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1、四川大学毕业设计 继电保护配置与整定计算专业：电气工程及其自动化摘要：依据对电力系统继电保护的基本要求（即选择性、速动性、灵敏性和可靠性），并按照继电保护的配置与整定原则，以一简单电力系统为例，阐述了电力系统继电保护配置与整定计算的完整过程。首先，对元件参数进行计算，对进行短路电流进行计算。计算的短路类型包括单相接地短路、两相接地短路、两相短路和三相短路。其次，根据电力系统各个要求，配置和选择相应的电流互感器、电压互感器。第三部分，则是继电保护的配置与整定计算。发电机保护，以25MW的汽轮发电机为例，按照其容量、类型等，主要配置的保护类型有差动保护、过电流保护、过负荷保护、接地保护、失磁保护。
2、变压器保护以变压器SFSL1-31500为例，配置的保护类型有差动保护、过电流保护、过负荷保护。线路保护，110kV线路配置相间距离保护和零序电流保护，35kV线路配置相间短路保护和接地短路保护，此外，线路均配置三相重合闸。母线保护，以双母线为例，配置完全电流差动保护。各种保护的整定计算，均按照电力系统继电保护配置及整定计算中的原则方法，计算出保护的整定值和保护的动作时限。关键词：电力系统；继电保护；保护；配置；整定；短路Abstract：According to the basic demand of relay protaction of electric power system（con
3、tains selectivity、quike-activity、sensitivity and reliability）and the principle of its allocation and set,take a simple power system for instance,presents a complete process of relay protections allocation and set calculation of power system. First,calculate the parameters of members and the short-ci
4、rcuit current .The variety of short-circuit contains single phase grounding 、double phases grounding、double phases short-circuit and three phases short-circuit. Second, allocate and select current or voltage transformers according to the demand of power system. Third, allocate and calculate the rela
5、y protection. Generator protection,take 25MW steam turbine for instance,according to its capacity and variety,the allocated protections contain differential protection、overcurrent protection、overload protection、grounding protection、loss-of-excitation protection. Transformer protection,take transform
6、er(SFSL1-31500)for instance,its protections contain differential protection、overcurrent protection、overload protection. Line protection, the 110kv lines allocate interphase distance protection and zero sequence current protection, and 35kv line allocates interphase short-circuit protection and groun
7、ding short-circuit protection. Otherwise, line protection also contains three phases reswitching. Generatrix protection, take a double bus for instanse, allocates complete current differential protection. All principle and methods of Every kind of protection and count, are based on the electric powe
8、r system relay protection allocate and count . Keywords：Electric power system；relay protection；protection；allocate；set；short-circuit第一章 互感器的配置一、 发电机（1） 发电机（型号：QF252）额定功率25MW，额定电压10.5kV，额定电流1720A，额定功率因数0.8。发电机的最大工作电流：1804（A）故，选择电压互感器PT：JDJ10,额定变比为10000 /100； 选择电流互感器CT：LMZ110，额定电流比为2000 /5； 选择零序电流互感器：
9、LXHM1，额定电流为1750A。二、 变压器（1） 变压器（型号：SFSL131500）额定容量31500kVA，额定电压比：110 /38.5/10.5额定电流（A）：165（110kV侧），472（38.5kV侧），1819（10.5kV侧）故，电压互感器PT和电流互感器CT选择如下：名 称各 侧 参 数额定电压（kV）11038.510.5额定电流（A） 165 4721819变压器接线组别 Y Y PT型号及变比 JDJ10（10000 /100）CT的接线方式 YCT的计算变比按产品样本选用CT的型号及变比LR110B（300 /5）LR35B（1000 /5）LMZ110（200
10、0 /5）三线路 110kV线路的最大负荷电流均取为350A，可选择电流互感器LR110B（400 /5）；电压互感器可选择JCC2110（）。 35 kV线路的最大负荷电流取为350A，故可选择电流互感器LR35B（400 /5）。电压互感器可选择JDJ35（）。四母线对双母线的母联断路器配置电流互感器，与变压器B1、B2相连的双母线母联，其最大工作电流为变压器B1或B2的，即为174A，可选择电流互感器LR110B（300 /5）；与变压器B11、B12、B13相连的双母线母联，其为变压器B13的，即为347A，可选择电流互感器LR110B（400 /5）。110kV母线电压互感器选择JC
11、C2110（）；35kV母线电压互感器选择JDJ35（）。第二章 等值参数计算一、参数计算 选基准容量Sb100MVA，基准电压UbUav。（1） 发电机 F1、F2 ：型号TS9007156，额定容量SNG33MVA，Xd0.264电抗标么值为： X*jXd0.2640.8 F3、F4 ：型号QF252，额定容量SNG250.831.25MVA，Xd0.126电抗标么值为： （2） 变压器 B1、B2：型号SFSL131500 VS(12)10.5， VS(31)18， VS(23)6.5， SNT31500kVA各绕组短路电压分别为：VS1（VS(12)VS(31)VS(23)）（10.5
12、186.5）11VS2（VS(12)VS(23)VS(31)）（10.56.518）0.5VS3（VS(31)VS(23)VS(12)）（186.510.5）7各绕组电抗标么值： B3：型号SFL12000 ， 电抗标么值：（3）线路 近似取XL1 340.40.1028XL2 320.40.0968(4) 系统S： 第三章 短路电流计算一最大方式下的短路电流计算：根据以上参数计算结果，作系统电抗图：进一步将对称支路合并，作一定的简化：【一】绘出不同短路点的各序网络，计算各序组合电抗、和。(各电源正序电势均取E1)（一） D1点短路1） 系统接线图简化为：已知归算到基准条件下，发电机F1、F2
13、：X1=0.8、X20.27100 /330.8182；发电机F3、F4：X1=0.4032、X20.16100 /31.250.512；发电机F5：X1=0.2256、X20.172100 /62.50.2752。变压器T1、T2：XT1=XT2=0.2100；变压器T3、T4：XT3（）=XT4（）=0.3492、XT3（）=XT4（）=0.2222；变压器T5：XT5 =0.1667。线路L1：X1=0.1028、X03 X10.3084；线路L2：X1=0.0968、X03 X10.2904；线路L3：X1=0.2057、X03 X10.6171。电源S：X1=0.38、X00.4。2
14、） 制定各序网络，并进行网络化简，求各序组合电抗正序网络： 负序网络：零序网络：(二) D2点短路（九）D9点短路【二】 由各序组合电抗、和，求不同短路点发生单相接地短路时的全电流。（以A相发生单相接地短路为例）115kV侧的基准电流为IBkA0.5020 kA37kV侧的基准电流为IBkA1.5604 kA(1) D1点=+=0.2077+0.2792=0.4869； 3 A相短路电流正序分量为： kA0.7265 kA 短路电流: 30.7265kA2.1795kA（2）D 2点（9）D 9点【三】 两相短路接地的短路电流计算：（以B、C两相短路接地为例）（1） D1点0.2077 / 0
15、.2792=0.1191 =1.5054 kA1.5532 kA 短路电流: 1.50541.5532kA2.3382kA（2） D2点（9）D9点【四】 两相短路的短路电流计算：（以B、C两相短路为例）（1） D1点 =0.2077； A相短路电流正序分量为： kA1.2190 kA 短路电流: 1.2190kA2.1114kA（2） D2点（9）D 9点 【五】三相短路的短路电流计算：（1）D1点kA2.4596 kA（2）D2点（9）D9点 最小方式下的短路电流计算：（本算例中的最小方式，是停用发电机F1和F5。） （1）D1点 （9）D9点 kA1.0496 kA将计算所得的短路电流列
16、表如下:短路点三相短路（kA）两相短路（kA）两相短路接地（kA）单相短路接地（kA）D1点 最大方式 最小方式D2点 最大方式 最小方式D3点 最大方式 最小方式D4点 最大方式 最小方式D5点 最大方式 最小方式D6点 最大方式 最小方式D7点 最大方式 最小方式D8点 最大方式 最小方式D9点 最大方式 最小方式第四章 保护的配置与整定一发电机的保护（一） 发电机（QF252）1、 保护的配置定子绕组及引出线相间短路保护采用由DCD2型继电器构成的纵差动保护，且为一般接线形式。定子绕组的单相接地短路保护发电机直接工作在发电机电压母线上，可采用零序电流保护。发电机外部相间短路保护（相间短路
17、后备保护）作为发电机主保护的后备。宜装设复合电压起动的过电流保护。 定子绕组过负荷保护采用定时限过负荷保护。 励磁回路一点及两点接地保护对一点接地故障，可采用定期检测装置，对两点接地故障，应装设两点接地保护装置。可采用电桥式两点接地保护。 励磁电流异常下降或消失保护（失磁保护）采用以稳态异步边界为判据的失磁保护。 其他故障和异常运行的保护由于发电机F3、F4容量小，故均不装设。2保护的整定计算： 二变压器的保护（一）、变压器（SFSL131500）1、保护的配置 引出线、套管及内部短路保护它是变压器的主保护，保护瞬时动作于断开变压器各侧的断路器。根据其容量大小，应装设纵差动保护，可采用由带短路
18、线圈的DCD2（或BCH2）型差动继电器构成的差动保护。当变压器纵差动保护对保护范围内发生单相接地短路，灵敏度不满足规程要求时，应增设零序纵差动保护。 相间短路的后备保护 保护动作后，带时限动作于跳闸。可采用复合电压起动的过电流保护，当其不满足灵敏性和选择性要求时，可采用阻抗保护。 过负荷保护过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号。2、 保护的整定计算三线路的保护（一） 110kV线路可装设具有阶梯时限特性的距离保护作为相间故障的保护，同时装设零序电流保护作为接地故障的保护；采用一侧检无压，另一侧检同期的三相重合闸。【一】相间距离保护1线路XL1求断路器1相间距离保护各段的整定值：2线路XL2
19、 9线路XL9【二】零序电流保护1、 线路XL1求断路器1零序电流保护各段整定值，可将XL1视为终端线路2、线路XL2 9线路XL9【三】三相重合闸由于各个线路均未采用高频保护，故只按慢速重合闸来进行动作时间的整定。1 线路XL1：DL1重合闸动作时间的整定=0.5+0.30.1+0.1=0.8 S四、母线的保护以连接有变压器B1、B2的双母线为例，来说明母线保护的配置与整定。该母线配置完全电流差动保护。整定过程如下。完全电流差动保护的整定计算：1、起动元件和选择元件动作电流的计算（1）动作电流计算（2）差动继电器（DCD2）的动作电流（3）灵敏度校验：1739 /5543.1 22、电压闭锁
20、元件的动作电压（1）负序电压元件（2）零序电压元件（3）相间低电压元件（4）交流电路电流断线闭锁元件的动作电流及时限闭锁回路的动作时间，应比母线上各连接元件后备保护的动作时间大一个或两个t。变压器B1、B2后备保护的最长时限为3S，故可取闭锁回路的动作时间为3.5S。整定计算成果表：1发电机F3、F4（QF252）保护名称 整定对象动作值动作时限灵敏度纵差动保护差动继电器断线监视继电器零序电流保护复合电压起动的过电流保护电流继电器负序电压继电器相间电压继电器时间元件定子绕组过负荷保护电流继电器 电桥式两点接地保护以稳态异步边界为判据的失磁保护阻抗继电器母线低电压元件励磁低电压闭锁元件负序电流元
21、件负序电压元件时间元件2变压器B1、B2（SFSL131500）保护名称整定对象动作值动作时限灵敏度纵差动保护高压侧差动继电器（匝数）中压侧平衡线圈（工作线圈）低压侧平衡线圈（工作线圈）复合电压起动的过电流保护（装设在高压侧）电流继电器负序电压继电器相间低电压继电器过电流保护（装设在低压侧）电流继电器过负荷保护电流继电器3线路（110kV）线路断路器相间距离保护（动作值/ 动作时限S）零序电流保护（动作值A/灵敏度/动作时限S）三相重合闸/S一段二段三段一段二段三段四段XL1DL1XL2DL2DL4XL3DL3XL4DL5DL6XL6DL7DL10XL7DL9XL8DL11XL9DL124母线：完全电流差动保护各元件起动元件与选择元件电压闭锁元件零序电压元件相间低电压元件交流电路电流断线闭锁元件动作值动作时限灵敏度12