精选优质文档-倾情为你奉上目 录1 前言 . 错误!未定义书签。2 方案比较 . 33 确定运行方式 . 43.1标幺值计算 . 4 3.2短路电流的计算 . 5 3.3确定运行方式 . 104 短路计算 . 105 继电保护的配置 . 135.1继电保护的基本知识 . 错误!未定义书签。 5.2发电机的保护配置 . 16 5.2.1发电机纵联差动保护 . 错误!未定义书签。 5.2.2发电机过电流保护 . 错误!未定义书签。 5.3变压器的保护配置 . . 错误!未定义书签。 5.3.1 变压器过负荷保护整定计算 .错误!未定义书签。 5.3.2 变压器过电流保护整定计算 . 18 5.3.3 瓦斯保护 19 5.4母线的保护配置 . 错误!未定义书签。5.4.1母线完全差动保护 . 错误!未定义书签。6结论 . 21 7参考文献 . 23前 言一、原始资料1. 发电厂情况(1类型:水电厂(2发电厂容量与台数:MW 503,发电机电压:KV 5. 10, 85. 0cos =(3发电厂年利用小时数 h T 4200max =(4发电厂所在地最高温度 40,年平均温度 20,气象条件一般,所 在地海拔高度低于 1000m2. 电力负荷情况(1 发电机电压负荷:最大 12MW , 最小 4MW , 85. 0cos =,h T 4000max = (2 35KV 电压负荷:最大 90MW , 最小 10MW , 85. 0cos =,h T 4500max = (3其余功率送入 110KV 系统,系统容量 5000MVA 。归算到 110KV 母线阻抗为 0.02,其中 MVA S j 100=。(4自用电 4%。(5供电线路数目 发电机电压 10.5KV , 架空线路 4回, 每回输送容量 4MW , 85. 0cos =。 35KV 架空输电线路 4回,每回输送容量 40MW , 85. 0cos =。 110KV 架空线路 2回,与系统连接。二、电气主接线图 2 方案比较本次毕业设计的主要内容是对水电厂变压器和母线继电保护的配置。可 以依据继电保护配置原理,根据经验习惯,先选择出保护方案,通过论证比较 后认可其中的一套方案,再对这套方案中的保护进行确定性的整定计算和灵敏 性校验,看看它们是否能满足要求,如果能满足便可以采用,如果不能满足则 需要重新选择,重新整定和校验。 对于变压器而言,它的主保护可以采用最常见的纵联差动保护和瓦斯保护, 用两者的结合来做到优势互补。 因为变压器差动保护通常采用三侧电流差动, 其 中高电压侧电流引自高压熔断器处的电流互感器, 中低压侧电流分别引自变压器 中压侧电流互感器和低压侧电流互感器, 这样使差动保护的保护范围为三组电流 互感器所限定的区域, 从而可以更好地反映这些区域内相间短路, 高压侧接地短 路以及主变压器绕组匝间短路故障。 考虑到与发电机的保护配合, 所以我们使用 纵差动保护作为变压器的主保护, 不考虑用电流速断保护。 瓦斯保护主要用来保 护变压器的内部故障,它由于一方面简单,灵敏,经济;另一方面动作速度慢, 且仅能反映变压器油箱内部故障, 就注定了它只有与差动保护配合使用才能做到 优势互补, 效果更佳。 考虑到有 110kV 高压等级, 变压器也采用零序电流差动保 护。 而过电流保护和过负荷保护作为差动保护。 对于 400kV 以上的变压器, 当数 台并列运行或单独运行时, 应装设过负荷保护。 为了防止变压器外部短路, 并作 为内部故障的后备保护, 一般在变压器上应装设过电流保护。 对单侧电源的变压 器, 保护装置的电流互感器应安装在电源侧, 以便发生变压器内部故障而瓦斯保 护或差动保护拒动时, 由过电流保护整定时限动作后, 作用于变压器各侧的断路器跳闸。而对于母线保护的配置,一般地不采用专门的母线保护,而利用供电元件的 保护装置就可以切除故障, 但利用供电元件的保护装置切除母线故障时, 故障切 除时间长,所以有时需装设专门的母线保护。比如:110kV 及以上的双母线或分 段单母线。 110kV 、 35kV 母线或重要变电所母线,为满足全线速动要求时。本设 计双母线采用电磁型比相式电流差动保护,而 35kV 、 10kV 母线均采用了单母线 电流差动保护。对于出线部分首先考虑的是电流速断保护作为主保护, 而过电流保护作为后 备保护。综上所述,方案 1比较合理,方案 1保护作为设计的初始保护,在后续章节 对这些保护进行整定与校验,是否符合设计要求。3 确定运行方式3.1 标幺值计算本次设计中取 B S =100MVA, B av u u =.系统 S1的电抗标幺值 10.0192X =,系统 S2的电抗标幺值 20.288X =。各元件的电抗标幺值计算如下:变压器 1B 的各绕组短路电压分别为:1(12 (31 (23 11%(%(10.517.56.5 10.7522s s s s V V V V -=+-=+-= 2(12 (23 (31 11%(%(10.56.517.5 0.2522s s s s V V V V -=+-=+-=- 3(23 (31 (12 11%(%(17.56.510.5 6.7522s s s s V V V V -=+-=+-= 所以,变压器 1B 的电抗值为11%10.s B B N V S x S =第 5 页12%0.251000.s B B N V S x S -=- 13%6.751000.s B B N V S x S = 变压器 2B NBS B S S V x =100%2 =167. . 10=3.2短路电流的计算110kV 电力系统正常运行时,系统存在二种运行情况,即:两台发电机同时 运行、 一台发电机退出运行另一台单独运行。 下面分别分析各种情况下系统运行 时的转移电抗,计算电抗和短路电流。(一 两台发电机同时运行,变压器 12B B 、 同时投入运行。 G1S图 3.1 S1、 S2运行时短路情况当 K1发生短路时:23450.2880.0850.0020.371x x x x =+=+-= 1. 所以, K1点发生短路时的等值网络如图 3.2所示。第 6 页 0.34G1G2S图 3.2 K1点发生短路时的等值网络网络中间接点消去法,简称 Y 法81. . 0275. 0102. 01507. 0134. 01=-+=Y (65. . 0275. 081. 5523=-=x Y C 43. 7507. 014=C x 293. 002. 015=C xG1对短路点 K1的计算电抗为:2. . 5811=x x js G2对短路点 K1的计算电抗为:37. 410082. 5822=x x js系统 S 对短路点 K1的计算电抗为:293. 03=js x查表得:标幺值:系统 S :4. 3293. 01 *3=S I G2:23. 037. 41 *2=s I G2和 S 提供的:63. 323. 04. 3 =+=I 当 K2发生短路时所以, K2点发生短路时的等值网络如图 3.3所示。第 7 页 G1G1S G2图 3.3 K2点发生短路时的等值网络同理用 Y 法计算, =12. 12Y=12. 2175. 0Y C 697. 03275. 03=C x657. 031. 04=C x 45. 1676. 75=C xG1对短路点 K2的计算电抗为:41. . 58697. 01=js x G2对短路点 K2的计算电抗为:69. 910082. 5845. 162=js xS 对短路点 K2的计算电抗为:652. 03=js x522. 1657. 01 *=s I 103. 086. 91 *2=G IG2和 S 提供的 : 625. 1103. 0522. 1 =+=I 当 K3发生短路时.10420.0530.0530.2860.10420.2860.1770.286x x x x x x x x +=.10420.0530.0530.2860.10420.2860.4850.1042x x x x x x x x +=第 8 页所以, K3点发生短路时的等值网络如图 3.4所示。0.02 G1S G2图 3.4 3K 点发生短路时的等值网络G1对短路点 K3的计算电抗为:35. . . 01=js x G2对短路点 K3的计算电抗为:3. 010082. 58507. 02=js xS 对短路点 K3的计算电抗为:02. 03=js x5002. 01 *3=s I 当 K4发生短路时 S所以, K3点发生短路时的等值网络如图 3.4所示G3对短路点 K3的计算电抗:298. . 58 167. 034. 0(3=+=js xS 对短路点 K3的计算电抗 :02. 0=js x (二 S1、 B1运行, S2、 B2停运。第 9 页 图 3.5 S1、 B1运行时短路情况同理算得其短路电流大小表 3.2短路电流表 (三 S2、 B1运行, S2、 B2停运。 图 3.6 S2、 B2运行时短路情况同