某高层建筑继电保护系统设计Word文档下载推荐.docx
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有功计算/KV
无功计算/kvar
视在计算/KVA
计算电流/A
无功补偿前低母
电力照明及消防负荷
5770
0.613
0.57
3537.25
5037.33
6155.2
9352.1
一级负荷
905
0.662
0.626
599.25
747
957.66
1455.06
二级负荷
385
0.29
0.6
110
143.99
181.2
275.3
一二级合计
1290
0.55
0.623
709.25
890.99
1138.8
1730.3
计入同时系数
总负荷
0.46
2652.94
4029.86
4824.7
7330.58
其中一二级负荷
0.44
567.4
757.34
946.3
1437.8
无功补偿Q=2898.3(取2900)
-2900
无功补偿后低母
0.92
1129.86
2883.52
4381.2
一二级负荷
137.34
583.79
887
变压器功率损耗
△Pt=0.01Sc
△Qt=0.05Sc
26.52
132.64
变压器高压侧计算
0.9
2679.46
1262.5
2962
4500.4
1.3供电电源及原理
本大厦从供电部门的110/10kV变电站引来1路10kV专线电源A,可承担全部负荷,同时从供电部门的35/10kV变电站引来1路10kV环网电源B,仅作一、二级负荷的第二个电源。
两路10kV电源可同时供电,电源A可作为电源B的备用。
两路10kV电缆从建筑物南侧穿管埋地引入设在地下1层的10/0.38kV变电所。
因此,根据大厦负荷情况本工程为供电给具有一、二级负荷的10kV变电所,装设两台变压器,总容量为3200kVA。
采用两路独立10kV电源进线同时工作,单母线分段运行,母联断路器不自投。
高压开关柜为中置式真空断路器柜,断路器数量为5台。
2变电所操作电源与交流所用电设计
2.1变电所操作电源
根据本工程的特点,变电所操作电源可采用高频开关电源充电的免维护阀控式密封铅酸蓄电池直流操作电源系统,1组蓄电池,单母线接线,直流系统标称电压Un为110V。
2.1.1蓄电池个数统计
选用12V阀控式密封铅酸蓄电池组合,电池个数为8+1(16V)。
浮充电压为13.50V,浮充时母线电压为114.75V;
均充电压为14.10V,均充时母线电压为1.09Un;
放电终止电压为11.22V,母线最低电压为0.867Un。
2.1.2蓄电池组容量选择
本工程变电所有人值班,110V直流负荷统计见表1。
表1110V直流负荷统计见表(按1h事故放电)
序号
负荷名称
装置容量/KW
负荷系数
负荷电流/A
事故放电时间及电流/A
经常负荷电流
备注
初期
持续/h
随机
1min
0.5
1.0
5s
1
信号灯、位置指示器和位置继电器
0.3
1.6
2
控制、保护电源
2.72
3
断路器跳闸
4.54
两台同时跳闸
4
恢复供电合闸
0.25
一台合闸
5
电流统计/A
Ich=8.86
Is0.5=4.32
Is1=4.72
IR=2.27
Ijc=4.32
蓄电池10h放电率所需容量为
Cc=(3.5~4.0)Is=(3.5~4.0)×
4.72A·
h=(16.52~18.88)A·
h
选用标称容量为20A·
h的蓄电池组。
2.1.3充电型式选择
选用一套高频开关充电装置。
充电装置的交流电源输入采用三相制,额定频率为50Hz,额定电压为380(1+10%)V。
充电装置的交流电源为设两个回路(一用一备)。
2.1.4.充电装置容量选择
充电装置的额定电流为Ic=(1~1.25)×
2.4A+4.32A=6.72~7.32A
选用HD11005系列高频开关充电模块,充电模块额定电流为5A。
故选用基本模块两只,备用模块1只,数量3只。
2.1.5直流馈电
对断路器储能回路、断路器控制回路、信号回路与微机保护装置电源单独馈线,馈线电缆型号采用YJV—0.6/—2×
4。
2.1.6装置组成
由于蓄电池容量较小,故采用小型一体化柜。
直流操作电源系统图见附录所示。
2.2交流所用电设计
变电所交流所用电有:
直流操作电源屏的交流充电装置、变压器温控显装置、高压开关柜除湿装置和柜内照明、低压柜数字仪表辅助电源、变电所照明与检修用电。
本工程设置交流所用电屏,交流所用电屏分别由主变压器低压侧(220/380V)两段母线采用双回路电源配电并实现自助切换。
交流变电所用电系统图见附录所示。
3继电保护设计
3.1保护装置
本工程采用直流操作电源,采用静态电流继电器、时间继电器盒信号继电器组成定时限过电流保护和短时限或无时限电流速断保护,保护采用三相三继电器式。
具体配置见下表2。
表2继电保护配置
保护对象
保护配置
电源进线
短时限限电流速断保护
定时限过电流保护、失压保护
失压保护根据供电部门要求装设
分段母线
电流速断保护
电流速断保护合闸瞬间投入、合闸后自动解除
干式变压器
电流速断保护、
定时限过电流保护、
湿度保护
Dyn11联结变压器利用高压侧的三相式过电流保护兼作单相接地保护,利用其低压侧总断路器作过负荷保护
3.2整定计算
已知变压器低压母线短路时,低压断路器瞬时脱口跳闸。
供电部门要求电源进线定时限过电流保护动作延时不大于0.8s。
根据短路计算结果,本工程变电所高低压母线有关短路数据见表3。
表3变电所高低压母线短路数据
计算点
最大运行方式下三相电路电流/A
最小运行方式下两相短路电流/A
最小方式下单相(接地)短路电流/A
高压母线短路时的实际值
I'
'
1k2.min=8900A(电源A供电)
1k2.min=5100A(电源B供电)
低压母线短路时的实际值
k3.max=34140A
Ik2.min=22670A
Ik1.min=21820A
低压母线短路电流流过高压侧(保护安装处)的折算值
2k3.max=
k3.max=1365.6A
I2k2.min=
Ik2.min
=1047.1A
I2k1.min=
Ik1.min
=503.9A
注:
变压器为Dyn11联结,线电压比为KT=25。
干式变压器继电保护整定计算见表4。
表4干式变压器继电保护整定计算
保护名称
整定项目
整定计算公式
继电器选型及整定值
定时限过电流保护
动作电流
IOP=
IL.max=
*1.4*92.4A=6.1A
选用JL-83C静态电流继电器,动作电流整定为6.1A
灵敏系数
Ks=
=
=2.8>
1.5
合格
动作时限
t1+0.5s=0.5s
选用JS-114C型静态时间继电器,动作电流整定为0.5s
Iqb=
*1365.6A=59.2A
选用JL-84C型静态电流继电器,动作电流整定为60A
分段母线继电保护整定计算见表5。
表5分段母线继电保护整定计算
继电器选型及计算公式
Iqb
选用JL-84C型静态电流继电器,动作电流整定为84A
电源A可承担全部负荷,其进线继电保护整定计算见表6。
表6电源A进线继电保护整定计算
Iop=
*1.4*2*92.4A=9.1A
选用JL-83C型静态电流继电器,动作电流整定为9.1A
=2.9>
t0=t1+0.5s=1.0s
且不大于0.8s
选用JS-114C型静态时间继电器,动作时间整定为0.8s,实际级差0.3s
短时限电流速断保护
Iqb.t=
I2qb.1=
=49.5A
选用JL-84C型静态电流继电器,动作电流整定为51A
=4.4>
T0=0.5s
选用JS-114C型静态时间继电器,动作时间整定为0.5s
电源B只承担一半负荷,其进线继电保护整定计算见表7。
表7电源B进线继电保护整定计算
*1.4*92.4A=6.1A
选用JL-83C型静态电流继电器,动作电流整定为6.1A
=5.8>
=66A
选用JL-84C型静态电流继电器,动作电流整定为66A
=2.6>
4心得体会
4.1课程设计的感悟
通过这次课程设计,我对电气工程又有了重新的认识与再次的学习。
在课程设计的时候,出现了很多的错误,有的都是以前上课的时候讲过的,因为不了解,不注意,当时听过也就忘了。
通过本次让我对学习也有了重新的认识。
我们不应该只注重学了多少东西,应该学会学习,应该能把我们学过的东西应用到我们的实践生活、生产当中。
通过这次课程设计,也让我明白了团队合作的主要性。
因为大家在一起做的,所以大家都相互监督,相互照顾,相互帮助。
有一个人来到学校了,都会通知其他人赶快学校做作业了。
大家在一起,人多主意也多,有什么不会的大家一块解决,解决不了的大家再去请教老师。
谁有了一个新主意也会跟大家说一下,看看这个方法是否行的通。
最后,我们有充分的理由相信,随着现代高新技术的发展和广泛应用,高层建筑的智能化、网络化、电气化是必然的结果,因此,高层建筑的电气设计也必须不断紧跟时代的步伐。
为了给人们创造更安全、更可靠、更放心的用电需求,继电保护部分也应有相应的新技术、新方法,我们作为工程技术人员也应好好学习,努力掌握扎实专业知识,将来用自己的所学使高层建筑能给人们创造更安全、更舒适的工作、生活环境。
4.2致谢
非常感谢冯老师对我们的讲解和教诲,谢谢冯老师理解我们做这个课程设计的时间整好和我们考研以及准备复试时间有点冲突,因而真的没法抽出很多时间来好好整理这份设计报告。
谢谢老师们的理解与支持。
参考文献
翁双安,供配电工程设计指导,机械工业出版社,2009年6月
冯建勤,冯巧玲,电气工程基础,电力工业出版社,2010年
附录:
课程设计成绩评定表
评定项目
内容
满分
评分
总分
学习态度
学习认真,态度端正,遵守纪律。
10
答疑和设计情况
认真查阅资料,勤学好问,提出的问题有一定的深度,分析解决问题的能力较强。
40
说明书质量
设计方案正确、表达清楚;
设计思路、实验(论证)方法科学合理;
达到课程设计任务书规定的要求;
图、表、文字表达准确规范,上交及时。
回答问题情况
回答问题准确,基本概念清楚,有理有据,有一定深度。
总成绩
采用五级分制:
优、良、中、及格、不及格
指导教师评语:
签名:
年月日
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- 高层建筑 保护 系统 设计