繼電保護課程設計35KV電網(wǎng)繼電保護設計

1、綜合控制系統(tǒng)工程設計說 明 書電網(wǎng)繼電保護設計目 錄第一章 設計題目3第二章 電網(wǎng)繼電保護的配置62.1 電網(wǎng)繼電保護的作用62.2 電網(wǎng)繼電保護的配置和原理7第三章 繼電保護整定計算83.1 繼電保護整定計算的與基本任務及步驟83.2 繼電保護整定計算的研究與發(fā)展狀況93.3 繼電保護整定計算的計算機實現(xiàn)10第四章d5點短路電流計算104.1三相短路電流計算114.2兩相短路電流計算15第五章35kv電網(wǎng)繼電保護配置設計215.1對保護5進行整定計算225.2護3進行整定計算245.3對保護1進行整定計算255.4對保護2進行整定計算275.5對保護4進行整定計算295.6對保護6進行整定計

2、算315.7各個短路點的最大短路電流和最小短路電流數(shù)據(jù)表335.8方案設定34第六章 輸電線路繼電保護回路設計366.1階段式電流保護的構成366.2階段式電流保護的配合376.3三段式電流保護的評價376.4三段式電流保護裝置接線圖386.5輸電線路繼電保護回路設計40總結42參考文獻43摘要 本次繼電保護設計是35kv電網(wǎng)繼電保護設計。本文首先介紹了電力系統(tǒng)繼電保護的基礎知識，根據(jù)給定35kv電網(wǎng)的接線圖及參數(shù)，進行短路電流計算，制定出反應其輸電線路上相間短路、接地短路故障的繼電保護配置方案。通過對所配置的繼電保護進行整定計算和校驗，論證繼電保護配置的正確性。并加裝自動重合閘裝置，提高供電

3、可靠性。并對部分輸電線路繼電保護回路進行了設計。【關鍵詞】 短路電流 電網(wǎng)繼電保護 輸電線路繼電保護 重合閘 第一章 設計題目一、設計題目：電網(wǎng)繼電保護設計1原始資料某縣有1#和2#兩座電站，裝機容量分別為和，各以單回輸電線路向城關變電所供電。1#電站還以一回聯(lián)絡線經(jīng)中心變電所與省電網(wǎng)連接。電網(wǎng)的結線示意如下：2主要參數(shù)見下表：發(fā)電機：額定容量額定電壓功率因數(shù)暫態(tài)電抗標么電抗6308020.333 6308024主變壓器：額定容量額定電壓接線組別短路電壓標么電抗y，dll7.51y，dll7.50.754 y，dll7.50.75yn, yno, dllx*1=0.55x*2=0x*3=0.3

4、5輸電線路：名稱導線型號長度（）電抗標么值有名值（）1#-中線1#-城線2#-城線 最大運行方式：兩電站的六臺機組全部投入運行，中心變電所在地母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為。城關變電所總負荷為（側），由1#電站供給、2#電站供給。剩余的經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。 最小運行方式：兩電站都只有一臺機組投入運行，中心變電所母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為城關變電所總負荷為（側），由1#電站供給、2#電站供給。剩余的經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。二、設計目的：1在鞏固電力系統(tǒng)繼電保護課程所學理論知識的基礎上，鍛煉學生運用所學知識分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力。2通過設計使學生初步掌握繼電保護設計的內(nèi)容、步驟和方法。和應用電力

5、系統(tǒng)繼電保護的設計、整定計算、資料整理查詢和電氣繪圖方法。在此過程中培養(yǎng)學生對各門專業(yè)課程整體觀念綜合能力。3通過較為完整的工程實踐基本訓練，提高計算、制圖和編寫技術文件的技能。為全面提高學生的綜合素質(zhì)及增強工作適應能力打下一定的基礎。本課程主要設計35kv線路、變壓器、發(fā)電機繼電保護的原理、配置及整定計算，給今后繼電保護的工作打下良好的基礎。三、設計要求1理論聯(lián)系實際對書本理論知識的運用和對規(guī)程、規(guī)范的執(zhí)行必須考慮到任務書所規(guī)定的實際情況，切忌機械地搬套。2獨立思考在課程設計過程中，既要盡可能參考有關資料和主動爭取教師的指導，也可以在同學之間展開討論，但必須堅持獨立思考，獨自完成設計成果。3

6、認真細致在課程設計中應養(yǎng)成認真細致的工作作風，克服馬虎潦草不負責的弊病，為今后的工作崗位上擔當建設任務打好基礎。4按照任務規(guī)定的內(nèi)容和進度完成，整個保護方案應滿足任務書中提出的各項要求，可靠性高。保護配置的可行性方案有創(chuàng)新，計算方案正確，按時完成設計任務。5設計說明書內(nèi)容完整、文字流暢、字跡端正、圖紙規(guī)范。6 報告要求3000-5000字，電路圖由visio軟件繪制，報告由a4紙打印。三課程設計內(nèi)容本課程設計的內(nèi)容包括：短路電流計算、電網(wǎng)繼電保護配置設計、輸電線路繼電保護回路設計三部分。1短路電流計算；計算最大短路電流和最小短路電流，為保護配置設計提供必要的基礎數(shù)據(jù)（要求計算d5短路點）。2電

7、網(wǎng)繼電保護配置設計；對輸電線路進行三段繼電保護整定計算，根據(jù)計算結果配置繼電保護裝置推薦出最合理的方案，提交線路三段繼電保護配置表和計算書。3輸電線路繼電保護回路設計；在已有控制和測量回路的條件下設計出裝設在1#電站的線1#站至中心變電站的繼電保護回路展開式原理圖（包括設備表）第二章 電網(wǎng)繼電保護的配置繼電保護是電網(wǎng)不可分割的一部分，它的作用是當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速地有選擇地將故障設備從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)的其余部分快速恢復正常運行; 當發(fā)生不正常工作情況時，迅速地有選擇地發(fā)出報警信號，由運行人員手工切除那些繼續(xù)運行會引起故障的電氣設備。可見，繼電保護對保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行，阻

8、止故障的擴大和事故的發(fā)生，發(fā)揮著極其重要的作用。因此，合理配置繼電保護裝置，提高整定和校核工作的快速性和準確性，對于滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行具有十分重要的意義。繼電保護整定計算是繼電保護工作中的一項重要工作。不同的部門其整定計算的目的是不同的。對于電網(wǎng)，進行整定計算的目的是對電網(wǎng)中已經(jīng)配置安裝好的各種繼電保護裝置，按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運行要求，通過計算分析給出所需的各項整定值，使全網(wǎng)的繼電保護裝置協(xié)調(diào)工作，正確地發(fā)揮作用。因此對電網(wǎng)繼電保護進行快速、準確的整定計算是電網(wǎng)安全的重要保證。2.1 電網(wǎng)繼電保護的作用電網(wǎng)在運行過程中，可能會遇到各種類型的故障和不正常運行方式，這些都可能在電網(wǎng)中

9、引起事故，從而破壞電網(wǎng)的正常運行，降低電力設備的使用壽命，嚴重的將直接破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成大面積的停電事故。為此，在電網(wǎng)運行中，一方面要采取一切積極有效的措施來消除或減小故障發(fā)生的可能性:另一方面，當故障一旦發(fā)生時，應該迅速而有選擇地切除故障元件，使故障的影響范圍盡可能縮小，這一任務是由繼電保護與安全自動裝置來完成的。電網(wǎng)繼電保護的基本任務在于:1有選擇地將故障元件從電網(wǎng)中快速、自動切除，使其損壞程度減至最輕，并保證最大限度地迅速恢復無故障部分的正常運行。2反應電氣元件的異常運行工況，根據(jù)運行維護的具體條件和設各的承受能力，發(fā)出警報信號、減負荷或延時跳閘。3根據(jù)實際情況，盡快自動恢復停電部分

10、的供電。由此可見，繼電保護實際上是一種電網(wǎng)的反事故自動裝置。它是電網(wǎng)的一個重要組成部分，尤其對于超高壓，超大容量的電網(wǎng)，繼電保護對保持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行起著極其重要的作用。 2.2 電網(wǎng)繼電保護的配置和原理電力系統(tǒng)各元件都有其額定參數(shù)(電流、電壓、功率等)，短路或異常工況發(fā)生時，這些運行參數(shù)對額定值的偏離超出極限允許范圍，對電力設備和電網(wǎng)安全構成威脅。故障的一個顯著特征是電流劇增，繼電保護的最初原理反應電流劇增這一特征，即熔斷器保護和過電流保護。故障的另一特征是電壓銳減，相應有低電壓保護。同時反應電壓降低和電流增大的一種保護為阻抗(距離保護)，它以阻抗降低的多少反應故障點距離的遠近，決定保護的

11、動作與否。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結構日益復雜，機組容量不斷增大，電壓等級也越來越高，對繼電保護的要求必然相應提高，要求選擇性更好，可靠性更高，動作速度更快。因而促進了繼電保護技術的發(fā)展，使保護的新原理、新裝置不斷問世。一般來說，電網(wǎng)繼電保護裝置包括測量部分和定值調(diào)整部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。測量部分從被保護對象輸入有關信號，與給定的整定值相比較，決定保護是否動作。根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護裝置按一定的邏輯關系工作，最后確定保護應有的動作行為，由執(zhí)行部分立即或延時發(fā)出警報信號或跳閘信號。35kv線路保護配置原則 （1）每回35kv線路應按近后備原則配置雙套

12、完整的、獨立的能反映各種類型故障、具有選相功能全線速動保護 （2）每回35kv線路應配置雙套遠方跳閘保護。斷路器失靈保護、過電壓保護和不設獨立電抗器斷路器的500kv高壓并聯(lián)電抗器保護動作均應起動遠跳。 （3）根據(jù)系統(tǒng)工頻過電壓的要求，對可能產(chǎn)生過電壓的500kv線路應配置雙套過電壓保護。 （4）裝有串聯(lián)補償電容的線路，應采用雙套光纖分相電流差動保護作主保護。 （5）對電纜、架空混合出線，每回線路宜配置兩套光纖分相電流差動保護作為主保護，同時應配有包含過負荷報警功能的完整的后備保護。 （6）雙重化配置的線路主保護、后備保護、過電壓保護、遠方跳閘保護的交流電壓回路、電流回路、直流電源、開關量輸入

13、、跳閘回路、起動遠跳和遠方信號傳輸通道均應彼此完全獨立沒有電氣聯(lián)系。 （7）雙重化配置的線路保護每套保護只作用于斷路器的一組跳閘線圈。 （8）線路主保護、后備保護應起動斷路器失靈保護。第三章 繼電保護整定計算3.1 繼電保護整定計算的與基本任務及步驟繼電保護整定計算的基本任務，就是要對系統(tǒng)裝設的各種繼電保護裝置進行整定計算并給出整定值。任務的實施需要對電力系統(tǒng)中的各種繼電保護，編制出一個整體的整定方案。整定方案通常按兩種方法確定，一種是按電力系統(tǒng)的電壓等級或設備來編制，另一種按繼電保護的功能劃分方案來編制。因為各種保護裝置適應電力系統(tǒng)運行變化的能力都是有限的，所以繼電保護整定方案也不是一成不變

14、的。隨著電力系統(tǒng)運行情況的變化(包括基本建設發(fā)展和運行方式變化)，當其超出預定的適應范圍時，就需要對全部或部分保護定值重新進行整定，以滿足新的運行需要.如何獲得一個最佳的整定方案，要考慮到繼電保護的快速性、可靠性、靈敏性之間求得妥協(xié)和平衡。因此，整定計算要綜合、辨證、統(tǒng)一的運用。進行整定計算的步驟大致如下:(1) 按繼電保護功能分類擬定短路計算的運行方式，選擇短路類型，選擇分支系數(shù)的計算條件。(2) 進行短路故障計算。(3) 按同一功能的保護進行整定計算，如按距離保護或按零序電流保護分別進行整定計算，選取出整定值，并做出定值圖。(4) 對整定結果進行比較，重復修改，選出最佳方案。最后歸納出存在

15、的問題，并提出運行要求。(5) 畫出定稿的定值圖，并編寫整定方案說明書。3.2 繼電保護整定計算的研究與發(fā)展狀況繼電保護整定計算的工具和方法隨著科學技術的不斷進步而不斷地改進。無論國際還是國內(nèi)，就其發(fā)展歷程而言，大致可歸納為三個階段:第一階段是全人工計算階段。整定人員通過y/變換簡化網(wǎng)絡，計算出分支系數(shù)和短路電流，在按照整定規(guī)則對各種繼電保護裝置逐一整定，工作難度很大，效率十分低下。第二階段是半人工計算階段.即:人工計算十故障電流計算程序。保護定值計算中各種故障電流的分析計算用計算機來完成，保護定值的計算還需要整定人員手工完成.第三階段是計算機整定階段。較為成熟可靠的整定計算程序完全取代了整定

16、人員的手工勞動，使繼電保護整定計算工作變得準確和快捷。目前，在我國各大電網(wǎng)繼電保護整定過程中，計算機的應用還比較少，其主要工作還是由人工來完成的。繼電保護整定計算時，一般先對整個電網(wǎng)進行分析，確定繼電保護的整定順序以及各繼電器之間的主/從保護順序，然后應用計算機進行故障計算，按照繼電保護的整定規(guī)程，在考慮了各種可能發(fā)生的故障情況下，獲取保護的整定值，同時應注意到各繼電器之間的配合關系，以保證繼電保護的速動性、選擇性和靈敏性的要求。3.3 繼電保護整定計算的計算機實現(xiàn)（一）自定義規(guī)則的實現(xiàn)。由于在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)結構復雜多變，保護配置和系統(tǒng)運行方式也不是一成不變的，因此，整定規(guī)則也日趨復雜很多規(guī)

17、則都帶有一定的個性，無法適用于所有的電網(wǎng)，整定計算人員希望整定計算軟件能夠提供一定的人機干預功能，使整定工作變得更加靈活，可靠。例如:可以人為千預網(wǎng)絡的斷點、保護整定順序、可靠系數(shù)、分支系數(shù)等。（二）數(shù)據(jù)庫技術的應用。由于整定計算軟件在工作的過程中需要處理形形色色的數(shù)據(jù)，保存并輸出中間計算結果和最終定值，應對用戶的各種添加、查詢、修改、刪除等數(shù)據(jù)操作，這就要求軟件必須具備一個強大的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫引擎，再輔以合理的數(shù)據(jù)結構，來保證這些數(shù)據(jù)調(diào)用的可靠性和快速性。日前，oracle，access等大中型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在繼電保護整定計算軟件的開發(fā)中得到了廣泛的應用。總之，繼電保護整定計算軟件正朝著在線實時化

18、、可視化、智能化、網(wǎng)絡化、最優(yōu)化方向發(fā)展，開發(fā)人員的任務就是朝著這一目標努力，開發(fā)出最能滿足用戶需求，最能適應現(xiàn)代電力發(fā)展的新一代功能強大的繼電保護整定計算軟件。第四章 d5點短路電流計算短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。所謂短路,是指一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。產(chǎn)生短路的原因有以下幾個方面：1、元件損壞2、氣象條件惡化3、人為事故4、其它在三相系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路有：1、三相短路 2、兩相短路 3、兩相接地短路、4單相短路三相短路也稱為對稱短路,系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)。其它類型的短路都是不對稱的路。電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明,在各種類型的短路中,單相短路占大多數(shù),兩

19、相短路較少,三相短路機會最少。從短路計算方法來看,一切不對稱短路的計算在采用對稱分量法后,都歸結為對稱短路的計算。短路計算的目的：1、選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設備。為了合理的配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù),必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算和分析。在這些計算中不但要知道故障支路中的電流值,還必須知道在網(wǎng)絡中的分布情況。有時還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點的電壓值。2、在設計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時,為了比較各種不同方案的接線圖,確定是否需要采取限制短路電流的措施,都要進行必要的短路電流計算。3、進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算,研究短路對用戶工作的影響等,也包含有一部分短路計

20、算。4、在實際工作中,根據(jù)一定的任務進行短路計算時必須首先確定計算條件。所謂計算條件是指短路發(fā)生時系統(tǒng)的運行方式,短路的類型和發(fā)生地點,以及短路發(fā)生后所采取的措施。4.1三相短路電流計算：最大運行方式：兩電站的六臺機組全部投入運行，中心變電所在地母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為。城關變電所總負荷為（側），由1#電站供給、2#電站供給。剩余的經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。根據(jù)題意轉(zhuǎn)換出電抗標么值：x1=0.225 x2=0.55 x3=0 x4=0.35 x5=0.55x6=0 x7=0.35 x8=1.168 x9=0.292 x10=1x11=1 x12=5.33 x13=x14=x15=5.33 x16

21、=0.876x17=x18=0.75 x19=0.75 x20=x21=4排除城關變電所，合并整理其它電抗值得：整理合并得：x25=3.918 x26=1.833整理合并得：進一步得到x27=0.275 x28=0.175合并、星三角等值轉(zhuǎn)換：x29=0.5 x30=7.583 x31=3.547等值電抗轉(zhuǎn)換：x32=0.712x33=10.791x34=5.047解：根據(jù)題意解得三相短路電流系統(tǒng)：i*j= 1/x*j = 1/0.712 =1.406i(3)s.max=iji*j =7.7312#： x*js= x*jse/sj = 1.079 查表得：i*e=0.98 i(3)q.max=

22、i ” = i*ese/1.73up =0.5411#： x*js= x*jse/sj = 0.757 查表得：i*e=1.353 i(3)j.max=i ” = i*ese/1.73up =1.1154.2兩相短路電流計算最小運行方式：兩電站都只有一臺機組投入運行，中心變電所母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為城關變電所總負荷為（側），由1#電站供給、2#電站供給。剩余的經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。 1、兩相短路電流正序電抗化簡：最小運行方式下轉(zhuǎn)換的電抗標么值：x1=0.35 x2=0.55 x3=0 x4=0.35 x5=0.55 x6=0x7=0.35 x8=1.168 x9=0.292 x10=1 x

23、12=5.33x16=0.876 x19=0.75 x20= 4合并得：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=0.825x29=10.805x30=11.562、兩相短路電流負序電抗化簡：最小運行方式下轉(zhuǎn)換的負序電抗標么值：x1=0.35 x2=0.55 x3=0 x4=0.35 x5=0.55x6=0 x7=0.35 x8=1.168 x9=0.292 x10=1 x12=5.33 x16=0.876 x19=0.75 x20= 4整理、合并得x21=0.275 x

24、22=0.175 x23=5.918 x24=6.33整理、合并得x25=0.625x26=3.568整理、合并得x27=4.736x28=0.552整理、合并得x29=xf=0.727、合并附加電抗，得出電抗圖整理、合并得出x31=0.826x32=10.804x33=11.562解：根據(jù)題意解得三相短路電流系統(tǒng)：i*j= 1/x*j = 1/1.661 =0.602is=iji*j =3.310i(3)s.min= 1.73is5.7332#電站：x*js= x*jse/sj = 1.163 查表得：i*e=0.911 i ” = i*ese/1.73up =0.25 i(3)q.min=

25、1.73i ” = 0.4331#電站： x*js= x*jse/sj = 0.815 查表得：i*e=1.265 i ” = i*ese/1.73up =0.261 i(3)j.min=1.73i ” = 0.452 第五章 35kv電網(wǎng)繼電保護配置設計根據(jù)下圖對各保護進行整定：分別對單側電源進行保護的整定：、對下面單側電源進行保護整定：5.1對保護進行整定計算5.1.1 保護的段xs.max=0.866( es/i(2)d3.min ) = 23.81xs.min= es/i(3)d3.max = 16.5xs.main= 0.5(xs.max + xs.min) = 20.155iop5

26、=krel i(3)d4.max=0.9204檢驗：lmin=1/x1(0.866es/ iop5xs.max) =9.280.15l 故滿足要求；iop5=0.733uop5=11.4265.1.2 保護的段ksen= i(2)d4.min/ iop51.3 (滿足要求)故：iop5= i(2)d4.min/ ksen0.395 top5top5+t0.5s 5.1.3 保護的段iop5krelkss il.max /kre=0.367 靈敏度校驗：近后備：ksen = i(2)d4.min/ iop51.4 1.3遠后備：ksen = i(2)d8.min/ iop56.3 1.2滿足要求

27、top5top5+t2s 5.2護進行整定計算5.2.1 保護的段iop3=krel i(3)d3.max=1.554xs.max=0.866( es/i(2)d2.min ) = 19.723xs.min= es/i(3)d2.max = 12.777xs.main= 0.5(xs.max + xs.min) = 16.75檢驗：lmin=1/x1(0.866es/ iop3xs.max) =19.5460.15l故不滿足要求；采用瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護整定計算：lmain = 0.75l = 7.5 km電流元件的動作電流：iop3= es/( xs.main+ x1 lmain)=0.

28、940低電壓元件的動作電壓：uop3=1.73iop3 x1 lmain=4.884最小運行方式時的保護區(qū)：lmin = (0.866esxs.min iop3)/ x1 iop3=30.78故不滿足要求,所以不設段；5.2.2 保護的段iop3kph iop5=0.8063檢驗：ksen= i(2)d3.min/ iop3=0.8181.5故滿足要求；top3top5+t1s 5.2.3 保護的段iopkrelkss il.max /kre=0.298 靈敏度校驗：近后備：ksen = i(2)d3.min/ iop32.607 1.5遠后備：ksen = i(2)d4.min/ iop31

29、.725 1.5滿足要求top3top5+t2.5s 5.3對保護進行整定計算5.3.1 保護的段iop1=krel i(3)d2.max=1.128 xs.max=0.866( es/i(2)d1.min ) = 8.605xs.min= es/i(3)d1.max = 6.845xs.main= 0.5(xs.max + xs.min) = 7.725檢驗：lmin=1/x1(0.866es/ iop1xs.max) =19.40.15l 故滿足要求；5.3.2 保護的段kfz.min=( id3.min xt+ id3.min jh )/ id3.min xt = 1.28iop1kph

30、 iop3/ kfz.min =0.373 檢驗：ksen= i(2)d2.min/ iop1=3.841.5故滿足要求；top1top3+t0.5s 5.3.3 保護的段iopkrelkss il.max /kre=0.298 靈敏度校驗：近后備：ksen = i(2)d2.min/ iop14.812 1.5遠后備：ksen = i(2)d3.min/ iop12.033 1.5滿足要求top1top3+t3s b、對下面單側電源進行保護整定：5.4對保護進行整定計算解：根據(jù)題意所得：xs.max=0.866( es/i(2)d3.min ) = 43.28xs.min= es/i(3)d

31、3.max = 19.44xs.main= 0.5(xs.max + xs.min) = 31.365.4.1 保護的段iop2=krel i(3)d1.max=0.7728 檢驗：lmin=1/x1(0.866es/ iop2xs.max) =48.271.3故不滿足要求；采用瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護整定計算：lmain = 0.75l = 30 km電流元件的動作電流：iop2= es/( xs.main+ x1 lmain)=0.493 低電壓元件的動作電壓：uop2=1.73iop2 x1 lmain=10.1 最小運行方式時的保護區(qū)：lmin = (0.866esxs.max iop

32、2)/ x1 iop5=15.063kmlmin0.15l 故不滿足要求,所以不設段；5.4.2 保護的段ksen= i(2)d1.min/ iop21.3 (滿足要求)故：iop2= i(2)d1.min/ ksen0.249 top2top2+t0.5s 5.4.3 保護的段iop2krelkss il.max /kre=0.298 靈敏度校驗：近后備：(取本線路末端)ksen = i(2)d1.min/ iop21.08 1.3滿足要求top5top5+t2s 5.5對保護進行整定計算解：根據(jù)題意所得：xs.max=0.866( es/i(2)d3.min ) = 79.741xs.mi

33、n= es/i(3)d3.max = 53.54xs.main= 0.5(xs.max + xs.min) = 66.6415.5.1 保護的段iop4=krel i(3)d2.max=0.4512 檢驗：lmin=1/x1(0.866es/ iop4xs.max) =24.89350%l故滿足要求；最小運行方式時的保護區(qū)：lmin = (0.866esxs.mas iop4)/ x1 iop2=48.618km故不滿足要求,所以不設段；5.5.2 保護的段kfz.min=( id2.min xt+ id2.min jh )/ id2.min xt = 1.913iop4kph iop.xl/

34、 kfz.min =0.494 檢驗：ksen= i(2)d2.min/ iop4=0.7921.3故滿足要求；top4top2+t0.5s 5.5.3 保護的段iop4krelkss il.max /kre=0.298 靈敏度校驗：近后備：ksen = i(2)d2.min/ iop40.7561.3遠后備：ksen = i(2)d1.min/ iop40.5691.3遠后備：ksen = i(2)d1.min/ iop41.141.2故滿足要求top3top5+t2.5s 5.6對保護進行整定計算5.6.1 保護的段iop6=krel i(3)d3.max=0.4788 xs.max=0.

35、866( es/i(2)d4.min ) = 69.03xs.min= es/i(3)d4.max =43.69xs.main= 0.5(xs.max + xs.min) = 56.36檢驗：lmin=1/x1(0.866es/ iop6xs.max) =3.7625故不滿足要求；采用瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護整定計算：lmain = 0.75l = 22.5 km電流元件的動作電流：iop6= es/( xs.main+ x1 lmain)=0.3125 低電壓元件的動作電壓：uop6=1.73iop6x1 lmain=4.871 最大運行方式時的保護區(qū)：lmax =( xs.max uop6

36、)/ x1 (upuop6)=16.559 km最小運行方式時的保護區(qū)：lmin = (0.866esxs.mas iop6)/ x1 iop6=24.576故不滿足要求,所以不設段；5.6.2 保護的段與保護4的段配合：iop6kph iop4/ kfz.min =0.158 檢驗：ksen= i(2)d3.min/ iop6=1.4681.3故滿足要求；top6top4+t1s 5.6.3 保護的段iop6krelkss il.max /kre=0.352 靈敏度校驗：近后備：ksen = i(2)d3.min/ iop60.6551.3遠后備：ksen = i(2)d3.min/ iop

37、61.3=1.3低電壓元件的動作電壓:uop6kk ug.min /kh=26.061 故均滿足要求top6top4+t3s 5.7各個短路點的最大短路電流和最小短路電流數(shù)據(jù)表：短路點up(kv)回路名稱i(3)d.max(ka)i(3)d.mim(ka)d137系統(tǒng)3.1212.151#電站0.4330.1552#電站0.2110.169d237系統(tǒng)0.9400.7351#電站0.7320.2032#電站0.3760.225d310.5系統(tǒng)0.7010.6081#電站0.5940.1712#電站0.3990.232d410.5系統(tǒng)0.4000.3981#電站0.3670.1162#電站0.4

38、890.268d510.5系統(tǒng)7.7315.7331#電站1.1150.4522#電站0.5410.433d66.3系統(tǒng)2.5852.4771#電站3.7991.3652#電站1.1360.788d710.5系統(tǒng)1.7321.6651#電站1.5490.4832#電站1.0430.656d86.3系統(tǒng)1.7191.7771#電站1.6230.5342#電站3.5431.7995.8方案設定5.8.1方向元件的設置5.8.2整定原則根據(jù)方向元件安裝原則二（對在同一母線上的定時限過電流保護，按動作時限考慮，時限短的安裝方向元件，而長的不用裝，若相等則均裝）判斷，保護和的時限為秒，保護和的時限為2.

39、5秒，所以，保護和均應安裝方向元件。根據(jù)方向元件安裝原則一（對瞬時過電流速斷保護，當反方向電流大于保護的動作值時，該保護需加裝方向元件）（）對于保護，當點短路時：idj1+idq1=0.433+0.211=0.644(ka) iop1=1.128(ka)所以不需要安裝方向元件。（）對于保護，當點短路時：idj0.376(ka) iop4=0.144(ka)所以需要安裝方向元件。(4)對于保護6，當4點短路時：idx4+idj4=0.4+0.367=0.767(ka) iop6 =0.158 (ka)所以需要安裝方向元件。5.8.3繼電保護配置成果表 型式主 保 護后 備 保 護保護段段段瞬時電

40、流聯(lián)鎖限時電流速斷保護定時限過電流保護1iop1=1.128top10siop10.373top10.5siop10.298top13s2iop2=0.249top20.5siop20.149top52s3iop30.4345top31siop0.298top32.5s4iop40.144top40.5siop40.1488top32.5s5iop5=0.733top50siop5=0.395top50.5siop50.367top52s6iop60.158top61siop6=0.176top63s第六章 輸電線路繼電保護回路設計6.1階段式電流保護的構成無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護

41、和過電流保護都是反應于電流增大而動作的保護，它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來整定動作電流。電流速斷保護是按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定，它雖能無延時動作，但卻不能保護本線路全長；限時電流速斷保護是按照躲開下級線路各相鄰元件電流速斷保護的最大動作范圍來整定，它雖能保護本線路的全長，卻不能作為相鄰線路的后備保護；而定時限過電流保護則是按照躲開本線路最大負荷電流來整定，可作為本線路及相鄰線路的后備保護，但動作時間較長。為保證迅速、可靠而有選擇性地切除故障，可將這三種電流保護，根據(jù)需要組合在一起構成一整套保護，稱為階段式電流保護。具體應用時，可以采用電流速斷保護加定時限過電流保護，或限時

42、電流速斷保護加定時限過電流保護，也可以三者同時采用。應用較多的就是三段式電流保護，其各段的動作電流、保護范圍和動作時限的配合情況如圖所示。當被保護線路始端短路時，由第i段瞬時切除；該線路末端附近的短路，由第ii段經(jīng)0.5s延時切除；而第iii段只起后備作用，所以裝有三段式電流保護的線路，一般可在0.5s左右時限內(nèi)切除故障。6.2階段式電流保護的配合現(xiàn)以上圖為例來說明階段式電流保護的配合。在電網(wǎng)最末端的線路上，保護4采用瞬時動作的過電流保護即可滿足要求，其動作電流按躲過本線路最大負荷電流來整定，與電網(wǎng)中其他保護的定值和時限上都沒有配合關系。在電網(wǎng)的倒數(shù)第二級線路上，保護3應首先考慮采用0.5s動

43、作的過電流保護；如果在電網(wǎng)中線路cd上的故障沒有提出瞬時切除的要求，則保護3只裝設一個0.5s動作的過電流保護也是完全允許的；但如果要求線路cd上的故障必須快速切除，則可增設一個電流速斷保護，此時保護3就是一個速斷保護加過電流保護的兩段式保護。而對于保護2和1，都需要裝設三段式電流保護，其過電流保護要和下一級線路的保護進行配合，因此動作時限應比下一級線路中動作時限最長的再長一個時限級差，一般要整定為1s1.5s。所以，越靠近電源端，過電流保護的動作時限就越長。因此必須裝設三段式電流保護。6.3三段式電流保護的評價對繼電保護的評價，主要是從選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個方面出發(fā)，看其是否滿足

44、電力系統(tǒng)安全運行的要求，是否符合有關規(guī)程的規(guī)定。1) 選擇性在三段式電流保護中，電流速斷保護的選擇性是靠動作電流來實現(xiàn)的；限時電流速斷保護和過電流保護則是靠動作電流和動作時限來實現(xiàn)的。它們在35kv及以下的單側電源輻射形電網(wǎng)中具有明顯的選擇性，但在多電源網(wǎng)絡或單電源環(huán)網(wǎng)中，則只有在某些特殊情況下才能滿足選擇性要求。2)速動性電流速斷保護以保護固有動作時限動作于跳閘；限時電流速斷保護動作時限一般在0.5s以內(nèi)，因而動作迅速是這兩種保護的優(yōu)點。過電流保護動作時限較長，特別是靠近電源側的保護動作時限可能長達幾秒，這是過電流保護的主要缺點。3)靈敏性電流速斷保護不能保護本線路全長，且保護范圍受系統(tǒng)運行方式的影響較大；限時電流速斷保護雖能保護本線路全長，但靈敏性依然要受系統(tǒng)運行方式的影響；過電流保護因按最大負荷電流整定，靈敏性一般能滿足要求，但在長距離重負荷線路上，由于負荷電流幾乎與短路電流相當，則往往難以滿足要求。受系統(tǒng)運行方式影響大、靈敏性差是三段式電流保護的主要缺點。4)可靠性由于三段