变电站站用电系统保护及整定计算探讨
变电站站用电系统保护及整定计算探讨摘要：本文从常规变电站站用变的站用电接线系统、站用变压器容量选择、站用电系统保护及整定计算等进行了介绍。
关键字：站用电保护整定计算
中图分类号： tm411 文献标识码： a 文章编号：
1站用电系统
站用电系统是向变电站内电气一、二次设备、站内生活设施、照明设备等提供安全可靠的交流工作电源的动力系统，其负荷主要是：主变压器的冷却风扇、蓄电池组的充电设备、站内采暖通风、断路器操作机构加热、照明及检修用电等。
1.1站用电系统接线
1.1.1站用电系统采用三相四线制，系统中性点直接接地，系统额定(标称)电压380/220v。站用电母线采用单母线分段型式接线，最终变电站为2台站用变。
1.1.2站用变压器容量
新建变电站要求每台站用变按全站计算负荷选择。
1.1.3运行方式：正常情况下，由1台站用变供站内全部动力电源，分段或联络断路器合闸位置。当运行的站用变故障或失压时，由互投装置自动投切到另一站用变低压侧。
1.1.4供电方式
1.1.4.1站用电负荷宜由站用配电屏(柜)直配供电，对重要负荷
如何计算线路保护的整定值
10kV配电线路保护的整定计算 10kV配电线路的特点10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kV A，有的线路上却有几千kV A的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。2问题的提出对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护"四性"的要求。3整定计算方案我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护(如：保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。(1)电流速断保护：由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。①
按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。Idzl=Kk×Id2max 式中Idzl-速断一次值Kk-可靠系数，取1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流②当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外)，线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×(Igl-Ie) 式中Idzl-速断一次值Kn-主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33 Igl-变电所中各主变的最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值③特殊线路的处理：a．线路很短，最小方式时无保护区；或下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值)，动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。b．当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。c．当线路较长且较规则，线路上用户较少，可采用躲过线路末端最大短路电流整定，可靠系数取1.3～1.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。d．当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。④灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。Idmim(15%)/Idzl≥1
220KV电网线路继电保护设计及整定计算
1.1 220KV 系统介绍 KV 220系统由水电站1W ，2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条 KV 220线路构成一个整体。整个系统最大开机容量为MVA 29.1509，此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入，1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电，变压器均投入；最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组，2W 厂停 MVA 5.77机组一台，1S 系统发电容量为MVA 300，2S 系统发电容量为MVA 240。 KV 220系统示意图如图1.1所示。 1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示： 表1.1 发电机参数 电源 总容量（MVA ） 每台机额定功率 额定电压 额定功率 正序 图1.1 220kV 系统示意图
最大 最小 （MVA ） （kV ） 因数cos φ 电抗 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统 428 240 115 0.5 对水电厂12 1.45X X =，对于等值系统12 1.22X X = (2) 变压器参数如表1.2所示： 表1.2 变压器参数 变电站 变压器容量（MVA ） 变比 短路电压（%） Ⅰ－Ⅱ Ⅰ－Ⅲ Ⅱ－Ⅲ A 变 20 220/35 10.5 B 变－1 240 220/15 12 B 变－2 60 220/11 12 C 变 3*120 220/115/35 17 10.5 6 D 变 4*90 220/11 12 E 变 2*120 220/115/35 17 10.5 6 (3) 输电线路参数 KM AB 60=，上端KM BC 250=，下端KM BC 230=，KM CD 185=， KM CE 30=，KM DE 170=；KM X X /41.021Ω==，103X X =，080=ΦL 。 (4) 互感器参数 所有电流互感器的变比为5/600，电压互感器的变比为100/220000。由动稳定计算结果，最大允许切除故障时间为S 2.0。 2 整定计算 2.1 发电机保护整定计算 2.1.1 纵联差动保护整定计算 （1）发电机一次额定电流的计算 式中 n P ——发电机额定容量； θ c o s ——发电机功率因数； n f U 1——发电机机端额定电压； （2）发电机二次额定电流的计算 式中 f L H n ——发电机机电流互感器变比； （3）差动电流启动定值cdqd I 的整定：
地面变电所整定计算
地面变电站高压开关整定 823断路器824断路器821断路器814断路器812断路器811断路器 801断路器 10KV 母线隔离 10KV 母线分段 813断路器Ⅱ段PT柜酸永线进线 802断路器酸寺线进线 I段PT柜 822断路器 1、3#开关编号823（井下专用）型号KYN28-12，开关额定电压10KV ，额定电流100A ，互感器变比100/5,负荷总功率760KW 过流继电器整定 通过开关的负荷电流： I W =K S × ? cos 3)(???∑N e X U P K =1× 85 .010732.1760 1???=51.62A 过电流继电器整定计算： I zd = i rel W rel K K I K ??=2085.062.512.1??=17 944 .61=3.64A 取4A ，其中rel K :1.2,返回系数：0.85，电流互感器变比20 被保护末端两相短路电流) 2(min K I =219A 灵敏度效验： K m =zdxki K I I ) 2(min =20 4219?=2.73＞1.5
检验合格 2、4#开关编号812（主扇专用开关），型号KYN28-12，开关额定电压10KV ，额定电流20A ，负荷总功率110KW 。 过流继电器整定： 通过开关负荷电流： I W =K S × ? cos 3)(???∑N e X U P K =1× 85 .010732.1110 1???=7.47A 过流继电器的整定计算： I zd = i rel W rel K K I K ??=4 85.047 .72.1??=2.64A 取3A ，其中rel K :1.2,返回系数：0.85，电流互感器变比4 被保护末端两相短路电流) 2(min K I =1416A 灵敏度效验： K m =zdxki K I I ) 2(min =1921416=7.37＞1.5 效验合格 3、5#开关编号813（副井工业广场），型号KYN28-12，开关额定电压10KV ，额定电流200A 。 过载整定：I Z = U P e 3= 10 732.1150 ?=8.6,整9A 。 4、6#开关编号814（所内315KVA 变压器），型号KYN28-12。 过载整定：I Z = U P e 3= 10 732.1315 ?=18,整18A 。 5、9#开关编号811（办公楼东200KVA ），型号KYN28-12，开关额定电压10KV ，额定电流100A 。
继电保护定值整定计算公式大全(最新)
继电保护定值整定计算公式大全 1、负荷计算（移变选择）： cos de N ca wm k P S ?∑= （4-1） 式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ； ∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。 综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算 N de P P k ∑+=max 6 .04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ； wm ?cos --一组用电设备的加权平均功率因数 2、高压电缆选择： （1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即 N N N ca U S I I 13 1310?= = （4-13） 式中 N S —移动变电站额定容量，kV ?A ； N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。 （2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即 3 1112ca N N I I I =+= （4-14） （3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为 3 ca I = （4-15） 式中 ca I —最大长时负荷电流，A ； N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ；
N U —移动变电站一次侧额定电压，V ； sc K —变压器的变比； wm ?cos 、η wm —加权平均功率因数和加权平均效率。 （4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。 3、 低压电缆主芯线截面的选择 1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算 ① 支线。所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。 N N N N N ca U P I I η?cos 3103?= = （4-19） 式中 ca I —长时最大工作电流，A ； N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ； N P —电动机的额定功率，kW ； N ?cos —电动机功率因数； N η—电动机的额定效率。 ② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时，长时最大工作电流ca I ，取2台电动机额定电流之和，即 21N N ca I I I += （4-20） 向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流ca I ，用下式计算 wm N N de ca U P K I ?cos 3103?∑= （4-21） 式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流，A ； N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和，kW ； N U —额定电压，V ；
电厂保护定值整定计算书
电厂保护定值整定计算书
甘肃大唐白龙江发电有限公司苗家坝水电站 发电机、变压器继电保护装置 整定计算报告 二○一二年十月
目录 第一章编制依据 (1) 1.1 编制原则 (1) 1.2 编制说明 (1) 第二章系统概况及相关参数计算 (3) 2.1 系统接入简介 (3) 2.2 系统运行方式及归算阻抗 (3) 2.3 发电机、变压器主要参数 (6) 第三章保护配置及出口方式 (12) 3.1保护跳闸出口方式 (12) 3.2 保护配置 (13) 第四章发电机、励磁变保护定值整定计算 (16) 4.1 发电机比率差动保护 (16) 4.2 发电机单元件横差保护 (16) 4.3 发电机复合电压过流保护 (17) 4.4 发电机定子接地保护 (18) 4.5 发电机转子接地保护 (18) 4.6 发电机定子对称过负荷 (19) 4.7 发电机定子负序过负荷 (19) 4.8 发电机过电压保护 (20)
4.9 发电机低频累加保护 (21) 4.10 发电机低励失磁保护 (21) 4.11 励磁变电流速断保护 (25) 4.12 励磁变过流保护 (25) 第五章变压器、厂高变保护定值整定计算 (27) 5.1 主变差动保护 (27) 5.2 变压器过激磁保护 (29) 5.3 主变高压侧电抗器零序过流保护 (29) 5.4 变压器高压侧零序过流保护 (30) 5.5 主变高压侧复压方向过流保护 (32) 5.6 主变高压侧过负荷、启动风冷保护 (34) 5.7 主变重瓦斯保护 (34) 5.8 厂高变速断过流保护 (34) 5.9 厂高变过流、过负荷保护 (35) 5.10 厂高变重瓦斯保护 (36)
全仿真变电站在防止变电系统误操作中的应用通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD609 全仿真变电站在防止变电系统误操作 中的应用通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
全仿真变电站在防止变电系统误操 作中的应用通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 (长春供电公司，吉林长春130051) 由清华大学与长春供电公司共同研制的仿真变电站倒闸操作、事故处理培训系统(以下简称ETTS)是采用计算机技术，通过动态数学模型设计而成的装置。该装置能实时、动态地反应电网中各种电气量的分布变化情况，并利用计算机多媒体技术实现一次设备仿真。该系统直观、逼真，教控台人机对话采用窗口式中文菜单提示，学员可亲自上机进行倒闸操作、事故处理及误操作演示；可在短时间内增强运行人员对变电运行技术和现场安全技术的认识，积累安全运行的经验。 1 ETTS功能特点 1.1 操作灵活真实感强 ETTS的主控室内，所有二次设备，包括盘台上的元件及各装置均与现场的呈1:1的比例。控制仪表、中央信号、交直流系统、继电保护与自动装置、电力负荷“I、U、P、Q、f”、各种动作信号、指示灯、光字牌、警报等均正确
电力线路继电保护定值整定计算
电力线路继电保护定值整定计算 ，有时取1、51，25；Kjx继电器返回系数，取1、0N1- 电流互感器变比Igh---线路过负荷电流（最大电流）AI"d2(3)max----最大运行方式下线路末端三相短路超瞬变电流 A；Kph---- 配合系数，取1、1I" dz3------相邻元件的电流速断保护的一次动作电流I" d3(3)max最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流Icx-----被保护线路外部发生单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流Ic∑----电网的总单相接地电容电流Ny---------电压互感器变比瞬时速断保护 Idzj=KkKjx I"d2(3)max/N1带时限电流速断保护整定值Idzj=KkKjx I" d3(3)max/N1或 Idzj=KphKjx I" dz3(3)/N1应较相邻元件的过流保护大一个时限阶段,一般大0、5秒(定时限)和0、7秒（反时限）低电压保护整定值Udzj =Umin/KkKhNy应视线路上电动机具体情况而定单相接地保护保护装置的一次动作电流Idz≥KkIcx和Idz≤（Ic∑-Ixc）/1、25注：1----对于GL- 11、GL- 12、GL- 21、GL-22型继电器，取0、85;对于GL-13~GL-16及GL- 23~GL-26型继电器，取0、8;对于晶体管型继电器，取0、9~0、95；对于微机型的继电器，近似取1、0 ；对于电压继电器，取
1、25。2----时限阶差△T，对于电磁型继电器，可取0、5 s ；对于晶体管型或数字式时间继电器，可取0、3s。(1) 灵敏度校验。 ⑴过电流灵敏度校验: Km =Kmax I"d2(3)min/Idz≥1、5式中：Kmax------相对灵敏度系数。I dz------保护装置一次动作电流（A）， Idz= IdzjN1/ Kjx; I"d2(3)min-----最小运行方式下末端三相短路稳态电流。 ⑵电流速断保护灵敏度系数 : KM（2）= I"d1(2)min/ Idz= Kmax I"d1(3)min/Idz≥2式中：I"d1(2)min---最小运行方式下线路始端两相短路超瞬变电流； I"d1(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流；⑶带时限电流速断保护灵敏度校验： KM（2）=Kmax I"d2(3)min/Idz≥2式中：I"d2(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流。GL继电器是电磁感应式反时限过电流继电器，同时具备反时限过流和速断保护功能，而DL继电器是是瞬时动作电磁式继电器，不具备反时限过流保护功能
(试行)高压供电设计步骤及公式、系数等参数说明
高压供电设计步骤及公式、参数说明(试行）
地面供电系统高压供电设计程序、步骤 一、供电设计报告说明 1-1矿井概述 1-2矿井供电系统概述 １-2－１矿井地面供电系统 1－２-2矿井井下供电系统 1-３电气安全技术措施 二、矿井负荷统计（每条线路) 2-1地面电源线路负荷参数统计 ２-２供电线路负荷参数统计（供单台变压器可按其容量计算) 三、短路电流、电压损失计算 3-1短路电流计算 （绘制图、表,供井下变电所设计、计算时采用) 3-2电压损失计算 (矿井高压供电线路最远的两个点) 四、矿井电源线路及高压电气设备选择、校验 4-1矿井电源线路选择、校验 4－2高压电气设备选择、校验 五、整定保护 （整定值列表汇总并与上级整定核对、防止下级整定大于上级整定。）5-1 注：高压供电设计要求有目录，页码
井下变电所高压供电设计程序、步骤 （建议由末级变电所向上逐级设计、计算）一、供电设计报告说明 1-1变电所概述 1-2变电所供电系统概述及高压供电系统确定 1-3电气安全技术措施 二、负荷统计 (列表说明) 三、高压电气设备的选择、校验 四、高压电缆的选择、校验 五、继电保护整定计算（计算结果、整定情况列表标明)
采用的公式、系数等参数说明 变压器的容量选择及校验 一、采区负荷统计及变电站台确定 注：启动电流、功率因数、额定效率、负荷系数等按实际情况进行选取 二、 变压器容量、型号的确定 移动变电站负荷统计： S b ＝dj K P x e φcos ?∑（KVA ） （煤矿电工手册—矿井供电(下）式10-３-1 ） ∑? +=e X P P K max 6.04.0 (煤矿电工手册—矿井供电（下）式１0-３-３ ） 式在:S ——所计算的电力负荷总的视在功率，KVA ； ∑P ——参加计算的所有用电设备(不包括备用）额定功率之和，KW ； Φcos ——参加计算的电力的平均功率因数;参照表10－３-１综采工作面取0.7； X K ——需用系数;其中： Ｐm ａx ——最大电动机的功率，K Ｗ; 三、选用变压器的主要技术数据表 四、变电站电压损失：（低压供电设计中已经计算,可省略）
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。
微机保护整定计算举例(DOC)
微机继电保护整定计算举例
珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)
变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例，设变压器的额定容量为S(MVA)，高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV)，各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A)，各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中：Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取： Isd ＝（4－12）Ieb ／nLH 。 式中：Ieb ――变压器的额定电流； nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流，即 Icd ＝Kk ［ktx × fwc ＋ΔU ＋Δfph ］Ieb ／nLH 式中：Kk ――可靠系数，取（1.3～2.0） ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上（或下）电压调整范围,取ΔU ＝5%。 Ktx ――电流互感器同型系数；当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差；取0.1 Δfph ――电流互感器的变比（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1； 一般 Icd ＝（0.2～0.6）Ieb ／nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%－20%时，三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1＝Ieb ／nLH Is2＝（1～3）eb ／nLH Is1，Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl
工厂供电专业课程设计任务书样本
工厂供电专业课程设计任务书
石家庄铁道大学电气与电子工程学院 课程设计（论文）任务书 专业班级：电1201-4 学生姓名：张桂芳指导教师（签名）：杜立强一、课程设计（论文）题目 某制药厂10KV变电站电气部分的设计 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 工厂供电课程设计是在《供电技术》课程学完结束后的一次教学实践环节。课程设计是实践教学环节的重要组成部分，其目的是通过课程设计加深学生对课程基本知识的理解，提高综合运用知识的能力，掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法。围绕课本内容培养学生独立进行工业供电系统和建筑供电系统电气部分设计计算能力，包括供电系统设计计算能力和电力设备选择能力。培养学生理论联系实际的能力，加强供电专业知识的认识水平。锻炼和培养学生分析和解决电力供电专业技术问题的能力和方法。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 1、设计依据 1）电源和环境条件： 由石家庄热电集团热电四厂10KV双回路供电，正常情况下，一路工作，一路备用。热电四厂10kv 出线母线短路容量为200MVA，该路线路长为：架空
线采用高压架空绝缘线LYJ—3ⅹ150mm2，o长度1.2km，引至厂区北边，然后换用YJLV 型高压交 22 联聚乙烯电缆直埋至高压配电室内。热电四厂10kV 母线的定时限过电流保护装置整定为1.2秒。酵母生产厂变电所内设有两台变压器，容量待选。 2）其它条件 石家庄供电局要求在10KV电源进线处装设计量电费的专用仪表，要求厂总负荷的月平均功率因数不低于0.92。 当地最热月平均最高气温为35℃`。 总配电所周围无严重粉尘和腐蚀性气体。 3）负荷资料
继电保护整定计算例题
如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω，线路阻抗角?=651?，线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =，K I ∏ rel =，K ss =2，K res =，电源 电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护；t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω，其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校 验I ∏∏、段灵敏度。（要求∏sen ≥；作为本线路的近后备保护时，I ∏sen ≥；作为相邻下一线路远后备时，I ∏sen ≥） 解：（1）距离保护1第I 段的整定。 1） 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间：s t 01=I 。 （2）距离保护1第∏段的整定。 1）整定阻抗：保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。
a ）与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ） 其中， Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ； min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图 4-15）。 当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4-3） 分析式（4-3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b ）与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合，变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行，所以将两台变压器作为一个整体考虑，分支系数的计算方法和结果同a ）。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性，选a ）和b ）的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为
保护定值详细计算
一、说明：甘河变2＃主变保护为国电南瑞NSR600R，主变从 齐齐哈尔带出方式。 二、基本参数： 主变型号：SF7—12500/110 额定电压：110±2×2.5%/10.5KV 额定电流：65.6099/687.34A 短路阻抗：Ud% = 10.27 变压器电抗：10.27÷12.5=0.8216 系统阻抗归算至拉哈110KV母线（王志华提供）： 大方式：j0.1118 小方式：j0.2366 拉哈至尼尔基110线路：LGJ-120/36， 阻抗36×0.409/132.25＝0.1113 尼尔基至甘河110线路：LGJ-150/112， 阻抗112×0.403/132.25＝0.3413 则系统阻抗归算至甘河110KV母线： 大方式：0.1118+0.1113+0.3413＝0.5644 小方式：0.2366+0.1113+0.3413＝0.6892 CT变比： 差动、过流高压侧低压侧间隙、零序 1＃主变2×75/5 750/5 150/5 三、阻抗图 四、保护计算： （一）主保护（NSR691R）75/5
1.高压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×502/（0.6892+0.8216）=287.7495A Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求！ 整定：6.2A 2.桥侧过流定值 整定：100A 3.中压侧过流定值 整定：100A 4.低压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×687.34/0.85×150=6.4690A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×5500/（0.6892+0.8216）=3152.6344A Klm=3152.6344/6.5×150=3.2335>1.5 满足要求！ 整定：6.5A 5.CT 断线定值. 整定范围0.1～0.3Ie (P167) 312500 8.66003112311065.60995 CTh K SN Ie A UL N IL N I N ??= = =??÷??÷ 取0.1Ie ＝8.6600×0.1＝0.866A 整定：0.8A 6.差动速断定值 躲变压器励磁涌流整定
35kV变电站保护整定值计算
14-1 35kV 变电站保护整定值计算 1 35kV 线路参数 一．35kV 线路1U ：35kV 线路1U 线路长2K m ，导线为LGJ-120，对侧接于大电网（可 视为无穷大电源）。 2 主变 主要参数为： 额定容量：3.15MVA 额定电压：（35±2×2.5%）/6.3 短路电抗：6.96% 差动速断保护定值的计算 一．主变高、低压侧二次额定电流 1．高压侧额定二次电流： 2．低压侧额定二次电流： 二．差动速断保护定值计算：取I cszd 为5I 2e ，则： 三．计算差动平衡系数： 四．差动速断的灵敏度校验： 当低压侧出口两相短路时，由35kV 侧电源产生的电流为： 由低压侧电源提供的电流为：根据图13-4所示。 A n U S I i e e 3.1200 5 35 33150/3111=??==A n U S I i e e 22.7200 5 3 .633150/322=? ?= = A I cszd 1.3622.75=?=21.33 .6335 )5200/5200(321=??=?= v i i p n n n K [] A I d 31200 5 2.18)5.13//12(336750 2 3 ) 2(min 1=? +??= () A I d 4.123005 75.12//83.1531050023)2(min 1=???= : ,,21)2(min 2)2(min 1)2(min 反相故有由于此时I I I I K I d d p c +=
因K Lm >2，故满足灵敏度要求： 2 差动保护定值计算 一．最小动作差动电流计算：取最小动作电流为0.5倍额定电流 二．制动系数K zzd 的计算，K zzd 的计算公式为 取K k =1.5 K tx =1 f wc =0.1 ΔU=3×0.025=0.075 故有 取K zzd =0.4 三．二次谐波制动系数整定值K 2zd 二次谐波制动系数取0.15。 四．差动保护的灵敏度校验：根据差动保护灵敏系数计算公式，本例中，差动保护的灵 敏系数为： 因K Lm >2，故满足灵敏度要求： 3 低压侧复合电压启动的过流保护 一．过电流定值I gzd 的计算 过流定值I gzd 的计算：按躲过主变低压侧额定电流来整定，故有： 取K k =1.20，K fi =0.90，则有： 二．低电压定值U qzd 的计算 A I I K I d d p c 76.464.1231364.0)2(min 2)2(min 1)2(min =+??=+= 5 .232.18/76.46/)2(min ===cszd c Lm I I K A I I e czd 61.322.75.05.02=?==)(2 1 U f K K K wc tx k zzd ?+= 13.0)075.01.01(5.12 1 =+???=zzd K 52 .011=== zzd Lm K K e fi k gzd I K K I 22= A I gzd 63.922.79 .020 .1=?=
10kv保护整定计算
金州公司窑尾电气室10kv 保护整定 1. 原料立磨主电机（带水电阻）整定 接线方式:A 、B 、C 三相式 S=3800kW In=266A Nct=400/5 保护型号:DM-100M 珠海万力达 1.1保护功能配置 速断保护(定值分启动内,启动后) 堵转保护(电机启动后投入) 负序定时限电流保护 负序反时限电流保护 零序电压闭锁零序电流保护 过负荷保护(跳闸\告警可选,启动后投入) 过热保护 低电压保护 过电压保护 工艺联跳(四路) PT 断线监视 1.2 电流速断保护整定 1.2.1 高值动作电流:按躲过电机启动时流经本保护装置的最大电流整定： Idz'.bh=Krel ×Kk* In 式中: Krel----可靠系数,取1.2~1.5 Kk 取值3 所以 Idz'.bh=Krel ×Kk* In/80=1.2×3.5×266/80=13.97A 延时时间：t=0 s 作用于跳闸 1.2.2 低值动作电流 Idz'.bh=Krel ×Kk* In/Nct=1.2×2*266/80=7.98A 延时时间：t=0 s 作用于跳闸 1.3负序电流定时限负序保护 lm i N i N k K K I Iop I K K 9.0577.0≤≤ Iop=2.4A 延时时间：T=1s 作用于跳闸
1.4 负序电流反时限负序保护（暂不考虑） 1.5 电机启动时间 T=12s 1.6低电压保护 U * op = Krel st.min *U Un=(0.5～0.6)Un 取0.6Un 故 U * op =60V 延时时间：t=0.5 s 作用于跳闸 1.7零序电压闭锁零序电流保护 I0=10A/Noct=0.17A 延时时间：t=0.5 s 作用于跳闸 1.8 过电压保护 Uop =k*Un=115V 作用于跳闸 延时时间：t=0.5 s 1.9 负序电压 U2op=0.12In=12V 1.10 过负荷保护电流电流 Idz'.bh=Krel × In/Nct=1.1×266/80=3.63A 取3.63A 延时时间：t=15 s 作用于跳闸 二、差动保护MMPR-320Hb 电机二次额定电流Ie=264/80=3.3A 1、 差动速断电流 此定值是为躲过启动时的不平衡电流而设置的，为躲过启动最大不平衡电流，推荐整定值按下式计算： t s k dz I K I tan ?=， k K ：可靠系数，取1.5 t s I tan 为电流启动倍数取2In 则： =?=?l t s k j dz n I K I tan 1.5*2*264/80=9.9A 作用于跳闸 2、 比率差动电流 考虑差动灵敏度及匝间短路，按以下公式整定 dz I =0.5 In/Nct =1.65A 作用于跳闸 3、 比率制动系数：一般整定为0.5。 4、 差流越限 Icl=0.3Idz =0.3*1.65=0.495A 取0.5A 2 DM-100T 变压器保护功能配置 三段复合电压闭锁电流保护
供电设计范本
供电设计范本 二、绘制供电系统图（考虑负荷的分配，如果下顺槽负荷偏大，上顺槽有富裕，考虑在上顺槽线路允许范围内适当分配给上顺槽部分负荷；例如下顺槽负荷统计为245KW，上顺槽负荷为130KW，就要适当分配给上顺槽一些负荷）。 三、选择变压器容量 综采工作面选择变压器容量计算公式中需用系数k的取值和炮采工作面不同 炮采工作面:Sb=∑Pe×k/cosφ 式中：Sb——变压器容量KV A ∑Pe——负荷功率总和 k——需用系数，炮采工作面去0.4-0.5 综采工作面k=0.4+0.6(Pemax/∑Pe) cosφ——功率因数，取0.6 Pemax——一组设备中单台最大负荷功率 四、选择电缆，根据供电系统图选择电缆型号、截面，上、下顺槽总干线选用电缆载流量要大于本条线路长时运行电流量，控制开关至电机之间的负荷线一般选用16mm2 五、选择设备（开关型号、容量），现选馈电开关，逐级往下选，选择的开关容量要大于长时运行电流量，考虑一定富裕系数。 六、最远点短路电流计算 七、开关整定 总控开关整定：过载整定：Iz=∑Ie 短路整定：Id=Iq(最大负荷)+∑Ie(除去最大负荷) 启动器整定：过载整定：Iz≤Ie 式中：Iz——过载整定值 Ie——单台设备额定电流 Iq——启动电流（取额定电流的4-7倍） 八、电压降计算（原则上电缆总长度不超过1000米不进行计算） 各段电压降相加，电压降总和不得大于5%，计算公式为： 在800米外有30KW负荷，用70㎜2铜电缆，电压降是多少？ 线路工作电流：I=P/1.732*U*COS?=30/（1.732*0.38*0.8）=56.98A 导线电阻：R=Ρl/电缆截面=0.018*800/70=0.206欧（0.018是铜导线电阻率） 线路电压降：△U=IR=56.98*0.206=11.72V
井下中央变电所高压开关整定计算说明书
山西吕梁离石西山亚辰煤业有限公司井下中央变电所高开整定计算说明书二0一八年四月二十五日
井下中央变电所高开整定计算说明书 1、开关802的保护整定计算与校验： 负荷额定总功率：260(KW)； 最大电机功率：160 (KW)；最大电流倍数：6； 1× 0.7×260×1000 3×10000×0.7 = 15.01(A)； ◆反时限或长延时过流保护（过载）： 反时限过流保护：rel c N dz ret i K K I I K K ??= ?=1.1×1×15.01 1×40 = 0.41（A ）； 取=z I 0.4 (A ）；即一次侧实际电流取为16（A ）； 时限特性：默认反时限，报警时间1s ； ◆躲过最大负荷电流的过流保护(短路)： 通过开关最大电流：max qe e I I I =+∑= 65.21+ 5.77 = 70.98(A) 过流保护：max rel c dz ret i K K I I K K ??= ?= 1.1×1×70.98 1×40=1.95 (A)； 取=dz I 2（A ）档；即一次侧实际电流取为80（A ）； 时限特性：默认反时限； 短路电流计算：系统短路容量d S ：60MV A ；系统电抗为：1.8375Ω； 高压电缆阻抗参数表 短路电流计算表 2 2) 2(min ) ()(2∑∑+?= X R U I av d = 10.5×1000 2×0.18322+1.91432 = 2730.04(A)； 2 2) 3(min )()(3∑∑+?= X R U I av d = 10.5×1000 3×0.18322+1.9143 2 = 3152.38 (A)； U I S d d ??=)2(min 2= 2×2730.04×10.5 1000 =57.33 (MV A)；
继电保护整定计算公式
继电保护整定计算公式汇编 为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作，提高保护的可靠性快速性、灵敏性，为此，将常用的继电保护整定计算公式汇编如下，仅供参考。有不当之处希指正： 一、电力变压器的保护： 1、瓦斯保护： 作为变压器内部故障（相间、匝间短路）的主保护，根据规定，800KV A以上的油浸变压器，均应装设瓦斯保护。 （1）重瓦斯动作流速：0.7～1.0m/s。 （2）轻瓦斯动作容积：S b＜1000KV A：200±10%cm3；S b在1000～15000KV A：250±10%cm3；S b在15000～100000KV A：300±10%cm3；S b＞100000KV A：350±10%cm3。 2、差动保护：作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈I、II及差动线 圈。 3、电流速断保护整定计算公式： （1）动作电流：Idz=Kk×I(3)dmax2
继电器动作电流：u i d jx K dzj K K I K K I ???=2 max ) 3( 其中：K k —可靠系数，DL 型取1.2，GL 型取1.4 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I (3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流 K i —电流互感器变比 K u —变压器的变比 一般计算公式：按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值，其公式为： i e jx K dzj K I K K I 1??= 其中：K k —可靠系数，取3～6。 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I 1e —变压器一次侧额定电流 K i —电流互感器变比 （2）速断保护灵敏系数校验：