35kv繼電保護課程設(shè)計

1、<p>　　35kV電網(wǎng)繼電保護設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源之一，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行對國民經(jīng)濟、人民生活乃至社會穩(wěn)定都有著極為重大的影響。</p><p>　　電力系統(tǒng)繼電保護是反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)而動作于斷路器跳閘

2、或發(fā)生信號的一種自動裝置。電力系統(tǒng)繼電保護的基本作用是：全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實時地檢測各種故障和不正常運行狀態(tài)，快速及時地采取故障隔離或告警信號等措施，以求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、防止或減輕設(shè)備的損壞。隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。</p><p>　　隨著電力系統(tǒng)的迅速

3、發(fā)展。大量機組、超高壓輸變變電的投入運行，對繼電保護不斷提出新的更高要求。繼電保護是電力系統(tǒng)的重要組成部分，被稱為電力系統(tǒng)的安全屏障，同時又是電力系統(tǒng)事故擴大的根源，做好繼電保護工作是保證電力系統(tǒng)安全運行的必不可少的重要手段，電力系統(tǒng)事故具有連鎖反應(yīng)、速度快、涉及面廣、影響大的特點，往往會給國民經(jīng)濟和人民生活造成社會性的災(zāi)難。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的題目是35kv線路繼電保護的設(shè)計。主要任務(wù)是為保證電

4、網(wǎng)的安全運行,需要對電網(wǎng)配置完善的繼電保護裝置.根據(jù)該電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電壓等級、線路長度、運行方式以及負荷性質(zhì)的要求，給35KV的輸電線路設(shè)計合適的繼電保護。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p><b>　　第一章 概 述</b></p><p>　　1.1電力系統(tǒng)繼電保護的任務(wù)</p

5、><p>　　電力系統(tǒng)的運行要求安全可靠、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟性好。</p><p>　　發(fā)電——輸電——配電——用電構(gòu)成了一個電力系統(tǒng)。</p><p>　　電力系統(tǒng)在運行中，各電氣設(shè)備可能出現(xiàn)故障和不正常工作狀態(tài)。不正常的工作狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但未發(fā)生故障的運行狀態(tài)。如過負荷，過電壓，頻率降低，系統(tǒng)震蕩等。故障主要是各種狀態(tài)的短路和斷線，如三

6、相短路，兩相短路，單相接地短路，兩相接地短路，發(fā)電機和電動機以及變壓器繞組間的匝間短路，單相斷線，兩相斷線等。</p><p>　　1.1.1繼電保護的基本任務(wù)</p><p>　?。?）當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時，能自動，迅速，有選擇的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，使非故障元件迅速的恢復(fù)正常運行。</p><p>　?。?）當(dāng)系統(tǒng)中電

7、氣元件出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，能及時反映 并根據(jù)運行維護的條件發(fā)出信號或跳閘。</p><p>　　原則上說:只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征，即可形成某種判據(jù)，從而構(gòu)成某種原理的保護，且差別越明顯，保護性能越好。</p><p>　　1.2電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)與繼電保護裝置</p><p>　　1.2.1統(tǒng)繼電保護技術(shù)要求</p>

8、<p>　?。?）起動失靈的保護為線路、過電壓和遠方跳閘、母線、短引線、變壓器（高抗）的電氣量保護。</p><p>　?。?）斷路器失靈保護的動作原則為：瞬時分相重跳本斷路器的兩個跳閘線圈；經(jīng)延時三相跳相鄰斷路器的兩個跳閘線圈和相關(guān)斷路器（起動兩套遠方跳閘或母差、變壓器保護），并閉鎖重合閘。</p><p>　　（3）失靈保護應(yīng)采用分相和三相起動回路，起動回路為瞬時復(fù)歸的保

9、護出口接點（包括與本斷路器有關(guān)的所有電氣量保護接點）。</p><p>　　（4）斷路器失靈保護應(yīng)經(jīng)電流元件控制實現(xiàn)單相和三相跳閘，判別元件的動作時間和返回時間均不應(yīng)大于20ms。</p><p>　?。?）重合閘僅裝于與線路相聯(lián)的兩臺斷路器保護屏（柜）內(nèi)，且能方便地整定為一臺斷路器先重合，另一臺斷路器待第一臺斷路器重合成功后再重合。</p><p>　?。?）斷路

10、器重合閘裝置起動后應(yīng)能延時自動復(fù)歸，在此時間內(nèi)斷路器保護應(yīng)溝通本斷路器的三跳回路，不應(yīng)增加任何外回路。</p><p>　　（7）閉鎖重合閘的保護為變壓器、失靈、母線、遠方跳閘、高抗、短引線保護。</p><p>　?。?）短引線保護可采用和電流過流保護方式，也可采用差動電流保護方式。</p><p>　?。?）短引線保護在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)引起諧波分量和直流分量影響下

11、不應(yīng)誤動作</p><p>　?。?0）短引線保護的線路或變壓器隔離刀閘輔助接點開入量不應(yīng)因高壓開關(guān)場強電磁干擾而丟失信號。對隔離刀閘輔助接點的通斷應(yīng)有監(jiān)視指示。</p><p>　　1.2.2繼電保護裝置</p><p>　　繼電保護裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。</p>&

12、lt;p>　　繼電保護裝置一般由測量元件，邏輯元件和執(zhí)行元件三部分組成。</p><p>　　1.2.3繼電保護裝置的分類</p><p>　　按保護所起的作用分類可分為：主保護，后備保護，輔助保護等。</p><p>　　主保護是指滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護 元件故障的保護。</p><p>　　后備保

13、護是指當(dāng)主保護或斷路器據(jù)動時用來切除故障的保護。</p><p>　　輔助保護是為了補充主保護和后備保護的性能的簡單保護。</p><p>　　1.3繼電保護的基本要求</p><p>　　對繼電保護裝置有哪些基本要求 要求是：選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。</p><p>　?、胚x擇性：系統(tǒng)中發(fā)生故障時，保護裝置應(yīng)有選擇地切除故障部分，非

14、故障部分繼續(xù)運行；</p><p>　　⑵快速性“短路時，快速切除故障這樣可以</p><p>　　縮小故障范圍，減少短路電流引起的破壞；</p><p>　?、跍p少對用記的影響；</p><p>　?、厶岣呦到y(tǒng)的穩(wěn)定性；</p><p>　?、庆`敏性：指繼電保護裝置對保護設(shè)備可能發(fā)生的故障和正常運行的情況，能夠靈敏的

15、感受和靈敏地作，保護裝置的靈敏性以靈敏系數(shù)衡量。</p><p>　?、瓤煽啃裕簩Ω鞣N故障和不正常的運方式，應(yīng)保證可靠動作，不誤動也不拒動，即有足夠的可靠。</p><p>　　1.4電網(wǎng)繼電保護的設(shè)計原則</p><p>　　1.4.1 35kV線路保護配置原則</p><p>　?。?）每回35kV線路應(yīng)按近后備原則配置雙套完整的、獨立的

16、能反映各種類型故障、具有選相功能全線速動保護</p><p>　?。?）每回35kV線路應(yīng)配置雙套遠方跳閘保護。斷路器失靈保護、過電壓保護和不設(shè)獨立電抗器斷路器的500kV高壓并聯(lián)電抗器保護動作均應(yīng)起動遠跳。</p><p>　?。?）根據(jù)系統(tǒng)工頻過電壓的要求，對可能產(chǎn)生過電壓的500kV線路應(yīng)配置雙套過電壓保護。</p><p>　?。?）裝有串聯(lián)補償電容的線路，

17、應(yīng)采用雙套光纖分相電流差動保護作主保護</p><p>　?。?）對電纜、架空混合出線，每回線路宜配置兩套光纖分相電流差動保護作為主保護，同時應(yīng)配有包含過負荷報警功能的完整的后備保護。</p><p>　?。?）雙重化配置的線路主保護、后備保護、過電壓保護、遠方跳閘保護的交流電壓回路、電流回路、直流電源、開關(guān)量輸入、跳閘回路、起動遠跳和遠方信號傳輸通道均應(yīng)彼此完全獨立沒有電氣聯(lián)系。<

18、/p><p>　?。?）雙重化配置的線路保護每套保護只作用于斷路器的一組跳閘線圈。</p><p>　?。?）線路主保護、后備保護應(yīng)起動斷路器失靈保護。</p><p>　　1.4.2 35kV母線保護配置原則</p><p>　?。?）每條500kV母線按遠景配置雙套母線保護，對500kV一個半斷路器接線方式，母線保護不設(shè)電壓閉鎖元件。<

19、/p><p>　　（2）雙重化配置的母線保護的交流電流回路、直流電源、開關(guān)量輸入、跳閘回路均應(yīng)彼此完全獨立沒有電氣聯(lián)系。</p><p>　?。?）每套母線保護只作用于斷路器的一組跳閘線圈。</p><p>　?。?）母線側(cè)的斷路器失靈保護需跳母線側(cè)斷路器時，通過起動母差實現(xiàn)。</p><p>　　1.4.3 35kV斷路器保護配置原則</

20、p><p>　?。?）一個半斷路器接線的500kV斷路器保護按斷路器單元配置，每臺斷路器配置一面斷路器保護屏（柜）。</p><p>　?。?）當(dāng)出線設(shè)有隔離開關(guān)時，應(yīng)配置雙套短引線保護。</p><p>　?。?）重合閘溝三跳回路在斷路器保護中實現(xiàn)。</p><p>　　（4）斷路器三相不一致保護應(yīng)由斷路器本體機構(gòu)完成。</p>

21、<p>　?。?）斷路器的跳、合閘壓力閉鎖和壓力異常閉鎖操作均由斷路器本體機構(gòu)實現(xiàn)，分相操作箱僅保留重合閘壓力閉鎖回路。</p><p>　?。?）斷路器防跳功能應(yīng)由斷路器本體機構(gòu)完成。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)中各元件的主要參數(shù)計算</p><p>　　2.1 標幺制及標幺值計算方法 </p><p>　　所謂標幺制，就是

22、把各個物理量均用標幺制來表示的一種相對單位制</p><p>　　2.1.1 標幺制的概念</p><p>　　標幺制（per unit）電路計算中各物理量和參數(shù)均以其有名值與基準值的比值表示無量綱體制。例如物理量A，有其相應(yīng)基準值A(chǔ)B，則A的標幺值A(chǔ)*＝A/AB。</p><p>　　2.1.2標么值的折算</p><p>　　進行電力系統(tǒng)

23、計算時,除采用有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進行運算外,還可采用沒有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等的相對值進行運算.前者稱有名制,后者稱標么制.標么制之所以能在相當(dāng)寬廣的范圍內(nèi)取代有名制,是由于標么制具有計算結(jié)果清晰、便于迅速判斷計算結(jié)果的正確性、可大量簡化計算等優(yōu)點。</p><p>　　標么值=實際有名值（任意單位）/基準值（與有名值同單位）</p><p>　　對于直接

24、電氣聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò),在制訂標么值的等值電路時,各元件的參數(shù)必須按統(tǒng)一的基準值進行歸算.由于各元件的額定值可能不同,因此,必須把不同基準值的標么阻抗換算成統(tǒng)一基準值的標么值.現(xiàn)統(tǒng)一選定的基準電壓和基準功率分別為V和S,則電抗的實際有名值換算成標么值,即在工程計算中規(guī)定,各個電壓等級都以其平均額定電壓V作為基準電壓.根據(jù)我國現(xiàn)行的電壓等級,各級平均額定電壓規(guī)定為3.15, 6.3, 10.5, 15.75, 37, 115, 230, 345,

25、 525KV</p><p>　　2.2雙繞組變壓器的參數(shù)計算</p><p>　　變壓器的參數(shù)一般是指其等值電路中的電阻RT，電抗XT，電導(dǎo)GT和電納BT ，變壓器的變比K。根據(jù)銘牌上所給的短路損耗△PS，短路電壓VS%，空載損耗△PO，空載電流IO%。前兩個數(shù)據(jù)由短路試驗得到，用以確定RT和XT；后兩個數(shù)據(jù)由空載試驗得到，用以確定GT和BT。</p><p>　

26、　電阻RT：變壓器作短路試驗時,將一側(cè)繞組短接,在另一側(cè)繞組施加電壓,使短路繞組的電流達到額定值.由于此時外加電壓較小,相應(yīng)的鐵耗也小,可以認為短路損耗即等于變壓器通過額定電流時原、副方繞組電阻的總損耗.在電力系統(tǒng)計算中,常用變壓器三相額定容量和額定線電壓進行參數(shù)計算,則公式為:{RT}Ω={ΔPS}KW{VN2}KV×103/{SN2}KVA</p><p>　　電抗XT: 當(dāng)變壓器通過額定電流時,在

27、電抗上產(chǎn)生的電壓降的大小,可以用額定電壓的百分數(shù)表示,對于大容量變壓器,其繞組電阻比電抗小得多,則公式:{XT}Ω=VS%×{VN2}KV×103/100/{SN}KVA</p><p>　　電導(dǎo)GT:變壓器的電導(dǎo)是用來表示鐵芯損耗的.由于空載電流相對額定電流來說是很小的,繞組中的銅耗也很小,所以近似認為變壓器的鐵耗就等于空載損耗,則公式為:{GT}S={ΔP0}KW×10-3/{V

28、N2}KV</p><p>　　電納BT: 變壓器的電納代表變壓器的勵磁功率.變壓器空載電流包含有功分量和無功分量,與勵磁功率對應(yīng)的是無功分量.由于有功分量很小,無功分量和空載電流在數(shù)值上幾乎相等.{BT}S=I0%×{SN}KVA×10-3/100/{VN2}KV</p><p>　　變壓比KT: 在三相電力系統(tǒng)計算中,變壓器的變壓比通常是指兩側(cè)繞組空載線電壓的比值.

29、對于星形和三角形接法的變壓器,變壓比與原副方繞組匝數(shù)比相等;對于星三角形接法的變壓器,變壓比為原副方繞組匝數(shù)比的倍.根據(jù)電力系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)的要求,變壓器不一定工作在主抽頭上,因此,變壓器運行中的實際變比,應(yīng)是工作時兩側(cè)繞組實際抽頭的空載線電壓之比</p><p>　　2.3繞組變壓器的參數(shù)計算</p><p>　　三繞組變壓器等值電路中的參數(shù)計算原則與雙繞組變壓器的相同,下面分別確定各參數(shù)的

30、計算公式。</p><p>　　2.3.1 電阻參數(shù)計算</p><p>　　電阻R1,R2,R3:為了確定三個繞組的等值阻抗,要有三個方程,為此,需要有三種短路試驗的數(shù)據(jù).三繞組變壓器的短路試驗是依次讓一個繞組開路,按雙繞組變壓器來作.通過查手冊可得短路損耗分別為,則有</p><p>　　ΔPS1=1/2(ΔPS(1-2)+ΔPS(3-1)-ΔPS(2-3))&

31、lt;/p><p>　　ΔPS2=1/2(ΔPS(1-2)+ΔPS(2-3)-ΔPS(3-1))</p><p>　　ΔPS3=1/2(ΔPS(2-3)+ΔPS(3-1)-ΔPS(1-2))</p><p>　　求出各繞組的短路損耗后,便可導(dǎo)出雙繞組變壓器計算電阻相同形式的算式, 即:{Ri}Ω={Psi}KW{VN2}KV×103/{SN2}K

32、VA </p><p>　　2.3.2電抗參數(shù)計算</p><p>　　電抗X1,X2,X3:和雙繞組變壓器一樣,近似地認為電抗上的電壓降就等于短路電壓.在給出短路電壓力 后,與電阻的計算公式相似,各繞組的短路電壓為</p><p>　　VS1%=1/2(VS(1-2)%+VS(3-1)%-VS(2-3)%)</p><p>　　VS2%=1

33、/2(VS(1-2)%+VS(2-3)%-VS(3-1)%)</p><p>　　VS3%=1/2(VS(2-3)%+VS(3-1)%-VS(1-2)%)</p><p>　　各繞組的等值電抗為:{Xi}Ω=Vsi%×{VN2}KV×103/100/{SN}KVA</p><p>　　2. 4輸電線路參數(shù)的計算</p><p&

34、gt;　　輸電線路的參數(shù)有四個：反映線路通過電流時產(chǎn)生有功功率損失效應(yīng)的電阻；反映載流導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場效應(yīng)的電感；反映線路帶電時絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生泄漏電流及導(dǎo)線附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損失的電導(dǎo)；反映帶電導(dǎo)線周圍電場效應(yīng)的電容。輸電線路的這些參數(shù)通?？梢哉J為是沿全長均勻分布的,每單位長度的參數(shù)為r、x、g 及b.當(dāng)線路長為l(km)時,R=rl；X=xl；G=gl；B=bl由于沿絕緣子的泄漏很??；可設(shè)G=0。</p><

35、;p>　　第三章 中性點接地的選擇</p><p>　　3.1 35KV中性點直接接地電網(wǎng)中線路的保護</p><p>　　目前，我省35KV線路均采用微機保護，配置兩套不同原理的全線速動主保護及后備保護。其中一套主保護為高頻閉鎖相差保護，或高頻閉鎖方向保護，另一套為高頻閉鎖距離保護。</p><p>　　A：兩套保護都應(yīng)具有全線速動并帶有完整的后備保護。每套

36、保護均應(yīng)具有獨立的選相功能。</p><p>　　B：兩套主保護的交流回路，直流電源跳閘回路及信號傳輸通道彼此獨立。</p><p>　　C：配置兩套后備保護，后備保護按近后備原則配置。選用相間及接地距離保護，零序電流方向保護?？膳c主保護結(jié)合在一套裝置內(nèi)。</p><p>　　3.2高頻保護整定時考慮的幾個問題</p><p>　　系統(tǒng)中發(fā)生

37、故障時高頻保護將某種電量（簡稱判別量）轉(zhuǎn)換為高頻電波，借助于通道傳給對側(cè)，然后，線路每一側(cè)按照對側(cè)與本側(cè)判別量之間之間的關(guān)系來判斷區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障。由于選取的判別量不同，判別量的傳送方式和采用通道的情況不同，就出現(xiàn)了各種形式的高頻保護裝置。高頻保護是利用線路兩側(cè)的高頻訊號情況來決定是否應(yīng)動作的，故線路兩側(cè)高頻保護必須同時運行，不能單側(cè)運行。由于線路兩側(cè)高頻保護相當(dāng)一個整體，故要求：</p><p>　?。?）：線路

38、兩側(cè)采用型號采用相同的保護裝置。</p><p>　　（2）：線路兩側(cè)高頻保護的整定值相同。</p><p>　　由于高頻保護的構(gòu)成方向不同，故必須根據(jù)所采用的保護方式?jīng)Q定整定方法。目前高頻保護主要有以下幾種：相差高頻保護、高頻閉鎖方向、零序電流保護、高頻閉鎖距離。</p><p>　　3.2.1、高頻信號注意事項</p><p>　　高頻信

39、號頻率和通道的選擇將對保護的動作性能帶來很大的影響，因此在選擇頻率和通道時必須注意：</p><p>　　（1）高頻信號在線路上傳輸過程中，有能量衰耗，線路愈長，衰耗愈大，選用的頻率愈高，衰耗也愈大。如果高頻信號的衰耗過大，將使高頻收訊機不能正常準確工作。為此，在線上要使用較低頻率，在短線上要使用較頻率，通常使用頻率為150—200KHz。</p><p>　?。?）為了消除相鄰線路之間的

40、高頻干擾，相鄰線路高頻保護的信號頻率不應(yīng)相同，要有5—10KHz左右的差別。</p><p>　?。?）在電力系統(tǒng)中，載波通訊和高頻保護都要使用高頻信號，這兩者的頻率不能相同，高頻設(shè)備要單獨設(shè)置，高頻加工設(shè)備最好分別裝在不同的相別上。為了提高高頻信號的傳輸效率，在長線路的高頻保護中還可考慮采用相—相式的高頻通道。</p><p>　　3.3高頻閉鎖距離保護的整定計算</p>

41、<p>　　高頻閉鎖距離保護主要由起訊元件、停訊元件和高頻收發(fā)訊機構(gòu)成。采用距離保護的起動元件兼做高頻保護的起訊元件，而利用方向阻抗元件兼做高頻保護的停訊元件。利用半導(dǎo)體距離保護構(gòu)成高頻閉鎖距離保護，其中的復(fù)合電流元件兼做高頻保護的起訊元件，同時兼做斷線閉鎖和振蕩閉鎖元件。高頻主保護和后備保護復(fù)合為一體。既有整套高頻主保護的功能，又有整套后備保護的作用。</p><p>　　3.3．1 距離保護各段的整

42、定計算</p><p>　?。?）第Ⅰ段整定計算</p><p>　　動作阻抗按下述情況計算。</p><p>　　對輸電線路，按保護范圍不伸出線路末端整定，即</p><p>　　式中 ——可靠系數(shù)，一般取0.8~0.85；</p><p>　　——被保護線路l的阻抗。</p><p&g

43、t;　　第一段的動作時限為繼電器本身的固有時限，通常取。</p><p>　　（2）第Ⅱ段的整定計算</p><p>　　動作阻抗按如下條件計算，一般選其中最小者為整定值。</p><p>　　按躲過相鄰變壓器其他側(cè)母線故障整定</p><p>　　式中：——本線路正序阻抗</p><p><b>　　——相

44、鄰變壓器阻抗</b></p><p>　　——可靠系數(shù)。取0.8~0.85</p><p>　　——可靠系數(shù)。取0.7~0.75</p><p>　　——助增系數(shù)，一般大于1</p><p>　　按保證保護范圍末端短路時有足夠的靈敏度整定，即</p><p>　　第Ⅱ段保護的靈敏系數(shù)為：>1.3<

45、;/p><p>　?。?）第Ⅲ段的整定計算</p><p>　　動作阻抗通常按躲過最小負荷阻抗整定。</p><p>　　對全阻抗繼電器 </p><p>　　對方向阻抗繼電器 </p><p>　　上兩式中 ——最小負荷阻抗，；</p><p>　　——可靠系數(shù)，取1.3

46、；</p><p>　　——繼電器的返回參數(shù)，取1.15~1.25；</p><p>　　——負荷自起動參數(shù)；取1.5~2.5</p><p>　　——電網(wǎng)額定相電壓；</p><p>　　、 ——分別為阻抗元件的最靈敏角和負荷阻抗角。</p><p>　　第Ⅲ段保護的靈敏系數(shù)：</p><p>

47、;<b>　　作近后備時 </b></p><p><b>　　作遠后備時 </b></p><p>　　式中 ——相鄰線路末端短路時，實際可能的最大分支系數(shù)。</p><p><b>　　保護的動作時限</b></p><p>　?。?）、繼電器阻抗值：</p&

48、gt;<p>　?。?）、起動元件的整定：負序電流與零序電流元件作為裝置的起動元件，與相電流元件輔助起動元件配合，起動發(fā)信并構(gòu)成振蕩閉鎖回路。</p><p>　　負序與零序電流元件按以下原則整定：</p><p>　　1）、本線路末端兩相短路負序電流元件靈敏度大于4</p><p>　　2）、本線路末端單相或兩相接地短路，負序零序電流元件靈敏度均大于

49、4</p><p>　　3）、距離保護第Ⅲ段保護范圍末端兩相短路，負序電流元件靈敏度大于2</p><p>　　4）、距離保護第Ⅲ段保護范圍末端單相或兩相接地短路，負序或零序電流元件靈敏度均大于2，相電流元件的整定為：</p><p><b>　　——最大負荷電流</b></p><p>　　——可靠系數(shù)，取1.2~1.

50、3</p><p>　　——返回系數(shù)，取0.85</p><p>　　第四章 短路電流的計算</p><p>　　短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。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方面：1、元件損壞2、氣象條件惡化3、人為事故4、其它</p><p>　　在三相系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路有：1、三相短

51、路f(3) 2、兩相短路f(2) 3、兩相接地短路f(1,1)。</p><p>　　三相短路也稱為對稱短路,系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)。其它類型的短路都是不對稱的路。</p><p>　　電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明,在各種類型的短路中,單相短路占大多數(shù),兩相短路較少,三相短路機會最少。從短路計算方法來看,一切不對稱短路的計算在采用對稱分量法后,都歸結(jié)為對稱短路的計算。<

52、/p><p><b>　　短路計算的目的；</b></p><p>　　(1)選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備。</p><p>　　為了合理的配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù),必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算和分析.在這些計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.有時還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點的電壓值。&

53、lt;/p><p>　　(2)在設(shè)計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時,為了比較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,都要進行必要的短路電流計算。</p><p>　　(3)進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算,研究短路對用戶工作的影響等,也包含有一部分短路計算。</p><p>　　(4)在實際工作中,根據(jù)一定的任務(wù)進行短路計算時必須首先確定計算條件.所謂計算

54、條件是指短路發(fā)生時系統(tǒng)的運行方式,短路的類型和發(fā)生地點,以及短路發(fā)生后所采取的措施。</p><p>　　4.1三相短路電流計算</p><p>　　最大運行方式：兩電站的六臺機組全部投入運行，中心變電所在地110KV母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為0.225。城關(guān)變電所總負荷為240A（35KV側(cè)），由金河電站供給、青嶺電站供給130A。剩余的110A經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。</p>

55、<p>　　最后化簡所得的電抗為：</p><p>　　X32=0.712；X33=10.791；X34=5.047</p><p>　　解：根據(jù)題意解得三相短路電流</p><p>　　系統(tǒng)：　I*j= 1/X*j = 1/0.712 =1.406</p><p>　　I(3)s.max=Ij×I*j =7.731&

56、lt;/p><p>　　青嶺：　X*js= X*j×Se/Sj = 1.079</p><p>　　查表得：I*e=0.98</p><p>　　I(3)q.max=I ” = I*e×Se/1.73Up =0.541</p><p>　　金河：X*js= X*j×Se/Sj = 0.757</p>&

57、lt;p>　　查表得：I*e=1.353</p><p>　　I(3)j.max=I ” = I*e×Se/1.73Up =1.115</p><p><b>　　IS＝7.731</b></p><p><b>　　Iq=0.541</b></p><p><b>　　I

58、j=1.115</b></p><p>　　4.2兩相短路電流計算</p><p>　　最小運行方式：兩電站都只有一臺機組投入運行，中心變電所110KA母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為0.35城關(guān)變電所總負荷為105A（35KV側(cè)），由金河電站供給40A、青嶺電站供給65A。剩余的15A經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。</p><p>　　化簡電抗圖，得出兩相正負序電抗

59、圖后，合并得出：</p><p>　　X31=0.826；X32=10.804；X33=11.562</p><p>　　解：根據(jù)題意解得三相短路電流</p><p>　　系統(tǒng)：　I*j= 1/X*j = 1/1.661 =0.602</p><p>　　Is=Ij×I*j =3.310</p><p>　　

60、I(3)s.min= 1.73×Is＝5.733</p><p>　　青嶺：　X*js= X*j×Se/Sj = 1.163</p><p>　　查表得：I*e=0.911</p><p>　　I ” = I*e×Se/1.73Up =0.25</p><p>　　I(3)q.min=1.73×I ”

61、= 0.433</p><p>　　金河：X*js= X*j×Se/Sj = 0.815</p><p>　　查表得：I*e=1.265</p><p>　　I ” = I*e×Se/1.73Up =0.261</p><p>　　I(3)j.min=1.73×I ” = 0.452

62、 </p><p><b>　　IS＝5.733</b></p><p><b>　　Iq=0.433</b></p><p><b>　　Ij=0.452</b></p><p>　　第五章 繼電保護整定</p><p>　　(以下電

63、流值的單位為：KA；電壓值的單位為：KV。)</p><p>　　根據(jù)下圖對各保護進行整定：</p><p>　　分別對單側(cè)電源進行保護的整定：</p><p>　　Ａ、對下面單側(cè)電源進行保護整定：</p><p>　　5.1對保護５進行整定計算</p><p><b>　　解：根據(jù)題意所得：</b&g

64、t;</p><p>　　5.1.1 保護５的Ⅰ段</p><p>　　Xs.max=0.866×( Es/I(2)d3.min ) = 23.81</p><p>　　Xs.min= Es/I(3)d3.max = 16.5</p><p>　　Xs.main= 0.5(Xs.max + Xs.min) = 20.155</

65、p><p>　　IⅠop5=KⅠrel I(3)d4.max=0.9204</p><p>　　檢驗：LⅠmin=1/X1(0.866Es/ IⅠop5－Xs.max)</p><p>　　=－9.28<0.15L</p><p><b>　　故不滿足要求；</b></p><p>　　采用瞬時

66、電流電壓聯(lián)鎖速斷保護整定計算：</p><p>　　LⅠmain = 0.75L = 22.5 km</p><p>　　電流元件的動作電流：</p><p>　　IⅠop5= Es/( Xs.main+ X1 LⅠmain)=0.733 </p><p>　　IⅠop5=0.733</p>&l

67、t;p>　　低電壓元件的動作電壓：</p><p>　　UⅠop5=1.73×IⅠop5 X1 LⅠmain=11.426 </p><p>　　UⅠop5=11.426</p><p>　　最大運行方式時的保護區(qū)：</p><p>　　LⅠmax =( Xs.max UⅠop5)/ X1 (U

68、p－UⅠop5)=26.59 km</p><p>　　最小運行方式時的保護區(qū)：</p><p>　　LⅠmin = (0.866Es－Xs.mas IⅠop5)/ X1 IⅠop5=21.85 km</p><p>　　LⅠmin>0.15L 故滿足要求；</p><p>　　5.1.2 保護５的Ⅱ段</p><

69、;p>　　Ksen= I(2)d4.min/ IⅡop5＝1.3 (滿足要求)</p><p>　　故：IⅡop5= I(2)d4.min/ Ksen＝0.395 </p><p>　　IⅡop5=0.395 </p><p>　　tⅡop5＝tⅠop5+△t＝0.5s &

70、lt;/p><p>　　tⅡop5＝0.5s</p><p>　　5.1.3 保護５的Ⅲ段</p><p>　　IⅢop5＝KrelKss IL.max /Kre=0.367 </p><p>　　IⅢop5＝0.367</p><p><b>　　靈敏度校驗：</

71、b></p><p>　　近后備：Ksen = I(2)d4.min/ IⅢop5＝1.4 > 1.3</p><p>　　遠后備：Ksen = I(2)d8.min/ IⅢop5＝6.3 > 1.2</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　tⅢop5＝tⅡop5+△t＝2s

72、 </p><p><b>　　tⅢop5＝2s</b></p><p>　　5.2護３進行整定計算</p><p><b>　　解：根據(jù)題意所得：</b></p><p>　　5.2.1 保護３的Ⅰ段</p><p>

73、;　　IⅠop3=KⅠrel I(3)d3.max=1.554</p><p>　　Xs.max=0.866×( Es/I(2)d2.min ) = 19.723</p><p>　　Xs.min= Es/I(3)d2.max = 12.777</p><p>　　Xs.main= 0.5(Xs.max + Xs.min) = 16.75</p>

74、;<p>　　檢驗：LⅠmin=1/X1(0.866Es/ IⅠop3－Xs.max)</p><p>　　=－19.546<0.15L</p><p><b>　　故不滿足要求；</b></p><p>　　采用瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護整定計算：</p><p>　　LⅠmain = 0.75L =

75、 7.5 km</p><p>　　電流元件的動作電流：</p><p>　　IⅠop3= Es/( Xs.main+ X1 LⅠmain)=0.940</p><p>　　低電壓元件的動作電壓：</p><p>　　UⅠop3=1.73×IⅠop3 X1 LⅠmain=4.884</p><p>　　最小運

76、行方式時的保護區(qū)：</p><p>　　LⅠmin = (0.866Es－Xs.min IⅠop3)/ X1 IⅠop3=－30.78</p><p>　　故不滿足要求,所以不設(shè)Ⅰ段；</p><p>　　5.2.2 保護３的Ⅱ段</p><p>　　IⅡop3＝Kph IⅠop5=0.8063</p><p>　　檢

77、驗：Ksen= I(2)d3.min/ IⅡop3=0.818<1.3</p><p><b>　　故不滿足要求；</b></p><p>　　改與保護５的Ⅱ段配合：</p><p>　　IⅡop3＝Kph IⅡop5=0.4345 </p><p>　　IⅡo

78、p3＝0.4345</p><p>　　檢驗：Ksen= I(2)d3.min/ IⅡop3=1.788>1.5</p><p><b>　　故滿足要求；</b></p><p>　　tⅡop3＝tⅡop5+△t＝1s </p><p><b>

79、　　tⅡop3＝1s</b></p><p>　　5.2.3 保護３的Ⅲ段</p><p>　　IⅢop３＝KrelKss IL.max /Kre=0.298 </p><p>　　IⅢop３＝0.298</p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p&g

80、t;<p>　　近后備：Ksen = I(2)d3.min/ IⅢop3＝2.607> 1.5</p><p>　　遠后備：Ksen = I(2)d4.min/ IⅢop3＝1.725 > 1.5</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　tⅢop3＝tⅢop5+△t＝2.5s

81、 </p><p>　　tⅢop3＝2.5s</p><p>　　5.3對保護１進行整定計算</p><p>　　5.3.1 保護１的Ⅰ段</p><p>　　IⅠop1=KⅠrel I(3)d2.max=1.128 </p><p&g

82、t;　　IⅠop1=1.128</p><p>　　Xs.max=0.866×( Es/I(2)d1.min ) = 8.605</p><p>　　Xs.min= Es/I(3)d1.max = 6.845</p><p>　　Xs.main= 0.5(Xs.max + Xs.min) = 7.725</p><p>　　檢驗：

83、LⅠmin=1/X1(0.866Es/ IⅠop1－Xs.max) =19.4>0.15L</p><p><b>　　故滿足要求；</b></p><p>　　5.3.2 保護１的Ⅱ段</p><p>　　Kfz.min=( Id3.min xt+ Id3.min jh )/ Id3.min xt = 1.28</p>&

84、lt;p>　　IⅡop1＝Kph IⅡop3/ Kfz.min =0.373 </p><p>　　IⅡop1＝0.373</p><p>　　檢驗：Ksen= I(2)d2.min/ IⅡop1=3.84>1.5</p><p><b>　　故滿足要求；</b></p>

85、<p>　　tⅡop1＝tⅡop3+△t＝0.5s </p><p>　　tⅡop1＝0.5s </p><p>　　5.3.3 保護１的Ⅲ段</p><p>　　IⅢop＝KrelKss IL.max /Kre=0.298 </p>&

86、lt;p>　　IⅢop1＝0.298</p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　近后備：Ksen = I(2)d2.min/ IⅢop1＝4.812> 1.5</p><p>　　遠后備：Ksen = I(2)d3.min/ IⅢop1＝2.033 > 1.5</p><p>

87、;<b>　　滿足要求</b></p><p>　　tⅢop1＝tⅢop3+△t＝3s </p><p><b>　　tⅢop1＝3s</b></p><p>　　B、對下面單側(cè)電源進行保護整定：</p><p>　　5.4對保護２進行整定

88、計算</p><p><b>　　解：根據(jù)題意所得：</b></p><p>　　Xs.max=0.866×( Es/I(2)d3.min ) = 43.28</p><p>　　Xs.min= Es/I(3)d3.max = 19.44</p><p>　　Xs.main= 0.5(Xs.max + Xs.m

89、in) = 31.36</p><p>　　5.4.1 保護２的Ⅰ段</p><p>　　IⅠop2=KⅠrel I(3)d1.max=0.7728 </p><p>　　檢驗：LⅠmin=1/X1×(0.866Es/ IⅠop2－Xs.max)</p><p>　　=－48.27&

90、lt;1.3</p><p><b>　　故不滿足要求；</b></p><p>　　采用瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護整定計算：</p><p>　　LⅠmain = 0.75L = 30 km</p><p>　　電流元件的動作電流：</p><p>　　IⅠop2= Es/( Xs.main+ X

91、1 LⅠmain)=0.493 </p><p>　　低電壓元件的動作電壓：</p><p>　　UⅠop2=1.73×IⅠop2 X1 LⅠmain=10.1 </p><p>　　最小運行方式時的保護區(qū)：</p><p>　　LⅠmin = (0.866Es

92、－Xs.max IⅠop2)/ X1 IⅠop5=－15.063km</p><p>　　LⅠmin<0.15L </p><p>　　故不滿足要求,所以不設(shè)Ⅰ段；</p><p>　　5.4.2 保護２的Ⅱ段</p><p>　　Ksen= I(2)d1.min/ IⅡop2＝1.3 (滿足要求)</p><

93、p>　　故：IⅡop2= I(2)d1.min/ Ksen＝0.249 </p><p>　　IⅡop2=0.249 </p><p>　　tⅡop2＝tⅠop2+△t＝0.5s </p><p>　　tⅡop2＝0.5s</p><p&g

94、t;　　5.4.3 保護２的Ⅲ段</p><p>　　IⅢop2＝KrelKss IL.max /Kre=0.298 </p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　近后備：(取本線路末端)</p><p>　　Ksen = I(2)d1

95、.min/ IⅢop2＝1.08< 1.3</p><p><b>　　故不滿足要求；</b></p><p>　　故采用電壓閉鎖定時限過電流保護的整定計算：</p><p>　　IⅢop2＝Kk Ifh/ Kh =0.149 </p><p>　　IⅢop2＝

96、0.149</p><p>　　再檢驗近后備：Ksen = I(2)d1.min/ IⅢop2＝2.179 > 1.3</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　tⅢop5＝tⅡop5+△t＝2s </p><p><b>

97、　　tⅢop5＝2s</b></p><p>　　5.5、對保護４進行整定計算</p><p><b>　　解：根據(jù)題意所得：</b></p><p>　　Xs.max=0.866×( Es/I(2)d3.min ) = 79.741</p><p>　　Xs.min= Es/I(3)d3.max

98、= 53.54</p><p>　　Xs.main= 0.5(Xs.max + Xs.min) = 66.641</p><p>　　5.5.1 保護４的Ⅰ段</p><p>　　IⅠop4=KⅠrel I(3)d2.max=0.4512 </p><p>　　檢驗：LⅠmin=1/X1

99、5;(0.866Es/ IⅠop4－Xs.max)</p><p>　　=－24.893<1.3</p><p><b>　　故不滿足要求；</b></p><p>　　采用瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護整定計算：</p><p>　　LⅠmain = 0.75L = 7.5 km</p><p>

100、;　　電流元件的動作電流：</p><p>　　IⅠop4= Es/( Xs.main+ X1 LⅠmain)=0.307 </p><p>　　低電壓元件的動作電壓：</p><p>　　UⅠop4=1.73×IⅠop4X1 LⅠmain=1.595 </p><

101、p>　　最大運行方式時的保護區(qū)：</p><p>　　LⅠmax =( Xs.max UⅠop4)/ X1 (Up－UⅠop4)=8.981 km</p><p>　　LⅠmax>50%L</p><p><b>　　故滿足要求；</b></p><p>　　最小運行方式時的保護區(qū)：</p>&

102、lt;p>　　LⅠmin = (0.866Es－Xs.mas IⅠop4)/ X1 IⅠop2=－48.618km</p><p>　　故不滿足要求,所以不設(shè)Ⅰ段；</p><p>　　5.5.2 保護４的Ⅱ段</p><p>　　Kfz.min=( Id2.min xt+ Id2.min jh )/ Id2.min xt = 1.913</p>

103、<p>　　IⅡop4＝Kph IⅠop.xl/ Kfz.min =0.494 </p><p>　　檢驗：Ksen= I(2)d2.min/ IⅡop4=0.792<1.3</p><p><b>　　故不滿足要求；</b></p><p>　　tⅡop1＝tⅡop3+△t＝1s

104、 </p><p>　　改與保護２的Ⅱ段配合：</p><p>　　IⅡop4＝Kph IⅡop2/ Kfz.min =0.144 </p><p>　　IⅡop4＝0.144</p><p>　　檢驗：Ksen= I(2)d2.min/ IⅡop4=1.563>1.3故滿足要求；</

105、p><p>　　tⅡop4＝tⅡop2+△t＝0.5s </p><p>　　tⅡop4＝0.5s</p><p>　　5.5.3 保護４的Ⅲ段</p><p>　　IⅢop4＝KrelKss IL.max /Kre=0.298 </p&

106、gt;<p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　近后備：Ksen = I(2)d2.min/ IⅢop4＝0.756<1.3</p><p>　　遠后備：Ksen = I(2)d1.min/ IⅢop4＝0.569<1.3</p><p><b>　　故均不滿足要求</b>&l

107、t;/p><p>　　采用低電壓閉鎖定時限過電流保護整定計算：</p><p>　　IⅢop4＝Kk Ifh /Kh=0.1488 </p><p>　　IⅢop4＝0.1488</p><p>　　低電壓元件的動作電壓:</p><p>　　UⅢop4＝Kk Ug.m

108、in /Kh=26.061 </p><p>　　UⅢop4＝26.061</p><p><b>　　電流校驗：</b></p><p>　　近后備：Ksen = I(2)d2.min/ IⅢop4＝1.5>1.3</p><p>　　遠后備：Ksen = I(2)d

109、1.min/ IⅢop4＝1.14≈1.2</p><p><b>　　故滿足要求</b></p><p>　　tⅢop3＝tⅢop5+△t＝2.5s </p><p>　　tⅢop3＝2.5s</p><p>　　5.6對保護６進行整定計算</p>

110、<p>　　5.6.1 保護６的Ⅰ段</p><p>　　IⅠop6=KⅠrel I(3)d3.max=0.4788 </p><p>　　Xs.max=0.866×( Es/I(2)d4.min ) = 69.03</p><p>　　Xs.min= Es/I(3)d4.max =43.69&

111、lt;/p><p>　　Xs.main= 0.5(Xs.max + Xs.min) = 56.36</p><p>　　檢驗：LⅠmin=1/X1(0.866Es/ IⅠop6－Xs.max) =－3.7625</p><p><b>　　故不滿足要求；</b></p><p>　　采用瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護整定計算：&l

112、t;/p><p>　　LⅠmain = 0.75L = 22.5 km</p><p>　　電流元件的動作電流：</p><p>　　IⅠop6= Es/( Xs.main+ X1 LⅠmain)=0.3125 </p><p>　　低電壓元件的動作電壓：</p><p>　　UⅠop6

113、=1.73×IⅠop6X1 LⅠmain=4.871 </p><p>　　最大運行方式時的保護區(qū)：</p><p>　　LⅠmax =( Xs.max UⅠop6)/ X1 (Up－UⅠop6)=16.559 km</p><p>　　最小運行方式時的保護區(qū)：</p><p>　　LⅠmin =

114、 (0.866Es－Xs.mas IⅠop6)/ X1 IⅠop6=－24.576</p><p>　　故不滿足要求,所以不設(shè)Ⅰ段；</p><p>　　5.6.2 保護６的Ⅱ段</p><p>　　與保護4的Ⅱ段配合：</p><p>　　IⅡop6＝Kph IⅡop4/ Kfz.min =0.158

115、 </p><p>　　IⅡop6＝0.158</p><p>　　檢驗：Ksen= I(2)d3.min/ IⅡop6=1.468>1.3故滿足要求；</p><p>　　tⅡop6＝tⅡop4+△t＝1s </p><p>　　tⅡop6＝1s </p>

116、<p>　　5.6.3 保護６的Ⅲ段</p><p>　　IⅢop6＝KrelKss IL.max /Kre=0.352 </p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　近后備：Ksen = I(2)d3.min/ IⅢop6＝0.655<1.3</p

117、><p><b>　　故不滿足要求</b></p><p>　　采用低電壓閉鎖定時限過電流保護整定計算：</p><p>　　電流元件的動作電流：</p><p>　　IⅢop6＝Kk Ifh /Kh=0.176 </p><p>　　IⅢop6

118、=0.176 </p><p>　　近后備：Ksen = I(2)d3.min/ IⅢop6＝1.318>1.3</p><p>　　遠后備：Ksen = I(2)d3.min/ IⅢop6＝1.3=1.3</p><p>　　低電壓元件的動作電壓:</p><p>　　UⅢop6＝Kk Ug.min /Kh=26.061

119、 </p><p>　　UⅢop6＝26.061</p><p><b>　　故均滿足要求</b></p><p>　　tⅢop6＝tⅢop4+△t＝3s </p><p><b>　　tⅢop6＝3s</b>

120、;</p><p>　　第六章 短路電流計算說明書</p><p>　　6.1三相短路電流計算</p><p>　　最大運行方式：兩電站的六臺機組全部投入運行，中心變電所在地110KV母線上的系統(tǒng)等值標么電抗為0.225。城關(guān)變電所總負荷為240A（35KV側(cè)），由金河電站供給110KV、青嶺電站供給130KV。剩余的110A經(jīng)中心變電所送入系統(tǒng)。</p>

121、;<p>　　根據(jù)題意轉(zhuǎn)換出電抗標么值：</p><p>　　排除城關(guān)變電所，合并整理其它電抗值得：</p><p><b>　　整理合并得：</b></p><p><b>　　X1=0.225</b></p><p><b>　　X2=0.55</b><

122、/p><p><b>　　X3=0</b></p><p><b>　　X4=0.35</b></p><p><b>　　X5=0.55</b></p><p><b>　　X6=0</b></p><p><b>　　X7

123、=0.35</b></p><p><b>　　X8=1.168</b></p><p><b>　　X9=0.292</b></p><p><b>　　X10=1</b></p><p><b>　　X11=1</b></p>