繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)-35KV電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、綜合控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)目 錄第一章 設(shè)計(jì)題目3第二章 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置62.1 電網(wǎng)繼電保護(hù)的作用62.2 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置和原理7第三章 繼電保護(hù)整定計(jì)算83.1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的與根本任務(wù)及步驟83.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算的研究與開(kāi)展?fàn)顩r93.3 繼電保護(hù)整定計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)10第四章d5點(diǎn)短路電流計(jì)算104.1三相短路電流計(jì)算114.2兩相短路電流計(jì)算15第五章35kv電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)215.1對(duì)保護(hù)5進(jìn)行整定計(jì)算225.2護(hù)3進(jìn)行整定計(jì)算245.3對(duì)保護(hù)1進(jìn)行整定計(jì)算255.4對(duì)保護(hù)2進(jìn)行整定計(jì)算275.5對(duì)保護(hù)4進(jìn)行整定計(jì)算295.6對(duì)保護(hù)6進(jìn)行整定計(jì)

2、算315.7各個(gè)短路點(diǎn)的最大短路電流和最小短路電流數(shù)據(jù)表335.8方案設(shè)定34第六章 輸電線路繼電保護(hù)回路設(shè)計(jì)366.1階段式電流保護(hù)的構(gòu)成366.2階段式電流保護(hù)的配合376.3三段式電流保護(hù)的評(píng)價(jià)376.4三段式電流保護(hù)裝置接線圖386.5輸電線路繼電保護(hù)回路設(shè)計(jì)40總結(jié)42參考文獻(xiàn)43摘要 本次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)是35KV電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。本文首先介紹了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的根底知識(shí)，根據(jù)給定35KV電網(wǎng)的接線圖及參數(shù)，進(jìn)行短路電流計(jì)算，制定出反響其輸電線路上相間短路、接地短路故障的繼電保護(hù)配置方案。通過(guò)對(duì)所配置的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算和校驗(yàn)，論證繼電保護(hù)配置的正確性。并加裝自動(dòng)重合閘裝置，提高供電

3、可靠性。并對(duì)局部輸電線路繼電保護(hù)回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)?！娟P(guān)鍵詞】 短路電流 電網(wǎng)繼電保護(hù) 輸電線路繼電保護(hù) 重合閘 第一章 設(shè)計(jì)題目一、設(shè)計(jì)題目：電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)1原始資料某縣有1#和2#兩座電站，裝機(jī)容量分別為和，各以單回輸電線路向城關(guān)變電所供電。1#電站還以一回聯(lián)絡(luò)線經(jīng)中心變電所與省電網(wǎng)連接。電網(wǎng)的結(jié)線示意如下：2主要參數(shù)見(jiàn)下表：發(fā)電機(jī)：額定容量額定電壓功率因數(shù)暫態(tài)電抗標(biāo)么電抗630802 6308024主變壓器：額定容量額定電壓接線組別短路電壓標(biāo)么電抗Y，dll1Y，dll4 Y，dllYn, yno, dllX*1X*2=0X*3輸電線路：名稱導(dǎo)線型號(hào)長(zhǎng)度電抗標(biāo)么值有名值1#-中線1#-城線

4、2#-城線 最大運(yùn)行方式：兩電站的六臺(tái)機(jī)組全部投入運(yùn)行，中心變電所在地母線上的系統(tǒng)等值標(biāo)么電抗為。城關(guān)變電所總負(fù)荷為側(cè)，由1#電站供應(yīng)、2#電站供應(yīng)。剩余的經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。 最小運(yùn)行方式：兩電站都只有一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行，中心變電所母線上的系統(tǒng)等值標(biāo)么電抗為城關(guān)變電所總負(fù)荷為側(cè)，由1#電站供應(yīng)、2#電站供應(yīng)。剩余的經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)目的：1在穩(wěn)固?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)?課程所學(xué)理論知識(shí)的根底上，鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。2通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生初步掌握繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、步驟和方法。和應(yīng)用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、整定計(jì)算、資料整理查詢和電氣繪圖方法。在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生

5、對(duì)各門專業(yè)課程整體觀念綜合能力。3通過(guò)較為完整的工程實(shí)踐根本訓(xùn)練，提高計(jì)算、制圖和編寫(xiě)技術(shù)文件的技能。為全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及增強(qiáng)工作適應(yīng)能力打下一定的根底。本課程主要設(shè)計(jì)35KV線路、變壓器、發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的原理、配置及整定計(jì)算，給今后繼電保護(hù)的工作打下良好的根底。三、設(shè)計(jì)要求1理論聯(lián)系實(shí)際對(duì)書(shū)本理論知識(shí)的運(yùn)用和對(duì)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行必須考慮到任務(wù)書(shū)所規(guī)定的實(shí)際情況，切忌機(jī)械地搬套。2獨(dú)立思考在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，既要盡可能參考有關(guān)資料和主動(dòng)爭(zhēng)取教師的指導(dǎo)，也可以在同學(xué)之間展開(kāi)討論，但必須堅(jiān)持獨(dú)立思考，單獨(dú)完成設(shè)計(jì)成果。3認(rèn)真細(xì)致在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)，克服馬虎潦草不負(fù)責(zé)的弊病，為今

6、后的工作崗位上擔(dān)當(dāng)建設(shè)任務(wù)打好根底。4按照任務(wù)規(guī)定的內(nèi)容和進(jìn)度完成，整個(gè)保護(hù)方案應(yīng)滿足任務(wù)書(shū)中提出的各項(xiàng)要求，可靠性高。保護(hù)配置的可行性方案有創(chuàng)新，計(jì)算方案正確，按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。5設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容完整、文字流暢、字跡端正、圖紙標(biāo)準(zhǔn)。報(bào)告要求3000-5000字，電路圖由Visio軟件繪制，報(bào)告由A4紙打印。三課程設(shè)計(jì)內(nèi)容本課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：短路電流計(jì)算、電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)、輸電線路繼電保護(hù)回路設(shè)計(jì)三局部。1短路電流計(jì)算；計(jì)算最大短路電流和最小短路電流，為保護(hù)配置設(shè)計(jì)提供必要的根底數(shù)據(jù)要求計(jì)算d5短路點(diǎn)。2電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)；對(duì)輸電線路進(jìn)行三段繼電保護(hù)整定計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果配置繼電保護(hù)裝置

7、推薦出最合理的方案，提交線路三段繼電保護(hù)配置表和計(jì)算書(shū)。3輸電線路繼電保護(hù)回路設(shè)計(jì)；在已有控制和測(cè)量回路的條件下設(shè)計(jì)出裝設(shè)在1#電站的線1#站至中心變電站的繼電保護(hù)回路展開(kāi)式原理圖包括設(shè)備表第二章 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置繼電保護(hù)是電網(wǎng)不可分割的一局部，它的作用是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速地有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)的其余局部快速恢復(fù)正常運(yùn)行; 當(dāng)發(fā)生不正常工作情況時(shí)，迅速地有選擇地發(fā)出報(bào)警信號(hào)，由運(yùn)行人員手工切除那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的電氣設(shè)備?？梢?jiàn)，繼電保護(hù)對(duì)保證電網(wǎng)平安、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，阻止故障的擴(kuò)大和事故的發(fā)生，發(fā)揮著極其重要的作用。因此，合理配置繼電保護(hù)裝置，提高整定和校

8、核工作的快速性和準(zhǔn)確性，對(duì)于滿足電力系統(tǒng)平安穩(wěn)定的運(yùn)行具有十分重要的意義。繼電保護(hù)整定計(jì)算是繼電保護(hù)工作中的一項(xiàng)重要工作。不同的部門其整定計(jì)算的目的是不同的。對(duì)于電網(wǎng)，進(jìn)行整定計(jì)算的目的是對(duì)電網(wǎng)中已經(jīng)配置安裝好的各種繼電保護(hù)裝置，按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過(guò)計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值，使全網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置協(xié)調(diào)工作，正確地發(fā)揮作用。因此對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的整定計(jì)算是電網(wǎng)平安的重要保證。2.1 電網(wǎng)繼電保護(hù)的作用電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)遇到各種類型的故障和不正常運(yùn)行方式，這些都可能在電網(wǎng)中引起事故，從而破壞電網(wǎng)的正常運(yùn)行，降低電力設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的將直接破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，

9、造成大面積的停電事故。為此，在電網(wǎng)運(yùn)行中，一方面要采取一切積極有效的措施來(lái)消除或減小故障發(fā)生的可能性:另一方面，當(dāng)故障一旦發(fā)生時(shí)，應(yīng)該迅速而有選擇地切除故障元件，使故障的影響范圍盡可能縮小，這一任務(wù)是由繼電保護(hù)與平安自動(dòng)裝置來(lái)完成的。電網(wǎng)繼電保護(hù)的根本任務(wù)在于:1有選擇地將故障元件從電網(wǎng)中快速、自動(dòng)切除，使其損壞程度減至最輕，并保證最大限度地迅速恢復(fù)無(wú)故障局部的正常運(yùn)行。2反響電氣元件的異常運(yùn)行工況，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)各的承受能力，發(fā)出警報(bào)信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。3根據(jù)實(shí)際情況，盡快自動(dòng)恢復(fù)停電局部的供電。由此可見(jiàn)，繼電保護(hù)實(shí)際上是一種電網(wǎng)的反事故自動(dòng)裝置。它是電網(wǎng)的一個(gè)重要組成局部，

10、尤其對(duì)于超高壓，超大容量的電網(wǎng)，繼電保護(hù)對(duì)保持電網(wǎng)的平安穩(wěn)定運(yùn)行起著極其重要的作用。 2.2 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置和原理電力系統(tǒng)各元件都有其額定參數(shù)(電流、電壓、功率等)，短路或異常工況發(fā)生時(shí)，這些運(yùn)行參數(shù)對(duì)額定值的偏離超出極限允許范圍，對(duì)電力設(shè)備和電網(wǎng)平安構(gòu)成威脅。故障的一個(gè)顯著特征是電流劇增，繼電保護(hù)的最初原理反響電流劇增這一特征，即熔斷器保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。故障的另一特征是電壓銳減，相應(yīng)有低電壓保護(hù)。同時(shí)反響電壓降低和電流增大的一種保護(hù)為阻抗(距離保護(hù))，它以阻抗降低的多少反響故障點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近，決定保護(hù)的動(dòng)作與否。隨著電力系統(tǒng)的開(kāi)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，機(jī)組容量不斷增大，電壓等級(jí)也越來(lái)越高，對(duì)

11、繼電保護(hù)的要求必然相應(yīng)提高，要求選擇性更好，可靠性更高，動(dòng)作速度更快。因而促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的開(kāi)展，使保護(hù)的新原理、新裝置不斷問(wèn)世。一般來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置包括測(cè)量局部和定值調(diào)整局部、邏輯局部和執(zhí)行局部。測(cè)量局部從被保護(hù)對(duì)象輸入有關(guān)信號(hào)，與給定的整定值相比擬，決定保護(hù)是否動(dòng)作。根據(jù)測(cè)量局部各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，最后確定保護(hù)應(yīng)有的動(dòng)作行為，由執(zhí)行局部立即或延時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)或跳閘信號(hào)。35kV線路保護(hù)配置原那么 1每回35kV線路應(yīng)按近后備原那么配置雙套完整的、獨(dú)立的能反映各種類型故障、具有選相功能全線速動(dòng)保護(hù) 2每回35kV線路應(yīng)配置雙套

12、遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)。斷路器失靈保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)和不設(shè)獨(dú)立電抗器斷路器的500kV高壓并聯(lián)電抗器保護(hù)動(dòng)作均應(yīng)起動(dòng)遠(yuǎn)跳。 3根據(jù)系統(tǒng)工頻過(guò)電壓的要求，對(duì)可能產(chǎn)生過(guò)電壓的500kV線路應(yīng)配置雙套過(guò)電壓保護(hù)。 4裝有串聯(lián)補(bǔ)償電容的線路，應(yīng)采用雙套光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)作主保護(hù)。 5對(duì)電纜、架空混合出線，每回線路宜配置兩套光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，同時(shí)應(yīng)配有包含過(guò)負(fù)荷報(bào)警功能的完整的后備保護(hù)。 6雙重化配置的線路主保護(hù)、后備保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)的交流電壓回路、電流回路、直流電源、開(kāi)關(guān)量輸入、跳閘回路、起動(dòng)遠(yuǎn)跳和遠(yuǎn)方信號(hào)傳輸通道均應(yīng)彼此完全獨(dú)立沒(méi)有電氣聯(lián)系。 7雙重化配置的線路保護(hù)每套保護(hù)只作用于

13、斷路器的一組跳閘線圈。 8線路主保護(hù)、后備保護(hù)應(yīng)起動(dòng)斷路器失靈保護(hù)。第三章 繼電保護(hù)整定計(jì)算3.1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的與根本任務(wù)及步驟繼電保護(hù)整定計(jì)算的根本任務(wù)，就是要對(duì)系統(tǒng)裝設(shè)的各種繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算并給出整定值。任務(wù)的實(shí)施需要對(duì)電力系統(tǒng)中的各種繼電保護(hù)，編制出一個(gè)整體的整定方案。整定方案通常按兩種方法確定，一種是按電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)或設(shè)備來(lái)編制，另一種按繼電保護(hù)的功能劃分方案來(lái)編制。因?yàn)楦鞣N保護(hù)裝置適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，所以繼電保護(hù)整定方案也不是一成不變的。隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化(包括根本建設(shè)開(kāi)展和運(yùn)行方式變化)，當(dāng)其超出預(yù)定的適應(yīng)范圍時(shí)，就需要對(duì)全部或局部保護(hù)定

14、值重新進(jìn)行整定，以滿足新的運(yùn)行需要.如何獲得一個(gè)最正確的整定方案，要考慮到繼電保護(hù)的快速性、可靠性、靈敏性之間求得妥協(xié)和平衡。因此，整定計(jì)算要綜合、辨證、統(tǒng)一的運(yùn)用。進(jìn)行整定計(jì)算的步驟大致如下:(1) 按繼電保護(hù)功能分類擬定短路計(jì)算的運(yùn)行方式，選擇短路類型，選擇分支系數(shù)的計(jì)算條件。(2) 進(jìn)行短路故障計(jì)算。(3) 按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，如按距離保護(hù)或按零序電流保護(hù)分別進(jìn)行整定計(jì)算，選取出整定值，并做出定值圖。(4) 對(duì)整定結(jié)果進(jìn)行比擬，重復(fù)修改，選出最正確方案。最后歸納出存在的問(wèn)題，并提出運(yùn)行要求。(5) 畫(huà)出定稿的定值圖，并編寫(xiě)整定方案說(shuō)明書(shū)。3.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算的研究與開(kāi)展?fàn)顩r

15、繼電保護(hù)整定計(jì)算的工具和方法隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步而不斷地改良。無(wú)論國(guó)際還是國(guó)內(nèi)，就其開(kāi)展歷程而言，大致可歸納為三個(gè)階段:第一階段是全人工計(jì)算階段。整定人員通過(guò)Y/變換簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算出分支系數(shù)和短路電流，在按照整定規(guī)那么對(duì)各種繼電保護(hù)裝置逐一整定，工作難度很大，效率十分低下。第二階段是半人工計(jì)算階段.即:人工計(jì)算十故障電流計(jì)算程序。保護(hù)定值計(jì)算中各種故障電流的分析計(jì)算用計(jì)算機(jī)來(lái)完成，保護(hù)定值的計(jì)算還需要整定人員手工完成.第三階段是計(jì)算機(jī)整定階段。較為成熟可靠的整定計(jì)算程序完全取代了整定人員的手工勞動(dòng)，使繼電保護(hù)整定計(jì)算工作變得準(zhǔn)確和快捷。目前，在我國(guó)各大電網(wǎng)繼電保護(hù)整定過(guò)程中，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用還比

16、擬少，其主要工作還是由人工來(lái)完成的。繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，一般先對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行分析，確定繼電保護(hù)的整定順序以及各繼電器之間的主/從保護(hù)順序，然后應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行故障計(jì)算，按照繼電保護(hù)的整定規(guī)程，在考慮了各種可能發(fā)生的故障情況下，獲取保護(hù)的整定值，同時(shí)應(yīng)注意到各繼電器之間的配合關(guān)系，以保證繼電保護(hù)的速動(dòng)性、選擇性和靈敏性的要求。3.3 繼電保護(hù)整定計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)一自定義規(guī)那么的實(shí)現(xiàn)。由于在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，保護(hù)配置和系統(tǒng)運(yùn)行方式也不是一成不變的，因此，整定規(guī)那么也日趨復(fù)雜很多規(guī)那么都帶有一定的個(gè)性，無(wú)法適用于所有的電網(wǎng)，整定計(jì)算人員希望整定計(jì)算軟件能夠提供一定的人機(jī)干預(yù)功能，使整定工作

17、變得更加靈活，可靠。例如:可以人為千預(yù)網(wǎng)絡(luò)的斷點(diǎn)、保護(hù)整定順序、可靠系數(shù)、分支系數(shù)等。二數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用。由于整定計(jì)算軟件在工作的過(guò)程中需要處理形形色色的數(shù)據(jù)，保存并輸出中間計(jì)算結(jié)果和最終定值，應(yīng)對(duì)用戶的各種添加、查詢、修改、刪除等數(shù)據(jù)操作，這就要求軟件必須具備一個(gè)強(qiáng)大的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，再輔以合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，來(lái)保證這些數(shù)據(jù)調(diào)用的可靠性和快速性。日前，Oracle，Access等大中型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用?？傊?，繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件正朝著在線實(shí)時(shí)化、可視化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、最優(yōu)化方向開(kāi)展，開(kāi)發(fā)人員的任務(wù)就是朝著這一目標(biāo)努力，開(kāi)發(fā)出最能滿足用戶需求，最能適應(yīng)現(xiàn)

18、代電力開(kāi)展的新一代功能強(qiáng)大的繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件。第四章 d5點(diǎn)短路電流計(jì)算短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路,是指一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。產(chǎn)生短路的原因有以下幾個(gè)方面：1、元件損壞2、氣象條件惡化3、人為事故4、其它在三相系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路有：1、三相短路 QUOTE 2、兩相短路 QUOTE 3、兩相接地短路、4單相短路 QUOTE 三相短路也稱為對(duì)稱短路,系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)。其它類型的短路都是不對(duì)稱的路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明,在各種類型的短路中,單相短路占大多數(shù),兩相短路較少,三相短路時(shí)機(jī)最少。從短路計(jì)算方法來(lái)看,一切不對(duì)稱短路的計(jì)算在采

19、用對(duì)稱分量法后,都?xì)w結(jié)為對(duì)稱短路的計(jì)算。短路計(jì)算的目的：1、選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備。為了合理的配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù),必須對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。在這些計(jì)算中不但要知道故障支路中的電流值,還必須知道在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時(shí)還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)的電壓值。2、在設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí),為了比擬各種不同方案的接線圖,確定是否需要采取限制短路電流的措施,都要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。3、進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算,研究短路對(duì)用戶工作的影響等,也包含有一局部短路計(jì)算。4、在實(shí)際工作中,根據(jù)一定的任務(wù)進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)必須首先確定計(jì)算條件。所

20、謂計(jì)算條件是指短路發(fā)生時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行方式,短路的類型和發(fā)生地點(diǎn),以及短路發(fā)生后所采取的措施。4.1三相短路電流計(jì)算：最大運(yùn)行方式：兩電站的六臺(tái)機(jī)組全部投入運(yùn)行，中心變電所在地母線上的系統(tǒng)等值標(biāo)么電抗為。城關(guān)變電所總負(fù)荷為側(cè)，由1#電站供應(yīng)、2#電站供應(yīng)。剩余的經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。根據(jù)題意轉(zhuǎn)換出電抗標(biāo)么值：X6=0 X7=0.35 X8=1.168 X9=0.292 X10=1X17=X18=0.75 X19=0.75 X20=X21=4排除城關(guān)變電所，合并整理其它電抗值得：整理合并得：整理合并得：進(jìn)一步得到合并、星三角等值轉(zhuǎn)換：等值電抗轉(zhuǎn)換：解：根據(jù)題意解得三相短路電流系統(tǒng)：I(3)s.max

21、=Ij2#： X*js= X*j 查表得： I(3)q.max=I = I*e1#： X*js= X*j 查表得： I(3)j.max=I = I*e4.2兩相短路電流計(jì)算最小運(yùn)行方式：兩電站都只有一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行，中心變電所母線上的系統(tǒng)等值標(biāo)么電抗為城關(guān)變電所總負(fù)荷為側(cè)，由1#電站供應(yīng)、2#電站供應(yīng)。剩余的經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。 1、兩相短路電流正序電抗化簡(jiǎn)：最小運(yùn)行方式下轉(zhuǎn)換的電抗標(biāo)么值：X1=0.35 X2=0.55 X3=0 X4=0.35 X5=0.55 X6=0X16=0.876 X19=0.75 X20= 4合并得：整理、合并得整理、合并得、兩相短路電流負(fù)序電抗化簡(jiǎn)：最小運(yùn)行方式

22、下轉(zhuǎn)換的負(fù)序電抗標(biāo)么值：X1=0.35 X2=0.55 X3=0 X4=0.35 X6=0 X7=0.35 X10=1 X12=5.33 X16=0.876 X19=0.75 X20= 4整理、合并得X21=0.275 X22=0.175 X23=5.918 整理、合并得整理、合并得整理、合并得、合并附加電抗，得出電抗圖整理、合并得出解：根據(jù)題意解得三相短路電流系統(tǒng)：Is=IjIs2#電站：X*js= X*j 查表得： I = I*eI 1#電站： X*js= X*j 查表得： I = I*eI = 0.452 第五章 35kv電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)根據(jù)下列圖對(duì)各保護(hù)進(jìn)行整定：分別對(duì)單側(cè)電源進(jìn)行

23、保護(hù)的整定：、對(duì)下面單側(cè)電源進(jìn)行保護(hù)整定：5.1對(duì)保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算5.1.1 保護(hù)的段Iop5=K檢驗(yàn)：Lop5Xs.max) =故不滿足要求；采用瞬時(shí)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)整定計(jì)算：Lmain = 0.75L = 22.5 km電流元件的動(dòng)作電流：Iop5= Es/( Xs.main+ X1 Lmain)=0.733 低電壓元件的動(dòng)作電壓：UIop5 X1 Lmain=11.426 最大運(yùn)行方式時(shí)的保護(hù)區(qū)：Lmax =( Xs.max Uop5)/ X1 (UpU9 km最小運(yùn)行方式時(shí)的保護(hù)區(qū)：LXs.mas Iop5)/ X1 Iop5=21.85 kmLmin0.15L 故滿足要求；IU5

24、.1.2 保護(hù)的段op51.3 (滿足要求)故：I0.395 top5top5+t0.5s 5.1.3 保護(hù)的段Iop5KrelKss IL.max /Kre=0.367 靈敏度校驗(yàn)：近后備：op5遠(yuǎn)后備：op5滿足要求top5top5+t2s 5.2護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算5.2.1 保護(hù)的段Iop3=K6檢驗(yàn)：Lop3Xs.max) =故不滿足要求；采用瞬時(shí)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)整定計(jì)算：Lmain = 0.75L = 7.5 km電流元件的動(dòng)作電流：Iop3= Es/( Xs.main+ X1 L低電壓元件的動(dòng)作電壓：UIop3 X1 L最小運(yùn)行方式時(shí)的保護(hù)區(qū)：LXs.min Iop3)/ X1 I

25、op3=故不滿足要求,所以不設(shè)段；5.2.2 保護(hù)的段Iop3Kph I檢驗(yàn)：故不滿足要求；改與保護(hù)的段配合：Iop3Kph Iop5=0.4345 檢驗(yàn)：故滿足要求；top3top5+t1s 5.2.3 保護(hù)的段IopKrelKss IL.max /Kre=0.298 靈敏度校驗(yàn)：近后備：op3遠(yuǎn)后備：op3滿足要求top3top5+t2.5s 5.3對(duì)保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算5.3.1 保護(hù)的段Iop1=Krel I(3)d2.max=1.128 檢驗(yàn)：Lop1Xs.max) =19.40.15L 故滿足要求；5.3.2 保護(hù)的段Iop1Kph Iop3/ Kfz.min =0.373 檢驗(yàn)：故滿

26、足要求；top1top3+t0.5s 5.3.3 保護(hù)的段IopKrelKss IL.max /Kre=0.298 靈敏度校驗(yàn)：近后備：op1遠(yuǎn)后備：op1滿足要求top1top3+t3s B、對(duì)下面單側(cè)電源進(jìn)行保護(hù)整定：5.4對(duì)保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算解：根據(jù)題意所得：5.4.1 保護(hù)的段Iop2=Krel I(3)d1.max=0.7728 檢驗(yàn)：Lmin=1/X1op2Xs.max) =故不滿足要求；采用瞬時(shí)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)整定計(jì)算：Lmain = 0.75L = 30 km電流元件的動(dòng)作電流：Iop2= Es/( Xs.main+ X1 Lmain)=0.493 低電壓元件的動(dòng)作電壓：UI

27、op2 X1 Lmain=10.1 最小運(yùn)行方式時(shí)的保護(hù)區(qū)：LXs.max Iop2)/ X1 Iop5=Lmin50%L故滿足要求；最小運(yùn)行方式時(shí)的保護(hù)區(qū)：LXs.mas Iop4)/ X1 Iop2=故不滿足要求,所以不設(shè)段；5.5.2 保護(hù)的段Iop4Kph I檢驗(yàn)：故不滿足要求；top1top3+t1s 改與保護(hù)的段配合：Iop4Kph Iop2/ Kfz.min =0.144 檢驗(yàn)：故滿足要求；top4top2+t0.5s 5.5.3 保護(hù)的段Iop4KrelKss IL.max /Kre=0.298 靈敏度校驗(yàn)：近后備：op4遠(yuǎn)后備：op4故均不滿足要求采用低電壓閉鎖定時(shí)限過(guò)電流保

28、護(hù)整定計(jì)算：Iop4Kk Ifh /Kh=0.1488 低電壓元件的動(dòng)作電壓:Uop4Kk Ug.min /Kh=26.061 電流校驗(yàn)：近后備：op4遠(yuǎn)后備：op4故滿足要求top3top5+t2.5s 5.6對(duì)保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算5.6.1 保護(hù)的段Iop6=Krel I(3)d3.max=0.4788 檢驗(yàn)：Lop6Xs.max) =故不滿足要求；采用瞬時(shí)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)整定計(jì)算：Lmain = 0.75L = 22.5 km電流元件的動(dòng)作電流：Iop6= Es/( Xs.main+ X1 Lmain)=0.3125 低電壓元件的動(dòng)作電壓：UIop6X1 Lmain=4.871 最大運(yùn)行

29、方式時(shí)的保護(hù)區(qū)：Lmax =( Xs.max Uop6)/ X1 (UpUop6)=16.559 km最小運(yùn)行方式時(shí)的保護(hù)區(qū)：LXs.mas Iop6)/ X1 Iop6=故不滿足要求,所以不設(shè)段；5.6.2 保護(hù)的段與保護(hù)4的段配合：Iop6Kph Iop4/ Kfz.min =0.158 檢驗(yàn)：故滿足要求；top6top4+t1s 5.6.3 保護(hù)的段Iop6KrelKss IL.max /Kre=0.352 靈敏度校驗(yàn)：近后備：op6故不滿足要求采用低電壓閉鎖定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算：電流元件的動(dòng)作電流：Iop6Kk Ifh /Kh=0.176 近后備：op6遠(yuǎn)后備：op6低電壓元件的動(dòng)

30、作電壓:Uop6Kk Ug.min /Kh=26.061 故均滿足要求top6top4+t3s 5.7各個(gè)短路點(diǎn)的最大短路電流和最小短路電流數(shù)據(jù)表：短路點(diǎn)Up(kv)回路名稱I(3)d.max(KA)I(3)d.mim(KA)D137系統(tǒng)1#電站2#電站D237系統(tǒng)1#電站2#電站D3系統(tǒng)1#電站2#電站D4系統(tǒng)1#電站2#電站D5系統(tǒng)1#電站2#電站D6系統(tǒng)1#電站2#電站D7系統(tǒng)1#電站2#電站D8系統(tǒng)1#電站2#電站5.8方案設(shè)定5方向元件的設(shè)置5整定原那么根據(jù)方向元件安裝原那么二對(duì)在同一母線上的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，按動(dòng)作時(shí)限考慮，時(shí)限短的安裝方向元件，而長(zhǎng)的不用裝，假設(shè)相等那么均裝判斷，

31、保護(hù)和的時(shí)限為秒，保護(hù)和的時(shí)限為秒，所以，保護(hù)和均應(yīng)安裝方向元件。根據(jù)方向元件安裝原那么一對(duì)瞬時(shí)過(guò)電流速斷保護(hù)，當(dāng)反方向電流大于保護(hù)的動(dòng)作值時(shí)，該保護(hù)需加裝方向元件對(duì)于保護(hù)，當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)：Idj1+Idq1=0.433+0.211=0.644(KA) Iop1=1.128(KA)所以不需要安裝方向元件。對(duì)于保護(hù)，當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)：Idj0.376(KA) Iop4=0.144(KA)所以需要安裝方向元件。(4)對(duì)于保護(hù)6，當(dāng)4點(diǎn)短路時(shí)：Idx4+Idj4=0.4+0.367=0.767(KA) Iop6 =0.158 (KA)所以需要安裝方向元件。5繼電保護(hù)配置成果表 型式主 保 護(hù)后 備 保 護(hù)保護(hù)

32、段段段瞬時(shí)電流聯(lián)鎖限時(shí)電流速斷保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)1Itop10sIop1top1Iop1top13s2Itop2Iop2top52s3Iop3top31sIoptop34Iop4top4Iop4top35Itop50sItop5Iop5top52s6Iop6top61sItop63s第六章 輸電線路繼電保護(hù)回路設(shè)計(jì)6.1階段式電流保護(hù)的構(gòu)成無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)都是反響于電流增大而動(dòng)作的保護(hù)，它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原那么來(lái)整定動(dòng)作電流。電流速斷保護(hù)是按照躲開(kāi)本線路末端的最大短路電流來(lái)整定，它雖能無(wú)延時(shí)動(dòng)作，但卻不能保護(hù)本線路全長(zhǎng)；限時(shí)電流速斷保護(hù)是按照躲開(kāi)

33、下級(jí)線路各相鄰元件電流速斷保護(hù)的最大動(dòng)作范圍來(lái)整定，它雖能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，卻不能作為相鄰線路的后備保護(hù)；而定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)那么是按照躲開(kāi)本線路最大負(fù)荷電流來(lái)整定，可作為本線路及相鄰線路的后備保護(hù)，但動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)。為保證迅速、可靠而有選擇性地切除故障，可將這三種電流保護(hù)，根據(jù)需要組合在一起構(gòu)成一整套保護(hù)，稱為階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以采用電流速斷保護(hù)加定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，或限時(shí)電流速斷保護(hù)加定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。應(yīng)用較多的就是三段式電流保護(hù)，其各段的動(dòng)作電流、保護(hù)范圍和動(dòng)作時(shí)限的配合情況如下圖。當(dāng)被保護(hù)線路始端短路時(shí)，由第I段瞬時(shí)切除；該線路末端附近的短路，由第II段經(jīng)延時(shí)

34、切除；而第III段只起后備作用，所以裝有三段式電流保護(hù)的線路，一般可在0.5s左右時(shí)限內(nèi)切除故障。6.2階段式電流保護(hù)的配合現(xiàn)以上圖為例來(lái)說(shuō)明階段式電流保護(hù)的配合。在電網(wǎng)最末端的線路上，保護(hù)4采用瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)即可滿足要求，其動(dòng)作電流按躲過(guò)本線路最大負(fù)荷電流來(lái)整定，與電網(wǎng)中其他保護(hù)的定值和時(shí)限上都沒(méi)有配合關(guān)系。在電網(wǎng)的倒數(shù)第二級(jí)線路上，保護(hù)3應(yīng)首先考慮采用動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)；如果在電網(wǎng)中線路CD上的故障沒(méi)有提出瞬時(shí)切除的要求，那么保護(hù)3只裝設(shè)一個(gè)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)也是完全允許的；但如果要求線路CD上的故障必須快速切除，那么可增設(shè)一個(gè)電流速斷保護(hù)，此時(shí)保護(hù)3就是一個(gè)速斷保護(hù)加過(guò)電流保護(hù)的兩段式

35、保護(hù)。而對(duì)于保護(hù)2和1，都需要裝設(shè)三段式電流保護(hù)，其過(guò)電流保護(hù)要和下一級(jí)線路的保護(hù)進(jìn)行配合，因此動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比下一級(jí)線路中動(dòng)作時(shí)限最長(zhǎng)的再長(zhǎng)一個(gè)時(shí)限級(jí)差，一般要整定為1s。所以，越靠近電源端，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限就越長(zhǎng)。因此必須裝設(shè)三段式電流保護(hù)。6.3三段式電流保護(hù)的評(píng)價(jià)對(duì)繼電保護(hù)的評(píng)價(jià)，主要是從選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)方面出發(fā)，看其是否滿足電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的要求，是否符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。選擇性在三段式電流保護(hù)中，電流速斷保護(hù)的選擇性是靠動(dòng)作電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的；限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)那么是靠動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它們?cè)?5kV及以下的單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)中具有明顯的選擇性，但在多

36、電源網(wǎng)絡(luò)或單電源環(huán)網(wǎng)中，那么只有在某些特殊情況下才能滿足選擇性要求。2)速動(dòng)性電流速斷保護(hù)以保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作于跳閘；限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限一般在以內(nèi)，因而動(dòng)作迅速是這兩種保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)，特別是靠近電源側(cè)的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限可能長(zhǎng)達(dá)幾秒，這是過(guò)電流保護(hù)的主要缺點(diǎn)。3)靈敏性電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，且保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較大；限時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，但靈敏性依然要受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響；過(guò)電流保護(hù)因按最大負(fù)荷電流整定，靈敏性一般能滿足要求，但在長(zhǎng)距離重負(fù)荷線路上，由于負(fù)荷電流幾乎與短路電流相當(dāng)，那么往往難以滿足要求。受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大、靈敏性差是三段

37、式電流保護(hù)的主要缺點(diǎn)。4)可靠性由于三段式電流保護(hù)中繼電器簡(jiǎn)單，數(shù)量少，接線、調(diào)試和整定計(jì)算都較簡(jiǎn)便，不易出錯(cuò)，因此可靠性較高?？傊?，使用一段、二段或三段而組成的階段式電流保護(hù)，其最主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單、可靠，并且在一般情況下能滿足快速切除故障的要求，因此在電網(wǎng)中特別是在35kV及以下的單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。其缺點(diǎn)是受電網(wǎng)的接線及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，使其靈敏性和保護(hù)范圍不能滿足要求。6.4 三段式電流保護(hù)裝置接線圖電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的接線圖一般有框圖、原理圖和安裝圖三種。對(duì)于采用機(jī)電型繼電器構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置，用得最多的是原理圖。原理圖又分為歸總式原理圖(簡(jiǎn)稱原理圖)和展開(kāi)式

38、原理圖(簡(jiǎn)稱展開(kāi)圖)。原理圖能展示出保護(hù)裝置的全部組成元件及其他們之間的聯(lián)系和動(dòng)作原理。在原理圖上所有元件都以完整的圖形符號(hào)表示，所以能對(duì)整套保護(hù)裝置的構(gòu)成和工作原理給出直觀、完整的概念，易于閱讀。三段式電流保護(hù)的原理接線圖如圖下所示。圖中的保護(hù)采用不完全星形接線方式(因?yàn)槭窍嚅g短路保護(hù))，可實(shí)現(xiàn)各種類型的相間短路保護(hù)。第I段電流保護(hù)由電流繼電器KA1、KA2、中間繼電器KM和信號(hào)繼電器KS1組成。第II段電流保護(hù)由電流繼電器KA3、KA4、時(shí)間繼電器KT1及信號(hào)繼電器KS2組成。第III段電流保護(hù)由電流繼電器KA5、KA6、KA7、時(shí)間繼電器KT2及信號(hào)繼電器KS3組成。其中，電流繼電器KA

39、7接于A、C兩相電流之和的中性線上，相當(dāng)于B相繼電器，那么第III段電流保護(hù)組成了三相式保護(hù)。為什么要組成三相式保護(hù)？因?yàn)榈贗II段電流保護(hù)要作為相鄰變壓器的遠(yuǎn)后備保護(hù)。由于變壓器電抗較大，使后備保護(hù)靈敏度常常不能滿足要求，而第III段電流保護(hù)采用三相式保護(hù)能提高保護(hù)的靈敏度。由于三段式電流保護(hù)的各段均設(shè)有信號(hào)繼電器，因此任一段保護(hù)動(dòng)作于斷路器跳閘的同時(shí)，均有相應(yīng)的信號(hào)繼電器掉牌，并發(fā)出信號(hào)，以便了解是哪一段動(dòng)作，宜于進(jìn)行分析。各段保護(hù)均獨(dú)立工作，且可通過(guò)連接片XB投入或停用。由下列圖可知，原理圖只給出保護(hù)裝置的主要元件的工作原理，但元件的內(nèi)部接線、回路標(biāo)號(hào)、引出端子等均未表示出來(lái)。特別是元件

40、較多、接線復(fù)雜時(shí)，原理圖的繪制和閱讀都比擬困難，且不便于查線和調(diào)試、分析等工作，所以現(xiàn)場(chǎng)廣泛使用展開(kāi)圖。展開(kāi)圖是將交流回路和直流回路分開(kāi)畫(huà)出的。各繼電器的線圈和觸點(diǎn)分別畫(huà)在各自所屬的回路中，并用相同的文字符號(hào)標(biāo)注，以便閱讀和查對(duì)。在連接上按照保護(hù)的動(dòng)作順序，自上而下、從左到右依次排列線圈和觸點(diǎn)。6.5輸電線路繼電保護(hù)回路設(shè)計(jì)在電網(wǎng)的倒數(shù)第二級(jí)線路上，保護(hù)3應(yīng)在已有控制和測(cè)量回路的條件下設(shè)計(jì)出裝設(shè)在1#電站的線1#站至中心變電站的繼電保護(hù)回路展開(kāi)式原理圖。總 結(jié)通過(guò)這兩周的綜合課程設(shè)計(jì)，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且穩(wěn)固和加深以及擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。為進(jìn)一步成為優(yōu)秀的技術(shù)人員奠定根底。這次課程設(shè)計(jì)首先使我穩(wěn)固和加深專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。其次通過(guò)大量參數(shù)計(jì)算，鍛煉從事工程技術(shù)設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)算能力，參數(shù)計(jì)算盡可能采用先進(jìn)的計(jì)算方法。最后培養(yǎng)了參加手工實(shí)踐，進(jìn)行安裝，