某35kV變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、實(shí)用文檔1前言在如今隨著科學(xué)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的能否安全穩(wěn)定運(yùn)行，會(huì)直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社 會(huì)發(fā)展。電力系統(tǒng)一旦發(fā)生自然或人為故障，如果不能及時(shí)有效控制，就會(huì)失去穩(wěn)定運(yùn) 行，使電網(wǎng)瓦解，并造成大面積停電，給社會(huì)帶來災(zāi)難性的后果。繼電保護(hù)（包括安全 自動(dòng)裝置）是保障電力設(shè)備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間大面積停電的最基本、最 重要、最有效的技術(shù)手段。許多實(shí)例表明，繼電保護(hù)裝置一旦不能正確動(dòng)作，就會(huì)擴(kuò)大 事故，釀成嚴(yán)重后果。因此，加強(qiáng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定計(jì)算，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn) 行的重要工作。為滿足電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)提出的可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求，充分發(fā)揮 繼電保護(hù)裝置的效能，必須合理的選擇

2、保護(hù)的整定值，以保持各保護(hù)之間的相互配合關(guān) 系。做好電網(wǎng)繼電保護(hù)定值的整定計(jì)算工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要條件。繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是：自動(dòng)，迅速，有選擇性將系統(tǒng)中故障部分切除，使故 障元件損壞程度盡量可能降低，并保證該系統(tǒng)無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。反映電器 元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出信號(hào)，減 負(fù)荷或者延時(shí)跳閘。2繼電保護(hù)的介紹2.1 繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)原理繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量，電流、電壓、功率、頻率等的變化，構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理，也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi) 故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓

3、強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下，不管 反應(yīng)哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測(cè)量部分和定值調(diào)整部分、 邏輯部分、執(zhí)行部分 繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖如下：跳閘或 信號(hào)脈 沖整定值圖2.1繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖2.2 繼電保護(hù)的基本組成測(cè)量比較部分：測(cè)量所要保護(hù)的電氣元件上的電氣參數(shù)并與標(biāo)準(zhǔn)值比較。邏輯判斷部分：由以上比較結(jié)果判斷系統(tǒng)是在正常運(yùn)行狀態(tài)，還是發(fā)生故障或是在 不正常運(yùn)行狀態(tài)。執(zhí)行部分：根據(jù)判斷出的運(yùn)行狀態(tài)去動(dòng)作或不動(dòng)作。2.3 繼電保護(hù)的基本要求在技術(shù)上必須滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性四個(gè)基本要求。對(duì)于作用于斷 路器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時(shí)滿足這四個(gè)基本要求，對(duì)于作用于信號(hào)以及只反應(yīng)不正常 運(yùn)

4、行情況的繼電保護(hù)裝置，這四個(gè)基本要求中有些要求如速動(dòng)性可以降低。選擇性：所謂繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作選擇性就是指當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路 時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備和線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的設(shè)備或 斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由相鄰的設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。雖然擴(kuò)大了停電范圍， 但控制了故障的擴(kuò)大，它起著對(duì)下一段線路的后備保護(hù)作用。速動(dòng)性：快速切除故障，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備的損壞程 度，防止故障的擴(kuò)展，提高自動(dòng)重合閘的成功率，減少對(duì)用電單位的影響，迅速恢復(fù)系 統(tǒng)的正常運(yùn)行。故障切除的時(shí)間等于繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間與斷路器跳閘時(shí)間之和，對(duì)于反應(yīng)故障的繼電保護(hù)，要求

5、快速動(dòng)作的主要理由和必要性在于：(1)快速切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；(2)快速切除故障可以防止故障的擴(kuò)大，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或設(shè)備自動(dòng) 投入成功率，因?yàn)榭焖偾谐收?，?duì)提高故障點(diǎn)餓滅弧速度，縮小短路持續(xù)時(shí)間，防止 出現(xiàn)接地故障發(fā)展為相間故障；兩相短路發(fā)展為三相短路；暫時(shí)性故障發(fā)展為永久性故 障等。(3)快速切除故障可以減少發(fā)電廠廠用電及用戶電壓降低的時(shí)間，加速恢復(fù)正常 運(yùn)行的過程，保證廠用電及用戶工作的穩(wěn)定性。(4)快速切除故障可以減輕電氣設(shè)備和線路的損壞程度，短路電流通過的時(shí)間愈 長(zhǎng)，則設(shè)備損壞的程度就愈嚴(yán)重，甚至燒毀，特別在發(fā)電機(jī)變壓器的內(nèi)部短路時(shí)，是不 允許帶時(shí)限切

6、除故障的。從上述理由可知，快速切除故障，對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大意義。一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 0.080.12s, 一般斷路器的跳閘時(shí)間為0.10.27s, 因此，一般快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為 0.180.27s；最快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.02 0.03s ,最小的斷路器跳閘時(shí)間為0.04 0.05s ,所以最快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為 0.06 0.08s。靈敏性：所謂靈敏性，即在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作情況下，繼電保護(hù)裝 置的反應(yīng)能力，也就是在保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置以及短路的類型如何， 都能敏銳且正確的反應(yīng)。繼電保護(hù)的靈敏性以靈敏系數(shù) K sen來衡量。(1)對(duì)

7、于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置。靈敏系數(shù)=保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值/保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值如：過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為K senK. minI K.act式中IK.min 保護(hù)區(qū)末端金屬性最小短路電流二次值I k .act保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流(2)對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)=保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值/保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最大 計(jì)算值?？煽啃裕豪^電保護(hù)裝置對(duì)它所保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不 應(yīng)該拒絕動(dòng)作。而在保護(hù)范圍內(nèi)之外發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)該誤動(dòng) 作。這種性能稱為可靠性。在實(shí)際的運(yùn)行中，可靠性用動(dòng)作正確率來表

8、示。由上述可知，對(duì)繼電保護(hù)裝置的四個(gè)基本要求籌兼顧，相互聯(lián)系且又相互制約的。2.4繼電保護(hù)的任務(wù)電力系統(tǒng)動(dòng)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， 但沒有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài)。如過負(fù)荷、 過電壓、頻率降低、系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷線，如三相短路、 兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)以及變壓器繞組間的匝間短 路、單相為線、兩相斷線等。當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)， 應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給 脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開，以最大 限度地減少對(duì)

9、電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力 系統(tǒng)的某些特定要求，如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況， 并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不 同，例如有無經(jīng)常值班人員，發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào) 整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保 護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。3 35KV電網(wǎng)保護(hù)配置概述3.1 35KV保護(hù)配置的一般設(shè)計(jì)原則電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與配置是否合理直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。若設(shè)計(jì)與配置不當(dāng)，在出現(xiàn)保護(hù)不正確動(dòng)作的情況時(shí)，會(huì)使得事故停電范圍擴(kuò)大，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來 程度不

10、同的損失，還可能造成設(shè)備或人身安全事故。因此，合理地選擇繼電保護(hù)的配置 主案正確地進(jìn)行整定計(jì)算，對(duì)保護(hù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行具有十分重要的意義。選擇繼電保護(hù)配置方案時(shí)，應(yīng)盡可能全面滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的 要求。當(dāng)存在困難時(shí)允許根據(jù)具體情況，在不影響系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下適當(dāng)?shù)亟档湍?些方面的要求。選擇繼電保護(hù)裝置方案時(shí)，應(yīng)首先考慮采用最簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置，以求可靠性較高、 調(diào)試較方便和費(fèi)用較省。只有當(dāng)最簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置滿足不了四個(gè)方面的基本要求時(shí)，才 考慮近期電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、可能的發(fā)展情況、經(jīng)濟(jì)上的合理性和國(guó)內(nèi)外已有的成熟 經(jīng)驗(yàn)。所選定的繼電保護(hù)配置方案還應(yīng)能滿足電力系統(tǒng)和各站、所運(yùn)行方式

11、變化的要求。35千伏及以上的電力系統(tǒng)，所有電力設(shè)備和輸電線路均應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)于短路故障和異常運(yùn) 行狀況的繼電保護(hù)裝置。一般情況下應(yīng)包括主保護(hù)和后備保護(hù)。主保護(hù)是能滿足從穩(wěn)定 及安十要求出發(fā)，有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備或全線路故障設(shè)備或線路的保護(hù)。后備保 護(hù)可包括近后備和遠(yuǎn)后備兩種作用。主保護(hù)和后備保護(hù)都應(yīng)滿足電力裝置的繼電保護(hù) 和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的對(duì)短路保護(hù)的最小靈敏系數(shù)的要求。3.2 35KV電網(wǎng)的繼電保護(hù)配置原則3.2.1 相間短路保護(hù)保護(hù)電流回路的電流互感器采用不完全星形接線，各線路保護(hù)均裝在相同的A C兩相上。以保證在大多數(shù)兩點(diǎn)接地的情況下只切除一個(gè)故障點(diǎn)。在線路上發(fā)生短路時(shí)，會(huì)引起廠

12、用電或重要用戶母線的電壓低于5060%Ue時(shí)，應(yīng)快速切除故障，以保證無故障的電動(dòng)機(jī)能繼續(xù)運(yùn)行。在單側(cè)電源的單回線路上，可裝設(shè)不帶方向元件的一段或兩段式電流、電壓速斷保 護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)。在多電源的單回線路上，可裝設(shè)一段或兩段式電流、電壓速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流 保護(hù)。必要時(shí)保護(hù)應(yīng)加裝方向元件。如果仍然不能滿足選擇性和靈敏性或速動(dòng)性的要求, 或保護(hù)裝置的構(gòu)成過于復(fù)雜時(shí)，宜采用距離保護(hù)。34公里及以下的短線路宜采用縱聯(lián) 導(dǎo)引線保護(hù)作主保護(hù)，以帶方向或不帶方向元件的電流保護(hù)作后備保護(hù)。為簡(jiǎn)化環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)，可采用故障時(shí)先將網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解列，故障切除后再自動(dòng)復(fù)原 的辦法來提高保護(hù)的靈敏度。對(duì)平行線路，一

13、般宜裝設(shè)橫差動(dòng)電流方向保護(hù)或電流平衡 保護(hù)作主保護(hù)。以接兩回線電流和的兩段式電流保護(hù)或距離保護(hù)作為雙回線運(yùn)行時(shí)的后 備保護(hù)以及單回線運(yùn)行時(shí)的主保護(hù)和后備保護(hù)。3.2.2 單相接地保護(hù)對(duì)電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路， 宜裝設(shè)由零序電流互感器構(gòu)成的帶方向或不 帶方向元件的零序電流保護(hù)。對(duì)架空線路，宜裝設(shè)由零序電流濾過器構(gòu)成的帶方向或不 帶方向元件的零序電流保護(hù)。在線路的回路數(shù)不多，或零序電流大小，零序電流保護(hù)的 靈敏度達(dá)不到要求時(shí)，可利用在母線上裝設(shè)的反應(yīng)于零序電壓的絕緣監(jiān)視裝置兼作線路 的單相接地保護(hù)。3.2.3 過負(fù)荷保護(hù)經(jīng)常出現(xiàn)過負(fù)荷的電纜線路或電纜與架空的混合線路應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)宜

14、帶 時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)也可動(dòng)作于跳閘4短路計(jì)算4.1 系統(tǒng)等效圖如圖4.1所示ClC2勉”。造7* 0.911圖4.1系統(tǒng)等效圖4.2 基準(zhǔn)參數(shù)選定 本設(shè)計(jì)中選 Sb=1000MVA UB=Uav,那么 35kv 側(cè) UBi=37kv, 10kv 側(cè) U B2=10.5kv。4.3 阻抗計(jì)算C1系統(tǒng)：最大方式 Xi=0.06 最小方式Xi=0.12C2系統(tǒng)：最大方式 X2=0.1最小方式X2=0.15線路：L1: X3=1iXS7Vb2=0.4 X 10X 1000/372=2.92L2: X4=l 3 X1Sb/Vb2=0.4 X 13X 1000/372=3.8變壓器：X5=X= (U

15、%/100) S/S=0.065/100 X 1000/31.5=0.0214.4 短路電流計(jì)算1）最大運(yùn)行方式，系統(tǒng)化簡(jiǎn)如下圖其中：X7=X+K = 2.98 X8= X2+X4= 3.9X9=X7/ %=1.6910=X+X5= 1.711故知35KV母線上短路電流:10KV母線上短路電流：I折算至ij 35KV側(cè):I圖4.2最大運(yùn)行圖I d1ma=I B»9=1.56/1.69=0.923kAd2ma=lB2/Xl0=5.5/1.711=3.214kAd21ma=IBi/Xio=1.56/1.711=0.912kA對(duì)于 d3 點(diǎn)以 X_計(jì)算 3 d3ma=5.5/(1.711+

16、0.126)=2.994kA2)最小運(yùn)行方式下：系統(tǒng)化簡(jiǎn)如圖4.3所示。35KV 5富1OKV5 0 021圖4.3最小運(yùn)行圖因C1停運(yùn)，所以僅考慮C2單獨(dú)運(yùn)行的結(jié)果；Xii=K+X5=3.921所以 35KV母線上短路電流：I dimin=I Bi/X8=1.56/3.9=0.4kA所以 10KV母線上短路電流：I d2min=I B2/Xii=5.5/3.921=1.4kA折算到 35KV側(cè):I d2imin = I Bi/Xii=1.56/3.921=0.39kA對(duì)于 d3 以 X_進(jìn)行計(jì)算：I d3min=5.5/(3.921+1.37)=1.039kA折算至U 35KV側(cè)：I d3i

17、min = 1.56/(3.921+1.37)=0.295kA5主變繼電保護(hù)整定計(jì)算5.1 瓦斯保護(hù)變壓器瓦斯保護(hù)是用來反應(yīng)變壓器內(nèi)部的故障，當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障，油分 解產(chǎn)生氣體或當(dāng)變壓器油面降低時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)動(dòng)作。油浸式變壓器是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì)的，當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故 障，由于短路電流所產(chǎn)生的電弧使變壓器的絕緣材料和變壓器油分解而產(chǎn)生大量氣體。 這些大量氣體形成氣流并與油流混合沖向油枕的上部。故障愈嚴(yán)重，產(chǎn)生的氣體越多， 油流速度越快。利用這種氣體來實(shí)現(xiàn)的保護(hù)，稱為瓦斯保護(hù)。輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值按氣體容積為 250300cm整定，本設(shè)計(jì)采用280cn2o重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值

18、按導(dǎo)油管的油流速度為 0.61.5cm2整定本，本設(shè)計(jì)采用0.9cm2。瓦斯繼電器 選用FJ3-80型。5.2 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)能正確區(qū)分被保護(hù)元件的保護(hù)區(qū)內(nèi)、外故障，并能瞬時(shí)切除保護(hù)區(qū) 內(nèi)的短路故障。變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)用來反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線上的各種短 路故障，是變壓器的主保護(hù)。應(yīng)用輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理，可以實(shí)現(xiàn)變壓器的縱聯(lián) 差動(dòng)保護(hù)，對(duì)于變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，比較兩側(cè)有關(guān)電氣量更容易實(shí)現(xiàn)，所以變壓器的 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)得到了廣泛的應(yīng)用。5.2.1 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)通常采用環(huán)流法接線，如下圖所示，為雙繞組變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 的原理接線圖。圖5.1縱

19、聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理接線圖要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，就必須適當(dāng)?shù)剡x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比 值等于變壓器的變比。此時(shí)變壓器兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流I定正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，流過差動(dòng)繼電器的電流為：ID =12- 11fc差動(dòng)繼電器KD不動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路時(shí)，在差動(dòng)回路中由于 I2改變了方向或等于零（無電源 側(cè)），這時(shí)流過差動(dòng)繼電器的電流為 Yd =12+1,該電流為流過短路點(diǎn)的短路電流，使 差動(dòng)繼電器KD可靠動(dòng)作，并動(dòng)作于變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。由此可知，變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍是構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的兩側(cè)電流互感 器之間的范圍。在保護(hù)范圍之外發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)不動(dòng)作，一側(cè)不需

20、要與保護(hù)區(qū)外相鄰 元件的保護(hù)在整定和整定時(shí)限上相互配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，可瞬時(shí)動(dòng)作。5.2.2 變壓器差動(dòng)保護(hù)的計(jì)算確定基本側(cè)變壓器容量SN =31.5MVA變壓器額定電壓（H側(cè)）UN.H=35kV變壓器額定電壓（L側(cè)）UN.L=10kV變壓器各側(cè)額定電流的計(jì)算：高壓側(cè)低壓側(cè)1 N.H1 N.LSN,3UN.H_31.5_3 35= 0.52KASN_ 31.5>/3UN.L舟 10-1.817KA電流互感器的計(jì)算變比:電流互感器的接線方式高壓側(cè)為，低壓側(cè)為丫。高壓側(cè)低壓側(cè)電流互感器的變比標(biāo)準(zhǔn)化高壓側(cè)低壓側(cè)nta.hNTA.LNTA.HNTA.LJN.H ：3產(chǎn)0 355900.75=

21、 180.1I N.L510005200018175二 200二 400=363.4電流互感器二次連接臂電流高壓側(cè)Inih = KconIN.H = 3 520 = 4.50ANta.h200低壓側(cè)In2l = HL =1817 =4.54ANta.l400其中Kcon為接線系數(shù)。電流互感器為接線時(shí)取V3 ；電流互感器為Y接線時(shí)取1基本側(cè)的確定IN2.L IN2.H = 4.54 -4.50 = 0.04故選取低壓側(cè)為基本側(cè)數(shù)據(jù)如下表所示：數(shù)據(jù)名稱各側(cè)數(shù)據(jù)35kV 側(cè)10kV 側(cè)變壓器額定電流（kA）0.5201.817變壓器連接方式Y(jié)電流互感器接線方式Y(jié)電流互感器的計(jì)算變 比I N H &#

22、39;彳 900.7 .Nta H =J3 =180.155AiI n l 1817Ntal=-N-l =363.455電流互感器的變比標(biāo) 準(zhǔn)化Z _1000_nnnNta.h =2005z2000 Nta.l =4005電流互感器二次連接 臂電流IKcon1 N .H/ uc aI n2.h =4.50ANta.hlN2.L=KconIN.L =4.54ANta.l確定基本側(cè)非基本側(cè)基本側(cè)表5-1變壓器差動(dòng)保護(hù)計(jì)算結(jié)果5.2.3 確定基本側(cè)動(dòng)作電流1）躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流set-Krel I unb.max= Krel(Lfza LJU 0.1 KnpKst)噌式中 Krel 可靠

23、系數(shù)，本設(shè)計(jì)取1.3； f za 由于電流互感器計(jì)算變比和實(shí)際變比不一致引起的相對(duì)誤差，本設(shè)計(jì)取 0.05 ; U-由變壓器分接頭改變引起的相對(duì)誤差，一般可取調(diào)整范圍的一半，本設(shè)計(jì)取0.05 ;0.1電流互感器容許的最大穩(wěn)態(tài)誤差;Kst電流互感器同型系數(shù)，接線方式相同時(shí)取0.5,不同時(shí)取1,本設(shè)計(jì)取1;Knp 非周期分量系數(shù)，取1.52,當(dāng)采用速飽和變流器時(shí)，由于非周期分量會(huì)使其飽和，抑制不平衡輸出，可取為 1,本設(shè)計(jì)取1。IK31'折算到10KV側(cè)三相短路電流；代入數(shù)據(jù)計(jì)算得Iset =K同Iunb.max =1.3父(0.05 +0.05+0.1x1x1)x11810 =3070.

24、6A取這三個(gè)計(jì)算值中最大者為差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)的一次動(dòng)作電流，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可以確定 I set =3070.6A2)差動(dòng)繼電器基本側(cè)動(dòng)作電流set.r3070.6 1400= 7.6765A確定差動(dòng)繼電器各繞組的匝數(shù)WsetANI set.r607.81617.6765式中AN 繼電器動(dòng)作額定安匝實(shí)際取為8匝，即Wset =Wb1.setWd.set =17 = 8式中Wbl.set平衡線圈實(shí)用匝數(shù)Wd .set 基本側(cè)差動(dòng)線圈實(shí)用匝數(shù)確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)Wb0In2,L Wset XA/ 4.54 8;-Wd.set =-7 =1.07IN2.H4.50實(shí)際取為Wb0.set=1匝。由電

25、流互感器計(jì)算變比和實(shí)際變比不一致引起的相對(duì)誤差為Wb0 -Wb0.set-Wb0Wd.set1.07 -11.07 7=0.00867 :二 0.05所以不必重新計(jì)算動(dòng)作電流5.2.4 保護(hù)裝置靈敏度校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)靈敏度要求值Km > 2本系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，10KV側(cè)出口發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置的靈敏度最低已知負(fù)荷側(cè)兩相短路時(shí)最小短路電流為：噌=7.617KA反應(yīng)到電源側(cè)繼電器的電流為：1k.r =230.82 A電源側(cè)繼電器動(dòng)作電流為：I r.setANWd.setWb 0 . s% t160=7.5則差動(dòng)保護(hù)的最小靈敏系數(shù)為:K/n230.827.5= 30.78 2故滿足靈敏度要

26、求5.3 過電流保護(hù)5.3.1 過電流繼電器的整定及繼電器選擇1）保護(hù)動(dòng)作電流按躲過變壓器額定電流來整定I dz = KI e1/Kh式中：K用一可靠系數(shù)，采用1.2;h一返回系數(shù)，采用0.85;代入數(shù)據(jù)得Idz=1.2 X 363.4/0.85=513.04A繼電器的動(dòng)作電流 Idzj=I dz/n i =513.04/400=1.28A選用DL-11/2型電流繼電器，其動(dòng)作電流的整定范圍為0.52A,故動(dòng)作電流整定值為2。2）靈敏度按保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)以線路 L1 計(jì)算靈敏系數(shù)：Ksen = KconIk.min J 2579 =5.026 Iset 513.04滿足要求。5.4 過

27、負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)原理接線圖如下：圖5.2過負(fù)荷保護(hù)的原理接線圖繼電器動(dòng)作電流整定計(jì)算，按躲過變壓器額定電流整定setKrel I KiKre1.05 18170.85 400=5.61A選用DL-11/6型電流繼電器，其動(dòng)作電流的整定范圍為1.56A,故動(dòng)作電流整定 值為6A。動(dòng)作時(shí)限的整定，按躲過允許的短時(shí)最大負(fù)荷時(shí)間整定，一般此時(shí)間取915s,本設(shè)計(jì)取10s。延時(shí)時(shí)限取10s,以躲過電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)。當(dāng)過負(fù)荷保護(hù)起動(dòng)后，在達(dá) 到時(shí)限后仍未返回，則動(dòng)作ZDJHg置。6輸電線路的距離保護(hù)距離保護(hù)是通過測(cè)量被保護(hù)線路始端電壓和線路電流的比值而動(dòng)作的一種保護(hù)，這 個(gè)比值被稱為測(cè)量阻抗Zm,用來完成

28、這一測(cè)量任務(wù)白元件稱為阻抗繼電器KL6.1 距離保護(hù)的時(shí)限特性距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與保護(hù)安裝點(diǎn)至短路點(diǎn)之間的距離的關(guān)系稱為距離保護(hù)的時(shí) 限特性。為了滿足速動(dòng)性、選擇性和靈敏性的要求，目前廣泛采用具有三段動(dòng)作范圍的 階梯型時(shí)限特性。距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t與保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)之間的距離l的關(guān)系稱為距離保護(hù)的 時(shí)限特性，目前獲得廣泛應(yīng)用的是階梯型時(shí)限特性，如圖 31所示。這種時(shí)限特性與三段式電流保護(hù)的時(shí)限特性相同，一般也作成三階梯式，即有與三個(gè)動(dòng)作范圍相應(yīng)的三個(gè)動(dòng)作時(shí)限：t'、t“、t保護(hù)3的n段N 1t3t2t；tl保護(hù)3的田段圖6.1距離保護(hù)的時(shí)限特性6.2 距離保護(hù)的組成距離保護(hù)的主要由三段式距離保護(hù)裝置一般由以下元件組成。（1）起動(dòng)元件起動(dòng)元件的主要作用是在發(fā)生故障的瞬間起動(dòng)整套保護(hù)，并和阻抗測(cè)量元件（Z、zn、z）組成與門，起動(dòng)出口回路動(dòng)作于跳閘，以提高保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠 性。起動(dòng)元件可由過電流繼電器、低阻抗繼電器或反應(yīng)于負(fù)序和零序電流的繼電器 構(gòu)成。（2）阻抗測(cè)量元件（Z、zn、zD阻抗測(cè)量元件的作用是測(cè)量