繼電綜合設(shè)計(jì)呂家欣

1、自動(dòng)化學(xué)院學(xué)生堂下期中綜合設(shè)計(jì)考試答卷考試科目： 電力系統(tǒng)及繼電保護(hù)原理 設(shè)計(jì)題目：線路距離保護(hù)設(shè)計(jì)姓 名：呂家欣學(xué) 號(hào)：2014212833成 績(jī)：學(xué)年學(xué)期：2016 -2017 學(xué)年 春季 o秋季 學(xué)期重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院制自動(dòng)化學(xué)院學(xué)生堂下期中電氣系統(tǒng)及繼電保護(hù)原理綜合設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（此頁(yè)必須打?。〢. 設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)準(zhǔn)備做保護(hù)配置是否符合實(shí)際情況。B. 是否進(jìn)行了短路電流分析。C. 是否進(jìn)行了保護(hù)的原理分析。D. 是否進(jìn)行了保護(hù)配置的說(shuō)明。E. 是否有整定計(jì)算的分析過(guò)程，整定計(jì)算是否正確。F. 是否有靈敏度分析，分析是否正確。G. 是否有對(duì)電氣系統(tǒng)及繼電保護(hù)原理課程期中綜合設(shè)計(jì)的心

2、得體會(huì)以及對(duì)相關(guān)問(wèn)題的展望。H. 整個(gè)設(shè)計(jì)報(bào)告格式是否規(guī)范，目錄要自動(dòng)鏈接，公式編號(hào)及引用要自動(dòng)鏈接。I. 參考文獻(xiàn)至少8篇(可以參考CNKI、IEEE/IEL和ElsevierSD數(shù)據(jù)庫(kù))。J. 參考文獻(xiàn)格式是否規(guī)范(中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)_GBT_7714-200格式)。K. 參考文獻(xiàn)是否在正文中引用。L. 參考文獻(xiàn)是否實(shí)際引用。M. 是否有錯(cuò)別字和低級(jí)錯(cuò)誤。N. 設(shè)計(jì)報(bào)告完全一樣，所有學(xué)生成績(jī)?nèi)繛镕 檔（0分）。O. 在指導(dǎo)教師出題及設(shè)計(jì)要求的大框架下，根據(jù)自己的具體設(shè)計(jì)情況（擴(kuò)展、就某一方面的獨(dú)特研究、就某一方面的創(chuàng)新），自己擬定設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求的學(xué)生有加分獎(jiǎng)勵(lì)。電力系統(tǒng)分析

3、課程期中綜合設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī)扣分標(biāo)準(zhǔn)表格設(shè)計(jì)報(bào)告題目 不規(guī)范等級(jí)減分項(xiàng)目極少不規(guī)范較少不規(guī)范部分不規(guī)范較多不規(guī)范很多不規(guī)范嚴(yán)重不規(guī)范設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)準(zhǔn)備做保護(hù)配置是否符合實(shí)際情況1 2 4 6 8 10 是否進(jìn)行了短路電流分析1 2 4 6 8 10 是否進(jìn)行了保護(hù)的原理分析1 2 4 6 8 10 是否進(jìn)行了保護(hù)配置的說(shuō)明1 2 4 6 8 10 是否有整定計(jì)算的分析過(guò)程，整定計(jì)算是否正確1 2 4 6 8 10 是否有靈敏度分析，分析是否正確1 2 4 6 8 10 心得體會(huì)以及對(duì)相關(guān)問(wèn)題的展望1 2 4 6 8 10 目錄不規(guī)范1 2 3 4 5 6 公式不規(guī)范1 2 3 4 5 6 參考文獻(xiàn)

4、不規(guī)范1 2 3 4 5 6 錯(cuò)別字以及語(yǔ)句不通順1 2 3 4 5 6 字體、排版不規(guī)范1 2 3 4 5 6 總分?jǐn)?shù)：摘要距離保護(hù)是以距離測(cè)量元件為基礎(chǔ)構(gòu)成的保護(hù)裝置，又稱阻抗保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置安裝處的電壓為系統(tǒng)的額定電壓，電流為負(fù)載電流，而發(fā)生短路故障時(shí)，其電壓降低、電流增大。因此，電壓和電流的比值，在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下是有很大變化的。由于線路阻抗和距離成正比，保護(hù)安裝處的電壓與電流之比反映了保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的阻抗，也反映了保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的距離。所以可按照距離的遠(yuǎn)近來(lái)確定保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間，這樣就能有選擇地切除故障。 本次課程設(shè)計(jì)主要輸電線路的距離保護(hù)，

5、根據(jù)已知系統(tǒng)的接線圖，來(lái)確定保護(hù)1距離保護(hù)三段的整定值并校驗(yàn)各段的靈敏度，同時(shí)分析系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下振蕩時(shí)，保護(hù)1各段距離保護(hù)的動(dòng)作情況。最后分析動(dòng)作過(guò)程并采用MATLAB建立系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真分析輸出系統(tǒng)正常狀態(tài)和故障狀態(tài)下的電流和電壓波形，判斷系統(tǒng)是否會(huì)出現(xiàn)繼電器的誤動(dòng)作并分析其動(dòng)作與否的原因，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證計(jì)算的準(zhǔn)確性。  關(guān)鍵詞：距離保護(hù)；故障點(diǎn)；整定計(jì)算；仿真目 錄一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求11.1具體題目11.2設(shè)計(jì)內(nèi)容11.3設(shè)計(jì)要求1二、設(shè)計(jì)報(bào)告正文42.1保護(hù)配置42.2短路電流及殘壓計(jì)算52.3保護(hù)的配合及整定計(jì)算72.4繼電保護(hù)設(shè)備選擇12三、心得體會(huì)及展望

6、173.1 心得體會(huì)173.2 展望17參考文獻(xiàn)18一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1.1具體題目查找電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第二版Pg116頁(yè)課后習(xí)題3.18，如圖1.1所示系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)-變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開(kāi)機(jī)方式為4臺(tái)機(jī)全開(kāi)，最小開(kāi)機(jī)方式為兩側(cè)各開(kāi)1臺(tái)機(jī)，變壓器T5和T6可能2臺(tái)也可能1臺(tái)運(yùn)行。參數(shù)為：，, ，線路阻抗， ，線路阻抗角均為75°，負(fù)荷功率因數(shù)角為30°；，變壓器均裝有快速差動(dòng)保護(hù)。圖1.1 電力系統(tǒng)網(wǎng)路連接圖試對(duì)1、2、3、4進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)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)電壓、電流同時(shí)變化的特征，測(cè)量電壓與

7、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)。1.3設(shè)計(jì)要求 對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。即保護(hù)四性。（一）選擇性：選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍。例如：圖1.2 選擇性的故障例圖當(dāng)d1短路時(shí)，保護(hù)1、2動(dòng)跳1DL、2DL，有選擇性當(dāng)d2短路時(shí)，保護(hù)5、6動(dòng)跳5DL、6DL，有選擇性當(dāng)d3短路時(shí)，保護(hù)7、8動(dòng)跳7DL、8DL，有選擇性若保護(hù)7拒動(dòng)或7DL拒動(dòng)，保護(hù)5動(dòng)跳5DL（有選擇性） 若保護(hù)7和7DL正確動(dòng)作于跳閘，保護(hù)5動(dòng)跳5DL，則越級(jí)跳閘（非選擇

8、性）小結(jié)：選擇性就是故障點(diǎn)在區(qū)內(nèi)就動(dòng)作，區(qū)外不動(dòng)作。當(dāng)主保護(hù)未動(dòng)作時(shí)，由近后備或遠(yuǎn)后備切除故障，使停電面積最小。因遠(yuǎn)后備保護(hù)比較完善（對(duì)保護(hù)裝置DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動(dòng)作均起后備作用）且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)優(yōu)先采用。（二）速動(dòng)性：快速切除故障。提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；減少用戶在低電壓下的動(dòng)作時(shí)間；減少故障元件的損壞程度 ，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。 t=tbh+tDL 式中： t故障切除時(shí)間； tbh-保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； tDL-斷路器動(dòng)作時(shí)間； 一般的快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.060.12s，最快的可達(dá)0.010.04s。 一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.060.15s，最快的可達(dá)0.020.06s

9、。（三）靈敏性：指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置與短路的類(lèi)型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來(lái)。通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，并表示為Klm。 對(duì)反應(yīng)于數(shù)值上升而動(dòng)作的過(guò)量保護(hù)（如電流保護(hù)） 對(duì)反應(yīng)于數(shù)值下降而動(dòng)作的欠量保護(hù)（如低電壓保護(hù)） 其中故障參數(shù)的最小、最大計(jì)算值是根據(jù)實(shí)際可能的最不利運(yùn)行方式、故障類(lèi)型和短路點(diǎn)來(lái)計(jì)算的。（四）可靠性：指發(fā)生了屬于它改動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作（拒動(dòng)）；而在不改動(dòng)作時(shí)，他能可靠不動(dòng)，即不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作（簡(jiǎn)稱誤動(dòng)）。 影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素：內(nèi)在的：裝置本身的質(zhì)量，包括元

10、件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡(jiǎn)明，觸點(diǎn)多少等；外在的：運(yùn)行維護(hù)水平、調(diào)試是否正確、正確安裝；上述四個(gè)基本要求是分析研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，也是貫穿全課程的一個(gè)基本線索。在它們之間既有矛盾的一面，又有在一定條件下統(tǒng)一的一面。二、設(shè)計(jì)報(bào)告正文2.1保護(hù)配置2.1.1主保護(hù)配置距離保護(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)范圍為本線路全長(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(kāi)這一點(diǎn)短

11、路時(shí)所測(cè)量到的阻抗ZAB,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（2.1） 同理對(duì)保護(hù)1的第段整定值應(yīng)為（2.2）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)第段距離段整定值的選擇是類(lèi)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（2.3）引入可靠系數(shù)，保護(hù)2的啟動(dòng)阻抗為（2.4）距離段與段聯(lián)合工作構(gòu)成

12、本線路的主保護(hù)。2.1.2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(guò)電流保護(hù)相似的，其啟動(dòng)阻抗要按躲開(kāi)正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來(lái)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。2.2短路電流及殘壓計(jì)算等效電路的建立由于短路電流計(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。2.2.2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。2.2.3短路電流的計(jì)算電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，直接影

13、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(lèi)型的短路時(shí)流過(guò)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??；在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類(lèi)型的短路時(shí)流過(guò)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(shuō)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(guò)保護(hù)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(guò)保護(hù)的電流值最小。最大運(yùn)行方式短路電流計(jì)算： （1）保護(hù)1的最大運(yùn)行方式分析。保護(hù)1的最大運(yùn)行方式就是指流過(guò)保護(hù)1的電流最大即兩個(gè)發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，而變壓器T1、T2兩個(gè)

14、都同時(shí)運(yùn)行的運(yùn)行方式，則（2.5）式中為保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的最小阻抗。（2.6）式中為流過(guò)保護(hù)1的最大短路電流。（2）保護(hù)2的最大運(yùn)行方式分析。保護(hù)2最大運(yùn)行方式就是指流過(guò)保護(hù)2的電流最大即兩個(gè)發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，則 （2.7）（2.8）式中為流過(guò)保護(hù)2的最大短路電流。（3）保護(hù)3的最大運(yùn)行方式分析。保護(hù)3的最大運(yùn)行方式就是指流過(guò)保護(hù)3的電流最大即兩個(gè)發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，則（2.9）（2.10）式中為流過(guò)保護(hù)3的最大短路電流。（4）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(guò)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（2.11）（2.12

15、）式中為流過(guò)保護(hù)3的最大短路電流。最小運(yùn)行方式短路電流計(jì)算：（1）保護(hù)1的最小運(yùn)行方式分析。保護(hù)1的最小運(yùn)行方式就是指流過(guò)保護(hù)1的電流最小即是在G1和G2只有一個(gè)工作，變壓器T1、T2兩個(gè)中有一個(gè)工作時(shí)的運(yùn)行方式，則（2.13）式中為保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的最大阻抗。（2.14）式中為流過(guò)保護(hù)1的最小短路電流。（2）保護(hù)2的最小運(yùn)行方式分析。保護(hù)2的最小運(yùn)行方式就是指流過(guò)保護(hù)2的電流最小即是在G3和G4只有一個(gè)工作時(shí)運(yùn)行方式，則（2.15）（2.16）式中為流過(guò)保護(hù)2的最小短路電流。（3）保護(hù)3的最小運(yùn)行方式分析。保護(hù)3的最小運(yùn)行方式就是指流過(guò)保護(hù)3的電流最小即是在G1和G2只有一個(gè)工作

16、時(shí)的運(yùn)行方式，則（2.17）（2.18）式中為流過(guò)保護(hù)2的最小短路電流。（4）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(guò)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（2.19）（2.20）式中為流過(guò)保護(hù)4的最小短路電流。2.3保護(hù)的配合及整定計(jì)算保護(hù)1距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)保護(hù)1距離保護(hù)第I段整定：（1）保護(hù)1的I段的整定阻抗為（2.21）式中為保護(hù)1距離的I段的整定阻抗；為被保護(hù)線路的長(zhǎng)度；為被保護(hù)線路單位長(zhǎng)度的正序阻抗；為可靠系數(shù)。（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。保護(hù)1距離保護(hù)第II段整定：（1）整定

17、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段相配合時(shí)，有，則（2.22）式中為保護(hù)3距離I段的整定阻抗；為被保護(hù)線路的長(zhǎng)度。（2.23）式中為保護(hù)1距離II段的整定阻抗；為可靠系數(shù)。 當(dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時(shí)，有， ,有（2.24）（2）靈敏度校驗(yàn) 滿足靈敏度要求。（3）動(dòng)作時(shí)限與相鄰線路保護(hù)3的I段保護(hù)配合，它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。保護(hù)1距離保護(hù)第III段整定：（1）整定阻抗：按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗整定，有 （2.25）式中最小負(fù)荷阻抗為正常運(yùn)行母線電壓的最低值，為被保護(hù)線路最大負(fù)荷電流。 （2.26）式中為保護(hù)1距離III段的整定阻抗

18、；為可靠系數(shù)。取 ，和，于是（2.27）（2）靈敏度校驗(yàn) 本線路末端短路時(shí)靈敏系數(shù)：滿足靈敏度要求。相鄰線路末端短路時(shí)靈敏系數(shù)。只要令即（2.28）當(dāng)X34.1、X56.0分別取最小值，而X12.1、X34.0、X12.0分別取最大值時(shí)，K1b就取最大值。即當(dāng)，時(shí)，有相鄰變壓器末端短路時(shí)靈敏系數(shù),，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，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。2.3.2保護(hù)2距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)保護(hù)2距離保護(hù)第I段整定：（1）保護(hù)2的I段的整定阻抗為 （2.29）式中為保護(hù)2距離的I段的整定阻抗。（2）動(dòng)作時(shí)限第I段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的

19、動(dòng)作時(shí)間。2.3.3保護(hù)3距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)保護(hù)3距離保護(hù)第I段整定：（1）保護(hù)3的I段的整定阻抗為 （2.30）式中為保護(hù)3距離I段的整定阻抗；為被保護(hù)線路的長(zhǎng)度。（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。保護(hù)4距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)保護(hù)4距離保護(hù)第I段整定：（1）保護(hù)4的I段的整定阻抗為 （2.31）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。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（2.32）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)，

20、有（2.33）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。保護(hù)4距離保護(hù)第III段整定：（1）整定阻抗：按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗整定，有（2.34）（2.35）式中為保護(hù)4距離III段的整定阻抗。取，和，,于是 （2.36）（2）靈敏度校驗(yàn) 本線路末端短路時(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（2.37）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

21、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。2.4繼電保護(hù)設(shè)備選擇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。互感器的具體作用是：（1）將一次系統(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。電流互感器的選擇：

22、 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：（2.38） （2.39） 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(lèi)和型式的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(lèi)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

23、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(pán)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(lái)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S

24、N2均可從產(chǎn)品樣本查到），即： 或（2.40） 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。（2.41） 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

25、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。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 > >（2.42）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

26、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(lèi)和型式的選擇電壓互感器的種類(lèi)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

27、，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)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷，即。 （2.43） 式中各儀表的視在功率、有功功率和無(wú)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(jiàn)，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(guò)，則實(shí)

28、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。2.4.2繼電器的選擇按使用環(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(guò)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

29、比較敏感的裝置周?chē)詈貌灰x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。按輸入信號(hào)不同確定繼電器種類(lèi)：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(méi)有問(wèn)題的。這里特別說(shuō)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)選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。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(lái)講，它只是一個(gè)工作下極限參數(shù)值

30、?？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(lái)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(kāi)關(guān)元件控制線圈通斷時(shí)，三極管必須處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，對(duì)6VDC以下工作電壓的繼電器來(lái)講，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(guò)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%。根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類(lèi)

31、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(jiàn)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(guò)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(shuō)，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

32、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)載能力將發(fā)生變動(dòng)。 三、心得體會(huì)及展望3.1 心得體會(huì)通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)繼電保護(hù)方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，