毕业设计论文
2×150MW发电机--变压器组继电保护设计
前言
本设计为山东电力高等专科学校2008级电气工程及自动化专业的《电力系统继电保护》课程设计，设计题目为：2×150MW发电机变压器组继电保护设计。
一、毕业设计的目的：
毕业设计是学校教育中的最后一个教学环节，学生在完成了基础理论课和专业课学习及校内外实习之后，通过毕业设计，能使学生将理论与实践有机地结合起来，进一步巩固所学知识，综合运用所学理论和技能解决实际工程问题的能力得到锻炼。通过继电保护毕业设计加深学生对继电保护知识的理解和掌握，增强识图和绘图能力，提高独立分析问题、解决问题的能力，培养学生对待工程技术问题严肃认真的科学态度，为尽快适应将采所从事的工作打下良好的基础。
二、继电保护设计要求：
电力系统继电保护设计是根据系统接线图及要求选择保护方式，进行整定计算，电力系统继电保护的设计与配置是否合理直接影响到电力系统的安全运行。如果设计与配置不当，保护将不能正确工作，会扩大事故停电范围，造成人身和设备事故，给国民经济带来严重的恶果，因此，合理地选择保护方式和正确地整定计算，对保证电力系统的安全运行有非常重要的意义。
选择保护和自动装置时应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，还应综合考虑：a、电力设备和电力网的结构特点和运行特点。b、故障出现的概率和可能造成的后果。c、电力系统近期发展情况。d、经济上的合理性。e、国内外的经验。应力求采用最简单的保护装置，保护方式要满足电力网结构和厂站主接线的要求，并考虑电力网和厂站运行方式的灵活性。
三、设计内容：
根据设计任务书的要求，综合运用所学专业知识，查阅参考资料，配置继电保护及自动装置，并整定计算，具体内容加下：
1、配置发电机-变压器组的保护装置及自动装置.
2、选择保护装置型号及整定方法。
3、计算保护装置整定所需短路电流。
4、保护装置的整定计算。
5、绘制保护配置图及原理展开图。
6、整理说明书计算书.
7、毕业答辩
第一部分 设计任务书
一、设计题目
2×150MW 发电机-变压器组继电保护设计。 二、设计要求
为某电厂2×150MW 发电机-变压器组继电保护装置进行整定计算。 三、原始资料
1、电气主接线见附图。
1F
2F
1B
2B
3B
4B
2、基准值设定
⑴、基准容量：Sj=1000MVA
⑵、基准电压：选择平均额定电压 ⑶、基准电流：
220kV ：I j =1000∕3*230=2.51KA 35kV ： I j =1000∕3*37=15.6KA 13.8kV ：I j =1000∕3*13.8=41.8KA 6.3kV ： I j =1000∕3*6.3=91.6KA 0.4kV ： I j =1000∕3*0.4=1443KA 3、系统参数表 电压等级 运行方式 X1 X0 220kV 最大运行方式
0.1468 0.30 最小运行方式
0.4650 0.435 35kV 最大运行方式
1.138 最小运行方式
1.517
注：S B ＝1000MVA
4、#1、2发电机参数表： 额定容量 176.5MVA 型式 QF-150-2-13.8 额
定功
率
150MW
功率因数
0.85
投产日 #1 #2 制造厂
哈尔滨电机厂
03.3 03.11
定 子
额定电压 13.8kV 转 子
额定电压 243V 额定电流 7386A 额定电流 1476.8A 接线型式
2-Y 电极对数
P=1
冷却方式 绕组 空冷 励磁方式
机端变压器静态可控硅励磁 铁芯
空冷
接地方式
中性点经电压互感器接地
冷却方式 空冷 强励倍数
≥2
次暂态电抗x d ” 21.78% 负序电抗x 2 20.67% 暂态电抗x d ’ 27.43% 零序电抗x 0 9.64% 同步电抗x d 203%
并联支路数
2
备注 S n =176.5MVA, S b =1000MVA ，n
b
Fn
F S S X X * 计 算 采 用 值
X Fn 标么值(S n ) 计算公式
X F *标么值(S b )
X d ” 21.78% X F *=0.2178×1000/176.5 1.234 X d ’ 27.43% X F *=0.2743×1000/176.5 1.554 X d
203%
X F *=2.03×1000/176.5
11.501
X220.67% X F*=0.2067×1000/176.5 1.171
X09.64% X F*=0.0964×1000/176.5 0.546 5、#1、2主变参数表：
容量170MVA 容量比170/170 相数3相
电压比242±2.5%∕13.8kV 接线YN d11
电流446/7112A 调压方式无激磁调压型式SFP10-170000/220 制造厂山东电力设备厂
冷却方式ODAF 结构特点双绕组
短路电压#1主变
12.9%
#2主变
12.89% 空载电流0. 248% 0. 23%
铁损102.76kW 104.20kW 零序阻抗#1主变43.92Ω#2主变45Ω
铜损413.73 kW 412.84 kW
备注S n=170MVA S b=1000MVA
计算采用值
短路电压标幺值
Xb1 12.9% 0.759
Xb0 #2主变：0.83 #1主变：0.85
计算过程：Xb1=
Sn
Sb
Ud
100
%
=0.759
6、#1高厂变：
容量20MVA 容量比20/20 相数3相
电压比13.8±2×2.5%∕6.3kV 接线Dd0
电流836.74/1832.86A 调压方式无载调压型式SF9-20000/15 制造厂山东电力设备厂
冷却方式ONAN（自循环风冷）空载电流0.352% 铜损80.74kW 铁损17.5kW 短路电压8.34%
备注Sn=20MVA S b=1000MVA
计算采用值
标幺值(S n) 标幺值(S b) X1* 8.34% 4.17
计算过程：Xb1=
Sn
Sb
Ud 100%=4.17
7、#2高厂变： 容
量
16MVA
容量比
16/16
相数 3相 电压比 13.8±2×2.5%∕6.3kV 接线 Dd0 电流 669.39/1466.29A 调压方式
无载调压
型
式
SF9-16000/15
制造厂
山东电力设备厂
冷却方式 ONAN （自循环风冷） 空载电流 0.46% 铁损 14.25kW
铜损 68.39kW 短路电压 7.91%
备注 Sn=16MVA S b =1000MVA
计算 采用 值
标幺值(S n ) 标幺值(S b ) X 1*
7.91%
4.94
计算过程：Xb1=
Sn
Sb
Ud 100%=4.94
8、本厂运行方式
最大运行方式： #1、#2机组与系统并网运行，高厂变带6kV 母线运行。 最小运行方式： 单台机组与系统并网运行。 四、设计成品： 1、设计说明书 2、设计计算书
3、发—变组保护配置图
4、 发—变组保护原理展开图
第二部分设计说明书
第一章2×150MW发电机—变压器继电保护装置
a)概述：
150MW机组保护装置可分为短路保护和异常运行保护两类。短路保护是用以反应被保护区域内发生的各种类型的短路故障，为了防止保护拒动或断路器拒动，设主保护和后备保护。异常运行是用以反应各种可能给机组造成危害的异常情况，不设后备保护。
b)保护配置依据——《继电保护和安全自动装置技术规程》（DL400-91）
2.2.
3.4 对发电机—变压器组当发电机与变压器之间没有断路器时，100MW以上发电机，
除发电机—变压器组共用纵联差动保护外，发电机还应装设单独的纵联差动保护。
2.2.4.3 发电机—变压器组：对100MW及以上的发电机，应装设保护区为100%的定子
接地保护。
2.2.5.1 对于定子绕组为星形联接，每相有并联分支且中性点有分支引出端子的发电机，
应装设单继电器式横差保护。
2.2.6.3 50MW及以上发电机应装设负序过电流保护和单元件低电压启动的过电流保
护，当灵敏度不满足要求时，看阻抗保护。
2.2.8 对过负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设定子绕组过负荷保护。
2.2.9 发电机转子承受负序电流的能力，以I2*t≤A为判断依据，其中I为以额定电流
为基准的负序电流的标幺值；t为时间（s）A为常数，对于不对称负荷，非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流，应装设转子表层过负荷保护。
2.2.9.2 100MW及以上A10的发电机，应装设由定时限和反时限两部分组成的转子表层
过负荷保护。
2.2.10 对励磁系统故障或强励磁时间长引起的励磁绕组过负荷，在100MW及以上，采
用半导体励磁系统的发电机上，应装设励磁回路过负荷保护，对于300MW以下，采用半导体励磁系统的发电机上，应装设定时限励磁绕组过负荷保护，保护装置带时限动作与信号和动作于降低励磁电流。
2.2.11.3 转子水冷汽轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路一点接地
保护，并可装设两点接地保护。
2.2.12 失磁对电力系统有重大影响的发电机及100MW及以上的发电机应装设专用的
失磁保护。
2.2.14 对于发电机变电动机运行的异常运行方式，燃气轮机发电机应装设逆功率保护。
保护由灵敏的功率继电器构成，带时限动作于信号，经长时限动作于解列。
2.3.2 0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内的油浸式变压器，均装设
瓦斯保护。
2.3.8 110KV及以上中性点直接接地的电网中，如变压器中性点直接接地运行，对外
部单相接地引起的过电流，应装设零序电流保护。
2.8.7.3 发电机—变压器组的保护，宜启动断路器失灵保护。
c)保护配置方案
表I: 150MW发电机—变压器的保护配置
保护类型保护名称配置依据所选继电器
短路保护发电机纵差保护
发电机横差保护
变压器纵差保护2.2.3.4
2.2.5.1
2.2.
3.4
2B-4522(LCD-7)
2B-1521(LCD-1)
2B-4524(LCD-5)
发电机—变压器组纵差保护变压器瓦斯保护
变压器零序保护
阻抗保护2.2.3.4
2.3.2
2.3.8
2.2.6.3
2B-4524(LCD-5)
2B-4524
2B-2514
2B-4528(L2-B)
发电机接地保护发电机定子一点接地保护
励磁回路一点接地保护
励磁回路两点接地保护
2.2.4.3
2.2.11.3
2.2.11.3
2B-2537(LD-1A)
2B-2536(2B2-2A)
2B-2532(LD-2A)
异常运行保护对称过负荷保护
不对称过负荷保护
励磁回路过负荷保护
失磁保护
逆功率保护
过电压保护
过激磁保护
2.2.8
2.2.8
2.2.10
2.2.12.1
2.2.14
2.2.7.2
2.3.12
2B-1536
2B-1536
2B-4540(LZ-1)
LN6-3
其他保护非全相运行保护
断路器失灵保护
500kv闭环差动保护
发电机冷却水中断保护
主变冷却器全停保护2.8.9 2.8.7.3
表Ⅱ:150MW发电机—变压器组保护配置方案反应的故障类型保护类型保护名称反应故障类型
短路保护发电机纵差保护
发电机横差保护
变压器纵差保护
发电机—变压器组纵差保护
变压器瓦斯保护
变压器零序保护
阻抗保护定子绕组及相间短路
定子匝间或开焊故障
绕组、套管及引出线的短路故障
同步发电机--变压器纵差保护
油箱内部故障及油面降低
高压绕组、引出线及其邻元件接地
相间短路、瓦斯和纵差保护的后备保护
发电机接地保护发电机定子—总接地保护
励磁回路一点接地保护
励磁回路两点接地保护
发电机定子绕组的接地
励磁回路接地
励磁回路接地
异常运行保护对称过负荷保护
不对称过负荷保护
励磁回路过负荷保护
失磁保护
逆功率保护
过电压保护
过激励保护
定子绕组过电流
转子绕组过电流
励磁绕组过电流
励磁回路的失磁
反应逆功率
定子绕组过电压
变压器铁芯的过激磁
其他保护非全相行保护
断路器失灵保护
500kv闭环差动保护
发电机冷却水中断保护
主变压器冷却器全停保护反应非全相运行反应断路器故障母线故障
发电机断水故障变压器冷却器故障
第二章自动装置的配置
a)概述
随着单机容量的提高和电流系统容量的不断扩大，现代化大型电力系统将逐步形成，系统的网络结构更加复杂，对运行水平的要求也越来越高。为了保证电力网的安全、经济、可靠的运行，除了配备必要的几点的继电保护外，还应配备必要的自动调节和操作装置。
b)配置依据——《继电保护和暗渠自动装置技术规程》（DL400-91）
2.7.4 作为自动调节励磁装置强行励磁作用的后备措施，并作为某些不能满足强行励磁要求的自动调节要求的自动调节励磁装置的补充措施，汽轮发电机和调相机，均应装设继电器强行励磁装置。
3.2.1.4 母线故障可采用母线自动重合闸。
3.6.
4.1 对单机容量为60MW以上的发电厂，应装设自动准同步装置和相位闭锁的手动准同步装置。
3.8.1.2 大中型汽轮发电机，励磁机励磁回路，可采用对电子放电逆变灭磁，非线性电阻灭磁等灭磁方式。
3.9.1 为了分析电流系统事故及几点保护和安全自动装置在事故过程中的动作情况，在主要发电厂，220kv及以上变电所和110kv重要变电所，应装设故障滤波器或其他类型的自动故障记录装置。
c)自动装置配置
装置配置依据DL400—91
自动重合闸
综合自动重合闸
准同步装置
自动灭磁装置
自动故障记录装置自动调节励磁装置自动按负荷减率装置自动调节频率装置3.2.1.4 3.2.7 3.6.4.1 3.8.2 3.9.1 2.7.4
第三章互感器的配置
a) 电压互感器
1、配置依据——《电力工程电器技术手册》
<1> 母线:除旁路母线外,一般工作及备用母线都装有一组电压互感器,用于同步.测量仪表和保护装置。
<2> 发电机：仪表装设2~3组电压互感器。一组供自动调节励磁装置。另一组供测量仪表.同步及保护装置使用。
<3> 变压器：变压器低压侧有时为了满足同步或几点保护的要求，没有一组电压互感器。
2、电压互感器的配置
1F、2F出口PT选用JD2-20型，变比为18/√3/0.1/√3KV
b) 电流互感器
1、配置依据——《电力工程电气设计手册》
<1>为了满足测量和保护装置的要求，在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互感器。对于中性点、直接接地系统，一般按三相配置，对于中性点非直接接地系统，依据情况（如负荷是否对称、保护灵敏度是否满足等）
按二相或三相配置。
<2>对于保护用电流互感器的装设地点，应尽量消除主保护的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。
<3>为了防止支持式电流互感器套管闪络造成母线故障，电力互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。
<4>为了减轻内部故障时发电机的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。
2、电流互感器的配置
<1>发电机CT选用LM2D-20型，变比为12000/5A.
<2>发电机横差保护用CT选用LRBV—35型，变比为600/5A。
<3>主变中性点处选用LRB—35型，变比为600/5A.
<4>主变零序保护用CT选用600/5A型。
第四章保护配置型号及整定计算
发电机—变压器组保护的配置及整定计算结果
序号保护名称保护代号继电器型
号
动作值制动系数灵敏系数
1 发电机纵差保护2B—452
2 LCD—7 Id2=1A 0.2
2 发电机横差保护2B—1521 LCD—6 Id2=4A
3 主变纵联差动保护2B—452
4 LCD—
5 Id2j=79.2A 0.5 2.38
4 变压器瓦斯保护2B—4524
5 变压器零序保护2B—2514
6 组抗保护2B—4538
7 发电机定子单相接地保护2B—2537
8 励磁回路接地保护2B—2532
9 发电机对称过负荷保护2B—1536
10 发电机非对称过负荷保护2B—1536
11 励磁回路过负荷保护
12 发电机失磁保护2B—4540
13 逆功率
14 发电机过电压保护
15 过激磁保护
16 发电机非全相保护
第三部分设计计算书
第一章短路电流计算
a) 最大运行方式下短路电流计算
1、最大运行方式下阻抗图及短路点设定：
最大运行方式：#1、#2机组与系统并网运行，高厂变带6kV母线运行。阻抗图如下图1-1所示：
图1-1：
d1～220kV母线短路
d2～发电机出口短路
d3～#1高厂变低压侧6kV母线短路
d4～#2高厂变低压侧6kV母线短路
d5～#01高备变35 kV侧短路
d6～#01高备变低压侧6kV母线短路
2、d1～220kV母线短路电流计算：
由图知，发电机的转移电抗为：
X8=X1＋X3=1.234＋0.759=1.993
X9=X2＋X4=1.234＋0.759=1.993
求各元件对短路d1的计算电抗，
#1、2机的计算电抗：
X jS=X zy×Se∕S j=1.993×176.5/1000=0.352
查运算曲线数字表得出电流标幺值：
ts=0〞I*=2.975
ts=4〞I*=2.250
#1、2发电机送至d1点的短路电流：
ts=0〞I(3)K..F= I**Ie=2.975×176.5/3*230=1.318KA
ts=4〞I(3)K..F= I**Ie=2.250×176.5/3*230=0.997KA
220KV送至d1点的短路电流：
I(3)K..=2.51×1/0.1468=17.10KA
0〞=1.318×2＋17.1=19.736KA
总电流：I(3)K.
Σ
I(3)K.Σ4〞=0.997×2＋17.1=19.1KA
d1点三相短路各电源供给的短路电流标幺值（I*）
时间t（s）
0 0.1 0.2 1 4
支路
F1、F2 2.975 2.614 2.403 2.149 2.25
S c17.1
③由标幺值求出有名值，填入表中；
④求出短路点的总短路电流，填入表中。
d1点三相短路各电源供给的短路电流周期分量有效值（I z）
额定电流（kA）短路电流I k（3）（kA）
计算式电流值计算式0 0.1 0.2 1 4 发电机Se/（3×230）0.443 0.4432×I* 1.318 1.158 1.065 0.952 0.997 系
统
S b/（3×230）2.5103 2.5103×I* 17.1
Sc
流入故障点的总电流：合计（kA）19.736 19.416 19.23 19.004 19.094
3、220KV母线短路时，流经发电机的短路电流:
Id(3)=2.975×176.5/1.732/13.8=21.97kA
4、d2～发电机出口13.8kV侧短路电流计算
<1>、求各电源的转移阻抗：
由图1-1知，系统C和发电机2的转移阻抗用等值变换公式计算，分别为：
X F2=1.993+0.759+1.993*0.759/0.1468=13.06
Xc=0.1468+0.759+0.1468*0.759/1.993=0.962
<2>、由转移电抗求各电源的计算电抗：
X F2.js=13.06×176.5/1000=2.305
X c.js=0.962
X F1.js=1.234×176.5/1000=0.218
<3>、任意时间t秒三相短路电流周期分量标幺值和有名值的计算：
①由计算电抗查运算曲线得各电源t秒短路电流标幺值，填入下表；
②系统S的周期分量标幺值直接由转移阻抗计算：
I FC*=1/ X F2.js=1/0.962=1.04
d2点三相短路各电源供给的短路电流标幺值（I*）
时间t（s）
支路
0 0.1 0.2 1 4
F1 4.938 3.988 3.487 2.729 2.444
F2 0.445 0.428 0.424 0.448 0.448
X C 1.04
③由标幺值求出有名值，填入表中；
④求出短路点的总短路电流，填入表中。
D2点三相短路各电源供给的短路电流周期分量有效值（I z）
额定电流（kA）短路电流I k（3）（kA）计算式电流值计算式0 0.1 0.2 1 4
发电机Se/（3×13.8）7.386 7.386×I* 36.472 29.455 25.755 20.156 18.051 3.287 3.161 3.132 3.309 3.309
系统Sc S
b
/（3×13.8）41.84 41.84×I* 43.51
流入故障点的总电流：合计（kA）83.269 76.126 72.397 66.975 64.87
<4>、13.8KV短路时,发电机送至短路点的短路电流:
Id(3)=4.94×176.5/1.732/13.8=36.47kA
5、d3～#1高厂变低压侧6.3kV侧短路电流计算：
求各电源的转移阻抗：把发电机和系统看成是无穷大电网,由图1-1和上面的计算可知，另一台发电机与系统对d3点的等效阻抗：则
Xd3=[1.993∥0.1468+0.759]∥1.234+4.17=4.689
d3点短路电流：I k*=1/ X d3×S b/（3×6.3）
=1/4.689×1000/（3×6.3）=19.545 kA
6、d4～#2高厂变低压侧6.3kV侧短路电流计算：
1.求各电源的转移阻抗：把发电机和系统看成是无穷大电网,由图1-1和上面的计算可知，
另一台发电机与系统对d4点的等效阻抗：则Xd4=[1.993∥0.1468+0.759]∥1.234+4.94=5.459
d4点短路电流：I k*=1/ X d4×S b/（3×6.3）=1/5.459×1000/（3×6.3）=16.788 kA 7、d5～#01高备变高压侧35kV短路电流计算：
d5点短路电流：I k*=1/ X c×S b/（3×37）=1/1.138×1000/（3×37）=13.71kA
8、d6～#01高备变低压侧6.3kV短路电流计算：
d6点短路电流：I k*=1/ （X c +5.3）×S b/（3×6.3）=1/6.438×1000/（3×6.3）=14.235 kA
b)、最小运行方式下短路电流计算
1、最小运行方式下阻抗图及短路点设定：
最小运行方式：单台机组与系统并网运行。
阻抗图如下图1-2所示：
图1-2：
d1～220kV母线短路
d2～发电机出口短路
d3～#1高厂变低压侧6kV母线短路
d4～#2高厂变低压侧6kV母线短路
d5～#01高备变35 kV侧短路
d6～#01高备变低压侧6kV母线短路
2、d1～220kV母线短路电流计算：
如前，已知#1机送出220KV母线d1点的短路电流(ts=4〞)：
I(3)K..F1=0.997KA
220KV系统送至短路点d1的短路电流：
I(3)K..C1=1/0.465×1000/（3×230）=5.398KA
三相短路总电流：I(3)K.
Σ=0.997+5.398=6.395KA
两相短路总电流：I(2)K.
Σ=0.866×6.395=5.538KA
3、d2～发电机出口13.8kV侧短路电流计算：
通过前边计算可知，#1机出口短路电流为：I(3)K..F1=18.051KA
220KV系统向短路点d2送的短路电流:
I(3)Kc1.=1/［0.4650+0.759］×1000/3*13.8=34.18KA
三相短路总电流: I(3)K.
Σ=34.18+18.051=52.23 KA
两相短路总电流：I(2)K.
Σ.
=0.866×52.23=45.23KA
4、d3～#1高厂变低压侧6.3kV侧短路电流计算：
最小运行方式下，单台机与系统并列运行,则:
X∑=(0.4650+0.759)∥1.234＋4.17=4.784
三相短路电流：I(3)K.
Σ.
=1/4.784×1000/3*6.3=19.16KA
两相短路电流：I(2)K.
Σ.
=0.866×19.16=16.59KA
5、d4～#2高厂变低压侧6.3kV侧短路电流计算：
最小运行方式下，单台机与系统并列运行,则:
X∑=(0.4650+0.759)∥1.234＋4.94=5.55
三相短路电流：I(3)K. .
Σ=1/5.55×1000/
3*6.3=16.5KA
两相短路电流：I(2)K. .
Σ=0.866×16.5=14.29KA
6、d5～#01高备变高压侧35kV短路电流计算：
d5点短路电流：I(3)K. .Σ=1/ X c×S b/（3×37）=1/1.517×1000/（3×37）=10.286 kA I(2)K. .Σ=0.866×10.286 kA=8.908 kA
7、d6～#01高备变低压侧6.3kV短路电流计算：
d6点短路电流：I k（3）=1/ （X c +5.3）×S b/（3×6.3）=1/6.817×1000/（3×6.3）=13.44kA I k（2）=0.866×13.44 kA=11.64 kA
附录：
<1>、最大运行方式下各短路点的短路电流统计(单位:kA)
220kV母线短路发电机出口
短路
#1高厂变低压
侧6kV母线短路
#2高厂变低压
侧6kV母线短路
#01高备变35
kV侧短路
#01高备变低压
侧6kV母线短路
0”19.736 83.269 19.545 16.788 13.71 14.235 4”19.094 64.87
<2>、最小运行方式下各短路点的短路电流统计(单位:kA)
220kV母线短路发电机出
口短路
#1高厂变低压侧
6kV母线短路
#2高厂变低压侧
6kV母线短路
#01高备变35 kV
侧短路
#01高备变低压侧
6kV母线短路
6.395 52.23 19.16 16.5 10.286 13.44 三相
短路
5.538 45.23 1
6.59 14.29 8.908 11.64 两相
短路
c)、不对称短路计算
1、计算目的：
对系统进行不对称短路计算的目的是为了校验相关保护的灵敏度，因而只对最小运行方式下的各个短路点进行两相短路和单相短路计算。
2、最小运行方式：
单台机组并网运行，6kV厂用电系统由#01高备变供电运行。
3、由于不对称短路保护的保护CT均安装在发电机侧，因而对基准值的选定如下：
基准容量：S j=176.5MVA
基准电压：选择平均额定电压
基准电流：
220kV：I j=176.5∕3*230=0.44KA
35kV：I j=176.5∕3*37=2.75KA
13.8kV：I j=176.5∕3*13.8=7.38KA
6.3kV：I j=176.5∕3*6.3=16.18KA
0.4kV：I j=176.5∕3*0.4=254.76KA
4、短路阻抗的计算：
<1>发电机：X1=0.2178×S j∕Se=0.2178
X2=0.2067×S j∕Se=0.2067
X0=0.0964×S j∕Se=0.0964
<2>主变：X1=0.129×S j∕Se=0.134
X0=45×S j∕U e2=0.15
<3>#1高厂变：X1=0.0834×S j∕Se=0.736
<4>#2高厂变：X1=0.0791×S j∕Se=0.873
<5>#01高备变：X1=0.106×S j∕Se=0.936
<6>35KV系统:X1=1.517×S j∕Se=0.268
<7>220KV系统:X1=0.465×S j∕Se=0.082
X0=0.435×S j∕Se=0.077
5、不对称短路电流计算：
<1>、标幺阻抗图：
d1～220kV母线短路
d2～#1高厂变低压侧6kV母线短路
d3～#2高厂变低压侧6kV母线短路
d4～#01高备变低压侧6kV母线短路
<2>、d1～220kV母线短路
①、对短路点d1的等值阻抗
X1∑=0.2178+0.134=0.3518
X2∑=0.2067+0.134=0.3407
X0∑=0.15
②、两相短路：
发电机流入故障点的总短路电流：
I k（2）=3/（X1∑+X2∑）×（Sj/13.83）=3/（0.3518+0.3407）×（176.536/13.83）=18.47kA 发电机侧总负序电流：I22k）=18.47 kA/3=10.66 kA
发电机端部负序电压的计算，首先将发电机负序阻抗换成有名值
X2f= X2∑×Ue2/Sj=0.2067×13.82/176.536=0.223 Ω
则：U2= X2f×I22k（）=0.223×10.66=2.377 kV
U2j= 2.377 kV/(13.8/0.1)=17.2V
③、单相短路：
X（1）∑= X1∑+ X2∑+ X0∑=0.3518+0.3407+0.15=0.8425
I k（1）=3/ X（1）∑×Sj/13.83=3/0.8425×（176.536/13.83）=26.29 kA
I a1= I a2= I a0=26.29kA/3=8.76 kA
负序电压：U2= X2f×I a2=0.223×8.76=1.95 kV
④、两相接地短路：
X∑= X1∑+ X2∑//X0∑=0.3518+0.3407//0.15=0.456
I a1=1/ X∑×Sj/13.83=1/0.456×（176.536/13.83）=16.2kA
负序电流：I a2= I a1×X0∑/（X2∑+X0∑）=4.95kA
负序电压：U2= X2f×I a2=0.223×4.95=1.104 kV
由以上计算：在220V侧两相接地短路时，发电机的负序电压最低。U2j= 1.104 kV/(13.8/0.1)=8V，发电机出口短路时发电机的负序电压将高于U2j= 1.104 kV/(13.8/0.1)=8V。
<3>、d2～#1高厂变低压侧6kV母线短路，计算#1高厂变高压侧的负序电压：
①、对短路点d2的等值阻抗
X1∑=（0.082+0.134）//0.2178+0.736=0.844
X2∑=（0.082+0.134）//0.2067+0.736=0.842
X0∑=∞
②、两相短路：
流入故障点的总短路电流，归算到高厂变高压侧为：
I k（2）=3/（X1∑+X2∑）×（Sj/13.83）=3/（0.844+0.842）×（176.536/13.83）=7.59kA 总负序电流为：I2k（2）=7.59 kA/3=4.38kA
发电机端部的负序电流：
I2（2）=(0.134+0.082)/(0.2067+0.134+0.082)* I2k（2）=0.511*4.38=2.24 kA
发电机端部负序电压的计算，首先将发电机负序阻抗换成有名值
X2f= X2∑×Ue2/Sj=0.2067×13.82/176.536=0.223
则，发电机端部负序电压为：U2= X2f×I2（2）=0.223×2.24=0.499 kV
换算成二次值为：499/138=3.62V
d2短路时，发电机端部负序电压二次值为：3.62V
4、d3～#2高厂变低压侧6kV母线短路，计算#2高厂变高压侧的负序电压：
⑴、对短路点d3的等值阻抗
X1∑=（0.082+0.134）//0.2178+0.873=0.981
X2∑=（0.082+0.134）//0.2067+0.873=0.979
X0∑=∞
⑵、两相短路：
流入故障点的总短路电流，归算到高厂变高压侧为：
I k（2）=3/（X1∑+X2∑）×（Sj/13.83）=3/（0.981+0.979）×（176.536/13.83）=6.53kA
摘要 变压器作为联系不同电压等级网络的设备，是电力系统中非常重要的元件。变压器的安全运行关系到整个电力系统供电的可靠性。随着变压器电压等级和容量的提高，变压器本身也越来越贵重。因此变压器保护显得尤为重要，如何能够快速准确的切除变压器故障，使损失降低到最小，同时又要保证有足够的可靠性，就成了变压器保护的主要问题。 本文就此问题对当前变压器出现的各种故障及相应的保护原理进行了简要分析，并在此基础上对变压器保护装置进行了简单设计。该设计的硬件部分以ATmega16为系统的核心，通过对温度、电压及电流进行数据采集并送入信号处理电路，从而准确地得到控制系统可以识别的数字信号。 该设计的软件部分介绍了三种A VR单片机的应用软件，并对系统的主要流程作出了说明，讲述了单片机如何对处理得到的数字信号进行监视、判断处理，及时对各种保护装置发出声光报警或跳闸信号，进而更好地提高变压器运行的安全性和可靠性，确实做好变压器保护工作。 关键字：变压器保护微机保护单片机差动保护
Applications of Single chip in Transformer Protection Abstract As the equipment contacts various voltage grade networks, the transformer is one of the important elements in the electrical power system. The transformer running whether in security has relation to the reliability of whole electrical power system. With transformer voltage grade and capacity increase year after year, the transformer more and more expensive. Thus transformer protects bulk more important. In order to reduce the losses to the minimum and ensure there is sufficient reliability, how to clear the transformer faults quickly and accurately becomes the main problem of transformer protection. On this issue, the paper gives a brief analysis to the faults of transformer and the corresponding protection principle. And on the basis of this, carry out a simple design of transformer protective device. The design of hardware takes ATmega16 as the core, collecting the temperature, voltage and current and sending to signal processing circuit to obtain the digital signal that control system can identify accurately. The design of software introduces three kinds of application software and shows the main flow chart of the system, explains how the SCM to monitor and judge the digital signals had handled, send sound and light alarm or tripping signal to the protective device promptly, which serves to improve the operation of the transformer safely and reliability better, really do a good job on transformer protection. Keywords:transformer protection microcomputer-based protection SCM differential protection
毕业设计（论文）220KV电网继电保护设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
引言 本文研究的是关于220KV电网继电保护。通过本次设计掌握和巩固电力系统继电保护的相关专业理论知识，熟悉电力系统继电保护的设计步骤和设计技能，根据技术规范，选择和论证继电保护的配置选型的正确性并培养自己在实践工程中的应用能力、创新能力和独立工作能力。 本次设计是根据内蒙古工业大学电力学院本科生毕业要求而进行的毕业设计。此次设计的主要内容是220KV电网继电保护的配置和整定，设计内容包括：计算系统中各元件参数；确定输电线路上TA，TV变比的选择及变压器中性点接地的选择；绘制电力系统等值阻抗图，确定系统运行方式并进行短路计算；确定电力系统继电保护的主保护和后备保护的选择及整定计算：主保护采用两套独立的、厂家不同的、能保护线路全长的保护装置（第一套CSC-103B光纤纵差保护；第二套PSL-603（G）分相电流差动保护），后备保护采用相间距离保护和接地零序电流保护；输电线路的自动重合闸采用单相自动重合闸方式。 由于各种继电保护适应电力系统运行变化的能力都是有限的，因而，对于继电保护整定方案的配合不同会有不同的保护效果，如何确定一个最佳的整定方案，将是从事继电保护工作的工程技术人员的研究课题。总之，继电保护既有自身的整定技巧问题，又有继电保护配置与选型的问题，还有电力系统的结构和运行问题。尤其，对于本文中220KV高压线路分相电流差动保护投运前的现场试验，一直是困扰技术人员的一个问题，由于线路两端距离的限制，现场试验不能像试验室那样方便。另外，光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应用还有一定的局限性，在施工和管理应用上仍存在不足，但是从长远看，随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高，光纤保护将占据线路保护的主导地位。
继电保护原理课程设计报告评语： 考勤（10） 守纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1004 姓名：王英帅 学号：201009341 指导教师：赵峰 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013年7月18日
1 设计原始资料 1.1 具体题目 如下图所示网络，系统参数为： 3115/E =? kV ，G115X =Ω、G310X =Ω,160L =km ，340L =km ，B-C 50L =km ， C-D 30L =km ，D-E 20L =km ，线路阻抗0.4Ω/km ， I rel 1.2K =、III rel rel 1.15K K II ==,A 300I m ax C.-B =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =，SS 1.5K =，re 0.85K = G1 G3 98 4 51 2 3 A B C D E L1L3 1.2 要完成的任务 我要完成的是对保护5和保护3进行三段电流保护的整定设计，本次课程设计通过对线路的主保护和后备保护的整定计算来满足对各段电流及时间的要求。 2 设计的课题内容 2.1 设计规程 根据规程要求110kV 线路保护包括完整的三段相间距离保护、三段接地距离保护、三段零序方向过流保护和低频率保护，并配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能，跳合闸操作回路。在本次课程设计中涉及的是三段过流保护。其中，I 段、II 段可方向闭锁，从而保证了保护的选择性。 2.2 本设计保护配置 2.2.1 主保护配置 主保护：反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。在本设计中，I 段电流速断保护、II 段限时电流速断保护作为主保护。 2.2.2 后备保护配置
编6 关于配电变压器常见问题对策研究 分院名称： 专业： 班级： 学生姓名： 校内指导教师： 企业指导教师：
目录 摘要 (4) 一、绪论 (4) 1、电压互感器的分类 (4) 2、电压互感器预防性试验项目 (4) 二、电磁型电压互感器的预防性试验 (4) （一）绝缘电阻试验 (5) 1、绝缘电阻的试验目的 (5) 2、绝缘电阻的试验设备 (5) 3、绝缘电阻的试验方法 (5) 4、绝缘电阻的试验结果 (6) 5、绝缘电阻的试验结果分析 (6) （二）介质损失角正切值测量 (6) 1、介质损失角正切值测量的试验目的 (6) 2、介质损失角正切值测量的试验设备 (6) 3、介质损失角正切值测量的试验方法及试验结果 (6) 4、介质损失角正切值测量的试验结果分析 (7) （三）直流电阻试验 (9) 1、直流电阻试验的试验目的 (9) 2、直流电阻试验的试验设备 (9) 3、直流电阻试验的试验方法及试验结果 (9) 4、直流电阻试验结果分析 (10) （四）伏安特性试验 (10) 1、伏安特性试验的试验目的 (10) 2、伏安特性试验的试验设备 (10) 3、伏安特性试验的试验方法 (10) 4、伏安特性试验的试验结果 (10) 5、伏安特性试验的试验结果分析 (10) (五) 极性和变比试验 (11) 1、极性和变比试验的试验目的 (11)
2、极性和变比试验的试验设备 (11) 3、极性和变比试验的试验方法 (11) 4、极性和变比试验的试验结果 (12) 5、极性和变比试验的试验结果分析 (12) (六) 互感器交流耐压试验 (12) 1、互感器交流耐压试验的试验目的 (12) 2、互感器交流耐压试验的试验方法及结果判断 (12) 三、电容式电压互感器 (12) 1、电容分压器介损正切值测量的试验接线 (12) 2、电容分压器介损正切值测量的试验结果 (13) 3、电容分压器介损正切值测量的试验结果分析 (13) 总结 (14) 致谢 (14) 参考文献 (15)
电力系统继电保护与自动化毕业设计题目 变电站电气主系统毕业设计题目1 一、题目 XZ市郊110kV变电站设计 二、原始资料 (一) 变电站性质及规模 本变电站位于XZ市郊区，向市区工业、生活及近郊区乡镇工业与农业用户供电，为新建变电站。 电压等级：110/10kV 线路回数：110kV近期2回，远景发展1回； 10kV近期12回，远景发展2回。 (二) 电力系统接线简图 电力系统接线简图如图1-1所示。 图1-1 电力系统接线简图 注：①图中系统容量、系统阻抗均为最大运行方式的数据。 ②系统最小运行方式时,S1=1300MVA,XS1=0.65；SⅡ=150MVA,XSⅡ=0.8。 (三) 负荷资料负荷资料如表1-1所示。 (四) 所址地理位置及环境条件 1.所址地理位置图（如图1-2所示）。 2.地形、地质、水文、气象等条件 站址地区海拔高度500m，地势平坦,地震烈度6度。年最高气温＋40℃,年最低气温-20℃，最热月平均最高温度+32℃，最大复冰厚度10mm，最大风速为25m/s，土壤热阻率ρt=100℃·cm/W，土壤温度20℃，地下水位较低,水质良好，无腐蚀性。
电压等级负荷名称 最大负荷MW穿越功率MW负荷组成％自然 力率 Tmax (h) 线长 (km)近期远期近期远期一级二级三级 110kV 市系1线152060市系2线152025备用20 10kV 棉纺厂12 2.50.7555002棉纺厂22 2.50.7555002印染厂1 1.520.785000 2.5印染厂2 1.520.785000 2.5毛纺厂220.755000 1.5针织厂1 1.50.7545001柴油机厂1 1.520.840002柴油机厂2 1.520.840002橡胶厂1 1.50.7245002市区1 1.520.825001市区2 1.520.825001食品厂 1.2 1.50.840000.5备用1 1.50.78 备用2 1.5 .所址地理位置图（如图1-2所示）。 图1-2 所址地理位置图 - 1 - / 7
目录 电力系统继电保护课程设计任务书 (1) 一、设计目的 (1) 二、课题选择 (1) 三、设计任务 (1) 四、整定计算 (1) 五、参考文献 (2) 输电线路三段式电流保护设计 (3) 一、摘要 (3) 二、继电保护基本任务 (3) 三、继电保护装置构成 (3) 四、继电保护装置的基本要求 (4) 五、三段式电流保护原理及接线图 (5) 六、继电保护设计 (6) 1、确定保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (6) 2、相间短路的最大、最小短路电流的计算 (7) 3、整定保护1、2、3的最小保护范围计算 (7) 4、整定保护2、3的限时电流速断保护定值,并校验灵敏度 (8) 5、保护1、2、3的动作时限计算 (10) 参考文献: (10)
电力系统继电保护课程设计任务书 一、设计目的 1、巩固与加深对电力系统继电保护课程基础理论的理解。 2、对课程中某些章节的内容进行深入研究。 3、学习工程设计的基本方法。 4、学习设计型论文的写作方法。 二、课题选择 输电线路三段式电流保护设计 三、设计任务 1、设计要求 熟悉电力系统继电保护、电力系统分析等相关课程知识。 2、原理接线图 四、整定计算 ,20,3/1151Ω==G X kV E φ ,10,1032Ω=Ω=G G X X L1=L2=60km ,L3=40km, LB-C=30km,LC-D=30km, LD-E=20km,线路阻抗0、4Ω/km,
2.1=I rel K ,=∏rel K 15.1=I ∏rel K , 最大负荷电流IB-C 、Lmax=300A, IC-D 、Lmax=200A, ID-E 、Lmax=150A, 电动机自启动系数Kss=1、5,电流继电器返回系数Kre=0、85。 最大运行方式:三台发电机及线路L1、L2、L3同时投入运行;最小运行方式:G2、L2退出运行。 五、参考文献 [1] 谷水清.电力系统继电保护(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2013 [2] 贺家礼.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2004 [3] 能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册(电气二次部分).北京:中国电 力出版社,1982 [4] 方大千.实用继电保护技术[M].北京:人民邮电出版社,2003 [5] 崔家佩等.电力系统继电保护及安全自动装置整定计算[M].北京:水利电力出 版社,1993 [6] 卓有乐.电力工程电气设计200例[M].北京:中国电力出版社,2002 [7] 陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].北京:水利电力出版社,1992
单相变压器毕业设计 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
目录 单相变压器的设计 摘要：本次设计的课题是单相变压器，基本要求是输入电压范围在24V到60V，功率为100W的单相升压变压器。首先要了解变压器的工作原理、结构和分类，
其次是变压器的设计步骤包括额定容量的确定；铁芯尺寸的选定；绕组的匝数与导线直径；绕组（线圈）排列及铁芯尺寸的确定。 关键词：变压器基本原理设计步骤 前言 随着科学技术进步，电工电子新技术的不断发展，新型电气设备不断涌现，人们使用电的频率越来越高，人与电的关系也日益紧密，对于电性能和电气产品的了解，已成为人们必需的生活常识。 变压器是一种静止的电气设备，它是利用电磁感应原理把一种电压的交流电能转变成同频率的另一种电压的交流电能，以满足不同负载的需要。在电力系统中，变压器是一个重要的电气设备，它对电能的经济传输，灵活分配和安全使用具有重要的作用，此外，也使人们能够方便地解决输电和用电这一矛盾。 输电线路将几万伏或几十万伏高电压的电能输送到负荷区后，由于用电设备绝缘及安全的限制，必需经过降压变压器将高电压降低到适合于用电设备使用的低电压。当输送一定功率的电能时，电压越低，则电流越大，电能有可能大部分消耗在输电线路的电阻上。为此需采用高压输电，即用升压变压器把电压升高输电电压，这样能经济的传输电能。 它的种类很多，容量小的只有几伏安，大的可达到数十万千伏安；电压低的只有几伏，高的可达几十万伏。如果按变压器的用途来分类，几种应用最广泛的变压器为：电力变压器、仪用互感器和其他特殊用途的变压器；如果按相数可以分为单相和三相变压器。不管如何进行分类，其工作原理及性能都是一样的。变压器是通过电磁耦合关系传递电能的设备，用途可综述为：经济的输送电能、合
电气系毕业设计题 目大全
集成电路型方向阻抗继电器设计锅炉过热汽温模糊控制系统的设计 基于小波分析和神经网络理论的电力系统短路故障研究 谐振接地电网调谐方式的性能分析与实验测试 电力系统继电保护故障信息采集及处理系统 消弧线圈接地补偿系统优化研究 面向对象的10kV配电网拓扑算法研究 蚁群算法在配电网故障定位中的应用 中性点接地系统三相负载综合补偿 电力有源滤波器控制设计 110kV电力线路故障测距 防窃电装置的分析与设计 基于单片机的数字电能表设计 跨导运算放大器在继电保护中的应用 基于微机的三段式距离保护实验系统开发 小干扰电压稳定性实用分析方法研究 基于灰色系统理论的电力系统短期负荷预测 冲击负载引起电压波动与闪变分析 基于等波纹切比雪夫逼近准则最优化方法设计FIR滤波
电力系统智能稳定器PSS的设计 基于模糊集理论的电力系统短期负荷预测 基于labview虚拟仪器的电力系统测量技术研究 基于重复控制的冷轧机轧辊偏心补偿系统 基于模糊聚类的变压器励磁涌流与短路电流的识别基于蚁群算法的配电网报装路径优化 基于虚拟仪器的变压器保护系统设计 配网无功功率优化 复合控制型电力系统稳定器研究 电力系统鲁棒励磁控制器设计 基于标准系统方块图的OTA-C滤波器的实现 6-10KV电网线损理论计算潮流算法研究 基于DSP的逆变电源并联系统的功率检测技术研究滤除衰减非周期分量的微机保护算法研究 分布式电力系统发电机动态模型仿真研究 基于MSP430单片机的温度测控装置的设计 电力系统谐波分量计算-最小二乘法 用户供电事故自动回馈系统 电力系统谐波抑制的仿真研究
如何书写开题报告，以下内容可以作为参考。 一、选题背景与意义 注意不要加编号，分两段，一段讲背景，一段讲意义。背景段，回答几个问题，（1）110kV 属于什么类型的电网？是主干网么？（2）传统的110kV电网是单侧电源网还是双侧电源网？（3）现在的110kV电网存在分布式电源问题……（4）110kV电网一般配置有距离与零序电流保护，但在配置、整定与运行中中出现过什么问题？ 意义段，针对110kV电网一般配置有距离与零序电流保护所存在的问题，通过……工作，……研究，解决……问题。将对电网的安全稳定运行产生积极的意义。 二、课题关键问题及难点 关键问题： （1）等值阻抗计算与网络简化问题 ……………… （2）短路电流计算问题 ……………… （3）保护整定配合问题 ……………… （4）PSCAD仿真验证问题 …………………… 难点： （1）分支系数求取的问题 （2）系统运行方式确定的问题 （3）PSCAD仿真验证问题 等，自由发挥 三、文献综述 围绕上述问题进行综述，字数要够，格式正确，引用正确。具体方法：在《中国电机工程学报》、《电力系统保护与控制》、《电力自动化设备》、《电力系统自动化》、《中国电力》等杂志上下载20篇相关论文，注意要限定期刊，关键词为：距离保护、零序保护、分布式电源等。 四、方案（设计方案、研制方案、研究方案）论证 根据个人的任务，确定以下内容： （1）运行方式的论证 具体说明对于本课题，的大运行方式及小运行方式。…………………… （2）短路点的论证 以哪些点为短路点，为什么？准确求取什么类型的短路故障？为什么 （3）短路电流求取 求出短路点的短路电流后，将要求出哪些支路的短路电流？ （4）整定计算方案 说明一下。 （5）仿真任务 ……该条泛泛地说下即可。 五、工作计划
继电保护课程设计 报告
‘ 南京工程学院 课程设计说明书(论文) 题目某110kV电网继电保护配置 与整定计算的部分设计 课程名称电力系统继电保护Ａ 院（系、部、中心）电力工程学院 专业电气工程及其自动化 班级 学生姓名 学号 设计地点工程实践中心9-322 指导教师 设计起止时间： 12月5日至 12月16日
目录 1 课程设计任务及实施计划.................................................. 错误!未定义书签。 1.1已知条件................................................................. 错误!未定义书签。 1.2参数选择与具体任务 ............................................. 错误!未定义书签。 1.3保护配置及整定计算任务分析.............................. 错误!未定义书签。 1.4实施计划.................................................................... 错误!未定义书签。 2 零序短路电流计算 (4) 2.1各元件电抗标幺值计算 ............................................ 错误!未定义书签。 2.2各序阻抗化简............................................................ 错误!未定义书签。 2.3各序等值电抗计算 .................................................... 错误!未定义书签。 2.4零序电流计算............................................................ 错误!未定义书签。 2.5互感器的选择............................................................ 错误!未定义书签。3继电保护整定计算. (9) 3.1距离保护.................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 零序电流保护 ............................................................ 错误!未定义书签。 3.3 RCS941线路保护装置的整定 ................................... 错误!未定义书签。 4 结论 ..................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献 ................................................................................ 错误!未定义书签。
動力系發電廠及電力系統專業 畢業設計說明書 變壓器綜合保護器 指導教師：xxx 設計學生：xxx 河北 xx 大學（水電學院） 動力系 二○○八年六月 １
發電廠及電力系統專業畢業設計說明 序言 本說明書是對變壓器綜合保護器的設計介紹。 該保護器可以對超載、短路、漏電、觸電四種情況進行保護，可以有效的保護設備及人身安全，防止事故發生，提高了農業用電的安全性及可靠性。設計結合了《單片機原理介面與應用》，《電路》，《電子技術》等專業課。在這次設計中得到了李臨生老師的大力幫助和指導以及同組同學的幫助，在此表示誠摯的謝意！但由於本人的知識和設計水準有限，設計中肯定有不足和錯誤之處，懇請各位老師多批評指正，以利於我今後的工作和學習。 一、設計題目：變壓器綜合保護器 二、設計目的：我國農村變壓器的數量十分龐大，有專供澆地水泵的， 有用於日常生活的，也有混在一起使用的。這些變壓器在農村的 各方面都起著非常重要的作用，但由於農村條件有限，用戶有時 不守規範，容易造成超載、短路、漏電、觸電事故，針對這種情 況，為了保證農村變壓器能夠長期正常運行而設計了該保護器。 本保護器安裝在變壓器低壓側，當上述四種參考數超過規定值時，可以及時切斷供電，有效的保護人身及設備安全，防止事故發生，提高農業用電的安全性和可靠性。 三、設計思路： 用穿心400安培CT測量變壓器工作電流，用高靈敏度CT測 ２
量三相接地的合成漏電流.使用89C51單片機，分別採樣判別變壓器的輸出電流和接地漏電流按照預定值，判斷是否斷電，送電或重合閘。此保護器採用獨特的複位電路以適用應現場惡劣的電磁環境，保證能夠長期可靠的運行，不發生死機現象。使用廉價的A/D轉換模式，把電流採樣數位化，觸電的判別採用鑒相方式，運用三相點合成理論，避免動作死區。 四、主要功能： 1、漏電流保護範圍0~400 mA，分2 檔可調。 2、觸電電流保護範圍15~400 mA，分2檔可調。 3、超載時延時30 s切斷，短路時立即切斷。 4、有自動重合閘功能，間隙30 s。 5、採用廉價的A/D轉化方式。 6、設計複位電路，保證電路運行時永遠不會出現死機現象。 ３
毕业设计 设计题目电力变压器保护设计系（部）电力工程系 学科专业供用电技术 班级 姓名 学号 指导教师 二〇一六年四月二十三日
工程学院毕业设计任务书
工程学院毕业设计成绩表
摘要 电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，他的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果，同时大容量变压器也是非常贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护元件。 本文是笔者在阅读了大量专业资料、咨询了很多的专家和老师的前提下，按照指导老师所给的原始资料，通过系统的原理分析、精确的整定计算。做出的一套电力变压器保护方案。 关键词电力系统故障，变压器，继电保护，整定计算
ABSTRACT The transformer is the essential equipment in the electrical power system．Its breakdown might bring the serious influence to the power supply reliability and the system safely operation．At the same time the large capacity power transformer is the extremely precious equipment．Therefore．We must install the reliable relay protection installment according to the transformer capacity rankand the important degree． The article is about the relay protection of the transformer.I had consulted many experts and teachers before I finished the article．At the same time the massive specialized materials was consulted by me． It is not diffcult to understand the logical organiztion of the article for readers．And the article will bring the usful help to the comrades who is working as a electrical engineer. Keywords Power System Fault Condition, Power Transformer, Relay
变压器相间短路保护研究 摘要：通过对差动保护比率制动整定计算中动作电流与自动系数分析，纠正了整定计算中一些错误概念。实现这种动作特性的纵差继电器以差动电流作为动作电流，引入一侧或多侧短路电流作为制动电流。评论了各种微机差动保护，在此基础上拟定了多段式微机差动继电器方案，并介绍了差动比率制动整定方案和内部故障时灵敏度问题。 关键词：相间短路；差动保护；复合电压启动过电流保护；相位补偿 1.引言 随着电力系统容量的增大，大机组不断增多，在电力主设备上要求装设优越完善的或者双重化的继电保护装置，这不仅对电力系统的可靠运行有着重大意义，而且可保护重要而昂贵的的主设备减少在各种设备和异常运行中所造成的设备损坏，还有着显著的经济效益。因此，在电力主设备的保护设计中应遵守的原则是符合现行的《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB 14285-2006），对具体的工程设计项目，则要求保护在配置、原理接线和设备选型等方面，根据电气主接线和被保护设备的一次接线及主设备的运行工况和结构特点，达到可靠性、灵敏性、速动性和选择性等四性要求。当灵敏性与选择性产生矛盾时，首先要保证灵敏性，没有灵敏性即失去了装设保护的意义；当快速性与选择性产生矛盾时，宜先满足选择性，但特殊情况下也可考虑快速无选择性动作并采取补救措施。
2变压器保护装设原则]1[ 电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分重要的元件，因此必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。 （一）变压器应根据工程具体情况考虑装设相应的保护 对升压、降压、联络变压器的下列故障及异常运行状态，按规定装设相应的保护装置： ①绕组及引出线的相间短路和中性点直接接地或经小电阻接地 侧的接地短路；②绕组的匝间短路；③外部相间短路引起的过电流； ④中性点直接接地或经小电阻接地电网中外部短路引起的过电流及 中性点过电压；⑤过负荷；⑥过励磁；⑦中性点非有效接地侧的单相接地故障；⑧油面降低；⑨变压器油温、绕组温度过高及邮箱压力过高和冷却系统故障。 根据《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB 14285-2006）及变压器保护装设的基本要求，对安砂水电站变压器应装设差动保护、瓦斯保护、复合电压启动过电流保护、对称过负荷保护和过电压保护。（二）变压器保护装设的基本要求]2[ 1. 变压器对主保护的要求 对变压器的内部、套管及引出线的短路故障，按其容量及重要性的不同，应装设下列保护作为主保护，并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器：
课程设计任务书 110KV 单电源环形网络相间短路电流保护的设计 110KV 单电源环形网络接地短路电流保护的设计 一、已知条件 1．网络接线图 图1.1 b=20 c=30 d=40 e=40 2．网络中各线路均采用带方向或不带方向的电流电压保护，所有变压器均 采用纵差动作为主保护，变压器采用11/-?Y 接线。 3．发电厂最大发电容量为360MW ?，最小发电容量为260MW ?。 4．网络正常运行方式为发电厂容量最大且闭环运行。 360cos 0.850.129d MW x φ?=''= 26010.5% K MVA U ?= % 5.1060=K U MVA 231.510.5% K MVA U ?= 10.5% MVA = 31.510.5% K MVA U = 8DL 7DL 6DL 5DL A D B 1.5S 1.5S e KM d KM Pmax=20MV A Cos Φ=0.8 Pmax=30MV A Cos Φ=0.8 Pmax=28MV A Cos Φ=0.8
5．允许最大故障切除时间为0.9S . 6．110千伏断路器均采用1102-DW 型断路器，它的跳闸时间为0.05S ，Ⅱ 段保护动作时间0.4 S 。 7．线路AB 、BC 、AD 和CD 的最大负荷电流请自行计算，负荷自启动系数为 1.5。 8．各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示，S t 5.0=?。 9．线路的正序电抗均为KM /4.0Ω。 10． 主保护灵敏系数的规定：线路长度200公里以上不小于1.3，线路长 度50~200公里不小于1.4，50公里以下不小于1.5。 11． 后备保护灵敏系数的规定：近后备保护不小于1.3；远后备保护不小 于1.2。 二、设计任务 1．确定保护1、3、5、7的保护方式（三段式）、各段保护整定值及灵敏度。 2．绘制保护1的接线图（包括原理图和展开图）。 3．撰写说明书，包括短路计算过程（公式及计算举例）、结果和保护方式的 选择及整定计算结果（说明计算方法）。 三、设计要点 1．短路电流及残压计算，考虑以下几点 1.1 运行方式的考虑 1.2 最大负荷电流的计算 1.3 短路类型的考虑 1.4 曲线绘制 2．保护方式的选择和整定计算 1.1 保护的确定应从线路末端开始设计。 1.2 优先选择最简单的保护（三段式电流保护），以提高保护的可靠性。当 不能同时满足选择性、灵敏性和速动性时，可采用较为复杂的方式，比如采用电流电压连锁保护或方向保护等。 1.3 将最终整定结果和灵敏度校验结果列成表格。 四 说明：
110kV电网继电保护整定计算及仿真研究 一、选题背景与意义 目前，我国110kV输电网担负城市供电的艰巨任务，是我国输电网中的主干网。随着经济社会的高速发展和现代工业建设的迅速崛起，对其供电可靠性、经济性、灵活性和自动化水平的要求也在不断提高。但是，传统的110kV电网多为单侧电源网，其可靠性必然就要受到多方面的限制。随着电网建设与运维模式改革的不断推进与深化，近年来,小电源并网现象在各地市公司普遍存在,小水电、小热电、太阳能、秸秆电厂等具体形式不尽相同。由于110kV电网一般配置有距离与零序电流保护，分布电源的存在，以及实际生活中系统运行状态的不断变化，会导致保护范围变化甚至保护失效。这就给给保护整定带来很大难度。 针对110kV电网一般配置有距离与零序电流保护所存在的问题，本次设计通过对典型110kV配电网进行合理建模，研究系统中性点接地方式、系统最大最小运行状态以及分支系数对保护整定产生的影响，从而解决由系统变化导致的保护范围变化的问题。将对电网的安全稳定运行产生积极的意义。 二、课题关键问题及难点 本设计在分析继电保护原理的基础上，研究数字距离保护和零序电流保护，并针对线路实际运行时可能出现的各种故障，计算相应的监测量在故障时的参数，为保护方法提供相应的理论依据，提出合理的保护方案。 （1）等值阻抗计算与网络简化问题 合理的参数选择与网络化简，在保证精确性的前提下能大大减少整定计算中的工作量。（2）短路电流计算问题 针对典型故障点以及故障类型计算相应的故障电流，以此作为保护整定值的参考。（3）保护整定配合问题 相间短路故障不会产生零序电流，而单相接地故障在接地点有零序电流产生。零序电流保护灵敏 度较高，装置简单可靠，因此对于单相接地故障采用零序保护，相间短路故障采用距离保护。 （4）PSCAD仿真验证问题 模拟实际可能出现的各种故障，对保护进行校验，以此验证继电保护是否可靠，是否高效。
继电保护原理课程设计报告 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1004 姓名：王英帅 学号：201009341 指导教师：赵峰 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013年7月18日
1 设计原始资料 1.1 具体题目 如下图所示网络，系统参数为： 3115/E =? kV ，G115X =Ω、G310X =Ω,160L =km ，340L =km ，B-C 50L =km ， C-D 30L =km ，D-E 20L =km ，线路阻抗0.4Ω/km ， I rel 1.2K =、III rel rel 1.15K K II ==,A 300I max C.-B =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =，SS 1.5K =，re 0.85K = 1.2 要完成的任务 我要完成的是对保护5和保护3进行三段电流保护的整定设计，本次课程设计通过对线路的主保护和后备保护的整定计算来满足对各段电流及时间的要求。 2 设计的课题内容 2.1 设计规程 根据规程要求110kV 线路保护包括完整的三段相间距离保护、三段接地距离保护、三段零序方向过流保护和低频率保护，并配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能，跳合闸操作回路。在本次课程设计中涉及的是三段过流保护。其中，I 段、II 段可方向闭锁，从而保证了保护的选择性。 2.2 本设计保护配置 2.2.1 主保护配置 主保护：反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。在本设计中，I 段电流速断保护、II 段限时电流速断保护作为主保护。 2.2.2 后备保护配置 后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。作为下级主保护
摘要 XF 110KV变电所是地区重要变电所，是电力系统110KV电压等级的重要部分。其设计分为电气一次部分和电气二次部分设计。 一次部分由说明书，计算书与电气工程图组成，说明书和计算书包括变电所总体分析;负荷分析与主变选择;电气主接线设计;短路电流计算;电气设备选择;配电装置选择;变电所总平设计及防雷保护设计。 二次部分由说明书，计算书与电气工程图组成。说明书和计算书包括整体概述;线路保护的整定计算;主变压器的保护整定计算;电容器的保护整定计算;母线保护和所用变保护设计。 计算书和电气工程图为附录部分。其中一次部分电气AutoCAD制图六张；二次部分为四张手工制图。 本变电所设计为毕业设计课题，以巩固大学所学知识。通过本次设计，使我对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面，系统的掌握，增强了理论联系实际的能力，提高了工程意识，锻炼了我独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定了必要的基础。 关键词: Ⅰ、变电所Ⅱ、变压器Ⅲ、继电保护
Abstract XF county 110KV substation is an important station in this distract, which is one of the extremely necessary parts of the 110KV network in electric power system. The design of the substation can be separated in two parts: primary part and secondary part of the electric design. The first part consists of specifications, computation book and Electrical engineering drawings about the design. The specifications has several parts which are General analysis of the station, Load analysis, The selection of the main transformer, Layout of configuration, Computation of short circuit; Select of electric devices, Power distribution devices, General design of substation plane and the design of thunderbolt protection. The second part also consists of specifications, computation book and electrical drawings about the design。Specifications and computation book include following section: General, The evaluation and calculate of line protection, Transformer protection, capacitor protection, Bus protection and Self-using transformer protection. Computation book, Electrical engineering drawings and catalogue of drawings are attached in the end。There are nine drawings total, in which four are prepared by hand, others are prepared by computer in which installed the software electrical AutoCAD. From other view, it also can be classified as first part and second part. This is a design of substation for graduation design test. It can strengthen our specified knowledge. Key-words: Ⅰsubstation Ⅱtransformer Ⅲ Relay protection