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潍坊市35KV降压变电站继电保护设计

来源:飒榕旅游知识分享网


西北民族大学 序号: 4 课 程 设 计 任 务 书

2012-2013 学年 二 学期

学院:电气工程及其自动化 课程名称 学 院 学生姓名 亲爱的民大 电力系统继电保护 电气工程 班 级 专 业 10级电气三班 指导老师 学 号 这个得删 疯子凯 电气工程及其自动化 课题概述:设计潍坊市降压变电所35KV母线、主变和10KV出线的保护。 课题具体内容: 1. 确定主变的保护配置方案并说明原因; 2. 确定35KV母线的保护配置方案并说明原因; 3. 确定10KV出线的保护配置方案并说明原因; 4. 绘制10KV线路保护的原理接线图和展开图; 5. 对主变和10KV出线的保护进行整定计算。

原始资料及主要参数: 1. 某地区降压变电站35KV的主接线如图所示,35KV为电源侧,其低压侧没有电源; 2. 主变的容量比为8000KVA 3. 线路正序阻抗0.4,电缆0.08。 4. 110KV侧系统阻抗取0.4(标幺值)。 参考资料: 1、 贺家李, 宋从矩. 电力系统继电保护原理(第三版)[M]. 中国电力出版社, 2007 2、 张保会. 电力系统继电保护[M]. 中国电力出版社, 2005 3、 国家电力调度通信中心. 电力系统继电保护规定汇编(第二版) [M]. 中国电力出版社, 1997 4、 许建安. 电力系统继电保护整定计算[M]. 中国水利水电出版社, 2007 5、 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 继电保护和安全自动装置技术规程(GB14285) [M]. 中国标准出版社, 2006 6、 熊为群. 继电保护自动装置及二次回路(第2版) [M]. 中国电力出版社, 2005 7、 杜荣君. 变电站继电保护与自动装置[M]. 中国电力出版社, 2010

设计成果要求: 1、说明书(论文) 2、计算书 3、图 纸 4、要求:手写《说明、计算书》,AutoCAD设计图纸,成果雷同者全部作废,复印件作废。 展开图中的互感器、断路器等一次设备的符号必须与主接线中的文字符号对应。 起 止 日 期 进度计划安排 要 求 完 成 的 内 容 1. 确定主变、线路和母线保护的配置方案; 2. 绘制保护原理接线图和展开图; 3. 短路电流计算; 4. 保护的整定计算,结果列表; 5. 整理成果,包括设计图纸和报告,二者装订成册。 审核

原理图如下

短路电流的计算: 一、基准参数的选定 基准容量:Sb=100MVA

基准电压:各段基准电压取其平均电压,35KV侧Uj1=37KV,10KV侧Uj2=10.5KV,Uj3=390V

短路点基准电流:

系统SI:X1=SB/SDIMAX=100/250=0.4 SII:X2=SB/SDIIMAX=100/200=0.5 线路:L1:X3=X0L1SB/UB12=0.4*3*100/372=0.088 L2:X4=X0L2SB/UB12=0.4*4*100/372=0.117 L3:X5=X0L3SB/UB22=0.4*4*100/10.52=1.451 L4: X6=X0L4SB/Uc12=0.08*5*100/10.52=0.377

变压器B1、B2:X7=X8=(UK%/100)SB/SN=(10.5%100)*100/31.5=0.33

变压器C:X9=(UK%100)SB/SN=(10.5%/100)*100/15=0.7 10KV电路:

X10=X0L5SB/UB22=0.08*5*100/10.52=0.363 X11=X0L6SB/UB22=0.08*0.3*100/10.52=0.022 X12=X0L7SB/UB22=0.08*0.5*100/10.52=0.036 X13=X0L4SB/UC22=0.08*0.5*100/0.392=2.63

短路电流计算

最大运行方式:SI运行,QF1、QF2都闭合 35KV短路阻抗:

X14=X1+X3=0.4+0.088=0.488 10KV短路阻抗:

X15=X14+X7//X8=0.488+0.33//0.33=0.3 35KV母线短路电流:

IK1max=IB1/X14=1.56/0.488=3.197KA 10KV母线短路电流:

IK2max=IB2/X15=5.5/0.3=8.55KA 1#短路电流:

IK3max=IB2/(X15+X10)=5.5/(0.3+0.363)=5.46KA 2#短路电流:

IK4max=IB2/(X15+X11)=5.5/(0.3+0.022)=8.27KA 3#短路电流:

IK5max=IB2/(X15+X12)=5.5/(0.3+0.036)=8.1KA 4#短路电流:

IK4max=IC2/(X15+X5+X6+X9)=1.1/(0.3+1.451+0.377+0.7)=0.347KA

2.最小运行方式:

SII投入运行,QF1断开,QF2闭合。 电源1最小短路容量:

SDImin=0.8SDImax=0.8*250=200MVA SDIImin=0.8DIImin=0.8*200=160MVA

系统阻抗计算:

X16=SB/SDImin=100/200=0.5 X17=SB/SDIImin=100/160=0.625 35KV短路阻抗:

X18=X17+X4=0.625+0.117=0.742 10KV短路阻抗:

X19=X18+X8=0.742+0.33=1.062 35KV母线短路电流:

IK1mix=IB1/X18=1.56/0.742=2.102KA 10KV母线短路电流:

IK2min=IB1/X19=1.56/1.062=1.469KA 1#短路电流:

IK3min=IB2/(X19+X10)=1.56/(1.062+0.363)=1.095KA 2#短路电流:

IK4min=IB2/(X19+X11)=1.56/(1.062+0.022)=1.439KA 3#短路电流:

IK5min=IB2/(X19+X12)=1.56/(1.062+0.036)=1.421KA 4#短路电流:

IK6min=IC2/(X19+X5+X6+X9)=1.56/(1.062+1.451+0.377+0.7)=0.435KA

主变继电器保护整定计算 一、瓦斯保护

轻瓦斯动作于信号,按照产生气体容积整定,因为大于10MVA的

变压器整定容积为250~300,所以在此取中间值280.

重瓦斯部分动作于跳闸,按继电器油流速整定,为0.6~1.5cm2,此处选择0.9.

综上瓦斯继电器选择FJ3-80型。 二、三段式变压器差动保护

1计算变压器各侧额定电流,电流互感器二次侧额定电流。

变压器各侧数据

数据名称 各侧数据 35KV进线 35KV内桥 10KV侧 变压器额定I1n=2*800/3I2n=800/3/I3n=800/3/10.5=43电流 /35 35=131.97A 9.KA =263.93kA 流互感器接三角形 三角形 星形 线方式 电流互感器3*I1n=457.14 3*I2n=228.58 439. 一次电流值 电流互感器500/5 300/5 500/5 变比 二次回路额3*I1n/100=4.53*I2n I3n/100=4.40 定电流 7 /60=3.81 B6-10,35KV进线电流最大,选为基本侧。 2.基本侧动作电流的计算: (1)躲过变压器励磁涌流

Iop=Kᶦrel●I1n=1.3*263.93KA=343.11KA

(2)躲过外部穿越短路最大不平衡电流: 电流互感器误差引起的不平衡电流:

变压器调压分接头改变引起的不平衡电流:

由商标选择电

流互

感器

型号

LZZJ

平衡线圈的误差电流:

综上:

(3)躲过电流互感器二次回路断路时的最大符合电流:

Iop=Kᶦrel●I1n=1.3*263.93KA=343.11KA

由计算知,电流最大值为459.65A,选为基本侧一次动作电流。

3.基本侧差动线圈匝数的计算: 基本侧差动继电器动作电流:

Iop*3/(500/5)=7.96A

线圈匝数:

N=AN/7.96=60/7.96=7.匝 所以取整为8匝。

4基本侧实际动作电流的计算: 基本侧继电器实际动作电流:

Iopcj=AN/8=7.5A

基本侧实际一次动作电流:

Iop1=KT1/KW*Iopcj=500/5/3/7.5=433.01A

5非基本侧平衡线圈和动作线圈的匝数: 35KV内桥中平衡线圈匝数:

W1=(ICT 1-ICT2)/ICT2*N=(4.57-3.81)/3.81*8=1.60 取整,则W1=2. 工作线圈匝数: W2=N+W1=2+8=10 10KV侧平衡线圈匝数:

W3=(ICT 1-ICT3)/ICT3*N=(4.57-4.40)/4.40*8=0.31 取整,则W3=1. 工作线圈匝数: W4=N+W3=1+8=9 8保护装置灵敏度校验:

选取最大运行方式下10KV侧三相短路电流归算到35KV侧进行灵敏度校验。

10KV三相短路电流归算到35KV侧: IK2max’=1469/(37/10.5)=2400A 校验灵敏度为:

KS=(KW *IK2max’’)/Iop1=(

3*3/2*2400)/433.01=8.31

因为8.31>2,所以满足灵敏度要求。

10KV侧电力电容器保护装置整定

一、无时限电流速断保护

1动作电流躲过电容器的额定电流:

电容器额定电流:

继电器动作电流:

Iopjd=KW*Krel*INC/KT1=2*1*138.56/(500/5)=2.77A 一次动作电流:

IOP1=KT1/KW*Iopjd=500/5/1/2.77=277.13A 电流互感器型号为LZZJB6-10型,变比500/5.

电流继电器型号选择:DL-11/6型。动作电流为1.5~6A,选择为3A。

2灵敏度校验=

3/2*1469/277.13=4.59

3/2*1469/277.13=4.59>1.

Ks=Ik2min'Iop=

5,所以满足要求。 二专用熔断器保护

熔断器选用1.5倍的额定电流

Icc=1.5INC=1.5*138.56=207.84,取整选择200A,选用型号RW4-10/200。 三过电压保护

母线电压高于额定电压的110%时起作用。 U=1.1*100=110V。 选择型号为DY-32型。

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