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1、110kv电网继电保护毕业设计1绪论电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。电力系统由各种电气元件组成。这里电气元件是一个常用术语，它泛指电力系统中的各种在电气上的独立看待的电气设备、线路、器具等。由于诸方面的原因，电力系统的各种元件在运行中可能出现各种故障或不正常运行状态。不正常运行状态是指电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但是没有发生故障的运行状态,如:过负荷,过电压,频率降低,系统振荡等。故障主要包括各种类型的短路和断线,如:三相短路,两
2、相短路,两相接地短路,单相接地短路,单相断线和两相断线等。故障或不正常运行状态若不及时正确处理,都可能引发事故。由此就产生了继电保护,它是一种重要的反事故措施。继电保护包括继电保护技术和继电保护装置,且继电保护装置是完成继电保护功能的核心,它是能反应电力系统中电气元件发生故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：在全系统范围内，按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或
3、减轻设备的损坏。根据继电保护在电力系统中所担负的任务，继电保护装置必须满足以下四个基本要求，即选择性，速动性，灵敏性和可靠性。一、选择性选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围的一种可靠的性能。二、速动性速动性就是指保护快速切除故障的性能。故障切除时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间。三、灵敏性灵敏性是指在规定的保护范围内，保护对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。四、可靠性43可
4、靠性是指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作；而在不该动作时，它能可靠不动，即不发生错误动作。以上讲述了对继电保护四项基本要求的含义。但是从一个保护设计与运行的角度看，很难同时满足者四项基本要求。因此在实际中，对一套继电保护的设计与评价往往是结合具体情况，协调处理各个性能之间的关系，取得合理统一，达到保证电力系统安全运行的目的。2某电力系统基本资料（一）电网接线图如图2-1所示：图2-1（1）各变电站、发电厂的操作直流电源电压U=220V（2）发电厂最大发电容量为50+25×2=100MV，最小发电容量为50M
5、V，正常发电容量为50+25=75MV（3）线路X1=0.4Ω/km，X0=3X1Ω/km。（4）变压器均为YN,D11,110±2×2.5%/10.5kv，Uk=10.5%。（5）Δt=0.5s，复合侧后备保护tdz=105s，变压器和母线均配置有差动保护，Kzq=1.3（6）发电厂升压变中性点直接接地，其他变压器不接地。（二）电力系统的设备参数如表2-所示：43表2-1电力系统设备参数表正序阻抗（有名值，Ω）正序阻抗（标幺值）负序阻抗（标幺值）零序阻抗（标幺值）L1180.1360.1360.408L2200.1510.151
6、0.453L3140.1060.1060.318L4240.1810.1810.544T1–T244.080.330.33T744.080.330.33T3–T692.580.70.7发电机最小阻抗最大阻抗G1–G40.8140.993G50.3920.4933电力系统继电保护方案论证3.1 系统中各元件的主要参数计算3.1.1电流标幺值计算本次设计中取=100MVA,,系统用一个无限大功率电流代表，它到母线的电抗标幺值。（3-1）各元件的电抗标幺值计算如下：（3-2）变压器（3-3）变压器的各绕组短路电压分别为：（3-4）43（
7、3-5）（3-6）所以，变压器的电抗值为（3-7）（3-8）（3-9）变压器（3-10）变压器（3-11）线路（3-12）线路线路线路所以，110kV电力系统继电保护的等值网络如图3-1所示。43图3-1110kV电力系统等值网络3.1.2短路电流的计算110kV电力系统正常运行时，发电机存在三种运行情况，即：两台发电机不同时运行、一台发电机退出运行另一台单独运行和两台同时运行；变压器有两种运行方式，即：一台变压器退出另一台变压器单独运行和两台变压器同时运行。下面分别分析各种情况下系统运行时的转移电抗，计算电抗和短路电流。（一）两
8、台发电机同时运行，变压器同时投入运行。进行网络化简：将组成的三角形电路化简为由组成的星形电路，计算如下：43系统的等值化简网络如图3-2所示。图3-2a图3-2b系统的等值化简网络（1）转移电抗和计算电抗计算当发生短路时=0.18所以，点发生短路时
