畢業(yè)設(shè)計(jì)(定稿)

1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書本系統(tǒng)是一所地級(jí)降壓變電所,電壓等級(jí)為220/110/10KV,有兩臺(tái)主變壓器,各120MVA.這里我們只設(shè)計(jì)各部分的二次繼電保護(hù)。首先,我們了解一下電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求:對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求有可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性。這些要求之間,有的相輔相成,有的相互制約,需要針對(duì)不同的使用條件,分別進(jìn)行協(xié)調(diào)。(1可靠性。繼電保護(hù)可靠性是對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的最基本性能要求,它又分為兩個(gè)方面,即可信賴性與安全性?？尚刨囆砸罄^電保護(hù)在設(shè)計(jì)要求它動(dòng)作的異?；蚬收蠣顟B(tài)下,能夠可靠地不動(dòng)作。(2選擇性。繼電保護(hù)選擇性是指在對(duì)系統(tǒng)影響可能小的處所,實(shí)現(xiàn)斷路器的控制操作,以終止故障或系

2、統(tǒng)事故的發(fā)展。(3速動(dòng)性。繼電保護(hù)速動(dòng)性是指繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動(dòng)作于斷路器跳閘,以斷開故障或終止異常狀態(tài)發(fā)展。(4靈敏性。繼電保護(hù)靈敏性是指繼電保護(hù)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定要求動(dòng)作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動(dòng)作的能力。其次,我們應(yīng)了解一下繼電保護(hù)的基本內(nèi)容:對(duì)被保護(hù)對(duì)象實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù),包括軟件和硬件兩方面的內(nèi)容:1確定被保護(hù)對(duì)象在正常運(yùn)行狀態(tài)和擬進(jìn)行保護(hù)的異?；蚬收蠣顟B(tài)下,有哪些物理量發(fā)生了可供進(jìn)行狀態(tài)判別的量、質(zhì)或量與質(zhì)的重要變化,這些用來(lái)進(jìn)行狀態(tài)判別的物理量,稱為故障量或起動(dòng)量;2將反應(yīng)故障量的一個(gè)或多個(gè)元件規(guī)定的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行編排,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)判別,發(fā)出警告信號(hào)或斷路器跳閘命令的硬件設(shè)備。最后,我

3、們也應(yīng)該了解一下什么是繼電保護(hù)河岸全自動(dòng)裝置、以及各自的作用;當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí),需要有向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào),或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令,以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備。實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)化措施、用于保護(hù)電力元件的成套硬件設(shè)備,一般通稱為繼電保護(hù)裝置;用于保護(hù)電力系統(tǒng)的,則通稱為電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)裝置是保證電力元件安全運(yùn)行的基本裝備,任何電力元件不得在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置則用以快速恢復(fù)電力系統(tǒng)的完整性,防止發(fā)生和終止已開始發(fā)生的足以引起電力系統(tǒng)長(zhǎng)期大面積停電的重大系統(tǒng)事故,如失去電力

4、系統(tǒng)穩(wěn)定、頻率崩潰或電壓崩潰等。(一電力變壓器的不正常工作狀態(tài)和可能發(fā)生的故障及一般應(yīng)裝設(shè)的保護(hù):變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。變壓器內(nèi)部故障系指變壓器油箱里面發(fā)生的各種故障,其主要類型有:各相繞組之間發(fā)生的相間短路,單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路,單相繞組或引出線通過(guò)外殼發(fā)生的單相接地故障等。變壓器外部故障系指變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障,其主要類型有:絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地短路,引出線之間發(fā)生的相間故障等。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要包括:由于外部短路或過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)電流、油箱漏油造成的油面降低、變壓器中性點(diǎn)電壓升高、由于外加電壓過(guò)高或頻率降低

5、引起的過(guò)勵(lì)磁等。為了防止變壓器在發(fā)生各種類型故障和不正常運(yùn)行是造成不應(yīng)有的損失,保證電力系統(tǒng)連續(xù)安全運(yùn)行,變壓器一般裝設(shè)以下繼電保護(hù)裝置:(1瓦斯保護(hù)對(duì)變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低,應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù),它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流動(dòng)作。其中輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào),重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各電源測(cè)的斷路器。應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)的變壓器容量界限是,800kvA及以上的油浸式變壓器和400kvA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器。(2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)對(duì)變壓器繞組、套管及引出線上的故障,根據(jù)容量的不同,應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)?？v聯(lián)籌動(dòng)保護(hù)適用于并列遠(yuǎn)行的變壓器,容量為6300kvA以上;單

6、獨(dú)運(yùn)行的變壓器,容量為10000kvA以上;發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器,容量為6300kvA以L。電流速斷保護(hù)用于10000kvA以下的變壓器,且其過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限大于0.5s。對(duì)2000kvA以上的變壓器,當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏性不能滿足要求時(shí)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保。上述各保護(hù)動(dòng)作后.均應(yīng)跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。(3外部相間短路時(shí)的保護(hù)對(duì)于外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流,應(yīng)采用下列保護(hù):1過(guò)電流保護(hù),一般用于降壓變壓器,保護(hù)裝晝的整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷電流;2復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù),般用于升壓變壓器及過(guò)電流保護(hù)靈敏性不滿足要求的降壓變壓器上;3負(fù)序電流及單相式低

7、電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù),一般用用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器;4阻抗保護(hù),對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器,當(dāng)采用第2、3的保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí),可采用阻抗保護(hù)。(4外部接地短路時(shí)的保護(hù)。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng),由于外部接地短路引起過(guò)電流時(shí),如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行,應(yīng)該設(shè)零序電流保爐。對(duì)自耦變壓器和高、中壓側(cè)中性點(diǎn)都直接接地的三繞組變壓器,當(dāng)有選擇性要求時(shí),應(yīng)增設(shè)零序方向元件。當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行.為防止發(fā)生接地短路時(shí),中性點(diǎn)接地的變壓器跳開后,中性點(diǎn)不接地的變壓器(低壓側(cè)有電源仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行,應(yīng)根據(jù)具體情況,裝設(shè)專用的保護(hù)裝置,如零序過(guò)壓保護(hù),中性點(diǎn)裝放電

8、間隙加零序電流保護(hù)等。(5過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)400kVA以上的變壓器.當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行,或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí),應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況,裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)接于一相電流上,并延時(shí)作用于信號(hào)。對(duì)于無(wú)經(jīng)常值班人員的變電所,必要時(shí)過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷或跳閘.(6過(guò)勵(lì)磁保護(hù)高壓側(cè)電壓為500kV及以上的變壓器,頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流的升尚,應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)、在變壓器允許的過(guò)勵(lì)磁范圍內(nèi),保護(hù)作用于信號(hào).當(dāng)過(guò)勵(lì)磁超過(guò)允許值時(shí).可動(dòng)作于跳閘。過(guò)勵(lì)磁保護(hù)反應(yīng)于實(shí)際工作磁密和額定工作磁密之比(稱為過(guò)勵(lì)磁倍數(shù)而動(dòng)作。(7其他保護(hù)對(duì)于變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)的故障,

9、應(yīng)按現(xiàn)行變壓器標(biāo)推的要求,裝設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。(二母線繼電保護(hù)的類型及裝設(shè)原則:發(fā)電廠和變電所的母線是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成元件。當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí),將使連接在故障母線的所有元件在修復(fù)故障母線期間,或轉(zhuǎn)換到另一組無(wú)故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電。此外,在電力系統(tǒng)中樞紐變電所的母線上發(fā)上生故障時(shí),還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞,造成嚴(yán)重的后果,因此必須引起足夠的重視。對(duì)此可根據(jù)各母線電壓等級(jí),以及在系統(tǒng)中的連接位置和連接方式的不同有不同的處理方法。般說(shuō)來(lái),不必采用專門的母線保護(hù),而是利用供電元件的保護(hù)裝置就可以把母線故障切除。例如:1如圖91所示的發(fā)電廠采用單母線接線,此時(shí)母線上的故障

10、就可以利用發(fā)電機(jī)的過(guò)電流保護(hù)使發(fā)電機(jī)的斷路器跳閘而予以切除。2如圖92所示的降壓變電所,其低壓側(cè)的母線正常時(shí)分開運(yùn)行,則低壓母線上的故障就可以由相應(yīng)變壓器的過(guò)電流保護(hù)使變壓器的斷路器跳閘予以切除;3如圖93所示的雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)(或環(huán)形網(wǎng)絡(luò),當(dāng)變電所B母線k點(diǎn)短路時(shí),則可以由保護(hù)l和4第2段動(dòng)作予以切除,等等。當(dāng)利用供電元件的保護(hù)裝置切除母線故障時(shí).切除的時(shí)間一般較長(zhǎng)。此外,當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或母線為分段單母線時(shí),上述保護(hù)不能保證打選擇件地切除故障母線。因此,在下列情況下應(yīng)裝設(shè)專門的母線保護(hù):1在110kV及以上的雙母線和分段單盡線上,為保證有選擇性地切除任一組(或段母線上所發(fā)生的故障,而另組(或段

11、無(wú)故障的母線仍能繼續(xù)運(yùn)行,應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù):2110 kv及以卜的單母線.重要發(fā)電廠的35kv母線或高壓側(cè)為110kv及以上的重要降壓變電所的35kv母線,按照裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的要求必須快速切除母線上的故障時(shí),應(yīng)裝沒(méi)專用的母線保護(hù)。為滿足速動(dòng)性和選擇性的要求,母線保護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的。實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)所必須考慮的問(wèn)題是在母線上一般連接著較多的電氣元件(如線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等。因此,就不能像發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)那樣,只用簡(jiǎn)單的接線加以實(shí)現(xiàn)。但不管母線上元件有多少,實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則仍是適用的,即:1在正常運(yùn)行以及母線范圍以外發(fā)生故障時(shí),在母線上所有連接元件中,流人的電流和流出的電流相等

12、.2當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí),所有與電源連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流,而在供電給負(fù)荷的連接元件中電流等于零。3如從每個(gè)連接元件中的電流的相位來(lái)看,則在正常運(yùn)行以及外部故障時(shí),至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的,具體說(shuō)來(lái),就是電流流人的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當(dāng)母線故障時(shí),除電流等于零的元件以外,其他元件中的電流則是同相位的。(三輸電線路的繼電保護(hù)與裝設(shè)原則:(1輸電線的高頻距離保護(hù)高頻距離保護(hù),即在線路距離保護(hù)的基礎(chǔ)上增加高頻通信部分,以構(gòu)成高壓線路全線速動(dòng)切除區(qū)內(nèi)故障的保護(hù)。它把高頻保護(hù)和距離保護(hù)二者相結(jié)合使得內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)能瞬時(shí)動(dòng)作,而在外部故障時(shí)具有不

13、向的時(shí)限特性,起到相鄰線路后備保護(hù)的作用。高頻保護(hù)是以輸電線載波作為通信通道的縱聯(lián)保護(hù)。高頻保護(hù)廣泛應(yīng)用于高壓和超高壓輸電線路,是比較成熟和完善的一種無(wú)時(shí)限快速縱聯(lián)保護(hù)。對(duì)雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò),利用方向阻抗元件或同時(shí)比較兩端電流的相位或功率方向,能有效地區(qū)分保護(hù)范圍內(nèi)部和外部的故障。高頻電流保護(hù)是將線路兩端的電流相位(或功率方向轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào),然后利用輸電線路本身構(gòu)成一高頻(載波電流的通道,將此信號(hào)送至對(duì)端,進(jìn)行比較。因?yàn)樗环磻?yīng)被保護(hù)輸電線范圍以外的故障,在定值選擇上也無(wú)需與下條線路相配合,故不帶動(dòng)作延時(shí)。高頻電流保護(hù),按其工作原理的不同可以分為兩大類,即方問(wèn)高頻保護(hù)和相差高頻保護(hù)。方向南頻保護(hù)的基

14、本原理是比較被保護(hù)線路兩端的功率方向;而相差高頻保護(hù)的基本原理則是比較兩端電流的相位。在實(shí)現(xiàn)以上兩類保護(hù)的過(guò)程中,都需要解決一個(gè)如何將功率方向或電流相位轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào),以及如何進(jìn)行比較的問(wèn)題。(2單側(cè)電源輻射網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)根據(jù)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)行要求,電流保護(hù)可分為電流速斷、限時(shí)電流速斷和定時(shí)過(guò)流保護(hù)等幾種,構(gòu)成這些保護(hù)的基本元件是電流繼電器,在機(jī)電式繼電保護(hù)中電流繼電器有自己獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形式,而微機(jī)保護(hù)電流元件的硬件與其他繼電保護(hù)功能元件兼容,無(wú)明顯獨(dú)立結(jié)構(gòu)。電流元件只需輸入電流量,經(jīng)裝置的電平變換、A/D轉(zhuǎn)換、運(yùn)算處理等再與定值進(jìn)行比較判斷,即可完成起動(dòng)功能,它是最簡(jiǎn)單的反應(yīng)電氣

15、量而動(dòng)作的保護(hù)元件之一。(3單側(cè)電源輻射網(wǎng)絡(luò)相間短路的距離保護(hù)電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、工作可靠,但出于保護(hù)整定值的選擇、保護(hù)范圍及靈敏系數(shù)等方面都直接受電網(wǎng)接線方式及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響,一般在35kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)中很難滿足選擇性、靈敏性和快速切除故障的要求。因此必須采用性能更加完善的保護(hù)裝置。反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗大小以判斷故障是否發(fā)生在被保護(hù)區(qū)內(nèi)為原理的距離保護(hù)(或阻抗保護(hù),其性能受電網(wǎng)接線及運(yùn)行方式影響較小,能夠較好地滿足高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的要求。(4 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路保護(hù)三段式電流保護(hù)和距離保護(hù)的前提條件是單側(cè)電源輻射網(wǎng)絡(luò),各保護(hù)都安裝在被保護(hù)線路靠近電源的一側(cè),

16、在發(fā)生故障時(shí)短路電流從母線流向被保護(hù)線路(在無(wú)串聯(lián)電容也不考慮分布電容的線路上短路時(shí),認(rèn)為短路電流內(nèi)電源流向短路點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上按照選擇性的條件協(xié)調(diào)配合工作。(5中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中接地短路保護(hù)當(dāng)中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)(又稱大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí),將出現(xiàn)很大的零序電流,而在正常運(yùn)行情況下它們幾乎是不存在的,因此利用零序電流來(lái)構(gòu)成接地短路的保護(hù),就具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。(6中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)單相接地保護(hù)在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)(又稱小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí),由于故障點(diǎn)的電流很小,而且二相之間的線電壓仍然保持對(duì)稱,對(duì)負(fù)荷的供電沒(méi)有影響,因此,在報(bào)情況下都允許再繼續(xù)運(yùn)行12小時(shí),而不必立即跳閘。

17、這也是采用中性點(diǎn)非直接接地運(yùn)行的主要優(yōu)點(diǎn)。但是在單相接地以后,其他兩相的對(duì)地電壓要升劇3倍。為了防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大成兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地短路,就應(yīng)及時(shí)發(fā)出信號(hào),以便運(yùn)行人員采取措施予以消除。因此,在單相接地時(shí),一般只要求繼電保護(hù)能有選擇性地發(fā)出信號(hào),而不必跳閘。但當(dāng)單相接地對(duì)人身和設(shè)備的安全石。危險(xiǎn)時(shí),則應(yīng)動(dòng)作于跳閘。(7輸電線快速縱聯(lián)保護(hù)為了保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)于某些重要線路和超高壓線路必須要求保護(hù)在全線范圍內(nèi)快速切除故障。因此需采用線路雙端信息的縱聯(lián)快速保護(hù),以實(shí)現(xiàn)全線范圍內(nèi)故障的無(wú)時(shí)限切除。所謂輸電線縱聯(lián)保護(hù),就是用某種通信手段將輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)系起來(lái),將各端的信息傳送到對(duì)端進(jìn)行

18、比較判別,以確定故障是在區(qū)內(nèi)還是保護(hù)區(qū)外,將被保護(hù)線路故障有選擇性地?zé)o時(shí)限切除。(8自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用電力系統(tǒng)中的故障,大多數(shù)是送電線路的故障,架空線路故障大多是“瞬時(shí)性”的,例如雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò),大風(fēng)引起的碰線,通過(guò)鳥類以及樹枝等掉落在導(dǎo)線引起的短路等。當(dāng)線路被繼電保護(hù)迅速斷開以后,電弧即行熄滅,故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度更新恢復(fù).外界物體被移開或燒掉而消失。此時(shí),如果把斷開的線路斷路器再合上,就能夠恢復(fù)正常的供電,因此,稱這類故障是“瞬時(shí)性故障”。除此之外.也有“永久件故障”,例如由于線路倒桿、斷線、絕緣子擊穿或損壞等引起的故障,在線路被斷開之后,它們?nèi)匀皇谴嬖诘摹＿@時(shí),即使再合上

19、電源,由于故障依然存在.線路還要被繼電保護(hù)再次斷開,因而就不能恢復(fù)正常的供電。存4l力系統(tǒng)中采用重合間技術(shù)有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果:1可大大提高供電的可靠性,減少線路停電的次數(shù),這對(duì)單側(cè)電源的單回線路尤為顯著;2在高壓輸電線路上采用重合閘,還可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性;3在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中,有些情況下出于考慮重合閘的作用,即可以暫緩架設(shè)雙回線路,以節(jié)約投資;4因斷路器本身出于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)動(dòng)作而引起的誤跳閘,也能起糾正的作用。對(duì)于重合閘的經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)該用無(wú)重合閘時(shí),因停電而造成的國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失來(lái)衡量:由于重合閘裝置本身的投資很低,工作可靠,因此,在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。(9自動(dòng)

20、重合閘裝置的基本要求1優(yōu)先采用由控制開關(guān)的位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的原則來(lái)起動(dòng)重合閘,即當(dāng)控制開關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際上在斷開位置的情況下,使重合閘起動(dòng),這樣就可以保證在非正常操作情況下,不論是任何原因使斷路器跳閘以后,都可以進(jìn)行一次重合。當(dāng)用手動(dòng)操作控制使斷路器跳閘以后,控制開關(guān)與斷路器的位置仍然是對(duì)府的。因此,重合閘就不會(huì)起動(dòng)。在某些情況下(如使用單相重合閘時(shí),當(dāng)利用保護(hù)裝置來(lái)起動(dòng)重合閘時(shí),由于保護(hù)裝置動(dòng)作很快,可能使更合閘來(lái)不及起動(dòng),因此,必須采取措施(如用自保持或記億功能等,來(lái)保證重合閘能可靠動(dòng)作。2自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只動(dòng)作一次,當(dāng)重合于永久

21、式故障而再次跳閘以后,就不應(yīng)該再動(dòng)作。對(duì)二次式重合閘就應(yīng)該能夠動(dòng)作兩次,當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙l以后,它不應(yīng)該再動(dòng)作。3自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在重合以前或重合以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作.以便更好地和繼電保護(hù)相配合,加速故障的切除。當(dāng)采用重合閘后加速保護(hù)時(shí),如果合閘瞬間所產(chǎn)生的沖擊電流或斷路器二相觸頭不同時(shí)合閘所產(chǎn)生的零序電流有可能引起繼電保護(hù)誤動(dòng)作時(shí),則應(yīng)采取措施予以防止。4在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí),應(yīng)考慮合閘時(shí)兩側(cè)電源間的同步問(wèn)題,并滿足所提出的要求,例如必須保證兩側(cè)斷路器完全跳開后再重合等。5自動(dòng)重合間在動(dòng)作以后,一般應(yīng)能自動(dòng)復(fù)位.準(zhǔn)備好下一次再動(dòng)作。(11雙側(cè)電源送電線路重合閘方

22、式的選擇原則在雙側(cè)電源的送電線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí),除應(yīng)滿足前面提出的各項(xiàng)基本要求以外,還必須考慮如下問(wèn)題:當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí),兩側(cè)的保護(hù)裝置可能以不向的時(shí)限動(dòng)作于跳間,例如在一側(cè)為第I段動(dòng)作,另一側(cè)為第2段動(dòng)作,此時(shí)為了保證故障點(diǎn)電弧的熄火和絕緣強(qiáng)度的恢復(fù),以使重合閘有可能成功,線路兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘以后,再進(jìn)行重合。2當(dāng)線路上發(fā)生故障跳閘以后,常常存在著重合閘時(shí)兩側(cè)電源是否同步,以及是否允許非同步合閘的問(wèn)題。因此,雙側(cè)電源線路上的重合閘,應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的接線方式和運(yùn)行情況,在單側(cè)電源重合閘的基礎(chǔ)上,用檢測(cè)待并兩側(cè)同步和待并對(duì)側(cè)無(wú)壓為重合條件.(12自動(dòng)重合閘裝置的基個(gè)要求1優(yōu)

23、先采用由控制開關(guān)的位量與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的原則來(lái)起動(dòng)重合閘,即當(dāng)控制開關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際上在斷開位置的情況下,位重合閘起動(dòng),這樣就pf以保證在非正常操作情況下,不論是任何原因使斷路器跳閘以后,都可以進(jìn)行一次重合。當(dāng)用手動(dòng)操作控制開關(guān)使斷路器跳閘以后,控制開關(guān)與斷路器的位旨仍然是對(duì)府的。因此,重合閘就不會(huì)起動(dòng)。在某些情況下(如使用單相重合閘時(shí),當(dāng)利用保護(hù)裝置來(lái)起動(dòng)重合閘時(shí),由于保護(hù)裝置動(dòng)作很快,可能使重合閘來(lái)不及起動(dòng),因此,必須采取措施(如用自保持或記億功能等,來(lái)保證重合閘能可靠動(dòng)作。2自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只動(dòng)作一次,當(dāng)重合于永久性故障而再次跳閘以

24、后,就不應(yīng)該再動(dòng)作。對(duì)二次式重合閘就應(yīng)該能夠動(dòng)作兩次,當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙l以后,它不應(yīng)該再動(dòng)作。(13重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則(1單側(cè)電源線路的三相重合閘為了盡可能縮短電源中斷的時(shí)間.重合閘的動(dòng)作時(shí)限原則上應(yīng)越短越好:因?yàn)殡娫粗袛嗪?電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速急劇下降,電動(dòng)機(jī)被其負(fù)荷所制動(dòng),當(dāng)重合閘成功恢復(fù)供電以后,很多電動(dòng)機(jī)要自起動(dòng)。此時(shí)由于自起動(dòng)電流很大,往往會(huì)引起電網(wǎng)內(nèi)電壓的降低,因而又造成自起動(dòng)的困難或拖延其恢復(fù)正常工作的時(shí)間。電源中斷的時(shí)間越長(zhǎng)則影響就越嚴(yán)重。重合間為什么要帶有時(shí)限,其原因如下;1在斷路器跳閘后,要使故障點(diǎn)的電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強(qiáng)度是需要一定時(shí)間的,必須在這個(gè)時(shí)間

25、以后進(jìn)行合閘才有可能成功。在考慮上述時(shí)間時(shí),還必須計(jì)及負(fù)荷電動(dòng)機(jī)向故障點(diǎn)反饋電流所產(chǎn)生的影響,因?yàn)樗鞘菇^緣強(qiáng)度恢復(fù)變慢的因素。(14重合閘與繼電保護(hù)的配合為了能盡量利用重合閘所提供的條件以加速切除故障,繼電保護(hù)與之配合時(shí)一般采用如下兩種方式:(1重合閘前加速保護(hù)重合閘前加速保護(hù)一般簡(jiǎn)稱為“前加速”。如圖63所示的網(wǎng)絡(luò)接線,假定在每條線路上均裝設(shè)過(guò)電流保護(hù),其動(dòng)作時(shí)限按階梯型原則來(lái)配合。因而,在靠近電源端保護(hù)3處的時(shí)限就很長(zhǎng)。為了能加速故障的切除,可在保護(hù)3處采用前加速的方式,即當(dāng)任何一條線路上發(fā)生故障時(shí),第一次都由保護(hù)3瞬時(shí)動(dòng)作予以切除。(2重合閘后加速保護(hù)重合閘后加速保護(hù)一般簡(jiǎn)稱為“后加速

26、”,所謂后加速就是當(dāng)線路第一次故障時(shí),保護(hù)有選擇性地動(dòng)作,然后進(jìn)行重合、如果重合于永久性故障上,則在斷路器合閘后,再加速保護(hù)動(dòng)作,瞬間切除故障,而且與第一次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無(wú)關(guān)。(15單相自動(dòng)重合閘以上所討論的自動(dòng)重合閘,都是三相式的.即不論送電線路上發(fā)生單相接地短路還是相向短路,繼電保護(hù)動(dòng)作后均使斷路器三相斷開,然后重合閘再將三相投但足.在220一500kV的架空線路上.由于線間距離大,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,其中絕大部分故障都是單相接地短路。在這種情況下,如果只把發(fā)生故障的一相斷開.然后再進(jìn)行單相重合,而未發(fā)生故障的兩相仍然繼續(xù)運(yùn)行,就能夠大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。這種方式的重合閘

27、就是單相重合閘。如果線路發(fā)生的是瞬時(shí)性故障,則單相重合成功,即恢復(fù)三相的正常運(yùn)行。如果是永久性故障。單相重合不成功,則需根據(jù)系統(tǒng)的具體情況而定。如不允許長(zhǎng)期非全相運(yùn)行時(shí),則應(yīng)切除三相而不再進(jìn)行重合;如需要轉(zhuǎn)入非全相運(yùn)行時(shí),則應(yīng)再次切除單相并不再進(jìn)行重合。目前一般都是采用重合不成功時(shí)跳開三相的方式。(16綜合重合閘簡(jiǎn)介以上討論了三相重合閘和單相重合閘的基本原理和實(shí)現(xiàn)中需要考慮的一些問(wèn)題。在采用單相重合閘以后,如果發(fā)生各種相間故障時(shí)仍然需要切除三相,然后再進(jìn)行三相重合閘,如重合不成功則再次斷開三相而不再進(jìn)行重合:因此,實(shí)際上在實(shí)現(xiàn)單相重合閘時(shí),也總是把實(shí)現(xiàn)三相重合閘的問(wèn)題結(jié)合在一起考慮,故稱它為“

28、綜合重合閘”。在綜合重合閘中,應(yīng)考慮能實(shí)現(xiàn)綜合重合閘、只進(jìn)行單相重合閘或三相重合閘以及停用重合閘的各種可能件。實(shí)現(xiàn)綜合重合閘時(shí),應(yīng)考慮如下的一些基本原則:l單相接地短路時(shí)跳開單相,然后進(jìn)行單相重合,如重合不成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合。2各種相間短路時(shí)跳開三相,然后進(jìn)行三相重合。加重合不成功,仍跳開三相,而不再進(jìn)行重合。3當(dāng)選相元件拒絕動(dòng)作時(shí),應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合。4對(duì)于非全相運(yùn)行中可能誤動(dòng)作的保護(hù),應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖;對(duì)于在單相接地時(shí)可能誤動(dòng)作的相間保護(hù)(如距離保護(hù),應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施。5當(dāng)一相跳開后重合閘拒絕動(dòng)作時(shí),為防止線路長(zhǎng)期出現(xiàn)非全相運(yùn)行,應(yīng)將其他兩相自動(dòng)斷開。6任兩

29、相的分相跳閘繼電器動(dòng)作后,應(yīng)聯(lián)跳第三相,使三相斷路器均跳閘。7無(wú)論單相或三相重合閘,在重合不成功之后,均應(yīng)考慮能加速切除三相,即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速。8在非全相運(yùn)行過(guò)程中,如又發(fā)生另一相或兩相的故障,保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除,如故障發(fā)生在單相重合閘的脈沖發(fā)出以前,則在故障切除后能進(jìn)行三相重合。如發(fā)生在重合閘脈沖發(fā)生以后,則切除三相不再進(jìn)行重臺(tái)。9對(duì)空氣斷路器或液壓傳動(dòng)的油斷路器,當(dāng)氣壓或液壓低至不允許實(shí)行重合閘時(shí),應(yīng)將重合閘自動(dòng)閉鎖;但如果在重合閘過(guò)程中下降到低于允許值時(shí),則應(yīng)保證重合閘動(dòng)作的完成。順便指出的是,在微機(jī)繼電保護(hù)裝置中,重合閘作為繼電保護(hù)的一個(gè)功能而設(shè)置在微機(jī)繼電保護(hù)裝置的硬件平臺(tái)

30、上,增加相關(guān)的重合閘軟件就可以完成和繼電保護(hù)相配合的重合閘功能。也可以用單片機(jī)等電子器件構(gòu)成只有重合閘專用功能的微機(jī)式重合器。1 變壓器繼電保護(hù)1.1 變壓器可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行方式電力變壓器繼電保護(hù)配置原則一般為:(1應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。(2應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。(3應(yīng)裝設(shè)作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過(guò)電流保護(hù)或帶有復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)。(4應(yīng)裝設(shè)為防止中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。(5應(yīng)裝設(shè)為防止大型變壓器過(guò)勵(lì)磁的變壓器過(guò)勵(lì)磁保護(hù)及過(guò)電壓保護(hù)。(6

31、應(yīng)裝設(shè)為防止相間短路的變壓器阻抗保護(hù)。(7應(yīng)裝設(shè)為防止變壓器過(guò)負(fù)荷的變壓器過(guò)負(fù)荷(信號(hào)保護(hù)。1.2電力變壓器的瓦斯保護(hù)在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時(shí),故障點(diǎn)的電弧會(huì)使變壓器油及其它絕緣物分解產(chǎn)生氣體,反應(yīng)油箱內(nèi)出現(xiàn)氣體而動(dòng)作的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)靈敏,快速,接線簡(jiǎn)單,可以有效地反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的故障及油面降低,但它不能反應(yīng)油箱外部套管及引出線上的故障,因此必須與縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)一起,共同構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。瓦斯保護(hù)的整定計(jì)算:(1一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為250300cm3,變壓器容量在1000KVA以上時(shí),一般正常整定值為250cm3,氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來(lái)改變

32、的。(2重瓦斯保護(hù)油流速的整定:重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的油流速度整定范圍為0.61.5m/s,在整定流速成時(shí)均以導(dǎo)管中流速為準(zhǔn),而不依據(jù)繼電器處的流速成。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),管中油流速度整定為0.61m/s 時(shí),保護(hù)反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。但是,在變壓器外部故障時(shí),由于穿越性故障電流的影響,在導(dǎo)管中油流約為0.40.5m/s 。因此,為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作,可將油流速度整定在1m/s 左右。1.3 電力變壓器的縱差動(dòng)保一.變壓器縱差動(dòng)保護(hù)整定原則:變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)主要用來(lái)反應(yīng)變壓器繞組及其套管,引出線上的相間短路,同時(shí)也可以反應(yīng)變壓器繞組匝間短路及其中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組,套管,引出

33、線的單相接地短路。變壓器縱差動(dòng)保護(hù)與線路,發(fā)電機(jī)的縱差動(dòng)保護(hù)原理相同。但是,由于變壓器內(nèi)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上具有一些特點(diǎn),實(shí)際在保護(hù)范圍內(nèi)沒(méi)有故障時(shí),也有較大的不平衡電流流過(guò)繼電器。必須設(shè)法減小或消除不平衡電流的影響,才能使變壓器縱差動(dòng)保護(hù)具有足夠的靈敏性。 二.變壓器縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算: 采用BCH-1型差動(dòng)保護(hù)裝置: 參數(shù)如下:容量:120/120/120 電壓等級(jí):2308 1.25%/121/10.5KV ±接線:Yn,y,D12 短路電壓:(12(13(23%15.2%24.2%8.17K K K U U U -=解:選定:100dS MVA =,d av U U =為基準(zhǔn)值。為

34、了方便期間,所有標(biāo)幺值均省去了符號(hào):* 2123100/3000100/34000.125100/(200/0.850.0530.18100/2300.0780.415100/2300.01130.130.00350.072SBSAGTGLTTTXXXXXXXX=-=短路電流計(jì)算:(1 K1點(diǎn)短路時(shí),既220KV母線發(fā)生三相短路時(shí):系統(tǒng)B在K1點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為: ''*1''1/1/0.03330.330.3100/2307.6(BBI XI KA=系統(tǒng)A在K1點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為: ''*3''1/1/0.03528.5

35、728.57100/2307.14(AAI XI KA=鄭州熱電廠在K1點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為:0.1423(200/0.85/1000.33ca X =查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線,對(duì)應(yīng)的:''*3.88I =則:''3.88(200/0.85/230 3.1(IKA = 所以,K1點(diǎn)總的三相短路電流為:''''''7.147.6 3.117.84(A B G I I I KA +=+=(2 K2點(diǎn)短路時(shí),即10KV 母線發(fā)生三相短路時(shí):阻抗圖如圖2-2所示。系統(tǒng)B鄭州熱電廠系統(tǒng)A220KV10KVK210.03320.14

36、2330.03540.1265經(jīng)星網(wǎng)變換:14142434(1/0.0330.126574.360.310.14230.126574.36 1.340.0350.126574.360.33X X X X XX =則:系統(tǒng)B 在K2點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為:''*14''1/1/0.31 3.233.23100/10.517.74(B B I X I KA = 系統(tǒng)A 在K2點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為:''*34''1/1/0.33 3.033.03100/10.516.67(A A I X I KA = 鄭州熱電廠在K2點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路

37、電流為:24/ 1.34(200/0.85/100 3.15(200/0.85/10.512.94(ca G d d X X S S I KA = 查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線,得:無(wú)對(duì)應(yīng)值,故按無(wú)窮大電源系統(tǒng)處理。''*''1/1.340.750.7512.949.66(G G I I KA =所以,在K2點(diǎn)產(chǎn)生的總的三相短路電流是: ''''''16.6717.749.6644.07(A B GII I KA +=+= (3 在K3點(diǎn)三相短路時(shí),既110KV 母線發(fā)生三相短路時(shí):等值阻抗圖如下: 星網(wǎng)化簡(jiǎn):1424340.

38、0330.20271.180.470.14230.20271.18 2.050.0350.20271.180.51X X X =則,系統(tǒng)B 在K3點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為: ''*14''1/1/0.47 2.132.13100/121 1.02(B B I X I KA =系統(tǒng)A 在K3點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為: ''*34''1/1/0.51 1.961.96100/1210.94(A A I X I KA =鄭州熱電廠在K3點(diǎn)產(chǎn)生的三相短路電流為:24/ 2.05(200/0.85/100 4.8ca G d X X S S =

39、則按無(wú)窮大電源系統(tǒng)處理: ''*24''1/1/2.050.490.49(200/0.85/1210.55(G GI X IKA =所以,K3點(diǎn)總的三相短路電流是: '''''' 1.020.940.55 2.51(B A GII I KA +=+= (一計(jì)算變壓器各側(cè)在120MVA 容量下的一,二次電流值并選擇電流互感器的變比: 由以上計(jì)算可知,110KV 側(cè)二次電流最大,作為基本側(cè)。 (二計(jì)算各種方式下的短路電流值: 前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)了。(三確定制動(dòng)線圈的接入方式:制動(dòng)線圈接入10.5KV 側(cè)。因?yàn)樵搨?cè)外部發(fā)生故

40、障短路時(shí),流過(guò)差動(dòng)保護(hù)的短路電流最大。(四計(jì)算差動(dòng)保護(hù)一次動(dòng)作電流:(1 按躲過(guò)230KV 側(cè)外部故障時(shí)的最大不平衡電流整定。因?yàn)?21KV側(cè)接有制動(dòng)線圈,故動(dòng)作電流計(jì)算為:(3.121.max 17840( 1.3(10.10.10.0548.32(120dz bhaA K tx i zd d I K K f U f I A =+=+= (2按躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流計(jì)算:. 1.5573859.5(dz bha K e I K I A =(3 按躲過(guò)LH 二次回路斷線計(jì)算:. 1.3573744.9(dz bhI A =所以,選取.900(dz bhI A =。(五差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流和差動(dòng)線圈匝

41、數(shù)計(jì)算:(900 7.79(200dz bh jb jsdz j jb js LH jbI I A n =差動(dòng)線圈匝數(shù): 0 (607.7(7.79cd jsdz j jb jsAW W I =匝選取.7(cd zW =匝。繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為: (608.57(7dz j jb z I A =保護(hù)實(shí)際動(dòng)作電流為:.8.57989.58(dz bh jbI A = (六其他側(cè)工作線圈和平衡線圈匝數(shù)的計(jì)算: 2(1102(10.(10.2(10 4.96 3.672.81(3.67e e ph js cd z e I I W W I -=匝2(1102(220.(220.2(2204.96 3

42、.264.17(3.26e e ph js cd ze I I W W I -=匝選用(10(2202(ph ph W W =匝。則,.(10.(2202810(g z g z W W =+=匝。(七整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等引起的相對(duì)誤差:.(10.(10(10.(10.(220.(220(220.(220. 2.8120.00750.052.8184.1720.01780.054.178ph js ph z zd ph js cd z ph js ph z zd ph js cd zW W f W W W W f W W -=+-=+(五 制動(dòng)系數(shù)和制動(dòng)線圈匝數(shù)的計(jì)算:(110(220(220

43、( 1.3(10.10.10.10.0290.427zd K tx i zd K K K f U U f =+=+=制動(dòng)線圈匝數(shù)計(jì)算為:.80.427 4.27(0.9g z zdzd z W K W n=匝選取 .4(zd zW =匝(八校驗(yàn)保護(hù)靈敏度:當(dāng)最小方式下,在220KV 側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)短路電流為:(2.min 2510.8661508(0.13670.0057d I A =+則, .(110.15088174.2(120600420.78(1000/5g zd fh z zd z zd z zd zAW AW I W I W =+=安匝安匝 由繼電器特性曲線查得: 當(dāng)174.2(

44、20.78(g zd AW AW =安匝安匝 時(shí),83(dz AW =安匝。 則,174.2 2.08 2.83lm K => 符合靈敏度要求。1.3 變壓器后備保護(hù)一. 變壓器后備保護(hù)反應(yīng)的故障類型:為防止變壓器外部故障引起的過(guò)電流及作為變壓器的后備保護(hù),在變壓器上裝設(shè)帶低電壓或不帶低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)裝置。如果其靈敏度不夠,或?yàn)榱撕?jiǎn)化保護(hù)接線,也可以裝設(shè)帶復(fù)合電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)。二. 變壓器過(guò)電流保護(hù)的裝設(shè)原則:(1 對(duì)于單側(cè)電源的變壓器。后備保護(hù)裝設(shè)于電源側(cè),作為差動(dòng)保護(hù),瓦斯保護(hù)的后備或相鄰元件的后備。(2 對(duì)于多側(cè)電源的變壓器。后備保護(hù)應(yīng)裝設(shè)于變壓器各側(cè)。三. 復(fù)合電壓起動(dòng)

45、的過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算:(一裝于110KV 側(cè):(1 保護(hù)動(dòng)作電流:(94.808121312000085.02.1.A I K K I b e h K dz = 繼電器動(dòng)作電流:(04.45/100094.808.A n I I l dz j dz = (2 負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作電壓按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定:(610006.006.0V U U e dz =(e U 取100V 計(jì)算(3 接在相間的低電壓繼電器動(dòng)作電壓按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的條件整定,此外還應(yīng)躲過(guò)失去勵(lì)磁時(shí)的非同步運(yùn)行方式的電壓降:(e U 取100V 計(jì)算繼電器的動(dòng)作電壓:(77.0.V U U e j dz =(4 靈

46、敏系數(shù)按后備保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn): 電流元件靈敏度校驗(yàn):dzd lm I I K min .= (其中,min .d I -后備保護(hù)范圍末端金屬性短路時(shí),通過(guò)保護(hù)的最小一次穩(wěn)態(tài)短路電流。基于靈敏度校驗(yàn)用的是不對(duì)稱短路時(shí)的最小穩(wěn)態(tài)短路電流,所以,這里只計(jì)算兩相短路電流。原始網(wǎng)絡(luò)圖為:取.,100av d d U U MVA S =(1 各序網(wǎng)絡(luò)及其參數(shù)計(jì)算:1 原始網(wǎng)絡(luò)等值電路及其參數(shù)計(jì)算:029.03400100072.012010008585.000346.012010000415.013.01201001562.0585.8%00415.0%62.15%21%0113.023*.007

47、8.023010018.0053.085.0/200100125.0033.0300010098763232(31(21(124321=-=-=-=+=-X X X X U U U U U U X X X S S X K K K K K K k d2 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)及其化簡(jiǎn):鄭州熱電廠發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗為:'21000.160.068200/0.85X = 將系統(tǒng)1,2和發(fā)電廠發(fā)電機(jī)都接地,化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)如下:即,系統(tǒng)的正序增廣網(wǎng)絡(luò): 通過(guò)星網(wǎng)變換,可得:''1''2''0.51(0.43(0.28(S S G I KA I KA I KA =二相短路故

48、障電流系數(shù)(2m =K2點(diǎn)二相短路故障點(diǎn)短路電流為: ''(2''''''12 2.11(S S G I I I I KA =+= 所以,靈敏度為: .min 2.11 2.67 1.30.809d lm dz I K I => 2 負(fù)序電壓元件的靈敏度校驗(yàn): ''(2.min.2.20.217/7.26 2.15 1.3d lm dz U K U => 2.當(dāng)K3點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí),即裝于220KV 側(cè)過(guò)電流保護(hù):(1 保護(hù)動(dòng)作電流: . 1.2425.26(0.85K dz e f h K I I

49、A K = 繼電器動(dòng)作電流: .425.26 2.66(800/5dz dz j l I I A n = (2負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作電壓,按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定: .20.066(dz e U U V =(3 接在相間的低電壓繼電器動(dòng)作電壓,按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的條件整定:此外,還應(yīng)躲過(guò)失去勵(lì)磁時(shí)的非同步運(yùn)行方式的電壓降。 .0.77(dz j e U U V =(4 靈敏系數(shù)按后備保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn):1 電流元件: .min d lm dzI K I = (1 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)及其化簡(jiǎn): 通過(guò)星網(wǎng)變換,可求得:''1''2'' 3.803(3

50、.586(0.985(S S G I KA I KA I KA = 二相短路故障系數(shù)(2m =K3點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)故障點(diǎn)短路電流為:''(2''''''1214.504(S S G I I I I KA =+= 所以,.min 14504 3.41 1.2425.26d lm dz I K I => 2 負(fù)序電壓元件: .min.2.2d lm dz U K U = (.min.2d U -后備保護(hù)范圍末端金屬性不對(duì)稱短路時(shí),保護(hù)安裝處最小負(fù)序電壓。 ''(2(2(230/13.8 1.44 1.3lm dz

51、I K X I =>3相間電壓元件: .maxdz lm d U K U = (.max d U -后備保護(hù)范圍末端金屬性三相短路時(shí),保護(hù)安裝處的最大相間電壓 (3.max 115/(0.136712.45 1.3d lm dzI K I =>1.4 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)一. 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)原則:在經(jīng)常有人值班的情況下,過(guò)負(fù)荷保護(hù)通常作用于信號(hào)。變壓器的過(guò)負(fù)荷電流,在大多數(shù)情況下,都是三相對(duì)稱的,因此,過(guò)負(fù)荷保護(hù)只需接入一相電流,各側(cè)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)過(guò)同一時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號(hào)。 所選保護(hù)的安裝地點(diǎn)要能夠反應(yīng)變壓器所有繞組的過(guò)負(fù)荷情況,具體配置原則如下:1. 對(duì)升壓變壓器:1 在

52、雙繞組升壓變壓器上,過(guò)負(fù)荷保護(hù)通常裝設(shè)在變壓器的低壓側(cè),即主電源側(cè)。2 對(duì)于一側(cè)無(wú)電源的三繞組變壓器,過(guò)負(fù)荷保護(hù)應(yīng)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無(wú)電源側(cè)。3對(duì)于三側(cè)均有電源的升壓變壓器,各側(cè)均裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。2. 對(duì)降壓變壓器:1 在雙繞組降壓變壓器上,過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)與高壓側(cè)。2 單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器,當(dāng)三側(cè)繞組容量相同時(shí),過(guò)符合保護(hù)僅裝設(shè)電源側(cè)和容量較小的繞組側(cè)。3 兩側(cè)電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器,在三側(cè)均裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。二. 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算:對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流,按避越額定電流整定。 1.05371.82(0.85K dz e f K I I A K = (其中,K K

53、 -是可靠系數(shù),取1.05;f K -是返回系數(shù),取0.85;則,繼電器的動(dòng)作電流為: .371.82 3.11(600/5dz dz j l I I A n =1.5 變壓器的零序電流保護(hù)1. 對(duì)于中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中,由外部接地短路引起過(guò)電路時(shí),如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行,應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。2. 變壓器零序電流保護(hù)裝設(shè)原則:1 對(duì)于一般變壓器,零序電流保護(hù)接于變壓器中性點(diǎn)的電流互感器回路中;對(duì)于自藕變壓器,零序電流保護(hù)必須接于各側(cè)的零序電流濾過(guò)回路中。2 對(duì)于雙繞組變壓器,只在高壓側(cè)裝設(shè)接地保護(hù);對(duì)于兩個(gè)中性點(diǎn)接地的三繞組變壓器,和有三個(gè)電壓等級(jí)的自耦變壓器,應(yīng)在兩側(cè)分別裝設(shè)接地保護(hù)。3

54、中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序電流保護(hù),主要為切除母線故障;在相鄰線路上發(fā)生接地故障和在變壓器內(nèi)部發(fā)生故障是盡可能起后備保護(hù)作用。4 對(duì)降壓變壓器,如果中,低壓側(cè)沒(méi)有電源時(shí),即使高壓側(cè)中性點(diǎn),按接地運(yùn)行,其中性點(diǎn)的零序電流保護(hù)也沒(méi)必要運(yùn)行。3. 變壓器零序電流保護(hù)整定計(jì)算:按部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行,中性點(diǎn)裝設(shè)間隙的分級(jí)絕緣變壓器。(1 中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)的零序電流保護(hù):與被保護(hù)側(cè)母線出線的零序電流保護(hù)的后備段在靈敏度上相配合。.00.0.dz Ph fz dz xl I K K I =.(其中,Ph K -配合系數(shù),取1.11.2;0.fz K -零序電流分支系數(shù),其值等于出線零序電流保護(hù)后備段保

55、護(hù)范圍末端發(fā)生接地短路時(shí),流過(guò)本線路的零序電流與流過(guò)線路零序電流保護(hù)的零序電流之比。因此,下面先計(jì)算零序電流分支系數(shù)。1. 系統(tǒng)的正序網(wǎng)絡(luò):如圖(1所示。以及其簡(jiǎn)化圖,如圖(2所示。2. 系統(tǒng)的負(fù)序網(wǎng)絡(luò):如圖(3所示。 圖 (1 圖(2 圖(3則,可得:20.0150.2020.217X =+=同樣,可以求得零序電抗:00.0260.2020.228X =+= 則,在K1點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí),附加電抗為: (1200.2170.2280.445X X X =+=+= 由此,得出正序增廣網(wǎng)絡(luò): 計(jì)算得:''1''2''0.78(0.73(0.18(

56、S S G I KA I KA I KA =則,(12.0.780.180.73 1.64(K I KA =+= 而,流過(guò)零序保護(hù)的零序電流為: 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn),求得:后備保護(hù)末端發(fā)生單相接地短路時(shí),附加電抗為: (1200.1450.1560.301X X X =+=+= 則,可以得到正序增廣網(wǎng)絡(luò)及其化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò): 可得到:''1''''21.15(0.27(1.11(SGSI KAI KAI KA=由此,可得:(11.1.15 1.110.272.53(KI KA=+=所以,零序電流分支系數(shù)為:(12.0.(11.1.640.652.53KfzKIKI=故,.0.0.1.10.65 1.64 1.173(dz Ph O fz dz xlI K K I KA=即,繼電器動(dòng)作的零序電流為:.0.11730.29(10000/5dz