35KV环网继电保护设计及整定计算.docx

内容摘要电力系统在运行中，由于设备原因或者自然灾害以及人为因素， 会发生各种故障和不正常工作状态，为保证电力系统的安全运行，在 系统中配置了继电保护装置本文对 35KV 环网一次系统图中的部分 线路进行了保护配置和整定计算，并对配置的保护进行校验合格首 先，确定了基准值，基准容量：SB=100MVA；基准电压：UB=37.0KVBB计算基准电流：IB=1.56KA，对系统各阻抗计算标幺值，画出以标幺B制表示的系统等值电路，确定最大运行方式与最小运行方式下的系统 阻抗根据保护配置原则，以及实际的环网情况， 6#保护配置了电流 联锁电压保护，定时限电流保护和过电流保护； 5#保护配置了方向电 流保护以上保护均经过短路电流计算，根据保护整定要求整定，根 据校验要求校验合格关键词： 环网保护 配置 整定 计算设计计算说明书第一章 画系统接线图与等值电路图1.1 系统接线图见附图一1.2 计算系统各阻抗标么值1.2.1确定基准值基准容量 基准电压S =100MVA BU =37.0KVB基准电流100l =——=1.56 KA■v'3 x U 3 x 37B1.2.2 电路中各元件阻件标么值发电机(1# 2# 3# 4#)x,* — x「x S — 0.13 X 型—0.9211 a S“ 12 一 0.85Nb. 三绕组变压器(1# 2#) 对于该变压器：a.U% - 2(Udi - II% + Udi - III% - Udii - III%)— 2的 +10.5 - 6.5)- —1(U=1(U% % - 2 匕-II % + Uii- iii % - Ui-iii %)— 1 的 + 6.5 -10.5) —1(UUiii % -1 (udi - III % + Uii- III % - Ui-II %)-1(6-5 +10.5 -17)由以上计算可得：10.56.50c.* UdI % SB 10.5 100 07x * — —^ x B — x — 0.731 100 SN 100 15x3 II * — Udii% x S —竺 x 型—0.433311 100 SN 100 15x * — % % x 九—L x 100 — 03111 100 SN 100 15双绕组变压器(3# 4#)旦x型—0.715x * — Uk% X 込—2 100 S 100Nd. 双绕组变压器(5# 6#)100 =1e.* UK % SB 7.54 100 100 7.5N双绕组变压器(7# 8# 9#)* UK% SB 7.5 100 ] 34x * = _k x B = x = 1.345 100 100 5.6f. 4段输电线路(LI L2 L3 L4)x “* = 0.4 x 18 x 型=0.536 L1 372x “2* = 0.4 x 12 x 型=0.356 L2 372x “3* = 0.4 x 15 x 巴=0.446 L3 372x 肿=0.4 x 15 x 2° = 0.446 L4 3721.3等值电路：经过以上计算可得系统等值电路。

如图:0.050. 35n. 530.44.<33.<33tr~-0J\c«.m 0LA ,LIm -0:：- 吝o用标幺制参数表示的系统等值电路第二章35kV环网中的部分线路继电保护配置及整定计算2.1 确定最大运行方式及最小运行方式系统阻抗标么值2.1.1 最大运行方式x2X1X3IIIX *1X *1X *1X *2X *31X *3IIX *3IIX *3IIIX *3I可化简为：**2x *X *X *2X *X *2 -2可得最大运行方式下的系统阻抗为：X3* 复 X '*2^O + X3 ii *2+++ 0.7 4 0./2 + 0.43# = 0 546+ 叫 + 0.9212 2 -.2.1.2 最小运行方式（2#-4#机组并列运行）：可化简为：可得最小运行方式下的系统阻抗为：x*_\*2+x2*2+x31*・X1*+x *3 - 2 + x 2*2 + xf + Xi* 311+ + 0.7 / 0.921= 2 + 0.433 = 1.0050.9212 + 0.7 2 + 0.7 + 0.921通过以上计算可得整个系统阻抗标幺值图： 见附图二2.2 下面对 5#保护进行配置整定5#保护的主要任务是保护线路L3,即在K6点短路时保护应该动作， 而 K1 点短路时不应该动作。

只有路 L3 发生短路，此时短路电流由 母线流向线路，保护 5 才会动作因此，我们对 5#保护采用方向保护正常工作情况下，负荷电流是反向的，功率方向继电器闭锁，为了 防止PT二次断线，保护5#发生潜动，我们采用电流闭锁，闭锁电流值稍 大于正常负荷电流即可由于线路L1切除时，保护5无需投入，此时可认为是单方向供电， 故流过保护 5#处的最大负荷电流为：fh. max4 + 4<3 x 37 x 0.85=147（A）故闭锁电流整定为：zqKfhmax1.1 x 10.85x 147 = 190（A）校验：考虑到5#保护和 6#保护相继动作，我们以 6#保护始端短路，6#动 作，流过保护 5#处最小短路电流求校验：d . min吟二581（4）1.561.005 + 0.53 + 0.35 + 0.44灵敏系数为：I 581K = -dm = = 3.1 > 1.21m / 190dz满足保护的要求2.3 下面对 6#保护进行配置整定2.3.1我们首先画出沿线路L3, 6#保护处短路电流以及残压分布图三种运行方式：a.最大运行方式（四台发电机并列，开网）b. 中间运行方式（四台发电机并列，环网）c. 最小运行方式（三台发电机并列，环网）6#保护出口处短路流过保护6#处（三相）短路电流为I，残压为U。

d1 cy1L3/2（K6）处短路流过6#保护处的（三相）短路电流为I，残压为U6 d2 cy2a.L3处短路流过6#保护处（三相）短路电流为打，残压为U 3 在最大运行方式下，三相短路电流分别为：Id 冷）=丄56 = 2857（ A）1.56d 1 0.546=2037( A)Id 3(3)= 156 = 1582( A)d3 0.546 + 0.44残压分别为：Ucy1 = 0cy1Ucy2 = 43 x Id2(3)x 0.4 x 7.5 二 J3 x 2037 x 0.4 x 7.5 二 10.585(KV)cy3Ucy3 =运 X Id3(3)X 0.4 X12 =、汽 X1582 x 0.4 x 15 二 16.441(KV)b. 在中间运行方式下，三相短路电流分别为：Id 冷)=丄56 = 2857( A)d 1 0.546d 2(3)=、 0.53 + 0.44‘2 + 0.350・442 b.53 + 0.35 + °4彳 ％ 0.35 + 0-442 + 0.53 + 0-442.560.546 + 0.53 + 0.44 2 + 0.35 + 0.44 2=1782( A)0.53 + 0.35(0.53 + 0.35)x 0.44 X 0.53 + 0.35 + 0.44 = 1239(A)d 3(3 =—0.546 +0.53 + 0.35 + 0.44残压分别为：U ,二 0cy1Ucy2 二 J3 X Id2(3)X 0.4 X 7.5 二品 X1782 x 0.4 x 7.5 二 9.26(KV)Ucy3 = 43 x Id3(3)x 0.4 x 15 = J3 x 1239 x 0.4 x 15 = 12.876(KV)c.在最小运行方式下，三相短路电流分别为：Id ,(3)= = 1552( A)d 1 1.005.56d 2(3)=0.442 0.53 + 0.35 + 0.44、 0.53 + 0.35 + 0.4422 /X 0^ —4 2 + 0.53 + 0.35 + 0.4424 2 + 0.53 + 0.35 + °.442=1093( A)T 1.56 0.53 + 0.35 “C/人d3= 1 005 (0.53 + 0.35)x 0.44 X 0 53 + 0 35 + 0 44 = (1.005 + 十 +0.53 + 0.35 + 0.44残压分别为：U 1 二 0cy1Ucy2 二、込 X Id2(3)X 0.4 X 7.5 = •込 X1093 x 0.4 x 7.5 二 5.679(KV)Ucy3 二晅 x Id3(3)x 0.4 x 15 = 43 x 800 x 0.4 x 15 二 8.314(KV)两相短路电流分别为：.3计 X 'd 4 V X 1552 = 1344( A)d 2(2)=£ x 厶 2(3)=^亍 X1093 = 947( A)d 3(2)= £ x L 3(3)= 2■3x 800 = 693( A)把以上计算列一图表如下：6#保护I (A) J U (V)Id1fd2Id3UUU最大运行方 式三相短路2857d22037d31582 cy1 0cy210585cy316441中间运行方 式三相短路2857178212390926012876最小运行方 式二相短路13449476930567983142.3.2 6#保护I段整定及校验a. 由上图可知，如果我们采用电流速断保护，则I=K・L⑶，其 中I⑶ 为最大运行方式下，末端发生三相短路时流过気保护的短路电 流。

但是，由图可知，在最小运行方式时两相短路情况下，其保护范围 为0，因此，6#保护不能采用电流速断保护b. 下面我们来整定电流电压联锁保护 如果我们以中间运行方式短路情况进行整定，以 80%为保护范围，则可 以看出整定电流值无法满足要求，即对于最小运行方式下，两相短。