繼電保護課程設(shè)計

1、廠東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院設(shè)計科目:電力系統(tǒng)繼電保護-階段式電流保護班級：一x電氣（X）班設(shè)計人： XXX指導(dǎo)老師：XXX設(shè)計時間：X年X月X日設(shè)計說明書階段式電流保護無時限電流速斷保護雖然能迅速切除短路故障，但不能保護線路的全長；限時電流速斷保護雖能保護線路的全過長，卻不能作為相鄰線路的后備；而過電流可保護本線路及相鄰線 路全長，但做本線路的主保護時，往往動作時間較長，它們各有優(yōu)缺點。為了保證迅速可靠 地切除故障，常常將無時限、限時電流速斷及定時限過電流保護組合在一起，構(gòu)成一整套保護，使之相互補充和配合，稱為三段式電流保護，并通常將無時限電流速斷保護稱為I段，限時電流速斷保護稱為II段，定時限過電

2、流保護稱為III段。I段II段保護共同組成線路的主保護，III段保護作為本線路I、II段保護的近后備，也作為下一段線路的遠后備。下圖為電磁型三段式電流保護接線圖。保護采用不完全星形接線，它的第I段保護由繼電器1KA、2KA、信號繼電器 KS組成；第II段保護由電流繼電器 3KA、4KA、時間繼電 器1KT及信號繼電器2KS組成；第III段保護由電流繼電器 5KA、6KA、7KA、時間繼電 器2KT及信號繼電器3KS組成。為了在Y , d接線變壓器后兩相短路時，提高第 III段保護 的靈敏性，采用了 7KA電流繼電器。為了便于分析故障，各段均有信號繼電器，任一段保 護動作都作用于同一出口繼電器K

3、CO跳三相。保護中各段是獨立工作的，可以通過壓板投用或停用其中的某段。電磁型繼電保護裝置的接線圖有兩種形式：原理接線圖和展開圖。原理圖包括裝置的所有元件， 如圖1所示，每個繼電器的線圈和觸點都畫在一個圓形內(nèi)，所有元件都有符號標(biāo)注，原理圖對整個保護的工作原理能給出一個完整的概念，較直觀，使初學(xué)者容易理解。但交、直流回路合在一起，接線較復(fù)雜，對于復(fù)雜保護，元件較多，接線 顯得更為復(fù)雜，難以進行回路的分析和檢查。因此，這種原理圖在實用中具有一定的局限性。展開圖將交、直流回路分開畫出， 如圖2所示。其特點是每個繼電器的線圈和觸點分開 畫，屬于哪個回路就畫在哪個回路中，都用相同文字符號標(biāo)注，以便查對。展

4、開圖中，繼電 器線圈和觸點的連接盡量按照故障后動作的順序，自左而右，自上而下地依次排列。 展開圖接線簡單、層次清楚、閱讀和查對十分方便，對于較復(fù)雜的保護，更顯示出其優(yōu)越性。因此， 在生產(chǎn)實際中得到了廣泛應(yīng)用。三段式電流保護的各段參數(shù)的整定方法如前所述，其保護區(qū)和動作時限的配合情況，如圖3所示。由圖可見，線路首端附近發(fā)生的短路故障，由第I段切除，線路末端附近發(fā)生的短路故障，由第II段切除，第III段只起后備作用。因此，本線路任何處發(fā)生的短路故障， 一般可在0.5s時限內(nèi)有選擇性地切除。最后指出，三段式電流保護不一定三段全部投入，這由整定和校驗的結(jié)果來決定。當(dāng)系統(tǒng)運行方式變化很大，無時限電流速斷實

5、際保護范圍太短或無保護范圍時，可不投入；在線路變壓器組接線中，無時限電流速斷已能保護線路全長，則II段也可以不投入；處在電網(wǎng)末端的輸電線路，可能出現(xiàn)限時電流速斷與過電流保護的動作時限相等的情況，此時，II段亦不必投入。/Njt -RCFU J 1KAIKS KCO熔斷器3KAG1KT-2I段電流及出口繼電器II段電流交流電流回路2KT-U5KA6KA-廠7KA-1KT7KA 3KS_ KCO-ZQF1直流回路2KSTQTI信號繼電器in信號繼電器跳閘回路IKS曽Q起動信號的3KS信號回路Ei氷 T2X3t?tit2t；ntslJ三段式電流保護的保護區(qū)和時限配合特性例：如下圖所示，該單側(cè)電源輻射

6、網(wǎng)中，線路MN的保護方案擬定為三段式電流保護，采用三相不完全星形接線。已知線路MN的最大負荷電流為 300A，電流互感器變比為 400/5，在最大和最小運行方式下，K1、K2、及K3點發(fā)生三相短路時的電流值見表1 （均已折算到電源側(cè)）。保護3、4、7的過電流保護的動作時間分別為1.5s、2s和0.7s。試計算保護1各段的動作電流及動作時間，校驗保護的靈敏度并選擇保護裝置主要繼電器。I /K303 卞 /k2 /UJ4 ¥、 /三段式電流保護計算舉例短路點K1K2K3取大運行方式下三相短路電流（A）53001820800最小運行方式下三相短路電流（A）47001700770短路電流值（

7、表1）解1保護1的無時限電流速斷一次動作電流，根據(jù)式|oper =KrelI（3）N -max應(yīng)為1oper1= KrelIK *N max =1.25 5300 = 6625(A)繼電器動作電流為1 g operKg |con | I oper *1 nTA選用DL-11/100型電流繼電器，其動作電流整定范圍為25 100A。2.保護1的限時電流速斷保護要計算保護1的II段動作電流，應(yīng)先計算出保護2的無時限電流速斷保護的動作電流 I：per2 二 Krell 咒2 和ax 二25 1820 二 2275(A)保護1的限時電流速斷保護應(yīng)與保護 2的I段和變壓器的快速保護相配合， 動作電流應(yīng)躲

8、過K2點、K3點短路故障時流過保護1的最大電流。由表1可見，動作電流整定應(yīng)按 與保護2的無時限電流速斷保護相配合整定，即Geri 二 Ke|lOper£ 二帖 2275 二 2616.3(A)繼電器的動作電流為g *operK connTAIll 'oper *112616.3 =32.7(A)400' 5選DL-11/50型電流繼電器，其整定范圍是12.550A。動作時限為t1II “2 0.5SI 乩 min 4700乂鄉(xiāng) 靈敏度校驗Ksenf5 26163二1*56 匸3Ioper*1.3.過電流保護K ress I根據(jù)式1 oper二M-max，保護1的過電流

9、保護動作電流為resKrelKSSIoper .1imax (取 Krel "2 % "5, Ks = 0.85 )則KresIII1 2 匯 1 5I oper 4i300 =635.3(A)op0.85繼電器動作電流為IIIg *oper «11= 7.94(A)=7 x 635 3400635.35選用DL-11/10型電流繼電器，其整定范圍為2.510A。動作時限按階梯型時限特性，整定為t1III 詔"氏=t4I2 ：t =2 2 0.5 =3s靈敏度校驗:作本線路近后備保護KsenIIK 1 *minIIII'oper *14700 22 =6.4>1.5635.3作NC線路后備保護Ksen二Ifmin170032作變壓器的后備保護K sen二IIII 'oper *1IfI III1 oper *12.3 1.2635.3770635.3X= 0.61 ： 1.2后備保護的靈敏度為為了提高Y,d11，變壓器后兩相短路的靈敏度，可以采用兩相三繼電器接線，則變壓器