輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)12

1、目錄供電技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).2摘要.3緒論.31. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理和任務(wù).32. 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求.33. 概述所作題目的意義、本人所做的工作及系統(tǒng)的主要功能.4系統(tǒng)方案設(shè)計(jì).5短路電流和繼電保護(hù)的整定計(jì)算.6 一、AB段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn).6 二、BC段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn).8 三、CD段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn).10保護(hù)接線(xiàn)原理圖.11電流繼電器型號(hào)的選擇.12課程設(shè)計(jì)體會(huì).13結(jié)束語(yǔ).14參考文獻(xiàn).14輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)題目輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)需求1， AB段和BC段均設(shè)兩段式（速斷，過(guò)流），CD段只設(shè)過(guò)流保護(hù)；2，

2、 計(jì)算出各保護(hù)的整定值，并選擇繼電器的型號(hào)，而且校驗(yàn)其保護(hù)范圍和靈敏度是否符合要求；3， 畫(huà)出A站和B站的保護(hù)接線(xiàn)原理圖。三、原始參數(shù)某企業(yè)供電系統(tǒng)圖速斷可靠系數(shù)取1.2 限時(shí)速斷可靠系數(shù)取1.1過(guò)流可靠系數(shù)取1.2 接線(xiàn)系數(shù)取1返回系數(shù)取0.85 自起動(dòng)系數(shù)取1摘要供電系統(tǒng)中大量的不同類(lèi)型的電氣設(shè)備通過(guò)線(xiàn)路聯(lián)結(jié)在一起。受線(xiàn)路運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，線(xiàn)路分布廣闊等因素的制約，故障在電力系統(tǒng)中的發(fā)生幾乎是無(wú)法避免的，而各個(gè)環(huán)節(jié)之間又是相輔相成缺一不可的關(guān)系，因此無(wú)論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。輸電線(xiàn)路是連接供電部門(mén)與用電部門(mén)的紐帶，是整個(gè)店里系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支撐，針對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)容量的

3、擴(kuò)大，電壓等級(jí)的提高，線(xiàn)路輸電容量的增加，為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，本文對(duì)輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)的任務(wù)及基本要求做簡(jiǎn)要說(shuō)明，在對(duì)短路電流和繼電保護(hù)動(dòng)作電流進(jìn)行了計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)輸電線(xiàn)路中繼電保護(hù)配置進(jìn)行了分析。緒論1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理和任務(wù)繼電保護(hù)主要是利用電力系統(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，還有其他的物理量，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)的基本任務(wù)：(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地

4、將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，并保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。(2)反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(例如有無(wú)經(jīng)常值班人員)，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。2、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。(1)可靠性是指保護(hù)該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作。不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。可靠性是對(duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。(2)選擇性是指首先由故障設(shè)備或線(xiàn)路本身的保

5、護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線(xiàn)路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線(xiàn)路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。為保證對(duì)相鄰設(shè)備和線(xiàn)路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件（如啟動(dòng)與跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下應(yīng)相互配合。(3)靈敏性是指在設(shè)備或線(xiàn)路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類(lèi)保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過(guò)繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。(4)速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線(xiàn)路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備

6、自動(dòng)投入的效果等。一般從裝設(shè)速動(dòng)保護(hù)(如高頻保護(hù)、差動(dòng)保護(hù))、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用、減少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面入手來(lái)提高速動(dòng)性。3、概述所作題目的意義、本人所做的工作及系統(tǒng)的主要功能1. 概述所作題目的意義： 我們選的這組題讓我們進(jìn)一步加深對(duì)電網(wǎng)電流保護(hù)的理解以及應(yīng)用，掌握電流速斷和過(guò)流保護(hù)電流值的整定，靈敏度的校驗(yàn)以及繼電器的選型。這對(duì)我們以后工作有很大的實(shí)用意義。2.本人所做的工作：負(fù)責(zé)緒論部分的概述所作題目的意義、系統(tǒng)的主要功能和系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.系統(tǒng)的主要功能：通過(guò)測(cè)量電流的大小來(lái)反映一次電氣設(shè)備的故障或異常運(yùn)行狀況，當(dāng)電流增大時(shí)，通過(guò)三段式電

7、流保護(hù)將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除或發(fā)出警告信息，以防止各電氣設(shè)備因?yàn)檫^(guò)電流而損壞及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。系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)繼電保護(hù)的基本要求和本設(shè)計(jì)的要求，將在AB段和BC段均設(shè)速斷和過(guò)過(guò)流結(jié)合的兩段式保護(hù)，CD段只設(shè)過(guò)流保護(hù)。具體的設(shè)計(jì)方案如下：1.AB段：用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)作為AB段線(xiàn)路上的電流I段保護(hù)；用限時(shí)電流速斷保護(hù)以及配合BC段的保護(hù)作為AC段線(xiàn)路上的電流II段保護(hù)；并且無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)為主保護(hù)，用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作為該線(xiàn)路上的后備保護(hù)（即電流III段保護(hù)），包括對(duì)AB段線(xiàn)路上的近后備保護(hù)和BC段線(xiàn)路上的遠(yuǎn)后備保護(hù)。2.

8、BC段：用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)作為BC段線(xiàn)路上的電流I段保護(hù)；用限時(shí)電流速斷保護(hù)以及配合CD段的保護(hù)作為BD段線(xiàn)路上的電流II段保護(hù)；并且無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作為此段線(xiàn)路上的后備保護(hù)（即電流III段保護(hù)），包括對(duì)BC段線(xiàn)路上的近后備保護(hù)和CD段線(xiàn)路上的遠(yuǎn)后備保護(hù)。3.CD段：用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作為對(duì)CD段近后備保護(hù)。系統(tǒng)總體方案示意圖如下：I段保護(hù)區(qū)II段保護(hù)區(qū) I段保護(hù)區(qū) II段保護(hù)區(qū)短路電流和繼電保護(hù)的整定計(jì)算一、AB段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)1、保護(hù)1無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（電流I段）整定計(jì)算(1)求動(dòng)作電流I求最大運(yùn)行方式下AB段線(xiàn)路末

9、端B處的三相短路電流I。由原始參數(shù)得，電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的電力系統(tǒng)的電抗為：X=0.633電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的電力系統(tǒng)的電抗為：X=0.703AB段線(xiàn)路的電抗：設(shè)線(xiàn)路采用架空線(xiàn)路，由表3-1得X=0.35/kmX=0.35/km×3km=1.05電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下總電抗為：X= X+ X=0.633+1.05=1.683則 I=1.7KA按躲過(guò)最大運(yùn)行方式下本線(xiàn)路末端三相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大短路電流整定，即I= KI=1.2×1.7KA=2.1KA（2）靈敏性校驗(yàn)，即求出最大、最小保護(hù)范圍。在最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路時(shí)的保護(hù)范圍為：I=（X）=（）km=3.0

10、kmI%=100%=100%=100%>50%在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)的保護(hù)范圍為：I=（×X）=（）km=2.3kmI%=100%=100%=76%>15%2、保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流段）整定計(jì)算。（1）求動(dòng)作電流I同理可以求出最大運(yùn)行方式下BC段線(xiàn)路末端C處的三相短路電流I。BC段線(xiàn)路的電抗：設(shè)線(xiàn)路采用架空線(xiàn)路，由表3-1得X=0.35/kmX=0.35/km×5km=1.75則 I=0.94KA按與相鄰線(xiàn)路保護(hù)2的段動(dòng)作電流相配合的原則整定，即I= KKI=1.1×1.2×0.94KA=1.3KA（2）動(dòng)作時(shí)限。應(yīng)比相鄰線(xiàn)路保

11、護(hù)2的I段動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差t,即 t= t+t=0.5s(3)靈敏系數(shù)校驗(yàn)。利用最小運(yùn)行方式下本線(xiàn)路末端發(fā)生兩相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電流來(lái)校驗(yàn)。即K=（×）/ I =（）/1.3=1.38>1.3故靈敏度滿(mǎn)足要求。3、保護(hù)1定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) （電流段）整定計(jì)算。（1）求動(dòng)作電流I，按躲過(guò)本線(xiàn)路可能流過(guò)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定，即I=I=×0.8KA=1.13KA（2）動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)比相鄰線(xiàn)路保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差t,即t= t+t= t+2t=1.5s(3)靈敏系數(shù)校驗(yàn)。作近后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下本線(xiàn)路末端兩相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即K=（

12、15;）/ I=（）/1.13=1.59>1.5近后備靈敏度滿(mǎn)足要求。作遠(yuǎn)后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下相鄰線(xiàn)路末端發(fā)生兩相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即K=（×）/ I =（）/1.13=1.25>1.2遠(yuǎn)后備靈敏度滿(mǎn)足要求。二、BC段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)1、保護(hù)2無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（電流I段）整定計(jì)算（1）求動(dòng)作電流I。求最大運(yùn)行方式下BC段線(xiàn)路末端C處的三相短路電流I則 I=1.1KA按躲過(guò)最大運(yùn)行方式下本線(xiàn)路末端三相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大短路電流整定，即I= KI=1.2×1.1KA=1.3KA（2）靈敏性校驗(yàn)，即求出最大、最小保護(hù)范圍。在

13、最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路時(shí)的保護(hù)范圍為：I=（X）=（）km=6.2kmI%=100%=100%=124%>50%在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)的保護(hù)范圍為：I=（×X）=（）km=4.9kmI%=100%=100%=98%>15%2、保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流段）整定計(jì)算。（1）求動(dòng)作電流I同理可以求出最大運(yùn)行方式下CD段線(xiàn)路末端D處的三相短路電流I。BC段線(xiàn)路的電抗：設(shè)線(xiàn)路采用架空線(xiàn)路，由表3-1得X=0.35/kmX=0.35/km×0.5km=0.175則 I=1KA按與相鄰線(xiàn)路保護(hù)3的段動(dòng)作電流相配合的原則整定，即I= KKI=1.1×1

14、.2×1KA=1.3KA（2）動(dòng)作時(shí)限。應(yīng)比相鄰線(xiàn)路保護(hù)3的I段動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差t,即t= t+t=0.5s(3)靈敏系數(shù)校驗(yàn)。利用最小運(yùn)行方式下本線(xiàn)路末端發(fā)生兩相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電流來(lái)校驗(yàn)。即K=（×）/ I=（）/1.3=1.31>1.3故靈敏度滿(mǎn)足要求。3、保護(hù)2定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) （電流段）整定計(jì)算。（1）求動(dòng)作電流I，按躲過(guò)本線(xiàn)路可能流過(guò)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定，即I=I=×0.5KA=0.7KA（2）動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)比相鄰線(xiàn)路保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差t,即t= t+t= 1.0s(3)靈敏系數(shù)校驗(yàn)。作近后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下本線(xiàn)路末端兩相

15、短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即K=（×）/ I=（）/0.7=1.54>1.5近后備靈敏度滿(mǎn)足要求。作遠(yuǎn)后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下相鄰線(xiàn)路末端發(fā)生兩相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即K=（×）/ I=（）/0.7=1.22>1.2遠(yuǎn)后備靈敏度滿(mǎn)足要求。三、CD段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)保護(hù)3 CD段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)正定計(jì)算（1） 求動(dòng)作電流，按躲過(guò)本線(xiàn)路可能流過(guò)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定，即 Iact.3III=KrelIII.KMsKreIL.max=1.2×10.85×0.2kA=0.28kA(2)動(dòng)作時(shí)限，線(xiàn)路保護(hù)的最大動(dòng)

16、作時(shí)限為：t3III=0.5s(3)靈敏系數(shù)校驗(yàn)利用最小運(yùn)行方式下本線(xiàn)路末端兩相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)。 KIIID=Ik.min.D2Iact.3III=UcXmax+XAD×32Iact.3III=6.330.703+2.8+0.175×320.28=1.23>1.2靈敏度滿(mǎn)足要求。保護(hù)接線(xiàn)原理圖保護(hù)原理圖構(gòu)成如下：I段保護(hù)測(cè)量元件由1KA、2KA組成，電流繼電器動(dòng)作后起動(dòng)1KA發(fā)I段保護(hù)動(dòng)作信號(hào)并由出口繼電器1KM接通QF跳閘回路。II段保護(hù)測(cè)量元件由3KA、4KA組成，電流繼電器動(dòng)作后起動(dòng)時(shí)間繼電器1KT，1KT經(jīng)延時(shí)起動(dòng)2KS發(fā)II段保護(hù)動(dòng)作信號(hào)并

17、由出口繼電器1KM接通QF跳閘回路，1KT延時(shí)整定值為電流II動(dòng)作時(shí)限。I、II段保護(hù)共同構(gòu)成主保護(hù)，可共用一個(gè)出口繼電器。III段保護(hù)測(cè)量元件由5KA、6KA組成，電流繼電器動(dòng)作后起動(dòng)時(shí)間繼電器2KT，2KT經(jīng)延時(shí)起動(dòng)3KM發(fā)III段保護(hù)動(dòng)作信號(hào)并由出口繼電器2KM接通QF跳閘回路，2KT延時(shí)整定值為電流III段動(dòng)作時(shí)限。III段保護(hù)為后備保護(hù)，為提高保護(hù)動(dòng)作可靠性可以獨(dú)立使用一個(gè)出口繼電器。電流繼電器型號(hào)的選擇根據(jù)原始資料中過(guò)流、速斷可靠系數(shù)可初步選定設(shè)備的型號(hào)為DL型電流繼電器。下面根據(jù)具體的動(dòng)作電流對(duì)設(shè)備型號(hào)做進(jìn)一步的選擇：AB段電流I段無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次

18、側(cè)為：Iqb.1=Iact.2IKi=2.1kA800/5=13A故AB段電流I段無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的電流斷電器KA1、KA2的型號(hào)選為DL-11。AB段電流II段限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：Iqb.2=Iact.2IIKi=1.3kA800/5=8A故AB段電流II段限時(shí)電流速斷保護(hù)的電流繼電器的KA3、KA4的型號(hào)選為DL-12。AB段電流III段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：Iop.1=Iact.1IIIKi=1.13kA800/5=7A故AB段電流III段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的電流繼電器KA5、KA6的型號(hào)選為DL-12。BC段電流I段無(wú)時(shí)限電

19、流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：Iqb.2=Iact.2IKi=1.3kA500/5=13A故BC段電流I段無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的電流斷電器KA1、KA2的型號(hào)選為DL-11。BC段電流II段限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：Iqb.2=Iact.2IIKi=1kA500/5=10A故BC段電流II段限時(shí)電流速斷保護(hù)的電流繼電器的KA3、KA4的型號(hào)選為DL-12。BC段電流III段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：Iop.2=Iact.2IIIKi=0.7kA500/5=7A故BC段電流III段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的電流繼電器KA5、KA6的型號(hào)選

20、為DL-12。CD段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：Iop.2=Iact.2IIIKi=0.28kA200/5=7A故CD段電流段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的電流繼電器KA1、KA2的型號(hào)選為DL-12。課程設(shè)計(jì)體會(huì) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，讓我收獲很多。在獲得新知識(shí)的同時(shí)，鞏固了之前所學(xué)的知識(shí)，還加強(qiáng)了個(gè)人的獨(dú)立提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在思想方面上更加成熟，個(gè)人能力有進(jìn)一步發(fā)展。這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)自己所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了新的、更深層次的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，也遇到了不少的困難，但經(jīng)過(guò)獨(dú)立認(rèn)真的思考及和同學(xué)們的交流后，問(wèn)題得到了解決。所以說(shuō)，遇到困難不要緊，通過(guò)獨(dú)立思考及與同學(xué)交流討論問(wèn)題是可以解決的。結(jié)束語(yǔ)電流保護(hù)主要包括：無(wú)限時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。電流速斷、限時(shí)電流速斷、過(guò)電流保護(hù)都是反映電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置