繼電保護課程設(shè)計

PAGEPAGE14廣東石油化工學(xué)院課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：輸電線路繼電保護設(shè)計班級：電氣08-1班姓名：黃武學(xué)號：08034020122指導(dǎo)老師：葉偉供電課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目輸電線路繼電保護設(shè)計二、設(shè)計需求AB段和BC段均設(shè)兩段式（速斷，過流），CD段只設(shè)過流保護；計算出各保護的整定值，并選擇繼電器的型號，而且校驗其保護范圍和靈敏度是否符合要求；畫出A站和B站的保護接線原理圖。三、原始參數(shù)=1\*GB3①速斷可靠系數(shù)取1.2=2\*GB3②限時速斷可靠系數(shù)取1.1=3\*GB3③過流可靠系數(shù)取1.2=4\*GB3④接線系數(shù)取1=5\*GB3⑤返回系數(shù)取0.85=6\*GB3⑥自起動系數(shù)取1四、設(shè)計成果設(shè)計說明書：保護設(shè)置方案分析，并附有圖必要的計算和表格，保護接線原理圖。A4打印裝訂每人1份并每組電子版1份一同上交。摘要繼電保護裝置是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要設(shè)備。滿足電力系統(tǒng)安全運行的要求是繼電保護發(fā)展的基本動力?？焖傩?、靈敏性、選擇性和可靠性是對繼電保護的四項基本要求。為達到這個目標(biāo)，繼電保護專業(yè)技術(shù)人員借助各種先進科學(xué)技術(shù)手段作出不懈的努力。經(jīng)過近百年的發(fā)展，在繼電保護原理完善的同時，構(gòu)成繼電保護裝置的元件、材料等也發(fā)生了巨大的變革。繼電保護裝置經(jīng)歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機式等不同的發(fā)展階段。供電系統(tǒng)中大量的不同類型的電氣設(shè)備通過線路聯(lián)結(jié)在一起。受線路運行環(huán)境復(fù)雜，線路分布廣闊等因素的制約，故障在電力系統(tǒng)中的發(fā)生幾乎是無法避免的，而各個環(huán)節(jié)之間又是相輔相成缺一不可的關(guān)系，因此無論哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都會對整個系統(tǒng)的正常運行造成影響。輸電線路是連接供電部門與用電部門的紐帶，是整個店里系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支撐，針對現(xiàn)有電力系統(tǒng)容量的擴大，電壓等級的提高，線路輸電容量的增加，為了保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，本文對輸電線路繼電保護的任務(wù)及基本要求做簡要說明，在對短路電流和繼電保護動作電流進行了計算的基礎(chǔ)上，對輸電線路中繼電保護配置進行了分析。目錄課程設(shè)計任務(wù)書1摘要2設(shè)計方案3短路電流和繼電保護的整定計算5一、AB段的繼電保護進行整定計算及靈敏度校驗5二、BC段的繼電保護進行整定計算及靈敏度校驗6三、CD段的繼電保護進行整定計算及靈敏度校驗8保護接線原理圖9電流繼電器型號的選擇10課程設(shè)計體會12結(jié)束語13參考文獻14設(shè)計方案根據(jù)繼電保護的基本要求和本設(shè)計的要求，將在AB段和BC段均設(shè)速斷和過過流結(jié)合的兩段式保護，CD段只設(shè)過流保護。具體的設(shè)計方案如下：1.AB段：用無時限電流速斷保護作為AB段線路上的電流=1\*ROMANI段保護；用限時電流速斷保護以及配合BC段的保護作為AC段線路上的電流=2\*ROMANII段保護；并且無時限電流速斷保護和限時電流速斷保護為主保護，用定時限過電流保護作為該線路上的后備保護（即電流=3\*ROMANIII段保護），包括對AB段線路上的近后備保護和BC段線路上的遠后備保護。2.BC段：用無時限電流速斷保護作為BC段線路上的電流=1\*ROMANI段保護；用限時電流速斷保護以及配合CD段的保護作為BD段線路上的電流=2\*ROMANII段保護；并且無時限電流速斷保護和限時電流速斷保護作為主保護，用定時限過電流保護作為此段線路上的后備保護（即電流=3\*ROMANIII段保護），包括對BC段線路上的近后備保護和CD段線路上的遠后備保護。3.CD段：用定時限過電流保護作為對CD段近后備保護。系統(tǒng)總體方案示意圖如下： AB速斷保護區(qū)AB過流保護區(qū)BC速斷保護區(qū)BC過流保護區(qū)CD過流保護區(qū)短路電流和繼電保護的整定計算一、AB段的繼電保護進行整定計算及靈敏度校驗1、無時限電流速斷保護（電流I段）整定計算(1)求動作電流I=1\*GB3①求最大運行方式下AB段線路末端B處的三相短路電流I。由原始參數(shù)得，電力系統(tǒng)最大運行方式下的電力系統(tǒng)的電抗為：X=0.633Ω電力系統(tǒng)最小運行方式下的電力系統(tǒng)的電抗為：X=0.703ΩAB段線路的電抗：設(shè)線路采用架空線路，由表3-1得X=0.35Ω/kmX=0.35Ω/km×3km=1.05Ω電力系統(tǒng)最大運行方式下總電抗為：X=X+X=0.633+1.05=1.683Ω則I===1.7KA②按躲過最大運行方式下本線路末端三相短路時流過保護的最大短路電流整定，即I=KI=1.2×1.7KA=2.1KA（2）靈敏性校驗，即求出最大、最小保護范圍。①在最大運行方式下發(fā)生三相短路時的保護范圍為：I=（－X）=（）km=3.0kmI%=100%=100%=100%>50%②在最小運行方式下發(fā)生兩相短路時的保護范圍為：I=（×－X）=（）km=2.3kmI%=100%=100%=76%>15%2、定時限過電流保護（電流Ⅲ段）整定計算。（1）求動作電流I，按躲過本線路可能流過的最大負荷電流來整定，即I=I=×0.8KA=1.13KA（2）動作時限，應(yīng)比相鄰線路保護的最大動作時限高一個時限級差△t,即t=t+△t=t+2△t=1.5s(3)靈敏系數(shù)校驗。①作近后備時。利用最小運行方式下本線路末端兩相短路時流過保護的電流校驗靈敏系數(shù)，即K==（×）/I=（）/1.13=1.59>1.5近后備靈敏度滿足要求。②作遠后備時。利用最小運行方式下相鄰線路末端發(fā)生兩相短路時流過保護的電流校驗靈敏系數(shù)，即K==（×）/I=（）/1.13=1.25>1.2遠后備靈敏度滿足要求。二、BC段的繼電保護進行整定計算及靈敏度校驗1、無時限電流速斷保護（電流I段）整定計算（1）求動作電流I。①求最大運行方式下BC段線路末端C處的三相短路電流I則I===1.1KA②按躲過最大運行方式下本線路末端三相短路時流過保護的最大短路電流整定，即I=KI=1.2×1.1KA=1.3KA（2）靈敏性校驗，即求出最大、最小保護范圍。①在最大運行方式下發(fā)生三相短路時的保護范圍為：I=（－X）=（）km=6.2kmI%=100%=100%=124%>50%②在最小運行方式下發(fā)生兩相短路時的保護范圍為：I=（×－X）=（）km=4.9kmI%=100%=100%=98%>15%3、定時限過電流保護（電流Ⅲ段）整定計算。（1）求動作電流I，按躲過本線路可能流過的最大負荷電流來整定，即I=I=×0.5KA=0.7KA（2）動作時限，應(yīng)比相鄰線路保護的最大動作時限高一個時限級差△t,即t=t+△t=1.0s(3)靈敏系數(shù)校驗。①作近后備時。利用最小運行方式下本線路末端兩相短路時流過保護的電流校驗靈敏系數(shù)，即K==（×）/I=（）/0.7=1.54>1.5近后備靈敏度滿足要求。②作遠后備時。利用最小運行方式下相鄰線路末端發(fā)生兩相短路時流過保護的電流校驗靈敏系數(shù)，即K==（×）/I=（）/0.7=1.22>1.2遠后備靈敏度滿足要求。三、CD段的繼電保護進行整定計算及靈敏度校驗CD段定時限過電流保護正定計算求動作電流，按躲過本線路可能流過的最大負荷電流來整定，即I(2)動作時限，線路保護的最大動作時限為：t(3)靈敏系數(shù)校驗利用最小運行方式下本線路末端兩相短路時流過保護的電流校驗靈敏系數(shù)。K=1.23靈敏度滿足要求。保護接線原理圖保護原理圖構(gòu)成如下：=1\*GB3①=1\*ROMANI段保護測量元件由1KA、2KA組成，電流繼電器動作后起動1KA發(fā)=1\*ROMANI段保護動作信號并由出口繼電器1KM接通QF跳閘回路。=2\*GB3②=2\*ROMANII段保護測量元件由3KA、4KA組成，電流繼電器動作后起動時間繼電器1KT，1KT經(jīng)延時起動2KS發(fā)=2\*ROMANII段保護動作信號并由出口繼電器1KM接通QF跳閘回路，1KT延時整定值為電流=2\*ROMANII動作時限。=1\*ROMANI、=2\*ROMANII段保護共同構(gòu)成主保護，可共用一個出口繼電器。=3\*GB3③=3\*ROMANIII段保護測量元件由5KA、6KA組成，電流繼電器動作后起動時間繼電器2KT，2KT經(jīng)延時起動3KM發(fā)=3\*ROMANIII段保護動作信號并由出口繼電器2KM接通QF跳閘回路，2KT延時整定值為電流=3\*ROMANIII段動作時限。=3\*ROMANIII段保護為后備保護，為提高保護動作可靠性可以獨立使用一個出口繼電器。電流繼電器型號的選擇根據(jù)原始資料中過流、速斷可靠系數(shù)可初步選定設(shè)備的型號為DL型電流繼電器。下面根據(jù)具體的動作電流對設(shè)備型號做進一步的選擇：AB段電流=1\*ROMANI段無時限電流速斷保護的動作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：I故AB段電流=1\*ROMANI段無時限電流速斷保護的電流斷電器KA1、KA2的型號選為DL-11。AIAB段電流=3\*ROMANIII段定時限過電流保護的動作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：I故AB段電流=3\*ROMANIII段定時限過電流保護的電流繼電器KA5、KA6的型號選為DL-12。BC段電流=1\*ROMANI段無時限電流速斷保護的動作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：I故BC段電流=1\*ROMANI段無時限電流速斷保護的電流斷電器KA1、KA2的型號選為DL-11。BC段電流=3\*ROMANIII段定時限過電流保護的動作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：I故BC段電流=3\*ROMANIII段定時限過電流保護的電流繼電器KA5、KA6的型號選為DL-12。CD段定時限過電流保護的動作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：Iop.2故CD段電流段定時限過電流保護的電流繼電器KA1、KA2的型號選為DL-12。課程設(shè)計體會 在大家的辛勤設(shè)計下，這次的繼電保護課程設(shè)計終于畫上了句話。通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了繼電保護有關(guān)方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。這次繼電保護綜合實驗使我對繼電保護思想基本要求，即可靠性，選擇性，快速性，靈敏性有了新的認識，提高了理論結(jié)合實際的能力，鞏固了書本知識，提高了動手能力，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。但是這次實驗還是暴露了自己理論知識的不足，以后還要加強這方面的學(xué)習(xí)。結(jié)束語通過對各段線路故障點的短路電流計算和線路上各保護裝置的動作電流的整定計算，滿足了繼電保護的要求，包括無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護、定時限過電流保護，并分別校驗了它們的保護范圍和靈敏度，最后根據(jù)整定出來的結(jié)果通過查閱資料對各繼電器保護裝置來選型。雖然完成了最后的要求，但是由于是初次接觸課程設(shè)計，經(jīng)驗不足，資料也不是找得那么充分，所以本次設(shè)計并不算完美，其中有一些問題還是沒有設(shè)計出來的。例如：未完成電流聯(lián)鎖速斷保護，反時限過電流保護，斷路器失靈保護等等?？偟膩碚f，通過本次的設(shè)計，讓我對課程設(shè)計有了初步的了解，熟悉了整個設(shè)計的流程及工作要求，對繼電保護有了深入的研究。同時，也積累了寶貴的設(shè)計經(jīng)驗，為以后的設(shè)計打下了一定的基礎(chǔ)。小組成員任務(wù)：1.周業(yè)保（組長）：負責(zé)寫摘要及給組員分配任務(wù)和結(jié)束語以及負責(zé)AB段的繼電保護進行整定計算2.蘇千勇：負責(zé)AB段的繼電保護進行整定靈敏度校驗3.黃武：負