電網(wǎng)三段式零序電流保護(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 設(shè)計題目系統(tǒng)接線圖如下圖(圖1.1)，發(fā)電機以發(fā)電機-變壓器組方式接入系統(tǒng)，開機方式為兩側(cè)各開1臺機，變壓器T5 1臺運行。參數(shù)為：,線路阻抗,;試對1、2、3、4進行零序保護的設(shè)計。圖1.1系統(tǒng)接線圖1.1具體設(shè)計要求本設(shè)計主要對系統(tǒng)進行零序保護的設(shè)計。要求完成對1、4點的零序保護的設(shè)計。通過對1、4點的保護方式的分析，進行零序三段電流保護，并對設(shè)計的保護進行靈敏度校驗和整定時間的確定,并進行有關(guān)設(shè)備的選擇和評價。第二章 分析要設(shè)計的課題內(nèi)容2.1設(shè)計規(guī)程繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，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裝置。(1)對于接地短路：裝設(shè)帶方向和不帶方向的階段式零序電流保護；零序電流保護不能滿足要求時，可裝設(shè)接地距離保護，并應(yīng)裝設(shè)一段或兩段零序電流保護作為后備保護。(2)對于相間短路：單側(cè)電源單回線路，應(yīng)裝設(shè)三相多段式電流或電壓保護，如不能滿足要求，則應(yīng)裝設(shè)距離保護；雙側(cè)電源線路宜裝設(shè)階段式距離保護。2.2本設(shè)計的保護配置2.2.1主保護（零序電流保護）的配置電力系統(tǒng)正常運行時是三相對稱的，其零序、負序電流值理論上是零。多數(shù)的短路故障是不對稱的，其零、負序電流電壓會很大，利用故障的不對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（距離保護）配置距離保護是利用短路發(fā)生時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，該比值反應(yīng)故障點到保護安裝處的距離，如果短路點距離小于整定值，則保護裝置動作。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負序網(wǎng)絡(luò)圖3零序網(wǎng)絡(luò)第三章 短路電流及殘壓計算3.1保護短路點的選取 母線A處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過保護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，求出流過保護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，求出流過保護3的最大零序電流。3.2短路電流的計算整理線路參數(shù): (1)

4、B母線單相接地短路時，有上述三序網(wǎng)絡(luò)圖得故障端口正序阻抗： 故障端口負序阻抗: 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B母線發(fā)生兩相接地短路時,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的等值網(wǎng)絡(luò)。 故障端口正序阻抗為: 故障端口負序阻抗為:; 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 KA 兩相接地短路時 5.068故障端口正序電流 由以上計算可得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的等值網(wǎng)絡(luò)。單相接地短路時，故障端口正序阻抗為:故障端口負序阻抗為：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: 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的流過保護1、4出的零序電流分別為 兩相接地短路時:4.997端口正序電流：零序電流： 由以上計算可得：I0.3max=0.176KA第四章 保護的配合及整定計算4.1整定原則：(例如保護1處)(1)躲過被保護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）按照躲過相鄰線路出口處發(fā)生相間短路時的最大不平衡電流整定整定計算公式： (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；為端點最大電流。為靠可系數(shù)，取1.2。4.2保護1處4.2.1保護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出現(xiàn)的最大零序電流由式4.1得: 4.2.2保護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) 靈敏度校驗靈敏度校驗公式： (4.8)式中為端點最小電流；為保護電流將數(shù)據(jù)帶入4.7式中得靈敏度系數(shù)1.15動作時間保護1的段為零序速斷電流保護，故動作時間均為0s,保護1的段為限時零序電流速斷，比段延遲一個t,故保護1的段的動作時間為0.5s4.2.3保護1零序段零序段保護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中得動作電流 (4.10) 作為近后備保護 滿足要求作為遠后備保護 滿足要求保護1的段保護與下段線路配合，動作時間比段的動作時間延遲t，故動作時間為1s.4.3保護4處4.

8、3.1保護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出現(xiàn)的最大零序電流由式4.1得: (4.11) 4.3.1保護4零序段零序段與下一條線路段配合，即與保護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 靈敏度校驗公式： (4.15) 式中為端點最小電流；為保護電流將數(shù)據(jù)帶入4.7式中得靈敏度系數(shù)1.15動作時間保護4的段為零序速斷電流保護，故動作時間均為0s,保護4的段為限時零序電流速斷，比段延遲一個t,故保護1的段的動作時間為0.5s4.3.1保護4零序段零序

9、段保護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中得動作電流作為近后備保護 滿足要求作為遠后備保護 滿足要求保護4的段保護與下段線路配合，動作時間比段的動作時間延遲t，故動作時間為1s.第五章 二次展開原理圖的繪制繪制保護1、保護4的跳閘圖如圖5.1,圖5.2。圖5.1 保護1、保護4跳閘回路第六章 零序保護的評價零序保護的特點：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。速動性:無時限速斷和帶時限速斷保護動作是迅速的； 定時限過電流保護則常常不能滿足速動性的要求 靈敏性:被保護線路很短時，無限時電流速斷保護為零。 長距離重負荷

10、線路過電流保護的靈敏度 常常也很小。 靈敏度差是電流電壓保護的主要缺點?？煽啃?原理簡單，邏輯少，整定計算和校驗容易。 簡單，可靠性好是它的主要優(yōu)點。零序電流保護通常由多段組成，一般是三段式，并可根椐運行需要增減段數(shù)。為了某些運行情況的需要，也可設(shè)置兩個一段或二段，以改善保護的效果。接地距離保護的一般是二段式，一般都是以測量下序阻抗為基本原理。接地距離保護的保護性能受接地電阻大小的影響很大。當線路配置了接地距離保護時，根椐運行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護。特別是零序電流保護中最小定值的保護段，它對檢測經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。因此，零序電流保護不宜取消，但可適當減少設(shè)置的段數(shù)。第七章 致謝歷經(jīng)兩周的課程設(shè)計，今