單電源開式網(wǎng)絡繼電保護方案設計-畢業(yè)設計論文

題目單電源開式網(wǎng)絡繼電保護方案設計專業(yè)電氣工程及其自動化班級09級2班

前言電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、供電、配電、用電等各種電氣設備連接在一起組成的整體。電能是現(xiàn)代社會中最重要、也是最為方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能，電能經(jīng)過變壓器和不同電壓等級的輸電線路輸送并分配電能，再通過各種設備轉(zhuǎn)換為用戶需要的其它形式的能量。在輸送電能的過程中電力系統(tǒng)希望線路有比較好的可靠性，因此在電力系統(tǒng)受到外界干擾時，保護線路的各種繼電裝置應該有比較可靠的、及時的保護動作，從而切斷故障點，極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。電力系統(tǒng)繼電保護就是為達到這個目的而設計的。電網(wǎng)相間短路的電流保護是根據(jù)短路時電流增大的特點構成的，在單側(cè)電源輻射形網(wǎng)絡中采用階段式電流保護，它由無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護、定時限過電流保護組成，可根據(jù)實際情況采用兩段式或三段式。無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護共同構成電流的主保護，定時限過電流保護是本線路的近后備保護和相鄰線路的遠后備保護。設計首先是對保護原理進行分析，保護的整定計算及靈敏性校驗。設計內(nèi)容包括原理分析、短路電流計算、距離保護的整定計算、靈敏性校驗和對所選擇的保護裝置進行綜合評價。目錄摘要 31.繼電保護概述 41.1繼電保護的作用 41.2對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求 41.2.1選擇性 41.2.2速動性 51.2.3靈敏性 51.2.4可靠性 62.相間短路電流保護 62.1三段式電流保護 62.1.1無時限電流速斷保護工作原理 62.1.2限時電流速斷保護 72.1.3定時限過電流保護 82.1.4階段式電流保護的應用與評價 92.2距離保護的作用原理 102.2.1距離保護的時限特性 102.2.2距離保護的三段 113.方案設計 123.1原始數(shù)據(jù)及保護方案的確定 123.1.1原始數(shù)據(jù) 123.2阻抗計算 143.2.1有名值計算 153.2.2標幺值計算 164.三段式電流保護 174.11#線路 174.22#線路 185.距離保護整定計算 195.11#線路 195.22#線路 205.33#線路保護① 215.43#線路保護② 236.變壓器保護 246.1變壓器過電流保護 246.1.1T1、T2降壓變壓器的過電流保護 256.1.2T3、T4降壓變壓器的過電流保護 256.1.3T5降壓變壓器的過電流保護 256.1.4T6、T7升壓變壓器的過電流保護 266.2.變壓器差動保護 266.2.1T1、T2降壓變壓器的差動保護 286.2.2T3、T4降壓變壓器的差動保護 306.2.3T5降壓變壓器的差動保護 326.2.4T6、T7升壓變壓器的差動保護 346.3變壓器瓦斯報護 357.總結(jié) 36參考文獻 38摘要電力系統(tǒng)繼電保護是反映電力系統(tǒng)中電氣設備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)而動作于斷路器跳閘或發(fā)生信號的一種自動裝置。電力系統(tǒng)繼電保護的基本作用是：全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實時地檢測各種故障和不正常運行狀態(tài)，快速及時地采取故障隔離或報警信號等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、保持供電的連續(xù)性、保障人身的安全、防止或減輕設備的損壞。隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通訊技術的飛速發(fā)展又為電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展不斷地注入了新的活力。關鍵詞：繼電保護、基本作用1.繼電保護概述1.1繼電保護的作用電力系統(tǒng)繼電保護是反映電力系統(tǒng)中電氣設備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)而動作于斷路器跳閘或發(fā)生信號的一種自動裝置。繼電保護的基本任務是：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動、快速、有選擇性地將故障設備從電力系統(tǒng)中切除，保證非故障設備繼續(xù)運行，盡量縮小停電范圍；電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時，根據(jù)運行維護的要求能自動、及時、有選擇地發(fā)出告警信號或者減負荷、跳閘。1.2對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求1.2.1選擇性繼電保護動作的選擇是指電力系統(tǒng)中有故障時，應由距故障點最近的保護裝置動作，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)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。在下圖中所示的網(wǎng)絡接線中，當d1點短路時，應由距短路點最近的保護1和2動作跳閘，將故障線路AB切除，變電站B可由另一條無故障的線路繼續(xù)供電。而當d3點短路時，保護6動作跳閘，切除線路CD，此時只有變電站D停電。由此可見，繼電保護有選擇性的動作可將停電范圍限制到最小，甚至可以做到不中斷向用戶供電。1.2.2速動性繼電保護動作的速動性是指快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低情況下工作的時間，以及縮小故障元件的損壞程度。因此，在發(fā)生故障時，應力求保護裝置能迅速動作切除故障。故障切除的總時間等于保護裝置和斷路器動作時間之和。一般的快速保護的動作時間為0.02~0.04s，最快的可達0.01~0.02s；一般的斷路器的動作時間為0.06~0.15s，最快的可達0.02~0.04s。1.2.3靈敏性繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生任何故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應該是在事先規(guī)定的保護范圍內(nèi)部故障時，不論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，都能敏銳感覺、正確反應。1.2.4可靠性保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該動作的故障時，它不應該拒絕動作，而在任何其他該保護裝置不應該動作的情況下，則不應該誤動作。2.相間短路電流保護2.1三段式電流保護三段式電流保護包括：瞬時電流速斷保護、限時電流速斷和電流保護。由于瞬時電流速斷不能保護線路全長，限時電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護，因此，為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將瞬時電流速斷、限時電流速斷和過電流保護組合在一起，構成階段式電流保護。2.1.1無時限電流速斷保護工作原理瞬時電流速斷保護又稱Ⅰ段電流保護，它是反應電流增大而能瞬時動作切除故障的電流保護。當系統(tǒng)電源電勢一定，線路上任一點發(fā)生短路故障時，短路電流的大小與短路點至電源之間的電抗（忽略電阻）及短路類型有關，短路電流等于系統(tǒng)電源電勢除以從短路點至電源之間的總的電抗。以保護1為例，當本線路末端d1點短路時，希望速斷保護2能夠瞬時動作切除故障，而當相鄰線路BC的始端（習慣上又稱為出口處）d2點短路時，按照選擇性地要求，速斷保護1、2不應該動作，因為該處的故障應由速斷保護5動作切除。2.1.2限時電流速斷保護限時電流速斷保護的單相原理接線由于有選擇的瞬時電流速斷保護，不能保護本線路的全長，不能作為主保護，因此應增加一段新的保護，用來切除本線路瞬時電流速斷保護范圍以外的故障，同時也能作為瞬時電流速斷保護的后備，這就是限時電流速斷保護，亦即電流保護的Ⅱ段。由于要求限時速斷保護必須保護本線路的全長，因此它的保護范圍必然延伸到下一條線路中去，這樣當下一條線路出口處發(fā)生短路時，它就要起動，在這種情況下，為了保證動作的選擇性就必須使保護的動作帶有一定的延時（即時限），此時限的大小與其延伸的范圍有關。為了使這一時限盡量縮短，照例都是首先考慮使它的保護范圍不超出下一條線路瞬時速斷保護的范圍，而動作時限則比下一條線路的瞬時速斷保護高出一個時間階段，此時間階段以△t表示。限時電流速斷保護靈敏性較高，能保護線路的全長，并且還可作為本線路瞬時電流速斷保護的后備保護。限時電流速斷保護的特點1.限時電流速斷保護作為線路的主保護，要求應能保護被保護線路全長。為了縮短保護的動作時間，動作值與相鄰線路、元件速斷保護配合。2.限時電流速斷保護的選擇性是依靠動作值、動作時間來保證。3.當靈敏度不滿足要求時，可與相鄰線路限時電流速斷保護配合。2.1.3定時限過電流保護過電流保護通常是指其起動電流按躲開最大負荷電流整定的一種保護裝置，也是多段式電流保護的最后一段。它在正常運行時不應該起動，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時能反應于電流的增大而動作，在一般情況下它不僅能夠保護本線路的全長，而且也能保護相鄰線路的全長，以起到遠后備保護的作用。2.1.4階段式電流保護的應用與評價瞬時電流速斷、限時電流速斷和過電流保護都是反應于電流升高而動作的保護裝置。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來選擇起動電流。瞬時速斷是按照躲過被保護元件末端的最大短路電流整定，限時速斷是按照躲過下級個相鄰元件瞬時電流速斷最小保護范圍末端的最大短路電流整定，而過電流保護則是按照躲過最大負荷電流整定。由于瞬時電流速斷不能保護線路全長，限時電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護，因此，為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將瞬時電流速斷、限時電流速斷和過電流保護組合在一起，構成階段式電流保護。具體應用時，可以只采用瞬時電流速斷加過電流保護，或限時速斷加過電流保護，也可以三者同時采用。在電網(wǎng)的最末端——用戶的電動機或其他用電設備上，采用瞬時動作的過電流保護即可滿足要求。在電網(wǎng)的倒數(shù)第二級上，采用過電流保護。越靠近電源端，過電流保護的動作時限越長。2.2距離保護的作用原理距離保護是反應故障點至保護安裝處之間的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。實際上是測量保護安裝處至故障點之間的阻抗大小，故有時又稱阻抗保護。實質(zhì)是用整定阻抗Zdz與測量阻抗Zcl比較。當短路點在保護范圍以內(nèi)時，即Zcl＜Zdz時，保護動作；反之保護不動作。因此，距離保護又稱低阻抗保護。如圖圖3-1距離保護又稱為低阻抗保護2.2.1距離保護的時限特性距離保護的動作時間與保護安裝處至故障點之間距離的關系，稱為距離保護的時限特性。為了保證選擇性，廣泛應用的是階梯形時限特性，這種時限特性與三段式電流保護的時限特性相同，一般也做成三階梯式，即有與三個動作范圍相對應的三個動作時限。圖3-2距離保護的三個動作范圍相對應的三個動作時限2.2.2距離保護的三段（1）距離保護第Ⅰ段（距離Ⅰ段）為無延時的速動段，其動作時限僅為保護裝置的固有動作時間。Ⅰ段的保護范圍不能延伸到下一線路中去，而為本線路全長的80%～85%，動作阻抗整定為80%～85%線路全長的阻抗。（2）距離保護第Ⅱ段（距離Ⅱ段）為帶延時的速動段，為了有選擇性地動作，距離II段的動作時限和啟動值要與相鄰下一條線路保護的I段和II段相配合。（3）距離保護第Ⅲ段（距離Ⅲ段）距離III段為本線路和相鄰線路(元件)的后備保護，其動作時限的整定原則與過電流保護相同，即大于下一條變電站母線出口保護的最大動作時限一個Δt，其動作阻抗應按躲過正常運行時的最小負荷阻抗來整定。3.方案設計3.1原始數(shù)據(jù)及保護方案的確定3.1.1原始數(shù)據(jù)某地區(qū)部分供電系統(tǒng)如圖1所示。區(qū)域性變電所35kV母線最大及最小運行方式下的系統(tǒng)電抗分別為Xmax=0.426，Xmin=0.647（Sj=100MVA）。架空線參數(shù)：1#、2#為LGJ—240，長度分別為9km、12km；3#為LGJ—185，長度為4km，幾何均距均為2.5m。鋁廠變電所參數(shù)：T1、T2均為SL7—12500/35，uk%=7.5%，35±2×2.5%/6.3kV，運行方式為一臺工作一臺備用，該變電所的最大及最小負荷分別為Pmax=9880kW，Pmin=4690kW，6kV側(cè)平均功率因數(shù)為cosφ=0.921。某煤礦變電所參數(shù)：T3、T4均為SL7—10000/35，T5為SL7—8000/35，uk%=7.5%，35±2×2.5%/6.3kV，運行方式為一臺10000KVA及一臺8000KVA的變壓器同時工作且并聯(lián)運行，另一臺10000KVA變壓器備用，該變電所的最大及最小負荷分別為Pmax=13800kW，Pmin=10990kW，6kV側(cè)平均功率因數(shù)為cosφ=0.918。煤礦熱電廠有兩臺發(fā)電機經(jīng)升壓后由兩條電纜線路與煤礦變電所35kV母線相連，發(fā)電機參數(shù)：G1、G2均為QF-15-2，額定容量為SN=15MW，額定功率因數(shù)為cosφN=0.8，此暫態(tài)電抗為XG*=0.132。升壓變壓器參數(shù)：T6、T7均為SFZ2-16000/35，uk%=8.08，ΔP0=15kW，ΔPk=81kW。并網(wǎng)電纜參數(shù)：型號為VVJV32-26/35，長度為530m，截面為240mm2。該系統(tǒng)正常運行方式為開環(huán)運行，試確定線路1#、2#、3#及變壓器T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7的保護裝置。GG2G1T7T635kV35kV35kVT512km4kmT4T3T2T13#2#1#9km～～鋁廠煤礦3.2阻抗計算由1#、2#線路型號為LGJ-240,可知標稱截面積S=240mm,ρ=31.55Ω·mm/km，∴計算半徑∴自幾何均距，由題知幾何均距∴單位電阻值為，單位電抗值為∴1#線路各值為，，,2#線路各值為，，,，由3#線路型號為LGJ-185,可知標稱截面積S=185mm,ρ=31.55Ω·mm/km，∴計算半徑∴自幾何均距，由題知幾何均距∴單位電阻值為，單位電抗值為∴3#線路各值為，，,3.2.1有名值計算由以上計算知：,（可忽略不計）（可忽略不計）3.2.2標幺值計算取基準值,，∴,,，兩臺發(fā)電機加變壓器并聯(lián)后的電抗4.三段式電流保護4.11#線路Ⅰ段：，,整定值：，檢驗：①最大保護范圍符合要求②最小保護范圍靈敏度不符合要求4.22#線路Ⅰ段：，,整定值：，檢驗：①最大保護范圍符合要求②最小保護范圍靈敏度不符合要求然而經(jīng)上面計算采用三段式電流保護時1#、2#線路的Ⅰ段靈敏度均不滿足要求（<15%）,因此均改為采用距離保護。5.距離保護整定計算5.11#線路Ⅰ段：，動作時限為t=0sⅡ段：,動作時限為t=0.5s靈敏度校驗：，滿足要求Ⅲ段：最大負荷電流最小負荷阻抗短路阻抗角，最大負荷阻抗角取，全阻抗繼電器返回系數(shù)范圍1.15~1.25取，自啟動系數(shù)。整定阻抗動作時限為t=0.5+0.5=1s靈敏度校驗：①近后備時：，滿足要求②遠后備時：,滿足要求分支系數(shù)=1Ⅰ、Ⅱ段采用方向阻抗繼電器，Ⅲ段采用偏移特性阻抗繼電器。5.22#線路Ⅰ段：，動作時限為t=0sⅡ段：距離保護的助增系數(shù)將使距離保護的測量阻抗增大，保護范圍縮短。在整定配合上應選取可能出現(xiàn)的最小助增系數(shù)。最小分支系數(shù)為：最大分支系數(shù)為：,動作時限為t=0.5s靈敏度校驗：，滿足要求Ⅲ段：最大負荷電流最小負荷阻抗短路阻抗角，最大負荷阻抗角取，全阻抗繼電器返回系數(shù)范圍1.15~1.25取，自啟動系數(shù)。整定阻抗動作時限為t=0.5+0.5=1s靈敏度校驗：①近后備時：，滿足要求②遠后備時：,滿足要求分支系數(shù)=1.22Ⅰ、Ⅱ段采用方向阻抗繼電器，Ⅲ段采用偏移特性阻抗繼電器。5.33#線路保護①Ⅰ段：，動作時限為t=0sⅡ段：距離保護的助增系數(shù)將使距離保護的測量阻抗增大，保護范圍縮短。在整定配合上應選取可能出現(xiàn)的最小助增系數(shù)。最小分支系數(shù)為：最大分支系數(shù)為：,動作時限為t=0.5s靈敏度校驗：，滿足要求Ⅲ段：最大負荷電流最小負荷阻抗短路阻抗角，最大負荷阻抗角取，全阻抗繼電器返回系數(shù)范圍1.15~1.25取，自啟動系數(shù)。整定阻抗動作時限為t=0.5+0.5=1s靈敏度校驗：①近后備時：，滿足要求②遠后備時：,滿足要求分支系數(shù)=2.34Ⅰ、Ⅱ段采用方向阻抗繼電器，Ⅲ段采用偏移特性阻抗繼電器。5.43#線路保護②Ⅰ段：，動作時限為t=0sⅡ段：距離保護的助增系數(shù)將使距離保護的測量阻抗增大，保護范圍縮短。在整定配合上應選取可能出現(xiàn)的最小助增系數(shù)。最小分支系數(shù)為：最大分支系數(shù)為：,動作時限為t=0.5s靈敏度校驗：，滿足要求Ⅲ段：最大負荷電流最小負荷阻抗短路阻抗角，最大負荷阻抗角取，全阻抗繼電器返回系數(shù)范圍1.15~1.25取，自啟動系數(shù)。整定阻抗動作時限為t=0.5+0.5=1s靈敏度校驗：①近后備時：，滿足要求②遠后備時：,滿足要求分支系數(shù)=2.82Ⅰ、Ⅱ段采用方向阻抗繼電器，Ⅲ段采用偏移特性阻抗繼電器。6.變壓器保護6.1變壓器過電流保護反應外部短路引起的變壓器過電流和作為變壓器主保護的后備保護，變壓器需裝設過電流保護，可采用的保護方式有：過電流保護、低電壓起動的過電流保護、復合電壓起動的過電流保護及負序過電流保護等。6.1.1T1、T2降壓變壓器的過電流保護⑴過電流保護的啟動值按躲過最大負荷電流整定：⑵靈敏系數(shù)校驗。為校驗靈敏系數(shù)，應算出系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器低壓側(cè)兩相短路時，流過保護的最小電流。最小運行方式下兩相短路電流值為：，符合要求。6.1.2T3、T4降壓變壓器的過電流保護⑴過電流保護的啟動值按躲過最大負荷電流整定：⑵靈敏系數(shù)校驗。為校驗靈敏系數(shù)，應算出系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器低壓側(cè)兩相短路時，流過保護的最小電流。最小運行方式下兩相短路電流值為：，符合要求。6.1.3T5降壓變壓器的過電流保護⑴過電流保護的啟動值按躲過最大負荷電流整定：⑵靈敏系數(shù)校驗。為校驗靈敏系數(shù)，應算出系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器低壓側(cè)兩相短路時，流過保護的最小電流。最小運行方式下兩相短路電流值為：，符合要求。6.1.4T6、T7升壓變壓器的過電流保護⑴過電流保護的啟動值按額定電流整定：⑵靈敏系數(shù)校驗。為校驗靈敏系數(shù)，應算出系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器高壓側(cè)兩相短路時，流過保護的最小電流。最小運行方式下兩相短路電流值為：，符合要求。6.2.變壓器差動保護變壓器縱聯(lián)差動保護的基本原理是用輔助導線將變壓器各側(cè)的二次電流引入差動繼電器，比較各側(cè)電流方向及大小來判斷變壓器是否發(fā)生了短路，以決定保護是否動作。隨著計算機和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，微機、集成電路等大量運用到變壓器保護當中。按照繼電器的不同，變壓器保護可以分為電磁型差動繼電器保護、整流型差動繼電器保護、靜態(tài)差動繼電器保護，其中靜態(tài)差動繼電器保護又可以分為晶體管保護、集成電路保護和微機型保護。下圖示出了雙繞組和三繞組變壓器實現(xiàn)縱聯(lián)差動保護的原理接線圖。以單相雙繞組變壓器為例，變壓器高、低壓側(cè)分別裝設電流互感器TA1和TA2，并按圖中所示極性連接。設變壓器變比為,,分別為兩側(cè)電流互感器變比，,分別為兩側(cè)電流互感器二次電流。，分別為變壓器高低壓側(cè)的一次電流。流入差動繼電器的差流為：,變壓器正常運行或外部故障時，流過變壓器兩側(cè)電流互感器的一次側(cè)電流大小相等、極性相反，即=。為使得差動保護可靠不動作，應使得差流為零，即，則即變形為上式是構成變壓器縱差動保護的基本原則，變壓器縱差動保護兩側(cè)的電流互感器變比配合關系應盡量滿足上式，以減少不平衡電流。當變壓器發(fā)生短路故障時，相當于變壓器內(nèi)部多了一個故障支路，流入差動繼電器的差動電流等于故障點電流（變換到電流互感器二次側(cè)），其值很大，差動保護動作?？梢钥闯觯v差動保護的保護范圍是TA1、TA2之間的電氣回路。變壓器正常運行或區(qū)外故障時，流入縱差動保護的差流為不平衡電流。因此，為保證變壓器縱差動保護的靈敏度，應采取相應措施減小或消除差流回路中不平衡電流的影響。6.2.1T1、T2降壓變壓器的差動保護⑴縱聯(lián)差動保護動作電流的整定原則①按躲開最大最大負荷電流整定在正常運行情況下，為防止電流互感器二次回路斷線時引起差動保護誤動作，保護裝置的動作電流應大于等于變壓器的最大負荷電流，有上計算知，則式中：為可靠系數(shù)，一般取為1.3。②躲開保護范圍外部短路時的最大不平衡電流，動作電流整定為，式中可靠系數(shù)一般取1.3；為保護外部短路時地最大不平衡電流，可由下式計算得到：式中：計算變比與實際變比不一致時引起的相對誤差，在微機保護中采取電流平衡調(diào)整已經(jīng)使得該誤差接近于零，但為可靠考慮，一般仍沿用常規(guī)取值為0.05；為由帶負荷調(diào)壓所引起的相對誤差，考慮到變壓器有載調(diào)壓分接頭可能調(diào)節(jié)至正或負的最大位置，因此取電壓調(diào)整范圍的一半，在這里取0.05；為非周期分量系數(shù)，可取1.5~2.0，對于有速飽和變流器的保護可取1.3，在此取為1.5；為電流互感器的同型系數(shù)，當兩側(cè)電流互感器的型號、容量均相同時可取為0.5，當兩側(cè)電流互感器不同時可取為1，再次取為0.5；為電流互感器的比誤差，計算最大不平衡電流時該值可取為10%；為保護范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。③按躲開變壓器勵磁涌流整定無論上述哪一個原則整定變壓器縱聯(lián)差動保護的動作電流，都還必須能夠不受變壓器勵磁涌流的影響。根據(jù)運行經(jīng)驗，差動繼電器的動作電流仍需整定為時才能躲開勵磁涌流的影響。對于各種原理的差動保護，其躲開勵磁涌流影響的性能和保護定值，最后還應經(jīng)過現(xiàn)場的空載合閘試驗加以檢驗。取上邊三個整定值的最大值作為變壓器差動保護的整定值⑵縱聯(lián)差動保護靈敏系數(shù)的校驗變壓器縱聯(lián)差動保護的靈敏系數(shù)可按下式校驗：，式中：為保護范圍內(nèi)部故障時流過差動繼電器的最小差流（一般是單側(cè)電源情況下內(nèi)部故障的短路電流）。6.2.2T3、T4降壓變壓器的差動保護⑴縱聯(lián)差動保護動作電流的整定原則①按躲開最大最大負荷電流整定在正常運行情況下，為防止電流互感器二次回路斷線時引起差動保護誤動作，保護裝置的動作電流應大于等于變壓器的最大負荷電流，有上計算知，則式中：為可靠系數(shù)，一般取為1.3。②躲開保護范圍外部短路時的最大不平衡電流，動作電流整定為，式中可靠系數(shù)一般取1.3；為保護外部短路時地最大不平衡電流，可由下式計算得到：式中：計算變比與實際變比不一致時引起的相對誤差，在微機保護中采取電流平衡調(diào)整已經(jīng)使得該誤差接近于零，但為可靠考慮，一般仍沿用常規(guī)取值為0.05；為由帶負荷調(diào)壓所引起的相對誤差，考慮到變壓器有載調(diào)壓分接頭可能調(diào)節(jié)至正或負的最大位置，因此取電壓調(diào)整范圍的一半，在這里取0.05；為非周期分量系數(shù)，可取1.5~2.0，對于有速飽和變流器的保護可取1.3，在此取為1.5；為電流互感器的同型系數(shù)，當兩側(cè)電流互感器的型號、容量均相同時可取為0.5，當兩側(cè)電流互感器不同時可取為1，再次取為0.5；為電流互感器的比誤差，計算最大不平衡電流時該值可取為10%；為保護范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。③按躲開變壓器勵磁涌流整定無論上述哪一個原則整定變壓器縱聯(lián)差動保護的動作電流，都還必須能夠不受變壓器勵磁涌流的影響。根據(jù)運行經(jīng)驗，差動繼電器的動作電流仍需整定為時才能躲開勵磁涌流的影響。對于各種原理的差動保護，其躲開勵磁涌流影響的性能和保護定值，最后還應經(jīng)過現(xiàn)場的空載合閘試驗加以檢驗。取上邊三個整定值的最大值作為變壓器差動保護的整定值⑵縱聯(lián)差動保護靈敏系數(shù)的校驗變壓器縱聯(lián)差動保護的靈敏系數(shù)可按下式校驗：，式中：為保護范圍內(nèi)部故障時流過差動繼電器的最小差流（一般是單側(cè)電源情況下內(nèi)部故障的短路電流）。6.2.3T5降壓變壓器的差動保護⑴縱聯(lián)差動保護動作電流的整定原則①按躲開最大最大負荷電流整定在正常運行情況下，為防止電流互感器二次回路斷線時引起差動保護誤動作，保護裝置的動作電流應大于等于變壓器的最大負荷電流，有上計算知，則式中：為可靠系數(shù)，一般取為1.3。②躲開保護范圍外部短路時的最大不平衡電流，動作電流整定為，式中可靠系數(shù)一般取1.3；為保護外部短路時地最大不平衡電流，可由下式計算得到：式中：計算變比與實際變比不一致時引起的相對誤差，在微機保護中采取電流平衡調(diào)整已經(jīng)使得該誤差接近于零，但為可靠考慮，一般仍沿用常規(guī)取值為0.05；為由帶負荷調(diào)壓所引起的相對誤差，考慮到變壓器有載調(diào)壓分接頭可能調(diào)節(jié)至正或負的最大位置，因此取電壓調(diào)整范圍的一半，在這里取0.05；為非周期分量系數(shù)，可取1.5~2.0，對于有速飽和變流器的保護可取1.3，在此取為1.5；為電流互感器的同型系數(shù)，當兩側(cè)電流互感器的型號、容量均相同時可取為0.5，當兩側(cè)電流互感器不同時可取為1，再次取為0.5；為電流互感器的比誤差，計算最大不平衡電流時該值可取為10%；為保護范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。③按躲開變壓器勵磁涌流整定無論上述哪一個原則整定變壓器縱聯(lián)差動保護的動作電流，都還必須能夠不受變壓器勵磁涌流的影響。根據(jù)運行經(jīng)驗，差動繼電器的動作電流仍需整定為時才能躲開勵磁涌流的影響。對于各種原理的差動保護，其躲開勵磁涌流影響的性能和保護定值，最后還應經(jīng)過現(xiàn)場的空載合閘試驗加以檢驗。取上邊三個整定值的最大值作為變壓器差動保護的整定值⑵縱聯(lián)差動保護靈敏系數(shù)的校驗變壓器縱聯(lián)差動保護的靈敏系數(shù)可按下式校驗：，式中：為保護范圍內(nèi)部故障時流過差動繼電器的最小差流（一般是單側(cè)電源情況下內(nèi)部故障的短路電流）。6.2.4T6、T7升壓變壓器的差動保護⑴縱聯(lián)差動保護動作電流的整定原則①按躲開最大額定電流整定在正常運行情況下，為防止電流互感器二次回路斷線時引起差動保護誤動作，保護裝置的動作電流應大于等于變壓器的額定電流，計算知，則式中：為可靠系數(shù)，一般取為1.3。②躲開保護范圍外部短路時的最大不平衡電流，動作電流整定為，式中可靠系數(shù)一般取1.3；為保護外部短路時地最大不平衡電流，可由下式計算得到：式中：計算變比與實際變比不一致時引起的相對誤差，在微機保護中采取電流平衡調(diào)整已經(jīng)使得該誤差接近于零，但為可靠考慮，一般仍沿用常規(guī)取值為0.05；為由帶負荷調(diào)壓所引起的相對誤差，考慮到變壓器有載調(diào)壓分接頭可能調(diào)節(jié)至正或負的最大位置，因此取電壓調(diào)整范圍的一半，在這里取0.05；為非周期分量系數(shù)，可取1.5~2.0，對于有速飽和變流器的保護可取1.3，在此取為1.5；為電流互感器的同型系數(shù)，當兩側(cè)電流互感器的型號、容量均相同時可取為0.5，當兩側(cè)電流互感器不同時可取為1，再次取為0.5；為電流互感器的比誤差，計算最大不平衡電流時該值可取為10%；為保護范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。取上邊三個整定值的最大值作為變壓器差動保護的整定值⑵縱聯(lián)差動保護靈敏系數(shù)的校驗變壓器縱聯(lián)差動保護的靈敏系數(shù)可按下式校驗：，式中：為保護范圍內(nèi)部故障時流過差動繼電器的最小差流（一般是單側(cè)電源情況下內(nèi)部故障的短路電流）。,符合要求。6.3變壓器瓦斯報護瓦斯保護是反應變壓器油箱內(nèi)部氣體和油流數(shù)量及流動速度而動作的保護。當變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時，在故障電流和故障點電弧的作用下變壓器油和絕緣材料因局部受熱分解產(chǎn)生氣體，因為氣體比油輕，這些氣體將從油箱流向油枕上部。氣體產(chǎn)生的多少和流速的大小與故障的程度有關。當故障嚴重時，油迅速膨脹和分解并產(chǎn)生大量氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。利用這一特點實現(xiàn)的氣體保護裝置稱為瓦斯保護。瓦斯保護能反映變壓器油箱內(nèi)的各種短路故障，包括一些輕微的故障如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等。容量在800kVA及以上的有近視變壓器和400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器應裝設瓦斯保護。同樣，對帶負荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置也應裝設瓦斯保護。氣體繼電器是構成瓦斯保護的主要元件，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，這樣油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體必須通過氣體繼電器才能流向油枕。瓦斯保護的主要優(yōu)點是動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、能反應油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障，包括變壓器繞組輕微的匝間短路和局部放電等。其缺點則是不能反應油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。因此瓦斯保護可作為變壓器的主保護之一，與縱聯(lián)差動保護相互配合、相互補充，實現(xiàn)快速而靈敏地切除變壓器油箱內(nèi)外及引出線上發(fā)生的各種故障。7.互感器的選擇在高壓電網(wǎng)中，計量儀表的電流線圈和繼電保護裝置中繼電器的電流線圈都是通過電流互感器供電的。電壓互感器的工作原理與變壓器相似，它是用于測量高壓其一次繞組與高壓線路并聯(lián)，額定電壓與線路額定電壓一致，二次繞組的額定電壓均為100V。7.11#線路電流互感器和電壓互感器選擇7.1.1電流互感器⑴電流互感器型號確定①按額定電壓確定：額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓，1#線路的電網(wǎng)電壓為35kv；②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于1.2~1.5倍長時最大工作電流綜上確定電流互感器型號為LZZB7-35。此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為300A，二次額定電流為5A，精確等級為3，額定輸出30VA，2s熱穩(wěn)定電流為31.5KA，額定動穩(wěn)定電流為80KA，互感器允許的極限通過電流峰值為為80KA。⑵動、熱穩(wěn)定性校驗動穩(wěn)定性校驗短路電流沖擊值：,滿足要求。熱穩(wěn)定性校驗熱穩(wěn)定倍數(shù)，滿足要求（注解：為熱穩(wěn)定電流，為電流互感器的一次額定電流，為短路穩(wěn)態(tài)電流，為假想時間。）7.1.2電壓互感器由于電網(wǎng)電壓為35kv，所以可以選電壓互感器的型號為JDZ9-35。7.22#線路電流互感器和電壓互感器選擇7.2⑴電流互感器型號確定①按額定電壓確定：額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓，2#線路的電網(wǎng)電壓為35kv；②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于1.2~1.5倍長時最大工作電流綜上確定電流互感器型號為LZZB7-35.此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為300A，二次額定電流為5A，精確等級為3，額定輸出30VA，2s熱穩(wěn)定電流為31.5KA，額定動穩(wěn)定電流為80KA，互感器允許的極限通過電流峰值為為80KA。⑵動、熱穩(wěn)定性校驗動穩(wěn)定性校驗短路電流沖擊值：,滿足要求。熱穩(wěn)定性校驗熱穩(wěn)定倍數(shù)，滿足要求（注解：為熱穩(wěn)定電流，為電流互感器的一次額定電流，為短路穩(wěn)態(tài)電流，為假想時間。）7.2.2由于電網(wǎng)電壓為35kv，所以可以選電壓互感器的型號為JDZ9-35。7.3變壓器T1、T2高壓側(cè)電流互感器和電壓互感器選擇7.3.1電流互感器⑴電流互感器型號確定①按額定電壓確定：額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓，高壓側(cè)的電網(wǎng)電壓為35kv；②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于1.2~1.5倍長時最大工作電流綜上確定電流互感器型號為LZZB7-35。此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為300A，二次額定電流為5A，精確等級為0.2，額定輸出30VA，2s熱穩(wěn)定電流為31.5KA，額定動穩(wěn)定電流為80KA，互感器允許的極限通過電流峰值為為80KA,允許的電流倍數(shù)為m=15。⑵動、熱穩(wěn)定性校驗①動穩(wěn)定性校驗短路電流沖擊值：,滿足要求。②熱穩(wěn)定性校驗熱穩(wěn)定倍數(shù)，滿足要求（注解：為熱穩(wěn)定電流，為電流互感器的一次額定電流，為短路穩(wěn)態(tài)電流，為假想時間。）7.3.2由于電網(wǎng)電壓為35kv，所以可以選電壓互感器的型號為JDZ9-35。7.4變壓器T1、T2低壓側(cè)電流互感器和電壓互感器選擇7.4.⑴電流互感器型號確定①按額定電壓確定：額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓，高壓側(cè)的電網(wǎng)電壓為6kv；②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于1.2~1.5倍長時最大工作電流綜上確定電流互感器型號為LFS-10。此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為300A，二次額定電流為5A，精確等級為1，額定輸出15VA，1s熱穩(wěn)定電流為21KA，額定動穩(wěn)定電流為49.5KA，互感器允許的極限通過電流峰值為為49.5KA,允許的電流倍數(shù)為m=10。⑵動、熱穩(wěn)定性校驗動穩(wěn)定性校驗短路電流沖擊值：,滿足要求。熱穩(wěn)定性校驗熱穩(wěn)定倍數(shù)，滿足要求（注解：為熱穩(wěn)定電流，為電流互感器的一次額定電流，為短路穩(wěn)態(tài)電流，為假想時間。）7.1.2電壓互感器由于電網(wǎng)電壓為35kv，所以可以選電壓互感器的型號為JDZ9-35。8.總結(jié)本次畢業(yè)設計是從三月份開始的，到目前為止已經(jīng)接近尾聲了。在這段時間里我學習了各方面的知識，包括查閱資料、分析題目、與同學討論解決方案，當我們遇到疑點時我們會請我們導師幫我們分析問題，進而幫助我們盡快完成我們的題目。綜上，我這次畢業(yè)設計是自己獨立完成的，由于個人的知識水平有限，有些細節(jié)問題沒有解決掉，這些是本次設計所欠缺的。本次設計的題目是單電源閉式網(wǎng)絡線路保護方案設計，本課題是一個完整的工程應用系統(tǒng)設計，而針對線路或變壓器保護裝置的實現(xiàn)可能有多種不同的方案，究竟哪一種方案更完善，應根據(jù)本裝置所要具備的功能做全面的經(jīng)濟、技術比較，并結(jié)合現(xiàn)有實際應用裝置的情況作出更具說服力的選擇，設計出符合要求的保護裝置。我們這次畢業(yè)設計共十六周，我做畢業(yè)設計的具體安排如下：1-4周：畢業(yè)實習參觀、確定畢業(yè)題目、搜集資料、復習“電力系統(tǒng)繼電保護”、“電力系統(tǒng)分析理論”、“電機學”等相關內(nèi)容；5-6周：分析原始資料，得出各線路及各變壓器的最大、最小及正常運行方式，計算出最大、最小及正常負荷電流，為過流（第三段）保護整定及選擇電流互感器變比做準備。7-8周：分析原始資料，得出各線路及各變壓器的最大、最小及正常運行方式，計算出最大及最小短路電流，為過流（第一、二段）保護整定及校驗靈敏度做準備。9-11周：初步確定三段式（或方向性）電流保護方案，進行相應的整定計算并校驗相應的靈敏度，若零敏度不滿足要求時，采用距離保護，再校驗靈敏度是否滿足要求。12-13周：選則保護裝置中的各種繼電器型號、規(guī)格及整定范圍；14-15周：編寫畢業(yè)設計技術文件、說明書和圖紙；首先，我要分析一下原始資料，根據(jù)資料我要確定該電源網(wǎng)絡的工作方式；然后我要根據(jù)它的工作方式找出需要設定保護的線路及變壓器；再然后我就要計算出各個線路及變壓器的阻抗值或電抗值便于后面計算短路電流及負荷電流；接著我就要計算短路電流及負荷電流來確定我的保護方案，首先我會采用三段式電流保護方案并計算它的整定值然后校驗其靈敏度，若靈敏度滿足要求則采用本方案，若不滿足則換為距離保護方案；對于變壓器的保護，我選用兩個外部故障時起的保護：過電流保護、差動保護，和一個內(nèi)部故障時起的保護：瓦斯保護，這樣就可以保證變壓器內(nèi)外部故障時而不會損壞；根據(jù)計算的各整定值選出繼電器的型號：根據(jù)線路額定電壓、最大負荷電流及最大短路電流選擇電流互感器型號及變比并校驗其10%誤差倍數(shù)，根據(jù)繼電器動作電流及保護裝置動作時間選擇相應的過流繼電器、時間繼電器、中間繼電器及信號繼電器的型號、規(guī)格及整定范圍。若采用差動或距離保護，亦應選出相應的各種繼電器。之后就是確定保護裝置的接線方式：35kv配電系統(tǒng)通常采用中性點不接地系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，對相間短路保護可采用不完全星形接線，當作為變壓器的遠后備保護時，若變壓器為Y,d11聯(lián)接時，可采用二三Y接線或全星性接線以提高遠后備保護的靈敏度。做出結(jié)果之后，我讓導師幫我修改一下以確定我的設計更完整更正確一些，最后就是寫出我的畢業(yè)論文以及完成我的畢業(yè)答辯。參考文獻賀家李李永麗等編著電力系統(tǒng)繼電保護原理（第四版）中國電力出版社電力系統(tǒng)分析理論（第二版）劉天琪邱曉燕編著科學出版社工廠供電設計指導劉學軍周振雄劉暢等編著中國電力出版社電機學湯蘊璆史乃編著機械工業(yè)出版社現(xiàn)代供電技術孟祥忠主編清華大學出版社基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)\t"_bla