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1、精选优质文档-倾情为你奉上四川大学网络教育学院 本科生(业余)毕业论文（设计） 题 目 继电保护配置与整定计算（系统51） 办学学院 四川大学网络教育学院 校外学习中心 重庆黔江奥鹏学习中心 专 业 电气工程及其自动化 年 级 0903 指导教师 陈 皓 学生姓名 戴汶橦 学 号 aDH1091g1002 2011年 3 月 1 日继电保护配置与整定计算（系统51）学生：戴汶橦 指导教师：陈皓摘要为了满足电网对继电保护装置提出的可靠性、灵敏性、选择性和速动性要求，充分发挥其保护性能，必须合理地选择保护定值。所以，继电保护定值的准确整定是电力系统安全运行的必要条件。然而，继电保护定值的整定计算又
2、是一项十分复杂的工作，需要考虑很多因素，尤其是需要考虑运行方式和接线方式对整定定值的影响。本设计根据系统图51，完成了互感器的配置；进行了发电机、变压器以及线路参数的计算；确定了所给系统的最大、最小运行方式及变压器中性点接地地位置及台数；完成了短路电流计算，并给出了计算结果；根据短路计算结果，进行了变压器、发电机、线路以及母线继电保护的配置与整定计算，并以发电机F1、变压器B1及母线、110kV线路为例，画出了有关的保护配置图。关键字：互感器，短路计算，保护配置，保护整定Relay Protection Configuration and Setting Calculation of Syst
3、em 51Student: Dai_Wentong Supervisor：Chen_HaoAbstractIn order to satisfy the grid for relaying protection proposed reliability, agility, selectivity and quick sex requirement, give full play to its protective performance, must choose reasonably protection setting value. So, relay protection setting
4、value of accurate setting is the safety of the electricity system running the necessary condition. However, relay protection setting value setting calculation is a very complicated work, need the consideration of many factors, especially need to consider the operation mode and wiring way of setting
5、value influence. This design according to the system graph 51, completed the transformer of configurations. The generator transformer and circuit parameters, Sure was given to the largest and smallest system operating mode and transformer neutral point grounding to the position and number, Completed
6、 the short-circuit current calculation, gives out the calculating results; According to the short-circuit calculation results, the transformer, generators, lines and busbar protection configuration and setting calculation, and generators F1, transformer B1 and generatrix, 110 kv line as an example,
7、draw the protection configuration diagram Keywords：Transformer, short circuit calculation and protective configuration, protection setting 专心-专注-专业目 录前言一、本论文系统图如下：二、论文基本内容安排如下：（1）根据厂、所继电保护、自动装置、励磁装置、同期装置及测量表计的要求，配置电流互感器及电压互感器，应选择相应的电流互感器以及电压互感器型号与变比。（2）选择变压器中性点接地的位置与数量，确定系统最大运行方式和最小运行方式。进行发电机、变压器、线路
8、等值参数的计算。（3）根据选择的运行方式，进行等值序网的化简，计算各高压母线的短路电流，并列出短路电流计算成果表。（4）选择四条输电线路继电保护配置与计算，并给出线路继电保护计算成果表。（5）选择一台发电机、变压器和一条高压母线，进行元件保护的配置与整定计算，并给出元件继电保护计算成果表。三、拟完成的成果如下： （1）编写整计算说明书一份。 其内容包括所选择的电流、电压互感器的型号及变比，变压器中性点接地位置及台数，各元件、线路参数的计算，各序网的制定，短路电流计算的过程(要求列出短路电流计算成果表)，各种继电保护计算的过程，最后列表给出各保护整定值，灵敏度等。 （2）在原主结线图的基础上，绘
9、制发电机，变压器(或发变组)，母线及出线继电保护配置方案接线图一张。第一章 互感器的配置1.1发电机互感器配置（1）发电机F1、F2（型号：QF-50-2）额定功率=50MW,额定电压=10.5kV,额定电流=3440A,=0.8。发电机的最大工作电流：3608A故，选择电压互感器PT:JDJ-10,额定变比为10000/100选择电流互感器CT：LMZ110，额定电流比为4000 /5； 选择零序电流互感器：LXHM1，额定电流为1750A。（2）发电机F3、F4（型号：QF-25-2）额定功率=25MW,额定电压=10.5kV,额定电流=1720A,=0.8。发电机的最大工作电流：1804
10、A故，选择电压互感器PT:JDJ-10,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：LXHM1，额定电流为1750A。（3）发电机F5、F6（型号：TS410/159-16）额定功率=34MW,额定电压=6.3kV,额定电流=3670A,=0.85。发电机的最大工作电流：3853A故，选择电压互感器PT:JDJ-6,额定变比为6000/100选择电流互感器CT：LMZ110，额定电流比为4000 /5； 选择零序电流互感器：LXHM1，额定电流为1750A。1.2变压器互感器配置（1）变压器B1、B2（型号：SFS60000）
11、额定容量60000kVA，额定电压比：110 /38.5/10.5额定电流（A）：315（110kV侧），899（38.5kV侧），3299（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）3158993299变压器接线组别 YYPT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（600 /5）LR35B（2000/5）LMZ110（4000 /5）（2）变压器B3、B4（型号：SFPL150000）额定容量50000kVA，额定电压比：
12、110 /10.5额定电流（A）：262（110kV侧），2749（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）11010.5额定电流（A）2622749变压器接线组别 YPT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（500 /5）LMZ110（3000 /5）（3）变压器B5、B6（型号：SFSZL150000）额定容量50000kVA，额定电压比：110 /38.5/10.5额定电流（A）：262（110kV侧），749（38.5kV侧），2749（10.5k
13、V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）2627492749变压器接线组别 YYPT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（500 /5）LR35B（2000/5）LMZ110（3000 /5）（4）变压器B7、B8（型号：SFL120000）额定容量50000kVA，额定电压比：110 /10.5额定电流（A）：105（110kV侧），1099（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
14、压（kV）11010.5额定电流（A）1051099变压器接线组别 YPT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（200 /5）LMZ110（2000 /5）（5）变压器B9、B10（型号：SFSL131500）额定容量31500kVA，额定电压比：110 /10.5额定电流（A）：165（110kV侧），1732（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）11010.5额定电流（A）1651732变压器接线组别 YPT型号及变比-JDJ10（10000 /1
15、00）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）LMZ110（2000 /5）（6）变压器B11、B12（型号：SFSZL740000）额定容量40000kVA，额定电压比：110 /38.5/10.5额定电流（A）：210（110kV侧），600（38.5kV侧），2199（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）2106002199变压器接线组别 YYPT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
16、型号及变比LR110B（400 /5）LR35B（2000/5）LMZ110（3000 /5）（7）变压器B13、B14（型号：SFL140000）额定容量40000kVA，额定电压比：110 /10.5额定电流（A）：210（110kV侧），2199（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）11010.5额定电流（A）2102199变压器接线组别 YPT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）LMZ110（3000 /5）1.3 110kV线
17、路互感器配置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（）。 1.4 母线互感器配置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A，可选择电流互感器LR110B（400 /5）；与变压器B5、B6相连的双母线母联，其为变压器B5或B6的A，可选择电流互感器LR110B（300 /5）；与变压器B11、B12相连的双母线母联，其为变压器B11或B12的A，可选择电流互感器LR110B（300 /5）。110kV母线电压互感器选择JCC2110（）。第二
18、章 等值参数计算选基准容量，基准电压2.1发电机参数计算F1、F2 ：型号QF-50-2，额定容量=50MV, 0.124电抗标么值为： F3、F4 ：型号QF-25-2，额定容量,0.126电抗标么值为： F5、F6 ：型号TS410/159-16,额定容量,0.199电抗标么值为： 2.2变压器参数计算B1、B2：型号SFS-60000 ，各绕组短路电压分别为：各绕组电抗标么值：B3、B4：型号SFPL150000 ，电抗标么值：B5、B6：型号SFSZL150000，各绕组短路电压分别为：各绕组电抗标么值：B7、B8：型号SFL120000 ，电抗标么值：B9、B10：型号SFSL131
19、500 ，电抗标么值： B11、B12：型号SFSZL740000，各绕组短路电压分别为：各绕组电抗标么值：B13、B14：型号SFL140000 ，电抗标么值：2.3线路参数计算 近似取XL1: XL2: XL3: XL4: XL5: XL6: 第三章 短路电流计算3.1变压器中性点接地方式如何选择发电机或变压器中性点的运行方式，是一种比较复杂的综合性的技术经济问题，不论采用哪一种运行方式，都涉及到供电可靠性，过电压绝缘配合，继电保护和自动装置的正确动作，系统的布置，电讯及无线电干扰，接地故障时对生命的危险以及系统稳定等一系列问题。本设计网络是110KV，主变压器的110KV侧采用中性点直接
20、接地方式：凡是中低压有电源的升压站和降压站至少有一台变压器直接接地。终端变电所的变压器中性点一般接地。变压器中性点接地点的数量应使用电网短路点的综合零序电抗。变电所只有一台变压器，则中性点应直接接地，当变压器检修时，可做特殊运行方式处理。 在双母线上有多台变压器运行的发电厂，每组母线上变压器中性点直接接地，这样，当母线联络断路器断开后，每组线上仍保留一台中性点直接接地的变压器。3.2 最大运行方式及变压器中性点接地地位置及台数根据系统最大负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入运行或大部分投入运行，以及选定的接地中性点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式。它是指供电系统中的发电机、变压器、并联
21、线路全投入的运行方式。系统在最大运行方式工作的时候，等值阻抗最小，短路电流最大，发电机容量最大。根据以上分析，最大运行方式：系统发电机、变压器、并联线路全投入的运行方式，中性点全部接地。3.3 最小运行方式及变压器中性点接地地位置及台数根据系统最小负荷投入与之相适应的发电设备且系统中性点只有少部分接地的运行方式称为最小运行方式，对继电保护来说是短路时通过保护的短路电流最小的运行方式。对通常都是根据最大运行方式来确定保护的整定值，以保证选择性，在其它运行方式下也一定能保证选择性，灵敏度的校验应根据最小运行方式来运行。因为只要在最小运行方式下灵敏度一定能满足要求。它是指供电系统中的发电机，变压器，
22、并联线路部分投入的运行方式。系统在最小运行方式工作的时候，应该满足等值阻抗最大，短路电流最小，发电机容量最小的条件。根据以上分析，最小运行方式：F1或F2停运（假设F2停运，相应的变压器B2停运），F3或F4停运（假设F4停运，相应的变压器B10停运），F5或F6停运（假设F6停运，相应的变压器B14停运），两台并列变压器中性点必须之一接地，另一台不接地（假设编号为奇数的接地，偶数的不接地），B1、B9、B13中性点必须接地。3.4最大方式下的短路阻抗计算各电源正序电动势均取E=1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，并做一定化简：1. D1点短路1）系统接线化简为：线路L
23、1: ,线路L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：2. D2点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：3. D3点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,线路L3: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：4. D4点短路1）系统接线化简为：线路XL1:,线路XL3:,线路L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：5. D5点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路
24、L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：6. D6点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路XL5: ,线路XL6: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：7. D7点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：8. D8点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,线路XL4: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络： 负序电抗：零序网络： 3.5最小方式下的短路阻抗计算各电源正序电动势均取E=1
25、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，并做一定化简：1. D1点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：2. D2点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：3. D3点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,线路L3: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：4. D4点短路1）系统接线化简为：线路XL1:,线路XL3:,线路L2: ,2）制定各序网络
26、，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：5. D5点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：6. D6点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路XL5: ,线路XL6: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：7. D7点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,2）制定各序网络，并进行化简，求各序组合电抗。正序网络：负序电抗：零序网络：8. D8点短路1）系统接线化简为：线路L1: ,线路L2: ,线路XL4: ,2）制定各序网络，并进
27、行化简，求各序组合电抗。正序网络： 负序电抗：零序网络： 3.6短路阻抗计算成果汇总表3-1 短路阻抗计算成果汇总表短路点等值电势正序阻抗负序阻抗零序阻抗最大运行方式10.08140.08140.0648最小运行方式10.15450.15450.1296最大运行方式10.10900.10900.0463最小运行方式10.19910.19910.0878最大运行方式10.19050.19050.2908最小运行方式10.28060.28060.3123最大运行方式10.13620.13620.1871最小运行方式10.21760.21760.1945最大运行方式10.13540.13540.09
28、52最小运行方式10.22390.22390.1568最大运行方式10.18330.18330.2525最小运行方式10.27630.27630.3082最大运行方式10.19710.19710.1396最小运行方式10.31160.31160.2457最大运行方式10.34200.34200.5743最小运行方式10.45650.45650.68043.7最大运行方式下短路电流计算110kV侧的基准电流为：1.单相接地短路时的全电流计算这里以A相发生单相接地短路为例。（1） D1点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （2） D2点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流:
29、 （3） D3点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （4） D4点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （5） D5点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （6） D6点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （7） D7点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （8） D8点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: 2.两相短路接地的短路电流计算这里以B、C两相短路接地为例。（1） D1点短路电流计算短路电流: （2） D2点短路电流计算 短路电流: （3） D3点短路电流计算 短路电流: （4） D4点短路电流计算 短路电流
30、: （5） D5点短路电流计算 短路电流: （6） D6点短路电流计算 短路电流: （7） D7点短路电流计算 短路电流: （8） D8点短路电流计算 短路电流: 3.两相短路的短路电流计算这里以B、C两相短路接地为例。（1） D1点短路电流计算，（2） D2点短路电流计算， 短路电流: （3） D3点短路电流计算， 短路电流: （4） D4点短路电流计算， 短路电流: （5） D5点短路电流计算， 短路电流: （6） D6点短路电流计算， 短路电流: （7） D7点短路电流计算， 短路电流: （8） D8点短路电流计算， 短路电流: 4. 三相短路的短路电流计算（1） D1点短路电流计算（2
31、） D2点短路电流计算（3） D3点短路电流计算（4） D4点短路电流计算（5） D5点短路电流计算（6） D6点短路电流计算（7） D7点短路电流计算（8） D8点短路电流计算3.8最小运行方式下短路电流计算110kV侧的基准电流为：1.单相接地短路时的全电流计算这里以A相发生单相接地短路为例。（1） D1点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （2） D2点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （3） D3点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （4） D4点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （5） D5点短路电流计算A相短路电流正序分量
32、为： 短路电流: （6） D6点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （7） D7点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: （8） D8点短路电流计算A相短路电流正序分量为： 短路电流: 2.两相短路接地的短路电流计算这里以B、C两相短路接地为例。（1） D1点短路电流计算 短路电流: （2） D2点短路电流计算 短路电流: （3） D3点短路电流计算 短路电流: （4） D4点短路电流计算 短路电流: （5） D5点短路电流计算 短路电流: （6） D6点短路电流计算 短路电流: （7） D7点短路电流计算 短路电流: （8） D8点短路电流计算 短路电流: 3.两相短
33、路的短路电流计算这里以B、C两相短路接地为例。（1） D1点短路电流计算， 短路电流: （2） D2点短路电流计算， 短路电流: （3） D3点短路电流计算， ， （4） D4点短路电流计算， 短路电流: （5） D5点短路电流计算， 短路电流: （6） D6点短路电流计算， 短路电流: （7） D7点短路电流计算， 短路电流: （8） D8点短路电流计算， 短路电流: 4. 三相短路的短路电流计算（1） D1点短路电流计算（2） D2点短路电流计算（3） D3点短路电流计算（4） D4点短路电流计算（5） D5点短路电流计算（6） D6点短路电流计算（7） D7点短路电流计算（8） D8点短
34、路电流计算3.9短路电流计算结果表3-2 短路电流计算成果汇总表短路点三相短路（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6.16713.24925.34082.81396.42233.35096.61693.4337D2点 最大方式 最小方式4.60552.52133.98852.18355.46422.96795.69813.0988D3点 最大方式 最小方式2.63521.78902.28211.54932.48181.75852.24171.7241D4点 最大方式 最小方式3.68582.30703.19201.99793.51682.3
35、5223.27752.3916D5点 最大方式 最小方式3.70752.24213.21081.94173.95612.39454.11482.4909D6点 最大方式 最小方式2.73871.81692.37181.57352.61191.78522.43261.7495D7点 最大方式 最小方式2.54691.61102.20571.39522.71401.68102.82131.7332D8点 最大方式 最小方式1.46781.09971.27120.95231.36781.03861.19690.9451第四章 继电保护配置4.1发电机保护配置（F1、F2）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