110kv变电站电气二次部分设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

110kv变电站电气二次部分设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

； 与其相应的基准电流 Ij和基准电抗 Xj,均可由这两个基准值导出。 基准电流计算公式： 电抗计算所用公式如下表： 表 41（ 电力系统各元件阻抗值的计算公式） 元件名称 已 定参数 电抗平均值 计算公式 通用式 jS =100MVA 变压器 额定容量 pU 阻抗电压百分比 %dU %100 jdb eSUXXS  * 1%bdeXUS 10KV 架空线路 平均电压 pU 每千米电抗 0X 线路长度 L /KM 0 2jpSX X LU  240pLX U 35KV 架空线路 平均电压 pU 每千米电抗 0X 线路长度 L /KM 0 2jpSX X LU  U  线路接线见图如下：图 41 jjj U3SI  1 531 0 0I 1 1 0 j 35 j 0 0I 10 j河南理工大学毕业设计 说明书 14 画出等值电路图：图 42 X X2为 110KV 侧 阻 抗， X X4为 35KV 侧阻抗， X X6为 10KV 侧阻抗 X X4归算为零 变压器 T 1 变压器 T 2110 KV 母线S1 30KM S2 30KM35 KV 母线 10 KV 母线 22BBT12*1* 河南理工大学毕业设计 说明书 15 三、 短路电流计算： 一、短路电流的 标幺值 计算 当 110KV 母线三相短路时 35KV 侧 短路 简化网络图： 图 43 0 .120 .22XX *T1*1  所以 35KV总 短路 电抗为 ： 短路电流为： 10KV 侧 短路 简化网络图： 2811510016. 94USXXX 22BBT3*6*5 *D1* 系统X 系统 XT1 X1 XT1 **1*11  系统 51X1I *11*D2 河南理工大学毕业设计 说明书 16 所以 10KV总短路电抗为 ： 短路电流为： 二、 短路电流有名值计算 短路电流的有名值计算法 ： 在有名值计算法中，每个电气元件的单位是有名的，而不是相对值。 在比较简单的网路低电压电网，常采用有名值计算法计算短路电流。 采用此方法计算，须将各电压等级的电气元件参数都归算到同一电压等级上来。 凡涉及发电机、变压器、电动机、电抗器等元件的百分数电抗值（铭牌上一般有标出）均应换算成有名值来计算。 电力系统 各元件阻抗有名值的计算公式如下： （ 1） 变压器 ： X 系统 XT1 XT1 X2 XT3 XT3 0 . 1 6 420 / 1 2 80 . 22 XXX *T2*T1*2 31 **2*12  系统 *12*D3 河南理工大学毕业设计 说明书 17 2 32 10dpb ePUR S  22b b bX Z R 2%100 pdb eUUZ S 当电阻值允许忽略不计时， 2%d Pb eeU UX SS 式中 ： bR 、 bX 、 bZ 变压器的电阻、电抗、阻抗； %dU 变压器以额定值为基准的阻抗电压百分数； dP 变压器短路损耗（ KW） （ 2） 线路 20 peUR r L U  20 peUX x L U  式中 ： 0r 、 0x 线路单位长度的电阻和电抗（ /KM ）； eU 线路运行的额定电压（ KV） 电流 短路计算如下： *II Ij ( K A ) * 11101  Dj I( K A ) * 23539。 2  Dj I河南理工大学毕业设计 说明书 18 短路冲击电流为：（ KM去值 ） 8 . 4 9 ( K A )3 . 3 3 521 . 8I2K 1M1 chi )( 22 KMIKi Mch  )( 32 KAIKi Mch  冲击电流最大有效值为： )( 11 KAIch  )( 22 KAII ch  )( 33 KAII ch  四、 短路电流计算结果 短路点名称 短路电流周期分量起始有效值（ KA） I〃 短路全电流最大有效值（ KA） Ich 短路电流冲击值（ KA） ich 110kV 母线（并列） 35kV 母线（并列） 10kV 母线（并列） 五、 线路保护 一、 电力系统继电保护的作用 在整个电力系统 运行中， 由于人为因素或大自然的原因，会发生这样那样)( * 3103 KAI Dj 河南理工大学毕业设计 说明书 19 的故障和不正常运行状态。 常见的同时也是 危险的故障是发生各种形式的 短路。 一旦发生故障即会 产生以下的后果： （ 1） 通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备 损坏。 （ 2） 短路电流通过 故障设备和非故障设备时 ，由于发热和电动力的作用，受到机械损坏和绝缘损伤 以至 缩短它们的使用寿命。 （ 3） 电力系统中 电压 下降，使大量的用户正常工作时遭受破坏或产生废品。 （ 4） 破坏电力系统各发电厂之间并列运行的稳定性，导致事故扩大，甚至造成 整个系统瓦解。 对于电力系统运行中存在 的这些故障隐患，要积极采取一些防御性措施。 对于不可抗拒的事故发生时要即时发现， 并 迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。 切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之儿秒，实践证明只有在每个电气元件上装设一种具有“继电特性”的自动装置才有可能满足这个要求。 所谓继电保护装置，就是 一种能够反应电力系统故障和不正常状态 ，并 及时动作于断路器跳闸或发出信号的 自动 化 装置。 它的基本任务是： （ 1） 自动、迅速、有选择性地将故障组件 从电力系统中切除， 保证其他无故障部分 迅速恢复正常运行 ，使故障部 分设备 免于继续遭到破坏。 （ 2） 发现电气组件的不正常状态，根据运行维护 条件 (例如有无经常值班人员 )而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。 电网 继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分。 继电保护的装设 一般应满足 可靠性与安全性、选择性、速动形 、经济性五 个基本要求。 设计应满足《继电保护和安全自动装置技术规程》（ SDJ6— 83）， 也需要 对 应 该区域变电站其自身的特点。 因此应根据电缆系统的特点制定合 理的保护方案， 争取做到可靠、简单、经济。 电路系统的电气设备和线路 除了必要的主保护外，还需要考虑后备保护和辅助保护的问题。 河南理工大学毕业设计 说明书 20 主保护 —— 在系统稳定性要求的时限内能够快速而有效地切除保护区内的 故障。 后备保护 —— 在主保护或 断 路器拒 绝动作 时，切除故障 ，实现后备保护。 后备保护有分为近后备保护和远后备保护两种形式： 远后备保护是指当主保护或断路器拒动作时，由相邻 组件 实现 后备 保护。 近后备指当 本组件的 主保护拒 绝 动作时，由本 组件的 另一套保护 作为 后备而实现保护； 当断路器拒 绝 动作时 ， 由 同一发电厂或变电所内的有关 断路器 动作 实现后备 保护。 辅助保护 —— 当需要另还切除线路故障或消除方向功率死区时可采用由电流速断保护构成的辅助保护 （用来补充主保护、后备保护不足）。 保护装置的装设原则： ，保护装置应动作于跳闸，当发生不正常动作时，保护装置应动作于信号。 ，保护装置应以足够小的动作时限去切除故障 ，在必须加速时，可无选择性地跳闸而由自动重合闸装置来纠正保护的无选择性动作。 备保护时，保护装置容许带有一定的时限切除故障。 ，并使其接线简单可靠。 ，如可能造成保护装置的误动作则应装设电压回路断线监视或闭锁装置。 以利于运行人员分析和统计保护的动作情况。 ，如有可能还应作为相邻元件的后备保护。 ，应在所有和部分断路器上装设单独的后备保护。 河南理工大学毕业设计 说明书 21 杂化，或不能达到完全的后备保护作用时，允许缩短后备范围。 ，保护装置应有足够的灵敏系数； 对反应 故障参数增加 的保护装置： 对反应 故障参数减少 的保护装置： 算值短路故障参数的最大计保护范围内发生金属性 保护装置的动作参数灵敏系数  各种保护装置的灵敏系数应满足电力系统《继电保护和安全自动装置技术规程》（ SDJ— 83）的规定。 10%。 电力系统继电保护的基本任务 它的基本 任务是： 组件 发生故障时，由该 组件 的继电保护装置迅速准确地给故障 组件脱离点最近 的断路器发出跳闸命令，使故障 组件 及时从电力系统 中脱离 ， 并且 最大限度地减少对电力系统 组件 本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求 (如保持电力系统的暂态稳定性等 )。 ，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同 (例如有无经常值班人员 )发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。 反应不正常工作情 况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 2 、 对继电保护的基本要求  保 护 范 围 内 发 生 金 属 性 短 路 故 障 参 数 的 最 小 计 算 值灵 敏 系 数 保 护 装 置 的 动 作 参 数河南理工大学毕业设计 说明书 22 指在所规定的保护范围内，发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作 ，称作可靠不拒动 ；而在该保护不该动作的情况下，则不应该误动作 ，称作可靠不误动。 继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。 任何电力设备 (线路、母线、变压器等 )都不允许在无继电保护的状态下运行。 保护装置动作时，仅将故障组件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全工 作。 为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。 对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。 在事先规定的保护范围内，设备或线路 发生金属性短路时，保护装置 需要 必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。 快速 切除故障 提高 电力 系统 并列运行的 稳定性， 减少用户在低压工作的其情况下的工作时间，减小故障组件的损坏程度， 提高自动重合闸和备用电源或备用 设备自动投入的效果等。 一般从装设速动保护 (如高频保护、差动保护 )、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间 速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面 进行保护 来提高速动性。 二 、 输配电线保护 设计的线路保护应满足《继电保护和全自动装置技术规程》 SDJ683等有关专业技术规程的要求。 输电线路的主保护 根据 动作时间 划分为全线瞬时动作 及 按阶梯时限特性动作两 类。 当要求对线路全线任何地点的任何故障均能瞬时具有选择性切除时 用全线瞬时动作的保护作为主保护，例如各种反线路两侧电气量变化从而实现全线有选择性动作的 纵联差动保护。 当电网允许线路一侧以保护第二段时限切除河南理工大学毕业设计 说明书 23 故障时，也可采用具有阶梯时限特性的保护作为主保护，如距离保护，电流保护等。 送电线路的后备保护分为远后备和近后备两类 ， 一般采用远后备。 在我国 220kV 及以上输电线路，广泛采用高频闭锁负序方向保护。 三、 线路末端短路电流 35kv 侧线路短路电流： （ 选择水泥厂 1 的线路保护 ） 图 51 )( 37I )3( m a xK. KAXE LS  )( 33723)2( m i n. KAX。