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電氣自動(dòng)化畢業(yè)論文

電氣自動(dòng)化:電力設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

時(shí)間:2022-10-02 08:03:07 電氣自動(dòng)化畢業(yè)論文 我要投稿
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電氣自動(dòng)化:電力設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

  專科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

電氣自動(dòng)化:電力設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

  題

  目:開(kāi)發(fā)區(qū) 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 張洪偉

  學(xué)生姓名:

  專業(yè)班級(jí): 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 設(shè) 備 應(yīng) 用 XX 班 學(xué) 號(hào): 電 XXXXX 工 張俊山 2011 年 3 月 28 日 程 系

  院 (系) 機(jī) : 指導(dǎo)老師: 完成時(shí)間:

  某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

  摘 要: 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置,并依據(jù)

  繼電保護(hù)配置原理,對(duì)所選擇的保護(hù)進(jìn)行整定和靈敏性校驗(yàn),確定方案中的保 護(hù)。 設(shè)計(jì)分為八個(gè)章節(jié),第三、四章是計(jì)算系統(tǒng)的短路電流,確定運(yùn)行方式; 第五章是各種設(shè)備的保護(hù)配置。其中變壓器保護(hù)包括保護(hù)原理分析、保護(hù)整定 計(jì)算和靈敏性校驗(yàn),主保護(hù)采用的是縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù),兩者結(jié)合做到 優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),后備保護(hù)是復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)。母線保護(hù)包括保護(hù)原理分析, 采用了完全電流差動(dòng)保護(hù),簡(jiǎn)單可靠。110kV 側(cè)的輸電線路采用了距離Ⅰ、Ⅲ保 護(hù),由于它的電壓等級(jí)較高,還考慮了零序電流Ⅰ、Ⅲ保護(hù)。對(duì)于發(fā)電機(jī)主保 護(hù)采用了縱差動(dòng)保護(hù),后備保護(hù)采用了發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)。

  關(guān)鍵詞:短路電流,整定計(jì)算,靈敏度,繼電保護(hù),微機(jī)保護(hù)

  目

  錄

  ............................................................................................................................... 1 開(kāi)題報(bào)告 ................................................................................................................................

  ............................................................................................................................... 2 方案比較 ................................................................................................................................

  ....................................................................................................................... 3 確定運(yùn)行方式 ........................................................................................................................

  3.1 標(biāo)幺值計(jì)算.................................................................................................................... 3.2 短路電流的計(jì)算............................................................................................................. 3.3 確定運(yùn)行方式............................................................................................................... 1

  4 短路計(jì)算 .............................................................................................................................. 2

  4.1 各種運(yùn)行方式下各線路電流計(jì)算............................................................................... 2 4.2 各輸電線路兩相短路和三相短路電流計(jì)算............................................................... 2

  5 繼電保護(hù)的

  配置 .................................................................................................................. 2

  5.1 繼電保護(hù)的基本知識(shí)................................................................................................... 2 5.2 變壓器的保護(hù)配置..................................................................................................... 2 5.2.1 變壓器配置............................................................................................................2 5.2.2 保護(hù)配置的整定....................................................................................................2 5.3 母線的保護(hù)配置........................................................................................................... 3 5.3.1 保護(hù)配置的原理....................................................................................................3 5.3.2 電流差動(dòng)保護(hù)配置的整定.....................................................................................3 5.4 輸電線路保護(hù)配置........................................................................................................ 3 5.4.1 保護(hù)配置的原理.....................................................................................................3 5.4.2 保護(hù)配置的整定.....................................................................................................3 5.5 發(fā)電機(jī)保護(hù)配置............................................................................................................ 4 5.5.1 保護(hù)配置的原理.....................................................................................................4 5.5.2 保護(hù)配置的整定.....................................................................................................4

  6 結(jié)論 ....................................................................................................................................... 4

  7 總結(jié)與體會(huì) ........................................................................................................................... 4

  8 謝辭 ....................................................................................................................................... 5

  9 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 5

  1 開(kāi)題報(bào)告

  由于電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求,電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù) 趨勢(shì)是向計(jì)算化,網(wǎng)絡(luò)化及保護(hù),控制,測(cè)量,數(shù)據(jù)通信一體化智能化發(fā)展。

  通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷注入新的活力。未來(lái)繼電保護(hù)的發(fā)

  電能是一種特殊的商品,為了遠(yuǎn)距離傳送,需要提高電壓,實(shí)施高壓輸電,為了分配

  使用,需要降低電壓,實(shí)施低壓配電,供電和用電。 發(fā)電----輸電----配電----用電構(gòu)成

  一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)。 通

  常把由各種類型的發(fā)電廠,輸電設(shè)施以及用電設(shè)備組成的電能生產(chǎn)與

  費(fèi)系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ,各種電氣設(shè)備可能出現(xiàn)故障和不正常運(yùn)行

  態(tài)。 不正常運(yùn)行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但是沒(méi)有發(fā)生故障 線,如:三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。

  運(yùn)行狀態(tài),如:過(guò)負(fù)荷,過(guò)電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。 故障主要包括各種類型的短路和

  本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì) 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置,參照《電力系統(tǒng)繼 性校驗(yàn)從而來(lái)確定方案中的保護(hù)是否適用來(lái)編寫(xiě)的。

  電保護(hù)配置及整定計(jì)算》 ,并依據(jù)繼電保護(hù)配置原理,對(duì)所選擇的保護(hù)進(jìn)行整定和靈敏

  設(shè)計(jì)分八大章節(jié),其中第三、四章是計(jì)算系統(tǒng)的短路電流,確定運(yùn)行方式;第五章

  是對(duì)各種設(shè)備保護(hù)的配置,首先是對(duì)保護(hù)的原理進(jìn)行分析 ,保護(hù)的整定計(jì)算及靈敏性校

  驗(yàn)。其中對(duì)變壓器保護(hù)包括保護(hù)原理分析以及保護(hù)整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn),其中主保護(hù)

  采用的是縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù),用兩者的結(jié)合來(lái)做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),后備保護(hù)有復(fù)合電

  壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)。母線保護(hù)包括保護(hù)原理分析, 采用了完全電流差動(dòng)保護(hù), 簡(jiǎn)單可靠

  110kV 輸電線路采用了距離Ⅰ、Ⅲ保護(hù),同時(shí)由于它的電壓等級(jí)較高,我還考慮了零序 組接地保護(hù)。 由于本人水平有限,設(shè)計(jì)之中難免有些缺陷或錯(cuò)誤,望批評(píng)指正。

  電流Ⅰ、Ⅲ保護(hù)。對(duì)于發(fā)電機(jī)主保護(hù)采用了縱差動(dòng)保護(hù),后備保護(hù)采用了發(fā)電機(jī)定子繞

  2 方案比較

  本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì) 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置。 可以依據(jù)繼電保

  護(hù)配置原理,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣,先選擇兩套初始的保護(hù)方案,通過(guò)論證比較后認(rèn)可其中

  的一套方案,再對(duì)這套方案中的保護(hù)進(jìn)行確定性的整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn),看看它們 和校驗(yàn)。 確定兩個(gè)初始方案如下: 方案 1: 保護(hù)對(duì)象 變壓器 母線 輸電線路 發(fā)電機(jī) 保護(hù)對(duì)象 變壓器 母線 輸電線路 發(fā)電機(jī) 主保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù) 電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù) 距離Ⅰ、Ⅲ保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

  方案 2:

  是否能滿足要求,如果能滿足便可以采用,如果不能滿足則需要重新選擇,重新整定

  后備保護(hù) 過(guò)負(fù)荷保護(hù) 零序電流Ⅰ、Ⅲ保護(hù) 定子繞組接地保護(hù) 后備保護(hù)

  復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)、

  ___________________________

  主保護(hù) 電流速斷保護(hù)、 瓦斯保護(hù) 電流相位比較式 母線差動(dòng)保護(hù) 距離Ⅰ、Ⅲ保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

  復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)、零序電流保護(hù) ___________________________ 零序電流Ⅰ、Ⅲ保護(hù) 定子繞組接地保護(hù)

  對(duì)于變壓器而言,它的主保護(hù)可以采用最常見(jiàn)的縱

  聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù),用兩者

  的結(jié)合來(lái)做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。因?yàn)樽儔浩鞑顒?dòng)保護(hù)通常采用三側(cè)電流差動(dòng),其中高電壓側(cè)電

  流引自高壓熔斷器處的電流互感器,中低壓側(cè)電流分別引自變壓器中壓側(cè)電流互感器和

  低壓側(cè)電流互感器,這樣使差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域,從而

  可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路,高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故

  障。考慮到與發(fā)電機(jī)的保護(hù)配合,所以我們用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù),不考

  慮用電流速斷保護(hù)。瓦斯保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障,它由于一方面簡(jiǎn)單,靈

  敏,經(jīng)濟(jì);另一方面動(dòng)作速度慢,且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障,就注定了它只有與

  動(dòng)過(guò)電流保護(hù),這主要是考慮到低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)中的低電壓繼電器靈敏系數(shù)不

  夠高。由于發(fā)電機(jī)-變壓器組中發(fā)電機(jī)才用了定子繞組接地保護(hù),所以,變壓器不采用

  零序電流保護(hù)。110kV 側(cè)的母線接線可以采用完全電流差動(dòng)保護(hù),簡(jiǎn)單,可靠也經(jīng)濟(jì)。

  對(duì)于 110kV 側(cè)的輸電線路, 可以直接考慮用距離保護(hù), 因?yàn)樵陔妷旱燃?jí)高的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中

  電流保護(hù)很難滿足選擇性,靈敏性以及快速切除故障的要求,因此這個(gè)距離保護(hù)也選擇

  得合理,同時(shí)由于它的電壓等級(jí)較高,我們還應(yīng)該考慮給它一個(gè)接地故障保護(hù),先選擇

  零序電流保護(hù),因?yàn)楫?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)行情況下它們是不存在的。因此,利用零序電流來(lái)構(gòu)成 接地保護(hù)作為后備保護(hù)。 些保護(hù)進(jìn)行整定與校驗(yàn),是否符合設(shè)計(jì)要求。

  接地短路的保護(hù),就有顯著的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)電機(jī)則采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù),定子繞組

  綜上所述,方案 1 比較合理,方案 1 保護(hù)作為設(shè)計(jì)的初始保護(hù),在后續(xù)章節(jié)對(duì)這

  3 確定運(yùn)行方式

  3.1 標(biāo)幺值計(jì)算

  本次設(shè)計(jì)中取 S B =100MVA, uB = uav ,系統(tǒng)用一個(gè)無(wú)限大功率電流代表,它到母 線的電抗標(biāo)幺值 X s = S B = 100 = 0.125 。 S d 800 各元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算如下: 發(fā)電機(jī)F1 和F2

  變壓器 B1

  x F1 = x F 2 = x d '' xB =

  1

  SB 100 = 0 .1 3 × = 0 .5 2 SN 25

  Vs % SB 1 0 .5 1 0 0 × = × = 0 .3 3 100 S N 1 0 0 3 1 .5

  變壓器 B2 的各繞組短路電壓分別為:

  V s 1 % = V s (1− 2 ) % + V s ( 3− 1) % − V s ( 2 − 3 ) % = 1 7 + 1 0 .5 − 6 .0 = 2 1 .5

  Vs 2 % = Vs (1− 2) % + Vs ( 2 −3) % − Vs ( 3−1) % = 17 + 6.0 − 10.5 = 12.5 Vs 3 % = Vs ( 2 −3) % + Vs ( 3 −1) % − Vs (1 −2) % = 6.0 + 10.5 − 17 = −0.5

  所以,變壓器 B2 的電抗值為

  xB =

  21

  Vs % S B 21.5 100 × = × = 0.67 100 S N 100 31.5

  xB 22 =

  x B 23 =

  Vs % S B 12.5 100 × = × = 0.40 100 S N 100 31.5

  Vs % S B − 0.5 100 × =

  × = −0.016 ≈ 0 100 S N 100 31.5

  變壓器 B3

  xB3 =

  Vs % S B 10.5 100 × = × = 0.525 100 S N 100 20

  Vs % S B 10.5 100 × = × = 0.525 100 S N 100 20

  變壓器 B4

  xB =

  4

  線路 L1 線路 L2 線路 L3

  xL = 0.4 × 100 ×

  1

  SB 100 = 0.4 × 100 × = 0.33 2 VB 110 2

  x L 2 = 0.4 × 50 ×

  x L 3 = 0 .4 × 3 0 ×

  100 = 0.17 110 2

  100 = 0 .0 9 9 1102

  線路 L4

  x L 4 = 0.4 × 60 ×

  100 = 0.2 110 2

  所以,110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.1 所示。

  圖 3.1 110kV 電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)

  3.2 短路電流的計(jì)算

  110kV 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),發(fā)電機(jī)存在三種運(yùn)行情況,即:兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行

  一臺(tái)發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行另一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行和兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行;變壓器有兩種運(yùn)行方式,即:一 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)移電抗,計(jì)算電抗和短路電流。 (一)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行,變壓器 B1、 B2、 B3、 B4 同時(shí)投入運(yùn)行。 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn): x14 = ( x3 // x6 ) + x5 = x3 .x6 + x5 = 0.52 × 0.40 + 0.67 = 0.90 x3 + x6 0.52 + 0.40

  臺(tái)變壓器退出另一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行和兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行。下面分別分析各種情況下

  x15 = ( x 2 + x 4 ) // x5 =

  (0.52 + 0.33) × 0.9 = 0.44 0.52 + 0.33 + 0.9

  x16 = x11 // x15 =

  0.17 × 0.44 = 0.12 0.17 + 0.44

  1 x17 = x8 // x9 = × 0.525 = 0.26 2

  將 x10 、x12和x13 組成的三角形電路化簡(jiǎn)為由 x18、x19 和x 20 組成的星形電路,計(jì)算 如下:

  x18 = x10 x12 0.33 × 0.099 = = 0.052 x10 + x12 + x13 0.33 + 0.099 + 0.20 x10 x13 0.33 × 0.20 = = 0.10 x10 + x12 + x13 0.33 + 0.099 + 0.20 x12 x13 0.099 × 0.20 = = 0.031 x10 + x12 + x13 0.33 + 0.099 + 0.20

  x19 =

  x20 =

  系統(tǒng)的等值化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)如圖 3.2 所示。

  ⇕

  圖 3.2 系統(tǒng)的等值化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)

  (1)轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng) f 1 發(fā)生短路時(shí) x21 = [( x17 + x 20 ) //(x 16 + x 19 )] + x 18

  = (0.26 + 0.031) × (0.12 + 0.10) + 0.052 0.26 + 0.031 + 0.12 + 0.10

  =0.18 所以, f 1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.3 所示。

  圖 3.3

  f 1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.125 × =1 SB 100

  發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.18 ×

  2 × 25 = 0.09 100

  當(dāng) f 2 發(fā)生短路時(shí) x2 2 = [( x1 + x1 8 ) / /( x1 7 + x 2 0)] + x 1 9 (0.125 + 0.052) × (0.26 + 0.031)

  =0.21 所以, f 2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.4 所示。

  圖 3.4

  f 2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 2 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.21 × = 1.68 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f 2 的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.12 ×

  2 × 25 = 0.06 100

  當(dāng) f 3 發(fā)生短路時(shí) x23 = x1 + x18 = 0.125 + 0.052 = 0.177

  x24 = x16 + x19 = 0.12 + 0.10 = 0.22

  所以, f 3 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.5 所示。

  圖 3.5

  f 3 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)

  S 點(diǎn)對(duì) f 3 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x23 .x 20

  0.177 × 0.031

  F 點(diǎn)對(duì) f 3 的轉(zhuǎn)移電抗為為:

  x26 = x24 +

  x20 + x24 . x20 0.22 × 0.031 = 0.22 + 0.031 + = 0.29 x23 0.177

  化簡(jiǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.6 所示。

  圖 3.6 化簡(jiǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 3 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi

  SN 800 = 0.23 × = 1.84 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f 3 的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.29 ×

  2 × 25 = 0.145 100

  (2)由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值如。 (3)計(jì)算短路電流有名值。 各點(diǎn)發(fā)生短路時(shí),各電源的基準(zhǔn)電流分別為: 系統(tǒng) S 發(fā)電機(jī) F1、F2

  IB =

  100 = 0.502 3 × 115 100 IB = = 5.50 3 × 10.5

  查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表 3.1。

  表 3.1 短路電流表

  短路點(diǎn)

  時(shí)間 4 S 標(biāo)么值

  系統(tǒng) S 1.13

  發(fā)電機(jī) F1、F2 標(biāo)么值 2.49

  短路點(diǎn)總電流/k

  有名值/kA

  0.57 0.63 0.32 0.57 0.29

  有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA

  13.70 2.47 13.58 2.52 13.84

  14.27 13.90 14.13

  f 2 處短路 4 S f 3 處短路

  4 S

  標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA

  (二)發(fā)電機(jī) F1 停運(yùn) F2 運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.7 所示。

  圖 3.7 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)

  進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn): x 2 7 = [( x 3 / / x 6 ) + x 5] / / x 4 / / x1 1 = 0.52 × 0.40 + 0.67 / /0.33 / /0.17 0.52 + 0.40 =0.0997

  系統(tǒng)的等值化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)如圖 3.8 所示。

  圖 3.8 系統(tǒng)的等值化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)

  (1)轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng) f 1 發(fā)生短路時(shí)

  x2 8 = [( x1 9 / / x 2 7 ) / /( x 1 7 / / x 2 0) + x 2 8

  (0.10 + 0.0997) × (0.26 + 0.031) + 0.052 0.10 + 0.0997 + 0.26 + 0.031 =.178 =

  所以, f 1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.9 所示。

  圖 3.9

  f 1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 1的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.125 × =1 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f 1的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.78 ×

  25 = 0.445 100

  當(dāng) f 2 發(fā)生短路時(shí) x 2 9 = [( x1 + x1 8 ) / /( x 1 7 + x 2 0)] + x 1 9

  =

  (0.125 + 0.052) × (0.26 + 0.031) + 0.1 0.125 + 0.052 + 0.26 + 0.031

  =0.21 所以, f2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.10 所示。

  圖 3.10

  f2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f2 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.21 × = 1.68 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f2 的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.0997 ×

  25 = 0.025 100

  當(dāng) f 3 發(fā)生短路時(shí) x 3 0 = x1 + x1 8 = 0.125 + 0.052 = 0.177

  x3 1 = x1 9 + x2 7 = 0.10 + 0.0.0997 = 0.1997

  S 點(diǎn)對(duì) f 3 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x32 = x 30 + x 20 + x30 .x20 0.177 × 0.031 = 0.177 + 0.031 + = 0.24 x31 0.1997

  F2 點(diǎn)對(duì) f 3 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x 3 3 = 0 .0 3 1 + + 0 .1 9 9 7 +

  0 .0 3 1 × 0 .1 9 9 7 = 0 .2 7 0 .1 7 7

  化簡(jiǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.11 所示。

  ⇕

  圖 3.11 化簡(jiǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 3 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.24 × = 1.92 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路 f 3 點(diǎn)的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.27 ×

  25 = 0.067 100

  (2)由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。 (3)計(jì)算短路電流有

  名值。 (同上) 查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表 3.2。

  表 3.2 短路電流表

  短路點(diǎn)

  時(shí)間

  系統(tǒng) S

  短路點(diǎn)總電流/k

  f 1 處短路

  4 S

  標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA

  1.13 0.57 0.63 0.32 0.54 0.27

  標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA

  2.11 11.6 2.45 13.47 4.83 26.53 26.80 13.79 12.17

  f 2 處短路 4 S f 3 處短路

  4 S

  (三)線路 L1 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.12 所示。

  圖 3.12 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)

  (1)轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng) f 1 發(fā)生短路時(shí),F(xiàn) 點(diǎn)對(duì) f 1 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x34 = x12 + ( x13 + x16 ) +

  x12 .( x13 + x16 ) x17

  0.099 × (0.20 + 0.12) 0.26

  = 0.099 + (0.20 + 0.12) +

  =0.54

  所以, f 1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.13 所示。

  圖 3.13

  f 1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi

  SN 800 = 0.135 × = 1.08 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 25 × 2 = 0.54 × = 0.27 SB 100

  當(dāng) f 2 發(fā)生短路時(shí),S 點(diǎn)對(duì) f 2 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x35 = (0.135 + 0.099) + 0.20 +

  =0.614

  (0.135 + 0.099) × 0.20 0.26

  所以, f2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.14 所示。

  圖 3.14

  f2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f2 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.614 × = 5.526 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f2 的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.12 ×

  25 × 2 = 0.06 100

  當(dāng) f 3 發(fā)生短路時(shí),S 點(diǎn)對(duì) f 3 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x3 6 = 0.135 + 0.099 = 0.234

  F2 點(diǎn)對(duì) f 3 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x3 7 = 0.20 + 0.12 = 0.32

  系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 3 的計(jì)算電抗為: x js = 1.872

  (2)由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。 (3)計(jì)算短路電流有名值。 (同上) 查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表 3.3。

  表 3.3 短路電流表

  短路點(diǎn)

  時(shí)間 4 S 標(biāo)么值

  系統(tǒng) S 1.03 0.52 0.08 0.04 2.43 1.22

  發(fā)電機(jī) F1、F2 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 2.39 31.44 2.47 13.59 2.32 12.74

  短路點(diǎn)總電流/k

  f 1 處短路

  有名值/kA

  31.96 13.63 13.96

  f 2 處短路 4 S f 3 處短路

  4 S

  標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA

  (四)線路 L3 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.15 所示。

  圖 3.15 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如

  (1)轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng) f 1 發(fā)生短路時(shí),F(xiàn) 點(diǎn)對(duì) f 1 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x36 =

  0 .3 3 + 0 .1 2 +

  0 .3 3 × 0 .1 2 0 .2 0 + 0 .2 6

  =0.45 所以, f 1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.16 所示。

  圖 3.16

  f 1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.135 × = 1.08 SB 100

  x js = x fi

  SN 25 × 2 = 0 .4 5 × = 0 .2 2 5 SB 100

  當(dāng) f 2 發(fā)生短路時(shí),等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.17 所示。

  圖 3.17 等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f2 的計(jì)算電抗為:

  x js =

  x fi SN 800 = 0 .3 6 5 × = 2 .9 2 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f2 的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.12 ×

  25 × 2 = 0.06 100

  當(dāng) f 3 發(fā)生短路時(shí),系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 3 的計(jì)算電抗為:

  x js = 1.27 ×

  800 = 10.16 100

  發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路 f 3 點(diǎn)的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.37 ×

  25 × 2 = 0.185 100

  (2)由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。 (3)計(jì)算短路電流有名值。 (同上) 查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表 3.4。

  表 3.4 短路電流表

  短路點(diǎn)

  時(shí)間 4 S 標(biāo)么值

  系統(tǒng) S 1.03 0.52 0.35 0.18 0.38 0.19

  發(fā)電機(jī) F1、F2 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 2.44 13.42 2.47 13.59 2.47 13.59

  短路點(diǎn)總電流/k

  f 1 處短路

  有名值/kA

  13.94 13.76 13.78

  f 2 處短路 4 S f 3 處短路

  4 S

  標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA

  (五)線路 L4 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.18 所示。

  圖 3.18 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)

  (1)轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng) f 1 發(fā)生短路時(shí),等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.19 所示。

  圖 3.19 等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.135 × = 1.08 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 25 × 2 = 0.45 × = 0.225 SB 100

  當(dāng) f 2 發(fā)生短路時(shí),S 點(diǎn)對(duì) f 2 的轉(zhuǎn)移電抗為:

  x41 =

  0 .1 3 5 + 0 .3 3 +

  0 .1 3 5 × 0 .3 3 0 .0 9 9 + 0 .2 6

  =0.787

  ∴ f 2 發(fā)生短路時(shí),等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.20 所示。

  圖 3.20 等值網(wǎng)絡(luò)如

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f2 的計(jì)算電抗為:

  x js = x fi SN 800 = 0.787 × = 6.296 SB 100

  ∴發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路點(diǎn) f2 的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.12 ×

  25 × 2 = 0.06 100

  當(dāng) f 3 發(fā)生短路時(shí),等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.21 所示。

  圖 3.21 等值網(wǎng)絡(luò)

  ∴系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 3 的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.264 ×

  800 = 2.11 100

  發(fā)電機(jī) F1、F2 對(duì)短路 f 3 點(diǎn)的計(jì)算電抗為:

  x js = 0.879 ×

  25 × 2 = 0.439 100

  (2)由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。 (3)計(jì)算短路電流有名值。 (同上) 查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表 3.5。

  表 3.5 短路電流表

  短路點(diǎn)

  時(shí)間 4 S 標(biāo)么值

  系統(tǒng) S 1.03 0.52 0.29 0.15 0.49 0.25

  發(fā)電機(jī) F1、F2 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA 2.44 13.42 2.47 13.59 2.01 11.06

  短路點(diǎn)總電流/k

  f 1 處短路

  有名值/kA

  13.94 13.73 11.31

  f 2 處短路 4 S f 3 處短路

  4 S

  標(biāo)么值 有名值/kA 標(biāo)么值 有名值/kA

  3.3 確定運(yùn)行方式

  由 3.2 節(jié)的計(jì)算過(guò)程,統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)各短路點(diǎn)短路時(shí)的短路電流如表 3.6。

  表 3.6 各短路點(diǎn)短路時(shí)的電流總結(jié)表

  運(yùn)行方式 兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行 一臺(tái)變壓器停運(yùn),另 一臺(tái)變壓器單獨(dú)工作

  線路 L1 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行 線路 L3 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行 線路 L4 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行

  f 1 處短路時(shí)的

  短路電流/kA 14.27 12.167 31.96 13.93 13.92

  f 2 處短路時(shí)的

  短路電流/kA

  13.90 13.79 13.63 13.76 13.73

  f 3 處 短路 時(shí)的

  短路電流/kA 14.13 26.80 13.96 13.78 11.31

  綜上所述: 系統(tǒng) S 側(cè)( f 1 處短路時(shí))的最大運(yùn)行方式為:線路 L1 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行。 最小運(yùn)行方式為:當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn),另一臺(tái)單獨(dú)工作時(shí)。 發(fā)電機(jī)-變壓器側(cè)( f 2 處短路時(shí))的最大運(yùn)行方式為:兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)。 最小運(yùn)行方式為:線路 L1 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行。

  變壓器側(cè)( f 3 處短路時(shí))的最大運(yùn)行方式為:當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn),另一臺(tái)單獨(dú)工作時(shí)

  最小運(yùn)行方式為:線路 L4 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行。

  4 短路計(jì)算

  4.1 各種運(yùn)行方式下各線路電流計(jì)算

  由圖 3.17 可知,系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的轉(zhuǎn)移電抗為: x f 1 =0.125

  ∴系統(tǒng)折算到 110kV 的最小阻抗為: Z smin = x f 1 ×

  115 2 115 2 = 0.125 × = 16.53 100 100

  由圖 3.20 可知,系統(tǒng) S 對(duì)短路點(diǎn) f 1 的轉(zhuǎn)移電抗為: x f 1 =0.135

  ∴系統(tǒng)折算到 110kV 的最小阻抗為: Z smax

  1

  115 2 115 2 = x f1 × = 0.135 × = 17.85 100 100

  輸電線路 L1 長(zhǎng)為 100kM,∴ Z L = 100 × 0.4 = 40 Ω (輸電線路電阻率為 0.4 Ω /kM) 短路電流為:

  UN I k min . L1 =

  3 115 = 3 = 1.45 kA 40 + 17.85 115 3 = 3 = 1.17 kA 40 + 16.53

  Z L1 + Z s max UN

  I k max . L1 =

  Z L1 + Z s min

  同理,根據(jù)已知條件得: 輸電線路 L2 短路電流為: Z L = 50 × 0.4 = 20 Ω

  2

  UN I k min. L =

  2

  115 3 = 3 = 1.75 kA 20 + 17.85 115 3 = 3 = 1.82 kA 20 + 16.53

  Z L + Z s max

  2

  UN I k max. L =

  2

  Z L + Z s min

  2

  UN I k min . L3 =

  3

  115 = 3 = 2.23kA 12 + 17.85 115 3 = 3 = 2.33 kA 12 + 16.53

  Z L3 + Z s max UN

  I k max . L 3 =

  Z L 3 + Z s min

  4

  輸電線路 L4 短路電流為: Z L = 60 × 0.4 = 24 Ω

  UN I k min. L4 =

  3

  115 = 3 = 1.59kA 24 + 17.85

  Z L4 + Z s max

  UN I k max. L =

  4

  115 3 = 3 = 1.64 kA 24 + 16.53

  Z L + Z s min

  4

  4.2 各輸電線路兩相短路和三相短路電流計(jì)算

  (一)各輸電線路在最小運(yùn)行方式下的兩相和三相短路電流 系統(tǒng)電抗 發(fā)電機(jī)電抗

  xs =0.135 xF =0.13

  ∴各輸電線路三相短路電流為:

  輸電線路 L1 三相短路電流為:

  =( 115 115 1 + )× 0.135 + 40 0.13 + 40 3

  = 3.308( kA)

  同理可得,輸電線路 L2 三相短路電流為: I 2 ( 3 ) = 2 .1 0 7 ( kA ) 輸電線路 L3 三相短路電流為: I 3 ( 3 ) = 1 .4 0 6 ( kA ) 輸電線路 L 三相短路電流為: I

  (3)

  = 3 .5 0 5 ( k A )

  ∴各輸電線路兩相短路電流為:

  輸電線路 L1 兩相短路電流為: I1 ( 2) = 3 ( 3) I1 = 2.865( kA) 2

  3 ( 3) I 2 = 1.825(kA ) 2

  輸電線路 L2 兩相短路電流為: I 2 ( 2) =

  輸電線路 L2 兩相短路電流為: I 3 ( 2) = 3 I 3 ( 3) = 1.218( kA)

  2 3 ( 3) I 4 = 3.035( kA) 2

  輸電線路 L2 兩相短路電流為: I 4 ( 2) =

  (二)各輸電線路在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流 輸電線路 L1 三相短路電流為: I1 ( 3 ) =

  E x (1 1 0 ) 1 115 1 × = × = 955( A ) xs + xL 1 3 0.135 + 40 3

  = 193( A )

  同理可得,

  輸電線路 L2 三相短路電流為: I 2 ( 3 ) 輸電線路 L3 三相短路電流為: I 3 ( 3 ) 輸電線路 L4 三相短路電流為: I 4 ( 3 )

  = 129( A )

  = 318( A )

  5 繼電保護(hù)的配置

  5.1 繼電保護(hù)的基本知識(shí)

  電能是一種特殊的商品,為了遠(yuǎn)距離傳送,需要提高電壓,實(shí)施高壓輸電,為了分配

  和使用,需要降低電壓,實(shí)施低壓配電,供電和用電。發(fā)電----輸電----配電----用電構(gòu)

  成了一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)。通常把由各種類型的發(fā)電廠 ,輸電設(shè)施以及用電設(shè)備組成的電能生

  產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ,各種電氣設(shè)備可能出現(xiàn)故障和不正常

  運(yùn)行狀態(tài)。不正常運(yùn)行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞 ,但是沒(méi)有發(fā)

  生故障的運(yùn)行狀態(tài),如:過(guò)負(fù)荷,過(guò)電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型

  斷線等。其中最常見(jiàn)且最危險(xiǎn)的是各種類型的短路 ,電力系統(tǒng)的短路故障會(huì)產(chǎn)生如下后 果: (1)故障點(diǎn)的電弧使故障設(shè)備損壞; 設(shè)備遭到破壞; 效益和人們的正常生活; 停電的惡性循環(huán);

  (2)比正常工作電流大許多的短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng),使故障回路中的

  (3)部分電力系統(tǒng)的電壓大幅度下降,使用戶的正常工作遭到破壞,影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)

  (4)破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,引起系統(tǒng)振蕩,甚至使電力系統(tǒng)瓦解,造成大面積

  故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)若不及時(shí)正確處理,都可能引發(fā)事故。為了及時(shí)正確處理故

  障和不正常運(yùn)行狀態(tài),避免事故發(fā)生,就產(chǎn)生了繼電保護(hù),它是一種重要的反事故措施。

  繼電保護(hù)包括繼電保護(hù)技術(shù)和繼電保護(hù)裝置 ,且繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能的核 或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。 繼電保護(hù)的任務(wù)是: 力系統(tǒng)中切除,避免故障元件繼續(xù)遭到破壞,使非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。 的條件發(fā)出信號(hào)或跳閘。 繼電保護(hù)裝置的基本原理:

  心,它是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘

  (1)當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時(shí),能自動(dòng),迅速,有選擇地將故障元件從電

  (2)當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),能及時(shí)反應(yīng)并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)

  我們知道在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí),許多參量比正常時(shí)候都了變化,當(dāng)然有的變

  化可能明顯,有的不夠明顯, 而變化明顯的參量就適合用來(lái)作為保護(hù)的判據(jù), 構(gòu)成保護(hù)

  比如:根據(jù)短路電流較正常電流升高的特點(diǎn),可構(gòu)成過(guò)電流保護(hù);利用短路時(shí)母線電壓

  降低的特點(diǎn)可構(gòu)成低電壓保護(hù);利用短路時(shí)線路始端測(cè)量阻抗降低可構(gòu)成距離保護(hù);利

  用電壓與電流之間相位差的改變可構(gòu)成方向保護(hù)。除此之外,根據(jù)線路內(nèi)部短路時(shí),兩 些保護(hù),如反應(yīng)變壓器油在故障時(shí)分解產(chǎn)生的氣體

  而構(gòu)成的氣體保護(hù)。

  側(cè)電流相位差變化可以構(gòu)成差動(dòng)原理的保護(hù)。當(dāng)然還可以根據(jù)非電氣量的變化來(lái)構(gòu)成某

  原則上說(shuō):只要找出正常運(yùn)行與故障時(shí)系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征(差 繼電保護(hù)裝置的組成:

  別) ,即可形成某種判據(jù),從而構(gòu)成某種原理的保護(hù),且差別越明顯,保護(hù)性能越好。

  被測(cè)物理量--→測(cè)量--→邏輯--→執(zhí)行--→跳閘或信號(hào)

  整定值

  測(cè)量元件:其作用是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)物理量(如電流,電壓,阻抗 保護(hù)是否該起動(dòng)。

  功率方向等) ,并與已給定的整定值進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果給出邏輯信號(hào),從而判斷

  邏輯元件:其作用是根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小,性質(zhì),輸出的邏輯狀態(tài),出現(xiàn)的 并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。 如:故障時(shí)跳閘,不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信號(hào),正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作等。 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 仍能正常運(yùn)行,以盡量減小停電范圍。 斷路器的跳閘時(shí)間。

  順序或它們的組合,使保護(hù)裝置按一定邏輯關(guān)系工作,最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號(hào)

  執(zhí)行元件:其作用是根據(jù)邏輯元件傳送的信號(hào),最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)

  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

  速動(dòng)性:是指保護(hù)快速切除故障的性能,故障切除的時(shí)間包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和

  靈敏性:是指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi),保護(hù)對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求 反應(yīng)出來(lái)。

  即不發(fā)生拒絕動(dòng)作也不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。

  的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí),不論短路點(diǎn)的位置與短路的類型如何,都能靈敏地正確地

  可靠性:是指發(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障,它能可靠動(dòng)作,而在不該動(dòng)作時(shí),它能可靠不動(dòng)

  5.2 變壓器的保護(hù)配置

  5.2.1 變壓器配置 (一)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

  本 次 設(shè) 計(jì)所 采 用 的 變 壓 器 型號(hào) 均 分 別 為 : SDL-31500/110 、 SFSL-31500/110 、

  SFL-20000/110、SFL-20000/110。對(duì)于這種大型變壓器而言,它都必需裝設(shè)單獨(dú)的變壓

  器差動(dòng)保護(hù),這是因?yàn)樽儔浩鞑顒?dòng)保護(hù)通常采用三側(cè)電流差動(dòng),其中高電壓側(cè)電流引自

  高壓熔斷器處的電流互感器,中低壓側(cè)電流分別引自變壓器中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)

  電流互感器,這樣使差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域,從而可以更

  好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路,高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以

  我們用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為兩臺(tái)變壓器的主保護(hù),其接線原理圖如圖 5.1 所示。正常情況 ' ''

  ' '' '' I 1 = I 1 ⎯⎯ I 1 = n 2 = → nT (變壓器變比) n1 n2 I '1 n1

  所以這時(shí) Ir=0,實(shí)際上,由于電流繼電器接線方式,變壓器勵(lì)磁電流,

  變比誤差等影響 應(yīng)的措施來(lái)減小。

  導(dǎo)致不平衡電流的產(chǎn)生,故 Ir 不等于 0 ,針對(duì)不平衡電流產(chǎn)生的原因不同可以采取相

  盡管縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)有很多其它保護(hù)不具備的優(yōu)點(diǎn),但當(dāng)大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重漏 還需對(duì)變壓器裝設(shè)另外一個(gè)主保護(hù)——瓦斯保護(hù)。

  油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線故障時(shí),縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)不能動(dòng)作,這時(shí)我們

  圖 5.1 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理示意圖

  (二)瓦斯保護(hù)

  瓦斯保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障,它由于一方面簡(jiǎn)單,靈敏,經(jīng)濟(jì);另一 用才能做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),效果更佳。 (1)瓦斯保護(hù)的工作原理:

  方面動(dòng)作速度慢,且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障,就注定了它只有與差動(dòng)保護(hù)配合使

  當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí),有輕瓦斯產(chǎn)生,瓦斯繼電器 KG 的上觸點(diǎn)閉合,作

  用于預(yù)告信號(hào);當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),重瓦斯沖出,瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合,經(jīng)中間繼 閉合,也可利用切換片 XB 切換位置,只給出報(bào)警信號(hào)。 (2)瓦斯保護(hù)的整定: 輕瓦斯按氣體容積進(jìn)行整定,整定范圍為:250~300cm

  3

  電器 KC 作用于信號(hào)繼電器 KS,發(fā)出警報(bào)信號(hào),同時(shí)斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)

  瓦斯保護(hù)有重瓦斯和輕瓦斯之分,它們裝設(shè)于油箱與油枕之間的連接導(dǎo)管上。其中 ,一般整定在 250cm3

  重瓦斯按油流速度進(jìn)行整定,整定范圍為:0.6~1.5m/s,一般整定在 1m/s 。瓦斯保護(hù)

  圖 5.2 瓦斯保護(hù)原理示意圖

  (三)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)

  由于這種保護(hù)可以獲得比一般過(guò)流保護(hù)更高的靈敏性,所以實(shí)踐中它常用來(lái)作廠變

  內(nèi)部及低分支外部相間短路故障的后備保護(hù),這里我也用來(lái)作為變壓器的后備保護(hù),它 低電壓元件構(gòu)成復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)元件,其保護(hù)原理接線圖如圖 5.3 所示。

  是由負(fù)序過(guò)電壓元件、低電壓元件、過(guò)流元件及時(shí)間元件構(gòu)成,其中負(fù)序過(guò)電壓元件與

  復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)的輸入電流取高壓側(cè)電流 ,為保證選擇性,復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)元件需

  要配置兩套,輸入電壓分別取自廠變低壓側(cè)兩個(gè)支上的電壓。 保護(hù)采用兩段延時(shí)出口

  以 A 分支為例: 若發(fā)生相間不對(duì)稱短路故障,”U2>”元件啟動(dòng),常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),使”U<”

  元件啟動(dòng); 若發(fā)生三相短路, ”U2>”元件短時(shí)啟動(dòng), ”U<”元件也啟動(dòng),在”U2>”元

  件返回后,因”U<”元件返回電壓較高,只要相間殘壓不高于返回電壓, ”U<”元件仍保 開(kāi) A 廠用分支斷路器,若故障不能消除,再按Ⅱ段延時(shí) t2 動(dòng)作于解列滅磁。

  持動(dòng)作狀態(tài),這時(shí)廠變高壓側(cè)過(guò)流元件”I>”已經(jīng)動(dòng)作,先按 I 段延時(shí)”U<”元件 t1 跳

  圖 5.3 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)原理接線圖

  5.2.2 保護(hù)配置的整定 (一)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定 不需要進(jìn)行整定計(jì)

  算,所以僅對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整定如下: (1)避越變壓器的勵(lì)磁涌流: I dz = k rel × I e = 1.3 ×165 = 214 ( A)

  對(duì)于本次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù),其中瓦斯保護(hù)一般

  其中 k rel 為可靠系數(shù),取 1.3,而 I e = se = 31500 = 165 ( A ) 為變壓器的額定電 3u e 3 × 110 流。 (2)避越外部短路時(shí)的最大不平衡電流:

  I dz = k rel ( k txk fzq f i + ∆u110 + ∆ f za ) I dz .max

  ( 3)

  = 1.3 (1× 1× 0.1 + 0.1 + 0.05) × 995 = 323.38

  其中 Ktx 為電流互感器同型系數(shù),型號(hào)相同時(shí)取 0.5,型號(hào)不同時(shí)取 1,這里為避免以后

  更換設(shè)備的方便故取 1; k fzq 為非周期分量引起的誤差,取 1; ∆ f za 建議采用中間值

  的計(jì)算結(jié)果知 I dz .max ( 3) =995。 (3)躲過(guò)電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流:

  I dz = 1.3I e = 1.3 ×165 = 214 ( A )

  而保護(hù)基本側(cè)的動(dòng)作電流。 I dz . js = 1296 ( A ) (4)確定差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流和基本側(cè)差動(dòng)線圈的匝數(shù): 差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流: I d z . j . jb . js = I e 2 . jb × I d z . jb . js = 2.38 × 1296 = 18.7 ( A )

  I e . jb

  165

  其 中 I e. jb = I e = 165 ( A ) 為 電 流 互 感 器 的 一 次 側(cè) 額 定 電 流 ;

  3I e 3 × 165 = 2.38 ( A ) 為電流互感器的二次額定電流。 I e 2. jb = 600 = 600 5 5

  差動(dòng)線圈匝數(shù):

  w cd . js =

  Aw0 I d z . j, jb . js

  =

  120 = 6 .4 ( t ) 1 8 .7

  實(shí)際整定匝數(shù)選用:

  wcd .z = 6 ( t )

  w cd . z

  所以繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為: I d z . j. j b = 1 2 0 = 2 0 ( A ) 保護(hù)裝置的實(shí)際動(dòng)作電流為:

  I dz. jb = I e. jb × I dz. j. jb I ez. jb

  = 20 × 165 = 1389 ( A ) 2.38

  變壓器差動(dòng)保護(hù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表 5-1: 變壓器 額定電壓/kV 額定電流 Ie/A 互感器的接線方式 互感器的計(jì)算變比 互感器的選擇變比 電流互感器 二次額定電流

  B1

  110

  31500 = 165 3 × 110

  B2

  110

  31500 = 165 3 × 110

  B3

  110

  2000 = 185 3 × 115

  B4

  110

  2000 = 18 3 × 115

  D

  3 × 165 58 = 5 5

  d

  3 × 165 58 = 5 5

  y

  3 × 185 320 = 5 5

  y

  3 × 185 32 = 5 5

  100/5 58/20=2.9

  100/5 58/20=2.9

  400/5 320/80=4

  400/5 320/80=4

  當(dāng)系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下,線路 L4 處開(kāi)環(huán)運(yùn)行發(fā)生兩相短路時(shí),保護(hù)裝置靈敏系數(shù)最低 即:

  k im =

  k jxI d .∑ .min = I dz. jb

  k jx

  3 (3) I f .min 1× 3 × 10326 2 1 2 = = 6.3 > 2 1385 I dz. jb

  顯然靈敏度滿足要求。其中 I d .∑ .min 是變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)總的最小短路電 流有名值(歸算到基本側(cè))。 k jx 是保護(hù)的接線系數(shù),這里取 1 。 (二) 變壓器的后備保護(hù)的整定 (1)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù),下面對(duì)它進(jìn)行整定與靈敏性校驗(yàn): 過(guò)電流元件動(dòng)作值 I op 按躲開(kāi)廠變額定電流 I N .st 整定,即: 對(duì)于 B1 、 B2 : I o p = k rel × I N . st = 1 .1 5 × 3 1 5 0 0 = 2 1 3 ( A )

  k re

  0 .8 5 3 × 115

  其中 Krel 是可靠系數(shù),一般為 1.15~1.25,這里取 1.15, k re 是返回

  系數(shù),這里取 0.85 最小運(yùn)行方式下,線路 L4 開(kāi)環(huán)運(yùn)行兩相短路時(shí),保護(hù)的靈敏性校驗(yàn):

  3 (3) 3 I × 2107 2 f1. min K = = 2 = 8.57 > 1.3 ,滿足要求。 sen I 213 op

  對(duì)于 B3 、 B4 : I op = k rel × I N .st = 1.15 × 20000 = 135 ( A ) 0.85 3 × 115 k re 最小運(yùn)行方式下, 線路 L4 開(kāi)環(huán)運(yùn)行兩相短路時(shí),保護(hù)的靈敏性校驗(yàn):

  3 (3) 3 I × 2107 2 f1. min K = = 2 = 13.5 > 1.3 ,滿足要求。 sen I 135 op

  (2)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算: 取可靠系數(shù) Krel 為 1.05,返回系數(shù) Kres 為 0.85,IN 為保護(hù)安裝側(cè)變壓器的額定電流。 對(duì)于 B1 、 B2 其額定電流為:

  IN =

  31500 3 ×1 1 0 = 165 ( A )

  所以:

  I o p er =

  1 .0 5 k rel × 331 = 409 ( A ) IN = 0 .8 5 k res

  對(duì)于 B3 、 B4 ,其額定電流為:

  IN =

  20000 3 ×1 1 0 = 105 ( A )

  所以:

  I o p er =

  1 .0 5 k rel ×105 = 129 (A ) IN = 0 .8 5 k res

  繼電器選用 NSP712 系列多功能微機(jī)成套保護(hù)及自動(dòng)裝置。

  5.3 母線的保護(hù)配置

  5.3.1 保護(hù)配置的原理

  電力系統(tǒng)中的母線是具有公共電氣連接點(diǎn),它起著匯總和分配電能的作用。所以發(fā)

  電廠和變電站中的母線是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成元件。 母線運(yùn)行是否安全可靠,將 會(huì)破壞整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

  直接影響發(fā)電廠,變電站和用戶工作的可靠性,在樞紐變電所的母線上發(fā)生故障時(shí),甚至

  引起母線短路故障的主要原因有:由于空氣污潰,導(dǎo)致斷路器套管及母線絕緣子的 地線合斷路器。

  閃絡(luò);母線電壓和電流互感器的故障;運(yùn)行人員的誤操作 ,如帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)、帶接

  母線故障的類型,主要是單相接地和相間短路故障。與輸電線路故障相比較,母線 障所造成的后果。 母線完全電流差動(dòng)保護(hù)。

  故障的幾率雖較小,但造成的后果卻十分嚴(yán)重。因此,必須采取措施來(lái)消除或減少母線故

  由設(shè)計(jì)的已知條件可知,110kV 母線均是采用單母線接線,對(duì)于單母線我們可以采用

  母線完全差動(dòng)保護(hù)的原理接線圖如圖 5.4 所示,和其它元件的差動(dòng)保護(hù)一樣,也是按

  環(huán)流法的原理構(gòu)成。在母線的所有連接元件上必須裝設(shè)專用的電流互感器 ,而且這些電

  流互感器的變比和特性完全相同,并將所有電流互感器的二次繞組在母線側(cè)的端子互相

  連接,在外側(cè)的端子也互相連接,差動(dòng)繼電器則接于兩連接線之間,差動(dòng)電流繼電器中流

  過(guò)的電流是所有電流互感器二次電流的相量和。這樣,在一次側(cè)電流總和為零時(shí),在理想 進(jìn)母線的方向?yàn)檎较颉D中線路 I,II 接于系統(tǒng)電源,而線路 III 則接于負(fù)載。

  的情況下,二次側(cè)電流的總和也為零。此圖為母線外部 K 點(diǎn)短路的電流分布圖,設(shè)電流流

  (1)在 正常和 外部 故障 時(shí) (K 點(diǎn)), 流 入母線 與流 出母 線的 一次 電流 之和 為零 , 即

  ∑

  •

  •

  •

  •

  I =

  I

  + I

  I

  − II

  I

  III

  = 0

  • • • 1 • 2

  而

  流入繼電器的電流為:

  I

  g

  =

  I

  +

  I

  −

  I

  3

  =

  1

  n

  TA

  ⎛ ⎜ ⎝

  •

  •

  •

  I

  I

  +

  I

  II

  −

  I

  III

  ⎞ ⎟ ⎠

  因電流互感器變比 nTA 相同,在理想情況下流入差動(dòng)繼電器的電流為零,即 Ig=0 部故障時(shí),流入差動(dòng)繼電器的電流為不平衡電流,即:

  但實(shí)際上,由于電流互感器的勵(lì)磁特性不完全一致和誤差的存在 ,在正常運(yùn)行或外

  • •

  I

  g

  =

  I

  unb

  圖 5.4 母線完全電流差動(dòng)保護(hù)的原理接線圖

  其中 Iunb 是電流互感器特性不一致而產(chǎn)生的不平衡電流。 (2)母線故障時(shí),所有有電源的線路,都向故障點(diǎn)供給故障電流,即:

  •

  I

  g

  =

  1

  n

  TA

  ⎛ ⎜ ⎝

  •

  •

  I

  I

  +

  I

  II

  ⎞ ⎟ = ⎠

  1

  •

  n

  I

  K

  TA

  其中 Ik 是故障點(diǎn)的總短路電流,此電流數(shù)值很大,足以使差動(dòng)繼電器動(dòng)作。 (二)母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)

  由設(shè)計(jì)的已知條件可知,110kV 側(cè)的母線是采用雙母線帶旁路母線接線,這種接線方

  式有一個(gè)特點(diǎn)就是它的運(yùn)行方式不是固定不變的 ,而是有多種運(yùn)行方式。所以雙母線固

  定連接運(yùn)行的完全差動(dòng)保護(hù)對(duì)它來(lái)說(shuō)缺乏靈活性,為了克服此缺點(diǎn),我采用另一種差動(dòng) 改變的母線上。

  保護(hù)——母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù),它很適用于雙母線連接元件運(yùn)行方式經(jīng)常

  母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)的原理是比較母線聯(lián)絡(luò)斷路器回路的電流與總

  KD 和選擇元件 1KW,2KW 。起動(dòng)元件 KD 接于所有引出線的總差動(dòng)電流,KW 的兩個(gè)繞組分

  別接入母聯(lián)斷路器回路的電流和總差動(dòng)回路的電流 ,通過(guò)比較這兩個(gè)回路中電流的相位

  來(lái)獲得選擇性。在圖 5.5(a)所示雙母線接線中,假設(shè) I,II 母線并列運(yùn)行,I 母線和 II 母 I 母線上的 K1 點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí),母聯(lián)電流 I5 為:

  • • 5 • 3

  線的連接元件中均有電源線路,規(guī)定母聯(lián)電流 I5 的正方向?yàn)橛?II 母線流向 I 母線,則當(dāng)

  I

  短路電流 Ik 為:

  •

  =

  I

  •

  +

  I

  •

  4

  • 2

  • 3

  I

  k

  =

  I

  1

  +

  I

  +

  I

  +

  I

  4

  故,當(dāng)忽略各電源間相角差和各元件阻抗角差時(shí),I5 和 Ik 同相位,如圖 5.5(b)所示。 II 母線上的 K2 點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí),母聯(lián)電流 I5 為:

  •

  I

  5

  = −⎛ ⎜ ⎝

  •

  • 1

  I

  +

  I

  2

  ⎞ ⎟ ⎠

  短路電流 Ik 仍如式(5.21)所示,所以 I5 與 Ik 反相位,如圖 5.5(c)所示。可見(jiàn),以圖示 中,差動(dòng)繼電器 KD 中的電流為:

  I5 為正方向時(shí),若 I5 與 Ik 同相位,則判別為 I 母線上發(fā)生了短路故障。在圖 5.14(a)接線

  • •

  I

  k

  =

  I n

  K TA

  (a) (a) 原理接線圖; (b), (c) 相量關(guān)系 圖 5.5 母聯(lián)電流與短路電流相位比較

  (b)

  (c)

  了短路故障。1KW,2KW 是故障母線的選擇元件,進(jìn)行 I5 與 Ik 的相位比較。當(dāng) I w 與 I k 同

  •

  •

  時(shí)從 1KW 的兩個(gè)繞組的同極性端流進(jìn)時(shí),1KW 處于動(dòng)作狀態(tài),對(duì) 2KW 處,從同極性端流出

  •

  •

  處于不

  動(dòng)作狀態(tài);當(dāng)- I w 與 I 同時(shí)從 2KW 的兩個(gè)繞組的同極性端流進(jìn)時(shí),2KW 處于動(dòng)作

  k

  狀態(tài),對(duì) 1KW 處, - I w 從同極性端流出,處于不動(dòng)作狀態(tài)。 母線上發(fā)生了短路故障。 5.3.2 電流差動(dòng)保護(hù)配置的整定 (一)差電流起動(dòng)元件整定 差電流起動(dòng)元件的動(dòng)作電流滿足兩個(gè)整定條件: (1)按躲開(kāi)母線外部的最大不平衡電流整定,即:

  I d = k rel k LH k fzq I d .max

  •

  由以上分析可見(jiàn),KD,1KW 動(dòng)作時(shí),判別為 I 母線短路故障; KD,2KW 動(dòng)作時(shí),判別為 I

  k k k

  rel

  —可靠系數(shù),取 1.3。 —電流互感器變比誤差,取 0.1

  LH fzq

  —非周期分量系數(shù),一般電流繼電器取 1.5~2。

  I

  d .max

  —母線差動(dòng)保護(hù)外部短路時(shí)流過(guò)的最大短路電流。

  由于起動(dòng)元件采用 BCH—2 型差動(dòng)繼電器,故取 k

  fzq

  =1, k

  LH

  =0.1, k

  rel

  =1.3。

  起動(dòng)電流: I dz = k k k I = 1.3 × 0.1 × 1 × 14276 = 1854.7( A) rel LH fzq d . max 二次電流為: I dz. j = 1854.7 = 15.46( A )

  600 5

  BCH—2 型差動(dòng)匝數(shù)為: W cd =

  ( AW ) 60 = = 3.88(匝) I dz. j 15.46

  取 W cd =3 匝, I dz. j =16A。由于母線保護(hù)用 110kV 系統(tǒng)中,故 BCH—2 短路線匝 為〝B—B〞。

  起動(dòng)元件靈敏度計(jì)算: K (2) = lm (2)電壓閉鎖元件

  (2) I d .min

  I dz

  =

  12167 16 × 600

  = 3.8 ,滿足要求。 3

  三個(gè)相間電壓元件的動(dòng)作電壓按躲開(kāi)正常運(yùn)行的最底電壓整定,由于母線短路時(shí) 的電壓閉鎖元件的靈敏度較高,為簡(jiǎn)化計(jì)算可直接取 U

  dz. j

  =60~65v。

  復(fù)合電壓閉鎖元件整定、負(fù)序電壓元件動(dòng)作電壓按經(jīng)驗(yàn)公式: U =(15~20)v。 U ,零序電壓元件動(dòng)作電壓按經(jīng)驗(yàn)公式 U e dz.0

  dz.2

  =(0.06~0.09

  負(fù)序電壓元件和零序電壓元件的靈敏度應(yīng)高于差電流起動(dòng)元件靈敏度。 零序電壓元件

  U

  dz.2

  =6.6

  K lm =

  3U d 0 65 = = 9.8 U 6.6 dz.2

  零序電壓元件

  U

  dz.0

  =18

  Klm =

  3U d 0 65 = = 3.6 ,滿足要求。 U 18 dz.0

  繼電器選用 DSA2391 母線差動(dòng)保護(hù)裝置。

  5.4 輸電線路保護(hù)配置

  5.4.1 保護(hù)配置的原理

  (一) 距離保護(hù) 電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單,可靠,經(jīng)濟(jì),但它的靈敏性受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影

  響較大,特別是在重負(fù)荷,長(zhǎng)距離,電壓等級(jí)高的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,很難滿足選擇性,靈敏 離保護(hù)” 。

  性以及快速切除故障的要求,為此,必須采用性能完善的保護(hù)裝置,因而就引入了“距

  距離保護(hù)是反饋故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的距離或阻抗,并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定

  動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。該裝置的主要元件為距離或阻抗繼電器,它可根據(jù)其端子所

  加的電壓和電流側(cè)知保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)之間的阻抗值,此阻抗稱為阻抗繼電器的測(cè)量

  阻抗。其主要特點(diǎn)是:短路點(diǎn)距離保護(hù)安裝點(diǎn)越近,其測(cè)量阻抗越小;相反地,短路點(diǎn)

  距離保護(hù)安裝點(diǎn)越遠(yuǎn),

  其測(cè)量阻抗越大,動(dòng)作時(shí)間就越長(zhǎng)。這樣就可保證有選擇地切除

  (ZAB+ZK) 。由于保護(hù) 1 距離短路點(diǎn)較近,而保護(hù) 2 距離短路點(diǎn)較遠(yuǎn),所以,保護(hù) 1 的動(dòng) 種選擇性的配合是靠適當(dāng)?shù)倪x擇各保護(hù)的整定阻抗值和動(dòng)作時(shí)限來(lái)完成的。

  作時(shí)間就比保護(hù) 2 的短。這樣故障就由保護(hù) 1 動(dòng)作切除,不會(huì)引起保護(hù) 2 的誤動(dòng)作。這

  圖 5.6(a) 距離保護(hù)的基本原理

  圖 5.6(b) 距離保護(hù)原理接線圖

  (二)零序電流保護(hù)

  零序電流保護(hù)屬于小接地電流系統(tǒng)的保護(hù)方式,它利用當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故璋時(shí)零序電流

  的發(fā)生.盡管此種保護(hù)方式屬于小接地電流系統(tǒng),但早已在發(fā)電廠、變電站和配電系統(tǒng) 中得到較廣泛的應(yīng)用。

  采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地,能使靈敏而有選擇性的接地保護(hù)得以實(shí)現(xiàn),能減少電弧

  接地過(guò)電壓的危險(xiǎn),接地保護(hù)是否動(dòng)作于跳閘取決于接地電流的大小,這種接地保護(hù)方 其機(jī)械強(qiáng)度,給制造帶來(lái)了較大的困難,而且造價(jià)很高。

  式的缺點(diǎn)是接地電阻電壓較高(6kV),接地功耗較大(60 一 75kw),使電阻器發(fā)熱,影響

  中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí),在接地點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)電感點(diǎn)流

  并和系統(tǒng)中的接地電容電流相抵消,可減小流經(jīng)故障點(diǎn)的電流 .在通常情況下,接地電

  弧不會(huì)出現(xiàn),單相接地故障自動(dòng)消除,從而就可減少接地故障引起的停電事故。由于采 護(hù)帶來(lái)了一定的困難,因而必須謀求新途徑。

  用了消弧線圈,在發(fā)生單相接地故障時(shí)的電流分布發(fā)生了變化,又給實(shí)現(xiàn)有選擇性的保

  目前,在變配電系統(tǒng)中為提高供電的可靠性,大多采用小接地電流系統(tǒng).上述幾種 以考慮。

  零序電流保護(hù)的接線方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)從經(jīng)濟(jì)技術(shù)諸方面綜合加

  零序分童的特點(diǎn),如圖 5.7(a)所示的網(wǎng)絡(luò),當(dāng) A 相發(fā)生金屬性單相接地短路時(shí), 可

  利用對(duì)稱分量的方法將電流、電壓分解為正序、負(fù)序和零序分量,并利用復(fù)合序網(wǎng)來(lái)表

  示它們之間的關(guān)系.其零序網(wǎng)絡(luò)如圖 5.7 (b)所示,零序電流可看成是在故障點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè) 規(guī)定從母線流向故障點(diǎn),零序電壓的正方向是線路指向大地,其主要特點(diǎn)如下:

  零序電壓亡,而產(chǎn)生的,零序電流經(jīng)過(guò)變壓器接地中性點(diǎn)構(gòu)成回路 .零序電流的正方向

  1)線路中任何一點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí),該點(diǎn)的三倍零序電流(或電壓)都等于該點(diǎn)的三 相電流(或電壓)的向 t 和,即

  . . 0 . A . B

  3I

  .

  =

  I

  +

  I

  +

  .

  I

  B

  C

  . 0

  .

  3U

  =U

  A

  +U

  +U

  C

  當(dāng)系統(tǒng)中 A 相發(fā)生接地短路時(shí), 故障點(diǎn) D 的電壓U

  .

  .

  DA

  故障點(diǎn) = 0,

  D 處的零序電壓為

  U

  DA

  =

  1 . ( 3 U

  .

  .

  DB

  +U

  .

  DC

  )

  ,即故障點(diǎn)的零序電壓等于非故障相電壓向量和的 1/3. 故障

  .

  點(diǎn)的電流 I 位相同

  。

  .

  dA

  =I

  D ,

  I

  D B

  = 0,

  I

  D C

  = 0 . 即故障點(diǎn)的零序電流等于故障點(diǎn)電流的

  1/3,并且相

  2)故障點(diǎn)的零序電壓最高,其值為 U

  .

  D0

  ,距故障點(diǎn)的距離越遠(yuǎn),零序電壓就越低

  3)零序電流超前零序電壓 90 ,如圖 5.7 (d)所示,零序電流的分布,主要決定于線 路和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻杭,而與電源的數(shù)目和位里無(wú)關(guān)。 4)零序功率 S。=I0·U0,由于故障點(diǎn)零序電壓最高,所以,故障點(diǎn)的零序功率也最 大,距故障點(diǎn)越遠(yuǎn)零序功率越小。

  0

  圖 5.7

  接地短路時(shí)的零序等效網(wǎng)絡(luò)

  5.4.2 保護(hù)配置的整定

  (一)輸電線路的距離保護(hù) 對(duì)于 110kV 及以上電壓級(jí)的輸電線路,我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以直接考慮用距離保護(hù), 所以這里的 110kV 側(cè)我直接進(jìn)行距離保護(hù)的整定計(jì)算和靈敏度校驗(yàn)。

  ' 取 k rel =0.8, k rel =1.2, k st =1, k re =1.15。線路的最大靈敏角根據(jù)經(jīng)驗(yàn)也一般取 60o~

  80 ,取 ϕ =80 。 m 對(duì)于輸電線路 L 2 距離Ⅰ段: Zop .1 = krel × z1 = 0.8 × 50 × 0.4(Ω )

  Z o p .1

  o

  o

  距離Ⅲ段:最小負(fù)荷阻抗 Z L . min = 動(dòng)作阻抗為 由于 ϕ

  o

  v L . min I L . max

  =

  0 .9 U

  0 .9 × 1 1 5

  N

  =

  Z L . max

  1 .4 5 3

  3 = 4 1 .1( Ω )

  Z op .1 =

  1 1 × 41.1 = 293.78(Ω ) Z L.min = k rel k stk re 1.2 × 1 × 1.15

  o

  m

  =80 , c o s ϕ =0.85 得 ϕ

  L

  = arccos ϕ =31.78 。

  整定阻抗

  Z z et =

  Z o p.1

  cos(ϕ m − ϕ L )

  =

  29.78 = 45.12(Ω ) 0.66

  所以, k sen = Z zet = 45.12 = 2.0 >1.5,滿足要求。 Z1 20 (二)零序保護(hù)的整定

  要對(duì)零序保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算必須先求出發(fā)生接地短路故障時(shí),故障點(diǎn)的最大零序電

  流,而只有發(fā)生接地故障時(shí),才會(huì)出現(xiàn)零序電流,所以只考慮單相短路和兩相接地短路。

  當(dāng) f 2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí), L2 空載不包括在各序網(wǎng)絡(luò)中。 變壓器 B1 B2 B3 B4 中性點(diǎn)接地應(yīng)包 括在零序網(wǎng)絡(luò)中。 正序網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)過(guò)程如下:

  x 2 2 = ( x 1 + x 1 8 ) //( x 1 7 + x 2 0) =

  (0.125 + 0.052) × (0.26 + 0.031) =0.61 0.125 + 0.052 + 0.26 + 0.031 0.52 × 0.40 + 0.67)//(0.52+0.33)=0.43 0.52 + 0.40

  x 2 3 = [( x 3 // x 6 ) + x 5 ] // ( x 2 + x 4 ) = (

  將支路 19、22 和 23 并聯(lián)得等值電勢(shì)和輸入電抗:

  E eq = E1 ( x10 + x22 ) 0.83 × (0.10 + 0.61) = = 0.52 x19 + x22 + x23 0.10 + 0.61 + 0.43 x23 ( x19 + x 22 ) 0.43 × (0.10 + 0.61) = = 0.14 x19 + x22 + x23 0.10 + 0.61 + 0.43

  X ff (1) =

  正序網(wǎng)絡(luò)如圖 5.8 所示。

  ⇕

  ⇕

  圖 5.8 正序網(wǎng)絡(luò)

  負(fù)序網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)過(guò)程如下:

  x24 = [( x 3 // x 6 ) + x 5] //( x 2 + x 4) =(

  負(fù)序網(wǎng)絡(luò)輸入電抗:

  X ff ( 2) =

  0.54 × 0.4 +0.67)//(0.45+0.33)=0.4 0.54 + 0.4

  ( x19 + x22 ) x 23 (0.10 + 0.61) × 0.4 = = 0.25 x19 + x22 + x23 0.10 + 0.61 + 0.4

  負(fù)序網(wǎng)絡(luò)如圖 5.9 所示。

  ⇕

  ⇕

  圖 5.9 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)

  零序網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)過(guò)程如下:

  x2 5 = x1 7 + x1 9 + x 2 0 = 0.16 + 0.3 + 0.093 = 0.58

  x26 = ( x5 + x6 ) // x4 =

  零序網(wǎng)絡(luò)輸入電

  抗:

  X ff ( 0) =

  0.67 × 0.4 + 0.33 = 0.58 0.67 + 0.4

  x25 x26 0.553 × 0.58 = = 0.28 x25 + x26 0.553 + 0.58

  零序網(wǎng)絡(luò)如圖 5.10 所示。

  ⇕

  圖 5.10 零序網(wǎng)絡(luò)

  所以,各序的輸入阻抗分別為:

  X ff (1) =1.4

  X ff ( 2) =0.25

  ff ( 2)

  X ff ( 0) =0.28

  (1) 單相短路時(shí),因?yàn)?x∆ = X ff ( 0) + X

  = 0.53 ,電源電勢(shì)用次暫態(tài)電勢(shì):取

  V f( 0) = E'' = j1.0 ,所以 0 秒時(shí)的短路正序電流為:

  If

  =

  2 (1)*

  V f( 0 ) 1.0 = = 0.518 (1) j ( x f 2 (1) + x∆ ) 1.4 + 0.53

  f 2 處發(fā)生短路時(shí),短路點(diǎn)的零序電流為:

  I f 2 ( 0 )* = x f 2 ( 2) x f2 ( 2) + x f2 ( 0) I f 2 (1)* =

  0.25 × 0.518 = 0.244 1.25 + 0.28

  (1,1) 兩相短路時(shí),因?yàn)?x ∆ = X

  ff ( 0 )

  // X

  ff ( 2 )

  =

  0.28 × 0.25 = 0.13 ,電源電勢(shì)用次暫態(tài)電勢(shì) 0.28 + 0.25

  取 V f( 0) = E'' = j1.0 ,所以 0 秒時(shí)的短路正序電流為:

  V f( 0)

  1.0

  f 2 處發(fā)生短路時(shí),短路點(diǎn)的零序電流為: I f 2 ( 0)* = x f 2 ( 2) x f 2 ( 2) + x f 2 ( 0) I f 2 (1)* =

  0.25 × 0.65 = 0.31 1.25 + 0.28

  2 ( 0 ) max

  綜上所示,當(dāng) f 2 發(fā)生短路時(shí)的短路點(diǎn)最大零序電流為: I f

  = 0.31( kA )

  故 110kV 發(fā)生短路時(shí)各線路的零序電流保護(hù)整定如下:

  ' ' 零序Ⅰ段: I op = k rel × 3I f 2 ( 0) max = 1.2 × 3 × 0.31 = 1.12(kA)

  零序Ⅲ段: 線路 L1

  I o .unb.max = k np k st ∆fI k max. L1 = 1× 1× 0.1× 1170 = 117( kA)

  I o p = k r el I o. u n b. max = 1.15 × 117 = 134.6( kA )

  線路 L2

  I o .u n b. max = k n p k s t∆ fI k max . L = 1× 1× 0.1× 1820 = 182( kA)

  2

  I o p = k r el I o. u n b. max = 1.15 × 182 = 209.3( kA )

  線路 L3

  I o .u n b. max = k n p k s t ∆ fI k max . L3 = 1 × 1 × 0.1 × 2330 = 233( kA ) I o p = k r el I o. u n b. max = 1.15 × 233 = 267.9( kA )

  線路 L4

  I o .u n b. max = k n p k s t∆ fI k max . L4 = 1× 1× 0.1× 1640 = 164( kA )

  I o p = k r el I o. u n b. max = 1 .1 5 × 1 6 4 = 1 8 8 .6 ( kA )

  其中, k rel 是可靠系數(shù),這里取 1.15;

  k np 是非周期分量影響系數(shù),采用自動(dòng)重合閘時(shí)加速為 1.5~2.0,其它為 1; k st 是電流互感器的同型系數(shù),相同為 0.5,不同為 1;

  ∆f 是電流互感器誤差,取 0.1;

  I k max. L 是各輸電線路的最大短路電流, I k max. L1 、 I k max. L2 、 I k max. L3 和 I k max. L4 值如 4.

  節(jié)中所示。繼電器選用 MLP-71 系列多功能微機(jī)線路成套保護(hù)及自動(dòng)裝置。

  5.5 發(fā)電機(jī)保護(hù)配置

  5.5.1 保護(hù)配置的原理

  1.保護(hù)范圍及特點(diǎn)電流速斷保護(hù)僅能對(duì)發(fā)電機(jī)輸出線路進(jìn)行保護(hù),而當(dāng)繞組內(nèi)部

  (中性點(diǎn)到輸出端斷路器)有短路現(xiàn)象時(shí),卻存有死區(qū)。縱差保護(hù)是用于發(fā)電機(jī)內(nèi)部繞組 靠性。

  的短路保護(hù),適用于與外電路并網(wǎng)且中性點(diǎn)側(cè)有引出線的機(jī)組,該保護(hù)具有快速性,可

  2.保護(hù)的構(gòu)成及基本原理如圖 5.1l 所示.1 號(hào)互感器 ILH 裝在輸出斷路器 DL 附近

  4 號(hào)互感器 4LH 裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)引出線上,1LH 和 4LH 型

  號(hào)變比相同,電流互感器的

  極性同名端用“.”號(hào)表示,CJ 為差動(dòng)電流繼電器,而互感器之間的范圍即為保護(hù)動(dòng)作

  區(qū)。我們令 1LH 和 4LH 一次側(cè)電流分別為 I1 和 I2,二次側(cè)電流分別為 i1 和 i2。顯然

  當(dāng)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),有 I1=I2,因?yàn)閮苫ジ衅髯儽认嗤,故?i1=i2, i2 由結(jié)點(diǎn) a 流

  進(jìn) Cj,由結(jié)點(diǎn) b 流出。而 I1 經(jīng)結(jié)點(diǎn) b 流進(jìn) CJ,由結(jié)點(diǎn) a 流出。根據(jù)克霍夫第一定律 不動(dòng)作.

  流入和流出結(jié)點(diǎn)的電流應(yīng)相等。即實(shí)際上繼電器 CJ 中的電流及 Ic=I1=I2=0,所以 C

  a

  圖 5.1l

  縱差保護(hù)原理接線圖

  當(dāng)保護(hù)區(qū)外部短路時(shí)(如 Dl 點(diǎn))電源互感器 ILH 和 4LH 的一次電流是發(fā)電機(jī)向故障 CJ 也不動(dòng)作。

  點(diǎn)供給的短路電流,仍然有 i1= i2(不過(guò)此時(shí) I1 和 I2 值很大),i1=i2,CJ 中電流 ic=O

  僅當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)部短路時(shí)(如發(fā)電機(jī)引出線上 D2 點(diǎn))互感器 4LH 一次側(cè)電流為發(fā)電機(jī)

  變化, 故繼電器 CJ 中的電流 iC=i1+12, CJ 中流過(guò)與故障點(diǎn)總短路電流成比例的電流 即 當(dāng)此電流大于 CJ 的起動(dòng)電流時(shí),CJ 就動(dòng)作,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)解列。 由上述分析知,按差動(dòng)原理構(gòu)成的保護(hù)裝置可瞬時(shí)動(dòng)作切除故障。 3.BCH—2 型繼電器的單相差動(dòng)保護(hù)原理

  繼電器是較早設(shè)備中常用的單相保護(hù)繼電器。在實(shí)際電路中,考慮的問(wèn)題遠(yuǎn)比上述

  原理復(fù)雜。因?yàn)樵谕獠慷搪窌r(shí)及正常工作時(shí),由于 1LH 和 4LH 到保護(hù)屏的距離不一樣

  互感器的特性也不完全一致(另外還有電流相位差)等因素,差動(dòng)回路中電流繼電器有不

  平衡電流存在,特別是在外部短路初瞬時(shí).這種不平衡電流數(shù)值較大,可能造成 CJ 誤動(dòng)

  作。BCH—2 型繼電器采用的是具有速飽和特性的中間變流器, 其原理因與差動(dòng)保護(hù)本身

  關(guān)系不大,限于篇幅,不再贅述。在圖 5.12 中 Wl 為差動(dòng)線圈,W2 為平衡線圈,在正常 感應(yīng)電流,CJ 不動(dòng)作。

  工作及外部短路時(shí),W2 產(chǎn)生的磁通能抵消 WI 所產(chǎn)生的不平衡電流, 從而在 W2 中不產(chǎn)生

  圖 5.12 BCH—2 型繼電器動(dòng)作保護(hù)原理圖

  5.5.2 保護(hù)配置的整定 (一)原始數(shù)據(jù)計(jì)算

  Se

  25

  折合至 110kV 平均電壓的發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗值為: x d'' x = x ''d S B = 0 .1 3 × 1 0 0 = 0 .5 2 , 發(fā)電機(jī)額定電流為: I e = (二)差動(dòng)保護(hù)整定 (1)按躲開(kāi)外部故障最大不平衡電流整定,即:

  I dz = krel k fzq k tx f i I d.max = 1.3 ×1 × 0.5 × 0.1 ×

  100 × 103 3 ×10.5 × 0.442 = 809( A)

  Se = 3U e

  25 = 1.4( kA ) 3 × 10.5

  (2)按躲開(kāi)電流互感器二次回路斷線時(shí)整定,即:

  取 I dz =1820A,折合至二次側(cè)為: I dz . j = 1821820 /(4000 / 5) = 2.3( A ) ,BCH-2 工作線圈匝數(shù) 為: W g = 60 = 60 = 26.1(匝 ) ,取 26 匝。 I dz . j 2.3 (三)發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)

  (1)發(fā)電機(jī)額定電流為: I e = 1400( A) ,LXHM-1 型零序

  電流互感器額定電流為 1750A,當(dāng)繼電器線圈并聯(lián)時(shí)保護(hù)一次動(dòng)作電流為 2.4A。 (2)保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算

  I b p.2

  1400 kEb p .b c Eb p . z c 1.4 × 0.06 × 1750 0.1 = + = + = 0.0115( A) z d z. cl.2 + z j zj 10 + 9 9

  一次最大不平衡電流為:

  I b p.1 = I b p.2 w2 (1 + zj z d z . cl .2

  ) = 0.0115 × 39 × (1 + 9 ) = 0.85( A ) 10

  保護(hù)動(dòng)作電流為:

  I dz =

  1 1 ( k r el 3 I cf + k r'' el I b p ) = ( 2 × 0 .6 9 + 1 .5 × 0 .8 5 ) = 3 .1 2 ( A ) ,該電流小于 kf 0 .8 5

  5A,故

  可采用。 繼電器動(dòng)作電流計(jì)算為:

  z d z. j = I dz w 2 (1 + zj z d z . cl .2

  ) = 3.12 9 39(1 + ) 10 = 0.042( A )

  繼電器選用 DD-11/60 系列多功能微機(jī)成套保護(hù)及自動(dòng)裝置。

  6 結(jié)論

  綜合前面的說(shuō)明與計(jì)算結(jié)果可知該 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的具體配置如下表:

  表 5.2 保護(hù)配置表

  保護(hù)對(duì)象 變壓器 母線 輸電線路 發(fā)電機(jī)

  主保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù) 電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù) 距離Ⅰ、Ⅲ保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

  后備保護(hù) 零序電流保護(hù) 零序電流Ⅰ、Ⅲ保護(hù) 定子繞組接地保護(hù)

  復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)、

  ___________________________

  經(jīng)過(guò)查找資料以及相關(guān)書(shū)籍可以得到本次畢業(yè)設(shè)計(jì)需配置的保護(hù)的型號(hào)如下:

  (1)變壓器保護(hù)裝置: 采用 NSP712 變壓器差動(dòng)保護(hù),適用于 110 kV 電壓等級(jí)的雙圈、三圈變壓器,滿足三側(cè) 差動(dòng)的要求。 主要功能: <1> 差動(dòng)速斷保護(hù);比率差動(dòng)保護(hù),采用二次諧波制動(dòng); <2> 復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù);零序電壓保護(hù);過(guò)負(fù)荷保護(hù); <3> CT 斷線判別等功能。 (2)母線差動(dòng)保護(hù)裝置: 采用 DSA2391 母線差動(dòng)保護(hù)裝置,本裝置為由大規(guī)?删幊踢壿嬰娐泛 intel 80296 為 主 CPU 實(shí)現(xiàn)的母線差動(dòng)保護(hù),適用于 110kV 及以下電壓等級(jí)的主接線為單母分段型及雙 母線型最大 8 個(gè)元件的母線差動(dòng)保護(hù)。 (3)線路成套保護(hù)及自動(dòng)裝置: 采用 MLP-71 系列多功能微機(jī)線路成套保護(hù)及自動(dòng)裝置,本裝置適用于 110kV 電網(wǎng)長(zhǎng)/短 輸電線路。 MLP-71 系列是反映輸電線路各種類型故障和不正常狀態(tài)的成套保護(hù)及自動(dòng)裝 置,包含了相間電流、相間距離、接地距離、零序電流方向等保護(hù)段和低周、低壓解列 備用電源自動(dòng)投入等 8 種自動(dòng)裝置功能。 (4)發(fā)電機(jī)套保護(hù)及自動(dòng)裝置: 采用 DD-11/60 型系列多功能微機(jī)線路成套保護(hù)及自動(dòng)裝置,本裝置適用于 110kV 發(fā)電 機(jī)電壓器組微機(jī)保護(hù)。 DD-11/60 系列是反映輸電線路各種類型故障和不正常狀態(tài)的成套 保護(hù)及自動(dòng)裝置。

  7 總結(jié)與體會(huì)

  本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì) 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置。經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)要求

  設(shè)計(jì)內(nèi)容的分析可知,首先要利用電力系統(tǒng)分析的知識(shí),求出各短路點(diǎn)的短路電流,從

  而確定各短路點(diǎn)短路時(shí)系統(tǒng)的最大及最小運(yùn)行方

  式,由于電力系統(tǒng)分析的相關(guān)知識(shí)掌握

  得比較好,因此這一步進(jìn)行得比較順利。接下來(lái)在最大最小運(yùn)行方式下求出各出線的最

  大最小三相短路電流,兩相短路電流和相應(yīng)的最大負(fù)荷電流,在計(jì)算這一步過(guò)程中遇到

  了一些小困難,通過(guò)查找相關(guān)的書(shū)籍,同時(shí)在老師的指導(dǎo)下也很快的邁了過(guò)去。其次

  根據(jù)經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣,通過(guò)方案比較,論證選擇了一套初始的保護(hù)。為了能夠確定這些保

  護(hù)是否滿足要求, 是否有足夠的實(shí)用性, 我們還需要對(duì)它們進(jìn)行整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)

  對(duì)于 110kV 側(cè)輸電線路,經(jīng)過(guò)對(duì)電流 I,III 段保護(hù)的靈敏性校驗(yàn)不合格后,改用了距

  離保護(hù),它的整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)與電流保護(hù)相類似,因此很好處理,但是 110kV 側(cè)

  還必須考慮接地故障保護(hù), 我采用的是零序電流保護(hù), 因?yàn)檫@種保護(hù)平時(shí)很少做過(guò)練習(xí)

  所以感覺(jué)比較陌生,經(jīng)過(guò)多日的參考相關(guān)書(shū)籍,以及在同學(xué)的幫助和老師的輔導(dǎo)下,渡

  過(guò)了難關(guān)。對(duì)于變壓器, 它涉及的保護(hù)較多, 主保護(hù)是縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)與瓦斯保護(hù)的配合

  后備保護(hù)主要有復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù),零序電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。其中縱聯(lián)差動(dòng)

  保護(hù)的整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)過(guò)程比較繁瑣,我根據(jù)工具書(shū)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)配置原

  理及整定計(jì)算》上的框架來(lái)進(jìn)行整定和校驗(yàn),中間雖然走了不少的彎路,遇到了不少的

  困難,但經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析,仔細(xì)思考后問(wèn)題仍然得以解決,剩下的復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保

  護(hù),零序電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定與校驗(yàn)都容易理解,不難計(jì)算,這些是我畢業(yè)設(shè)

  計(jì)能順利完成的一個(gè)基礎(chǔ);對(duì)于母線來(lái)說(shuō),采用了母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)

  這種保護(hù)簡(jiǎn)單,可靠又經(jīng)濟(jì),恰倒好處。這種保護(hù)靈活性高,適用于母線連接元件運(yùn)行

  方式經(jīng)常變動(dòng)的母線。這些保護(hù)就目前國(guó)內(nèi)繼電保護(hù)的發(fā)展水平來(lái)說(shuō)并不是最完美的

  它有它的缺陷但也有自身的優(yōu)勢(shì),它只能從某些方面來(lái)滿足繼電保護(hù)的四大基本要求 果。

  隨著社會(huì)的發(fā)展,它將會(huì)被新一代保護(hù)所代替,這是無(wú)法避免的,是社會(huì)進(jìn)步的必然結(jié)

  8 謝辭

  本次接近兩個(gè)星期的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成離不開(kāi)老師的盡責(zé)輔導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫

  助。在老師的悉心輔導(dǎo)下,成功的完成了本次設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,無(wú)論是在構(gòu)思步驟,

  分析系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖,配置保護(hù),還是保護(hù)的整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)上,老師都給與了我極大

  的幫助,在我設(shè)計(jì)遇到困難無(wú)法進(jìn)行時(shí),給予幫助和引導(dǎo)。 老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的 了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。

  知識(shí)、盡責(zé)無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。我不

  僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí),也學(xué)到

  四年來(lái),老師們?cè)趯W(xué)習(xí)上、生活上給與了我無(wú)微不至的關(guān)懷和照顧,是他們讓我逐步 有我今天的成績(jī),在這里我表示由衷的感謝。老師,您辛苦了! 最后,衷心感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家!

  成長(zhǎng)起來(lái)的,沒(méi)有他們的幫助就不會(huì)有現(xiàn)在今天知性的我,自信的我。沒(méi)有他們也就不會(huì)

  9 參考文獻(xiàn)

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