110KV電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章 緒 論第1 .1節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求安全可靠、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好。但是,電力系統(tǒng)的組成元件 數(shù)量多,結(jié)構(gòu)各異,運(yùn)行情況復(fù)雜,覆蓋的地域遼闊。因此,受自然條件、設(shè)備及人為因 素的影響,可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障中最常見(jiàn),危害最大的是各種型式 的短路。為此,還應(yīng)設(shè)置以各級(jí)計(jì)算機(jī)為中心,用分層控制方式實(shí)施的安全監(jiān)控系統(tǒng),它 能對(duì)包括正常運(yùn)行在內(nèi)的各種運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施控制。這樣才能更進(jìn)一步地確保電力系統(tǒng)的安 全運(yùn)行。第1 . 2節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本特性動(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,即選擇性、速動(dòng)性、靈 敏性和可靠性。1. 2. 1

2、選擇性:是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí),僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使停電 范圍盡量縮小,以保證系統(tǒng)中的無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。1. 2. 2速動(dòng)性:是指快速地切除故障,以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行穩(wěn)定,減少用戶 在電壓降低的情況下工作的時(shí)間,以及小故障元件的損壞程度。2. 2. 3靈敏度:是指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí), 他不應(yīng)該拒絕動(dòng)作,而在任何其他該保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作的情況下,則不應(yīng)該誤動(dòng)作。除此之外,還應(yīng)從整體利益出發(fā),考慮其經(jīng)濟(jì)條件。1. 2. 4可靠性:保護(hù)則不同,它的硬件是一臺(tái)計(jì)算機(jī),各種復(fù)雜的功能是由相應(yīng) 的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。換言之,它是一個(gè)只會(huì)做幾種單調(diào)的、簡(jiǎn)單操作的硬

3、件,配是指在保護(hù) 裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該反應(yīng)的故障時(shí),保護(hù)裝置應(yīng)可靠地動(dòng)作(即不拒動(dòng)) 而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其它任何情況下,則不應(yīng)該動(dòng)作(即不誤動(dòng))??煽啃匀Q于保護(hù)裝置本身的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行維護(hù)等因素。一般來(lái)說(shuō),保護(hù) 裝置的組成元件質(zhì)量越好、接線越簡(jiǎn)單、回路中繼電器的觸點(diǎn)和接插件數(shù)越少,保護(hù)裝置 就越可靠。同時(shí),保護(hù)裝置的恰當(dāng)?shù)呐渲门c選用、正確地安裝與調(diào)試、良好的運(yùn)行維護(hù)。 對(duì)于提高保護(hù)的可靠性也具有重要的作用。保護(hù)的誤動(dòng)和拒動(dòng)都會(huì)給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害,尤其是對(duì)于超高壓大容量系統(tǒng)往 往是造成系統(tǒng)大面積停電的重要原因,因此應(yīng)予足夠的重視。在保護(hù)方案的構(gòu)成中,防止保護(hù)誤動(dòng)與

4、防止其拒動(dòng)的措施常常是互相矛盾的。例如采用七中取二 的雙重化措施,無(wú)疑提高了不誤動(dòng)的可靠性,但卻降低了不拒動(dòng)的可靠性。在考慮提高保護(hù)裝置可靠性同時(shí), 應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)和負(fù)荷的具體情況來(lái)處理。例如系統(tǒng)有充足的旋轉(zhuǎn)備用容量、各元件之間 聯(lián)系十分緊密的情況下,由于某一元件的保護(hù)裝置誤動(dòng)而給系統(tǒng)造成的影響較??;但保護(hù) 裝置的拒動(dòng)給系統(tǒng)在成的危害卻可能很大。此時(shí),應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)提高不拒動(dòng)的可靠性。又如 對(duì)于大容量發(fā)電機(jī)保護(hù),應(yīng)考慮同時(shí)提高不拒動(dòng)的可靠性和不誤動(dòng)的可靠性,對(duì)此可采取土中取二”的雙重化方案或雙倍的 上中取一 ”雙重方案。在某些文獻(xiàn)中稱不誤動(dòng)的可靠性為 安全性”,稱不拒動(dòng)和不會(huì)非選擇動(dòng)作的可靠性為

5、可信賴性”對(duì)繼電保護(hù)裝置的四項(xiàng)基本要求是分析研究繼電保護(hù)的基礎(chǔ),也是貫穿全書(shū)的主線, 必須反復(fù)的深刻領(lǐng)會(huì)。與此同時(shí),電子計(jì)算機(jī)特別是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,各種微機(jī)型繼電保護(hù)裝置也應(yīng) 運(yùn)而生,由于微機(jī)保護(hù)裝置具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),這些產(chǎn)品問(wèn)世后深受用戶青睞。第1 .3節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)裝置,就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng) 作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是:(1)當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí),繼電保護(hù)能自動(dòng)地、迅速地和有選擇性地動(dòng)作, 使斷路器跳閘,將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,以系統(tǒng)無(wú)故障的部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行, 并使故障的設(shè)備或線路免

6、于繼續(xù)遭受破壞。(2)當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況時(shí),根據(jù)不正常運(yùn)行情況的種類和設(shè)備運(yùn)行維護(hù) 條件,繼電保護(hù)裝置則發(fā)出信號(hào),以便由值班人員及時(shí)處理,或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。由此可見(jiàn),繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過(guò)預(yù)防事故或縮小事故范圍來(lái) 提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,最大限度地保證向用戶安全供電。因此,繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)重 要的組成部分,是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的不可缺少的技術(shù)措施。在現(xiàn)代的電力系統(tǒng) 中,如果沒(méi)有專門(mén)的繼電保護(hù)裝置,要想維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行是根本不可能的。第1 .4節(jié)設(shè)計(jì)原則和一般規(guī)定電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn) 行,防止事故發(fā)生或擴(kuò)大

7、起了重要作用。應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)(二次部分)原則或?qū)彾ǖ南到y(tǒng)接線及要求進(jìn)行電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)應(yīng)滿足繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程(SDJ6-83)、110220kV電網(wǎng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置運(yùn)行條例等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。要合理處理好繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置與其保護(hù)對(duì)象一一電網(wǎng)部分的關(guān)系,二次部分 應(yīng)滿足電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則等有關(guān)技術(shù)規(guī)程的要求,這是電 力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。在確定電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、廠站主接線和運(yùn)行方式,必須統(tǒng)籌考慮繼電保 護(hù)和安全自動(dòng)裝置配置的合理性與可能性。在此基礎(chǔ)上,繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 應(yīng)能滿足電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和幫站主接線的要求,適應(yīng)電

8、網(wǎng)和幫站運(yùn)行靈活性的需求。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置由于本身的特點(diǎn)和重要性,要求采用成熟的特別是符和我國(guó) 電網(wǎng)要求的有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)。不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、廠站主接線和運(yùn)行方式必將導(dǎo)致繼電 保護(hù)和安全自動(dòng)裝置配置的困難,接線復(fù)雜,有時(shí)為適應(yīng)一次部分某些特殊需要采用一些 不成熟的保護(hù)裝置,由此往往引起保護(hù)誤動(dòng),甚至使一般性故障擴(kuò)大為系統(tǒng)故障,設(shè)計(jì)必 須引以為戒。電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、安全性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。要結(jié) 合具體條件和要求,從裝置的選型、配置、整定、實(shí)驗(yàn)等方面采取綜合措施,突出重點(diǎn), 統(tǒng)籌兼顧,妥善處理,以達(dá)到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。第二章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)計(jì)算第2.

9、1節(jié)標(biāo)幺值的計(jì)算2. 1. 1 標(biāo)幺值參數(shù)計(jì)算需要用到標(biāo)幺值或有名值,因此做下述簡(jiǎn)介。在實(shí)際的電力系統(tǒng)中,各元件的電抗表示方法不統(tǒng)一,基值也不一樣。如發(fā)電機(jī)電抗, 廠家給出的是以發(fā)電機(jī)額定容量 &和額定電壓Un為基值的標(biāo)幺電抗Xd (%;而輸電線路 電抗,通常是用有名值。(1)標(biāo)幺值的定義在標(biāo)幺制中,單個(gè)物理量均用標(biāo)幺值來(lái)表示,標(biāo)幺值的定義如下:標(biāo)幺值二實(shí)際有名值(任意單位)/基準(zhǔn)值(與有名值同單位)顯然,同一個(gè)實(shí)際值,當(dāng)所選的基準(zhǔn)值不同是,其標(biāo)幺值也不同。所以當(dāng)訴說(shuō)一個(gè)物 理量的標(biāo)幺值是,必須同時(shí)說(shuō)明起基準(zhǔn)值多大,否則僅有一個(gè)標(biāo)幺值是沒(méi)意義的。(2)標(biāo)幺值基準(zhǔn)值的選取當(dāng)選定電壓、電流

10、、阻抗、和功率的基準(zhǔn)值分別為UB、IB、ZB和SB時(shí),相應(yīng)的標(biāo)幺值為U*=U/UB(21)I* =I/I B(22)Z*=Z/Zb(23)S*=S/Sb(24)使用標(biāo)幺值,首先必須選定基準(zhǔn)值.電力系統(tǒng)的各電氣量基準(zhǔn)值的選擇,在符合電路基 本關(guān)系的前提下,原則上可以任意選取。四個(gè)物理量的基準(zhǔn)值都要分別滿足以上的公式。因此,四個(gè)基準(zhǔn)值只能任選兩個(gè),其 余兩個(gè)則由上述關(guān)系式?jīng)Q定。至于先選定哪兩個(gè)基準(zhǔn)值,原則上沒(méi)有限制;但習(xí)慣上多先 選定LB Sb。這樣電力系統(tǒng)主要涉及三相短路的I B Zb,可得:I b=Sb/( V3UB)(2- 5)Zb=Ub/(門(mén) |b)=U2b/ Sb(2- 6)Ub和Sb原

11、則上選任何值都可以,但應(yīng)根據(jù)計(jì)算的內(nèi)容及計(jì)算方便來(lái)選擇。通常 Ub 多選為額定電壓或平均額定電壓。Sb可選系統(tǒng)的或某發(fā)電機(jī)的總功率;有時(shí)也可取一整數(shù), 如 100、1000MVA等。(3)標(biāo)幺值的計(jì)算 精確的計(jì)算法,再標(biāo)幺值歸算中,不僅將各電壓級(jí)參數(shù)歸算到基本級(jí),而且還需選 取同樣的基準(zhǔn)值來(lái)計(jì)算標(biāo)幺值。1)將各電壓級(jí)參數(shù)的有名值按有名制的精確計(jì)算法歸算到基本級(jí),再基本級(jí)選取統(tǒng)一 的電壓基值和功率基值。2)各電壓級(jí)參數(shù)的有名值不歸算到基本值而是再基本級(jí)選取電壓基值和功率基值后將 電壓基值向各被歸算級(jí)歸算,然后就在各電壓級(jí)用歸算得到的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)功率計(jì)算各 元件的標(biāo)幺值。近似計(jì)算:標(biāo)幺值計(jì)算的近

12、似歸算也是用平均額定電壓計(jì)算。標(biāo)幺值的近似計(jì)算可 以就在各電壓級(jí)用選定的功率基準(zhǔn)值和各平均額定電壓作為電壓基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算標(biāo)幺值即可。本次設(shè)計(jì)采用近似計(jì)算法。取基準(zhǔn)功率為 100MVA,基準(zhǔn)電壓為115KV。所有元件的 電阻都忽略不計(jì),其中2.2KM線路基準(zhǔn)電壓為6.3K。第2. 2節(jié)線路元件的參數(shù)計(jì)算公式2. 2. 1發(fā)電機(jī)參數(shù)的計(jì)算發(fā)電機(jī)的電抗有名值:(2 7)(2 8)Xd (%) Un2100Sn發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)幺值:Xd (%)Sb100Sn式中:Xd (%)發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗Un發(fā)電機(jī)的額定電壓Ub基準(zhǔn)電壓,取115KVSb基準(zhǔn)容量,取100MVASn發(fā)電機(jī)額定容量,單位 MVA計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)

13、計(jì)算書(shū),計(jì)算結(jié)果如表 2.1所示XT雙繞組變壓器電抗標(biāo)幺值:Xt(2 9)(2 10)(2 11)(2 12)(2 13)(2 14)(2 15)(2 16)100SN雙繞組變壓器電抗有名值:_ ,2UK(%) UN100SNUk(%)SB100Sn式中:Uk(%) 變壓器短路電壓百分值Un發(fā)電機(jī)的額定電壓Ub基準(zhǔn)電壓115kvSb基準(zhǔn)容量100MVASN變壓器額定容量 MVA(2)三繞組變壓器參數(shù)的計(jì)算:各繞組短路電壓百分值1 一Uk (%) =-Ud (%) +Ud (%-Ud (%21 一Uk (%) =-Ud (%) +Ud (%-Ud (%21Uk (%) =1Ud (為 +Ud (

14、%-Ud (%2式中:Udi n (為、Ud1皿(%)、 Udn m (為 分別為高壓與中壓,高壓與低壓,中壓與低壓之間的短路電壓百分值。各繞組的電抗有名值_ ,27Uki(%)UnXt1 =100SN_ ,27Ukii(%)UnXT2 =100SN- Uk 111(%) Un2XT3 =-各繞組的電抗標(biāo)幺值(2 17)(2 18)(2 19)7Uki(%)SbXti* =100Sn7Ukii(%)SbXt2* =100Sn7Ukiii(%)SbXT3* =式中:100SnSb基準(zhǔn)容量,取為100MVA;Sn變壓器額定容量Un發(fā)電機(jī)的額定電壓Ub基準(zhǔn)電壓,取115KV計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)計(jì)算書(shū),計(jì)算結(jié)

15、果如表 2.2所示2. 2. 3輸電線路參數(shù)的計(jì)算輸電線路電阻忽略不計(jì),線路正序阻抗為0.4Q/KM ,線路零序阻抗為Xo = 3.5Xi,且負(fù)序阻抗X2 = Xi(1)線路阻抗有名值的計(jì)算:正、負(fù)序阻抗Xi = X2 = x - L(2 20)零序阻抗Xo = 3.5 Xi(2-21)(2)線路阻抗標(biāo)幺值的計(jì)算:正、負(fù)序阻抗Xi* = X2* = x L -SB7(2 - 22)Ub2零序阻抗Xo* = 3.5 Xi*(2 23)式中:x 每公里線路正序阻抗值,單位 Q/KML 線路長(zhǎng)度,單位KMSb 基準(zhǔn)容量,取為100 MVAU b 基準(zhǔn)電壓,取為115 KV (D廠2.2KM線路取6.

16、3KV)計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)計(jì)算書(shū),計(jì)算結(jié)果如表2.3所示第2. 3節(jié)元件參數(shù)計(jì)算結(jié)果表表2 - 1發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算表容量/KVA額定電壓/KV功率因數(shù)COS(|)次暫態(tài)電抗Xd”歸算到基準(zhǔn)容量的 等值電抗(標(biāo)幺值)60006.30.812.2%1.627120006.30.812.0%0.800250006.30.816.5%0.528表2 - 2變壓器參數(shù)計(jì)算表容量繞組型式短路電壓百分值歸算到基準(zhǔn)容量的/KVAUk (%)等值電抗(標(biāo)幺值)15000三相雙繞組10.50.70031500三相雙繞組10.50.333Udi n (%=170.23945000三相三繞組Ud(為=10.50.139Udn

17、 m (%=6-0.006Udi n (%=170.53820000三相三繞組Ud(為=10.50.313Ud皿(%=6-0.013Udi n (%=170.34131500三相三繞組Ud-(為=10.50.198Udn m (%=6-0.008線路參數(shù)計(jì)算表線路名稱長(zhǎng)度/KM正序、負(fù)序阻抗值(標(biāo)幺值)零序阻抗值 (標(biāo)幺值)A 廠-BD5650.1970.688A 廠-BDi13.30.04040.141A 廠-BD2430.1300.455B 廠-BDi190.05750.201B 廠-BD2480.1450.508B 廠-BD3150.04540.159B 廠-BD4350.1060.37

18、1C 廠-BD4490.1480.519D 廠-BD42.22.2177.760第三章 變壓器中性點(diǎn)的選擇原則以及 TA, TV的選擇第3.1節(jié) 變壓器中性點(diǎn)的選擇原則3. 1. 1變壓器中性點(diǎn)的選擇原則(1)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指:三相電力系統(tǒng)中星形連接的變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)。目前我國(guó)的電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)運(yùn)行方式主要有三種,中性點(diǎn)不接地,經(jīng)過(guò)消弧線圈 和直接接地,前兩種稱不接地電流系統(tǒng);后一種又稱為大接地電流系統(tǒng)。(2)如何選擇發(fā)電機(jī)或變壓器中性點(diǎn)的運(yùn)行方式,是一種比較復(fù)雜的綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì) 問(wèn)題,不論采用哪一種運(yùn)行方式,都涉及到供電可靠性,過(guò)電壓絕緣配合,繼電保護(hù)和自 動(dòng)裝置的正確動(dòng)作,系統(tǒng)

19、的布置,電訊及無(wú)線電干擾,接地故障時(shí)對(duì)生命的危險(xiǎn)以及系統(tǒng) 穩(wěn)定等一系列問(wèn)題。(3)本課題所設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)是110KV。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式,決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。變壓器中性點(diǎn)接地方式 的安排應(yīng)盡量保持變電所零序阻抗基本不變,遇到因變壓器檢修等原因使變電所的零序阻 抗有較大變化的特殊運(yùn)行方式時(shí),應(yīng)根據(jù)規(guī)或?qū)嶋H情況臨時(shí)處理。(電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答77頁(yè)),變壓器中性點(diǎn)接地原則如下: 變電所只有一臺(tái)變壓器,則中性點(diǎn)應(yīng)直接接地; 變電所有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí),應(yīng)只將一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行,當(dāng)該變 壓器停運(yùn)時(shí),將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器改為直接接地。如果由于某些原因,變電所正 常必須有兩

20、臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行,當(dāng)其一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地的變壓器停運(yùn)時(shí),若 有第三臺(tái)變壓器則將第三臺(tái)變壓改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行,否則,按特殊 運(yùn)行方式處理。 雙母線運(yùn)行的變電所有三臺(tái)及以上變壓器時(shí),應(yīng)按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地方 式運(yùn)行,并把它們分別接于不同的母線上,當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí),將 另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器直接接地。若不能保持不同母線上各有一個(gè)接地點(diǎn)時(shí),作為特 殊運(yùn)行方式處理。為了改善保護(hù)配合關(guān)系,當(dāng)某一短線路檢修停運(yùn)時(shí),可以用增加中性點(diǎn)接地變壓 器臺(tái)數(shù)的辦法來(lái)抵消線路停運(yùn)對(duì)零序電流分配關(guān)系產(chǎn)生的影響 發(fā)電廠只有一臺(tái)主變壓器則變壓器中性點(diǎn)宜直接接地運(yùn)行,當(dāng)變壓器檢修時(shí),按

21、特殊運(yùn)行方式處理。 發(fā)電廠有接于母線的兩臺(tái)主變壓器,則宜將保持一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行, 如果由于某些原因,正常運(yùn)行時(shí)必須兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)均直接接地運(yùn)行,則當(dāng)一臺(tái)主變檢 修時(shí),按特殊方式處理。 發(fā)電廠有接于母線的三臺(tái)及以上主變壓器,則宜將兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn) 行,并把它們分別接于不同的母線上,當(dāng)不能保持不同母線上各有一個(gè)接地點(diǎn)時(shí),按特殊 運(yùn)行方式處理。自耦變壓器和絕緣有要求的變壓器中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。(4)所有普通變壓器的中性點(diǎn)都應(yīng)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地,以便于運(yùn)行調(diào)度靈活,選擇接地點(diǎn), 當(dāng)變壓器中性點(diǎn)可能斷開(kāi)運(yùn)行時(shí),若該變壓器中性點(diǎn)絕緣不按線電壓設(shè)計(jì),應(yīng)在中性點(diǎn)裝 設(shè)避雷器的保護(hù)。(5

22、)選擇接地點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)解列成為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),雙母 線界限有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí),可考慮兩臺(tái)主變壓器中性點(diǎn)接地。根據(jù)上述原則本次設(shè)計(jì) 的變壓器中性點(diǎn)的接地方式為:A廠兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地;B廠一臺(tái)接地;C廠兩臺(tái)接地; D廠一臺(tái)接地;變電所E中性點(diǎn)接地。第3. 2節(jié) 輸電線路TA、TV的選擇3. 2. 1輸電線路TV的選擇(1)電流互感器的作用:電流互感器將高壓回路中的電流變換為低壓回路中的小電流,并將高壓回路與低壓 回路隔離,使他們之間不存在電的直接關(guān)系。額定的情況下,電流互感器的二次側(cè)電流取為5A,這樣可使繼電保護(hù)裝置和其它二次回路的設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)化。電保護(hù)裝置和其它二次

23、回路設(shè)備工作于低電壓和小電流,不僅使造價(jià)降低,維護(hù)方 便,而且也保證了運(yùn)行人員的安全。電流互感器二次回路必須有一點(diǎn)接地,否則當(dāng)一,二次擊穿時(shí),造成威脅人身和設(shè)備的安 全。(2)電流互感器的選擇和配置型號(hào):電流互感器的型號(hào)應(yīng)根據(jù)作用環(huán)境條件與產(chǎn)品情況選擇。一次電壓:Ug = UnUg-電流互感器安裝處一次回路工作電壓Un-電流互感器的額定電壓1) 一次回路電流:Iln > I gmax1 gmax電流互感器安裝處一次回路最大電流Iln 電流互感器一次側(cè)額定電流。2)準(zhǔn)確等級(jí):用于保護(hù)裝置為0.5級(jí),用于儀表可適當(dāng)提高。3)二次負(fù)荷:S2<SnS2-電流互感器二次負(fù)荷Sn-電流互感器額

24、定負(fù)荷力4)輸電線路上TA的選擇:見(jiàn)TA選擇結(jié)果表(3 1)3. 2. 2輸電線路TV的選擇(1)電壓互感器的作用電壓互感器的作用是將一次側(cè)高電壓成比例的變換為較低的電壓,實(shí)現(xiàn)了二次系統(tǒng) 與一次系統(tǒng)的隔離,保證了工作人員的安全。電壓互感器二次側(cè)電壓通常為100V,這樣可以做到測(cè)量?jī)x表及繼電器的小型化和標(biāo)準(zhǔn)化。(2)電壓互感器的配置原則:型式:電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇,在需要檢查與監(jiān)視一次回路單相接 地時(shí),應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有三繞組的單相互感器組。一次電壓的波動(dòng)范圍:1.1Un>Ui>0.9Un二次電壓:100V準(zhǔn)確等級(jí):電壓互感器應(yīng)在哪一準(zhǔn)確度等級(jí)下工作,需根

25、據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表.繼電器與自動(dòng)置及設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求來(lái)確定。二次負(fù)荷:S2< Sn(3)輸電線路上TV變比的選擇線路電均為110KV,故選用三相屋外的TV,見(jiàn)TV變比選擇結(jié)果表(3 2)第3. 3節(jié)TA、TV變比的選擇結(jié)果表表3 1TA選擇結(jié)果表線路名稱長(zhǎng)度(km)最大工作電流(A)工作電壓(KV)CT型號(hào)變比A 廠一BD56598.2110Lcw-110100/5A 廠一BDi13.3260110Lcw-110300/5A 廠一BD243260110Lcw-110300/5B 廠一BDi19160110Lcw-110200/5B 廠一BD248160110Lcw-110200/5B

26、廠一BD315161110Lcw-110200/5B 廠一BD435226110Lcw-110300/5C 廠一BD449151110Lcw-110200/5表3 2TV變比選擇結(jié)果表線路名稱最大工作電流電流立感器的變比電壓互感器的變比A-BD260A300/511000/100/100<3 V3A-BD2260A300/5A-BD598.2A100/5B-BD160A200/5B-BD160A200/5B-BD3161A200/5B-BD4226A300/5C-BD4151A150/5第四章系統(tǒng)運(yùn)行方式確定第4. 1節(jié)運(yùn)行方式確定的原則計(jì)算短路電流時(shí),運(yùn)行方式的確定非常重要,因?yàn)樗P(guān)系

27、到所選的保護(hù)是否經(jīng)濟(jì)合理、 簡(jiǎn)單可靠,以及是否能滿足靈敏度要求等一系列問(wèn)題。保護(hù)的運(yùn)行方式是以通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流的大小來(lái)區(qū)分的。4. 1.1最大運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要,電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行(或大部分投入運(yùn)行) 以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式。對(duì)繼電保護(hù)來(lái)說(shuō),是 短路時(shí)通過(guò)保護(hù)的短路電流最大的運(yùn)行方式。4. 1. 1最小運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷,投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式。對(duì)繼電保護(hù)來(lái)說(shuō),是短路時(shí)通過(guò)保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。對(duì)過(guò)量保護(hù)來(lái)說(shuō),通常都是根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式來(lái)確定保護(hù)的整定值,以保

28、證選擇性,因?yàn)橹灰谧畲筮\(yùn)行方式下能保證選擇性,在其他運(yùn)行方式下也一定能保證選擇性; 靈敏度的校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來(lái)進(jìn)行, 因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下,靈敏度符合要求, 在其他運(yùn)行方式下,靈敏度也一定,靈敏度也一定能滿足要求。對(duì)某些保護(hù)(例如電流電壓連鎖速斷保護(hù)和電流速斷保護(hù)),在整定計(jì)算時(shí),還要按 正常運(yùn)行方式來(lái)決定動(dòng)作值或計(jì)算靈敏度。根據(jù)系統(tǒng)正常負(fù)荷的需要,投入與之相適應(yīng)數(shù) 量的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的運(yùn)行方式稱為正常運(yùn)行方式。第4. 2節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行方式確定的結(jié)果表表4 2系統(tǒng)運(yùn)行方式結(jié)果表1#DL最大運(yùn)行方式A-BD斷線,開(kāi)環(huán)運(yùn)行,且系統(tǒng)開(kāi)機(jī)容量為最大最小運(yùn)行方式閉環(huán)運(yùn)行,且系統(tǒng)開(kāi)機(jī)容量為最

29、小2#DL最大運(yùn)行方式A-BD2斷線,開(kāi)環(huán)運(yùn)行,且系統(tǒng)開(kāi)機(jī)容量為最大最小運(yùn)行方式閉環(huán)運(yùn)行,且系統(tǒng)開(kāi)機(jī)容量為最小17#DL最大運(yùn)行方式閉環(huán)運(yùn)行,且系統(tǒng)開(kāi)機(jī)容量為最大最小運(yùn)行方式B-BD斷線,且系統(tǒng)開(kāi)機(jī)容量為最小第五章短路電流的計(jì)算短路是電力系統(tǒng)最常見(jiàn)的故障。所謂短路,是指一切不正常的相程與相或中性點(diǎn)接地 系統(tǒng)中相與地之間的短路。第5. 1節(jié)短路計(jì)算的說(shuō)明5. 1. 1短路計(jì)算的目的短路故障對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響很大,所造成的后果也十分嚴(yán)重,因此在系統(tǒng)的 設(shè)計(jì),設(shè)備選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中,都應(yīng)著眼于防止短路故障的發(fā)生,以及在短路故障發(fā)生 后要盡量限制所影響的范圍。短路的問(wèn)題一直是電力技術(shù)的基本問(wèn)題之

30、一,無(wú)論從設(shè)計(jì), 制造,安裝,運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來(lái)說(shuō),都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律,掌 握分析計(jì)算短路電流的方法。針對(duì)本次設(shè)計(jì),短路電流計(jì)算的主要目的是:繼電保護(hù)的配置和整定。系統(tǒng)中應(yīng)配置哪些繼電保護(hù)以及保護(hù)裝置的參數(shù)整定,都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故 障進(jìn)行計(jì)算和分析,而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流,還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路 中的分流系數(shù),并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。6. 1.2選擇計(jì)算短路點(diǎn)(1)在零序短路計(jì)算中,整定時(shí)一般是選擇各母線短路,在校驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取 短路點(diǎn)。(2)在距離保護(hù)的整定中也是按其實(shí)際情況選取短路點(diǎn)。5. 1.3短路計(jì)算方法(1)首先去掉系統(tǒng)中的所

31、有負(fù)荷分支線路電容,發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗。(2)取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓(3)將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗(4)繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖,并將各元件阻抗統(tǒng)一編號(hào),把復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為如下兩種形式之一: 一個(gè)等值電勢(shì)和一個(gè)等值電抗的串聯(lián)電路。多個(gè)有源支路并聯(lián)的多支星形電路。并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗,即轉(zhuǎn)移電抗第5. 2節(jié)短路計(jì)算結(jié)果表短路電流計(jì)算結(jié)果表(詳細(xì)過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)第四章)表5 1短路計(jì)算結(jié)果表短路母線運(yùn)行 方式短路各分支短路電流(KA)1#DL2#DL17#DLBD-1最大f2.309f (2.0)f (3)1.708最小f(1)0.606f (2.0)f (3)BD-5最大f(1)0.3

32、472f (2.0)f (3)0.771最小f(1)f (2.0)0.5567f (3)A 廠110KV母線最大f(1)0.1822f (2.0)f (3)BD-5 末端最小f(1)f (2.0)0.2237f (3)B廠110KV母線最大f(1)0.3293f (2.0)f (3)1.684最小f(1)0.3067f (2.0)f (3)BD-4最小f (1)f (2.0)0.0663第六章電力網(wǎng)相間繼電保護(hù)方式選擇與整定計(jì)算第6. 1節(jié)電力網(wǎng)相間繼電保護(hù)方式的選擇6. 1. 1在110220kv中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中,線路的保護(hù)以以下原則配置:(1)對(duì)于相間短路,單側(cè)電源單回線路,可裝設(shè)三相

33、多段式電流電壓保護(hù)作為相間短路 保護(hù)。如不滿足靈敏度要求,應(yīng)裝設(shè)多段式距離保護(hù)。雙電源單回線路,可裝設(shè)多段式距 離保護(hù),如不能滿足靈敏度和速動(dòng)性的要求時(shí),則應(yīng)加裝高頻保護(hù)作為主保護(hù),把多段式 距離保護(hù)作為后備保護(hù)。(2) 對(duì)于接地短路,可裝設(shè)帶方向性或不帶方向性的多段式零序電流保護(hù),在終端線 路,保護(hù)段數(shù)可適當(dāng)減少。對(duì)環(huán)網(wǎng)或電網(wǎng)中某些短線路,宜采用多段式接地距離保護(hù),有 利于提高保護(hù)的選擇性及縮短切除故障時(shí)間。6. 1. 2 B-BD1和A-BD5線路相間繼電保護(hù)方式選擇:(1) B-BD1為110KV環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一條線路,為了保證環(huán)網(wǎng)各線路的保護(hù)都有足夠的靈 敏度和選擇性,降低網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的動(dòng)作

34、時(shí)限,確定在各線路上都裝設(shè)三段式距離保護(hù)。(2) A-BD5為110KV輻射形線路,為保證線路的可靠性,裝設(shè)電流保護(hù)。第6. 2節(jié) 相間距離保護(hù)6. 2. 1距離保護(hù)原理:電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了一些新的情況:系統(tǒng)的運(yùn)行方式變化增大,長(zhǎng)距離中符 合線路增多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。這些情況下電流、電壓保護(hù)的靈敏度、快速性、選擇性往 不能滿足要求。對(duì)一個(gè)被保護(hù)元件,在起一段裝設(shè)的保護(hù),如能測(cè)量出故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離并 與保護(hù)范圍對(duì)應(yīng)的比較,即可怕不斷出故障點(diǎn)的位置從而決定起行為。這種方式顯然不受 運(yùn)行方式和接線的影響。這樣構(gòu)成的保護(hù)就是距離保護(hù)。對(duì)于高電壓、大電流的電力系統(tǒng), 母線電壓與線路電流必

35、須經(jīng)過(guò)互感器后送入距離保護(hù)的測(cè)量元件(阻抗繼電器),假設(shè)保護(hù)用的電壓互感器和電流互感器的變比都為 1,則測(cè)量元件感受到的測(cè)量阻抗 Zj=乙。又因 為變比為1,在阻抗繼電器上設(shè)置的整定阻抗 Zzd=Z1l zdo故阻抗繼電器的動(dòng)作方程Zd W Z zd(6- 1)距離保護(hù)是由阻抗繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)阻抗(即距離)的測(cè)量,當(dāng)滿足(27)時(shí),說(shuō)明故障在內(nèi)部,保護(hù)應(yīng)動(dòng)作。6. 2. 2距離保護(hù)的基本特性和特點(diǎn)(1)距離保護(hù)的基本構(gòu)成距離保護(hù)是以反映從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間阻抗大?。ň嚯x大?。┑淖杩估^電器為 主要元件(測(cè)量元件),動(dòng)作時(shí)間具有階梯性的相間保護(hù)裝置。當(dāng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之 問(wèn)的實(shí)際阻抗大于預(yù)定值時(shí)

36、,表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之外,保護(hù)不動(dòng)作當(dāng)上述阻抗小于預(yù) 定值時(shí),表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之內(nèi),保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)再配以方向元件(方向特性)及時(shí)間 元件,即組成了具有階梯特性的距離保護(hù)裝置。(2)距離保護(hù)的應(yīng)用距離保護(hù)可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行方式多變的電力系統(tǒng)中,能有選擇性的、較 快的切除相間故障。當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí),距離保護(hù)在有些情況下也能動(dòng)作;當(dāng)發(fā) 生兩相短路接地故障時(shí),它可與零序電流保護(hù)同時(shí)動(dòng)作,切除故障。因此,在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù) 雜,運(yùn)行方式多變,采用一般的電流、電壓保護(hù)不能滿足運(yùn)行要求時(shí),則應(yīng)考慮采用距離 保護(hù)裝置。(3) 距離保護(hù)各段動(dòng)作特性距離保護(hù)一般裝設(shè)三段,必要時(shí)也可采用四段。其中第

37、I段可以保護(hù)全線路的80%-85%其動(dòng)作時(shí)間一般不大于0.030.1s (保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間),前者為晶體管保護(hù) 的動(dòng)作時(shí)間,后者為機(jī)電型保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。第 II段按階梯性與相鄰保護(hù)相配合,動(dòng)作 時(shí)間一般為0.51.5s,通常能夠靈敏而較快速地切除全線路范圍內(nèi)的故障。由 I、II段 構(gòu)成線路的主要保護(hù)。第III (IV)段,其動(dòng)作時(shí)間一般在2s以上,作為后備保護(hù)段。 (4)距離保護(hù)裝置特點(diǎn) 由于距離保護(hù)主要反映阻抗值,一般說(shuō)其靈敏度較高,受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化 的影響較小,運(yùn)行中躲開(kāi)負(fù)荷電流的能力強(qiáng)。在本線路故障時(shí),裝置第 I段的性能基本上 不受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響(只要流過(guò)裝置的故

38、障電流不小于阻抗元件所允許的精 確工作電流)。當(dāng)故障點(diǎn)在相鄰線路上時(shí),由于可能有助增作用,對(duì)于地 II、III段,保 護(hù)的實(shí)際動(dòng)作區(qū)可能隨運(yùn)行方式的變化而有所變化,但一般情況下,均能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的 要求。 由于保護(hù)性能受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較小,因而裝置運(yùn)行靈活、動(dòng)作可靠、 性能穩(wěn)定。特別是在保護(hù)定值整定計(jì)算和各級(jí)保護(hù)段相互配合上較為簡(jiǎn)單靈活,是保護(hù)電 力系統(tǒng)相間故障的主要階段式保護(hù)裝置。第6. 3節(jié)相間距離保護(hù)定值配合的原則和助增系數(shù)計(jì)算原則6. 3. 1 距離保護(hù)定值配合的基本原則距離保護(hù)定值配合的基本原則如下:(1) 距離保護(hù)裝置具有階梯式特性時(shí),起相鄰上、下級(jí)保護(hù)段之間應(yīng)該逐級(jí)配合,

39、即 兩配合段之間應(yīng)在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上互相配合。距離保護(hù)也應(yīng)與上、下相鄰的其他保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上相配合。例如: 當(dāng)相鄰為發(fā)電機(jī)變壓器組時(shí),應(yīng)與其過(guò)電流保護(hù)相配合;當(dāng)相鄰為變壓器或線路時(shí),若裝 設(shè)電流、電流保護(hù),則應(yīng)與電流、電壓保護(hù)之動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍相配合。(2) 在某些特殊情況下,為了提高保護(hù)某段的靈敏度,或?yàn)榱思铀倌扯伪Wo(hù)切除故障 的時(shí)間,采用所謂“非選擇性動(dòng)作,再由重合閘加以糾正”的措施。例如:當(dāng)某一較長(zhǎng)線 路的中間接有分支變壓器時(shí),線路距離保護(hù)裝置第 I段可允許按伸入至分支變壓器內(nèi)部整 定,即可仍按所保護(hù)線路總阻抗的80%-85科算,但應(yīng)躲開(kāi)分支變壓器低壓母線故障;當(dāng) 變

40、壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí),線路距離保護(hù)第 I段可能與變壓器差動(dòng)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作(因變壓器 差動(dòng)保護(hù)設(shè)有出口跳閘自保護(hù)回路),而由線路自動(dòng)重合閘加以糾正,使供電線路恢復(fù)正 常供電。(3) 采用重合閘后加速方式,達(dá)到保護(hù)配合的目的。采用重合閘后加速方式,除了加 速故障切除,以減小對(duì)電力設(shè)備的破壞程度外,還可借以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。這可在 下述情況下實(shí)現(xiàn):當(dāng)線路發(fā)生永久性故障時(shí),故障線路由距離保護(hù)斷開(kāi),線路重合閘動(dòng)作, 進(jìn)行重合。此時(shí),線路上、下相鄰各距離保護(hù)的I、II段可能均由其振蕩閉鎖裝置所閉鎖, 而未經(jīng)振蕩閉鎖裝置閉鎖的第III段,在有些情況下往往在時(shí)限上不能互相配合(因有時(shí) 距離保護(hù)III段與相鄰保

41、護(hù)的第II段配合),故重合閘后將會(huì)造成越級(jí)動(dòng)作。具解決辦法 是采用重合閘后加速距離保護(hù)III段,一般只要重合閘后加速距離保護(hù)III段在1.52s, 即可躲開(kāi)系統(tǒng)振蕩周期,故只要線路距離保護(hù) III段的動(dòng)作時(shí)間大于22.5s,即可滿足 在重合閘后仍能互相配合的要求。6. 3. 2距離保護(hù)定值計(jì)算中所用助增系數(shù)(或分支系數(shù))的選擇及計(jì)算(1) 對(duì)于輻射狀結(jié)構(gòu)電網(wǎng)的線路保護(hù)配合時(shí)這種系統(tǒng),其助增系數(shù)與故障點(diǎn)之位置無(wú)關(guān)。 計(jì)算時(shí)故障點(diǎn)可取在線路的末端, 主電 源側(cè)采取大運(yùn)行方式,分支電源采用小運(yùn)行方式。(2)環(huán)形電力網(wǎng)中線路保護(hù)間助增系數(shù)的計(jì)算這種電力網(wǎng)中的助增系數(shù)隨故障點(diǎn)位置的不同而變化。在計(jì)算時(shí),

42、應(yīng)采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行的方式,以求出最小助增系數(shù)。應(yīng)該指出,上述原則無(wú)論對(duì)于輻射狀電網(wǎng)內(nèi),還是環(huán)形電網(wǎng)內(nèi)的雙回線與單回線間的助增系數(shù)的計(jì)算都是適用的第6 . 4節(jié)距離保護(hù)裝置阻抗繼電器的接線方式和整定阻抗6. 4. 1 阻抗繼電器的接線方式阻抗繼電器的電流及電壓回路的介入,有各種不同的接線方式,譬如:有接入相電壓 和相電流的;有接入相間電壓和相電流之差的;有接入相間電壓和相電流的等等。對(duì)于不 同的接線方式,在各種類型的短路故障情況下,繼電器端子上所測(cè)得的阻抗值是不同的。6. 4. 2 阻抗繼電器的整定阻抗在進(jìn)行距離保護(hù)裝置的定值計(jì)算時(shí),首先按照計(jì)算原則及要求,算出各保護(hù)段的一次 整定阻抗值。計(jì)算的結(jié)果

43、用線路的一次正序相阻抗表示。這樣就可給出距離保護(hù)定值配置 圖,并根據(jù)實(shí)際情況和習(xí)慣可以按以下幾種不同方式給出調(diào)試用定值。第一種方式:根據(jù)所計(jì)算出的距離保護(hù)各段的一次定值, 直接給出距離保護(hù)各段的“整 定阻抗Zop。該定值為當(dāng)線路三相短路時(shí),從保護(hù)區(qū)末端至保護(hù)安裝處每相線路正序阻抗 的一次歐姆值。至于考慮由該一次“整定阻抗”換算至電流互感器及電壓互感器二次側(cè)的“整定阻抗”以及繼電器接線系數(shù)等因素影響時(shí)的計(jì)算工作,均由實(shí)驗(yàn)部門(mén)根據(jù)實(shí)際情況確定。這種方式給出保護(hù)定值的優(yōu)點(diǎn)是,概念清楚、不易發(fā)生差錯(cuò);其缺點(diǎn)是,要求調(diào)試者熟悉一、二次定值的換算關(guān)系,給調(diào)試單位增加了一些工作量。第二種方式:根據(jù)電流互感器

44、及電壓互感器的變化,結(jié)合繼電器的接線系數(shù),按下式 算出在三相短路故障方式下,阻抗繼電器的二次“整定阻抗”值,并依次給出各保護(hù)段的 整定值,Zdz j= ZdzXnLH/nYHXKjx(6- 2)式中 Z dz j阻抗繼電器的二次整定阻抗(Q /相);Zdz 距離保護(hù)的一次整定阻抗(Q /相);n_H、nYH 分別為電壓互感器及電流互感器的變比;Kx 三相短路時(shí),阻抗繼電器的接線系數(shù),對(duì)于 U /I的0 0接線方式,當(dāng)三相短路時(shí),Kjx =1;)U /i的30 0接線,則Kjx = V3 e j30°。第三種方式:按照已選的電流互感器及電壓互感器變比,給出從保護(hù)趕為末端至保護(hù) 安裝處之

45、間線路正序相阻抗的二次值(即換算至電流互感器及電壓互感器二次側(cè)的正序相阻抗),可按下式計(jì)算為Zdz j= ZdzXnLH/nYH(6 3)式中 Z dz j 距離保護(hù)的二次整定阻抗(Q /相);Z dz 距離保護(hù)的一次整定阻抗(Q /相);nLH、nYH 分別為電流互感器,電壓互感器的變化。上式中的整定阻抗為從保護(hù)范圍末端至保護(hù)安裝處之間的一個(gè)假想的二次正序相阻 抗,它不考慮繼電器的接線系數(shù)(即繼電器的接線方式),在其整定值的通知單中應(yīng)加以 說(shuō)明。根據(jù)通知單中的“整定值”,調(diào)試單位在調(diào)試時(shí)應(yīng)結(jié)合繼電器的具體接線方式及實(shí) 驗(yàn)方法進(jìn)行。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu),采用第一種方法計(jì)算。第6. 5節(jié)距離保護(hù)整

46、定計(jì)算6. 5. 1距離保護(hù)I段整定計(jì)算(1) 當(dāng)被保護(hù)線路無(wú)中間分支線路(或分支變壓器)時(shí),定值計(jì)算按躲過(guò)本線路末端故障整定,一般可按被保護(hù)線路正序阻抗的80%- 85%+算,即:ZsetI= KrelI Zl(6 4)式中ZsetI 距離保護(hù)I段的整定阻抗;Zl被保護(hù)線路的正序相阻抗;KrelI 可靠系數(shù),可取0.80.85;計(jì)算時(shí)取0.85;保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間按topI=0s (即保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間)整定。(2)若被保護(hù)對(duì)象為單回線帶終端變壓器(即線路變壓器組),則送電側(cè)線路距離保護(hù)第I段可按保護(hù)范圍伸入變壓器內(nèi)部的情況整定,即ZsetI= KelI Zl + KelTI Zt(6- 5)式中

47、Zt 線路末端變壓器的阻抗,且假定阻抗角與線路阻抗角相同;KrelTI伸入變壓器部分第I段的可靠系數(shù),取0.75;KreiI 可靠系數(shù),取0.80.85;計(jì)算時(shí)取0.85;ZL被保護(hù)線路的正序相阻抗。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按topI=0S (即保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間)整定。6. 5. 2距離保護(hù)II段整定計(jì)算1) )按與相鄰線路距離保護(hù)I段配合整定Zset11 = Ksetl" Z L + Krel" Kbmin n Z set?(6, 6)式中ZL被保護(hù)線路阻抗;乙et1I 相鄰線路距離保護(hù)I段的整定阻抗;KsetlII 可靠系數(shù),取0.80.85;計(jì)算時(shí)取0.85;_ _ KelII距

48、離保護(hù)II段的可靠系數(shù),取0.8;Komin 分支系數(shù)最小值,為相鄰線第I段距離保護(hù)范圍末端短路時(shí)流過(guò)故障線電流與被保護(hù)線電流之比的最小值。2) )與相鄰變壓器縱差保護(hù)配合,有乙etII=KrelIIZL+ K/I' Kbmin Zt(6 7)式中Zt 相鄰變壓器的正序阻抗;Kbmin 相鄰變壓器另側(cè)母線短路時(shí)流過(guò)變壓器的短路電流與被保護(hù)線電流之比的最小值。KrelII =0.7靈敏系數(shù)計(jì)算:KsenII=ZsetII/ZLAl.3 1.5(6 8)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 topII=0.5s當(dāng)不滿足靈敏度要求時(shí)可與相鄰線相間距離保護(hù)第II段配合。這時(shí)有(6 9)Zset1II = KrelII

49、ZL + KelIIK)minZset2II這時(shí)動(dòng)作時(shí)間為top1II= t op3II + A t式中At時(shí)間級(jí)差,一般取0.5 s 。6. 5.3距離保護(hù)III段整定計(jì)算(1)躲開(kāi)被保護(hù)線路的最小負(fù)荷阻抗采用0 0結(jié)線的方向阻抗繼電器,則整定阻抗為Z2.1KKI3KhKzqI0.9 U nLmax COS sen L(6 10)式中:可靠系數(shù),取0.7Ki返回系數(shù),取1.15Kq負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù),取1.5sen 最靈敏角,取66.90負(fù)荷阻抗角,取260I Lmax最大負(fù)荷電流;靈敏系數(shù)計(jì)算:近后備senIII=ZsetIII/ZL1.31.5(611)遠(yuǎn)后備sen" = Zset

50、"/ ( Z_1+KbmaxZ_2 )1.2(612)6) 5. 4距離保護(hù)整定計(jì)算表I段II段III段定值時(shí)限整定值靈敏度時(shí)限整定值近后備遠(yuǎn)后備時(shí)限1#DL6.460.0s9.698滿足0.5s186.54滿足滿足T3+0.5s2#DL6.460.0s10.282滿足0.5s186.54滿足滿足T13+0.5s表(4-1)距離保護(hù)整定計(jì)算說(shuō)明:距離保護(hù)II段與相鄰線路I段配合,III段與相鄰線路II段配合第6 . 6節(jié) 距離保護(hù)的評(píng)價(jià)及應(yīng)用范圍根據(jù)距離保護(hù)的工作原理,它可以在多電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證有選擇性地動(dòng)作。它不僅 反應(yīng)短路時(shí)電流的增大,而且又反應(yīng)電壓的降低,因而靈敏度比電流、電

51、壓保護(hù)高。保護(hù) 裝置距離I段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響,其它各段受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響 也較小,同時(shí)保護(hù)范圍也可以不受短路種類的影響,因而保護(hù)范圍比較穩(wěn)定,且動(dòng)作時(shí)限 也比較固定而較短。雖然距離保護(hù)第I段是瞬時(shí)動(dòng)作的,但是,它只能保護(hù)線路全長(zhǎng)的 80%-85%它不能 無(wú)時(shí)限切除線路上任一點(diǎn)的短路,一般線長(zhǎng) 15%-20%E圍內(nèi)的短路要考帶0.5s時(shí)限的距 離II段來(lái)切除,特別是雙側(cè)電源的線路就有30%-40眥長(zhǎng)的短路,不能從兩端瞬時(shí)切除。距離保護(hù)的工作受到各種因素的影響,如系統(tǒng)振蕩、短路點(diǎn)的過(guò)度電阻和電壓回路的 斷線失壓等。因此,在保護(hù)裝置中需采取各種防止或減少這些因素影響的措施,如振

52、蕩閉 鎖、瞬時(shí)測(cè)定和電壓回路的斷線失壓閉鎖等,需應(yīng)用復(fù)雜的阻抗繼電器和較多的輔助繼電 器,使整套保護(hù)裝置比較復(fù)雜,可靠性相對(duì)比電流保護(hù)低。雖然距離保護(hù)仍存在一些缺點(diǎn),但是,由于它在任何形式的網(wǎng)絡(luò)均能保證有選擇性的 動(dòng)作。因此,廣泛地以內(nèi)功用在 35KV及以上電壓的電網(wǎng)中。通常在 35KV電壓網(wǎng)絡(luò)中,距 離保護(hù)可作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相間短路的主保護(hù);110220KV的高壓電網(wǎng)和330500KV的超高壓電網(wǎng)中,相間短路距離保護(hù)和接地短路距離保護(hù)主要作為全線速動(dòng)主保護(hù)的相間短路和 接地短路的后備保護(hù),對(duì)于不要求全線速動(dòng)保護(hù)的高壓線路,距離保護(hù)則可作為線路的主 保護(hù)。第七章電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式選擇與整定計(jì)算

53、第7.1節(jié)電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式選擇7) 1. 1零序電流保護(hù)的特點(diǎn)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路,將產(chǎn)生很大的零序電流分量,利用零序電流分 量構(gòu)成保護(hù),可做為一種主要的接地短路保護(hù)。因?yàn)樗环从橙嗪蛢上喽搪罚谡_\(yùn) 行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)也沒(méi)有零序分量產(chǎn)生,所以它有較好的靈敏度。另一方面,零序電流 保護(hù)仍有電流保護(hù)的某些弱點(diǎn),即它受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大,靈敏度將因此 降低;特別是在短距離的線路上以及復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中,由于速動(dòng)段的保護(hù)范圍太小,甚至沒(méi) 有保護(hù)范圍,致使零序電流保護(hù)各段的性能嚴(yán)重惡化, 使保護(hù)動(dòng)作時(shí)間很長(zhǎng),靈敏度很低當(dāng)零序電流保護(hù)的保護(hù)效果不能滿足電力系統(tǒng)要求時(shí),則應(yīng)裝設(shè)

54、接地距離保護(hù)。接地 距離保護(hù)因其保護(hù)范圍比較固定,對(duì)本線路和相鄰線路的博愛(ài)戶效果都會(huì)有所改善。零序電流保護(hù)接于電流互感器的零序?yàn)V過(guò)器,接線簡(jiǎn)單可靠,零序電流保護(hù)通常由多 段組成,一般是三段式,并可根據(jù)運(yùn)行需要而增減段數(shù)。為了適應(yīng)某些運(yùn)行情況的需要, 也可設(shè)置兩個(gè)一段或二段,以改善保護(hù)的效果。7. 1.2110220kv中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中線路零序繼電保護(hù)的配置原則對(duì)于單回線路接地短路,可裝設(shè)帶方向性或不帶方向性的多段式零序電流保護(hù),在終 端線路,保護(hù)段數(shù)可適當(dāng)減少。對(duì)環(huán)網(wǎng)或電網(wǎng)中某些短線路,宜采用多段式接地距離保護(hù), 有利于提高保護(hù)的選擇性及縮短切除故障時(shí)間。7. 1.3 B-BD1和A-BD5線路相間繼電保護(hù)方式選擇(1) B-BD1為110KV環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一條線路,可裝設(shè)帶方向性或不帶方向性的多段 式零序電流保護(hù),如不能滿足靈敏度和速

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