單側電源網(wǎng)絡三段式相間電流保護設計

1、電力系統(tǒng)繼電保護期末考試院 、 系專業(yè)學號論文名稱姓名評閱教師簽字：項目分數(shù)簽名知識點答辯成績課程設計論文成績總 分（試卷為論文、設計圖、報告的在給出成績的同時須由評閱人寫出評語）試卷評語評閱教師簽字：年月日單側電源網(wǎng)絡三段式相間電流保護設計作者：摘要：電網(wǎng)相間短路的電流保護是根據(jù)短路時電流增大的特點構成的，在單側電源輻射形網(wǎng)絡中采用階段式電流保護，它由無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護、定時限過電流保護組成，可根據(jù)實際情況采用兩段式或三段式。無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護共同構成電流的主保護，定時限過電流保護是本線路的近后備保護和相鄰線路的遠后備保護。設計首先是對保護原理進行分析，保

2、護的整定計算及靈敏性效驗。設計內(nèi)容包括原理分析、保護整定計算和靈敏性校驗。引言：目前微機保護在電力系統(tǒng)內(nèi)大量使用，微機保護比較常規(guī)的繼電器保護有許多優(yōu)越性，伴隨著計算機技術、通信技術、信息技術的飛速發(fā)展，許多新技術在數(shù)字化保護設備中得到了應用和嘗試, 尤其是近年來變電站技術的發(fā)展，為繼電保護的發(fā)展帶來了深入地變化，另外時間同步要求、系統(tǒng)安全性要求等也不斷擴充著繼電保護產(chǎn)品的內(nèi)容。繼電保護技術是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的，它與電力系統(tǒng)對運行的可靠性要求的不斷挺高密切相關。熔斷器就是最初出現(xiàn)的簡單過電流保護，時至今日仍廣泛應用于低壓線路和用電設備由于電力系統(tǒng)的發(fā)展，用電設備的功率、發(fā)電機的容量不斷

3、增大，發(fā)電廠、變電站和供電網(wǎng)的結線不斷復雜化，電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置的過電流繼電器，本世紀處，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應用于電力系統(tǒng)保護。這個時期可認為是繼電保護技術發(fā)展的開端。繼電保護裝置是保護電力系統(tǒng)安全運行的重要設備。滿足電力系統(tǒng)安全運行的要求是繼電保護發(fā)展的基本動力?？焖傩?、靈敏性、選擇性和可靠性是對繼電保護的四項基本原則。為達到這個目的繼電保護專業(yè)技術人員借助各種先進科學技術手段做出不懈的努力。經(jīng)過近百年的發(fā)展在繼電保護原理完善的同時，構成繼電保護裝置的元件、材料等也發(fā)生了巨大的變革

4、。繼電保護裝置經(jīng)歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微機處理式等不同的發(fā)展階段。設計方案一、原始數(shù)據(jù)及保護方案的選擇35kV 單側電源輻射網(wǎng)絡，已知：1、變電所B、 E 中變壓器連接組別為Y， d11，并且裝設差動保護；2、線路 AB 的最大傳輸功率Pmax=9MW，功率因數(shù)cos =，系統(tǒng)中的發(fā)電機均裝設了自動勵磁調(diào)節(jié)器，自啟動系數(shù)；3、圖中電抗為歸算至37kV 電壓級的有名值，各線路正序電抗為X1=/km ；4、系統(tǒng)等值阻抗=， = 。5、設第三段動作時間為1s二、保護的計算解：選三段式電流保護作為線路AB 的保護方案（1）無時限電流保護的整定計算B 母線短路時流過線路AB 的最大三

5、相短路電流為(3)ES371000 /31310( A)I K . maxZ S. minZ AB6.30.425線路 AB 的無時限電流速斷保護的動作電流為(3 )1.25 1310 1638( A)I opK re1IK .max其最大保護范圍l max1(E SZ S.min )1(37000 /36.3) 16.85(km)Z10.41638I opl max100%16.8567.4%50 %l AB100%25可見，最大保護范圍滿足要求。校驗，最小保護范圍13 ES13 37000/3l minZ1(2 IopZS. max )0.4(216382.9) 20.99(km)l mi

6、n100%20.9983.94%15%l AB25100%可見，最小保護范圍滿足要求。（2）限時電流速斷保護的整定計算與變壓器T1 配合，按躲過變壓器的低壓側母線三相短路時，流過線路AB 的最大三相短路電流整定，I K(3.)maxES371000 /3461( A)ZS.minZABZT16.31030IopKre1I K(3.)max1.3461600(A)與相鄰線路的電流速斷保護相配合I K(3.)maxZS .minESZ BC371000/ 3755( A)ZAB6.3 10 0.4 30IopKre1I K(3.)max1.151.257551085( A)取較大值作為動作電流。靈

7、敏度校驗。B 母線短路時，流過線路AB的最小兩相短路電流I K(2. min)3ES37 10001432.2( A)2ZS .maxZ AB2 (2.9 10)靈敏系數(shù)為K senI K(2.min)1432.2 1.32 1.3Iop1085靈敏系數(shù)滿足要求（ 3）定時限過電流保護的整定計算流過線路 AB的最大負荷電流I L .max91000174( A)0.953530.9動作電流為I opK re1K SS I L. max1.2 1.3 174 319( A)K re0.85靈敏度校驗。過電流保護作為本線路的近后備時K senI K(2.min)9542.99 1.5I op319

8、過電流保護作為相鄰線路的遠后備時線路 BC末端發(fā)生兩相短路時流過線路AB 的最小兩相短路電流I K(2. min)3ZS .maxESZBC237000589( A)2Z AB(9.410 12)K senI K(2.)min5891.85 1.2I op319變壓器T1 低壓側發(fā)生兩相短路時，流過線路AB 的最小兩相短路電流（采用兩相三繼電器接線時）I K(2. min)23( ZS .maxESZT1 )37000862( A)32Z AB(2.91030)K senI K(2.min)8622.7 1.2I op319定時限過電流保護的靈敏系數(shù)均滿足要求三、原理接線圖及設備選擇無時限電流

9、速斷、限時電流速斷和定時限過電流保護構成三段式電流保護。主要由繼電器 KA1、KA2、 KCO和 KS1 組成第 I 保護，由KA3、KA4、KT1 和 KS2 組成第 II段保護，過電流部分則由KA5、KA6、KA7KT2和 KS3 組成。由于三段電流保護的動作電流和動作時限整定均不相同， 必須分別使用不同的電流繼電器和時間繼電器，而信號繼電器KS1、KS2和 KS3則分別用以發(fā)出I 、 II 、 III段保護動作的信號。接線圖對單側電源網(wǎng)絡三段式相間電流保護的評價無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護采用兩相兩繼電器不完全星形接線，定時限過電流保護采用兩相三繼電器不完全星形接線。定時限過電流保護的動作時限按階梯原則確定，離電源最遠的保護首先確定，越靠近電源，其定時限過電流保護的動作時限就