2、快速性:电力系统故障对设备人身,系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关,故障持续时间越长,设备损坏越严重;对系统影响也越大。
因此,要求继电保护快速的切除故障。
3、灵敏性:继电保护装置在它的保护范围内(一般指末端)发生故障和不正常工作状态的反应能力。
4、可靠性:①保护范围内发生故障时,保护装置可靠动作切除故障,不拒动。
②保护范围外发生故障和正常运行时,保护可靠闭锁,不误动。
四、继电保护的几个名词解释:1、双重化配置:为了满足可靠性及运行维护的需要,500KV线路保护应按两套“独立”能瞬时切除线路全线各类故障的主保护来配置。
其中“独立”的含义:各套保护的直流电源取自不同的蓄电池;各套保护用的电流互感器、电压互感器的二次侧各自独立;各套保护分别经断路器的两个独立的跳闸圈出口;套保护拥有独立的保护通道(或复用通道);各套保护拥有独立的选相元件;2、主保护:满足系统稳定和设备安全的要求,能以最快的速度有选择性的切除电力设备及输电线路故障的保护。
线路微机保护和二次回路标准化设计规范线路微机保护和二次回路标准化设计规范概述本标准旨在通过规范220 kV及以上系统的线路保护及辅助装置的输入输出量、压板设置、装置端子、装置虚端子、通信接口类型与数量、报吿和定值、技术原则、配置原则、组屏(柜)方案、端子排设计、二次回路设计。
是提高继电保护设备的标准化水平,为继电保护的制造、设计、运行、管理和维护工作提供有利条件,提升继电保护运行、管理水平。
一、六统一定义:“六统一”的含义:1)功能配置(含技术原则);2)对外接口3)定值清单、4)动作报告、5)二次回路、6)组屏端子六个方面统一,在智能变电站大量采用的情况下,进一步延伸到:保护装置的虚端子、压板设置、通信接口类型与数量,组屏方案等。
1、1继电保护装置功能由“基础型号功能”和“选配功能”组成,“基础型号功能”应包含规范要求的全部“必配功能”;功能配置完成后,定值清单、设备参数、装置报文等应与所选功能一一对应。
选配功能数值型定值和控制字置于定值清单最末尾。
1、2“必备功能”是指某类型的保护装置按规范要求必须配置的功能,以线路纵联距离保护为例:四方公司生产的CSC-101AB型线路微机保护必备功能有:纵联距离保护、纵联方向保护、三段式相间接地距离保护,四段式零序保护、两段式定时限零序电流保护。
还有南瑞公司生产的RCS-931B型线路微机保护必备功能有:电流差动保护、零序电流差动保护、工频变化量距离保护、三段式相间接地距离保护,四段式零序保护等。
1、3“选配功能”是指由于地区电网的统筹考虑和管理习惯的原因,需要增加的一些功能,线路保护的选配功能有:反时限零序电流保护、三相不一致保护、远跳保护、重合闸功能。
1、4“基础型号功能”是指由于线路结构不同而对线路保护的特殊功能要求;线路纵联差动保护的基础型号功能有:双光通道方式的串补电容的线路保护,双光通道方式的一般线路保护。
线路纵联距离保护的基础型号功能有:双光纤通道的纵联距离保护、光纤和载波通道同时接入的纵联距离保护、接点方式的纵联距离保护。
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:摘要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 (1)1.1:设计原则和一般规定 (1)1.2:220KV电网元件参数计算原则 (1)1.3:变压器参数的计算 (2)1.4:输电线路参数的计算 (5)2:输电线路上TA、TV及中性点接地的选择 (6)2.1:输电线路上T A、TV变比的选择 (6)3: 输电线路纵联保护 (8)3.1:纵联保护的基本概念 (8)3.2: 各种差动保护及其动作方程 (9)3.3:纵联电流差动保护的原理 (9)3.4: 算例 (9)3.5: 纵联差动保护计算参数列表 (11)4:自动重合闸 (11)4.1: 自动重合闸的作用 (11)4.2:重合闸的前加速和后加速 (11)4.3: 自动重合闸动作时间整定应考虑问题 (12)4.4: 双侧电源线路三相跳闸后的重合闸检查条件 (13)4.5:综合重合闸的主要元件 (13)4.6: 综合重合闸整定计算算例 (14)5:参考文献 (15)6:致谢 (19)1:220KV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。
摘要电网继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一,因此在规划设计时,必须考虑可靠工作和快速切除故障的继电保护实现的可能性。
对继电保护的基本要求,可概括的分为可靠性、速动性、选择性和灵敏性等方面,它们之间联系紧密,既矛盾统一。
为了保证可靠的切除故障,除了配备起主要作用的“主保护”外,还要配备起后备作用的“后备保护”。
当线路或电力设备发生故障时,主保护应该最快地把最靠近故障元件的断路器跳开,一方面尽可能减少对故障元件的损坏,另一方面把故障对电力系统的影响压缩到最小可能的范围和程度。
后备保护的作用是当主保护不能完成预定任务时,在靠近故障元件的最小可能范围内将故障点断开。
本文从所给的系统电网图着手,着重从继电保护保护设计的要求、整定计算、方式的选择3个方面分析了目前电网线路继电保护的设计方法,并从距离、零序两种保护中不同的接地故障及整定计算,来介绍线路继电保护设计中常用的主要保护配置,从而得出合理的、可行的保护方案,达到网络规划和保护配置的基本要求。
关键词: 110kv线路继电保护设计第一章绪论线路继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一,因此在编制网络规划时,必须考虑可靠工作和快速切除故障的继电保护实现的可能性。
为了提高线路系统静态和稳态的稳定性,规划所提出的提高系统稳定的措施有一些亦必须落实在自动装置可靠工作的基础上的。
保护设备和自动装置的投资,在整个电网建设中只占极小的部分,一般说来继电保护应力求满足网络规划的要求,两者是主从的关系。
由于网络接线的不够合理将导致保护性能显著恶化,厂、所电气主接线繁杂将造成保护接线过分复杂,以至给生产运行带来很多二次线操作,引起保护设备误动、拒动,严重危害电气主设备和导致大面积停电,这些将给国民经济造成直接经济损失。
为此,必须合理地进行网络规划和合理地配置保护设备及自动装置。
对继电保护的基本要求,可概括的分为可靠性、速动性、选择性和灵敏性等方面,它们之间联系紧密,既矛盾统一。
ICS备案号:Q/CSG中国南方电网有限责任公司企业标准 南方电网10kV ~110kV 系统继电保护整定计算规程Setting guide for 10kV ~110kV power system protection equipment of CSG中国南方电网有限责任公司 发 布1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3总则 (1)4继电保护运行整定的基本原则 (1)5整定计算的有关要求 (3)6继电保护整定的一般规定 (4)7线路保护 (6)8自动重合闸 (24)9母线保护 (25)10变压器保护 (26)11母联保护 (31)12低电阻接地系统的电流保护 (32)13并联补偿电抗器保护 (33)14并联补偿电容器保护 (34)15站用变压器保护 (35)继电保护的正确可靠动作对保证电网安全稳定有着极其重要的作用,整定计算是决定继电保护能否正确动作的关键环节之一。
为发挥好继电保护保障电网和设备安全的作用,规范和指导南方电网10kV~110kV系统的继电保护整定计算工作,中国南方电网有限责任公司系统运行部组织制定了本标准。
本标准由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出。
本标准由中国南方电网有限责任公司系统运行部归口并负责解释。
本标准主要起草人员:王莉、张少凡、杨咏梅、赵曼勇、周红阳、余江、陈朝晖、黄乐、黄佳胤、曾耿晖、王宇恩、孟菊芳、余荣强、罗跃盛、黄健伟、杨旺霞、张薇薇、曹杰、刘顺桂、陈莉莉、宛玉健、邱建、杨令、袁欢、徐凤玲南方电网10kV~110kV系统继电保护整定计算规程1范围本标准规定了南方电网10kV~110kV系统继电保护运行整定的原则、方法和具体要求。
本标准适用于南方电网10kV~110kV系统的线路、母线、降压变压器、并联电容器、并联电抗器、站用变压器和接地变压器的继电保护运行整定。
对于中低压接有并网小电源的变压器及变电站10千伏出线开关以外配电网络保护设备可参照执行。
本标准以微机型继电保护为主要对象,对于非微机型装置可参照执行。
三、原始资料1.主接线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母线与单侧电源环形网络相连,其电能通过电网送至B、2•相关数据⑴电网中的四条110kV线路的单位正序电抗均为0.4 □</ ;⑵所有变压器均为YN,d11接线,发电厂的升压变压器变比为10.5/121,变电所的降压变压器变比为110/6.6;⑶发电厂的最大发电容量为3 X 50 MW,最小发电容量为2 X 50 MW,发电机、变压器的其余参数如图示;⑷系统的正常运行方式为发电厂发电容量最大,输电网络闭环运行;⑸系统允许的最大故障切除时间为0.85s;(6)线路AB、BC、AD、CD的最大负荷电流分别为230A、150A、230A 和140 A,负荷自启动系数K55 =1.5;⑺各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示,△t二0.5s。
⑻系统中各110kV母线和变压器均设有纵差动保护作为主保护。
目录供配电技术课程设计任务书 (1)摘要 (2)1、................................................... 系统条件42、 ................................ 110KV线路继电保护整定计算53、............................ 110KV继电保护和自动装置的配置18 4、......................... 110KV系统电流互、电压互感器选型22 5、.......................... 110KV电流环网继电保护装配的配置26毕业设计总结 (30)附录 (34)参考文献 (35)摘要随着我国电力工业的迅速发展,各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。
继电保护装置广泛应用于电力系统、农网和小型发电系统,是电网及电气设备安全可靠运行的保证。
为给110KV单电源环形电网进行继电保护设计,首先选择过电流保护,对电网进行短路电流计算,包括适中电流的正序、负序、零序电流的短路计算,整定电流保护的整定值。
kV双回线路继电保护设计
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
机电工程学院08级电气综合设计论文
课题:35kV双回线路继电保护设计
院系:机电工程学院
专业:电气工程及自动化
姓名:黄勤
学号: F0601120114
指导老师:高鹏
目录
第一章:任务的提出与方案的提出
1.1前言 (3)
1.2绪论 (3)
第二章:35kv双回路继电保护设计:
2.1原始资料 (5)
2.2设计内容 (6)
2.2.1电流互感器变比的选择 (6)
2.2.2整定计算 (6)
2.3原理图及展开图.................................. . . .9
第三章:型号选择
3.1相关继电器的选择 (11)
第四章:结束
4.1设计感言 (11)
4.2参考文献 (12)
第一章
1.1 前言:
《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。
电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。
而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能,电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。
在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。
电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。
本次设计的任务主要包括了五大部分,电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。
其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。
1.2 绪论
(一)电力系统继电保护的作用
电力系统在运行中,可能发生各种故障和不正常运行状态,最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路。
在发生短路时可能产生以下的后果.
1.通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧,使故障元件损坏;
2.短路电流通过非故障元件,由于发热和电动力的作用,引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命;
3.电力系统中部分地区的电压大大降低,破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量;
4.破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振动,甚至使整个系统瓦解;
电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发生故障,这种情况属于不正常运行状态。
例如,因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高(一般又称过负荷),就是一种最常见的不正常运行状态。
由于过负荷,使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高,加速绝缘的老化和损坏,就可能发展成故障。
此外,系统中出现功率缺额而引起的频率降低,发电机突然甩负荷而产生的过电压,以及电力系统发生振荡等,都属于不正常运行状态。
故障和不正常运行状态,都可能在电力系统中引起事故。
事故,就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步,甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。
系统事故的发生,除了由于自然条件的因素(如遭受雷击等)以外,一般者是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。
因此,只要充分发挥人的主观能动性,正确地掌握客观规律,加强对设备的维护和检修,就可能大大减少事故
发生的机率,把事故消灭在发生之前。
在电力系统中,除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外,故障一旦发生,必须迅速而有选择性地切除故障元件,这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
第二章
设计任务:35kV双回线路继电保护设计
2.1原始资料
某变电站在35kv母线上有双回平行线路,线路长20KM.线路阻抗0.4Ω/KM。
每回线通过最大负荷电流为300A、系统归算到电压35KV /3的阻抗最大值为Xmax=0.9Ω最小值为Xmin=0.75Ω。
网络接线见下图:
A B
20KM
35K
35KV网络图
B站后备保护时间为1.5s。
A 站直流操作电源为220v 。
2.2 设计内容
2.2.1 电流互感器变比的选择
因每回线通过最大负荷电流为300A ,可得
605
300==TA K
2.2.2 双回线路继电保护的配置及继电保护整定计算
平行保护线路的保护整定计算,在B 站侧进行保护计算
(1)电流平衡保护计算。
电流启动元件动作电流,按躲开外部短路的最大不平衡电流整定:
TA
MAX K ST NP ERR REL UNB REL OPR K I K K K K I K I .5.0⨯== A 28.360
43755.05.05.11.02.1=⨯⨯⨯⨯⨯= 式中: REL K ——电流互感器的10%误差,取0.1;
NP K ——非周期分量因素,去1.5;
ST K ——电流互感器的同型系数,取0.5;
电流元件的相继动作区,由图解法求得%9.16%=xj l
电流元件的灵敏度校验
296.328
.360900866.023.min .)3(>=⨯⨯==T OP TA K sen I K I K 满足要求
(2)电流电压连锁速断保护的整定计算。
电流电压连锁速断保护作为单回路运行的主保护,整定计算如下:
A K Z Z E I REL SN PH OP 2123102.188.243115
316=⨯+=+=
式中 SN Z ——正常运行方式下的系统电源阻抗
16Z ——线路的阻抗。
A K K I I TA
CON OP r OP 38.35602123.=== V K Z I U REL
OP OP 245102.1821233316=⨯⨯== V K U U TV
OP O 7035024510Pr === 最小保护范围为21%。
(3)过电流保护计算。
过电流保护作为双回线和单回线运行的后备保护,即:
A I K K K I TMAX re
ss rel OP 63530085.05.12.1=⨯⨯== A K I K I TA
OP CON OPR 6.1060635===
灵敏度校验:5.183.1635
1347866.023max .)2(.>=⨯==OP K m
s I I K 符合要求 变电所A 侧采用横差动保护,电流元件的动作值为:
A I K K I MAX L re
rel OP 42330085.02.1.=⨯== A K I K I TA
OP CON OPR 05.760423=== 灵敏系数按线路中点短路校验
268.3423900866.02866.02)3(..>=⨯⨯=⨯⨯=OP
MIN K M S I I K 满足要求 电流元件的相继动作区为:
%1002
326005.7%100%100)3(.⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯=MIN K TA K opr
xj I K I I l l m 21.011222
326005.7=⨯⨯⨯=
2.3 原理图和展开图
第三章:型号选择
3.1
(1)电流平衡保护:电流继电器选择——DL-33型
(2)电流电压连锁速断保护:电压继电器选择——DY-21C
电流继电器选择——DL-25C
(3)过电流保护:电流继电器选择——DL-13型
(4)横差动保护:选择DL-11/B型
第四章
4.1设计感言: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高鹏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;更与高老师的悉心教导分不开,在有解不开的难题时,多亏高老师的耐心指导才使设计能顺利进行。
在此衷心再次感谢高老师的悉心教导和各位同学的帮助!!
4.2参考文献:作者:钟松茂李火元合编索书号:TM77/8544 出版日期:1996年07月第1版。