三段式輸電線路繼電保護(hù)

1、目 錄1 選題背景.211 指導(dǎo)思想12 基本設(shè)計(jì)任務(wù)13 原始資料14 設(shè)計(jì)內(nèi)容2 設(shè)計(jì)分析.42.1 三段式電流保護(hù)整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)2.1.1 AB段保護(hù) 1電流保護(hù)計(jì)算. 42.1.2 BC段保護(hù) 1電流保護(hù)計(jì)算. 52.2 分段式電流保護(hù)影響因素2. 3 三段式電流保護(hù)的特點(diǎn). .62.4三段式距離保護(hù)整定計(jì)算2.3.1 I段保護(hù). 72.3.2 II段保護(hù). 72.3.3III段保護(hù). 72.4 采用距離保護(hù)優(yōu)點(diǎn)1 在完成了繼電保護(hù)理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，通過此次線路保護(hù)的設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高解決問題的能力。1.1 指導(dǎo)思想線路繼電保護(hù)是保證電

2、力系統(tǒng)安全運(yùn)行和電能質(zhì)量的重要自動(dòng)裝置之一，因此在編制網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，必須考慮可靠工作和快速切除故障的繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)的可能性。為了提高線路系統(tǒng)靜態(tài)和穩(wěn)態(tài)的穩(wěn)定性，規(guī)劃所提出的提高系統(tǒng)穩(wěn)定的措施有一些亦必須落實(shí)在自動(dòng)裝置可靠工作的基礎(chǔ)上的。保護(hù)設(shè)備和自動(dòng)裝置的投資，在整個(gè)電網(wǎng)建設(shè)中只占極小的部分，一般說來繼電保護(hù)應(yīng)力求滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求，兩者是主從的關(guān)系。由于網(wǎng)絡(luò)接線的不夠合理將導(dǎo)致保護(hù)性能顯著惡化，廠、所電氣主接線繁雜將造成保護(hù)接線過分復(fù)雜，以至給生產(chǎn)運(yùn)行帶來很多二次線操作，引起保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)、拒動(dòng)，嚴(yán)重危害電氣主設(shè)備和導(dǎo)致大面積停電，這些將給國民經(jīng)濟(jì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失。為此，必須合理地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和合

3、理地配置保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)裝置。對(duì)繼電保護(hù)的基本要求可以概括的分為可靠性、速動(dòng)性、選擇性和靈敏性等方面，它們之間聯(lián)系緊密，既矛盾統(tǒng)一。1.2 基本設(shè)計(jì)任務(wù)繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要對(duì)系統(tǒng)裝設(shè)的各種繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算并給出整定值。任務(wù)的實(shí)施需要對(duì)電力系統(tǒng)中的各種繼電保護(hù)，編制出一個(gè)整體的整定方案。整定方案通常按兩種方法確定，一種是按電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)或設(shè)備來編制，另一種按繼電保護(hù)的功能劃分方案來編制。因?yàn)楦鞣N保護(hù)裝置適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，所以繼電保護(hù)整定方案也不是一成不變的。隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化(包括基本建設(shè)發(fā)展和運(yùn)行方式變化)，當(dāng)其超出預(yù)定的適應(yīng)范圍時(shí)，就需要對(duì)

4、全部或部分保護(hù)定值重新進(jìn)行整定，以滿足新的運(yùn)行需要.如何獲得一個(gè)最佳的整定方案，要考慮到繼電保護(hù)的快速性、可靠性、靈敏性之間求得妥協(xié)和平衡。因此，整定計(jì)算要綜合、辨證、統(tǒng)一的運(yùn)用。21.3 原始資料網(wǎng)絡(luò)如圖所示，線路 AB (A 側(cè)) 和 BC 裝有階段式保護(hù) 1 和 。K （按照 3 只互感器，Y ；relKII；relEIKK IIIK； ；=1.8;； ；AB.L.ssrelG1 電源的G2 電源的X；X ；s1.mins1.maxX；X ；Z1=0.4 /Km; 其它參數(shù)如圖。s2.mins2.max1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容（1 ABBC保護(hù) 1（2）分析保護(hù)的靈敏程度，是否達(dá)到繼電保護(hù)范圍的要

5、求？（3）分析階段式電流保護(hù)，易受到什么因素的影響？（4）試對(duì)線路ABBC保護(hù) 1（只計(jì)算一段保護(hù)）進(jìn)行三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算 D 3.1選取， =70，功率因數(shù)0.9L（5）分析在本電力系統(tǒng)中，采用距離保護(hù)，會(huì)有什么改善和提高？2 2.1 三段式電流保護(hù)整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)2.1.1 AB段保護(hù) 1電流保護(hù)計(jì)算1）電流速斷保護(hù)的整定動(dòng)作電流：3E1153I K I K 1.25 1.66KAIII .1K B Z10 0.4100ZsK動(dòng)作時(shí)間：t 0SI1最小保護(hù)范圍：3E31153 1.66KAI IIkl minset 12215 0.4lZZ ls1 lmin 49.1km % l

6、AB2）限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定動(dòng)作電流：KIIrelIset 1set 2Kbmax15 0.4100X z l=1 =1KIs1max1 4.67ABbmax15Xs2 minE1153 K I K 1.25 2.34KAIII .2K c Z10 40 /15 0.4 60ZsK1.154.67K II 2.34 0.58KArelIset 1set 2Kbmax動(dòng)作時(shí)間：t t t 0.5SI123 3I靈敏度校驗(yàn)：符合要求Kmin () 1.8 1.3KB0.582 senI set 13）定時(shí)限過電流保護(hù)的整定動(dòng)作電流：1.21.8K I I 0.12 0.305 relset 1A

7、B Lmax0.85Kre動(dòng)作時(shí)間：t t t t 2t 1.0 2 1.0 2.0S123靈敏度校驗(yàn)：3 1153I215 40符合要求KK B 3.4 1.30.305 近I 143115315 40 / 20 24I2=符合要求KK C min 4.9 1.5sen 遠(yuǎn)0.305Iset 12.1. BC段保護(hù) 2電流保護(hù)計(jì)算1）電流速斷保護(hù)的整定動(dòng)作電流：E1153 ZI K I K 1.25 2.34KAIII .2K cZ10 40 /15 0.4 60sK動(dòng)作時(shí)間：t 0SI2最小保護(hù)范圍：E331153 2.34KAI IIkl minset 22Z Z l2 40)/ 20

8、0.4ls1 l 57.8km l% minAB2.2 分段式電流保護(hù)影響因素對(duì)繼電保護(hù)的評(píng)價(jià)，主要是從選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)方面出發(fā)，看其是否滿足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求，是否符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。1) 選擇性在三段式電流保護(hù)中，電流速斷保護(hù)的選擇性是靠動(dòng)作電流來實(shí)現(xiàn)的；限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)則是靠動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限來實(shí)現(xiàn)的。它們?cè)?35kV 及以下的單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)中具有明顯的選擇性，但在多電源網(wǎng)絡(luò)或單電源環(huán)網(wǎng)中，則只有在某些特殊情況下才能滿足選擇性要求。2)速動(dòng)性電流速斷保護(hù)以保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作于跳閘；限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限一般在0.5s以內(nèi)，因而動(dòng)作迅速是這兩種保護(hù)

9、的優(yōu)點(diǎn)。過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限較長，特別是靠近電源側(cè)的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限可能長達(dá)幾秒，這是過電流保護(hù)的主要缺點(diǎn)。3)靈敏性5電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路全長，且保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較大；限時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)本線路全長，但靈敏性依然要受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響；過電流保護(hù)因按最大負(fù)荷電流整定，靈敏性一般能滿足要求，但在長距離重負(fù)荷線路上，由于負(fù)荷電流幾乎與短路電流相當(dāng)，則往往難以滿足要求。受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大、靈敏性差是三段式電流保護(hù)的主要缺點(diǎn)。4)可靠性由于三段式電流保護(hù)中繼電器簡單，數(shù)量少，接線、調(diào)試和整定計(jì)算都較簡便，不易出錯(cuò)，因此可靠性較高。總之，使用一段、二段或三段而組成的階段式電流保護(hù)，其

10、最主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡單、可靠，并且在一般情況下能滿足快速切除故障的要求，因此在電網(wǎng)中特別是在 35kV 及以下的單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。其缺點(diǎn)是受電網(wǎng)的接線及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，使其靈敏性和保護(hù)范圍不能滿足要求。2.3、三段式電流保護(hù)的特點(diǎn)2.3.1 .速斷保護(hù)：電流定值很大，一般為額定電流 810倍，無延時(shí)出口跳閘。2.3.2.限時(shí)速斷：電流定值較大，一般為額定電流 57倍，短延時(shí)出口跳閘2.3.3.過流： 23負(fù)序、正序過流反時(shí)限保護(hù)，其動(dòng)作方式為：故障電流值越大，動(dòng)作時(shí)限延時(shí)越短。高壓廠用電系統(tǒng)中還會(huì)有復(fù)壓過流保護(hù)，其動(dòng)作方式為：電壓值低于整定值，電流值高于整定值出口定

11、值出口詳細(xì)原理可查閱相關(guān)資料。3.3.4決定。一般情況需采取三段式保護(hù)，只有特殊情況可以把后備和過流保護(hù)合二為一。2.4 三段式距離保護(hù)整定計(jì)算段整定：整定阻抗：6Z K Z L 0 .85 0 .4 100 34 Iset .1rel1AB段整定:按與相鄰干級(jí)線路 BC 的保護(hù) 2 的 I 段配合: 整定阻抗：Z KZ K Zset .1relSET .2ABb . minZ K Z L 0 .85 0 .4 .4I .21K I I 1 (X Z ) XAB 1 0.4 ) 3.5b. min21s1.minS 2.maxZ 0.8 （ 40 3 .5 20 .4） 89 .12 .1動(dòng)作

12、時(shí)間： t t 0 .5St2靈敏度校驗(yàn)：K Z Z .12 2.228 1.25set .1senAB2.3.3 段整定：整定阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定：Z U I 0.9110 ( 3 0.12) 476 .3L. L. .Lmax因繼電器取為相間接線方式的方向阻抗繼電器，所以0.83 .3 1.8 1.15 Z K Zrel K K .8 .39set .1L. maxSSresetL動(dòng)作時(shí)間： t t t 2t 1.0 2 0.5 2.0st123靈敏度校驗(yàn)：KKK Z Z .39 6.66 1.5 Z ) X 1 (15 40 ) 15 4.67) .39 (40 4.67 ) 1.75 1.2set .1sen 。近AB I I 1 ( Xb. 21s1. S 2. Z （ Z KZset .1sen 。遠(yuǎn)ABb. maxnexy2.