110KV线路继电保护及其二次回路设计学习资料
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第三部分二次回路4.1选择题①1.二次回路中对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。
以下为跳闸回路中红灯回路编号的是(A)。
、A.35 B.105 C.1012.二次回路绝缘电阻测定,一般情况下用(B)V绝缘电阻表进行。
A.500 B.1000 C.25003.测量绝缘电阻时,应在绝缘电阻表(c)读取绝缘电阻的数值。
A.转速上升时的某一时刻B.达到50%额定转速,待指针稳定后C.达到额定转速,待指针稳定后4.某保护装置的出口回路如图4.1所示,已知电源电压为220V,出口中间继电器CKJ的直流电阻为10kΩ,信号继电器的参数如下表所示,如要保证信号继电器的灵敏度大于1.5;信号继电器压降小于10%,可选用(B)号信号继电器。
5.在操作箱中,关于断路器位置继电器线圈正确的接法是(B)。
A.TWJ在跳闸回路中,:HWJ在合闸回路中B.TWJ在合闸回路中,HWJ在跳闸回路中C.TWJ、HWJ均在跳闸回路中D.TWJ、HWJ均在合闸回路中6.断路器的控制电源最为重要,一旦失去电源,断路器无法操作,因此断路器控制电源消失时应发出(C)。
A.音响信号 B.光字牌信号C.音响和光字牌信号7.灯光监视的断路器控制和信号回路,红灯亮表示(C)。
A.断路器在跳闸状态,并表示其跳闸回路完好B.断路器在合闸状态,并表示其合闸回路完好C.断路器在合闸状态,并表示其跳闸回路完好8.音响监视的断路器控制和信号回路,断路器自动合闸时(B)。
A.控制开关手柄在合闸位置,指示灯发平光B.控制开关手柄在跳闸位置,指示灯发闪光C.控制开关手柄在合闸位置,指示灯发闪光9.预告信号装置在电力系统发生不正常运行状态时,(A)。
A.警铃响,光字牌亮 B.蜂鸣器响,光字牌亮C.警笛响,光字牌亮10.断路器控制回路断线时,应通过(B)通知值班人员进行处理。
A.音响信号 B.音响信号和光字牌信号 C.光字牌信号11.用于微机监控的信号触点应为(B)触点。
第一章继电保护工作基本知识第一节电流互感器电流互感器(CT)是电力系统中很重要的电力元件,作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用,本局所用电流互感器二次额定电流均为5A,也就是铭牌上标注为100/5,200/5等,表示一次侧如果有100A或者200A 电流,转换到二次侧电流就是5A。
电流互感器在二次侧必须有一点接地,目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。
同时,电流互感器也只能有一点接地,如果有两点接地,电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。
如图1.1,由于潜电流I X的存在,所以流入保护装置的电流I Y≠I,当取消多点接地后I X=0,则I Y=I。
在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接地。
但是,如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地,有可能由于地网的分流从而影响保护的工作。
所以对于差动保护,规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。
图1.1电流互感器实验1、极性实验功率方向保护及距离保护,高频方向保护等装置对电流方向有严格要求,所以CT必2、变比实验须做极性试验,以保证二次回路能以CT的减极性方式接线,从而一次电流与二次电流的方向能够一致,规定电流的方向以母线流向线路为正方向,在CT本体上标注有L1、L2,接线盒桩头标注有K1、K2,试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2,用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。
线路CT本体的L1端一般安装在母线侧,母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。
接线时要检查L1安装的方向,如果不是按照上面一般情况下安装,二次回路就要按交换头尾的方式接线。
CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧,所以必须做变比试验,试验时的标准CT是一穿心CT,其变比为(600/N)/5,N为升流器穿心次数,如果穿一次,为600/5。
对于二次是多绕组的CT,有时测得的二次电流误差较大,是因为其他二次回路开路,是CT 磁通饱和,大部分一次电流转化为励磁涌流,此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。
二次回路的基本知识一:基本概念为满足电力生产和电力系统安全经济的需要,发电厂和变电所中配置了各种电气设备,其主要任务是生产和输送分配电能、启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的工作、迅速消除故障等。
根据所起作用的不同,可将电气设备分为一次设备和二次设备。
1、一次设备:直接生产、转换和输配电能的设备,称为一次设备。
主要有以下几种:(1)、进行电能生产和转换的设备,如发电机将机械能转换为电能,变压器将电压升高或降低来满足输配电的需要,电动机将电能转换为机械能。
(2)、用于正常或事故时,接通和断开电路的开关设备,如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。
(3)、限制电流和防御过电压的设备,如限制故障电流的限流电抗器,限制过电压的避雷器,保护输电线路免受雷击的避雷线等.(4)、载流导体及其绝缘设备,如裸导体母线、架空线、电缆、绝缘子、穿墙套管等. (5)、仪用互感器,如电流互感器和电压互感器,分别将电路中的大电流变成小电流、高电压变成低电压,供给测量仪表和保护装置使用。
(6)、接地装置。
接地装置用来保证电力系统正常工作或保护人身安全,前者为工作接地,后者为保护接地。
2、二次设备:对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备,称为二次设备,主要有以下几种:(1)、测量表计,如电压表、电流表、功率表和电能表等,用来监视、测量电路的电压、电流、功率、电能等。
(2)、继电保护及自动装置.继电保护的作用是当发生故障时,作用于断路器跳闸,将故障切除。
自动装置用于实现发电厂的自动并列、发电机自动调节励磁、电力系统频率自动调节、输电线路自动重合闸、备用电源自动投入等。
(3)、直流电源设备,如直流发电机组、整流装置、蓄电磁组,用作直流操作、保护、监测设备的直流电源,以及事故照明用电等。
(4)、控制装置和信号装置,如实现配电装置中断路器合闸、跳闸的按钮等操作电器,断路器的位置信号灯、主控制室中用于反映电气设备状态的中央信号装置等。
第 11章外桥与内桥二次接线的比较桥形接线是在变电站只有两条线路和两台主变时经常采用的主接线形式,分为内桥和外桥两种,都是由三台断路器(进线断路器 DL1和 DL2、桥断路器 DL3组成的。
外桥和内桥两种接线形式具体如图 11-1所示。
内桥接线时,桥断路器 DL3在DL1、 DL2和两台主变之间;外桥接线时,桥断路器 DL3在 DL1、 DL2和两条110kV 线路之间。
我们在城区最常见到 110kV 桥形接线变电站多为内桥, 这种变电站一般作为110kV 电压等级的终端变电站使用,以 10kV 电压等级向城区用户输出电能。
两条110kV 线路互为备用,无 110kV 穿越功率, 不配置 110kV 线路保护, 按照进线备自投方式配置高压侧备自投。
外桥变电站多作为 110kV 电压等级环网中的联络变电站使用, 在外桥断路器处配置双向线路保护,站内不配置高压侧备自投。
11.1 两种桥型接线的特点关于内桥和外桥的优缺点以及适用原则 , 事实上各种说法并没有统一,我们仅根据图 11-2做一些表面现象的分析。
图 11-2-①:内桥,无 110kV 穿越功率。
控制 DL3即可控制 #2主变的投退 , 对 #1主变没有影响 ; #2主变保护跳闸不会影响 #1主变运行。
停运 #1主变会造成 #2主变失压; #1主变保护跳闸会造成 #2主变失压。
图 11-2-②:内桥,有 110kV 穿越功率。
内桥接线时并不是绝对不能考虑功率送出,在这种运行状态下 , 控制 DL2即可控制是否通过 #2线路对外输出电能,不影响 #2主变的运行 , 适用于 110kV 线路需要经常操作的情况 ; #2线路故障导致的 DL2跳闸不会影响 #2主变的运行。
停运 #1或 #2主变时都会造成无法通过 #2线路输出电能, 即联络线中断; #1或 #2主变保护跳闸都会造成联络线中断。
图 11-2-③:外桥,无 110kV 穿越功率。
两台主变运行而外桥断路器不投入的情况 , 其实就是两套线路变压器组接线,两台主变相互之间没有任何影响。
精品文档 精品文档 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、C、D三个降压变电所给用户供电。
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 Ω/kM; 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 × 50 MW,最小发电容量为 2 × 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; ⑹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5.155K; 精品文档 精品文档 ⑺各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示,△ t=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………………………… ……………………………4 2、110KV线路继电保护整定计算…… …………………………5 3、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 精品文档
精品文档 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。在过电流保护不满足的情况下,相间故障选择距离保护,接地故障选择零序电流保护,同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。 同时详细介绍了主设备差动保护的整定算法,电气主接线的设计、做出短路点的等效电路图,对设备保护进行了相应的选择与校验。通过比较各个接线方式的优缺点,确定变电站的主接线方式。 继电保护的基本任务: (1)当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求,如保持电力系统的暂态稳定性等。 (2)反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同,例如有无经常值班人员,发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 1、系统条件 精品文档
精品文档 一、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、C、D三个降压变电所给用户供电。
G1G2G3G1T1T2T3
T4T5
T6T2T7T8
二、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 Ω/km; 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 × 50 MW,最小发电容量为 2 × 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; ⑹ 线路 AB 、 BC 、 AD 、 CD 的最大负荷电流分别为 230精品文档 精品文档 A、 150A、 230A和 140 A,负荷自启动系数 ; ⑺ 各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示,△ t=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。
2、110KV线路继电保护整定计算 一、三段式电流保护整定计算 精品文档 精品文档 1. 计算网络参数: 2. 选取基准功率SB=100MVA和基准电压为VB=Vav
258.050100129.0SSX X X XNB*G(N)*G3(B)*G2(B)*G1(B)263.0401001005.10SSX X XNB*T1(N)*T2(B)*1(B)T175.0601001005.10SSX XNB*T3(N)*3(B)T121.0115100404.0VSXL X22NB1*(B)L1151.0115100504.0VSXL X22NB2*(B)L2181.0115100604.0VSXL X22NB3*(B)L3151.0115100504.0VSXL X22NB4*(B)L4
NB*T4(N)*T7(B)*6(B)T*T5(B)*4(B)TS
SXX X X X
525.0201001005.10 最大运行方式下的最大电源阻抗: 163.0433.0||261.0175.0258.0||2263.02258.0X1)()( 精品文档 精品文档 最小运行方式下的最大电源阻抗:
261.02263.02258.0X1 3. 最大短路电流计算和整定计算 为计算动作电流,应该计算最大运行方式下的三相短路电流,为校验灵敏度要计算最小运行运行方式下两相短路电流。为计算1OF、3OF、5QF、7QF的整定值根据如上系统图可知,最大运行方式要求8QF断开,等值阻抗图如下:
K1K2K3
X1=0.163X2=0.2610.1210.1810.2630.263
0.1510.1510.525相当于空载线路
1) 当K1点发生三相短路时,正序网络图如下: 精品文档
精品文档 X1=0.1630.1210.1810.2630.2630.1510.525
E1
V1+-
+-
正序阻抗: 100.0525.0151.0||263.0181.0||263.0||121.0163.0X1()(
基准电流: )(502.01153100U3SIBBBKA
基准阻抗: Ω25.132100115X22BBB
S
V
三相短路的正序电流: 精品文档
精品文档 101.01XXjEI3X13a1
)()()(
△ 短路电流: )()()(KA02.5502.0101IImIB3a133K1 瞬时电流速断保护,即躲过本线路末端最大短路电流: 1OF电流一段整定值:
s0tKA024.602.52.1IKI3K1rel3act1)()()(
检验灵敏度系数:
0L1024.6L14.025.132261.0311523IL1ZZE23minminact1minmaxs即:Ⅰ
。
由此可知灵敏度不够 同理可知: 精品文档 精品文档 2) 当K2点发生三相短路时,正序网络图如下:X1=0.1630.1210.1810.2630.263
0.1510.525
E1
V1+-
-
正序阻抗: 119.0X1
基准电流: 502.0IB
基准阻抗:Ω25.132100115X22BBB
S
V
三相短路的正序电流: 403.8119.01XXjEI3X13a1
)()()(
△ 短路电流: )()()(KA218.4502.0403.81IImIB3a133K2 瞬时电流速断保护,即躲过本线路末端最大短路电流: 精品文档 精品文档 3OF电流一段整定值:
s0tKA062.5218.42.1IKI3K2rel3act3)()()(
二、检验灵敏度系数:
0L3IL3ZZE23minact1minmaxs即:Ⅰ
。 由此可知:灵敏度不够
3) 当K3点发生三相短路时,正序网络图如下: X1=0.1630.1210.1810.2630.1510.525E1
V1+-
-0.263
正序阻抗: 189.0X1
基准电流: 502.0IB