大型发电机—变压器组的继电保护设计

电力系统继电保护课程设计

题目 大型发电机—变压器组的继电保护设计

姓 名： 所在学院：工学院电气与电子工程系 所学专业：电气工程及其自动化 班 级：电气工程班 学 号： 指导教师： 完成时间：2015-7-31

电力系统继电保护课程设计

继电保护课程设计要求

继电保护课程设计是学生在学完继电保护课程之后的实践性教学环节，是学生运用所学专业知识对实际问题进行设计（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，培养工程观念，以便更好的适应工作需要。

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一、基本情况

学时：1周 学分：1学分 适应班级：电气工程1204

二、课程设计的目的要求

1、熟悉国家能源开发的策略和有关技术规程、规定。

2、巩固和充实所学专业知识，能做到灵活运用，解决实际问题。

3、工程绘图、编写工程技术文件等相关设计任务。

4、培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风，锻炼学生自主学习的能力、独立工作的能力。

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5、培养学生创新精神，创新精神和科学态度相结合，设计构思、方案确定，尽量运用新技术新理论，设计内容有一定的新颖性。利用计算机绘图。

三、课程设计的依据

课程设计应根据“设计任务书”和国家有关政策以及有关技术规程、规定进行。

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四、进度安排

课程设计共安排1周，具体时间分配如下：

原始资料分析 半天

确定保护方案 半天

电流互感器的选择 半天

根据原始资料进行保护的整定计算 2天

画出保护的原理图和展开图 1天

撰写设计说明书 半天

电力系统继电保护课程设计

五、考核方法

课程设计的考核方式为考查。出勤10%，过程考核20%，说明书质量70%。 90~100分 优秀

80~89分 良好

70~79分 中等

60~69分 及格

60分以下 不合格

六、设计成品

设计说明书一份（含计算），0.3万字以上，格式符合要求，图形和符号符合标准，A4纸打印，装订成册，设计说明书内容应包括：

封面

继电保护课程设计要求

设计任务书

摘要

目录

正文

第一章 绪论

1.1继电保护国内外现状及发展趋势

1.2 对原始资料的分析

第二章 对继电保护的基本要求

第三章 发电机常见故障和继电保护配置

第四章 发电机继电保护整定计算, 原理图

第五章 电流互感器的选择，继电器选择。

总结

参考文献

附录：继电保护展开图

电力系统继电保护课程设计

课程设计任务书

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一、题目

31.5MVA三绕组电力变压器继电保护设计

二、原始资料

1.变电所电气主接线图

2.技术数据

（1）110KV母线短路容量

MVA Skmax?1000

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Sk?min?500MVA

（2）变压器参数

T1，T2：SN?31.5MVA.电压为110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕11kv，联结组YNy0D11， UK高中%?10.5% ，UK高中%?17%，UK中低%?6.5%

（3）线路参数

0.4?／km

（4）中性点接地方式

T1，T2同时运行，110KV侧的中性点只有一台直接接地；只有一台运行，运行变必须直接接地。

三、设计内容

（1）短路电流计算

（2）变压器保护的增益

（3）保护装置的整定计算

（4）绘出变压器保护装置原理展开图

电力系统继电保护课程设计

摘要

现今我国大容量发电厂不断增多，它们在电力系统中地位更显重要。因此我们应对电厂配置可靠性、灵敏性、选择性和速动性都很好的保护装置。为实现配置方案的优化，还应充分考虑到大型发电厂的特点。

本次设计选择了大型发电机—变压器组的继电保护设计，介绍了现代继电保护的现状和发展趋势。为保证整个电力系统的安全经济运行，我们应对电厂配置可靠性、灵敏性、选择性和速动性都很好的保护装置。本次设计的题目是《大型发电机-变压器组继电保护设计》其主要内容包括大型发电机和变压器的故障、异常运行及其保护方式的阐述。进行了短路电流的整定计算，计算并画出了等值电抗图，对主变压器和发电机选择了纵联差动保护，以及选择了继电器的型号和电流互感器的型号，发电机纵联差动保护选择了BCD-25型差动继电器，主变压器继电保护选择BCD-24型差动继电器，电流互感器选择型号LMC-10，并且主要叙述了发电机-变压器组配置的部分保护的原理和相应的逻辑框图。

关键词 继电保护 发电机变压器组

电力系统继电保护课程设计

目录

第1章 绪论 ............................................................ 1

1.1继电保护国内外现状及发展趋势 ..................................................................................... 1

1.2 对原始资料的分析 ............................................................................................................... 1

第2章 对继电保护的基本要求 ........................................... 2

第3章 发电机常见故障和继电保护配置 .................................... 3

第4章 发电机继电保护整定计算, 原理图 .................................. 4

4.1参数计算 .................................................................................................................................. 4

4.2 保护的配置 ............................................................................................................................. 6

4.3各保护装置的整定计算 .......................................................................................... 6

第5章 电流互感器和继电器的选择 ....................................... 13

5.1 电流互感器的选择 ............................................................................................................. 13

5.2 继电器的选择 ...................................................................................................................... 13

总结 .................................................................. 14

参考文献 .............................................................. 15

附录 .................................................................. 16

电力系统继电保护课程设计

第一章 绪论

1.1继电保护国内外现状及发展趋势

随着电力工业的迅速发展，我国发电机、变压器单机容量不断增大，600MW的机组已比较普遍，1000MW的机组也在不断增多。特别是国内大型发电工程（三峡、二滩、龙滩、秦山二期、岭澳二期等）均已完成设计并已经或即将投入运行。电力系统正朝着“大机组、超高压、大电网”的方向发展。与此同时继电保护技术亦不断进步。现今，国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量、数据通信一体化

1.2 对原始资料的分析

（1）系统电抗

Xs?0.0348

（2）变压器参数

T1 ,T2:SN=360MVA,变比为242?2?2.5%/kV,Uk%=14，联接组YNd11.

T4 ,T5:SN=40MVA,变比为20?2?2.5%/6.3kV,Uk.???%?15 ,联接组Dd10d10

6T3:SN=40MVA,变比为230??1.4%/6.3kV,Uk.???%?18，联接组YNd11d11 8

（3）发电机参数

'G1 ,G2:PN=300MW.UN=20Kv,IN=10189A,cos?=0.85,Xd=182.2%,Xd?22.9%

",Xd?23.5%,X2=23.39%。

在短路电流计算的基础上，发电机采用BCD—25型继电器、主变压器采用BCD—24型差动继电器、发电机—变压器组采用BCD—24型差动继电器、定子绕组单相接地保护采用BD—10型、定子绕组匝间短路保护采用BLY—2型零序电压继电器。

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第二章 对继电保护的基本要求

可靠性:指保护该动作时动作，不该动作时不动作。确保切除的是故障设备或线路。

选择性：指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。避免大面积停电。灵敏性：指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。保证有故障就切除。

速动性：指保护装置应能尽快地切除短路故障。其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，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。电力系统的飞速发展，对继电保护不断提出了 新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展，又为继电保护技术不断地注入了新的活力。

在设计、结构和工艺方面，大型发电机组不同于中小型机组的地方有：

（1）大容量机组的体积不随容量成比例增大，即有效材料利用率高，但却直接影响了机组的惯性常数明显降低，使发电机容易失步，因此很有必要装设失步保护[4]。

（2）发电机热容量与铜损、铁损之比明显下降，使定子绕组及转子表面过负荷能力降低，为了确保大型发电机组在安全运行条件下充分发挥过负荷的能力，应装设具有反时限特性的过负荷保护及过电流保护。

?、Xk??增大。由于Xk增大，发电机由满载突然甩负荷引起的（3）电机参数Xk、Xk

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