kV企业变电站短路电流计算及继电保护整定计算(整理)
短路电流计算

于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等. 一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流. 下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 4.简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,百兆为一。
容量增减,电抗反比。
100除系统容量例:基准容量100MVA。
当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=0.5 当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0 系统容量单位:MVA 系统容量应由当地供电部门提供。
当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。
如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。
则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.14 4。
【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。
例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X *=7/3.2=2.1875 一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813 变压器容量单位:MVA 这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数。
不同电压等级有不同的值。
【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。
例:有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% 。
额定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15 电抗器容量单位:MVA 【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取3%0 电缆:按架空线再乘0.2。
110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算(附计算书、图以及参数表)

华北电力大学成人高等教育毕业设计(论文)任务书学生姓名:裴丽君年级专业层次:14电力专学号:14301394 函授站:张家口名人新能源学校一、毕业设计(论文)题目:110kV电网继电保护及自动装置整定计算二、毕业设计(论文)工作起止时间:2015.12.14-2016.2.22三、毕业设计(论文)的内容要求:1.根据给定系统的接线和参数,合理制定继电保护和自动装置的配置方案并完成装置选型;2.计算各元件的序参数,绘制各序网图,完成短路电流计算;3.完成各线路继电保护及自动装置的整定计算;4.绘制保护及自动装置配置图,对所选方案做出评价;5.总结所做工作,撰写毕业论文。
指导教师签名:前言电力系统中的发电机、变压器、输电线路、母线以及用电设备,一旦发生故障,继电保护及安全自动装置能够快速、可靠、有选择地将故障元件从系统中切除,使故障元件免于继续遭受损坏,既能保证其它无故障部分迅速恢复正常,又能提高电力系统运行的稳定性,是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
而课程设计是学生在校期间的综合性实践教学环节,是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能,对实际问题进行设计(或研究)的综合性训练。
通过课程设计,可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神,增强工程观念,以便更好地适应工作的需求。
本次课程设计为给110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算,学习规程确定系统运行方式,变压器运行方式。
选择各元件保护方式,计算发电机、变压器、线路的参数,确定保护方式及互感器变比。
对于线路和变压器故障,根据相间和接地故障的情况,选择相应的保护方式并作整定和校验。
第一章概述1.1 电力系统继电保护的作用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。
最新110kV企业变电站短路电流计算及继电保护整定计算汇总

110k V企业变电站短路电流计算及继电保护整定计算目录1前言 (3)2任务变电站原始资料 (5)2.1电力系统与本所的连接方式 (5)2.2主变压器型号及参数 (5)2.3负荷及出线情况 (6)3短路电流计算 (7)3.1基本假定 (7)3.2基准值的选择 (7)3.3各元件参数标么值的计算 (8)3.4短路电流的计算 (10)1.5短路电流计算结果 (15)4继电保护的配置 (16)4.1继电保护的基本知识 (16)4.2变压器保护配置及整定计算 (19)24图6瓦斯保护原理示意图 (24)4.310k V线路保护配置及整定计算 (27)5结论 (28)6总结与体会 (29)7谢辞 (30)8参考文献 (31)1前言由于电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术,计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新的活力。
未来继电保护的发展趋势是向计算化,网络化及保护,控制,测量,数据通信一体化智能化发展。
电能是一种特殊的商品,为了远距离传送,需要提高电压,实施高压输电,为了分配和使用,需要降低电压,实施低压配电,供电和用电。
发电----输电----配电----用电构成了一个有机系统。
通常把由各种类型的发电厂,输电设施以及用电设备组成的电能生产与消费系统称为电力系统。
电力系统在运行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。
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。
本次毕业设计的主要内容是对110k V企业(水泥厂)变电站进行短路电流的计算、保护的配置及整定值的计算。
参照《电力系统继电保护配置及整定计算》,并依据继电保护配置原理,对所选择的保护进行整定和灵敏性校验从而来确定方案中的保护是否适用来编写的。
(整理)110kV企业变电站短路电流计算及继电保护整定计算.

目录1前言 (2)2任务变电站原始资料 (4)2.1电力系统与本所的连接方式 (4)2.2主变压器型号及参数 (4)2.3负荷及出线情况 (5)3短路电流计算 (6)3.1基本假定 (6)3.2基准值的选择 (6)3.3各元件参数标么值的计算 (7)3.4短路电流的计算 (9)1.5短路电流计算结果 (14)4继电保护的配置 (15)4.1继电保护的基本知识 (15)4.2变压器保护配置及整定计算 (18)4.3 10kV线路保护配置及整定计算 (20)5结论 (28)6总结与体会 (29)7谢辞 (30)8参考文献 (31)1前言由于电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术,计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新的活力。
未来继电保护的发展趋势是向计算化,网络化及保护,控制,测量,数据通信一体化智能化发展。
电能是一种特殊的商品,为了远距离传送,需要提高电压,实施高压输电,为了分配和使用,需要降低电压,实施低压配电,供电和用电。
发电----输电----配电----用电构成了一个有机系统。
通常把由各种类型的发电厂,输电设施以及用电设备组成的电能生产与消费系统称为电力系统。
电力系统在运行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。
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。
本次毕业设计的主要内容是对110kV企业(水泥厂)变电站进行短路电流的计算、保护的配置及整定值的计算。
参照《电力系统继电保护配置及整定计算》,并依据继电保护配置原理,对所选择的保护进行整定和灵敏性校验从而来确定方案中的保护是否适用来编写的。
设计分五大章节,其中第三章是计算系统的短路电流,确定各点短路电流值;第四章是对各种设备保护的配置,首先是对保护的原理进行分析,保护的整定计算及灵敏性校验,其后是对变压器保护配置及整定计算以及10kV线路保护配置及整定计算。
10kV三相短路电流计算及继电保护整定分析

10kV三相短路电流计算及继电保护整定分析摘要:继电保护是保证电网安全可靠运行的基础,具有可靠性、选择性、灵敏性、速动性等特性,继电保护管理涉及到电网的安全可靠运行,既要考虑本区电网的安全运行,也要考虑与上级电网的保护配合。
保护定值的正确性是做好继电保护管理的重要数据支撑,是保证继电保护正确动作率的基础,只有做好继电保护定值整定工作,才能降低故障停运率,提升供电可靠性、优质服务等指标。
关键词:三相短路;电流计算;继电保护引言短路电流计算是选择中压配电开关、电流互感器、母线、电缆和继保整定计算的重要依据,适配的元器件及继保装置对生产设备和电气设备都能起到良好的保护作用。
短路电流计算常用方法主要是“有名单位制法”和“标幺值法”,有名单位制法的计算结果精确,但计算过程较复杂;而标幺值法简化了计算过程,常适用于变压器回路及电动机回路的短路电流计算,广泛应用于中、高压电网。
鉴于此,本文以某钢铁厂钢渣利用项目配电系统的基准容量、最大短路容量和最小短路容量的数据为依据,采用标幺值法对10kV三相交流系统进行短路电流的计算,并基于各短路点短路电流计算值,进行了继保整定计算,由此论述了标幺值计算法的特点和继保整定计算中的注意事项,以便选择经济合理、安全可靠的电气元器件。
1解析供配电系统运行方式集中供电情况下,供配电系统的运行方式与主变电所的运行状态有关,需要根据主变电所正常运行状态或因故解列等运行状态来分析系统的最大与最小运行方式。
同时,由于供配电系统的供配电起始点为一个主变电所,其余作为供电分区,即满足N-1输送原则,所以,还需要考虑当主变电所单独运行或独自解列时其他主变电所的运行状态,并结合高压侧进线断路器与联络开关的共同作用,得到供配电系统的不同运行方式。
由于供配电系统包含的主变电所个数较多且结构复杂,因此,本文以包含3个主变电所的供配电系统为例。
3个主变电所供电分区与多个主变电所的分析方法一致,均是通过高压侧环网络开关来划分对应的供电分区。
短路电流计算与选型及继电保护整定.doc

短路电流计算与选型及继电器保护整定一短路电流有关短路的物理量..........短路过程中短路电流变化的情况取决于系统电源容量的大小或短路点离电源的远近。
工程计算中一般按近端系统【交流分量衰减】和远端系统【交流分量不衰减】两种情况来计算。
其他短路电流: (3)(3)zI I ∞=2.55 1.51sh zsh z i I I I ≈≈1.84 1.09sh z sh z i I I I ≈≈(对高压系统) (对低压系统).....短路电流计算大致思路【利用标么制和有名制求出电路元件的电抗,然后通过网络换算求出电源到短路点之间的等值总阻抗,进而利 用公式或者曲线求出短路电流】二 电气设备的选择与效验电气设备的选择,必须满足供电系统正常工作条件下和短路故障条件下工作要求,同时电气设备应工作安全可靠,运行维护方便,投资经济合理。
按正常工作条件选择⏹ 按正常工作条件选择,就是要考虑电气设备的环境条件和电气要求。
⏹ 环境条件:是指电气设备的使用场所、环境温度,海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求,据此选择电气设备结构类型。
⏹ 电气要求:是指电气设备在电压、电流、频率等方面的要求,即所选电气设备的额定电压应不低于所在线路的额定电压、电气设备的额定电流应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流;即⏹ 对一些开断电流的电器,如熔断器、断路器和负荷开关等,则还有断流能力的要求,即最大开断电流应不小于它可能开断的最大电流。
1)对断路器,其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大短路电流。
即2)对负荷开关,其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大负荷电流。
即 3)对熔断器,其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大短路电流。
即按短路故障条件选择按短路故障条件校验,就是要按最大可能的短路故障时的动稳定性和热稳定性进行校验。
对于一般电器,满足动稳定的条件是: ..N et N N et c U U I I ≥>(3).max OC k I I ≥.maxOC L I I ≥(对限流型熔断器) (3).max OC k I I ≥(3)OC sh I I ≥(对非限流型熔断器) (3)et shi i ≥.....即电器的额定峰值耐受电流大于等于三相短路全电流瞬时值满足热稳定的条件是:即电器的额定短时耐受电流有效值大于等于三相短路电流稳态值 (tj = 继电保护动作时间+分段时间一般取0.2秒) t=4秒 It=设备的开断电流值对于载流导体,满足热稳定的条件是:即 导体的最小允许截面A C 为导体的热稳定系数由于回路的特殊性,对下列几种情况可不校验热稳定或动稳定:(1) 用熔断器保护的电器,其热稳定由熔体的熔断时间保证,故可不校验热稳定;(2) 采用限流熔断器保护的设备可不校验动稳定,电缆因有足够的强度也可不校验动稳定;(3) 装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不校验动、热稳定。
短路电流计算方法
短路电流计算方法短路电流是指在电路中出现短路时所产生的电流。
短路电流的计算对于电路的设计和保护具有重要意义。
正确计算短路电流可以帮助我们选择合适的电器设备和保护装置,从而确保电路的安全运行。
下面将介绍一些常见的短路电流计算方法。
首先,我们需要了解短路电流的定义。
短路电流是指在电路中出现短路时,电流突然增大的现象。
短路电流的大小取决于电路的阻抗、电压和负载等因素。
在进行短路电流计算时,我们需要考虑这些因素,并采用适当的方法进行计算。
一种常见的短路电流计算方法是采用对称分量法。
对称分量法是一种基于对称分量理论的电路分析方法,通过将三相电路中的不对称系统转化为对称系统,简化了电路的分析和计算过程。
在使用对称分量法进行短路电流计算时,我们需要先将电路转化为正序、负序和零序对称分量,然后分别计算它们的短路电流,最后将它们合成为总的短路电流。
另一种常用的短路电流计算方法是采用复功率法。
复功率法是一种基于复功率理论的电路分析方法,通过将电路中的各个元件的功率表示为复数形式,简化了电路的分析和计算过程。
在使用复功率法进行短路电流计算时,我们需要先将电路中各个元件的复功率表示出来,然后利用复功率的运算规则进行计算,最终得到短路电流的大小和相位。
除了对称分量法和复功率法,还有一些其他的短路电流计算方法,如有限元法、潮流法等。
这些方法各有特点,适用于不同类型的电路和不同的计算要求。
在实际工程中,我们可以根据具体的情况选择合适的方法进行短路电流计算。
总的来说,短路电流的计算对于电路的设计和保护具有重要意义。
正确计算短路电流可以帮助我们选择合适的电器设备和保护装置,从而确保电路的安全运行。
在进行短路电流计算时,我们可以采用对称分量法、复功率法等不同的方法,根据具体的情况选择合适的方法进行计算。
希望本文介绍的短路电流计算方法对大家有所帮助。
35kV变电站设计—短路电流的计算(五)
35kV变电站设计—短路电流的计算(五)4.1短路计算的目的短路是电力系统最常见、并且对电力系统运行产生严重影响的故障。
短路的结果将使系统电压降低、短路回路中电流大大增加,可能破坏电力系统的稳定运行和损坏电气设备。
所以电气设计和运行,都需要对短路电流运行计算。
在发电厂和变电所电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。
其计算的目的的主要有以下几个方面:1.在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案,或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施,均需进行必要的短路电流计算。
2.在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。
同时又力求节约资金,这就需要按短路情况进行全面校验。
3.在设计屋外高压配电装置时,需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。
4.在选择继电保护方式和进行整定计算,需以各种短路时的短路电流为依据。
5.接地装置的设计,也需用短路电流。
4.2基本原则和规定4.2.1 基本假定短路电流实用计算中,采用以下假设条件和原则:1.正常工作时,三相系统对称运行。
2.所有电源的电动势相位角相同。
3.系统中的同步和异步电机为理想电机,不考虑电机饱和、磁滞、锅流及导体集肤效应等影响;转子结构完全对称;定子三相绕组空间相差1200电气角。
4.电力系统中各元件的磁路不饱和,即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小变化。
5.电力系统中所有电源都在额定负荷下运行,其中50%负荷接在高压母线上,50%负荷接在系统侧。
6.同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)。
7.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
8.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
9.除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外,元件的电阻都略去不计。
10.元件的计算参数均取其额定值,不考虑参数的误差和调整范围。
11.输电线路的电容略去不计。
12.用概率统计法制定短路电流运算曲线。
4.2.2 一般规定1.验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应按本工程的设计规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划(一般为本期工程建成的5~10年)。
继电保护整定计算
精心整理继电保护整定计算继电保护整定计算是保证电力系统不发生大面积停电和稳定破坏事故以及保证继电保护正确动作的一个重要环节。
针对我局2002年电网运行状况,现将整定情况和有关内容汇编成册,提供给调度、保护和有关部门,以便了解和掌握保护整定情况,共同搞好系统安全运行工作。
一、整定基本原则及有关规定(一)本整定运行规定是按国家电力行业标准“3—110KV 电网继电保护装置整定运行规程”和“大型发电机变压器继电保护整定计算导则”的配制整定原则,以及结合芜湖电网运行具体情况编制而成。
(二)反映的保护快速性主要依靠系统装设的快速保护,包括主变纵差、光纤纵差、母差和无延时的保护段以及主变纵差停用时缩短高压侧后备时间定值来实现,而继电保护的选择性(非越级跳闸)往往也建立在上述措施上。
动作。
1.2侧分列3准确性。
上下级不同原理的保护,则按公式转换后再进行。
(十)110KV 保护与220KV 电网保护关系220KV 变压器的110KV 总开关相间及另序保护按省局下达的继电保护限额整定。
如有配合问题,则备案。
(十一)220KV 主变微机保护计算原则1.主变差动保护(1)最小动作电流I op 。
min躲主变额定负载时的不平衡电流,即I op 。
min =K rel (K er +△U+△m )I N /n aI N :变压器额定电流;na:电流互感器的变比;Krel:可靠系数,取1.3~1.5;Ker:电流互感器的变比误差,10P型取0.03×2,5P型取0.01×2;△U:变压器调压引起的误差,取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值);△m:由于电流互感器的变比未完全匹配产生的误差,初设时取0.05。
一般工程宜采用不小于0.3I N/n a的整定值。
(2)起始制动电流Ires。
0=(0.8~1.0)IN/na(3)最大制动系数K res.max(以低压侧外部短路为例说明之)Kres.max =Iop.max/Ires.mzxIop.max =KrelIumb.maxIumb.max =KapKccKerIk.max/na+△UhI/na.h+△UmIKap:Kcc:Ker△U hIk.maxI,Ik.Ⅰna、n△m(4aIop=Kb.IopK:c.2.(1a.Iop.hKrel:Kr:IN.h:变压器高压侧的额定电流。
继电保护整定计算
箱变整定参数计算变电所10KV 母线短路参数为Z min =0.9285,Z max =0.8379。
Ⅰ回路、Ⅱ回路从35KV 变电所10KV 高压开关柜出线导线采用两根YJV 22-3×70高压电缆并联,长度为1.2km 。
长度为0.75km 。
一、系统参数取基准容量:S j = 100MVA 基准电压:U jz = 10.5KV 则基准电流 I j = Sj 3Ujz = 10010.53 = 5.4987(KA)取I j = 5.5KA1、系统阻抗计算:电缆为两趟YJV 22-3×185mm 2的高压电缆,长度为1.2km X *1 = X 0〃L 0 *2jj U S = 0.08×1.2/1.1= 0.087R *1 = R 0〃L 0*2jj U S = 0.114×1.2/1.1= 0.1244式中X 0、R 0均查自《煤矿电工手册》矿井供电(上)表2-2-13和表2-2-14所得。
Z *= 2020R X =0.1518 2、系统阻抗:Z *dmin = Z min + Z 1+ Z 2= 0.9285+0.7016+0.1518= 1.7819 Z *dmax = Z max + Z 1+ Z 2 = 0.8379+0.7016+0.1518=1.6913 3、短路电流:max )3(d I =max 5.5d Z =6913.15.5=3.2519KA min )3(d I =min 5.5d Z =7819.15.5= 3.0866KA min )2(d I =0.866*min )3(d I =3086.6*0.866=2672.9A二、整定计算1、进线柜1#、2#及联络开关柜的整定总负荷共4750 KW ,单台最大电机功率1000KW 。
电流速断保护的动作电流计算:ie k c rel aq K I K K I max 3**==1.2*1*1269.3251=30.9A,(电工手册5-2-1公式) 式中:rel K --可靠系数,当用DL 型时为1.2,当用GL 型时为1.4。
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目录1前言12任务变电站原始资料32.1电力系统与本所的连接方式32.2主变压器型号及参数32.3负荷及出线情况33短路电流计算43.1基本假定43.2基准值的选择43.3各元件参数标么值的计算53.4短路电流的计算71.5短路电流计算结果94继电保护的配置104.1继电保护的基本知识104.2变压器保护配置及整定计算134.310k V线路保护配置及整定计算15 5结论206总结与体会207谢辞218参考文献211前言由于电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术,计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新的活力。
未来继电保护的发展趋势是向计算化,网络化及保护,控制,测量,数据通信一体化智能化发展。
电能是一种特殊的商品,为了远距离传送,需要提高电压,实施高压输电,为了分配和使用,需要降低电压,实施低压配电,供电和用电。
发电----输电----配电----用电构成了一个有机系统。
通常把由各种类型的发电厂,输电设施以及用电设备组成的电能生产与消费系统称为电力系统。
电力系统在运行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。
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。
本次毕业设计的主要内容是对110k V企业(水泥厂)变电站进行短路电流的计算、保护的配置及整定值的计算。
参照《电力系统继电保护配置及整定计算》,并依据继电保护配置原理,对所选择的保护进行整定和灵敏性校验从而来确定方案中的保护是否适用来编写的。
设计分五大章节,其中第三章是计算系统的短路电流,确定各点短路电流值;第四章是对各种设备保护的配置,首先是对保护的原理进行分析,保护的整定计算及灵敏性校验,其后是对变压器保护配置及整定计算以及10k V线路保护配置及整定计算。
由于编者水平有限,设计之中难免有些缺陷或错误,望批评指正。
2任务变电站原始资料2.1电力系统与本所的连接方式本110k V企业(水泥厂)变电站,采用110k V电压等级供电,其110k V电源来自220k V枢纽变电站,采用架空导线,系统示意图如图1所示。
图1:2.2主变压器型号及参数型号:S Z10-25000/110,额定电压:110±8×1.25%/10.5容量比:100/100短路电压:U k%=10.5接线方式:Y N,d112.3负荷及出线情况2.3.1110k V进线1回,采用L G J-150架空导线,P m a x=16M W,P m i n=1M W,=0.86,L=11k m。
2.3.210k V出线2回,全部为三芯电力电缆出线。
2.3.3原料磨配电站采用4根三芯Y J V-120电缆,P m a x=9M W,=0.8,L=0.2k m。
2.3.4窑头配电站采用4根三芯Y J V-120电缆,P m a x=6M W,=0.85,L=0.8k m。
2.3.5电容补偿回路采用Y J V-70电缆,Q=8400k v a r,L=0.02k m。
3短路电流计算3.1基本假定3.1.1系统运行方式为最大运行方式。
3.1.2磁路饱和、磁滞忽略不计。
即系统中各元件呈线性,参数恒定,可以运用叠加原理。
3.1.3在系统中三相除不对称故障处以外,都认为是三相对称的。
3.1.4忽略对计算结果影响较小的参数,如元件的电阻、线路的电容以及网内的电容器、感性调和及高压电机向主电网的电能反馈等。
3.1.5短路性质为金属性短路,过渡电阻忽略不计。
3.1.6系统中的同步和异步电机均为理想电机。
3.2基准值的选择为了计算方便,通常取基准容量S j=100M V A;基准电压U j取各级电压的平均电压,即U j=U p=1.05U e;基准电流;基准电抗常用基准值如表1所示。
表1常用基准值表(S j=100M VA)3.3各元件参数标么值的计算电路元件的标么值为有名值与基准值之比,计算公式如下:采用标么值后,相电压和线电压的标么值是相同的,单相功率和三相功率的标么值也是相同的,某些物理量还可以用标么值相等的另一些物理量来代替,如I*=S*。
电抗标么值和有名值的变换公式如表2所示。
表2中各元件的标么值可由表1中查得。
表2各电气元件电抗标么值计算公式其中线路电抗值的计算中,为:6~220k V架空线取0.4Ω/k M35k V三芯电缆取0.12Ω/k M6~10k V三芯电缆取0.08Ω/k M表2中S N、S b单位为M V A,U N、U b单位为k V,I N、I b单位为k A。
本110k V企业(水泥厂)变电站各元件参数标么值计算如下:3.3.1主变压器:3.3.2原料磨配电站线路:3.3.3窑头配电站线路:3.4短路电流的计算3.4.1网络变换计算公式串联阻抗合成:并联阻抗合成:,当只有两支时3.4.2短路电流计算公式短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值:短路全电流最大有效值:式中为冲击系统,可按表3选用。
表3不同短路点的冲击系数注:表中推荐的数值已考虑了周期分量的衰减。
3.4.3最大运行方式下短路电流的计算最大运行方式下等值电路标么阻抗图见图2。
图2d1:d2:d3:d4:3.4.4最小运行方式下短路电流的计算最小运行方式下等值电路标么阻抗图见图3。
图3d1:d2:d3:d4:1.5短路电流计算结果110k V企业(水泥厂)变电站相关短路电流计算结果见下表4。
表4短路电流计算结果表4继电保护的配置4.1继电保护的基本知识电能是一种特殊的商品,为了远距离传送,需要提高电压,实施高压输电,为了分配和使用,需要降低电压,实施低压配电,供电和用电。
发电----输电----配电----用电构成了一个有机系统。
通常把由各种类型的发电厂,输电设施以及用电设备组成的电能生产与消费系统称为电力系统。
电力系统在运行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。
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。
其中最常见且最危险的是各种类型的短路,电力系统的短路故障会产生如下后果:(1)故障点的电弧使故障设备损坏;(2)比正常工作电流大许多的短路电流产生热效应和电动力效应,使故障回路中的设备遭到破坏;(3)部分电力系统的电压大幅度下降,使用户的正常工作遭到破坏,影响企业的经济效益和人们的正常生活;(4)破坏电力系统运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使电力系统瓦解,造成大面积停电的恶性循环;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。
为了及时正确处理故障和不正常运行状态,避免事故发生,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。
继电保护的任务是:(1)当电力系统中某电气元件发生故障时,能自动,迅速,有选择地将故障元件从电力系统中切除,避免故障元件继续遭到破坏,使非故障元件迅速恢复正常运行。
(2)当电力系统中某电气元件出现不正常运行状态时,能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。
继电保护装置的基本原理:我们知道在电力系统发生短路故障时,许多参量比正常时候都了变化,当然有的变化可能明显,有的不够明显,而变化明显的参量就适合用来作为保护的判据,构成保护。
比如:根据短路电流较正常电流升高的特点,可构成过电流保护;利用短路时母线电压降低的特点可构成低电压保护;利用短路时线路始端测量阻抗降低可构成距离保护;利用电压与电流之间相位差的改变可构成方向保护。
除此之外,根据线路内部短路时,两侧电流相位差变化可以构成差动原理的保护。
当然还可以根据非电气量的变化来构成某些保护,如反应变压器油在故障时分解产生的气体而构成的气体保护。
原则上说:只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征(差别),即可形成某种判据,从而构成某种原理的保护,且差别越明显,保护性能越好。
继电保护装置的组成:被测物理量-→测量-→逻辑-→执行-→跳闸或信号↑整定值测量元件:其作用是测量从被保护对象输入的有关物理量(如电流,电压,阻抗,功率方向等),并与已给定的整定值进行比较,根据比较结果给出逻辑信号,从而判断保护是否该起动。
逻辑元件:其作用是根据测量部分输出量的大小,性质,输出的逻辑状态,出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定逻辑关系工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并将有关命令传给执行元件。
执行元件:其作用是根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务。
如:故障时跳闸,不正常运行时发信号,正常运行时不动作等。
对继电保护的基本要求: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,以尽量减小停电范围。
速动性:是指保护快速切除故障的性能,故障切除的时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间。
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。
可靠性:是指发生了属于它该动作的故障,它能可靠动作,而在不该动作时,它能可靠不动。
即不发生拒绝动作也不发生错误动作。
4.2变压器保护配置及整定计算4.2.1变压器保护配置电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。
因此,我们必须研究变压器有哪些故障和不正常运行状态,以便采取相应的保护措施。
变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。
油箱外的故障,主要是套管和引出线上发生相间短路以及中性点直接接地侧的接地短路。
这些故障的发生会危害电力系统的安全连续供电。
油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等。
油箱内故障时产生的电弧,不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯,而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体,有可能引起变压器油箱的爆炸。
变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等,这些运行状态会使绕组和铁芯过热。
此外,对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器,外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压,威胁变压器的绝缘;大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会发生变压器的过励磁,引起铁芯和其它金属构件的过热。