三段式距離保護(hù)設(shè)計(jì)

1、繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)題 目: 三段式距離保護(hù)設(shè)計(jì) 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電氣F1302 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 評(píng)語及成績(jī)：指導(dǎo)教師： 日 期：電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)班級(jí)電氣F1306組別第二組題目三段式距離保護(hù)設(shè)計(jì)課程性質(zhì)工程設(shè)計(jì)課題來源自擬指導(dǎo)教師康建偉設(shè)計(jì)要求1. 保護(hù)配置的設(shè)計(jì)； 2. 進(jìn)行整定計(jì)算（包括短路電流、電壓或阻抗計(jì)算，主保護(hù)的整定計(jì)算和后備保護(hù)的整定計(jì)算）； 3. 設(shè)備的選擇及原理圖；4. 保護(hù)評(píng)價(jià)。說明書要求1. 設(shè)計(jì)原始材料； 2. 

2、計(jì)算方法簡(jiǎn)介； 3.硬件設(shè)計(jì)及結(jié)果分析； 4. 總結(jié)；5 參考文獻(xiàn)。算例發(fā)電機(jī)以發(fā)變組接入系統(tǒng)，最大開機(jī)方式為4臺(tái)機(jī)全開，最小開機(jī)方式為兩側(cè)各開1臺(tái)，T5和T6可能運(yùn)行1臺(tái)或2臺(tái)。參數(shù)為：UN=115KV、X1G1=X1G2=15，X1G3=X1G4=10，X1T1=X1T2=X1T3=X1T4=10，X1T5=X1T6=20，X0T5=X0T6=40，X0T1=X0T2=X0T3=X0T4=30，LA-B=60km，LB-C=40km，X1=X2=0.4/km,X0=1.2/km，線路阻抗角為75°，IA-BLmax=IC-BLmax=300

3、A，負(fù)荷功率因數(shù)角為30°，Kss=1.2，Kre=1.2，Krel=0.85，Krel=0.75。變壓器均裝有快速差動(dòng)保護(hù)，請(qǐng)對(duì)4進(jìn)行距離保護(hù)設(shè)計(jì)。審查意見系（教研室）主任簽字： 年 月 日目錄1.設(shè)計(jì)題目及資料31.1具體題目31.2完成內(nèi)容32分析課題設(shè)計(jì)內(nèi)容32.1設(shè)計(jì)規(guī)程32.2保護(hù)配置4主保護(hù)配置4后備保護(hù)配置53路電流及殘壓計(jì)算53.1等效電路的建立53.2保護(hù)短路點(diǎn)的選取63.3短路電流的計(jì)算6最大運(yùn)行方式短路電流計(jì)算6最小運(yùn)行方式短路電流計(jì)算64保護(hù)的配合及整定計(jì)算74.1保護(hù)4距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)7保護(hù)4距離保護(hù)第I段整定7保護(hù)4距離保護(hù)第II段整定7保護(hù)4距離保

4、護(hù)第III段整定：85繼電保護(hù)設(shè)備選擇95.1互感器的選擇9電流互感器的選擇9電壓互感器的選擇115.2繼電器的選擇12按使用環(huán)境選型12按輸入信號(hào)不同確定繼電器種類12輸入?yún)⒘康倪x定12根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類和容量126二次展開圖的繪制136.1保護(hù)測(cè)量回路136.1.1 絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn)136.2保護(hù)跳閘回路156.2.1 起動(dòng)回路156.2.2 測(cè)量回路16邏輯回路167對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)168設(shè)計(jì)心得17參 考 文 獻(xiàn)171.設(shè)計(jì)題目及資料1.1具體題目發(fā)電機(jī)以發(fā)變組接入系統(tǒng)，最大開機(jī)方式為4臺(tái)機(jī)全開，最小開機(jī)方式為兩側(cè)各開1臺(tái)，T5和T6可能運(yùn)行1臺(tái)或2臺(tái)。參數(shù)為：UN=

5、115KV、X1G1=X1G2=15，X1G3=X1G4=10，X1T1=X1T2=X1T3=X1T4=10，X1T5=X1T6=20，X0T5=X0T6=40，X0T1=X0T2=X0T3=X0T4=30，LA-B=60km，LB-C=40km，X1=X2=0.4/km,X0=1.2/km，線路阻抗角為75°，IA-BLmax=IC-BLmax=300A，負(fù)荷功率因數(shù)角為30°，Kss=1.2，Kre=1.2，Krel=0.85，Krel=0.75。變壓器均裝有快速差動(dòng)保護(hù)，請(qǐng)對(duì)4進(jìn)行距離保護(hù)設(shè)計(jì)。1.2完成內(nèi)容我們要完成的內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的距離保護(hù)。距離保護(hù)是利用短路時(shí)

6、電壓、電流同時(shí)變化的特征，測(cè)量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。2分析課題設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1設(shè)計(jì)規(guī)程 在距離保護(hù)中應(yīng)滿足一下四個(gè)要求，即可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。這幾個(gè)之間，緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一，必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個(gè)電力原件的繼電保護(hù)。充分發(fā)揮和利用繼電保護(hù)的科學(xué)性、工程技術(shù)性，使繼電保護(hù)為提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮最大效能?？煽啃园ò踩院托刨囆?，是對(duì)繼電保護(hù)性能的最根本要求。所謂安全性，是要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)作。所謂信賴性，是要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)

7、生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作。安全性和信賴性主要取決于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、保護(hù)回路的連接和運(yùn)行維護(hù)的水平。一般而言，保護(hù)裝置的組成原件質(zhì)量越高、回路接線越簡(jiǎn)單，保護(hù)的工作就越可靠。同時(shí)，正確的調(diào)試、整定，良好的運(yùn)行維護(hù)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于提高保護(hù)的可靠性具有重要作用。繼電保護(hù)的選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度的保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。它包含兩種意思：其一是只應(yīng)有裝在故障元件上的保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障；其二是要力爭(zhēng)相鄰原件的保護(hù)裝置對(duì)它起后備保護(hù)作用。繼電保護(hù)的速動(dòng)性是指盡可能快的切出故障，以減少設(shè)備及用戶在大短路

8、電流、低電壓下運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。動(dòng)作迅速而又能滿足選擇性要求的保護(hù)裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴，對(duì)大量的中、低壓電力原件，不一定都采用高速動(dòng)作的保護(hù)。對(duì)保護(hù)速動(dòng)性要求的保護(hù)裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴，對(duì)大量的中、低壓電力原件的具體情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。繼電保護(hù)的靈敏性，是指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，在系統(tǒng)任意的運(yùn)行條件下，無論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)都能敏銳感覺、正確反應(yīng)。靈敏性通常用靈敏系數(shù)或靈敏度來

9、衡量，增大靈敏度，增加了保護(hù)動(dòng)作的信賴性，但有時(shí)與安全性相矛盾。對(duì)各類保護(hù)的的靈敏系數(shù)的要求都作了具體規(guī)定，一般要求靈敏系數(shù)在1.22之間。以上四個(gè)基本要求是評(píng)價(jià)和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，在它們之間，既有矛盾的一面，又要根據(jù)被保護(hù)原件在電力系統(tǒng)中的作用，使以上四個(gè)基本要求在所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一。繼電保護(hù)的科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行的大部分工作也是圍繞如何處理好這四者的辯證統(tǒng)一關(guān)系進(jìn)行的。相同原理的保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)不同位置安裝時(shí)如何配置相應(yīng)的繼電保護(hù)，才能最大限度地發(fā)揮被保護(hù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效能，充分體現(xiàn)著繼電保護(hù)工作的科學(xué)性和繼電保護(hù)工程實(shí)踐的技術(shù)性。2.2保護(hù)配置2.2.1主保護(hù)配置距離保

10、護(hù)的主保護(hù)是距離保護(hù)段和距離保護(hù)段。（1）距離保護(hù)第段距離保護(hù)的第段是瞬時(shí)動(dòng)作的，是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間。以保護(hù)2為例，其第段保護(hù)本應(yīng)保護(hù)線路A-B全長(zhǎng)，即保護(hù)范圍為全長(zhǎng)的100，然而實(shí)際上卻是不可能的，因?yàn)楫?dāng)線路B-C出口處短路時(shí)，保護(hù)2第段不應(yīng)動(dòng)作，為此，其啟動(dòng)阻抗的整定值必須躲開這一點(diǎn)短路時(shí)所測(cè)量到的阻抗,整定阻抗<.考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，需引入可靠系數(shù)，（一般取0.80.85），則 同理對(duì)保護(hù)1的第段整定值應(yīng)為如此整定后，距離段就只能保護(hù)本線路全長(zhǎng)的8085，這是一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)。為了切除本線路末端1520范圍以內(nèi)的故障，就需設(shè)置距離保護(hù)第段。（2）距離保護(hù)第段

11、距離段整定值的選擇是類似于限時(shí)電流速斷的，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離段的保護(hù)范圍，同時(shí)帶有高出一個(gè)t的時(shí)限，以保證選擇性。例如在圖1-1單側(cè)電源網(wǎng)咯中，當(dāng)保護(hù)1第段末端短路時(shí)，保護(hù)2的測(cè)量阻抗為引入可靠系數(shù)，保護(hù)2的啟動(dòng)阻抗為距離段與段聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護(hù)。后備保護(hù)配置距離保護(hù)第段，裝設(shè)距離保護(hù)第段是為了作為相鄰線路保護(hù)裝置和斷路器拒絕動(dòng)作的后備保護(hù)，同時(shí)也作為、段的后備保護(hù)。對(duì)距離段整定值的考慮是與過電流保護(hù)相似的，其啟動(dòng)阻抗要按躲開正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來選擇，而動(dòng)作時(shí)限應(yīng)使其比距離段保護(hù)范圍內(nèi)其他各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)t。3路電流及殘壓計(jì)算3.1等效電路的建立由于短路電流

12、計(jì)算是電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),因此分別考慮最大運(yùn)行方式下各線路未端短路的情況,最小運(yùn)行方式下各線路未端短路的情況。3.2保護(hù)短路點(diǎn)的選取本設(shè)計(jì)中主要考慮母線、線路末端的短路故障。3.3短路電流的計(jì)算電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，直接影響保護(hù)的性能，因此，在對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算之前，首先應(yīng)該分析運(yùn)行方式。在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型的短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的電流最大，對(duì)繼電保護(hù)而言稱為最大運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最?。辉谙嗤攸c(diǎn)發(fā)生相同類型的短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的電流最小，對(duì)繼電保護(hù)而言稱為最小運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大。需要著重說明的是，繼電保護(hù)的最大運(yùn)行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)

13、的電流值最大，繼電保護(hù)的最小運(yùn)行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)的電流值最小。3.3.1最大運(yùn)行方式短路電流計(jì)算保護(hù)4的最大運(yùn)行方式分析。保護(hù)4的最大運(yùn)行方式就是指流過保護(hù)4的電流最大即兩個(gè)發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，而變壓器T5、T6兩個(gè)都同時(shí)運(yùn)行的運(yùn)行方式，則式中為流過保護(hù)3的最大短路電流。3.3.2最小運(yùn)行方式短路電流計(jì)算保護(hù)4的最小運(yùn)行方式分析。保護(hù)4的最小運(yùn)行方式就是指流過保護(hù)4的電流最小即是在G3和G4只有一個(gè)工作，變壓器T3、T4兩個(gè)中有一個(gè)工作時(shí)的運(yùn)行方式，則式中為流過保護(hù)4的最小短路電流。4保護(hù)的配合及整定計(jì)算4.1保護(hù)4距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)4.1.1保護(hù)4距離保護(hù)第I段整定（1）保

14、護(hù)4的I段的整定阻抗為 式中為保護(hù)4距離I段的整定阻抗。（2）動(dòng)作時(shí)間 第I段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間。4.1.2保護(hù)4距離保護(hù)第II段整定（1）整定阻抗：按下面兩個(gè)條件選擇。當(dāng)與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)I段配合時(shí)，有式中為保護(hù)4距離II段的整定阻抗。 當(dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時(shí)，有所以取。（2）靈敏度校驗(yàn)滿足靈敏度要求。（3）動(dòng)作時(shí)限與相鄰保護(hù)2的I段配合，它能同時(shí)滿足與相鄰線路保護(hù)以及相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。4.1.3保護(hù)4距離保護(hù)第III段整定：（1）整定阻抗：按躲過正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗整定，有式中為保護(hù)4距離III段的整定阻抗。取，和，,于是 （2）靈敏度校驗(yàn) 本線

15、路末端短路時(shí)靈敏系數(shù)為滿足靈敏度要求。 相鄰線路末端短路時(shí)靈敏系數(shù)。經(jīng)分析可得當(dāng)、分別取最小值，而、分別取最大值時(shí)，就取最大值，即當(dāng)，有靈敏度校驗(yàn)滿足要求。相鄰變壓器末端短路時(shí)靈敏系數(shù)。此時(shí)，有靈敏度校驗(yàn)滿足要求。（3）動(dòng)作時(shí)限與相鄰設(shè)備保護(hù)配合有它能同時(shí)滿足與相鄰線路保護(hù)和相鄰變壓器保護(hù)的配合要求。5繼電保護(hù)設(shè)備選擇5.1互感器的選擇互感器分為電流互感器TA和電壓互感器TV，它們既是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，同時(shí)也是一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的隔離元件。它們將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流，轉(zhuǎn)變成二次系統(tǒng)的低電壓、小電流，供測(cè)量、監(jiān)視、控制及繼電保護(hù)使用?；ジ衅鞯木唧w作用是：（1）將一次系

16、統(tǒng)各級(jí)電壓均變成100以下的低電壓，將一次系統(tǒng)各回路電流變成5A以下的小電流，以便于測(cè)量?jī)x表及繼電器的小型化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。（2）講一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)在電氣方面隔離，同時(shí)互感器二次側(cè)有一點(diǎn)可靠接地，從而保證了二次設(shè)備及人員安全。5.1.1電流互感器的選擇（1）電流互感器的選擇 電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇。電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足： 式中、電流互感器一次額定電壓和電流。為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 二次額定電流的選擇電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般強(qiáng)電系統(tǒng)用5A， 弱電系統(tǒng)用1A。 電流互感器種類和型式的

17、選擇在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)(如屋內(nèi)、屋外)和安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)選擇相適應(yīng)的類別和型式。選用母線型電流互感器時(shí)，應(yīng)注意校核窗口尺寸。 電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇為保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。例如:裝于重要回路(如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計(jì)費(fèi)的電能表一般采用0.51級(jí)表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)；對(duì)測(cè)量精度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和500kV級(jí)宜用0.2級(jí)。供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表一般皆用11.5級(jí)的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.51級(jí)。供只需估計(jì)電參數(shù)儀表的互感器

18、可用3級(jí)的。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)最高級(jí)別來確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。 二次容量或二次負(fù)載的校驗(yàn)為了保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，互感器二次側(cè)所接實(shí)際負(fù)載Z2l或所消耗的實(shí)際容量荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定負(fù)載ZN2或額定容量SN2（ZN2及SN2均可從產(chǎn)品樣本查到），即 或 式中電流互感器二次回路中所接儀表內(nèi)阻的總和與所接繼電器內(nèi)阻的總和，可由產(chǎn)品樣本中查得；電流互感器二次聯(lián)接導(dǎo)線的電阻；電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為0.1。 因?yàn)锳=，所以A，式中A，一電流互感器二次回路連接導(dǎo)線截面積（mm2）及計(jì)算長(zhǎng)度（mm）。按規(guī)程要求聯(lián)接導(dǎo)線應(yīng)采用不得小于1.5mm2的銅線，實(shí)際工作

19、中常取2.5mm2的銅線。當(dāng)截面選定之后，即可計(jì)算出聯(lián)接導(dǎo)線的電阻Rwi。有時(shí)也可先初選電流互感器，在已知其二次側(cè)連接的儀表及繼電器型號(hào)的情況下，確定連接導(dǎo)線的截面積。但須指出，只用一只電流互感器時(shí)電阻的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取連接長(zhǎng)度2倍，如用三只電流互感器接成完全星形接線時(shí)，由于中線電流近于零，則只取連接長(zhǎng)度為電阻的計(jì)算長(zhǎng)度。若用兩只電流互感器接成不完全星形結(jié)線時(shí)，其二次公用線中的電流為兩相電流之向量和，其值與相電流相等，但相位差為60，故應(yīng)取連接長(zhǎng)度的倍為電阻的計(jì)算長(zhǎng)度。所以本題中電流互感器的型號(hào)為L(zhǎng)CWB6-110B。5.1.2電壓互感器的選擇（1）電壓互感器一次回路額定電壓選擇為了確保電壓互感器

20、安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.1-0.9）范圍內(nèi)變動(dòng)，即滿足下列條件 > >式中電壓互感器一次側(cè)額定電壓。選擇時(shí)，滿足即可。（2）電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為100V，要和所接用的儀表或繼電器相適應(yīng)。（3）電壓互感器種類和型式的選擇電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在6-35kV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式；110-220kV配電裝置通常采用串級(jí)式電磁式電壓互感器；220kV及其以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，也可采用電容式電壓互感器。（4）準(zhǔn)確級(jí)選擇和電流互感器一

21、樣，供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級(jí)電壓互感器為宜。（5）按準(zhǔn)確級(jí)和額定二次容量選擇首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)額定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級(jí)選擇。一般供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級(jí)電壓互感器為宜。電壓互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)），應(yīng)不小于電壓互感器

22、的二次負(fù)荷，即。 式中各儀表的視在功率、有功功率和無功功率。各儀表的功率因數(shù)。如果各儀表和繼電器的功率因數(shù)相近，或?yàn)榱撕?jiǎn)化計(jì)算起見，也可以將各儀表和繼電器的視在功率直接相加，得出大于的近似值，它若不超過，則實(shí)際值更能滿足式子的要求。由于電壓互感器三相負(fù)荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級(jí)要求，通常以最大相負(fù)荷進(jìn)行比較。計(jì)算電壓互感器各相的負(fù)荷時(shí)，必須注意互感器和負(fù)荷的接線方式。所以本題中的電壓互感器的型號(hào)為JDZJ-3。5.2繼電器的選擇5.2.1按使用環(huán)境選型使用環(huán)境條件主要指溫度（最大與最?。?、濕度（一般指40攝氏度下的最大相對(duì)濕度）、低氣壓（使用高度1000米以下可不考慮）、振動(dòng)和沖擊。此外，尚有

23、封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結(jié)構(gòu)不同，繼電器承受的環(huán)境力學(xué)條件各異，超過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境力學(xué)條件下使用，有可能損壞繼電器，可按整機(jī)的環(huán)境力學(xué)條件或高一級(jí)的條件選用。對(duì)電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍，最好不要選用交流電激勵(lì)的繼電器。選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。那些用固態(tài)器件或電路提供激勵(lì)及對(duì)尖峰信號(hào)比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。5.2.2按輸入信號(hào)不同確定繼電器種類按輸入信號(hào)是電、溫度、時(shí)間、光信號(hào)確定選用電磁、溫度、時(shí)間、光電繼電器，這是沒有問題的。這里特別說明電壓、電流繼電器的選用。若整機(jī)供給繼電器線圈是恒定的電流應(yīng)選用電流

24、繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。5.2.3輸入?yún)⒘康倪x定與用戶密切相關(guān)的輸入量是線圈工作電壓（或電流），而吸合電壓（或電流）則是繼電器制造廠控制繼電器靈敏度并對(duì)其進(jìn)行判斷、考核的參數(shù)。對(duì)用戶來講，它只是一個(gè)工作下極限參數(shù)值?？刂瓢踩禂?shù)是工作電壓（電流）/吸合電壓（電流），如果在吸合值下使用繼電器，是不可靠的、不安全的，環(huán)境溫度升高或處于振動(dòng)、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據(jù)，而應(yīng)將線圈接入作為負(fù)載來計(jì)算實(shí)際電壓，特別是電源內(nèi)阻大時(shí)更是如此。當(dāng)用三極管作為開關(guān)元件控制線圈通斷時(shí)，三極管必須處于開關(guān)狀態(tài)，對(duì)6VDC以下工作電壓的繼電器來講，

25、還應(yīng)扣除三極管飽和壓降。當(dāng)然，并非工作值加得愈高愈好，超過額定工作值太高會(huì)增加銜鐵的沖擊磨損，增加觸點(diǎn)回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，一般，工作值為吸合值的1.5倍，工作值的誤差一般為±10%。5.2.4根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類和容量國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期實(shí)踐證明，約70%的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點(diǎn)非常重要。觸點(diǎn)組合形式和觸點(diǎn)組數(shù)應(yīng)根據(jù)被控回路實(shí)際情況確定。動(dòng)合觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)合觸點(diǎn)對(duì)，由于接通時(shí)觸點(diǎn)回跳次數(shù)少和觸點(diǎn)燒蝕后補(bǔ)償量大，其負(fù)載能力和接觸可靠性較動(dòng)斷觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)斷觸點(diǎn)對(duì)要高，整機(jī)線路可通過對(duì)觸點(diǎn)位置適當(dāng)調(diào)整，盡量多用動(dòng)合觸點(diǎn)。根據(jù)負(fù)載容量大小

26、和負(fù)載性質(zhì)（阻性、感性、容性、燈載及馬達(dá)負(fù)載）確定參數(shù)十分重要。認(rèn)為觸點(diǎn)切換負(fù)荷小一定比切換負(fù)荷大可靠是不正確的，一般說，繼電器切換負(fù)荷在額定電壓下，電流大于100mA、小于額定電流的75%最好。電流小于100mA會(huì)使觸點(diǎn)積碳增加，可靠性下降，故100mA稱作試驗(yàn)電流，是國(guó)內(nèi)外專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)繼電器生產(chǎn)廠工藝條件和水平的考核內(nèi)容。由于一般繼電器不具備低電平切換能力，用于切換50mV、50A以下負(fù)荷的繼電器訂貨，用戶需注明，必要時(shí)應(yīng)請(qǐng)繼電器生產(chǎn)廠協(xié)助選型。繼電器的觸點(diǎn)額定負(fù)載與壽命是指在額定電壓、電流下，負(fù)載為阻性的動(dòng)作次數(shù)，當(dāng)超出額定電壓時(shí)，可參照觸點(diǎn)負(fù)載曲線選用。當(dāng)負(fù)載性質(zhì)改變時(shí)，其觸點(diǎn)負(fù)載能力將

27、發(fā)生變動(dòng)。 6二次展開圖的繪制6.1保護(hù)測(cè)量回路對(duì)于動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)功能來說，最為重要的是判斷出故障處于規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)還是保護(hù)區(qū)外，至于區(qū)內(nèi)或區(qū)外的具體位置，一般并不需要確切的知道。可以用兩種方法來實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)。一種是首先精確地測(cè)量出，然后再將它與事先確定的動(dòng)作進(jìn)行比較。當(dāng)落在動(dòng)作區(qū)之內(nèi)時(shí)，判為區(qū)內(nèi)故障，給出動(dòng)作信號(hào)；當(dāng)落在動(dòng)作區(qū)之外時(shí)，繼電器不動(dòng)作。另一種方法不需要精確的測(cè)出，只需間接地判斷它是處在動(dòng)作邊界之外還是處在動(dòng)作邊界之內(nèi)，即可確定繼電器動(dòng)作或不動(dòng)作。6.1.1 絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn) 如前所述，絕對(duì)值比較的一般動(dòng)作表達(dá)式如式所示。絕對(duì)值比較式的阻抗元件，既可以用阻抗比較的方式實(shí)現(xiàn)

28、，也可以用電壓比較的方式實(shí)現(xiàn)。該式兩端同乘以測(cè)量電流，并令，,則絕對(duì)值比較的動(dòng)作條件又可以表示為 式稱為電壓形式的絕對(duì)值比較方程。電路圖如圖6.1所示。圖6.1 絕對(duì)值比較的電壓形成6.1.2 相位比較原理的實(shí)現(xiàn)相位比較原理的阻抗元件動(dòng)作條件的一般表達(dá)式如式所示，相角表達(dá)式的分子、分母同乘以，并令，則相位比較的動(dòng)作條件又可以表示為式稱為電壓形式相位比較方程。電路圖如圖6.2所示。圖6.2 相位比較的電壓形成6.2保護(hù)跳閘回路三段式距離保護(hù)主要由測(cè)量回路、起動(dòng)回路和邏輯回路三部分組成，如圖6.3所示。 圖6.3保護(hù)跳閘回路6.2.1 起動(dòng)回路 起動(dòng)回路主要由起動(dòng)元件組成，起動(dòng)元件可由電流繼電器、阻抗繼電器、負(fù)序電流繼電器或負(fù)序零序電流增量繼電器構(gòu)成。實(shí)踐證明，負(fù)序零序電流增量繼電器動(dòng)作可靠、靈敏度高，同時(shí)還可兼起斷線閉鎖保護(hù)作用。正常運(yùn)行時(shí)，整套保護(hù)處于未起動(dòng)狀態(tài)，即使測(cè)量元件動(dòng)作也不會(huì)產(chǎn)生誤跳閘。起動(dòng)部分用來在短路時(shí)起動(dòng)整套保護(hù)，即解除閉鎖，允許1、和通過與門和去跳閘。起動(dòng)部分啟動(dòng)后，起動(dòng)時(shí)間電路，在0.1s時(shí)間內(nèi)（開放時(shí)間內(nèi)）允許距離段跳閘。超過0.1s時(shí)動(dòng)作，一方面通過禁止門閉鎖距離段，另一方面起動(dòng)切換繼電器，對(duì)于各段或各相有公用阻抗繼電器的距離