35KV线路继电保护与自动装置设计

35KV线路继电保护与自动装置设计
35KV线路继电保护与自动装置设计

1概述

1.1继电保护的基本概念

对被保护对象实现继电保护,包括软件和硬件两部分内容:(1)确定被保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下,有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化,这些用来进行状态判别的物理量,称为故障量或起动量;(2)将反映故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排,实现状态判别,发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。

1.2继电保护的意义和作用

电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是,电力系统的组成元件数量多,结构各异,运行情况复杂,覆盖的地域辽阔。因此,受自然条件、设备及人为因素的影响,可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见,危害最大的是各种型式的短路。为此,还应设置以各级计算机为中心,用分层控制方式实施的安全监控系统,它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。

在电力系统中,除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外,故障一旦发生,必须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,所以说,继电保护对于电力系统的运行与维护有着重大的意义和重要的作用。

1.3继电保护的基本要求

动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

1.3.1选择性

继电保护选择性是指在对系统影响可能最小的处所,实现断路器的控制操作,以终止故障或系统事故的发展。例如:对于电力元件的继电保护,当电力元件故障时,要求最靠近的故障点的断路器动作断开系统供电电源;而对于振荡解列装置,则要求当电力系统失去同步运行稳定性时,在解列后两侧系统可以各自安全的同步运行的地点动作于断路器,将系统一分为二,以终止振荡,等等。

电力元件继电保护的选择性,除了决定于继电保护装置本身的性能外,还要

求满足:①由电源算起,愈靠近故障点的故障,启动值愈小,动作时间愈短,并在上下级之间有适当的裕度。②要具有后备保护的作用,如果最靠近故障点的断路器拒动,能由相邻的电源恻继电保护动作将故障断开。

1.3.2速动性

是指快速地切除故障,以提高电力系统并列运行稳定,减少用户在电压降低的情况下工作的时间,以及小故障元件的损坏程度。因此,在发生故障时,应力求保护装置能迅速动作,切除故障。继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度,提高线路故障后自动重合闸的成功率,并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。快速切除线路与母线的短路故障,是提高电力系统暂态稳定的重要手段。

1.3.3灵敏性

继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠地动作的能力。故障时通入装置的故障量和给定的装置动作值之比,称为继电保护的灵敏系数。它是考核继电保护灵敏性的具体指标。在一般的继电保护设计与运行规程中,对它都有具体的规定要求。

继电保护愈灵敏,愈能可靠地反应要求动作的故障或异常状态;但同时,也愈易于在非要求动作的其他的情况下产生误动作,因而与选择性有矛盾,需要协调处理。

1.3.4可靠性

是指在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反应的故障时,保护装置应可靠地动作(即不拒动)。而在不属于该保护动作的其它任何情况下,则不应该动作(即不误动)。

可靠性取决于保护装置本身的设计、制造、安装、运行维护等因素。一般来说,保护装置的组成元件质量越好、接线越简单、回路中继电器的触点和接插件数越少,保护装置就越可靠。同时,保护装置的恰当的配置与选用、正确地安装与调试、良好的运行维护。对于提高保护的可靠性也具有重要的作用。

保护的误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害,在保护方案的构成中,防止保护误动与防止其拒动的措施常常是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质不同,误动和拒动的危害程度有所不同,因而提高保护装置的可靠性的着重点在很多情况下也应有所不同。例如,系统有充足的旋转备用容量、各元件之

间联系十分紧密的情况下,由于某一元件的保护装置误动而给系统造成的影响较小;但保护装置的拒动给系统在成的危害却可能很大。此时,应着重强调提高不误动的可靠性。又如对于大容量发电机保护,应考虑同时提高不拒动的可靠性和不误动的可靠性。

2常用的继电保护

2.1电流保护

电流速断保护只能保护线路的一部分,限时电流速断保护只能保护线路全长,但不能作为下一段线路的后备保护,因此必须采用定时限过电流保护作为本线路和相邻下一线路的后备保护。实际上,供配电线路并不一定都要装设三段式电流保护。比如,处于电网未端附近的保护装置,当定时限过电流保护的时限不大于0.5时,而且没有防止导线烧损及保护配合上的要求的情况下,就可以装设电流速断保护和限时电流速断保护,而将过电流保护作为主保护。

三段式电流保护的主要优点是简单、可靠,并且一般情况下都能较快切除故障。缺点是它的灵敏度受保护方式和短路类型的影响,此外在单侧电源网络中才有选择性。故一般适用于35KV以下的电网保护中。

2.2距离保护

主要优点:能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求;阻抗继电器是同时反应电压的降低和电流的增大而动作的,因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中Ⅰ段距离保护基本不受运行方式的影响,而Ⅱ、Ⅲ段受系统运行变化的影响也较电流保护要小一些,保护区域比较稳定。

主要缺点:不能实现全线瞬动。对双侧电源线路,将有全线的30﹪~40﹪的第Ⅱ段时限跳闸,这对稳定有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的。阻抗继电器本身较长复杂,还增设了振荡闭锁装置,电压断线闭锁装置,因此距离保护装置调试比较麻烦,可靠性也相对低些距离保护的接线图如图2.1示。

图2.1 距离保护接线图

2.3纵联保护的优缺点

线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。它以线路两侧判别量的特定关系作为判据,即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。

因此,判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。

(1)方向比较式众联保护是比较线路两端各自看到的故障方向,以判断是线路内部故障还是外部故障。如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向。其特点是:

a) 要求正向判别启动元件对于线路末端故障有足够的灵敏度;

b) 必须采用双频制收发信机。

(2)电流相位差动高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的高频保护。当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁,两侧电流相位相反时保护动作跳闸。其特点是:

a) 能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单;

b) 不反应系统振荡。在非全相运行状态下和单相重合闸过程中保护能继续运行;

c) 不受电压回路断线的影响;

d) 当通道或收发信机停用时,整个保护要退出运行,因此需要配备单独的后备保护。

(3)高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装置作为基本保护,增加相应的发信与收信设备,通过通道构成纵联距离保护。其特点是:

a) 能足够灵敏和快速地反应各种对称与不对称故障;

b) 仍保持后备保护的功能;

c) 电压二次回路断线时保护将会误动,需采取断线闭锁措施,使保护退出运行。

(4)变压器继电保护的优缺点

优点:结构简单,动作迅速,灵敏度高,能反应变压器SBK-750VA 带铁壳油箱内各种相间短路和匝间短路的匝数很少时,故障回路的电流虽很大,可能造成严重过热,但引出线外部相电流的变化可能很小,各种反应电流量的保护都难以动作,瓦斯保护对于切除这类故障有其特殊的优越性。

缺点:不能反应变压器油箱外部的故障,如套管及引出线故障。因此,变压器不能用它作为唯一的主保护。

3 保护整定值计算

根据题设的要求:

某35KV 终端变电站具有多路进出线的双母线,装有ZPJH 装置,已知第I 线路出现ABI 和第II 线路出现ABII 的有关网络参数如下:

图3.1 35KV 网路图

系统容量:最大运行方式160MVA ,最小运行方式为100MVA

线路ABI 上最大输送功率为9MW ,85.0cos =?,自启动系数kss=1.5

变压器BII 所装差动保护的动作时限为1s ,并假设它换算至平均额定电压37KV 母线两侧的电抗XII=28Ω

因为考虑到题目已经条件和图形,线路II 的参数没给,无法计算,变压器BI 的参数也不齐全,所以整定计算也是有困难,所以就对线路ABIC 段进行整定计算和设计。

3.1方案讨论

根据图示的系统,每段线路都最多只有一个断路器,或者是没有。考虑到纵联保护是安装于线路两侧的保护装置对两侧的电气量同时比较、联合工作,最后一起切断的一种保护,必须在线路的两端同时安装保护装置及信号的收发装置的,如图4.1示纵联保护结构框图。因此,在题给的系统中,无法采用该继电保护方式。所以考虑过电流保护和距离保护。

图 3.2 纵联保护结构框图

根据题目已知条件,先计算电源的最大运行方式下的阻抗和最小运行方式下的阻抗。

根据公式: UI S 3= (式4-1) Z U

I 3

= (式4—2)

取系统平均电压U=37KV ,可得 最大运行方式阻抗:)(56.8160372max 2min KA S U Z s === (式4-3) 最小运行方式阻抗:)(69.13100372

min 2max

KA S U Z s === (式4-4) 接着算线路I 的B 点的最大短路电流和最小短路电流:(取单位线路阻抗为0.4Km Ω) 最大短路电流:)(04.14.03056.83374.03min max KA AB Z U I s B =?+=?+= (式4-5) 最小短路电流:)(83.04.03069.133374.03max max KA AB Z U I s B =?+=?+=

(式4-6) 电流I 段整定值计算:)(248.104.12.1max KA I K I B rel setAB =?==I I (式4-7) 验证:)(83.24.0)69.13248.1237(4.0)233(max min Km Z I U L s setAB =-?=-=I (式4-8)

%15%4.9%1003083.2min ?=?=AB L L

所以不符合。

经过计算,电流保护II 段整定计算后,也是不符合要求的。由此可知,这个系统采用过电流保护不太恰当,电流I 段和电流II 段保护构成的电流主保护不能有效,可靠的保护线路,保护范围太小,在此不适用。

根据题目已知条件,计算距离保护的整定。

(1)距离I 整定阻抗)(6.9304.08.0.Ω=??==I I AB rel AB

set Z K Z (式4-9) 动过时间s t 03=I (第一段实际动作时间为保护装置固有的动作时间)。

(2)距离II 整定阻抗

线路BC 的I 段整定

)(8.12404.08.0.Ω=??==I I BC rel BC set Z K Z (式4-10)整定阻抗:

()())(6.188.12304.075.0..Ω=+??=+=I II II BC set AB rel AB set Z Z K Z (式4-11)

灵敏度校验

按本线路末端短路求灵敏度系数为:

55.1304.06.18=?==II AB setAB sen

Z Z K >1.25 (式4-12) 满足要求 动作时间:(由于BC 段距离一段保护的时间认为0=I BC t ,t ?默认为0.5s )

s t t t BC 5.03=?+=I II (式4-13)

(3) 距离Ⅲ整定阻抗:

按躲开最小负荷阻抗整定,先计算最大B 点负荷电流

,

max 0.17()L I KA === (式4-14)

)(09.11317

.03379.0max ..min

..min .Ω=??==L L L I U Z (式4-15)

按照公式: re ss L rel AB set K K Z K Z min ..=III (式4-16)

取8.0=rel K ,re K =1.15,ss K =1.5,于是

)(45.5215.15.109.1138.0min ..Ω=??==III re ss L rel AB set K K Z K Z (式4-16)

灵敏度校验

作为本线路近后备保护灵敏度系数校验:

37.4304.045.52.1.=?==III AB AB set sen Z Z K >1.5 (式4-16)

满足要求

作为下段线路远后备保护灵敏度系数校验:

87.1404.0304.045.52.2

.=?+?=+=III BC AB AB set sen Z Z Z K >1.2 (式4-16) 满足要求。

动作时间:(根据题目给的C 处的动作时限是1.6s )

Ⅲ段保护的时间整定是由与之配合的相邻设备保护动作延时的基础上多出一个时间级差t ?

s t t t C AB 1.25.06.1=+=?+=III III (式4-16) 3.2方案总结

经过上面的方案讨论,我们可以知道,纵联差动保护显然不适合用在本题所示的电力线路中。经过进一步的参数计算,我们可以发现,虽然过电流保护简单,可靠,但是由于其保护范围太小,不能满足系统的要求,所以也不适合采用。距离保护经过计算,整定值都满足要求,且能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求;再加上阻抗继电器是同时反应电压的降低和电流的增大而动作的,因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中Ⅰ段距离保护基本不受运行方式的影响,而Ⅱ、Ⅲ段受系统运行变化的影响也较电流保护要小一些,保护区域比较稳定。

综上可知,对于给定的电路系统,采用距离阶段式保护是比较可行的。I 段和II 段作为线路的主保护,能够满足选择性,快速性,三段作为线路的后备保护,可以满足灵敏性,可靠性。

4 保护装置和自动装置规划

4.1电流互感器与电压互感器的配置与选择

4.1.1电流互感器

保护用电流互感器主要与继电装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电路,以保护供电系统的安全。保护用微型电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同,保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要要求:1、绝缘可靠,2、足够大的准确限值系数,3、足够的热稳定性和动稳定性。

线路发生故障时的冲击电流产生热和电磁力,保护用电流互感器必须承受。二次绕组短路情况下,电流互感器在一秒内能承受而无损伤的一次电流有效值,称额定短时热电流。二次绕组短路情况下,电流互感器能承受而无损伤的一次电流峰值,称额定动稳定电流。

保护用电流互感器分为:1、过负荷保护电流互感器,2、差动保护电流互感器,3、接地保护电流互感器(零序电流互感器)。

电流互感器的额定一次电压应等于或大于回路的额定一次电压,绝缘水平应满足有关标准。电流互感器的额定一次电流应根据其所属一次设备的额定电流或最大工作电流选择,并应能承受该回路的额定连续热电流、额定短时热电流及动稳定电流。同时,额定一次电流的选择,应使得在额定变流比条件下的二次电流在正常运行和短路情况下,满足该回路保护装置的整定值选择性和准确性要求或满足计量及测量准确性要求。额定一次电流的标准值为:10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75以及它们的十进位倍数或小数。

电流互感器额定二次电流有1A 和5A 两类。对于新建发电厂和变电所,各级电压的电流互感器额定二次电流宜统一选用1A ,以减轻电流互感器二次负荷,二次电缆截面可减小,节约投资。如扩建工程原有电流互感器采用5A 时,额定二次电流可选用5A 。一个厂站内的电流互感器额定二次电流允许同时采用1A 和5A 。但同一电压等级的电流互感器的额定二次电流一般采用相同电流值。 所以对电流互感器选择如下:

由于流过每个断路器的max g I 都一样,所以它们的型号也一样,标准电流互感器的二次额定电流为5A 的。

再根据前面计算得知,线路流过的最大短路电流为KA I B 04.1max ,计算精确变

208

5

1040

5

1000

max=

=

?

=B

I

K

。因此查电流互感器表型号规格可知,在精确度

允许的范围内,这里可以选取变比K为10000/5的。

4.1.2继电器型号

查资料可知,继电器型号的选择原则有:

1一般原则,为保证继电器在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全,继电器应按下列条件选择:

①按正常工作条件包括电压、电流、频率、机械荷载等选择

②按短路条件包括短时耐受电流、峰值耐受电流、关合和开断电流等选择;

③按环境条件包括温度、湿度、海拔、地震等选择;

④按承受过电压能力包括绝缘水平等选择;

⑤按各类继电器的不同特点包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负荷及准确等级等选择。

2再按正常工作条件选择:

①按工作电压选择选用的继电器,其额定电压应符合所在回路的系统标称电压,其允许最高工作电压Umax不应小于所在回路的最高运行电压Uy,即Umax ≥Uy

②按工作电流选择继电器的额定电流In不应小于该回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig,即In ≥ Ig。

3.按短路稳定条件选择继电器

①短路稳定性校验的一般要求

②短路电流的热效应

③短路稳定性校验

4.按环境条件选择高压电器

①选择电器的环境温度

②选择电器的环境湿度

③高海拔对继电器的影响

④地震对继电器的影响

5.继电器的绝缘水平

6.按各类继电器的不同特点选择

①额定短路开断电流的选择

②额定短路关合电流的选择

③额定操作顺序的选择

④额定失步开断电流的选择

⑤额定异相接地故障电流、发展性故障电流及关于开断电流的选择

⑥额定近区故障开断电流的选择

⑦额定线路充电开断电流、额定电缆充电开断电流、额定电容器组开断电流、额定电容器组关合涌流、额定感应电动机开断电流、额定空载变压器开断电流、额定电抗器开断电流等的选择。标准中对上述各项开断电流和关合电流未作规定,但使用中应按制造厂给出的试验数据选用。

根据这些原则,选用型号为LW2-Z-、a4.6a.0.20.20.4、F8的线路断路器控制开关。

4.1.3电压互感器

电压互感器的作用是:把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,供保护、计量、仪表装置使用。同时,使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备,但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器二次回路是高阻抗回路,二次电流的大小由回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时,二次电流增大,使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。可以说,电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。简单的说就是“检测元件”。

电压互感器一般按以下原则配置。

(1)对于主接线为单母线、单母线分段、双母线等,在母线上安装三相式电压互感器;当其出线上有电源,需要重合闸鉴同期或无压,需要同期并列时,应在线路侧安装单相或两相电压互感器。

(2)对于3/2主接线,常常在线路或变压器侧安装三相电压互感器,而在母线上安装单相互感器以供同期并联和重合闸鉴无压、鉴同期使用。

(3)内桥接线的电压互感器可以安装在线路侧,也可以安装在母线上,一般不同时安装。安装地点的不同对保护功能有所影响。

(4)对220kV及以下的电压等级,电压互感器一般有两个次级,一组接为星形,一组接为开口三角形。在500kV系统中,为了继电保护的完全双重化,一般选用三个次级的电压互感器,其中两组接为星形,一组接为开口三角形。

(5)当计量回路有特殊需要时,可增加专供计量的电压互感器次级或安装计量专用的电压互感器组。

(6)在小接地电流系统,需要检查线路电压或同期时,应在线路侧装设两相式电压互感器或装一台电压互感器接线间电压。在大接地电流系统中,线路有检查线路电压或同期要求时,应首先选用电压抽取装置。通过电流互感器或结合电容器

抽取电压,尽量不装设单独的电压互感器。500kV线路一般都装设三只电容式线路电压互感器,作为保护、测量和载波通信公用。

根据上述原则对电压互感器进行选择。

1、一次电压:1.5kV~110kV

2、二次电压:100V、100/3V、100/3V

3、电压范围:5%~170%

4、额定电压 COSφ=0.8、1

4.2自动重合闸

4.2.1自动重合闸概述

自动重合闸广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上的有效反事故措施(电缆输、供电不能采用)。即当线路出现故障,继电保护使断路器跳闸后,自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。大多数情况下,线路故障(如雷击、风害等)是暂时性的,断路器跳闸后线路的绝缘性能(绝缘子和空气间隙)能得到恢复,再次重合能成功,这就提高了电力系统供电的可靠性。少数情况属永久性故障,自动重合闸装置动作后靠继电保护动作再跳开,查明原因,予以排除再送电。一般情况下,线路故障跳闸后重合闸越快,效果越好。

由于输电线路上发生的故障绝大多数是暂态性故障。因此,在线路被断开以后再进行一次重合闸,就有可能提高供电的可靠性。当然,重新合上断路器的工作可由运行人员手动操作进行。但因停电时间过长,用户的电动机多数可能停转,效果就不显著。为此,在电力系统中广泛地采用自动重合闸装置,当断路器跳闸以后,它能够自动地将断路器合闸。

在线路上装设自动重合闸装置以后,由于它不能判别是暂时性故障还是永久性故障,因此,重合闸后就有可能成功(即恢复供电),也可能不成功。根据运行资料统计,重合闸的成功率(重合闸的成功数与总动作数之比)在60%~90%之间,可见其成功率是相当高的

4.2.2自动重合闸基本要求

对1kV及以上的架空线和电缆与架空线的混合线路,当其上有熔断器时,就应装设自动重合闸;在用高压熔断器保护的线路上,一般采用自动重合熔断器;此外,在供电给地区负荷的电力变压器上,以及发电厂和变电所得母线上,必要时也可以装设自动重合闸。对自动重合闸的基本要求为:

(1)下列情况下,自动重合闸装置不应动作。

1、由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时。

2、手动投入断路器,由于线路上存在故障,随即由保护动作将其断开.因为在这种情况下,故障大多都是属于永久性的。它可能是由于检修质量不合格、隐患未能消除或者是保安地线没有拆除等原因造成的。因此,即使再重合一次也不可能成功。

3、在某些不允许重合的情况下例如,断路器处于不正常状态(如气压、液压降低等)以及变压器内部故障,差动或瓦斯保护动作使断路器跳闸时,均应使闭锁装置不进行重合闸。

(2)当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后,重合闸都应该动作,使断路器重新合闸。

(3)自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。

(4)自动重合闸在动作以后,一般应能自动复位,准备好下一次再动作。但对110kV及以下电压的线路,如当地有值班人员时,为简化重合闸的实现,也可以采用手动复归的方式。

(5)自动重合闸装置的合闸时间应能整定,并有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作,以便更好地与继电保护相配合,加速故障切除。

(6)双侧电源的线路上实现重合闸时,应考虑合闸时两侧电源间的同步问题,并满足所提出的要求。

4.2.3自动重合闸的配置原则

一般选择自动重合闸类型可按下述条件进行:

1、110kV及以下电压的系统单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装置。

2、220kV、110kV及以下双电源线路用合适方式的三相重合闸能满足系统稳定和运行要求时,可采用三相自动重合闸装置。

3、220kV线路采用各种方式三相自动重合闸不能满足系统稳定和运行要求时,采用综合重合闸装置。

4、330~550kV线路,一般情况下应装设综合闸装置。

5、在带有分支的线路上使用单相重合闸时,分支线侧是否采用单相重合闸,应根据有无分支电源,以及电源大小和负荷大小确定。

6、双电源220kV及以上电压等级的单回路联络线,适合采用单相重合闸;主要的110kV双电源单回路联络线,采用单相重合闸对电网安全运行效果显著时,可采用单相重合闸。

根据自动重合闸配置原则,本题给的系统电压等级为35KV,所以一般情况采用三相一次重合闸装置。其原理图如图4.1示。

图4.1 三相一次重合闸原理框图

4.2.4自动重合闸的时限整定

现在电力系统广泛使用的重合闸都不区分故障是瞬时性的还是永久性的。对于瞬时性故障,必须等待故障点的故障消除、绝缘强度恢复后才有可能重合成功,而这个时间与湿度、风速的气候条件有关。对于永久性故障,除考虑上述时间外,还要考虑重合到永久故障后,断路器内部的油压、气压的恢复以及绝缘介质绝缘强度的恢复等,保证断路器能够再次切断短路电流。按照以上原则确定的最小时间,称为最小重合闸时间,实际使用的重合闸时间必须大于这个时间,根据重合闸在系统中所起的作用具体计算。

对于单侧电源线路的三相重合闸,其主要作用是尽可能缩短电源中断的时间,重合闸的动作时限原则上越短越好,应按照最小重合闸时间整定。其重合闸的最小时间确定原则:

断路器跳闸后,负荷电动机向故障点反馈电流的时间;故障点的电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强度需要的时间;

在断路器动作跳闸熄灭电弧后,其触头周围绝缘强度的恢复以及消弧室重新充满油、气需要的时间;同时期操动机构恢复原状准备好再次动作需要的时间。 如果重合闸是利用电力系统的运行经验,重合闸的最小时间为0.3-0.4s

根据以上重合闸时限整定原则,设计时候,必需考虑和继电保护配合才能起

作用。前面已经算出了距离III 段保护时间为

s t AB 1.2=III ,再按照运行经验来估算重合闸装置最小重合闸时间约为0.4s ,所以,最终整定重合闸时限定为2.5s 。

5继电保护原理图展开图和屏面布置图5.1 继电保护原理图

对于线路的AB段,其继电保护原理图如图5.1示。

图5.1 继电保护原理图

5.2继电保护的展开图

如图5.2示,是继电保护的展开图

图5.2继电保护展开图

5.3 屏面布置图

如图5.3示,为屏面布置图。

图5.3 屏面布置图

总结

通过本次的课程设计实验,让我学会了很多。首先是电力系统继电保护相关知识方面,(还有很多电器控制与可编程控制器和电力系统分析等相关理论)一个学期下来,虽然对课本相关知识有了一个初步了解,但是由于理解仅仅停留在理论上,因而印象不够深刻。通过了这次的课设,亲自动手,查资料,分析问题,解决问题,仿真核对等等,对课堂学习的理论知识又有了进一步的了解,通过理论和实践的结合,进一步巩固所学知识。另外一点收获就是,这次的实验让我明白一个道理:一分耕耘一分收获。想要真正的掌握一些东西,必须通过付出自己的努力,靠投机取巧是不行的,很多人就是抱着投机取巧的心态对待课设,对待学习,表面上看像是得了便宜,其实是欺骗了自己,因为真正的知识没有做掌握,学习的技能没有领悟,倒养成了依赖的习惯,这样对于以后进入社会是很不利的,只有养成脚踏实地,通过自己努力付出,能学多少学习多少的求知精神,才能真正的掌握,才能更具有竞争力。

致谢

经过这次的课程设计,我终于完成了35KV线路继电保护及自动装置课程设计。这次课程设计能够最终设计完成,除了本人努力之外,还得到了指导老师竟静静的指导,她在百忙中对我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真,而且百问不厌,在她的指导下我最终完成了这次课程设计;同时我还要感谢几个同学的大力帮助,他们在我出现困难时热情帮助,使我少走很多弯路。在此,我对老师以及所有在我这次课程设计提供过帮助的同学表示诚挚的感谢!

参考文献

[1] 《电力系统继电保护原理》第三版,贺家李宋从矩,北京:中国电力出版社

[2] 《工厂供电设计指导》刘介才,北京:机械工业出版社

[3] 《电气工程基础》刘笙,北京:科学出版社

[4] 《电力系统分析》第三版,何仰赞,温增银武汉:华中科技大学出版社

[5] 《电力系统继电保护设计原理》吕继绍,水利电力出版社,1992.10

[6] 《电力系统继电保护原理与应用》宋从矩,华中理工大学,2003.5

[7] 《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》崔家佩,中国电力出版,1997.1

[8] 《电力系统继电保护》税正中,重庆大学出版社,1997.5

[9] 《电力系统暂态分析》李光琦,中国电力出版社,2002.6

[10] 《电力工程电气设计手册》西北电力设计院水利电力出社,1990年出版

[11]《继电保护整定计算与实验》吕继绍,华中理工大学,1988.12

[12]《电气工程专业毕业设计指南:继电保护分册》韩笑主编中国水利水电出版社

[13]《电力系统继电保护设计指导》钟松茂、李火元合编中国电力出版社。

[14]《继电保护整定计算》许建安主编中国水利水电出版社。

[15]《电力系统分析》于永源杨绮雯编中国电力出版社。

[16]《发电厂及变电站二次接线》陈景惠主编。

[17]《电力系统继电保护和自动装置设计规范GB50062-1992》

[18]《发电厂变电所电气设备》湖南省电力学校主编水利水电出版社。

[19]《电力系统继电保护》张保会主编中国电力出版社。

[20]《变电站综合自动化》张晓春主编高等教育出版社。

35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)

35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)

广西大学行健文理学院 课程设计 题目:35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师: 设计时间:2015年12月28日-2016年1月8日

摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一,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。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是:全系统范围内,按指定分区实时地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信号等措施,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、防止或减轻设备的损坏。随着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地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行,对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分,被称为电力系统的安全屏障,同时又是电力系统事故扩大的根源,做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段,电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点,往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求,给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词:35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算

35kV毕业设计---35kV输电线路工程设计

35kV三梅输电线路工程设计 摘要:本设计讲述了架空输电线路设计的全部内容,主要设计步骤是按《架空输电线路设计》书中的设计步骤,和现实中的设计步骤是不一样的。本设计包括导线、地线的比载、临界档距、最大弧垂的判断,力学特性的计算,定位排杆,各种校验,代表档距的计算,杆塔荷载的计算,接地装置的设计,金具的选取。在本次设计中,重点是线路设计,杆塔定位和基础设计,对杆塔的组立施工进行了简要的设计,还简单地设计基础并介绍基础施工。 关键词:导线避雷线比载应力弧垂杆塔定位 1 前言 电力作为一个国家的经济命脉不论是对于国家的各种经济建设还是对于普通老百姓的生活都起着至关重要的作用,而输电线路则是电力不可缺少的一个组成部分。目前我国大部分地区都面临着缺电这一问题,国家正在加紧电网建设,许多地方新建和改建了一批输电线路,输电线路的规划设计也就相当重要了,输电线路工程设计是电力建设的重要组成部分,同时也对输电线路正常运行起着决定性作用。 本文针对一条具体的输电线路——35kV三梅输电线路进行了设计,其中包括比载、临界档距、应力弧垂、安装弧垂的计算,排定杆塔位置,进行各种杆塔定位校验,进行防振设计,选择接地装置,完成绝缘子串的组装图、杆塔地基基础设计、杆塔组立施工设计等,涵盖了输电线路的设计、施工等方面的内容。 1.1课题相关技术 1.1.1自立式铁塔地基基础的设计 输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。它的作用是用来承载输电线路的杆塔。随着我国国民经济的飞速发展,国家每年用于电力基础设施,特别是用于高压输电线路的投资日益增加。输电线路中自立式铁塔基础的设计关系到自立式铁塔在受到各种设计条件允许外力作用下输电线路的安全运行。自立式铁塔的稳定取决于所选基础的抗拔稳定和基础地基的承载能力。输电线路杆塔基础型式的设计是输电线路初步设计的重要环节同时也是影响输电线路工程整体造价的重要环节。铁塔基础的设计应结合输电线路沿线的地质、施工条件和杆塔型式的特点综合考虑。有条件时应采用原状土基础,一般情况下铁塔宜采用现浇钢筋混

35KV变电站继电保护课程设计

广西大学行健文理学院 课程设计 题目:35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师: 设计时间:2015年12月28日-2016年1月8日

摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一,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。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是:全系统范围内,按指定分区实时地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信号等措施,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、防止或减轻设备的损坏。随着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地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行,对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分,被称为电力系统的安全屏障,同时又是电力系统事故扩大的根源,做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段,电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点,往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求,给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词:35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算

变电站及线路继电保护设计和整定计算

继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的,为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备,保护发电机。由于电力系统的发展,熔断器已不能满足选择性和快速性的要求,于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初,继电器才广泛用于电力系统保护,被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用,并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后,出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后,提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时,继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代,出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代,晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期,静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度,成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末,有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期,出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代,微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代,微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期,继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,充分发挥继电保护装置的效能,必须合理的选择保护的定值,以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 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活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

农村电网35kV输电线路设计

编号:AQ-JS-06200 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 农村电网35kV输电线路设计 Design of 35kV Transmission Line in rural power grid

农村电网35kV输电线路设计 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科 学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 广西水利系统农村电网建设与改造工程已到整体验收阶段,县城电网改造即将开始。输电线路作为从发电厂或变电站向用户输送电能的桥梁,在电力系统中起很重要的作用。而线路设计中的路径选定、测量、排杆等方面对线路设计有很大影响。本文对35kV输电线路设计的路径选定、测量、排杆及应注意的问题等进行分析总结,找出一些经验规律,以提高设计效率,达到优化线路设计的目的。 一、线路路径走向的选定 在确定输电线路的电气接线方案后,设计人员应在五万分之一的地图上大致确定线路的路径走向。设计者可参考下列因素选定路径,避免出现“之”字形及大转角路径走向: 1.尽可能选择较近的路径走向; 2.考虑交通方便,如沿公路的路径走向; 3.避开高赔偿的林区、耕作区、开发区、风景区等;

4.避免穿过城镇和村庄的建筑物; 5.尽量不跨越通讯线、铁路、公路、河流、水库等; 6.避开地质灾害及洪涝灾害频发地带; 7.避开国防通讯电缆及电气化铁路电线; 8.绕开农民坟地及农村庙宇等风水迷信地带; 9.避开高污染、高危险区域(如石场、烟花爆竹厂、油库等)。 二、线路测量定位桩的选定 测量是设计的前提,测量合理与否对设计有很大的影响,需要勘测定位人员本着认真负责的态度来完成。测量单位应按设计规程进行测量,测量点应有木桩标志,用红漆标记桩号高程及转角。一般来说,线路测量定位桩的选定可考虑以下因素: 1.应离通讯线20m以外; 2.应离公路边15m之外; 3.应离建筑物10m以外; 4.尽量不要设在陡坡或有滑坡危险的陡坡上; 5.不要设在有可能遭受河岸冲刷或河流行洪的地方;

35kv的输电线路继电保护设计(参考模板)

毕业设计(论文)题目35KV输电线路继电保护设计 学生姓名 学号 20093096 51 专业发电厂及电力系统 班级 20093096 指导教师 评阅教师 完成日期二零一一年十一月十一日 目录

摘要………………………………………………………………………………前言………………………………………………………………………………1.继电保护概论………………………………………………………………… 1.1继电保护的作用…………………………………………………………… 1.2电保护的基本原理和保护装置的组成…………………………………… 1.3对电力系统继电保护的基本要求………………………………………… 1.4 继电保护技术的发展简史………………………………………………… 2.35KV线路故障分析………………………………………………………… 2.1常见故障原因分析………………………………………………………… 2.2 35KV线路继电保护的配置…………………………………………… 4.电网相间短路的电流保护…………………………………………………… 4.1瞬时电流速断保护…………………………………………………………………… 4.2限时电流速断电流保护……………………………………………………… 4.3定时限过电流保护…………………………………………………………… 4.4电流三段保护小结…………………………………………………………… 5.输电线路三段式电流保护的构成及动作过程…………………………… 5.1零序电流保护………………………………………………………………… 6.中性点非直接接地电网中的接地保护…………………………………… 6.1、中性点不接地系统单相接地时的电流和电压 6.2中性点不接地电网的保护…………………………………………………… 6.3绝缘监视装置………………………………………………………………… 6.4零序电流保护……………………………………………………………… 6.5零序功率方向保护…………………………………………………………… 7.电流三段保护小结 结论………………………………………………………………………………致谢………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………… 35KV线路继电保护设计

35kv线路继电保护设计

继电保护课程设计 1、系统的等值电路图 1.1 两台变压器的等值阻抗计算 电压百分数的计算: ()()1(13)(12)(23)11%%%% 17.510.5 6.510.7522 k k k k U U U U ---= +-=+-=()()2(12)(23)(13)11%%%%10.5 6.517.50.2522 k k k k U U U U ---=+-=+-=- ()()3(13)(23)(12)11%%%%17.5 6.510.5 6.7522k k k k U U U U ---=+-=+-= 变压器的等值阻抗计算: 11%10.751000.1710010063 k B T TN U S X S =?=?= 22%0.251000.00410010063 k B T TN U S X S -=?=?=- 33% 6.751000.1110010063k B T TN U S X S = ?=?= 1.2 系统的等值电路图 系统的等值电路图如图1-1所示: 图1-1 系统的等值电路图

2、线路短路计算 分别进行最大运行方式和最小运行方式下各条线路发生对称三相短路,单相接地短路,两相接地短路和两相短路。 2.1 各线路阻抗参数及计算公式 经过查手册得:LGJ-400型线路=0x 0.396Ω/km ,LGJ-300型线路=0x 0.404Ω/km ,LGJ-150型线路=0x 0.425Ω/km ,LGJ-120型线路=0x 0.435Ω/km 。利用计算公式:0x x l =? 2.2 各线路阻抗参数计算数值 2.2.1各线路阻抗参数计算数值 各线路阻抗参数计算数值如下表2.1所示: 2.2.2各线路阻抗参数标幺值计算数值 标幺值计算为:2*B B U S x x ? = 计算数值如下表 2.2所示:(其中110 1.05115.5B U =?=Kv )

35kV输电线路设计说明

35kV输电线路设计说明

35kV迁改工程 设 计 说 明 2010年12月

批准: 审定: 审核: 校核: 编写:

一、设计依据 1、昆明西北绕城公路建设指挥部关于委托电力工程设计公司; 2、本工程设计合同书; 3、有关单位对35kV线路改线现场确定的方案; 4、国家有关电力行业设计技术规范及南方电网云南电网公司昆明供电局有关输电线路的技术规范。 二、线路设计原则 1、本工程设计气象条件:参照原有线路气象条件云南省典型一级气象区。复冰C=5mm,最大风速V=30m/s;最高气温40℃,最低气温-5℃;年平均气温+15℃。 2、绝缘配合: 耐张绝缘子串:2×9×LXHY1-70 直线绝缘子串:2×8×LXHY1-70;跳线绝缘子串:1×8×LXHY1-70; 3、相序:按原有线路相序; 4、导线、避雷线的设计应力及安全系数 根据《110kV~500kV架空送电线路设计技术规范》的有关规定,按导线、避雷线的设计安全系数不应小于2.5,地线的设计安全系数宜大于导线的设计安全系数。本工程导线安全系数K=8.0,地线安全系数K=10.0。 名称符单位导线避雷线

号LGJ-185/25 GJX-35(1× 7-8.7-1270) 标称截面铝 股 mm2 187.04 钢 芯 mm2 24.25 37.15 综 合 mm2 211.29 股数×毎股直径铝 股 24×3.15 钢 芯 7×2.107/2.6 计算外 径 d mm 18.9 7.8 质量W kg/km 706.1 318.2 综合弹性系数E N/ mm2 76000 181400 综合线 膨胀系 数 α1/℃18.9×10-611.5×10-6拉断力N N 59420 45503 5、导线及避雷线的防振

35KV架空输电线路初步设计方案

35KV架空输电线路初步设计方案 第二部分工程概况 -、设计情况 随着经济发展,负荷增加,近年来,用户对供电可靠性的要求不断提高,为避免因线路故障及检修造成对XX变电站停电及线路网架要求,该线路的建设必要性非常大。 本工程线路全线经过地带为平原,沿线植被主要是农田、 粮林间作带。根据通许县城城市整体规划,经过与县城规划部 门实地查看,规划部门允许该线路走径。 电压等级:35KV 线路回数:本期采用单回路架设 线路长度:35KV输电线路工程单回5.98kM。 导地线型号:导线LGJ-185/30; 二、气象条件 根据本地区高压输电线路多年运行经验。本工程线路所选气象条件为线路所通过地区30年一遇的数值(其值详见下表)。

气象条件一览表

第三部分设计说明书 第一章.导线及避雷线部分 导线是固定在杆塔上输送电流的金属线,由于经常承受着拉力和风、冰、雨、雪及温度变化的影响,同时还受空气中化学杂质的侵蚀,所以导线的材料除了应有良好的导电率外,还有足够的机械强度和防腐性能。 导线和地线: 根据规划,新建线路全部采用LGJ-185/30。 导线:按GB1179-83标准推荐用LGJX-185/30钢芯铝(稀土)绞线。 地线:根据Q/GDW179-2008)《地线采用镀锌钢绞线时与导线配合表》选用GJ-35(1×7) 镀锌绞线。 导地线定货标记: 导线:LGJX-185/30 GB1179-83稀土钢芯铝绞线 地线:GJ-35:1×7-2.6

导地线参数表

注:拉断力取计算拉断力的95%。 线路设计规程规定,35kV线路设计气象条件,应根据沿线的气象资料和附近已有线路的运行经验考虑。 在确定最大设计风速时,应按当地气象台(站),10min时距平均的年最大风速作样本,并宜采用极值I型分布作为概率统计值。35kV线路的最大设计风速不应低于28m/s。 合理的选择导线截面,对电网安全运行和保障电能质量有重大意义,随着经济的高速发展,对电力的需求越来越大,我们在选择导线的时候,还要考虑线路投运后5年的发展需要。 本设计中我们按照经济电流密度进行导线截面选择 公式如下:L I (其中S指导线截面;J指经济电流密度; s J I指线路最大负荷电流) L 导地线使用条件 导线:全段导线设计安全系数为 3.0,导线综合拉断力为61104N,最大使用力为20368N。 地线:地线采用GJ-35镀锌钢绞线,综合拉断力为43688N,安全系数按规定宜大于导线安全系数K=3。 导地线布置:导线采用上字形及平行排列方式。 地线全线采用水平排列方式。

35kV输电线路继电保护设计

本科课程设计 课程名称:电力系统继电保护原理 设计题目:35kV输电线路继电保护设计

摘要 力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一,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。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是:全系统范围内,按指定分区实时地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信号等措施,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、防止或减轻设备的损坏。随着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地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行,对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分,被称为电力系统的安全屏障,同时又是电力系统事故扩大的根源,做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段,电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点,往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求,给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词:35kv继电保护、整定计算、故障分析、设计原理

目录 1.1继电保护的作用 (3) 1.1.1继电保护的概念及任务 (3) 1.2继电保护的基本原理和保护装置的组成 (3) 1.2.1反应系统正常运行与故障时电器元件(设备)一端所测基本参数的变化而构 成的原理(单端测量原理,也称阶段式原理) (3) 1.2.2反应电气元件内部故障与外部故障(及正常运行)时两端所测电流相位和功 率方向的差别而构成的原理(双端测量原理,也称差动式原理) (3) 1.2.3保护装置的组成部分 (4) 1.3对电力系统继电保护的基本要求 (4) 1.3.1选择性 (4) 1.3.2速动性 (5) 1.3.3灵敏性 (5) 1.3.4可靠性 (5) 1.4继电保护技术发展简史 (5) 2.35KV线路故障分析 (6) 2.1常见故障分析 (6) 2.1.1相间短路 (6) 2.1.2接地短路 (7) 3、35KV线路继电保护的配置 (7) 4.电网相间短路的电流保护 (7) 4.1瞬时电流速断保护 (8) 4.1.1 瞬时电流速断保护的工作原理 (8) 4.1.2原理接线 (9) 4.1.3瞬时电流速断保护的整定计算 (9) 4.2限时电流速断电流保护 (13) 4.2.1限时电流速断保护的工作原理 (13) 4.2.2 限时电流速断保护的整定计算 (14) 4.2.3 限时电流速断保护的单相原理接线 (16) 4.3定时限过电流保护 (16) 4.3.1定时限过电流保护的工作原理 (16) 4.3.2定时限时电流保护的整定计算 (18) 4.3.3 定时限过电流保护的灵敏度校验和保护动作时间 (18) 5:致谢 (20) 6:参考文献 (21)

35KV架空输电线路设计分析

35KV架空输电线路设计分析 发表时间:2018-11-29T11:33:01.053Z 来源:《河南电力》2018年11期作者:陈宁[导读] 电力线路在整个电力系统中是最关键的组成部分,所以对在电力线路进行施工时一定要格外注重对电力线路的设计工作 (陕西省地方电力设计有限公司陕西西安 710075) 摘要:在如今时代下最为重要的能源之一就是电能,而且因为电能在使用时比较便利还可以轻易进行较远距离的电能运输与控制,所以电能也开始被人们进行广泛使用。电力线路在整个电力系统中是最关键的组成部分,所以对在电力线路进行施工时一定要格外注重对电力线路的设计工作,而在对35KV架空输电线路进行设计的过程中一定要注意其分成的两个阶段,并将设计过程中出现的问题进行及时、有效的处理,从而确保整个35KV架空输电线路的运行。本文主要针对35kV架空输电线路设计工作的两个阶段进行详细的分析。 关键词:35KV;架空输电线路;设计分析 在电力系统当中最为主要的一部分就是电力的线路,因为电力线路主要负责的就是电能的运输与分配是非常主要的一项任务,一旦电力线路出现任何问题都会导致整个电力系统彻底终端,严重的话还会对人们的生命安全与机械设备的安全造成很大程度的影响,因此对电力线路的设计工作一定要给予一定程度的重视。而35KV架空输电线路的整体设计一共可以分成两个阶段分别是初期设计阶段与施工图纸设计阶段,其中最为主要的内容有很多比如对导线型号、线路路径的选择,还有对杆塔基础与形状上的设计与选择等。所以在对35KV架空输电线路进行设计的过程中,一定要确保在进行施工之后的输电线路可以更加安全、经济的稳定运行。 一、35KV架空输电线路设计初期阶段的详细分析 在35KV架空输电线路整个工程的设计工作当中最为主要的阶段就是初期的设计阶段,所以在进行这个阶段的线路设计时一定要将输电线路的路径不断的进行技术与经济方面的对比,在所有当中选取最为适合的设计方案开始进行并确定出整体设计的标准原则。 1、对导线进行确定 在对35KV架空输电线路进行设计之前一定要对使用的导线进行确定,并按照国家相关标准规定当中的负荷信息资料与选取的导线截面,最终在将所在城市经济的整体发展趋势来进行综合检验。伴随着现如今社会经济的不断发展与进步,现如今无论是市民日常生活用电量还是各类行业的用电量都处于不断上涨的趋势中,另外有些电力线路进行设计的过程中有很多企业还没有对未来发展进行合理规划,这就会在电力线路已经完成之后一直处于超负荷的状态下进行运行。这样长期进行超负荷状态下进行运行就会导致整个电力线路当中的导线损耗程度非常严重,在线路当中的导线连接点也会一直处于发热的状态,这些状况都会为电力线路的安全带来很大程度的影响。所以在对35kV架空输电线路当中使用导线进行确定的过程中,除了对导线截面进行确定以外还需要按照所在城市的实际状况来进行选择最为适合的导线。并且在对导线的截面进行选择的过程中一定要截面较大的导线,因为截面较大的导线所承受的负荷更大一些,从而确保35KV架空输电线路可以更加安全顺利的运行【1】。 2、对天气状况进行确定 在对35KV架空输电线路进行设计时当地的天气状况与整个输电线路之间有着非常紧密的关联,所以在进行设计之前一定要将所在城市的天气状况进行确定,并将所在城市的天气状况信息数据与已建成输电线路的具体运行状况等元素都充分的考虑到设计当中,从而确保可以对整个35KV架空输电线路进行安全、合理的设计。在对所在城市天气状况进行分析考虑的过程中主要可以从以下六点开始进行:第一点是所在城市中最高的温度可以达到多少,以此在确保在对导线的最大弧垂进行计算准确性的同时确保整个输电线路与建筑物和地面之间的距离处于安全距离当中;第二点是所在城市中最低的温度可以达到多少,以此来确保导线的最大拉应力进行确定,而且在对导线的最大拉应力进行试验的过程中这是最为基本的条件之一;第三点是所在城市中最热的一个月平均温度可以达到多少,以此来对导线安全的载流量进行更好的计算;第四点是所在城市中风速可以达到多大,以此来确定导线、电杆等受力的部分负荷具体是多少从而避免因为风速发生安全事故,并确保导线与周围建筑物之间的距离处于安全距离之内;第五点是所在城市是冬天时输电线路当中导线的覆冰状况,以此来计算导线、电杆等部分的机械强度;第六点是所在城市处于雷雨天气时及时采用防雷措施,以此来确保输电线路可以安全、稳定的运行。 3、对绝缘进行配合设计 在对35kV架空输电线路当中谲云进行设计的过程中,一定要将绝缘的具体强度按照区段的形式进行划分,在输送电力的路径当中绝月的具体强度需要一句清洁与污秽区域开始划分,对污秽区域进行划分的过程中可以按照污秽的等级与周围附盐密度、性质、距离等详细状况开始进行划分,从而确保可以对绝缘方面的设计进行确定。在对绝缘进行设计的过程中需要按照电压的具体等级状况与负荷程度等各有不同的绝缘状况来选择最为适合的绝缘子串与详细片数。在对绝缘当中的防雷进行设计的过程中需要按照输送电线当中的具体电压等级、已建完成的输电线路运行信息数据与所在城市的雷电活跃状况等多方面的因素进行设计,而且在选取避雷线的具体根数、保护角与避雷线和输电线路当中导线之间存在的最小距离时也需要按照以上多方面的因素进行选取。最适合35kV架空输电线路的避雷方式就是将避雷线以接地的方式进行,并且还需要确保可以使避雷线的保护角角度可以达到最小,以此来保证最终设计出的绝缘避雷措施的遮蔽性能。但由于输电线路当中的电压具体等级在不断进行下降,而避雷线的成本价格却不断的进行上涨,所以在35kV架空输电线路绝缘设计当中大多数都不会在整个输电线路当中都设置避雷线。在没有避雷针的输电线路当中都是将导线以三角的排列形式进行的,使处于最上方的导线拥有避雷效果那么整个三角形当中的输电导线都具有一定程度的避雷效果,从而确保整个35kV架空输电线路在运行的过程中避免遭受到雷电攻击所引起的意外事故【2】。 二、35kV架空输电线路的施工图纸设计阶段的详细分析 在35kV架空输电线路的设计工作经过初期阶段的确定之后,就开始进行施工图纸的设计阶段。在开始进行施工图纸的设计阶段时整体的流程是从经过了初期阶段最终选取最为适合的线路方案开始进行实时的测量工作,之后是对选取的线路进行防线与打杆位桩等工作,然后再将整个施工所需图纸进行详细的设计,这其中主要包括了需要跨越的交叉图表、杆塔的明细图标、杆塔、路径、绝缘子与基础铁塔等方面的具体图纸。最终还需要为施工单位提供最为准确的施工材料列表与施工计算预算书与图纸设计的详细说明书等,以此来确保整个35kV架空输电线路经过施工后可以安全、稳定的进行运行【3】。

35kV电网继电保护设计说明书(精)

1 设计说明书 一、 d 5点短路电流计算 由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础,加上时间的关系,指导老师只要求每个小组计算一个短路点。本小组计算第五个短路点。 (一三相短路电流计算: 最大运行方式:两电站的六台机组全部投入运行,中心变电所在地110 KV母线上的系统等值标么电抗为0.225。城关变电所总负荷为240A (35KV侧 ,由金河电站供给110KA、青岭电站供给130KA。剩余的110A经中心变电所送入系统。 根据题意转换出电抗标么值: 排除城关变电所,合并整理其它电抗值得:

整理合并得: X25=3.918 X26=1.833 整理合并得: X27=0.275 X28=0.175 合并、星-三角等值转换: X29=0.5 X30=7.583 X31=3.547 等值电抗转换: X32=0.712 X33=10.791 X34=5.047 计算得出的最大短路电流分别为:I S =7.731 I q =0.541 I j =1.115 第1页 (二两相短路电流计算:

最小运行方式:两电站都只有一台机组投入运行, 中心变电所110KV母线上的系统等值标么电抗为0.35城关变电所总负荷为105A(35KV侧 ,由金河电站供给40A、青岭电站供给65A。剩余的15A经中心变电所送入系统。 1、两相短路电流正序电抗化简: 最小运行方式下转换的电抗标么值: X1=0.35 X2=0.55 X3=0 X4=0.35 X5=0.55 X6=0 X9=0.292 X10=1 X12=5.33 X16=0.876 X19=0.75 X20= 4 合并青中线、金中线、中变电抗: X21=0.275 X22=0.175 X23=5.918 X24=6.33 整理、合并得: X25=0.625 X26=8.178 X27=8.751 整理、合并得: X28=0.825 X29=10.805 X30=11.562 2、两相短路电流负序电抗化简: 最小运行方式下转换的负序电抗标么值:

35kv继电保护

摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一,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。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是:全系统范围内,按指定分区实时地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信号等措施,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、防止或减轻设备的损坏。随着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地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行,对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分,被称为电力系统的安全屏障,同时又是电力系统事故扩大的根源,做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段,电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点,往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求,给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词:35kv继电保护、整定计算、故障分析、设计原理 前言 电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的一个将一次能源转换为电能的统一系统。电能是现代社会中最重要、也最为方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换为电能,电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户,再通过各种用电设备转换为适合用户需要的其他形式的能量。再输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括:继电保护运行凡是的选择、电网各个元件参数及符合电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校正、继电保护零序电流整定计算和校正、对所选择的保护装置进行综合评价。

毕业设计:35kV电网继电保护设计终稿-精品

目录 第一章设计题目及资料 (2) 第二章短路计算 (5) 2.1 标么值的选取及其电抗的计算: ..................................... 5 2.2最大方式下的短路阻抗标么值计算:.................................. 7 2.3最小方式下的短路阻抗标么值计算:................................. 10 2.4短路计算的详细过程:............................................. 15 2.4.1 三相短路电流计算: ........................................ 15 2.4.2 两相短路电流计算: ........................................ 16 第三章继电保护整定计算及配置 (17) 3.1 保护1的整定计算 ................................................ 17 3.1.1保护1的Ⅰ段: (17) 3.1.2保护1的Ⅱ段: (18) 3.1.3保护1的Ⅲ段: (18) 3.2 保护4的整定计算 ................................................ 19 3.2.1保护4的Ⅰ段: (19) 3.2.2保护4的Ⅱ段: (20) 3.2.3保护4的Ⅲ段: (20) 3.3方向元件的安装:................................................. 22 3.4自动重合闸....................................................... 22 3 2................................................................... 论结. .

35kV高压线路三段式电流保护系统设计

广东工业大学 华立学院 课程设计(论文) 35kV高压线路三段式电流保护系统设计 论文题目35kV高压线路三段式电流保护系统设计 系部机电与信息工程学部 专业电气工程及其自动化 班级 11级 4 班 学号 12031104026 学生姓名李星亮 指导老师李升源 起止时间 2014/6/25-2014/7/10 广东工业大学华立学院继电保护课程设计任务书6

题目名称35kV高压线路三段式电流保护系统设计 学部机电与信息工程学部 专业班级11电气4班 姓名李星亮 学号12031104026 一、原始数据 为图示的35kV单侧电源线路1处设计一个三段式电流保护系统。 原始数据:线路1的最大负荷电流为90A;电流互感器的变比为n TA=200/5(仅A、C两相安装有电流互感器,B相没有安装);线路2的定时限过电流保护的动作时限为1.5s;最大运行方式K1、K2、K3点三相短路的短路电流和最小运行方式K1、K2、K3点两相短路的短路电流见下表: 二、应完成的工作 1 绘制35kV线路三段式电流保护的原理图和展开图。 2 根据给定的原始数据,计算各段电流保护的一、二次动作电流和动作时限。 3 选择设备,并以表格的形式列出设备清单。 4 进行成本核算。 四、论文提纲 1 引言 2 设计的原始数据 3 系统组成和工作原理 3.1 原理接线图和展开图 3.2 工作原理 4 动作电流和动作时限计算

4.1 电流Ⅰ段动作电流和动作时限的计算 4.2 电流Ⅱ段动作电流和动作时限的计算 4.3 电流Ⅲ段动作电流和动作时限的计算 5 设备选择 6 成本核算 7 结束语 五、课程设计文档装订顺序 1 封面 2 任务书 3 论文 注意:(1)不要把附录中的“论文格式范文”装订在里面。 (2)任务书和论文分别编页码;封面不编页码。

35kV-110kV输电线路钢管杆通用设计技术要求

35kV-110kV输电线路钢管杆通用设计 技术要求 说明书 (征求意见稿) 二〇一〇年六月

目录 1 总论 (1) 1.1 目的和原则 (1) 1.2 设计依据 (1) 1.2.1 主要规程规范 (1) 1.2.2 国家电网公司的有关规定 (2) 2 主要设计原则 (2) 2.1 设计气象条件 (3) 2.2 导线和地线 (3) 2.3 绝缘配合及防雷保护 (4) 2.4 塔头布置 (8) 2.5 联塔金具 (8) 2.6 杆塔设计一般规定 (9) 2.7 杆塔规划 (9) 2.8 杆塔荷载 (10) 2.9 杆塔使用材料的原则和要求 (10) 附录 1 35~110kV 输电线路钢管杆通用设计主要设计原则及模块划分和编号 附录 2 35~110kV 输电线路钢管杆通用设计修订模块主要技术条件 附录 3 联塔金具标准件图例 附录 4 35~110kV 输电线路钢管杆通用设计模块杆塔规划使用条件 附录 5 输电线路通用设计钢管杆制图和构造规定

1 总论 1.1 目的和原则 目前,输电线路设计相关国家标准、行业规范即将颁布实施。为进一步深化标准化建设,公司组织开展本地区输变电工程通用设计(35~110kV 线路部分)修订和应用工作。 本次修订充分借鉴已有的成果,应用即将颁布执行的新版设计标准,应用“两型三新”、全寿命周期设计、高强钢等新技术、新材料。 为了满足通用设计成果标准化、统一化、规范化的要求,公司颁布制定了《35~110kV 输电线路钢管杆通用设计修订主要设计原则及模块划分和编号》。 1.2 设计依据 1.2.1 主要规程规范 《110kV~750kV 架空输电线路设计规范》(GB50545-2010) 《重覆冰区架空输电线路设计技术规程》(DL/T5440-2009) 《高压架空送电线路和发电厂、变电所环境污秽分级及外绝缘选择标准》(GB16434-1996) 《圆线同心绞架空导线》(GB/T1179-2008) 《铝包钢绞线》(YB/T124-1997) 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997) 《高海拔污秽地区悬式绝缘子片数选用导则》(DL/T562-1995) 《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)

35KV线路继电保护课程设计

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学院 《35KV线路继电保护》课程设计 姓名: 系别: 专业: 班级: 学号: 指导老师:

起止时间 XXXX年X月XX日至XXXX年X月X

摘要 本次继电保护设计是35KV线路继电保护的配置及整定计算设计。本文首先介绍了此次设计要点,根据给定35KV线路网络的接线图及参数,进行短路电流进行整定计算,制定出反应其输电线路上相间短路、接地短路故障的继电保护配置方案。通过对所配置的继电保护进行整定计算和校验,论证继电保护配置的正确性,并对部分输电线路继电保护回路进行了设计。 【关键词】短路电流整定计算输电线路继电保护

目录 摘要 1 第一章概述 1.1 课程设计的目的 1 1.2 课程设计的要求 1 1.3 课程设计的内容 1 1.4 设计步骤 2 第二章短路电流和电流保护的整定的计算 2.1 设计的基本资料 3 2.2 短路电流的计算 4 2.2.1 电线路的阻抗计算 4 2.2.2AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验 5 2.2.3AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验 6 2.3 三段式电流保护的交直流的展开图 8 2.4 单向接地故障零序电压保护 9 第三章继电器和互感器的选择 3.1 继电器设备选择 10 3.2 互感器的变比 10 总结 11 参考文献 12

第一章概述 1.1课程设计的目的: 通过设计,是学生掌握和应用电力系统继电保护的设计、整定计算、资料整理查询和电气绘图等使用方法。在此过程中培养学生对各门专业课程整体观念综合能力,通过较为完整的工程实践基本训练,为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。 1.2课程设计的的要求: 设计说明书在撰写时,文句要力求精炼简明,深入浅出,通顺易读。 计算过程的撰写要求:计算方法正确、参数取值合理,严格执行国家和行业现行的技术规范和标准;数据真实、可靠,公式选用合适,计算结果正确、可信,书写规范、工整。对于图纸,要求按工程图标准绘制,图面要求排列整齐、布置合理、清洁美观。 1.3课程设计的内容 本课程设计的内容包括: 1、选出线路XL-1A侧,XL-4侧电流互感器变比 2、选出线路XL-1A侧,XL-4侧线路保护方案并作出整定计算 3、选出所需继电器的规格、型号 4、绘制XL-1A,XL-4继电保护展开图 1.4设计步骤 1.设计资料的分析与参数计算;选取基准值,计算各元件参数的电抗标么值:选取XL-1,和XL-4线路电流互感器变比。 2.系统运行方式;确定系统运行方式,计算系统最大阻抗和系统最小阻抗。

35kv输电线路设计

35KV输电线路设计 系别:电气与信息工程系 专业班级:供电12 姓名:张洪亮 学号:19 2014/6/15

摘要 建设110kV变电站35kV配电室出线到35kV变电站的单回路架空送电线路。本次设计新建35kV架空线路来保障用电安全。 本次架空线路设计的主要内容根据当地地形合理选择架空线路径;架空线导线的确定;架空地线的选择;金具的选择;架空线路的防雷设计;杆塔定位、杆塔结构的选择、对地距离及交叉跨越的处理;基础的设计等。 本设计以国家经济建设的方针、政策、技术规定准绳,结合工程实际情况,保证供电可靠,经济性合理,满足各项技术要求。 关键词:35kV,线路设计,杆塔,防雷 前言 “特高压电网”,是指1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。目前,中国超高输电线路以220千伏、330千伏、500千伏交流输电和500千伏直流输电线路为骨干网架。全国已经形成5个区域电网和南方电网。“特高压电网”在国家电网公司2005年工作会议上已经被作为战略构想提出,即建设“跨区域、大容量、远距离、低损耗的特高压骨干网架”。 此前,只有前苏联和日本建成过1000千伏的特高压交流输电线路。但是,日本特高压线路建成后一直按500千伏降压运行。前苏联解体后,俄罗斯的特高压线路也开始降压运行。意大利兴建的特高压实验工程有两座联络变电所和20公里线路,但由于用电量未见增长,也未纳入商业运行线路。 同时,特高压电网在输电线路走廊的选择、杆塔结构、导线截面、分裂导线根数及分裂间距等方面,将涉及到电磁环境、可听噪声、无线电干扰等环保问题。 第一章架空线路 1.1架空线路设计研究现状 输电线路按结构分为架空线路和电缆线路。由于电缆线路的技术要求和施工费用远高于架空线路,所以除了特殊情况外,目前广泛采用架空输电线路。 输电线路是电力不可缺少的重要组成部分,目前我国部分地区仍面临着缺电这一问题,国家正在加紧电网建设,输电线路的规划设计在这其中起着重要的作用,输电线路工程设计是电力建设的重要组成部分,同时也对输电线路正常运行起着决定性作用!架空电力线路路径的选择是一项非常重要的工作,对架空电力线路的造价和安全性、适用性的影响至关重要。近年来由于工农业设施、市政设施的不断发展,线路路径的选择越来越困难。因此在选择、设计线路时,应认真进行调查。对各种影响因素,如地理条件、地形条件、交通条件、运行和施工条件等,应进行综合比较。对影响路径选择的重要环节,应在选线时进行比较深入的技术经济比较。 输电线路是电力系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的重要任务。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。电能可以方便的转化为其它形式的能,且易于远距离运送和自动控制。电能最主要输送途径的输电线路好坏也直

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