当前位置：文档之家 › 2台5MW继电保护资料

2台5MW继电保护资料

  • 格式：doc
  • 大小：770.00 KB
  • 文档页数：25

10MW 水电厂电气部分初步设计2 电气主接线设计电气主接线设计的基本原则以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准准绳，结合工程实际情况,在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、美观的原则[1]。

电气主接线的基本要求包括：可靠性、灵活性和经济性三方面[2]。

2.1 主变容量计算主变容量按发电机的额定容量扣除厂用电的容量后并留有百分之十的裕度来确定。

(10.5%)110%500099.5%1.16840.25c o s 0.8p S φ-⨯⨯⨯===(kV A) 2.2 电气主接线方案比较方案Ⅰ：本方案采用单元接线，电气主接线如图1。

图2 电气主接线方案Ⅰ此方案需用两台主变压器，据计算和查手册只有选用容量为8000kV A 的变压器，据《电气计算与设计》手册知，这种容量的变压器价格约为8万，那么两台就16万 方案Ⅱ：本方案采用扩大单元接线的方式，电气主接线如图2。

图3 电气主接线方案Ⅱ此方案中只需选用一台主变压器，则：6840.625213681.25S=⨯=(kV A)。

据《电气计算与设计》手册知，价格仅为13万左右。

综上，单元接线的接线简单、清晰、运行灵活、维护工作量少且继电保护简单，但由于主变压器与高压电气设备增多，高压设备布置场地增加，整个电气接线投资也增大；而扩大单元接线接线方式简单清晰，运行维护方便，且减少了主变压器高压侧出线，简化了高压侧接线和布置，使整个电气接线设备较省。

考虑到设计场地布置较困难和经济方面的原因，优选方案Ⅱ，查《电气工程电气设备手册》电气一次上册选用变压器型号：SFL7-16000/110，121±2⨯2.5%/6.3kV，S=16000kV A，k (%)10.5U=。

根据原始资料中发电机容量，查《小型水电厂机电设计手册》选用：TSL260/52-10型的水轮发电机。

2.3 厂用电接线的设计厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟地新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证机组安全经济地运行。

其具体有如下一些要求[3]：（1）接线方式和电源容量，应充分考虑厂用设备在正常、事故、检修、启动、停运等方式下的供电要求，并尽可能地使切换操作简便，使启动（备用）电源迅速投入。

（2）尽量缩小厂用电系统的故障范围，避免引起全厂停电故障。

（3）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别主要对公用厂用负荷的影响，要过渡方便，尽少改变接线盒更换设备。

由《小型水力发电厂设计规范》知，厂用电的电源应由发电机电压母线或单元分支引出，厂用变压器不超过两台，对装设两台厂用变的水电厂，且附近有可靠的外来电源时，其一台变压器应与外来电源连接。

本厂厂用电源采用明备用方式，即设置专用的备用变压器，经常处于备用状态（停运）当工作电源因故断开时，有备用电源自动投入装置进行切换接通，代替工作电源，承担全部厂用电荷。

为了简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂用电的电压等级不宜过多，拟定厂变低压供电电压等级为0.4kV ，备用电源采用外接电源的形式。

厂变容量按厂用电率选择：20.5%500020.5%62.5cos 0.8p S φ⨯⨯⨯⨯===(kV A) 查《电气工程电气设备手册》电气一次上册选用变压器型号：S7-63/10，S =63kV A ，k (%)4U =。

3 短路电流计算计算短路电流的目的是选择水电厂的电气设备，并为继电保护等专业的整定和计算提供资料。

3.1 短路电流计算的一般规定[4]（1）计算短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。

（2）选择导体和电器用的短路电流，在电气网络连接线中，如有同步电动机和调相机应计算其供给的短路电流，如有电容补偿装置应考虑其放电电流的影响。

（3）对供导体和电器选择用的短路电流，其短路计算点的选择，应以正常接线方式时短路电流最大为原则。

3.2 短路电流计算的基本假设[4]（1）水电厂与地区电网的所有电源都在额定出力下运行。

（2）所有电厂的发电机电动势的相位角均相同。

（3）对于高压网络，一般只计入所有元件的电抗值，例如发电机、变压器、电抗器等元件，只有计算非周期分量的衰减时间常数时才计入电阻的作用。

（4）变压器的励磁电流略去不计。

（5）假定故障点无阻抗，即发生金属性短路。

（6）计算架空线或电缆线的阻抗时，采用各个电压级的平均电压。

（7）网络为对称的三相系统。

（8）负荷只作近似估计，并以恒定阻抗来代表。

（9）同步电动机都具有自动调整励磁装置。

为了简化工作量，计算短路电流均采用《短路电流实用计算方法》中的运算曲线法，对于小型水电厂应尽量采用较简化的方法。

3.3 网络简化与短路电流计算方法3.3.1网络简化在等值电路图上用标么值标出各元件阻抗后，对网络各元件阻抗进行简化合并[5,6,7]。

（1）同一电站的电源可以用串联方法进行合并归算。

对距离相当的同类型的机组可以合并（即阻抗相差不多）。

应该注意，由于汽轮发电机和水轮发电机的运算曲线不同，水、火电站两种电源是不能合并的。

（2）为了简化计算，当水电站与地区电网连接而缺乏上一级电网的阻抗值时，可按上一级电网为无穷大电源进行计算，或根据与上一级电网连接的断路器型式，查出断路器的遮断容量，然后推算出系统电源的阻抗值。

（3）如电源距离远近不一，而且由水、火电站组成多电源的地区电网，当各电源点通过公共电抗短路时，为了减少误差，可用分配系数法或网络中间接点消去法求出各电源至短路点的转移阻抗。

3.3.2短路电流计算方法（1）求出各电源到短路点的转移阻抗后，再以各电源发电机容量归算的出各电源点至短路点的计算阻抗。

（2）当计算电抗大于3时，则认为是远方短路，短路电流可认为不衰减，可直接求出短路电流标么值。

当计算电抗小于3时，则应采用运算曲线法分别求出短路时间为0、s t 时的各电源点至短路点的短路电流标么值。

（3）求出各电源点的平均额定电流（其电压值应取该短路点处的电压平均值），乘以0、s t 不同时间短路时电流的标么值，即得各电源供给的不同短路时间的电流周期分量值。

（4）将各电源供给短路点的短路电流值代数相加，即是总的短路电流周期分量值。

3.4 计算三相短路电流3.4.1 电抗换算计算各元件的正序电抗标么值并绘制等值电路。

为简化起见，计算中正序电抗标么值省去下角符号“*”。

取基准容量为：B 100S =(MV A)，基准电压：B137U =(kV)；B2115U =(kV)。

发电机1F 、2F ：''B 12d n 0.80.2110016.81S X X X S ===⨯⨯= 发电机3F 、4F ：''B 34d n 0.80.132100 5.282S X X X S ===⨯⨯= 发电机5F 、6F ：''B 56dn 0.80.18100 2.885S X X X S ===⨯⨯= 发电机7F 、8F 、9F 、10F ：''B 56d n 0.80.18100 2.885S X X X S ===⨯⨯= 主变压器T1：s B 24n %7100 2.917100100 2.4U S X S ==⨯= 主变压器T2：s B 23n %8100 1.43100100 5.6U S X S ==⨯= 主变压器T3、T4：k112132311710.5 6.5(%%%)10.522U U U U +-=+-== k 2122313117 6.510.5(%%%) 6.522U U U U +-=+-==k31323121 6.510.517(%%%)022U U U U +-=+-== 162010.5100 1.31251008X X ==⨯= 1721 6.51000.81251008X X ==⨯= 1822010001008X X ==⨯= 主变压器T5：1310.51000.8410012.5X =⨯= 主变压器T6：1110.51000.6610016X =⨯= 线路L1：B 2522B11000.442 1.2337S X X U ==⨯⨯= 线路L2、L3：B 151922B21000.4330.11115S X X XU ===⨯⨯= 线路L4：2621000.4300.11115X =⨯⨯= 线路L5：1421000.4220.10115X =⨯⨯= 线路L6：1221000.4350.12115X =⨯⨯= 由上计算值绘制正序等值阻抗图如下：图4 系统正序等值阻抗网络图对1F -4F 侧进行简化得图5。

281224342325(//)//(//) 4.22X X X X X X X X =+++=图5 1F -6F 侧正序阻抗网络图对图5正序网络进行简化：152******** 2.880.8125 1.4320.8125 2.88 1.4237.597Y X X X X X X =++=⨯+⨯+⨯= 26171730630 2.880.8125 1.4320.8125 2.88 1.4237.597Y X X X X X X =++=⨯+⨯+⨯= 529630281211 2.88 1.423 2.88 1.428 1.374.227.5977.597X X X X Y X Y Y +++∑=++=++= 12d 5296292112 4.75Y X X X X X X Y Y Y Y ==++∑∑ 28293d 529629127.6X X X X X X X Y Y Y Y==+∑∑ 24d 530171 4.752Y X X X X Y Y ==+∑ 312d 3d 4d 1 1.81111X X X X ==++ 简化后的正序等值阻抗图如图6，再将7F -8F 简化：32781314(//) 2.34X X X X X =++=重新标号并绘制最终简化图如图7。

图6 初步正序网络阻抗简化图图7 最终正序网络阻抗图 3.4.2 d 1点三相短路电流计算进行网络简化如下：123231132 1.0210.121.020.12 1.590.274X X X X X X X X ++⨯==++=1232312310.2740.120.2740.120.431.021X X X X X X X X ++⨯==++= 456564(//) 1.440.66 2.1X X X X =+=+=图8 d 1点短路时的阻抗图3.4.2.1 三相短路电路流周期分量计算（1）1-8F 侧供给N js 13B 2.5512.512.51.590.157100S X X S ∑+++==⨯= 由计算电抗查水轮发电机短路电流运算曲线得： ''*z 2.095I =，*z2 2.438I =，*4 2.241z I =。

合集下载

五项继电保护技术常识范本(二篇)

五项继电保护技术常识范本(二篇)

五项继电保护技术常识范本继电保护技术是电力系统中保护设备的重要组成部分，具有非常重要的意义。

下面是五项继电保护技术常识的范本，供您参考和学习。

一、继电保护的基本原理和分类继电保护是电力系统保护的一种常用技术手段，通过对电力系统的各种故障进行检测和判断，及时采取措施，保障电力系统的正常运行。

继电保护可分为电流保护、电压保护、频率保护、差动保护和距离保护等几个基本分类。

电流保护通过检测电流的大小和方向来判断电力系统中是否存在故障，如短路故障、过负荷故障等。

电压保护用于检测电力系统中的电压异常情况，如过高、过低等，从而保证电力系统的稳定运行。

频率保护用于检测电力系统中的频率异常情况，如过高、过低等。

差动保护是通过比较电力系统中不同位置的电流差值来判断故障情况，一般用于协调多个保护装置之间的动作。

距离保护通过测量电力系统中的电压和电流之间的相位差来判断故障的位置。

二、继电保护的常用装置继电保护中常用的装置包括继电器、保护装置和配电自动化装置等。

继电器是一种将电力信号转换为其他形式信号的电气设备，常用于继电保护中。

保护装置是将监测到的电力系统信号进行处理，并对故障进行检测、判别和选择保护动作的装置。

配电自动化装置用于在电力系统中实施自动化控制，对电力系统进行保护和监控。

三、继电保护的主要功能和要求继电保护的主要功能是在电力系统中检测和识别各种故障，并及时采取措施，确保电力系统的安全运行。

继电保护的基本要求包括快速、准确、可靠和灵敏的特点：快速是指继电保护在发生故障时能够迅速进行判断和动作；准确是指继电保护的判断和动作应当能够准确地对故障进行判别和应对；可靠是指继电保护的动作应当具有一定的可靠性，能够确保电力系统的正常运行；灵敏是指继电保护能够对电力系统中细微的故障进行检测和判断。

四、继电保护的常见故障类型和处理措施继电保护需要能够对电力系统中的各种故障进行检测和处理。

常见的故障类型包括短路故障、接地故障、过负荷故障等。

(整理)继电保护资料中文版

(整理)继电保护资料中文版

继电保护基本原理继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。

保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：(1) 电流增大。

短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。

(2) 电压降低。

当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。

(3) 电流与电压之间的相位角改变。

正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85°，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180°+(60°～85°)。

(4) 测量阻抗发生变化。

测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。

正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。

不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。

这些分量在正常运行时是不出现的。

利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。

此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护。

对继电保护装置的要求继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。

对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。

1）选择性选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

(完整版)电力系统继电保护(张保会)资料-530页

(完整版)电力系统继电保护(张保会)资料-530页


(3)零序功率方向保护
利用故障线路与非故障线路零序功率方向相反的特点来实现有选择性的保护 。用于零序电流保护不满足要求和接线复杂的网络中。
在各级电压网络中，当全系统的电容电流超过下列数值时，即应装设消弧线圈： 3～6kV电网——30A； lOkV电网——20A； 22～66kV电网——10A。
构成
结论
仅靠动作电流值来保证其选择性，保护范围直接受到运行方式变化的影响，一般不能保护线路全长（当线路末端为线路-变压器单元时可以保护全长）；需要根据具体场合选择，一般适用于长线路。 能无延时地（相对而言）保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
2.1.4限时电流速断保护
定义： 是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护范围之外的故障，且作为速断保护的后备保护。 要求： 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性； 在满足要求①的前提下，可以带一定时间延时，但力求动作时限最小； 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切除故障，满足选择性要求。
对称分量法的基本原理
注意： 正常运行和电网相间短路时，由于电压互感器的误差以及三相系统对地不完全平衡，在开口三角形侧也可能有数值不大的电压输出，此电压称为不平衡电压，以UUnb表示。 当系统中存在有三次谐波分量时，一般三相中的三次谐波电压是同相位的，在零序电压过滤器的输出端也有三次谐波电压输出。对反应于零序电压而动作的保护装置，应该考虑躲开它们的影响。
5.中性点不接地电网中单相接地的保护
(2)零序电流保护 利用故障线路零序电流较非故障线路为大的特点来实现有选择性地发出信号或动作于跳闸。
5.中性点不接地电网中单相接地的保护
(2)零序电流保护 利用故障线路零序电流较非故障线路为大的特点来实现有选择性地发出信号或动作于跳闸。
2023年继电保护备考押题2卷合壹(带答案)卷38

2023年继电保护备考押题2卷合壹(带答案)卷38

2023年继电保护备考押题2卷合壹（带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第一卷一.全能考点(共100题)1.【单选题】电动机容量在5MW及以上时,纵差动保护采用()接线。

A、一相式B、两相式C、三相式参考答案：C2.【单选题】继电保护装置中电流继电器接在()的二次测。

A、电流互感器B、电压互感器C、断路器参考答案：A3.【单选题】变压器差动保护的差动元件,当任一差动元件动作时保护即出口跳闸称为()。

A、分相制动B、三相制动C、分相差动D、三相差动4.【单选题】距离保护的测量元件为()。

A、电流测量元件B、电压测量元件C、阻抗测量元件D、零序电流测量元件参考答案：C5.【单选题】电动机纵差动保护接线,一侧电流互感器接于机端,另一侧接于()。

A、电动机绕组上B、进线电源线路上C、中性点侧对应各相上参考答案：C6.【单选题】变压器在外部短路时差动保护将()。

A、正确动作B、误动作C、不动作参考答案：C7.【单选题】变压器差动保护可实现(),外部故障时不动作,从原理上能够保证选择性。

A、内部故障时动作B、轻微故障时发信号C、过负荷时发信号D、过电流时延时动作参考答案：A8.【判断题】由低电压继电器的动作原理可知,低电压继电器的返回系数小于1。

9.【判断题】继电保护装置中电流继电器接在电流互感器的二次测。

参考答案：√10.【单选题】变压器油箱内部发生故障时,短路电流产生电弧使变压器油和绝缘分解产生气体,反应这种气体而动作的保护称为()。

A、过电流保护B、瓦斯保护C、过负荷保护D、速断电流保护参考答案：B11.【单选题】装卸用管必须（）进行1次耐压试验。

A、每天B、每月C、每季度D、每年参考答案：D12.【判断题】电动机运行中被过热保护跳闸时电动机禁止再起动回路动作,电动机不能再起动。

参考答案：√13.【单选题】零序电流II段保护与()构成线路接地短路的主保护。