XXX35Kv电网继电保护课程设计计算书.docx
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XXX35Kv电网继电保护课程设计计算书
计算书
一、短路计算(以下电流值的单位为:
KA;电压值的单位为:
KV。
)
由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础,加上时间的关系,指导老师只要求每个小组计算一个短路点。
本小组计算第五个短路点。
(一)
三相短路电流计算:
最大运行方式:
两电站的六台机组全部投入运行,中心变电所在地110KV母线上的系统等值标么电抗为0.225。
城关变电所总负荷为240A(35KV侧),由金河电站供给110KA、青岭电站供给130KA。
剩余的110A经中心变电所送入系统。
最后化简所得的电抗为:
X32=0.712;X33=10.791;X34=5.047
解:
根据题意解得三相短路电流
系统:
I*j=1/X*j=1/0.712=1.406
I(3)s.max=Ij×I*j=7.731
青岭:
X*js=X*j×Se/Sj=1.079
查表得:
I*e=0.98
I(3)q.max=I”=I*e×Se/1.73Up=0.541
金河:
X*js=X*j×Se/Sj=0.757
查表得:
I*e=1.353
I(3)j.max=I”=I*e×Se/1.73Up=1.115
IS=7.731
Iq=0.541
Ij=1.115
(二)
两相短路电流计算:
最小运行方式:
两电站都只有一台机组投入运行,中心变电所110KV母线上的系统等值标么电抗为0.35城关变电所总负荷为105A(35KV侧),由金河电站供给40A、青岭电站供给65A。
剩余的15A经中心变电所送入系统。
化简电抗图,得出两相正负序电抗图后,合并得出:
X31=0.826;X32=10.804;X33=11.562
解:
根据题意解得三相短路电流
系统:
I*j=1/X*j=1/1.661=0.602
Is=Ij×I*j=3.310
I(3)s.min=1.73×Is=5.733
青岭:
X*js=X*j×Se/Sj=1.163
查表得:
I*e=0.911
I”=I*e×Se/1.73Up=0.25
I(3)q.min=1.73×I”=0.433
金河:
X*js=X*j×Se/Sj=0.815
查表得:
I*e=1.265
I”=I*e×Se/1.73Up=0.261
I(3)j.min=1.73×I”=0.452IS=5.733
Iq=0.433
Ij=0.452
二、继电保护整定(以下电流值的单位为:
KA;电压值的单位为:
KV。
)
(一)根据下图对各保护进行整定:
分别对单侧电源进行保护的整定:
A、对下面单侧电源进行保护整定:
1、对保护5进行整定计算:
解:
根据题意所得:
(1)保护5的Ⅰ段:
Xs.max=0.866×(Es/I
(2)d3.min)=23.81
Xs.min=Es/I(3)d3.max=16.5
Xs.main=0.5(Xs.max+Xs.min)=20.155
IⅠop5=KⅠrelI(3)d4.max=0.9204
检验:
LⅠmin=1/X1(0.866Es/IⅠop5-Xs.max)
=-9.28<0.15L
故不满足要求;
采用瞬时电流电压联锁速断保护整定计算:
LⅠmain=0.75L=22.5km
电流元件的动作电流:
IⅠop5=Es/(Xs.main+X1LⅠmain)=0.733IⅠop5=0.733
低电压元件的动作电压:
UⅠop5=1.73×IⅠop5X1LⅠmain=11.426UⅠop5=11.426
最大运行方式时的保护区:
LⅠmax=(Xs.maxUⅠop5)/X1(Up-UⅠop5)=26.59km
最小运行方式时的保护区:
LⅠmin=(0.866Es-Xs.masIⅠop5)/X1IⅠop5=21.85km
LⅠmin>0.15L故满足要求;
(2)保护5的Ⅱ段:
Ksen=I
(2)d4.min/IⅡop5=1.3(满足要求)
故:
IⅡop5=I
(2)d4.min/Ksen=0.395IⅡop5=0.395
tⅡop5=tⅠop5+△t=0.5stⅡop5=0.5s
(3)保护5的Ⅲ段:
IⅢop5=KrelKssIL.max/Kre=0.367IⅢop5=0.367
灵敏度校验:
近后备:
Ksen=I
(2)d4.min/IⅢop5=1.4>1.3
远后备:
Ksen=I
(2)d8.min/IⅢop5=6.3>1.2
满足要求
tⅢop5=tⅡop5+△t=2stⅢop5=2s
2、
护3进行整定计算:
解:
根据题意所得:
(1)保护3的Ⅰ段:
IⅠop3=KⅠrelI(3)d3.max=1.554
Xs.max=0.866×(Es/I
(2)d2.min)=19.723
Xs.min=Es/I(3)d2.max=12.777
Xs.main=0.5(Xs.max+Xs.min)=16.75
检验:
LⅠmin=1/X1(0.866Es/IⅠop3-Xs.max)
=-19.546<0.15L
故不满足要求;
采用瞬时电流电压联锁速断保护整定计算:
LⅠmain=0.75L=7.5km
电流元件的动作电流:
IⅠop3=Es/(Xs.main+X1LⅠmain)=0.940
低电压元件的动作电压:
UⅠop3=1.73×IⅠop3X1LⅠmain=4.884
最小运行方式时的保护区:
LⅠmin=(0.866Es-Xs.minIⅠop3)/X1IⅠop3=-30.78
故不满足要求,所以不设Ⅰ段;
(2)保护3的Ⅱ段:
IⅡop3=KphIⅠop5=0.8063
检验:
Ksen=I
(2)d3.min/IⅡop3=0.818<1.3
故不满足要求;
改与保护5的Ⅱ段配合:
IⅡop3=KphIⅡop5=0.4345IⅡop3=0.4345
检验:
Ksen=I
(2)d3.min/IⅡop3=1.788>1.5
故满足要求;
tⅡop3=tⅡop5+△t=1stⅡop3=1s
(3)保护3的Ⅲ段:
IⅢop3=KrelKssIL.max/Kre=0.298IⅢop3=0.298
灵敏度校验:
近后备:
Ksen=I
(2)d3.min/IⅢop3=2.607>1.5
远后备:
Ksen=I
(2)d4.min/IⅢop3=1.725>1.5
满足要求
tⅢop3=tⅢop5+△t=2.5stⅢop3=2.5s
3、对保护1进行整定计算:
(1)保护1的Ⅰ段:
IⅠop1=KⅠrelI(3)d2.max=1.128IⅠop1=1.128
Xs.max=0.866×(Es/I
(2)d1.min)=8.605
Xs.min=Es/I(3)d1.max=6.845
Xs.main=0.5(Xs.max+Xs.min)=7.725
检验:
LⅠmin=1/X1(0.866Es/IⅠop1-Xs.max)
=19.4>0.15L
故满足要求;
(2)保护1的Ⅱ段:
Kfz.min=(Id3.minxt+Id3.minjh)/Id3.minxt=1.28
IⅡop1=KphIⅡop3/Kfz.min=0.373IⅡop1=0.373
检验:
Ksen=I
(2)d2.min/IⅡop1=3.84>1.5
故满足要求;
tⅡop1=tⅡop3+△t=0.5stⅡop1=0.5s
(3)保护1的Ⅲ段:
IⅢop=KrelKssIL.max/Kre=0.298IⅢop1=0.298
灵敏度校验:
近后备:
Ksen=I
(2)d2.min/IⅢop1=4.812>1.5
远后备:
Ksen=I
(2)d3.min/IⅢop1=2.033>1.5
满足要求
tⅢop1=tⅢop3+△t=3stⅢop1=3s
B、对下面单侧电源进行保护整定:
1、对保护2进行整定计算:
解:
根据题意所得:
Xs.max=0.866×(Es/I
(2)d3.min)=43.28
Xs.min=Es/I(3)d3.max=19.44
Xs.main=0.5(Xs.max+Xs.min)=31.36
(1)保护2的Ⅰ段:
IⅠop2=KⅠrelI(3)d1.max=0.7728
检验:
LⅠmin=1/X1×(0.866Es/IⅠop2-Xs.max)
=-48.27<1.3
故不满足要求;
采用瞬时电流电压联锁速断保护整定计算:
LⅠmain=0.75L=30km
电流元件的动作电流:
IⅠop2=Es/(Xs.main+X1LⅠmain)=0.493
低电压元件的动作电压:
UⅠop2=1.73×IⅠop2X1LⅠmain=10.1
最小运行方式时的保护区:
LⅠmin=(0.866Es-Xs.maxIⅠop2)/X1IⅠop5=-15.063km
LⅠmin<0.15L
故不满足要求,所以不设Ⅰ段;
(2)保护2的Ⅱ段:
Ksen=I
(2)d1.min/IⅡop2=1.3(满足要求)
故:
IⅡop2=I
(2)d1.min/Ksen=0.249IⅡop2=0.249
tⅡop2=tⅠop2+△t=0.5stⅡop2=0.5s
(3)保护2的Ⅲ段:
IⅢop2=KrelKssIL.max/Kre=0.298
灵敏度校验:
近后备:
(取本线路末端)
Ksen=I
(2)d1.min/IⅢop2=1.08<1.3
故不满足要求;
故采用电压闭锁定时限过电流保护的整定计算:
IⅢop2=KkIfh/Kh=0.149IⅢop2=0.149
再检验近后备:
Ksen=I
(2)d1.min/IⅢop2=2.179>1.3
满足要求
tⅢop5=tⅡop5+△t=2stⅢop5=2s
2、对保护4进行整定计算:
解:
根据题意所得:
Xs.max=0.866×(Es/I
(2)d3.min)=79.741
Xs.min=Es/I(3)d3.max=53.54
Xs.main=0.5(Xs.max+Xs.min)=66.641
(1)保护4的Ⅰ段:
IⅠop4=KⅠrelI(3)d2.max=0.4512
检验:
LⅠmin=1/X1×(0.866Es/IⅠop4-Xs.max)
=-24.893<1.3
故不满足要求;
采用瞬时电流电压联锁速断保护整定计算:
LⅠmain=0.75L=7.5km
电流元件的动作电流:
IⅠop4=Es/(Xs.main+X1LⅠmain)=0.307
低电压元件的动作电压:
UⅠop4=1.73×IⅠop4X1LⅠmain=1.595
最大运行方式时的保护区:
LⅠmax=(Xs.maxUⅠop4)/X1(Up-UⅠop4)=8.981km
LⅠmax>50%L
故满足要求;
最小运行方式时的保护区:
LⅠmin=(0.866Es-Xs.masIⅠop4)/X1IⅠop2=-48.618km
故不满足要求,所以不设Ⅰ段;
(2)保护4的Ⅱ段:
Kfz.min=(Id2.minxt+Id2.minjh)/Id2.minxt=1.913
IⅡop4=KphIⅠop.xl/Kfz.min=0.494
检验:
Ksen=I
(2)d2.min/IⅡop4=0.792<1.3
故不满足要求;
tⅡop1=tⅡop3+△t=1s
改与保护2的Ⅱ段配合:
IⅡop4=KphIⅡop2/Kfz.min=0.144IⅡop4=0.144
检验:
Ksen=I
(2)d2.min/IⅡop4=1.563>1.3故满足要求;
tⅡop4=tⅡop2+△t=0.5stⅡop4=0.5s
(3)保护4的Ⅲ段:
IⅢop4=KrelKssIL.max/Kre=0.298
灵敏度校验:
近后备:
Ksen=I
(2)d2.min/IⅢop4=0.756<1.3
远后备:
Ksen=I
(2)d1.min/IⅢop4=0.569<1.3
故均不满足要求
采用低电压闭锁定时限过电流保护整定计算:
IⅢop4=KkIfh/Kh=0.1488IⅢop4=0.1488
低电压元件的动作电压:
UⅢop4=KkUg.min/Kh=26.061UⅢop4=26.061
电流校验:
近后备:
Ksen=I
(2)d2.min/IⅢop4=1.5>1.3
远后备:
Ksen=I
(2)d1.min/IⅢop4=1.14≈1.2
故满足要求
tⅢop3=tⅢop5+△t=2.5stⅢop3=2.5s
4、对保护6进行整定计算:
(1)保护6的Ⅰ段:
IⅠop6=KⅠrelI(3)d3.max=0.4788
Xs.max=0.866×(Es/I
(2)d4.min)=69.03
Xs.min=Es/I(3)d4.max=43.69
Xs.main=0.5(Xs.max+Xs.min)=56.36
检验:
LⅠmin=1/X1(0.866Es/IⅠop6-Xs.max)=-3.7625
故不满足要求;
采用瞬时电流电压联锁速断保护整定计算:
LⅠmain=0.75L=22.5km
电流元件的动作电流:
IⅠop6=Es/(Xs.main+X1LⅠmain)=0.3125
低电压元件的动作电压:
UⅠop6=1.73×IⅠop6X1LⅠmain=4.871
最大运行方式时的保护区:
LⅠmax=(Xs.maxUⅠop6)/X1(Up-UⅠop6)=16.559km
最小运行方式时的保护区:
LⅠmin=(0.866Es-Xs.masIⅠop6)/X1IⅠop6=-24.576
故不满足要求,所以不设Ⅰ段;
(2)保护6的Ⅱ段:
与保护4的Ⅱ段配合:
IⅡop6=KphIⅡop4/Kfz.min=0.158IⅡop6=0.158
检验:
Ksen=I
(2)d3.min/IⅡop6=1.468>1.3故满足要求;
tⅡop6=tⅡop4+△t=1stⅡop6=1s
(3)保护6的Ⅲ段:
IⅢop6=KrelKssIL.max/Kre=0.352
灵敏度校验:
近后备:
Ksen=I
(2)d3.min/IⅢop6=0.655<1.3
故不满足要求
采用低电压闭锁定时限过电流保护整定计算:
电流元件的动作电流:
IⅢop6=KkIfh/Kh=0.176IⅢop6=0.176
近后备:
Ksen=I
(2)d3.min/IⅢop6=1.318>1.3
远后备:
Ksen=I
(2)d3.min/IⅢop6=1.3=1.3
低电压元件的动作电压:
UⅢop6=KkUg.min/Kh=26.061UⅢop6=26.061
故均满足要求
tⅢop6=tⅢop4+△t=3stⅢop6=3s
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- XXX35Kv 电网 保护 课程设计 计算