110kV广安站继电保护配置及整定计算电气工程及自动化专业毕业设计毕业论文

110kV 广安站继电保护配置及整定计算I 【摘 要】为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护及其的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好变电站继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。本文详细地讲述了如何根据 110kV 广安变电站电气主接线及基本参数，参数标幺化，进行短路电流计算，进而根据国家继电保护规程，对变压器，110kV 线路，35kV 线路配置相应保护。并通过对所配置的继电保护进行整定计算和校验，论证继电保护配置的正确性。并加装自动重合闸装置，提高供电可靠性。关键词：短路电流计算；继电保护配置；三段式电流保护110kV 广安站继电保护配置及整定计算II 【Abstract 】In order to meet the needs of power network on relay protection is presented and the reliability, selectivity, sensitivity, liquid requirement, give full play to the performance of relay protection devices, must be a reasonable choice of protection setting value, in order to maintain the relations between each other. Do a good job of relay protection setting calculation is to ensure the safe operation of the power system and necessary condition.This paper describes how to analyze the selected110kV grid relay protection - three distance protection, four section of zero sequence protection, as well as the transformer differential protection and the backup protection,35kV current protection, and the setting calculation and verification of whether or not to meet the regulations and requirements. And through a given 110kV wiring diagram and parameters, short-circuit current calculation, based on the configuration of relay protection setting calculation and checking of relay protection configuration, proved correct.Key words: Short-circuit Current Calculation; Relay Protection Configuration ; Three phase current protection;110kV 广安站继电保护配置及整定计算III 目 录1 引言 .11.1 本文研究背景意义 .11.2 本文主要内容 .12 110kV 广安站原始资料 .22.1 变电站接线图及运行方式 .22.2 主变压器型号及参数 .22.3 35kV 线路情况 .33 短路电流计算 .43.1 短路计算的目的 .43.2 基准值的选择 .43.3 短路电流计算的步骤 .43.4 各元件参数标么值的计算 .53.4 短路电流的计算 .64 继电保护及安全自动装置的配置原则 .94.1 总则 .94.2 110kV 线路保护配置原则 .94.3 变压器保护配置原则 .114.4 35kV 线路保护配置原则 .124.5 母线保护配置原则 .125 继电保护的配置整定计算 .125.1 变压器保护整定计算 .125.11 瓦斯保护 .125.12 纵联差动保护 .135.13 后备保护 .155.131 过电流保护 .155.132 过负荷保护 .165.2 110kV 线路 L1 保护整定计算 .175.21 三段式距离保护 .175.22 三段式零序电流保护 .185.3 35kV 线路保护整定计算 .225.31 三段式电流保护 .225.32 三段式电流保护整定计算 .226 自动重合闸的装置 .26110kV 广安站继电保护配置及整定计算IV 6.1 自动重合闸的基本概述 .266.11 概述 .266.12 自动重合闸的配置原则 .266.2 自动重合闸的基本要求 .266.3 自动重合闸的选择 .28结 束 语 .29谢 辞 .30参考文献 .31110kV 广安站继电保护配置及整定计算- 1 - 1 引言1.1 本文研究背景意义：由于电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术，计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新的活力。未来继电保护的发展趋势是向计算化，网络化及保护，控制，测量，数据通信一体化智能化发展。通常把由各种类型的发电厂,输电设施以及用电设备组成的电能生产与消费系统称为电力系统。电力系统在运行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。不正常运行状态是指电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但是没有发生故障的运行状态,如:过负荷,过电压,频率降低,系统振荡等。故障主要包括各种类型的短路和断线,如:三相短路,两相短路,两相接地短路,单相接地短路,单相断线和两相断线等 1。电力系统的中的设备一旦发生故障，迅速而有选择性的切除故障设备，既能保护电气设备免遭损坏，又能提高电力系统的运行的稳定性。是保证电能及其设备安全运行最有效地方法之一。切除故障的时间通常要求小到几十毫秒到几百毫秒，实践证明，只有装设在每个元件上的继电保护装置，才有可能完成这个任务。继电保护装置就是指反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发生信号的一种装置。它的基本任务是：（1）自动，迅速，有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行状态。（2）反应电气设备不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。此时一般不要求迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。 1.2 本文主要内容：本次毕业设计的主要内容是对 110kV 广安变电站站进行短路电流的计算、保护的配置及整定值的计算。参照电力系统继电保护配置及整定计算准则 ，并依据继电保护配置，对所选择的保护进行整定和灵敏性校验从而来确定方案中的保护是否适用。设计分六大章节，其中第三章是计算广安变电站的短路电流，确定各点短路电流值；第四章是对各种设备保护的配置，保护的整定计算及灵敏性校验，其后是对变压器保护配置及整定计算以及 110kV 线路和 35kV 线路保护配置及整定计算，以此论证继电保护装置的正确性。最后装设三相重合闸装置，提高稳定性。110kV 广安站继电保护配置及整定计算- 2 - 2 110kV 广安站原始资料2.1 变电站接线图及运行方式本 110kV 广安变电站，采用 110kV 电压等级供电，35kV 线路输出电能，系统接线如图 2-1 所示图 2-1 110kV 广安站电气接线图110kV 广安站继电保护配置及整定计算- 3 - 根据广安站接线图，有三种运行方式：1. QF1， QF2， QF3 均 闭 合 ， 变 压 器 均 投 入 运 行2. QF1，QF2 断开，QF3 闭合变压器 T2 投入运行3. QF2，QF3 断开，QF1 闭合变压器 T1 投入运行系统最大运行方式：L1，L2 线路的两台变压器同时投运，L1 线路的电源容量为 600MVA，L2 线路的电源容量为 450MVA。系统最小运行方式：L2 线路的变压器投运，L1 线路的变压器停运。L2 线路的电源容量为 400MVA。2.2 主变压器型号及参数根据变电站接线图设计要求，给定的两台变压器，型号分别是 SFZ8 和 SFZ7，容量都为 63MVA，这两台变压器的相关参数见表 2-1。表 2-1 主变压器的相关参数型号 SFZ8-63000/110 SFZ7-63000/110阻抗电压（%） 10.5 10.5空载电流（%） 0.45 0.45空载损耗（KW） 62 56短路损耗（KW） 284 2602.3 35kV 线路情况根据电气接线图设计要求，35kV 线路出线总数为 6 条，这 6 条出线的相关参数见表 2-2。表 2-2 负荷出线相关参数名称 长度（km) (MW)maxPCOS线路 894 20 13 0.9线路 890 21 21 0.85线路 883 15 15 0.85线路 884 13 13 0.9线路 886 10 10 0.9线路 888 15 15 0.85110kV 广安站继电保护配置及整定计算- 4 - 3 短路电流计算3.1 短路计算的目的1 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定 一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行全面的短路电流计算。2 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全，可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流的计算。3 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。4 在选择继电保护方式进行整定计算时需以各种短路时短路电流为依据 2 。3.2 基准值的选择 短路计算基准值。高压短路计算一般采用只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值 3：基准容量： 100MVA； BS基准电压: ； e05.1U基准电流： ； BI3基准电抗： ； BSIX2常用基准值如表 3-1 所示。表 3-1 常用基准值表（ 100MVA）BS基准电压 （kV）BU基准电流（ kA）BI基准电抗（）BX37 1.56 0.502115 13.7 1323.3 短路电流计算的步骤(1)计算各元件电抗标幺值，并折算到同一基准容量下。(2)给系统制定等值网络图。110kV 广安站继电保护配置及整定计算- 5 - (3)选择短路点。(4)计算系统的电抗标幺值和线路的电抗标幺值。系统： （3-SXB1）线路： （3-20lBU2）(5)对网络进行简化，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流的标幺值，有名值标幺值： （3-XI1d3）有名值: （3-BdI4）3.4 各元件参数标么值的计算 167.01max1SXBs 2.452ax2Bs .012inSXBms 5