繼電保護(hù)原理課程設(shè)計(jì)報告B

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評語報告（30）總成績修改（40）平時（30）專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： XXXXXX 姓 名： XXXX 學(xué) 號： XXXXXX 指導(dǎo)教師： XXXXX XXXXXXX自動化與電氣工程學(xué)院2012 年 7月 7日- 7 - / 9文檔可自由編輯打印1 設(shè)計(jì)原始資料1.1 具體題目如圖1.1所示系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)-變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機(jī)方式為4臺機(jī)全開，最小開機(jī)方式為兩側(cè)各開1臺機(jī)，變壓器T5和T6可能2臺也可能1臺運(yùn)行。參數(shù)為：， ，線路阻抗， ，線路阻抗角均為75°，負(fù)荷功率因數(shù)角為30°；，變壓器均裝有快速差動

2、保護(hù)。試對1、2、3、4進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計(jì)。圖1.1 系統(tǒng)網(wǎng)路連接圖1.2 完成內(nèi)容我們要完成的內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)對線路的距離保護(hù)。距離保護(hù)是利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。2 分析課題設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1 保護(hù)配置2.1.1 主保護(hù)配置距離保護(hù)的主保護(hù)是距離保護(hù)段和距離保護(hù)段。(1) 距離保護(hù)第段距離保護(hù)的第段是瞬時動作的，是保護(hù)本身的固有動作時間。整定阻抗<.考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，需引入可靠系數(shù)，（一般取0.80.85），則(2.1)同理對保護(hù)1的第段整定值應(yīng)為(2.2)(2) 距離保護(hù)第段距離段整定值的選擇是

3、類似于限時電流速斷的，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離段的保護(hù)范圍，同時帶有高出一個t的時限，以保證選擇性。例如在圖1.1單側(cè)電源網(wǎng)咯中，當(dāng)保護(hù)1第段末端短路時，保護(hù)2的測量阻抗為(2.3)引入可靠系數(shù)，保護(hù)2的啟動阻抗為(2.4)距離段與段聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護(hù)。2.1.2 后備保護(hù)配置距離保護(hù)第段，裝設(shè)距離保護(hù)第段是為了作為相鄰線路保護(hù)裝置和斷路器拒絕動作的后備保護(hù)，同時也作為、段的后備保護(hù)。3 短路電流及殘壓計(jì)算3.1 等效電路的建立由于短路電流計(jì)算是電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),因此分別考慮最大運(yùn)行方式下各線路未端短路的情況,最小運(yùn)行方式下各線路未端短路的情況。3.2 保護(hù)短路點(diǎn)的選取本

4、設(shè)計(jì)中主要考慮母線、線路末端的短路故障。3.3 短路電流的計(jì)算3.3.1 最大運(yùn)行方式短路電流計(jì)算(1) 保護(hù)2的最大運(yùn)行方式分析。保護(hù)2最大運(yùn)行方式就是指流過保護(hù)2的電流最大即兩個發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，則(3.1)(3.2)式中，為流過保護(hù)2的最大短路電流。(2) 保護(hù)4的最大運(yùn)行方式分析。保護(hù)4的最大運(yùn)行方式就是指流過保護(hù)4的電流最大即兩個發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，而變壓器T5、T6兩個都同時運(yùn)行的運(yùn)行方式，則(3.3)(3.4)式中，為流過保護(hù)3的最大短路電流。3.3.2 最小運(yùn)行方式短路電流計(jì)算(1) 保護(hù)2的最小運(yùn)行方式分析。保護(hù)2的最小運(yùn)行方式就是指流過保護(hù)2的電流最小即是在G3和G4只有一個工作

5、時運(yùn)行方式，則(3.5)(3.6)式中，為流過保護(hù)2的最小短路電流。(2) 保護(hù)4的最小運(yùn)行方式分析。保護(hù)4的最小運(yùn)行方式就是指流過保護(hù)4的電流最小即是在G3和G4只有一個工作，變壓器T3、T4兩個中有一個工作時的運(yùn)行方式，則(3.7)(3.8)式中，為流過保護(hù)4的最小短路電流。4 保護(hù)的配合及整定計(jì)算4.1 保護(hù)2距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)4.1.1 保護(hù)2距離保護(hù)第I段整定(1) 保護(hù)2的I段的整定阻抗為(4.1)式中，為保護(hù)2距離的I段的整定阻抗。(2) 動作時限第I段實(shí)際動作時間為保護(hù)裝置固有的動作時間。4.2 保護(hù)4距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)4.2.1 保護(hù)4距離保護(hù)第I段整定(1) 保護(hù)4的I

6、段的整定阻抗為 (4.2)式中，為保護(hù)4距離I段的整定阻抗。(2) 動作時間 第I段實(shí)際動作時間為保護(hù)裝置固有的動作時間。4.2.2 保護(hù)4距離保護(hù)第II段整定(1) 整定阻抗：按下面兩個條件選擇。 當(dāng)與相鄰下級線路距離保護(hù)I段配合時，有(4.3)式中，為保護(hù)4距離II段的整定阻抗。 當(dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時，有(4.4)所以取。(2) 靈敏度校驗(yàn)滿足靈敏度要求。(3) 動作時限與相鄰保護(hù)2的I段配合，它能同時滿足與相鄰線路保護(hù)以及相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。4.2.3 保護(hù)4距離保護(hù)第III段整定(1) 整定阻抗：按躲過正常運(yùn)行時的最小負(fù)荷阻抗整定，有(4.5)(4.6)式中，為保護(hù)4

7、距離III段的整定阻抗。取，和，,于是(4.7)(2) 靈敏度校驗(yàn) 本線路末端短路時靈敏系數(shù)為滿足靈敏度要求。 相鄰線路末端短路時靈敏系數(shù)。經(jīng)分析可得當(dāng)、分別取最小值，而、分別取最大值時，就取最大值，即當(dāng)，有(4.8)靈敏度校驗(yàn)滿足要求。(3) 動作時限與相鄰設(shè)備保護(hù)配合有它能滿足與相鄰線路保護(hù)和相鄰變壓器保護(hù)的要求。5 繼電保護(hù)設(shè)備選擇本題中電流互感器的型號為LCWB6-110B。本題中電壓互感器的型號為JDZJ-3。6 二次展開原理圖的繪制6.1 保護(hù)測量回路對于動作于跳閘的繼電保護(hù)功能來說，最為重要的是判斷出故障處于規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)還是保護(hù)區(qū)外，至于區(qū)內(nèi)或區(qū)外的具體位置，一般并不需要確切的

8、知道?？梢杂脙煞N方法來實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)。精確地測量出，然后再將它與事先確定的動作進(jìn)行比較。當(dāng)落在動作區(qū)之內(nèi)時，判為區(qū)內(nèi)故障，給出動作信號；當(dāng)落在動作區(qū)之外時，繼電器不動作。6.1.1 相位比較原理的實(shí)現(xiàn)相位比較原理的阻抗元件動作條件的一般表達(dá)式如式,所示，相位比較的動作條件又可以表示為(6.1)式(6.2)稱為電壓形式相位比較方程。電路圖如圖6.2所示。圖6.2 相位比較的電壓形成7 對距離保護(hù)的評價從對繼電保護(hù)所提出的基本要求來評價距離保護(hù)，可以得出如下幾個主要的結(jié)論：(1) 根據(jù)距離保護(hù)工作原理，它可以在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證動作的選擇性。(2) 距離I段是瞬時動作的，但是它只能保護(hù)線路全長的80%85%，因此，兩端合起來就使得在30%40%線路長度內(nèi)的故障不能從兩端瞬時切除，在一端需經(jīng)過0.5s的延時才能切除。在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，這有時候不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，因而不能作為主保護(hù)來應(yīng)用。(3) 由于阻抗繼電器同時反應(yīng)于電壓的降低和電流的增大而動作，因此，距離保護(hù)較電流、電壓保護(hù)具有較高的靈敏度。此外，距離I段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，其它兩段受到的影響也比較小，因此，保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。(4) 由于保護(hù)范圍中采用了復(fù)雜的阻抗繼電器和大量的輔助繼電器，再加上各種必要的閉鎖裝置，因此接線復(fù)雜，