電網(wǎng)三段式零序電流保護(hù)(共14頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 設(shè)計(jì)題目系統(tǒng)接線圖如下圖(圖1.1)，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)-變壓器組方式接入系統(tǒng)，開機(jī)方式為兩側(cè)各開1臺(tái)機(jī)，變壓器T5 1臺(tái)運(yùn)行。參數(shù)為：,線路阻抗,;試對(duì)1、2、3、4進(jìn)行零序保護(hù)的設(shè)計(jì)。圖1.1系統(tǒng)接線圖1.1具體設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)主要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行零序保護(hù)的設(shè)計(jì)。要求完成對(duì)1、4點(diǎn)的零序保護(hù)的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)1、4點(diǎn)的保護(hù)方式的分析，進(jìn)行零序三段電流保護(hù)，并對(duì)設(shè)計(jì)的保護(hù)進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)和整定時(shí)間的確定,并進(jìn)行有關(guān)設(shè)備的選擇和評(píng)價(jià)。第二章 分析要設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容2.1設(shè)計(jì)規(guī)程繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求，110220kV有效接地電力網(wǎng)線路，應(yīng)按下列規(guī)定

2、裝設(shè)反應(yīng)接地短路和相間短路的保護(hù)裝置。(1)對(duì)于接地短路：裝設(shè)帶方向和不帶方向的階段式零序電流保護(hù)；零序電流保護(hù)不能滿足要求時(shí)，可裝設(shè)接地距離保護(hù)，并應(yīng)裝設(shè)一段或兩段零序電流保護(hù)作為后備保護(hù)。(2)對(duì)于相間短路：?jiǎn)蝹?cè)電源單回線路，應(yīng)裝設(shè)三相多段式電流或電壓保護(hù)，如不能滿足要求，則應(yīng)裝設(shè)距離保護(hù)；雙側(cè)電源線路宜裝設(shè)階段式距離保護(hù)。2.2本設(shè)計(jì)的保護(hù)配置2.2.1主保護(hù)（零序電流保護(hù)）的配置電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)是三相對(duì)稱的，其零序、負(fù)序電流值理論上是零。多數(shù)的短路故障是不對(duì)稱的，其零、負(fù)序電流電壓會(huì)很大，利用故障的不對(duì)稱性可以找到正常與故障的區(qū)別，并且這種差別是零與很大值得比較，差異更為明顯。2.2

3、.2后備保護(hù)（距離保護(hù)）配置距離保護(hù)是利用短路發(fā)生時(shí)電壓、電流同時(shí)變化的特征，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)裝置動(dòng)作。2.3繪制等效電路圖繪制三序電壓等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖1;圖2;圖3。 圖1正序網(wǎng)絡(luò)圖2負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖3零序網(wǎng)絡(luò)第三章 短路電流及殘壓計(jì)算3.1保護(hù)短路點(diǎn)的選取 母線A處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過(guò)保護(hù)2的最大零序電流。 母線B處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過(guò)保護(hù)1和4的最大零序電流。 母線C處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過(guò)保護(hù)3的最大零序電流。3.2短路電流的計(jì)算整理線路參數(shù): (1)

4、B母線單相接地短路時(shí)，有上述三序網(wǎng)絡(luò)圖得故障端口正序阻抗： 故障端口負(fù)序阻抗: 故障端口零序阻抗:所以系統(tǒng)單相接地短路的復(fù)合序圖如圖3.1所示：圖3.1 單相接地短路的復(fù)合序圖故障端口的零序電流為：=1.514kA; KA KA當(dāng)B母線發(fā)生兩相接地短路時(shí),故障端口各序阻抗與單相接地的相同，可畫出系統(tǒng)兩相接地短路的復(fù)合時(shí)序圖如圖3.3所示：圖3.3 兩相接地短路的復(fù)合序圖 KA KA KA由以上計(jì)算可得：I0.4max=0.304KA;I0.1max=0.241KA同理得：A母線分別發(fā)生單相接地和兩相接地短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)。 故障端口正序阻抗為: 故障端口負(fù)序阻抗為:; 故障端口零序阻抗為:則最大

5、短路零序電流: 單相接地短路時(shí) KA 兩相接地短路時(shí) 5.068故障端口正序電流 由以上計(jì)算可得I0.2max=0.177KA同理得：C母線分別發(fā)生單相接地和兩相接地短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)。單相接地短路時(shí)，故障端口正序阻抗為:故障端口負(fù)序阻抗為：故障端口零序阻抗為：則最大短路零序電流: 單相接地短路時(shí): 在零序網(wǎng)絡(luò)中按照零序?qū)Ъ{分配零序電流從而得到此時(shí)的流過(guò)保護(hù)1、4出的零序電流分別為 兩相接地短路時(shí):4.997端口正序電流：零序電流： 由以上計(jì)算可得：I0.3max=0.176KA第四章 保護(hù)的配合及整定計(jì)算4.1整定原則：(例如保護(hù)1處)(1)躲過(guò)被保護(hù)線路末端接地短路使得最大零序電流，即 (4

6、.1)為可靠系數(shù)，一般取1.11.25；為保護(hù)處零序電流。(2)零序段與下一條線路段配合，即與3的段配合的零序電流為： (4.2) 為可靠系數(shù)，取1.17；為分之系數(shù)。 （3）按照躲過(guò)相鄰線路出口處發(fā)生相間短路時(shí)的最大不平衡電流整定整定計(jì)算公式： (4.3) (4.4) 式中為短路電流中非周期分量影響系數(shù)，取1.5；為電流互感系數(shù)，取0.5；為電流互感誤差，取0.1；為端點(diǎn)最大電流。為靠可系數(shù)，取1.2。4.2保護(hù)1處4.2.1保護(hù)1零序段零序段躲開下一條線路出口處單相或兩相接地時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流由式4.1得: 4.2.2保護(hù)1零序段零序段與下一條線路段配合，即與3的段配合由式4.1得: (

7、4.5)分之系數(shù) =; (4.6) 由式結(jié)果帶入4.2中可得1零序段電流為： (4.7) 靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn)公式： (4.8)式中為端點(diǎn)最小電流；為保護(hù)電流將數(shù)據(jù)帶入4.7式中得靈敏度系數(shù)1.15動(dòng)作時(shí)間保護(hù)1的段為零序速斷電流保護(hù)，故動(dòng)作時(shí)間均為0s,保護(hù)1的段為限時(shí)零序電流速斷，比段延遲一個(gè)t,故保護(hù)1的段的動(dòng)作時(shí)間為0.5s4.2.3保護(hù)1零序段零序段保護(hù)按躲開末端最大不平衡電流得： (4.9)將4.9結(jié)果帶入4.4中得動(dòng)作電流 (4.10) 作為近后備保護(hù) 滿足要求作為遠(yuǎn)后備保護(hù) 滿足要求保護(hù)1的段保護(hù)與下段線路配合，動(dòng)作時(shí)間比段的動(dòng)作時(shí)間延遲t，故動(dòng)作時(shí)間為1s.4.3保護(hù)4處4.

8、3.1保護(hù)4零序段零序段躲開下一條線路出口處單相或兩相接地時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流由式4.1得: (4.11) 4.3.1保護(hù)4零序段零序段與下一條線路段配合，即與保護(hù)2的段配合由式4.1得: (4.12) 分之系數(shù) =3.45; (4.13) 由式（4.12）、（4.13）結(jié)果帶入4.2中可得1零序段電流為： (4.14) 靈敏度校驗(yàn) 靈敏度校驗(yàn)公式： (4.15) 式中為端點(diǎn)最小電流；為保護(hù)電流將數(shù)據(jù)帶入4.7式中得靈敏度系數(shù)1.15動(dòng)作時(shí)間保護(hù)4的段為零序速斷電流保護(hù)，故動(dòng)作時(shí)間均為0s,保護(hù)4的段為限時(shí)零序電流速斷，比段延遲一個(gè)t,故保護(hù)1的段的動(dòng)作時(shí)間為0.5s4.3.1保護(hù)4零序段零序

9、段保護(hù)按躲開末端最大不平衡電流得： (4.16)將4.16結(jié)果帶入4.4中得動(dòng)作電流作為近后備保護(hù) 滿足要求作為遠(yuǎn)后備保護(hù) 滿足要求保護(hù)4的段保護(hù)與下段線路配合，動(dòng)作時(shí)間比段的動(dòng)作時(shí)間延遲t，故動(dòng)作時(shí)間為1s.第五章 二次展開原理圖的繪制繪制保護(hù)1、保護(hù)4的跳閘圖如圖5.1,圖5.2。圖5.1 保護(hù)1、保護(hù)4跳閘回路第六章 零序保護(hù)的評(píng)價(jià)零序保護(hù)的特點(diǎn)：選擇性:單電源輻射網(wǎng)絡(luò)上可保證獲得選擇性； 多電源網(wǎng)絡(luò)上在某些特殊情況下才獲得選擇性。速動(dòng)性:無(wú)時(shí)限速斷和帶時(shí)限速斷保護(hù)動(dòng)作是迅速的； 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)則常常不能滿足速動(dòng)性的要求 靈敏性:被保護(hù)線路很短時(shí)，無(wú)限時(shí)電流速斷保護(hù)為零。 長(zhǎng)距離重負(fù)荷

10、線路過(guò)電流保護(hù)的靈敏度 常常也很小。 靈敏度差是電流電壓保護(hù)的主要缺點(diǎn)?？煽啃?原理簡(jiǎn)單，邏輯少，整定計(jì)算和校驗(yàn)容易。 簡(jiǎn)單，可靠性好是它的主要優(yōu)點(diǎn)。零序電流保護(hù)通常由多段組成，一般是三段式，并可根椐運(yùn)行需要增減段數(shù)。為了某些運(yùn)行情況的需要，也可設(shè)置兩個(gè)一段或二段，以改善保護(hù)的效果。接地距離保護(hù)的一般是二段式，一般都是以測(cè)量下序阻抗為基本原理。接地距離保護(hù)的保護(hù)性能受接地電阻大小的影響很大。當(dāng)線路配置了接地距離保護(hù)時(shí)，根椐運(yùn)行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護(hù)。特別是零序電流保護(hù)中最小定值的保護(hù)段，它對(duì)檢測(cè)經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。因此，零序電流保護(hù)不宜取消，但可適當(dāng)減少設(shè)置的段數(shù)。第七章 致謝歷經(jīng)兩周的課程設(shè)計(jì)，今