【正文】 開發(fā)區(qū)110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計畢業(yè)論文目錄1 開題報告………………………………………………….52 方案比較………………………………………………….73 確定運行方式…………………………………………….10 標(biāo)幺值計算 短路電流的計算 確定運行方式4 短路計算………………………………………………….35 各種運行方式下各線路電流計算 各輸電線路兩相短路和三相短路電流計算5 繼電保護(hù)的配置………………………………………….43 繼電保護(hù)的基本知識5．2 變壓器的保護(hù)配置 變壓器配置 保護(hù)配置的整定 母線的保護(hù)配置 保護(hù)配置的原理 電流差動保護(hù)配置的整定 輸電線路保護(hù)配置 保護(hù)配置的原理 保護(hù)配置的整定 發(fā)電機保護(hù)配置 保護(hù)配置的原理 保護(hù)配置的整定6 結(jié)論…………………………………………………………847 總結(jié)與體會…………………………………………………868 謝辭…………………………………………………………889 參考文獻(xiàn)………………………………………………...892 方案比較本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是對110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置?？梢砸罁?jù)繼電保護(hù)配置原理，根據(jù)經(jīng)驗習(xí)慣，先選擇兩套初始的保護(hù)方案，通過論證比較后認(rèn)可其中的一套方案，再對這套方案中的保護(hù)進(jìn)行確定性的整定計算和靈敏性校驗，看看它們是否能滿足要求，如果能滿足便可以采用，如果不能滿足則需要重新選擇，重新整定和校驗。確定兩個初始方案如下：方案1：保護(hù)對象主保護(hù)后備保護(hù)變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)母線電流相位比較式母線差動保護(hù)___________________________輸電線路距離Ⅰ、Ⅲ保護(hù)零序電流Ⅰ、Ⅲ保護(hù)發(fā)電機縱聯(lián)差動保護(hù)定子繞組接地保護(hù)方案2：保護(hù)對象主保護(hù)后備保護(hù)變壓器電流速斷保護(hù)、瓦斯保護(hù)復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù)、零序電流保護(hù)母線電流相位比較式母線差動保護(hù)___________________________輸電線路距離Ⅰ、Ⅲ保護(hù)零序電流Ⅰ、Ⅲ保護(hù)發(fā)電機縱聯(lián)差動保護(hù)定子繞組接地保護(hù)對于變壓器而言，它的主保護(hù)可以采用最常見的縱聯(lián)差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)，用兩者的結(jié)合來做到優(yōu)勢互補。因為變壓器差動保護(hù)通常采用三側(cè)電流差動，其中高電壓側(cè)電流引自高壓熔斷器處的電流互感器，中低壓側(cè)電流分別引自變壓器中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動保護(hù)的保護(hù)范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障?？紤]到與發(fā)電機的保護(hù)配合，所以我們用縱聯(lián)差動保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，不考慮用電流速斷保護(hù)。瓦斯保護(hù)主要用來保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡單，靈敏，經(jīng)濟(jì)；另一方面動作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動保護(hù)配合使用才能做到優(yōu)勢互補，效果更佳。后備保護(hù)首先可以采用復(fù)合低電壓啟動過電流保護(hù)，這主要是考慮到低電壓啟動的過電流保護(hù)中的低電壓繼電器靈敏系數(shù)不夠高。由于發(fā)電機變壓器組中發(fā)電機才用了定子繞組接地保護(hù)，所以，變壓器不采用零序電流保護(hù)。110kV 側(cè)的母線接線可以采用完全電流差動保護(hù)，簡單，可靠也經(jīng)濟(jì)。對于110kV 側(cè)的輸電線路，可以直接考慮用距離保護(hù)，因為在電壓等級高的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中電流保護(hù)很難滿足選擇性，靈敏性以及快速切除故障的要求，因此這個距離保護(hù)也選擇得合理，同時由于它的電壓等級較高，我們還應(yīng)該考慮給它一個接地故障保護(hù)，先選擇零序電流保護(hù)，因為當(dāng)中性點直接接地的電網(wǎng)(又稱大接地電流系統(tǒng))中發(fā)生短路時,將出現(xiàn)很大的零序電流,而在正常運行情況下它們是不存在的。因此,利用零序電流來構(gòu)成接地短路的保護(hù),就有顯著的優(yōu)點。發(fā)電機則采用縱聯(lián)差動保護(hù)作為主保護(hù)，定子繞組接地保護(hù)作為后備保護(hù)。綜上所述，方案1 比較合理，方案1 保護(hù)作為設(shè)計的初始保護(hù)，在后續(xù)章節(jié)對這些保護(hù)進(jìn)行整定與校驗，是否符合設(shè)計要求。3 確定運行方式 標(biāo)幺值計算本次設(shè)計中取SB =100MVA, uB =uav ,系統(tǒng)用一個無限大功率電流代表，它到母線的電抗標(biāo)幺值100 800BsdX SS= = = 。各元件的電抗標(biāo)幺值計算如下：1 2 發(fā)電機F 和F39。39。1 2 100 2 5BF F dNx x x SS= = = =變壓器1B1% 1 0 .5 1 0 00 .3 31 0 0 1 0 0 3 1 .5s BBNV SxS= = =變壓器2 B 的各繞組短路電壓分別為：1 (1 2 ) ( 3 1) ( 2 3 ) % % % % 1 7 1 0 .5 6 .0 2 1 .5 s s s s V V V V ? ? ? = + ? = + ? =2 (1 2) ( 2 3) ( 3 1) % % % % 17 s s s s V V V V ? ? ? = + ? = + ? =3 ( 2 3) ( 3 1) (1 2) % % % % 17 s s s s V V V V ? ? ? = + ? = + ? = ?所以，變壓器2 B 的電抗值為21% 100100 100 s BBNV SxS= = =22% 100 100 100 s BBNx V SS= = =23% 100 0100 100 s BBNx V SS?= = = ? ≈變壓器3 B 3% 100 100 100 20s BBNx V SS= = =變壓器4 B 4% 100100 100 20s BBNV SxS= = =線路1L1 2 2100 100 100 110BLBSxV= = =線路2 L2 2 50 100 L 110 x = =線路3L3 2 30 100 L 110 x = =線路4 L4 2 60 100 110 xL = =所以，110kV 所示。 110kV 電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò) 短路電流的計算110kV 電力系統(tǒng)正常運行時，發(fā)電機存在三種運行情況，即：兩臺發(fā)電機同時運行一臺發(fā)電機退出運行另一臺單獨運行和兩臺同時運行；變壓器有兩種運行方式，即：一臺變壓器退出另一臺變壓器單獨運行和兩臺變壓器同時運行。下面分別分析各種情況下系統(tǒng)運行時的轉(zhuǎn)移電抗，計算電抗和短路電流。（一）兩臺發(fā)電機同時運行，變壓器1 2 3 4 B、B、B、B 同時投入運行。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡： 3 614 3 6 5 53 6( // ) . x x x x x x xx x= + = + = + =+ +15 2 4 5( ) ( ) // x x x x+ = + = =+ +16 11 15// x x x = = =+17 8 9// 1 2x = x x = =將10 x 12 13 、x 和x 組成的三角形電路化簡為由18 19 20 x 、x 和x 組成的星形電路，計算如下：10 121810 12 13 x xxx x x= = =+ + + +10 131910 12 13 x xxx x x= = =+ + + +12 132010 12 13 x xxx x x= = =+ + + + 所示。? 系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計算電抗計算當(dāng)1 f 發(fā)生短路時x21 = [(x17 + x 20) //(x 16 + x 19 )]+ x 18( ) ( ) = + + ++ + +=所以， 1 f 所示。 1 f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò)∴系統(tǒng)S 對短路點1 f 的計算電抗為：800 1100Njs fiBSx xS= = =發(fā)電機1 2 F、F 對短路點1 f 的計算電抗為： 2 25 100 js x = =當(dāng)2 f 發(fā)生短路時2 2 1 1 8 1 7 2 0 1 9 x = [(x + x ) / /(x + x )]+ x( ) ( ) + += +=所以， 2 f 所示。 2 f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò)∴系統(tǒng)S 對短路點2 f 的計算電抗為：800 100Njs fiBSx xS= = =∴發(fā)電機FF2對短路點2 f 的計算電抗為： 2 25 100 x js= =當(dāng)3 f 發(fā)生短路時23 1 18 x = x + x = + = 24 16 19 x = x + x = + = 所以， 3 f 所示。 3 f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò)S 點對3 f 的轉(zhuǎn)移電抗為：23 2025 23 20. x x x x xx= + + = + + =F 點對3 f 的轉(zhuǎn)移電抗為為：24 2026 24 2023. x x x x xx= + + = + + = 所示。 化簡的等值網(wǎng)絡(luò)∴系統(tǒng)S 對短路點3 f 的計算電抗為： 800 100Njs fiBx x SS= = =∴發(fā)電機1 2 F、F 對短路點3 f 的計算電抗為： 2 25 js 100 x = =（2）由計算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值如。（3）計算短路電流有名值。各點發(fā)生短路時，各電源的基準(zhǔn)電流分別為：系統(tǒng)S 1003 115 IB = =發(fā)電機1 2 F、F 100 3 B I = =。 短路電流表短路點時間系統(tǒng)S 發(fā)電機1 2 F、F 短路點總電流/kAf 處短路4 S 有名值/kA 有名值/kA 2 f 處短路4 S 有名值/kA 有名值/kA 3 f 處短路4 S 有名值/kA 有名值/kA （二）發(fā)電機1F 停運2 F 運行時， 所示。 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡：2 7 3 6 5 4 1 1 x = [(x / / x ) + x ] / / x / / x / / / / = ++= 所示。 系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計算電抗計算當(dāng)1 f 發(fā)生短路時2 8 1 x = [(x 9 / /x 2 7) / /(x 1 7 / / x 2 0) + x 2 8( ) ( ) + += ++ + +=.178所以， 1 f 所示。 1 f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò)∴系統(tǒng)S 對短路點1 f 的計算電抗為： 800 1100Njs fiBx x SS= = =∴發(fā)電機1 2 F、F 對短路點1 f 的計算電抗為： 25 js 100 x = =當(dāng)2 f 發(fā)生短路時2 9 1 1 8 1 7 2 0 1 9 x = [(x + x ) / /(x + x )] + x( ) ( ) + += ++ + +=所以， 2 f 所示。 2 f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò)∴系統(tǒng)S 對短路點2 f 的計算電抗為： 800 100Njs fiBx x SS= = =∴發(fā)電機1 2 F、F 對短路點2 f 的計算電抗為： 25 100 js x = =當(dāng)3 f 發(fā)生短路時3 0 1 1 8 x = x + x = + = 3 1 1 9 2 7 x = x + x = + = S 點對3 f 的轉(zhuǎn)移電抗為：30 2032 30 2031. x xx x xx= + + = + + =2 F點對3 f 的轉(zhuǎn)移電抗為：3 30 .0 3 1 0 .1 9 9 70 .0 3 1 0 .1 9 9 7 0 .2 70 .1 7 7x= + + + = 所示。? 化簡的等值網(wǎng)絡(luò)∴系統(tǒng)S 對短路點3 f 的計算電抗為：