西南交大繼電保護(hù)二次課程設(shè)計(jì)(B相并聯(lián)電容)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名#學(xué)生學(xué)號(hào)20111#9學(xué)生專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)生班級(jí)11級(jí)電氣#班發(fā)題日期2014年 10 月 29 日完成日期2014 年 12 月 21 日課程名稱(chēng)二次系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師#設(shè)計(jì)題目電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（實(shí)訓(xùn)）主要目的：加深學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，使之在繼電保護(hù)配置、整定計(jì)算分析、變電所二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)之間的接口設(shè)計(jì)等方面得到進(jìn)一步訓(xùn)練，同時(shí)提高學(xué)生運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)與資料的動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。課程設(shè)計(jì)（實(shí)訓(xùn)）任務(wù)要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)條

2、件、設(shè)計(jì)要求等）一、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1YN,d11牽引變壓器參數(shù)變 量 名 稱(chēng)變 量 值變 量 名 稱(chēng)變 量 值最小運(yùn)行方式變壓器一次側(cè)三相短路電流(A)1775.89過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)1.2最小運(yùn)行方式變壓器二次側(cè)三相短路電流(A)1429.25低電壓保護(hù)可靠系數(shù)1.2最小運(yùn)行方式牽引網(wǎng)末端短路電流(A)919.08過(guò)電流保護(hù)返回系數(shù)0.95最小運(yùn)行方式27.5KV母線電壓(kV)24低電壓保護(hù)返回系數(shù)1.05牽引變壓器容量(MVA)20牽引變壓器過(guò)負(fù)荷系數(shù)1.5牽引變壓器一次側(cè)額定電流(A)104.98牽引變壓器一次側(cè)母線電壓(kV)110牽引變壓器二次側(cè)額定電流(A)422.11變壓器中性點(diǎn)CT

3、變比32牽引變壓器一次側(cè)CT接線系數(shù)1.732過(guò)負(fù)荷保護(hù)可靠系數(shù)1.45牽引變壓器二次側(cè)CT接線系數(shù)1二次諧波閉鎖條件0.18牽引變壓器一次側(cè)CT變比40重瓦斯保護(hù)(M/S)0.61牽引變壓器二次側(cè)CT變比160主變過(guò)熱()75牽引變壓器一次側(cè)PT變比1100主變通風(fēng)啟動(dòng)信號(hào)()55牽引變壓器二次側(cè)PT變比275主變通風(fēng)停止信號(hào)()45差流速斷保護(hù)可靠系數(shù)1.2牽引變壓器變比420MVA牽引變壓器涌流倍數(shù)52.并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置參數(shù)變 量 名 稱(chēng)變 量 值變 量 名 稱(chēng)變 量 值最小運(yùn)行方式變壓器二次側(cè)兩相短路電流(A)1429.25電容器組涌流倍數(shù)5A相并聯(lián)電容器組容量(kVar) (4并4串

4、連接)1600過(guò)電壓保護(hù)返回系數(shù)0.95B相并聯(lián)電容器組容量(kVar) (4并4串連接)1600電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)1.3變壓器二次側(cè)母線額定電壓(kV)27.5過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)1.05變壓器二次側(cè)母線最高電壓(kV)31.5諧波過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)1.2變壓器二次側(cè)母線PT變比275差流保護(hù)可靠系數(shù)1.3電容器組PT變比275電壓保護(hù)可靠系數(shù)1.2A相電容器組CT變比10電流保護(hù)返回系數(shù)0.95B相電容器組CT變比10差電壓保護(hù)返回系數(shù)0.95A相電容器組額定電流(A)38.1電容器組同型系數(shù)1B相電容器組額定電流(A)38.1低電壓保護(hù)返回系數(shù)1.05電容器組額定電壓(kV)42差壓保護(hù)

5、靈敏系數(shù)1.53.A相饋線參數(shù)變 量 名 稱(chēng)變 量 值變 量 名 稱(chēng)變 量 值牽引網(wǎng)末端最大短路電流(A)1656.321饋線CT變比126最小運(yùn)行方式牽引網(wǎng)近端15%處短路電流(A)2295.743牽引變壓器二次側(cè)母線PT變比275最小運(yùn)行方式牽引網(wǎng)末端短路電流(A)919.08阻抗保護(hù)電抗可靠系數(shù)1.2供電臂最大負(fù)荷電流(A)1364阻抗保護(hù)電阻可靠系數(shù)1.1牽引變壓器二次側(cè)母線最低工作電壓(kV)24電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)1.3供電臂長(zhǎng)度(km)20.163阻抗保護(hù)電阻偏移值(歐)1牽引網(wǎng)單位阻抗電抗值(歐/千米)0.509阻抗保護(hù)電抗偏移值(歐)1阻抗保護(hù)靈敏角()65阻抗保護(hù)PT斷線電

6、流檢測(cè)可靠系數(shù)1.2牽引負(fù)荷阻抗角()36.87牽引網(wǎng)單位阻抗電阻值(歐/千米)0.234.B相饋線參數(shù)變 量 名 稱(chēng)變 量 值變 量 名 稱(chēng)變 量 值牽引網(wǎng)末端最大短路電流(A)1978.171饋線CT變比80最小運(yùn)行方式牽引網(wǎng)近端15%處短路電流(A)2405.344牽引變壓器二次側(cè)母線PT變比275最小運(yùn)行方式牽引網(wǎng)末端短路電流(A)1046.38阻抗保護(hù)電抗可靠系數(shù)1.2供電臂最大負(fù)荷電流(A)970阻抗保護(hù)電阻可靠系數(shù)1.1牽引變壓器二次側(cè)母線最低工作電壓(kV)24電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)1.3供電臂長(zhǎng)度(KM)12.14阻抗保護(hù)電阻偏移值(歐)1牽引網(wǎng)單位阻抗電抗值(歐/千米)0.5

7、09阻抗保護(hù)電抗偏移值(歐)1阻抗保護(hù)靈敏角()65阻抗保護(hù)PT斷線電流檢測(cè)可靠系數(shù)1.2牽引負(fù)荷阻抗角()36.87牽引網(wǎng)單位阻抗電阻值(歐/千米)0.23說(shuō)明：饋線保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，不計(jì)復(fù)線牽引網(wǎng)上下互感。二、系統(tǒng)接線圖系統(tǒng)主接線如附圖1和附圖2所示。課程設(shè)計(jì)（實(shí)訓(xùn)）主要任務(wù)：1）所有學(xué)生都必須完成主變、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、饋線保護(hù)的配置方案設(shè)計(jì)；2）所有學(xué)生都必須完成主變、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、饋線保護(hù)的整定計(jì)算；3）學(xué)號(hào)尾數(shù)為0、1的學(xué)生必須畫(huà)出主變保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開(kāi)圖，并作相應(yīng)說(shuō)明；4）學(xué)號(hào)尾數(shù)為2、3的學(xué)生必須畫(huà)出A相饋線保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開(kāi)圖，并作相應(yīng)說(shuō)明；5）學(xué)號(hào)尾數(shù)

8、為4、5的學(xué)生必須畫(huà)出B相饋線保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開(kāi)圖，并作相應(yīng)說(shuō)明；6）學(xué)號(hào)尾數(shù)為6、7的學(xué)生必須畫(huà)出A相并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開(kāi)圖，并作相應(yīng)說(shuō)明；7）學(xué)號(hào)尾數(shù)為8和9的學(xué)生必須畫(huà)出B相并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置保護(hù)的原理接線圖和保護(hù)的展開(kāi)圖，并作相應(yīng)說(shuō)明；注1：展開(kāi)圖需包括電流電壓回路接線圖、控制回路接線圖和信號(hào)回路接線圖；注2：不要求對(duì)電流、電壓互感器的負(fù)載能力進(jìn)行校驗(yàn)，不要求畫(huà)出屏面布置圖、屏后接線圖和端子排列；注3：僅要求針對(duì)一個(gè)斷路器畫(huà)出控制回路。課程設(shè)計(jì)（實(shí)訓(xùn)）進(jìn)度安排：（共8周）序號(hào)內(nèi)容安排時(shí)間1課程設(shè)計(jì)講解、任務(wù)布置第9周2答疑，周4下午14：0015：00，

9、X2611第1015周3交報(bào)告，周4下午14：0015：00，X2611第16周 課程設(shè)計(jì)（實(shí)訓(xùn)）參考文獻(xiàn)：1 張保會(huì)，尹項(xiàng)根. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，中國(guó)電力出版社，2005年2 潘啟敬. 牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)，中國(guó)鐵道出版社，1996年3 張玉諸. 發(fā)電廠及變電所的二次接線，華北電力學(xué)院4 王維儉. 電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用，中國(guó)電力出版社，1996年5 各種繼電器、繼電保護(hù)產(chǎn)品樣本6 各種設(shè)計(jì)施工圖指導(dǎo)教師簽字系主任審核簽字注：1、發(fā)題日期為每學(xué)期第9周周一，完成日期根據(jù)實(shí)際情況填寫(xiě)（一般不超過(guò)進(jìn)度安排）。2、頁(yè)面不夠可附加頁(yè)附圖1 牽引變電所主接線示意圖注：圖中僅畫(huà)出了一臺(tái)牽引主變壓器

10、，接在27.5kV母線的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置附圖2給出。附圖2 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置接線示意圖25TA2TR22TR122TA113QF21TA1275kV（A）21TA222TA226TA4TR24TR124TA114QF23TA1275kV（B）23TA224TA2摘要 在本次課程設(shè)計(jì)中，按照題目的要求分別對(duì)主變壓器、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、饋線三部分依據(jù)保護(hù)配置原則，設(shè)置了相應(yīng)的保護(hù)方案并計(jì)算出了整定值。最后繪制了B相饋線的保護(hù)原理接線圖和展開(kāi)圖。 首先對(duì)于主變壓器的保護(hù)，采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)為主保護(hù)，以電氣量和非電氣量分別來(lái)檢測(cè)變壓器可能存在的故障?？紤]到存在相間短路和接地短路的故障情況，從而

11、設(shè)置低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù)和零序過(guò)流保護(hù)為后備保護(hù)。 其次對(duì)于并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，我運(yùn)用了繼電保護(hù)課程中所學(xué)的知識(shí)，設(shè)置電流速斷保護(hù)、電流差動(dòng)保護(hù)、電壓差動(dòng)保護(hù)為主保護(hù)，而用過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、諧波過(guò)電流保護(hù)、低電壓保護(hù)作為后備保護(hù)。 然后在A、B饋線的保護(hù)設(shè)定中，參考母線保護(hù)的整定原則和輸電線路的整定原則后，利用電流速斷保護(hù)和距離保護(hù)作為主保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)為后備保護(hù)的方式來(lái)保護(hù)饋線。同時(shí)考慮到線路上的瞬時(shí)故障較多，可以采用重合閘前加速保護(hù)與繼電保護(hù)配合的方式，從而提高供電的可靠性。 最后，按照題目要求，繪制出了B相饋線的保護(hù)原理圖和展開(kāi)圖，包括電流保護(hù)和距離保護(hù)兩部分。并且對(duì)信號(hào)回路和控制回路

12、作了相應(yīng)說(shuō)明。關(guān)鍵詞：電流保護(hù) 距離保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 保護(hù)原理圖電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)目錄正文31.主變壓器保護(hù)的配置方案設(shè)計(jì)32.主變壓器保護(hù)的整定計(jì)算32.1縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算32.2相間短路的后備保護(hù)三相低電壓過(guò)電流保護(hù)（110kV）42.3相間短路的后備保護(hù)單相低電壓過(guò)電流保護(hù)（27.5kV）52.4接地短路的后備保護(hù)零序過(guò)電流保護(hù)52.5非電量保護(hù)重瓦斯保護(hù)整定計(jì)算62.6其他保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算63.并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的配置方案64.并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置整定計(jì)算64.1主保護(hù)電流速斷保護(hù)64.2主保護(hù)電流差動(dòng)保護(hù)74.3主保護(hù)電壓差動(dòng)保護(hù)84.4后備保護(hù)過(guò)電流保護(hù)94.5后備

13、保護(hù)過(guò)電壓保護(hù)104.6后備保護(hù)諧波過(guò)電流保護(hù)104.7后備保護(hù)低電壓保護(hù)105.饋線保護(hù)的配置116.饋線保護(hù)的整定計(jì)算116.1A相饋線保護(hù)整定計(jì)算116.1.1主保護(hù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算116.1.2主保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算126.1.3后備保護(hù)過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算126.2 B相饋線保護(hù)整定計(jì)算136.2.1主保護(hù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算136.2.2主保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算136.2.3后備保護(hù)過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算146.3重合閘的設(shè)定147.B相饋線保護(hù)原理的接線圖和展開(kāi)圖157.1保護(hù)原理框圖157.2 保護(hù)接線圖167.3 保護(hù)操作回路圖17總結(jié)18參考文獻(xiàn)資料19正文1.主變壓器

14、保護(hù)的配置方案設(shè)計(jì)變壓器的主保護(hù)通常采用差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)。其后備保護(hù)裝設(shè)相間短路和接地短路保護(hù)。由系統(tǒng)主接線附圖1和相應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可知變壓器的容量和結(jié)構(gòu)。從而根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)出主變壓器的保護(hù)配置方案。主保護(hù)采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；相間短路的后備保護(hù)有以下幾種：過(guò)電流保護(hù)、低電壓?jiǎn)?dòng)保護(hù)、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)保護(hù)的過(guò)電流保護(hù)。但由于第一種和第三種方法的靈敏度難以滿足要求，故采用低電壓?jiǎn)?dòng)保護(hù)。接地短路保護(hù)的后備保護(hù)采用單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)。對(duì)于變壓器內(nèi)部的某些輕微故障，靈敏性可能不能滿足要求，因此變壓器通常還裝設(shè)有反應(yīng)油箱內(nèi)部油、氣、溫度等特征的非電量保護(hù)。根據(jù)題目中給出的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以配置瓦斯保護(hù)。

15、其他保護(hù)采用過(guò)負(fù)荷保護(hù)。綜合以上觀點(diǎn)有：（1）主保護(hù)：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；（2）后備保護(hù)：三相低電壓過(guò)電流保護(hù)、單相低電壓過(guò)電流保護(hù)作為相間短路的后備保護(hù)，零序過(guò)電流保護(hù)作為接地短路的后備保護(hù)；（3）非電量保護(hù)：瓦斯保護(hù)；（4）其他保護(hù)：過(guò)負(fù)荷保護(hù)；2.主變壓器保護(hù)的整定計(jì)算2.1縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算電力變壓器的縱差保護(hù)整定原則一般按照躲過(guò)變壓器空載投入時(shí)的最大勵(lì)磁浪涌電流整定(折算至變壓器電流互感器二次側(cè)電流)，并需考慮接線系數(shù)。整定計(jì)算如下：式中：縱差保護(hù)可靠系數(shù)，表中提供數(shù)據(jù)為1.2 ：變壓器勵(lì)磁涌流倍數(shù)，表中提供數(shù)據(jù)為5；靈敏度校驗(yàn)按照最小運(yùn)行方式下，電源側(cè)發(fā)生兩相短路的短路電流進(jìn)行校驗(yàn)：

16、故靈敏度滿足要求。 其中：最小運(yùn)行方式下，電源側(cè)發(fā)生兩相金屬性短路的短路電流；2.2相間短路的后備保護(hù)三相低電壓過(guò)電流保護(hù)（110kV）（1）動(dòng)作電流的整定：采用低電壓繼電器后，電流繼電器的整定值就可以不再考慮并聯(lián)運(yùn)行變壓器切除或電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷，而是按大于變壓器的額定電流整定，即 式中：過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為1.2； ：過(guò)電流保護(hù)返回系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為0.95； ：變壓器一次側(cè)額定電流，表中給出數(shù)據(jù)為104.98A；靈敏度檢驗(yàn)按照最小運(yùn)行方式下變壓器高壓側(cè)發(fā)生兩相短路的短路電流進(jìn)行：其中：最小運(yùn)行方式下，高壓側(cè)發(fā)生兩相短路的短路電流；（2）動(dòng)作電壓的整定：按躲過(guò)正

17、常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定，計(jì)算如下：其中：變壓器母線最低工作電壓，表中給出數(shù)據(jù)為24kV； ：低電壓保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)位1.2； ：低電壓保護(hù)返回系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為1.05；題目中未給出變壓器靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生三相金屬性短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大殘壓。此處不能對(duì)動(dòng)作電壓進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。2.3相間短路的后備保護(hù)單相低電壓過(guò)電流保護(hù)（27.5kV）單相低電壓過(guò)電流保護(hù)的整定與三相低電壓過(guò)電流保護(hù)基本相同。只是動(dòng)作時(shí)限應(yīng)該與饋線的電流保護(hù)相配合。（1） 動(dòng)作電流的整定：式中：過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為1.2； ：過(guò)電流保護(hù)返回系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為0.95； ：變壓器二次側(cè)額定

18、電流，表中給出數(shù)據(jù)為422.11A；靈敏度檢驗(yàn)按照最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)發(fā)生兩相短路的短路電流進(jìn)行：其中：最小運(yùn)行方式下，低壓側(cè)發(fā)生兩相短路的短路電流；靈敏度滿足要求。（2） 動(dòng)作電壓的整定此處電壓的整定與三相低電壓過(guò)電流保護(hù)相同，即2.4接地短路的后備保護(hù)零序過(guò)電流保護(hù)由于負(fù)荷為單相負(fù)荷，線路不設(shè)零序保護(hù)，110kV側(cè)中性點(diǎn)接地時(shí)設(shè)置。變壓器零序電流保護(hù)動(dòng)作電流按70%的額定電流整定：式中：過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為1.2； ：過(guò)電流保護(hù)返回系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為0.95；2.5非電量保護(hù)重瓦斯保護(hù)整定計(jì)算電力變壓器通常是利用變壓器油作為絕緣和冷卻物質(zhì)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部故障時(shí)，在故

19、障電流和電弧的作用下，電壓器油和其他絕緣材料會(huì)因受熱而分解，產(chǎn)生大量氣體，氣體排出的多少與排出的速度，與變壓器故障的嚴(yán)重程度有關(guān)，可以利用這種氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器的瓦斯保護(hù)。規(guī)程規(guī)定對(duì)于容量為800kVA及以上的油浸式變壓器和400kVA及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表中，可以讀出重瓦斯保護(hù)為0.6到1 M/S，可以設(shè)置其值為：2.6其他保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算 變壓器若過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)使其繞組、硅鋼片過(guò)熱，絕緣老化，縮短設(shè)備使用壽命。因此應(yīng)盡量避免過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。變壓器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，一旦出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷，保護(hù)裝置延時(shí)告警，提醒運(yùn)行值班人員及時(shí)采取措施，調(diào)整運(yùn)行方式或壓限負(fù)荷。整定計(jì)算

20、公式為：式中：過(guò)負(fù)荷保護(hù)可靠系數(shù)，表中提供數(shù)據(jù)為1.45；其動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)，一般取120s于是有：3.并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的配置方案(1)主保護(hù)：電流速斷保護(hù)、電流差動(dòng)保護(hù)、電壓差動(dòng)保護(hù)；(2)后備保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、諧波過(guò)電流保護(hù)、低電壓保護(hù)；4.并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置整定計(jì)算4.1主保護(hù)電流速斷保護(hù) 該保護(hù)用于斷路器到電容器連接端的短路故障。動(dòng)作電流由躲開(kāi)電容器投入時(shí)產(chǎn)生的最大涌流整定，A、B相的整定計(jì)算如下：式中：電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為1.3； ：為電容器組涌流倍數(shù)，表中數(shù)據(jù)為5； ：為A相電容器組額定電流； ：為B相電容器組額定電流； 靈敏度校驗(yàn)按最小運(yùn)行方式下變壓器二次側(cè)

21、發(fā)生兩相短路的短路電流進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。A、B兩相電容器補(bǔ)償裝置保護(hù)靈敏度：動(dòng)作時(shí)間按躲過(guò)并補(bǔ)裝置的最大合閘涌流整定，A、B兩相均取為：4.2主保護(hù)電流差動(dòng)保護(hù) 電流差動(dòng)保護(hù)用于電容器裝置接地故障的主保護(hù)。其動(dòng)作電流按照投入電容器組產(chǎn)生的涌流可能造成的不平衡電流整定。A、B相整定如下： 式中：:差流保護(hù)可靠系數(shù)，表中數(shù)據(jù)為1.3； :同型系數(shù)，頂流互與底流互同型時(shí)取0.5，不同型取1，此處取1。 :流互最大允許誤差，取0.1； ：電容器投入時(shí)涌流有效值 ：并補(bǔ)裝置電容器容抗； ：并補(bǔ)裝置電抗器感抗； 靈敏度校驗(yàn)：對(duì)于并聯(lián)電容補(bǔ)償支路來(lái)說(shuō)，最小短路電流同額定電流，可以用流過(guò)并聯(lián)電容補(bǔ)償支路的額定電

22、流來(lái)進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。靈敏度均滿足要求。動(dòng)作時(shí)限取為：4.3主保護(hù)電壓差動(dòng)保護(hù) 差動(dòng)保護(hù)是一種靈敏度高、保護(hù)范圍大、不受合閘涌流、高次諧波及電壓波動(dòng)影響的保護(hù)方式。它能檢出電容器的內(nèi)部故障并限制事故擴(kuò)大。動(dòng)作電壓的確定電容器組故障后由熔絲切除的電容器臺(tái)數(shù)為K，此時(shí)故障電容器組端電壓可能上升到1.1倍的額定電壓。整定值計(jì)算如下：將數(shù)值代入計(jì)算有：可以得到：，取整數(shù)部分，得； 式中：并聯(lián)電容器數(shù)為4； ：串聯(lián)電容器數(shù)為4； ：補(bǔ)償度，一般取0.12-0.13； ：母線最高電壓，表中給出為31.5Kv； ：電容器額定電壓21Kv；計(jì)算差壓： 計(jì)算定值： 式中： ：差壓保護(hù)靈敏系數(shù)，取1.5；動(dòng)作時(shí)限一

23、般取0.1s到0.2s，這里整定為：4.4后備保護(hù)過(guò)電流保護(hù) 用于電容器組內(nèi)部故障，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。由于電容器組電容有10%的偏差，使負(fù)荷增大，電容器允許1.3倍的額定電流長(zhǎng)期運(yùn)行，合閘不涌動(dòng)。故A、B兩相電容器動(dòng)作值整定為：式中：過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為1.05； ：電流保護(hù)返回系數(shù)，表中給出數(shù)據(jù)為0.95；靈敏度校驗(yàn)按照最小運(yùn)行方式下變壓器二次側(cè)發(fā)生兩相短路的短路電流進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)：靈敏度滿足要求。動(dòng)作時(shí)限為躲過(guò)并補(bǔ)裝置的最大合閘電流，因此?。?.5后備保護(hù)過(guò)電壓保護(hù) 過(guò)電壓保護(hù)用于保護(hù)電容器過(guò)電壓、饋線母線的過(guò)電壓，受電容器設(shè)備諧波過(guò)負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)機(jī)車(chē)組的允許過(guò)電壓方

24、面的限制。此處饋線母線的額定電壓大于電容器的額定電壓，故需要用饋線的母線電壓來(lái)計(jì)算整定值。過(guò)電壓保護(hù)的動(dòng)作電壓一般按額定電壓的110%到130%整定：動(dòng)作時(shí)限按躲過(guò)牽引網(wǎng)可能發(fā)生的瞬時(shí)過(guò)電壓整定，通常取1到2秒，這里整定為：4.6后備保護(hù)諧波過(guò)電流保護(hù) 諧波會(huì)使損耗功率變大導(dǎo)致發(fā)熱，諧波過(guò)流保護(hù)分別由各并補(bǔ)分支的諧波過(guò)流保護(hù)構(gòu)成當(dāng)任一并補(bǔ)分支滿足諧波過(guò)流保護(hù)出口動(dòng)作條件時(shí)，裝置驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘。按等效三次諧波電流為額定電流的1.5倍連續(xù)運(yùn)行2分鐘整定。A、B兩相電容器高次諧波過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為： 其中：諧波過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出為1.2； ：電容器允許諧波電流值，； 動(dòng)作時(shí)限定值取為

25、： 4.7后備保護(hù)低電壓保護(hù) 按并聯(lián)補(bǔ)償裝置“最后投入，最先開(kāi)放”的原則而設(shè)計(jì)。設(shè)置低電壓保護(hù)的目的是：（1） 防止在無(wú)負(fù)荷時(shí)電容器和變壓器同時(shí)投入；（2） 在電源恢復(fù)時(shí)，僅電容器不在投入狀態(tài)。動(dòng)作電壓的整定一般按額定電壓的50%-60%計(jì)算，如下：動(dòng)作時(shí)限按大于牽引母線上所接饋線短路保護(hù)的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)延，取0.5-1s。5.饋線保護(hù)的配置A、B相饋線采以下相同的配置方案：（1） 主保護(hù)：電流速斷保護(hù)、距離保護(hù)段（2） 后備保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)（3） 其他:重合閘與繼電器的配合6.饋線保護(hù)的整定計(jì)算6.1A相饋線保護(hù)整定計(jì)算6.1.1主保護(hù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算電流速斷保護(hù)為系統(tǒng)發(fā)生近金屬性短路時(shí)保

26、護(hù)裝置快速出口而設(shè)，作為輔助保護(hù)以消除距離保護(hù)的保護(hù)死區(qū)，其動(dòng)作電流按照躲開(kāi)被保護(hù)范圍末端的最大短路電流來(lái)整定：式中： ：電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出值為1.3； ：牽引網(wǎng)末端最大短路電流；靈敏度校驗(yàn)是隨著運(yùn)行方式和故障類(lèi)型變化的，最小保護(hù)范圍為在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)出現(xiàn)。一般情況，應(yīng)按這種運(yùn)行方式和故障類(lèi)型來(lái)校驗(yàn)，要求大于線路全長(zhǎng)的15%20%。保護(hù)范圍的計(jì)算公式為：由表中給出的數(shù)據(jù)有：分別代入(1)式，可以得到如下結(jié)果：滿足靈敏度要求。保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)該大于機(jī)車(chē)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限（0.06到0.8s），故電流速斷動(dòng)作時(shí)限整定為：6.1.2主保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算距離保護(hù)是利用短路發(fā)生時(shí)電

27、壓、電流同時(shí)變化的特性，測(cè)量電壓與電流的比值。該比值反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，如果短路點(diǎn)距離小于整定值則保護(hù)動(dòng)作。為保護(hù)線路全長(zhǎng)，采用兩段距離保護(hù)，阻抗繼電器采用方向圓特性,保護(hù)靈敏角設(shè)置為65o。距離保護(hù)I段的整定距離段阻抗動(dòng)作值的整定按照能保護(hù)線路全長(zhǎng)的85%進(jìn)行整定： 其中 ：供電臂長(zhǎng)度； ：牽引網(wǎng)單位阻抗； ：線路阻抗角即阻抗保護(hù)靈敏角；考慮到與機(jī)車(chē)斷路器跳閘時(shí)間配合，保護(hù)動(dòng)作時(shí)限選為：距離保護(hù)II段的整定阻抗動(dòng)作值按能保護(hù)相鄰線路全長(zhǎng)進(jìn)行整定：式中: ：阻抗保護(hù)電抗可靠系數(shù)，表中提供數(shù)據(jù)為1.2；考慮到與距離I段動(dòng)作時(shí)限相配合，取距離段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限：6.1.3后備保護(hù)過(guò)電流保護(hù)整

28、定計(jì)算過(guò)電流保護(hù)可作為下級(jí)線路主保護(hù)拒動(dòng)和斷路器拒動(dòng)時(shí)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，同時(shí)作為本線路主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)的近后備保護(hù)，其定值通常按照躲開(kāi)最大負(fù)荷電流來(lái)整定。其中 ：過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)，表中給定值為1.2； ：最大負(fù)荷電流；靈敏度校驗(yàn)：其中 ：最小運(yùn)行方式牽引網(wǎng)末端短路電流；可見(jiàn)靈敏度不滿足要求； 考慮到與距離保護(hù)段相配合，設(shè)定過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限：按照牽引供電的特點(diǎn)，裝置一次自動(dòng)重合閘，時(shí)限設(shè)定為2s。6.2 B相饋線保護(hù)整定計(jì)算 前面已經(jīng)對(duì)A相饋線保護(hù)進(jìn)行了整定計(jì)算，因?yàn)锳、B相的保護(hù)設(shè)定原理都一樣。于是以下主要針對(duì)B相整定的計(jì)算過(guò)程進(jìn)行闡述。6.2.1主保護(hù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算整定值為：式中： ：電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)，表中給出值為1.3； ：牽引網(wǎng)末端最大短路電流；靈敏度分析有：代入公式可得：于是靈敏度不滿足要求。電流保護(hù)速斷動(dòng)作時(shí)間的設(shè)定為：6.2.