KV电网线路继电保护设计及整定计算
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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 。
题目:110/35/10kV变电站及线路继电保护设计和整定计算指导老师:作者:学号:专业:年级:摘要电力系统的不断发展和安全稳定运行,给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。
但是,电力系统一旦发生自然或人为故障,如果不能及时有效控制,就会失去稳定运行,使电网瓦解,并造成大面积停电,给社会带来灾难性的后果。
继电保护(包括安全自动装置)是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
许多实例表明,继电保护装置一旦不能正确动作,就会扩大事故,酿成严重后果。
因此,加强继电保护的设计和整定计算,是保证电网安全稳定运行的重要工作。
为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,充分发挥继电保护装置的效能,必须合理的选择保护的定值,以保持各保护之间的相互配合关系。
做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。
本文详细地讲述了如何分析选定110kV电网的继电保护(相间短路和接地短路保护)和自动重合闸方式,以及变压器相间短路主保护和后备保护,并通过整定计算和校验分析是否满足规程和规范的要求。
本次设计不对变电站的一、二次设备进行选择。
关键词:继电保护、整定、校验目录1、110kV线路L11、L12保护配置选择 (2)2、变压器1B、2B保护配置选择 (3)3、35kV线路L31-L36保护配置选择 (6)4、10kV线路L104-L1019保护配置选择 (6)5、110kV线路L11、L12相间保护整定计算 (7)6、变压器1B、2B相间保护整定计算 (12)7、35k V线路L31-L36保护整定计算 (20)8、10kV线路L104-L1019保护整定计算 (22)附图一电力系统接线图 (25)附图二系统正序网络图 (26)附图三变压器保护配置图 (27)附图四变压器保护电路图 (28)参考文献 (29)感想与致谢 (3)1、110kV线路L11、L12保护配置选择按照《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-93)及《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》(GB50062-92)的要求,110kV中性点直接接地电力网中的线路,应按规定装设反应相间短路和接地短路的保护,110kV线路后备保护配置宜采用远后备方式,并规定:1.1 对接地短路,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定:1.1.1 宜装设带方向或不带方向的阶段式零序电流保护;1.1.2 对某些线路,当零序电流保护不能满足要求时,可装设接地距离保护,并应装设一段或两段零序电流保护作后备保护。
电力职业技术学院继电保护及其自动化专业毕业设计任务书标题:110KV变电站继电保护的设计与整定计算原始数据:1.设计一座110KV降压变电站(1)110KV侧有L101、L103两条出线,35KV侧有L302、L303、L304、L305、L306五条出线,10KV侧有八条出线。
(2)与电力系统的连接;①110KV侧线路L101接入110kv系统:②35KV侧一路通过306开关接入35KV区域供电系统。
(3)主变压器数量及容量:1、每台变压器容量:31.5MVA绕组类型及接线组别:三相三绕组,yo/y/△-12-11;额定电压:110/38.5/11KV;短路百分比:高-中(17),高-低(10),中-低(6.5):绝缘类型:分级绝缘。
(4)110kv、35KV、10KV母线侧线路后备保护最大动作时间分别为110kv:2.5S、35kv:2.5S、10kv:2S。
2.电力系统的主要参数:(1)1)110kv系统最大等效正序电抗*ma*为6.6ω,最小等效正序电抗*ma*为5.3ω,最大等效电抗*ma* = 5.3Ω,35KV系统为9.2ω,最小等效电抗*.ma*为8.1ω。
(2)部分线路的主要参数如下表所示:L101:额定电压110KV长度52KM最大(额定)负载为51MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L302:额定电压35KV长度18KM最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L303:额定电压35KV长度16公里;最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L304额定电压35KV长度32KM最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L305:额定电压35KV长21公里;最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L306:额定电压35KV长度25公里;最大(额定)负载为13.2MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4二、设计的主要要求1.根据本变电站主变压器的类型和容量,配置主变压器的继电保护方案,计算其主保护的整定;2.配置L303和L304线路的继电保护方案,并进行相应的整定计算。
华北电力大学成人高等教育毕业设计(论文)任务书学生姓名:裴丽君年级专业层次:14电力专学号:14301394 函授站:张家口名人新能源学校一、毕业设计(论文)题目:110kV电网继电保护及自动装置整定计算二、毕业设计(论文)工作起止时间:2015.12.14-2016.2.22三、毕业设计(论文)的内容要求:1.根据给定系统的接线和参数,合理制定继电保护和自动装置的配置方案并完成装置选型;2.计算各元件的序参数,绘制各序网图,完成短路电流计算;3.完成各线路继电保护及自动装置的整定计算;4.绘制保护及自动装置配置图,对所选方案做出评价;5.总结所做工作,撰写毕业论文。
指导教师签名:前言电力系统中的发电机、变压器、输电线路、母线以及用电设备,一旦发生故障,继电保护及安全自动装置能够快速、可靠、有选择地将故障元件从系统中切除,使故障元件免于继续遭受损坏,既能保证其它无故障部分迅速恢复正常,又能提高电力系统运行的稳定性,是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
而课程设计是学生在校期间的综合性实践教学环节,是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能,对实际问题进行设计(或研究)的综合性训练。
通过课程设计,可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神,增强工程观念,以便更好地适应工作的需求。
本次课程设计为给110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算,学习规程确定系统运行方式,变压器运行方式。
选择各元件保护方式,计算发电机、变压器、线路的参数,确定保护方式及互感器变比。
对于线路和变压器故障,根据相间和接地故障的情况,选择相应的保护方式并作整定和校验。
第一章概述1.1 电力系统继电保护的作用电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源,电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。
电力系统由各种电气元件组成。
这里电气元件是一个常用术语,它泛指电力系统中的各种在电气上的独立看待的电气设备、线路、器具等。
题目:110KV变电所继电保护的设计及整定计算原始资料:1、待设计的某110KV降压变电所(1)110KV侧共有两回出线L101、L103,35KV侧共有五回出线L302、L303、L304、L305、L306,而10KV侧共有八回出线。
(2)与电力系统连接情况;①110KV侧L101线路接至110KV系统:②35KV侧有一回线路经306开关接至35KV地区电源系统。
(3)主变台数及容量:1台,每台容量:31.5MVA;绕组型式及接线组别:三相三绕组、Yo/Y/△-12-11;额定电压:110/38.5/11KV;短路电压百分数:高-中(17)、高-低(10)、中-低(6.5):绝缘型式:分级绝缘。
(4)110KV、35KV和10KV母线侧线路后备保护的最大动作时间分别为:110kv:2.5S、35kv:2.5S、10kv:2S。
2、电力系统主要参数:(1)110KV系统的最大等值正序电抗Xmax=6.6Ω,最小等值正序电抗Xmax=5.3Ω,35KV系统的最大等值电抗Xmax=9.2Ω,最小等值电抗X.max=8.1Ω(2)部分线路的主要参数如下表所示:L101:额定电压110KV;长度52KM;最大(额定)负荷51MVA;单位长度的正序电抗(Ω/KM)0.4L302:额定电压35KV;长度18KM;最大(额定)负荷6.3MVA;单位长度的正序电抗(Ω/KM)0.4L303:额定电压35KV;长度16KM;最大(额定)负荷6.3MVA;单位长度的正序电抗(Ω/KM)0.4L304额定电压35KV;长度32KM;最大(额定)负荷4MVA;单位长度的正序电抗(Ω/KM)0.4L305:额定电压35KV;长度21KM;最大(额定)负荷4MVA;单位长度的正序电抗(Ω/KM)0.4L306:额定电压35KV;长度25KM;最大(额定)负荷13.2MVA;单位长度的正序电抗(Ω/KM)0.4二、设计的主要要求1、根据本变电所主变压器的型式和容量,配置主变器的继电保护方案并对其主保护进行整定计算;2、配置线路L303、L304的继电保护方案并进行相应的整定计算。
110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算作者闻枫所在单位电气工程及自动化指导教师郑梅目录1 前言 (1)2 方案确定 (2)3 确定运行方式的选择 (3)3.1运行方式的选择原则 (3)3.2 本次设计的具体运行方式的选择 (5)4 系统中各元件的主要参数的计算及互感器选择 (6)4.1各种运行方式下各线路电流计算 (6)4.2各输电线路两相短路和三相短路电流计算 (6)4.3变压器参数的计算 (7)4.4输电线路参数的计算 (8)4.5电流互感器选择 (10)4.6输电线路上PT变比的选择 (11)5短路计算 (13)5.1电力系统短路计算的主要目的 (13)5.2线路AC上零序电流的计算 (13)5.3线路AC末端三相短路的最大短路电流计算 (17)5.4线路AC下级线路最小零序电流计算 (18)5.5乙变电所低压母线端最大三相短路电流 (21)5.6A母线最大短路零序电流 (21)6继电保护的配置 (474)6.1继电保护的基本知识 (24)6.2变压器的保护配置 (26)6.3母线的保护配置 (32)6.4输电线路保护配置 (34)6.5发电机-变压器组保护配置 (42)7自动重合闸 (47)8微机成套自动保护装置 (50)9 结论(具体装置配置) (55)10总结与体会 (56)11谢辞 (57)12参考文献 (58)1 前言随着电力系统的飞速发展,对继电保护的要求也不断提高,加上电力电子技术,计算机技术与通信技术的飞速发展,继电保护技术正朝向智能化的方向发展。
《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、课后实验、课程设计、课程考核等几个主要部分。
在完成了理论的学习的基础上,为了进一步加深对理论知识的理解,本专业特安排了本次课程设计。
本次设计的任务主要包括了六大部分,分十二章节,分别对运行方式的选择、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等进行讲述。
第一章绪论第 1.1节继电保护的作用电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。
电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。
但是,电力系统的组成元件数量多,结构各异,运行情况复杂,覆盖的地域辽阔。
因此,受自然条件、设备及人为因素的影响,可能出现各种故障和不正常运行状态。
故障中最常见,危害最大的是各种型式的短路。
为此,还应设置以各级计算机为中心,用分层控制方式实施的安全监控系统,它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。
这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。
第1.2节对电力系统继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
1.2.1选择性:是指保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
1.2.2速动性:是指快速地切除故障,以提高电力系统并列运行稳定,减少用户在电压降低的情况下工作的时间,以及小故障元件的损坏程度。
因此,在发生故障时,应力求保护装置能迅速动作,切除故障。
1.2.3灵敏度:是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,他不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不应该动作的情况下,则不应该误动作。
1.2.4可靠性:是指在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反应的故障时,保护装置应可靠地动作(即不拒动)。
而在不属于该保护动作的其它任何情况下,则不应该动作(即不误动)。
可靠性取决于保护装置本身的设计、制造、安装、运行维护等因素。
一般来说,保护装置的组成元件质量越好、接线越简单、回路中继电器的触点和接插件数越少,保护装置就越可靠。
同时,保护装置的恰当的配置与选用、正确地安装与调试、良好的运行维护。
对于提高保护的可靠性也具有重要的作用。
保护的误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害,在保护方案的构成中,防止保护误动与防止其拒动的措施常常是互相矛盾的。
笔者曾做过10多个10kV配电所的继电保护方案、整定计算,为保证选择性、可靠性,从区域站10kV出线、开关站10kV进出线均选用定时限速断、定时限过流。
保护配置及保护时间设定。
一、整定计算原则(1)需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》等相关国家标准。
(2)可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。
二、整定计算用系统运行方式(1)按《城市电力网规划设计导则》:为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,该导则推荐10kV短路电流宜为Ik≤16kA,为提高供电可靠性、简化保护、限制短路电流,110kV站两台变压器采用分列运行方式,高低压侧分段开关均采用备用电源自动投入。
(2)系统最大运行方式:110kV系统由一条110kV系统阻抗小的电源供电,本计算称方式1。
(3)系统最小运行方式:110kV系统由一条110kV系统阻抗大的电源供电,本计算称方式2。
(4)在无110kV系统阻抗资料的情况时,由于3~35kV系统容量与110kV系统比较相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可认为110kV系统网络容量为无限大,对实际计算无多大影响。
(5)本计算:基准容量Sjz=100MVA,10KV基准电压Ujz=10.5kV,10kV基准电流Ijz=5.5kA。
三、10kV系统保护参数只设一套,按最大运行方式计算定值,按最小运行方式校验灵敏度(保护范围末端,灵敏度KL≥1.5,速断KL≥2,近后备KL≥1.25,远后备保护KL≥1.2)。
四、短路电流计算110kV站一台31.5MVA,10kV4km电缆线路(电缆每km按0.073,架空线每km按0.364)=0.073×4=0.29。
10kV开关站1000kVA:(至用户变电所电缆长度只有数十米至数百米,其阻抗小,可忽略不计)。
第一章 电力系统各元件主要参数的计算1.1基准值选择基准功率:S B =100MV ·A 基准电压:U B =115V 基准电流:A U S I B B B 5023==基准电抗:Ω==25.1322BB B S U Z1.2 发电机参数的计算有限容量发电机的电抗标幺值计算公式:NB dG S S X X "=*对于无穷大容量系统的电抗标幺值计算公式:S S X B S ''=*式中: ''d X —— 发电机次暂态电抗 B S —— 基准容量100MV A N S ——发电机额定容量MV AS '' ——系统出口母线三相短路容量,取800MV A 利用以上公式对100MW 的发电机:已知:MWA P N 100= 取 8.0cos =ϕ 则 M V A P S N N 1258.0100c o s ===ϕ088.012510011.0*=⨯="=NB d GS S X XΩ=⨯==638.1125.132088.0*B GG Z X X对于无穷大容量电源S :最大运行方式下正序阻抗Ω=⨯==16.2125.13216.0*B S S Z X X最大运行方式下零序阻抗Ω=⨯==48.6325.13248.0*00B S S Z X X 最小运行方式下正序阻抗Ω=⨯==385.3425.13226.0*B S S Z X X最小运行方式下零序阻抗Ω=⨯==155.10325.13278.0*B S S Z X X1.3 变压器参数的计算变压器电抗标幺值计算公式: NB K T S S U X 100(%)*=式中: (%)K U —— 变压器短路电压百分值 B S —— 基准容量100MV AN S ——变压器额定容量MV A (1) 利用以上公式对T(T1,T2,T3) :已知: MVA S N 150= 5.12(%)=K U 则 083.01501001005.12100(%)*=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==977.1025.132083.0*B T T Z X X (2)对T4(T5):已知: MVA S N 50= 12(%)=K U 则 24.05010010012100(%)*4=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==74.3125.13224.0*44B T T Z X X(3)对T6(T7):已知: MVA S N 5.31= 5.10(%)=K U 则 333.05.311001005.10100(%)*6=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==083.4025.132333.0*66B T T Z X X1.4 输电线路参数的计算输电线路电阻忽略不计,设线路正序阻抗为0.4/KM Ω,线路零序阻抗为1.21/KMΩ线路阻抗有名值的计算:正序阻抗 1X X l =零序阻抗 0X X l = 线路阻抗标幺值的计算:正序阻抗 21*1BB UlS X X =零序阻抗 20*0BB U lS X X =式中: 1X ------------ 每公里线路正序阻抗值 Ω/ KM 0X ----------- 每公里线路零序阻抗值 Ω/ KM l ------------ 线路长度 KM B U -------------------基准电压115KV B S ------------------- 基准容量100MV A (1)线路正序阻抗:Ω=⨯==2.5134.01AB AB l X X039.0115100134.0221*=⨯⨯==BBAB ABUS l X XΩ=⨯==2.9234.01BC BC l X X070.0115100234.0221*=⨯⨯==BBBC BC US l X XΩ=⨯==8.4124.01CA CA l X X036.0115100124.0221*=⨯⨯==BBCA CA US l X XΩ=⨯==22554.01SC SC l X X166.0115100554.0221*=⨯⨯==BBSC SC US l X X(2) 线路零序电抗:Ω=⨯==73.151321.100AB AB l X X119.01151001321.1220*0=⨯⨯==BBAB AB U S l X XΩ=⨯==83.272321.100BC BC l X X21.01151002321.1220*0=⨯⨯==BBBC BC US l X XΩ=⨯==52.141221.100CA CA l X X110.01151001221.1220*0=⨯⨯==BBCA CA US l X XΩ=⨯==55.665521.100SC SC l X X503.01151005521.1220*0=⨯⨯==BBSC SC U S l X X第二章 短路电流的计算2.1 线路AC 上零序电流的计算2.1.1 线路AC 末端发生短路时零序电流计算B 母线发生最大接地电流时,C1,C2接通,B 、C 母线连通。
精心整理继电保护整定计算继电保护整定计算是保证电力系统不发生大面积停电和稳定破坏事故以及保证继电保护正确动作的一个重要环节。
针对我局2002年电网运行状况,现将整定情况和有关内容汇编成册,提供给调度、保护和有关部门,以便了解和掌握保护整定情况,共同搞好系统安全运行工作。
一、整定基本原则及有关规定(一)本整定运行规定是按国家电力行业标准“3—110KV 电网继电保护装置整定运行规程”和“大型发电机变压器继电保护整定计算导则”的配制整定原则,以及结合芜湖电网运行具体情况编制而成。
(二)反映的保护快速性主要依靠系统装设的快速保护,包括主变纵差、光纤纵差、母差和无延时的保护段以及主变纵差停用时缩短高压侧后备时间定值来实现,而继电保护的选择性(非越级跳闸)往往也建立在上述措施上。
动作。
1.2侧分列3准确性。
上下级不同原理的保护,则按公式转换后再进行。
(十)110KV 保护与220KV 电网保护关系220KV 变压器的110KV 总开关相间及另序保护按省局下达的继电保护限额整定。
如有配合问题,则备案。
(十一)220KV 主变微机保护计算原则1.主变差动保护(1)最小动作电流I op 。
min躲主变额定负载时的不平衡电流,即I op 。
min =K rel (K er +△U+△m )I N /n aI N :变压器额定电流;na:电流互感器的变比;Krel:可靠系数,取1.3~1.5;Ker:电流互感器的变比误差,10P型取0.03×2,5P型取0.01×2;△U:变压器调压引起的误差,取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值);△m:由于电流互感器的变比未完全匹配产生的误差,初设时取0.05。
一般工程宜采用不小于0.3I N/n a的整定值。
(2)起始制动电流Ires。
0=(0.8~1.0)IN/na(3)最大制动系数K res.max(以低压侧外部短路为例说明之)Kres.max =Iop.max/Ires.mzxIop.max =KrelIumb.maxIumb.max =KapKccKerIk.max/na+△UhI/na.h+△UmIKap:Kcc:Ker△U hIk.maxI,Ik.Ⅰna、n△m(4aIop=Kb.IopK:c.2.(1a.Iop.hKrel:Kr:IN.h:变压器高压侧的额定电流。
XXX35kV供电系统继电保护定值计算书XXX35kV 供电系统继电保护定值计算书第一部分 短路参数计算1.计算公式说明变压器的标幺阻抗:变压器的相电阻:变压器的相电抗:架空线路或电缆线路标幺电抗 20*J Jd U LS X X =架空线路或电缆线路标幺电阻 20*J J d U LS R R =三相短路电流*)3(KJK Z I I ∑=三相短路容量*Kdd Z S S ∑=式中:X ----------线路单位长度上的电抗,Ω/Km10kV 架空线路为0.4Ω/km 10kV 电缆线路为0.08Ω/km0R ----------线路单位长度上的电阻,Ω/KmXXX35kV 供电系统继电保护定值计算书*K Z ∑---------线路单位长度上的阻抗,Ω/Km )(22***d d K R X Z +=∑L ------------线路长度,kmd S -----------基准容量,MVA ,取100MVA dU -----------基准电压,kV ,dI ------------基准电流,kA*K X ∑-------- 短路回路总电抗的标幺值选择基准容量j S=100MVA 基准电压j U =avU35kV 基准电流kA 56.13731003jj j =⨯==U S I 10kV 基准电流kA 5.51031003jj j =⨯==U S I 2.35kV 系统母线短路参数计算根据2019年XXX 变电站35k V 母线参数标幺值:,。
35kV 母线故障最大短路电流(最大运行方式)3440.42302.01111d1max ===∑D X I35kV 母线最小短路电流(最小运行方式)XXX35kV 供电系统继电保护定值计算书373.24214.01111d1min ===∑D X I3.10kV 系统母线短路参数计算(1)35kV 变压器标幺电抗计算 1#2#3#主变参数: Ud%=8;Sb=12.5MV A64.05.121001008100*=⨯=⨯=Sb S U X J d T 因系统为全分列运行,所以35kV 变电站内10kV 母线最大短路电流(最大运行方式)1492.18702.0112j d2max ===∑D X I35kV 变电站内10kV 母线最小短路电流(最小运行方式)9421.00614.1112j d2min ===∑D X IXXX35kV 供电系统继电保护定值计算书第二部分 继电保护整定计算1.XXX 变电站站内设备定值整定1.1、主变保护定值整定:1号、2号主变参数、各侧CT 变比一致。
3~10KV电力线路继电保护怎样整定计算(1)3~10KV电力线路继电保护怎样整定计算.。
3~10KV电力线路继电保护怎样整定计算见表
注:1----对于GL-11、GL-12、GL-21、GL-22型继电器,取0.85;对于GL-13~GL-16及GL-23~GL-26型继电器,取0.8;对于晶体管型继电器,取0.9~0.95;对于微机型的继电器,近似取1.0 ;对于电压继电器,取1.25。
2----时限阶差△T,对于电磁型继电器,可取0.5 s ;对于晶体管型或数字式时间继电器,可取0.3s。
(2)灵敏度校验。
⑴过电流灵敏度校验:
Km =Kmax I"d2(3)min/Id z≥1.5
式中:Kmax------相对灵敏度系数。
Id z------保护装置一次动作电流(A),Id z= Id zjN1/ Kjx;
I"d2(3)min-----最小运行方式下末端三相短路稳态电流。
⑵电流速断保护灵敏度系数:
KM(2)= I"d1(2)min/ Id z=Kmax I"d1(3)min/Id z≥2
式中:I"d1(2)min-----最小运行方式下线路始端两相短路超瞬变电流;
I"d1(3)min----最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流;
⑶带时限电流速断保护灵敏度校验:
KM(2)=Kmax I"d2(3)min/Id z≥2
式中:I"d2(3)min-----最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流。
10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算为保证选择性、可靠性,从区域站10KV出线、开关站10KV进出线均选用定时限速断、定时限过流。
保护配置及保护时间设定。
一、整定计算原则:1.需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92等相关国家标准。
2.可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。
二、整定计算用系统运行方式:1.按《城市电力网规划设计导则》(能源电[1993]228号)第4.7.1条和4.7.2条:为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,该导则推荐10KV短路电流宜为Ik≤16KA,为提高供电可靠性、简化保护、限制短路电流,110KV站两台变压器采用分列运行方式,高低压侧分段开关均采用备用电源自动投入。
2.系统最大运行方式:110KV系统由一条110KV系统阻抗小的电源供电,本计算称方式1。
3.系统最小运行方式:110KV系统由一条110KV系统阻抗大的电源供电,本计算称方式2。
4.在无110KV系统阻抗资料的情况时,由于3~35KV系统容量与110KV系统比较相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可认为110KV系统网络容量为无限大,对实际计算无多大影响。
5.本计算:基准容量Sjz=100MVA,10KV基准电压Ujz=10.5KV,10KV基准电流Ijz=5.5KA。
三、10KV系统保护参数只设一套,按最大运行方式计算定值,按最小运行方式校验灵敏度(保护范围末端,灵敏度KL≥1.5,速断KL≥2,近后备KL≥1.25,远后备保护KL≥1.2)。
四、短路电流计算:110KV站一台31.5MVA,,10KV 4Km电缆线路(电缆每Km按0.073,架空线每Km按0.364)=0.073×4=0.2910KV开关站1000KVA:(至用户变电所电缆长度只有数十米至数百米,其阻抗小,可忽略不计)。
Q/CSG110037-2012 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 CSG1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 (34)14并联补偿电容器保护 (34)15站用变压器保护 (36)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。
继电保护灵敏系数灵敏性是指在电力设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数。
灵敏系数应根据不利的正常〔含正常检修〕运行方式和不利的故障类型计算,但可不考虑可能性很小的情况。
灵敏系数应满足有关设计标准与技术规程的要求,当不满足要求时,应对保护动作电流甚至保护方案进展调整。
灵敏系数K m为保护区发生短路时,流过保护安装处的最小短路电流I k •min与保护装置一次动作电流I dz的比值,即:K m = k min/ I dz。
式中:|kmin为流过保护安装处的最小短路电流,对多相短路保护,|k・min取两相短路电流最小值|k2・min ;对66KV、35KV、6~10kV中性点不接地系统的单相短路保护,取单相接地电容电流最小值Q min ;对110kV中性点接地系统的单相短路保护,取单相接地电流最小值I k1 • min ; I dz为保护装置一次动作电流。
各类短路保护的最小灵敏系数列于表 1.1表1.1 短路保护的最小灵敏系数注:〔1〕保护的灵敏系数除表中注明者外,均按被保护线路〔设备〕末端短路计算。
〔2〕保护装置如反映故障时增长的量,其灵敏系数为金属性短路计算值与保护整定值之比;如反映故障时减少的量,那么为保护整定值与金属性短路计算值之比。
〔3〕各种类型的保护中,接于全电流和全电压的方向元件的灵敏系数不作规定。
〔4〕本表内未包括的其他类型的保护,其灵敏系数另作规定。
电力变压器保护1电力变压器保护配置电力变压器的继电保护配置见表 4.1 —1表4.1 —1 电力变压器的继电保护配置注:〔〕当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时,应采用低电压闭锁的带时限的过电流;〔2〕当利用高压侧过电流保护及低压侧岀线断路器保护不能满足灵敏性要求时,应装设变压器低压侧中性线上安装电流互感器的零序过电流保护;〔3〕低压侧电压为230/400V的变压器,当低压侧出线断路器带有过负荷保护时,可不装设专用的过负荷保护;〔4〕密闭油浸变压器装设压力保护;〔5〕干式变压器均应装设温度保护。
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
图1.1 220kV 系统示意图
电源
总容量(MVA )
每台机额定
功率(MVA )
额定电压
(kV ) 额定功
率因数
cos φ
正序
电抗
最大
最小
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 428 240
115
0.5
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-Ⅲ
A 变 20 220/35 10.5
B 变-1 240 220/15 12
B 变-2 60 220/11 12
C 变
3*120
220/115/3
5
17
10.5
6
D 变 4*90 220/11 12
E 变
2*120
220/115/3
5
17
10.5
6
(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 。
(4) 互感器参数
所有电流互感器的变比为5/600,电压互感器的变比为100/220000。
由动稳定计算结果,最大允许切除故障时间为S 2.0。
2 整定计算
2.1 发电机保护整定计算
2.1.1 纵联差动保护整定计算 (1)发电机一次额定电流的计算 式中 n P ——发电机额定容量; θcos ——发电机功率因数; n f U 1——发电机机端额定电压; (2)发电机二次额定电流的计算
式中 fLH n ——发电机机电流互感器变比; (3)差动电流启动定值cdqd I 的整定:
cdqd I 为差动保护最小动作电流值,应按照躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流整定,即:
或者 )(80.908.322.05.10.A I K I unb rel cdqd =⨯⨯=⨯= 式中 rel K ——可靠系数,取5.1;
0.unb I ——发电机额定负荷下,差动保护中的不平衡电流,建议取n f I 22.0⨯。
取较大值做保护动作电流,所以差动电流启动定值cdqd I 取12.0, (4)灵敏系数
式中 min .d I ——发电机出口两相短路流经保护最小周期性短路电流; dz I ——差动电流启动定值,cdqd dz I I =。
符合要求。
2.1.2 横联差动保护整定计算
保护动作电流按躲过外部短路故障时最大不平衡电流以及装置对高次谐波滤过比的大小整定,由于不平衡电流很难确定,因此,在工程设计中可根据经验公式计算。
(1)3次谐波滤过比不小于10时,继电器动作电流为 式中 l n ——电力互感器变比,一般采用525.0.f e l I n =。
(2)3次谐波滤过比大于50时,继电器动作电流为 (3)灵敏度校验
a=0.4f j dz X I ⋅
式中 a ——保护动作死区占得百分比; 0f X ——发电机零序电抗,取0892.0;
由上述计算可知,继电器动作电流整定值愈高,保护死区愈大,为了减小保护死区,应经3次谐波滤过器,尽量减小3次谐波不平衡电流。
2.2 变压器保护整定计算 2.2.1 纵联差动保护整定
对本次设计来说,变压器的主保护有纵联差动保护和瓦斯保护,其中瓦斯保护一般不需要进行整定计算,所以对纵联差动保护进行整定如下: (1)避越变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时的励磁电流: 式中 k k ——可靠系数,取1.3;
e I ——变压器额定电流;
(2)双绕组变压器避越外部短路时的最大不平衡电流:
式中 k k ——可靠系数,取1.3;
fzq K ——非周期分量引起的误差,取为1;
tx K ——电流互感器同型系数,型号同时取0.5,型号不同时取1; i f ——电流互感器容许最大相对误差,采用0.1;
U ∆——在变压器高、中压侧由于调压改变分接头引起的相对误
差,取0.05;
za f ∆——继电器整定匝数与计算匝数不等而产生的相对误差,取0.05;
max .d I ——最大外部故障短路电流周期分量;
(3)差动继电器的动作电流:
式中 jb e I .——电流互感器一次侧额定电流;
jb e I .2——电流互感器二次侧额定电流;
js jb dz I ..——保护基本侧的动作电流,)(93.0..kA I I dz js jb dz ==
差动线圈匝数: =js cd W .=
=
js
jb j dz I AW ...0)
(t 73.776
.760
= 实际整定匝数选用: )
(t W z cd 8.= 所以继电器的实际动作电流为: jb j dz I ..=
)(A W z
cd 5.760
.= 保护装置的实际动作电流为:
jb dz I .=
jb
e jb
e jb j dz I I I .2...=
)
(A 89997
.12
.2365.7=⨯ (4)校验保护的灵敏系数:
=
lm K =
∑jb
dz d d jx I I I K .min .
221.3231.)3min .1>(=⨯⨯
jb
dz f I I ,符合要求 式中 min ..∑d I ——变压器差动保护范围内短路时总的最小短路电路有名值(归
算到基本侧);
jx K ——保护接线系数,取1;。