110KV电力系统继电保护和自动装置设计毕业论文.doc

PAGE\*MERGEFORMAT24目录第一部分设计任务与调研………………………………………………………3第二部分设计说明…………………………………………………………………4第三部分设计成果…………………………………………………………………13第四部分结束语……………………………………………………………………14第五部分致谢…………………………………………………………………………15第六部分参考文献…………………………………………………………………16第一部分设计任务与调研本设计为110kV系统继电保护及自动装置的设计与配置。该电网有110kV、35kV、10kV三个电压等级。其中，110kV侧为电源侧，其它两侧均为负荷侧。110kV为双母分段接线，两段分别与甲变电站和丁电厂连接，甲变电站由于110kV出线多，为检修方便而设置了旁路母线和专用旁路开关。甲变电站有2回电缆供乙变电站两台三绕组变压器供35kV和10kV负荷，还有2回线路和丁电厂联络。丁电厂将另2回110kV出线供丙变电站两台三绕组变压器供35kV负荷。本设计以线路的保护为主，为防止线路的相间故障，由于电压等级为110kV，故采用距离保护，对6条线路分别进行距离I、II、III段的整定与灵敏度的校验。此外，为防止中性点直接接地系统中发生接地短路，产生很大的零序电流分量，线路还应采用零序电流保护。连接甲变电站和丁电厂的双回线路除了距离保护和零序电流保护外，还应配置横联差动保护作为主保护的补充。其中包括相间横联差动电流保护及零序横联差动电流保护。为了更好地保证电网安全、经济运行，电力系统运行越来越依赖于自动控制技术，本设计还可以简单地配置自动重合闸、备用电源自动投入和低频减载等自动装置。第二部分设计说明本设计为110kV系统继电保护及自动装置的设计与配置。在继电保护部分，本论文主要讨论了线路的保护，其采用了距离保护和零序电流保护。对于双回输电线路，还进行了横联差动保护的整定。此外，对变压器的保护做了简单的配置与整定，以瓦斯保护、纵差动保护作为变压器的主保护，过电流保护和过负荷保护作为其后备保护。最后，为了更好地保证系统安全、经济地运行，本设计还配置了自动重合闸、备用电源自动投入和自动低频减载等自动装置。2.1概述在电力系统的实际计算中，对于直接电气联系的网络，在制订标么值的等值电路时，各元件的参数必须按统一的基准值进行归算。然而，从手册或产品说明书中查得的电机或电器的阻抗值，一般都是以各自的额定容量和额定电压为基准的标么值。由于各元件的额定值可能不同，因此，必须把不同基准值的标么阻抗换算成统一基准的标么值。2.2参数归算参数归算至110KV侧：取，，，甲变电站：电抗：负荷电流：乙变电站：丙变电站：丁电厂：线路：111、112线：113、114线：115、116线：2.3阻抗值1、甲变电站：其中系统电阻为0，所以有2、丁电厂2.4确定运行方式阻抗值1、最大运行方式2、最小运行方式甲变电站：丁电厂：相间横联差动电流方向保护用于两侧装有四个断路器的双回线路。这种保护只保护相间短路故障。分别按不同的条件和项目进行整定。一、不带电压起动的横联差动电流方向保护的整定这种保护只需给出差电流元件动作电流。差电流元件动作电流按满足以下两个条件整定。（1）按躲开单回线路运行的最大负荷电流整定。即考虑另一回线路由一侧向线路充电，充电侧的横联差动电流方向保护不应动作。其动作值计算公式为式中——可靠系数，取1.2；——返回系数，其大小按保护的具体类型决定，电磁型电流继电器取0.85；——单回线路运行时的最大负荷电流。（2）按躲双回线路外部短路时流过保护的最大不平衡电流整定。其动作值计算公式为其中式中——可靠系数，取1.3－1.5；——双回线路外部短路时产生的最大不平衡电流；——由两组电流互感器特性不同引起的不平衡电流；——由双回线路阻抗不相等引起的不平衡电流；——电流互感器比误差系数，取0.1；——电流互感器同型系数，同型式者取0.5，不同型式者取1；——双回线路的正序差电流系数，由计算或实测决定；——短路电流的非周期分量系数，一般电流继电器取1.5－2；对能躲非周期分量的继电器取1－1.3；——双回线路外部三相短路时流过双回线路中的最大总短路电流，短路点分别选在两侧母线上，取其中最大者。二、相间横联差动电流方向保护灵敏度校验及相继动作区的计算差电流元件灵敏度计算公式：式中——双回线路内部短路，流过横联差动电流方向保护的最小短路电流，其短路点选在一回线路的中点或选在一回线路的末端。灵敏度要求：当双回线路中的一回线路中点短路时，在两侧断路器均未跳开之前，其中一侧保护的灵敏系数应不小于2；而在任何一侧跳开之后，按线路末端短路时的灵敏度应不小于1.5。三、相间横联差动电流方向保护死区的计算双回