110kv單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間接地短路電流保護(hù)的設(shè)計(jì)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間(接地)短路電流保護(hù)的設(shè)計(jì)繼電保護(hù)</p><p><b>  課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>  110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路電流保護(hù)的設(shè)計(jì)</p><p>  110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)接地短路電流保護(hù)的設(shè)計(jì)</p><p><b>  已知條件&

2、lt;/b></p><p>  b=20 c=30 d=40 e=40</p><p>  網(wǎng)絡(luò)中各線路均采用帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù),所有變壓器均采用縱差動(dòng)作為主保護(hù),變壓器采用接線。</p><p>  發(fā)電廠最大發(fā)電容量為,最小發(fā)電容量為。</p><p>  網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行方式為發(fā)電廠容量最大且閉環(huán)運(yùn)行。</p>

3、;<p>  允許最大故障切除時(shí)間為0.9S.</p><p>  110千伏斷路器均采用型斷路器,它的跳閘時(shí)間為0.05S,Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.4 S。</p><p>  線路AB、BC、AD和CD的最大負(fù)荷電流請(qǐng)自行計(jì)算,負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù)為1.5。</p><p>  各變電所引出線上后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間如圖所示,。</p><p

4、>  線路的正序電抗均為。</p><p>  主保護(hù)靈敏系數(shù)的規(guī)定:線路長(zhǎng)度200公里以上不小于1.3,線路長(zhǎng)度50~200公里不小于1.4,50公里以下不小于1.5。</p><p>  后備保護(hù)靈敏系數(shù)的規(guī)定:近后備保護(hù)不小于1.3;遠(yuǎn)后備保護(hù)不小于1.2。</p><p><b>  設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><

5、;p>  確定保護(hù)1、3、5、7的保護(hù)方式(三段式)、各段保護(hù)整定值及靈敏度。</p><p>  繪制保護(hù)1的接線圖(包括原理圖和展開(kāi)圖)。</p><p>  撰寫說(shuō)明書,包括短路計(jì)算過(guò)程(公式及計(jì)算舉例)、結(jié)果和保護(hù)方式的選擇及整定計(jì)算結(jié)果(說(shuō)明計(jì)算方法)。</p><p><b>  設(shè)計(jì)要點(diǎn)</b></p><

6、;p>  短路電流及殘壓計(jì)算,考慮以下幾點(diǎn)</p><p><b>  運(yùn)行方式的考慮</b></p><p><b>  最大負(fù)荷電流的計(jì)算</b></p><p><b>  短路類型的考慮</b></p><p><b>  曲線繪制</b>&

7、lt;/p><p>  保護(hù)方式的選擇和整定計(jì)算</p><p>  保護(hù)的確定應(yīng)從線路末端開(kāi)始設(shè)計(jì)。</p><p>  優(yōu)先選擇最簡(jiǎn)單的保護(hù)(三段式電流保護(hù)),以提高保護(hù)的可靠性。當(dāng)不能同時(shí)滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性時(shí),可采用較為復(fù)雜的方式,比如采用電流電壓連鎖保護(hù)或方向保護(hù)等。</p><p>  將最終整定結(jié)果和靈敏度校驗(yàn)結(jié)果列成表格。&

8、lt;/p><p><b>  摘要</b></p><p>  電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。因此,繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚,在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段:繼電保護(hù)的萌芽期、晶體管繼電保護(hù)、集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)和計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)

9、算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展。</p><p>  繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信號(hào)量,當(dāng)突變量到達(dá)一定值時(shí),起動(dòng)邏輯控制環(huán)節(jié),發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號(hào)。對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性,速動(dòng)性,靈敏性,可靠性。</p><p>  這次課程設(shè)計(jì)以最常見(jiàn)的110KV電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析設(shè)計(jì),要求對(duì)整個(gè)電力

10、系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)方面的課程有綜合的了解。特別是對(duì)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)、電路、發(fā)電廠的電氣部分有一定的研究。重點(diǎn)進(jìn)行了電路的化簡(jiǎn),短路電流的求法,繼電保護(hù)中電流保護(hù)、距離保護(hù)的具體計(jì)算。</p><p>  關(guān)鍵字:繼電保護(hù),電流保護(hù),距離保護(hù)</p><p><b>  引言1</b></p><p>  1運(yùn)行方式的選擇3</p&g

11、t;<p>  1.1 運(yùn)行方式的選擇原則3</p><p>  1.1.1 發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇的原則3</p><p>  1.1.2 變壓器中性點(diǎn)接地選擇原則3</p><p>  1.1.3 線路運(yùn)行方式選擇原則3</p><p>  1.1.4 流過(guò)保護(hù)的最大、電小短路電流計(jì)算方式的選擇3</p&

12、gt;<p>  1.1.5 選取流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則4</p><p>  2 保護(hù)裝置的選定原則4</p><p>  3 電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算5</p><p>  3.1 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)6</p><p>  3.2 元件等值電抗計(jì)算7</p><p>  3.2.1

13、輸電線路等值電抗計(jì)算7</p><p>  3.2.2變壓器等值電抗計(jì)算7</p><p>  3.2.3 發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算8</p><p>  3.2.4 最大負(fù)荷電流計(jì)算8</p><p>  4 最大運(yùn)行方式與最小運(yùn)行方式的選定原則9</p><p>  5 短路電流計(jì)算和殘余電壓 Ures計(jì)算9

14、</p><p>  6 線路保護(hù)方式的確定12</p><p>  6.1 線路保護(hù)配置的一般原則12</p><p>  6.2保護(hù)方式的確定及動(dòng)作值的整定12</p><p>  6.2.1 AB線路1QF的整定12</p><p>  6.2.2 BC線路3QF的整定14</p><

15、;p>  6.2.3 BD線路5QF的整定16</p><p>  6.2.4 DA線路7QF的整定18</p><p><b>  設(shè)計(jì)心得21</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b>  1運(yùn)行方式的選擇</b><

16、;/p><p>  1.1 運(yùn)行方式的選擇原則</p><p>  1.1.1 發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇的原則</p><p>  (1)一個(gè)發(fā)電廠有兩臺(tái)機(jī)組時(shí),一般應(yīng)考慮全停方式,一臺(tái)檢修,另一臺(tái)故</p><p>  障;當(dāng)有三臺(tái)以上機(jī)組時(shí),則選擇其中兩臺(tái)容量較大機(jī)組同時(shí)停用的方式。對(duì)水電廠,還應(yīng)根據(jù)水庫(kù)運(yùn)行方式選擇。</p>

17、<p>  (2)一個(gè)發(fā)電廠、變電站的母線上無(wú)論接幾臺(tái)變壓器,一般應(yīng)考慮其中容量</p><p><b>  最大的一臺(tái)停用。</b></p><p>  1.1.2 變壓器中性點(diǎn)接地選擇原則</p><p>  (1)發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器,中性點(diǎn)均要接地。</p><p>  (2)自耦型和有

18、絕緣要求的其它變壓器,其中性點(diǎn)必須接地。</p><p>  (3)T接于線路上的變壓器,以不接地運(yùn)行為宜。</p><p>  (4)為防止操作過(guò)電壓,在操作時(shí)應(yīng)臨時(shí)將變壓器中性點(diǎn)接地,操作完畢后</p><p>  再斷開(kāi),這種情況不按接地運(yùn)行考慮。</p><p>  1.1.3 線路運(yùn)行方式選擇原則</p><p&

19、gt;  (1)一個(gè)發(fā)電廠、變電站線線上接有多條線路,一般考慮選擇一條線路檢修,</p><p>  另一條線路又故障的方式。</p><p>  雙回路一般不考慮同時(shí)停用。</p><p>  1.1.4 流過(guò)保護(hù)的最大、電小短路電流計(jì)算方式的選擇</p><p><b>  (1)相間保護(hù)</b></p>

20、<p>  對(duì)單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò),流過(guò)保護(hù)的最大短路電流出現(xiàn)在最大運(yùn)行方式;</p><p>  而最小短路電流,則出現(xiàn)在最小運(yùn)行方式。</p><p>  對(duì)于雙電源的網(wǎng)絡(luò),一般(當(dāng)取Z1=Z2時(shí))與對(duì)側(cè)電源的運(yùn)行方式無(wú)關(guān),可按單側(cè)電源的方法選擇。</p><p>  對(duì)于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路,流過(guò)保護(hù)的電大短路電流應(yīng)選取開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式,開(kāi)環(huán)點(diǎn)應(yīng)選在所整

21、定保護(hù)線路的相鄰下一線線路上。而對(duì)于電小短路電流,則應(yīng)選閉環(huán)運(yùn)行方式,同時(shí)再合理停用該保護(hù)背后的機(jī)組、變壓器及線路。</p><p>  1.1.5 選取流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則</p><p>  選取流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則如下:</p><p>  (1)備用電源自動(dòng)投入引起的增加負(fù)荷。</p><p>  (2)并聯(lián)運(yùn)行線路的

22、減少,負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。</p><p>  (3)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)環(huán)運(yùn)行,負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。</p><p>  (4)對(duì)于雙側(cè)電源的線路,當(dāng)一側(cè)電源突然切除發(fā)電機(jī),引起另一側(cè)增加負(fù)</p><p><b>  荷。</b></p><p>  計(jì)算整定過(guò)程的幾個(gè)注意點(diǎn): </p><p>  1 .單電源環(huán)形

23、網(wǎng)絡(luò)的相間短路保護(hù)可采用帶方向或不帶 方向 的電流電壓保</p><p>  護(hù),因此在決定保護(hù)方式前,必須詳細(xì)地計(jì)算短路點(diǎn)短路時(shí),渡過(guò)有關(guān)保護(hù)的短路電流和保護(hù)安裝處的殘余電壓,然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果和題目的要求條件下,盡可</p><p>  能采用簡(jiǎn)單的保護(hù)方式。 </p><p>  2.系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮除了發(fā)電廠發(fā)電容量的最大和最 小運(yùn) 行方式外,還</p

24、><p>  必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下,發(fā)生短路時(shí)渡過(guò)保護(hù)裝置的短路電流</p><p>  最大和最小的系統(tǒng)運(yùn)行方式,以便計(jì)算保護(hù)的整定值靈敏度。 </p><p>  3.在求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時(shí),應(yīng)該注意短路點(diǎn)的選擇。 </p><p>  4.后備保護(hù)的動(dòng)作電流必須配合,要保證較靠近電源的 上一 元件保護(hù)的動(dòng)</p

25、><p>  作電流大于下一元件保護(hù)的動(dòng)作電流,且有一定的裕度,以保證選擇性。</p><p>  2 保護(hù)裝置的選定原則 </p><p>  一個(gè)繼電保護(hù)裝置的好壞,主要是從它的選擇性、靈敏性、速動(dòng)性及可靠性</p><p><b>  等方面衡量的。 </b></p><p><b>

26、  1、選擇性 </b></p><p>  電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分,限時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路全長(zhǎng),</p><p>  但不能作為下一段線路的后備保護(hù),因此必須采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作為本線路</p><p>  和相鄰下一線路的后備保護(hù)。實(shí)際上,電流速斷保護(hù) I 段常常不能通過(guò)靈敏度的</p><p>  校驗(yàn),主

27、要是因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行方式變化比較大,在最小運(yùn)行方式下,保護(hù) I 段往往</p><p>  沒(méi)有保護(hù)范圍,為此,常使用電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)代替電流速斷保護(hù),實(shí)現(xiàn) I 段的</p><p><b>  主保護(hù)。。 </b></p><p><b>  2、速動(dòng)性 </b></p><p>  電流電壓保護(hù)第一

28、段及第二段共同作為線路的主保護(hù),能滿足網(wǎng)絡(luò)主保護(hù)的</p><p>  速動(dòng)性要求。而第三段保護(hù)則因?yàn)樵浇咏娫矗瑒?dòng)作時(shí)間越長(zhǎng),有時(shí)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)</p><p>  達(dá)好幾秒,因而一般情況下只能作為線路的后備保護(hù)。 </p><p><b>  3、靈敏度 </b></p><p>  電流保護(hù)的靈敏度因系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化

29、而變化。一般情況下能滿足靈敏度</p><p>  要求。但在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大,線路很短和線路長(zhǎng)而負(fù)荷重等情況下,其靈</p><p>  敏度可能不容易滿足要求,甚至出現(xiàn)保護(hù)范圍為零的情況。三段式電流保護(hù)的主</p><p>  要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠,并且一般情況下都能較快切除故障。缺點(diǎn)是它的靈敏度受</p><p>  保護(hù)方式和短路類

30、型的影響,此外在單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。 </p><p><b>  4、可靠性 </b></p><p>  電流保護(hù)的電路構(gòu)成,整定計(jì)算及調(diào)試維修都較為簡(jiǎn)單,因此,它是最可靠</p><p><b>  的一種保護(hù)。 </b></p><p>  計(jì)算整定過(guò)程的幾個(gè)注意點(diǎn): </p&g

31、t;<p>  1 .單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的相間短路保護(hù)可采用帶方向或不帶 方向 的電流電壓保</p><p>  護(hù),因此在決定保護(hù)方式前,必須詳細(xì)地計(jì)算短路點(diǎn)短路時(shí),渡過(guò)有關(guān)保護(hù)的短路電流和保護(hù)安裝處的殘余電壓,然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果和題目的要求條件下,盡可</p><p>  能采用簡(jiǎn)單的保護(hù)方式。 </p><p>  2.系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮除了發(fā)電廠發(fā)電

32、容量的最大和最 小運(yùn) 行方式外,還</p><p>  必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下,發(fā)生短路時(shí)渡過(guò)保護(hù)裝置的短路電流</p><p>  最大和最小的系統(tǒng)運(yùn)行方式,以便計(jì)算保護(hù)的整定值靈敏度。 </p><p>  3.在求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時(shí),應(yīng)該注意短路點(diǎn)的選擇。 </p><p>  4.后備保護(hù)的動(dòng)作電流必須配合,要保

33、證較靠近電源的 上一 元件保護(hù)的動(dòng)</p><p>  作電流大于下一元件保護(hù)的動(dòng)作電流,且有一定的裕度,以保證選擇性。 </p><p>  3 電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算</p><p>  3.1 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)</p><p>  計(jì)算短路電流時(shí),各電氣量如電流、電壓、功率和電抗等的數(shù)值,可用有名</p><

34、p>  值表示,也可用標(biāo)么值表示。為了計(jì)算方便,在低壓系統(tǒng) 中宜 用有名值計(jì)算法,</p><p>  在高壓系統(tǒng)中宜用標(biāo)么值計(jì)算法</p><p><b>  標(biāo)么值計(jì)算法 :</b></p><p>  標(biāo)么值就是相對(duì)值算法,用新選單位進(jìn)行某物理量的衡量,衡量的值稱標(biāo)么</p><p><b>  值

35、。 </b></p><p><b>  有名值計(jì)算法: </b></p><p>  每個(gè)電氣參數(shù)的單位是有名的,而不是相對(duì)值。在比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算短</p><p>  路電流也常常采用此方法,在使用此方法計(jì)算短路電流時(shí) ,應(yīng) 特別注意的是:必</p><p>  須將各電壓等級(jí)的電氣參數(shù)都?xì)w算到同一電

36、壓等級(jí)上來(lái)。 </p><p> ?。?)電機(jī)參數(shù)的計(jì)算 </p><p>  發(fā)電機(jī)的電抗有名值:</p><p>  發(fā)電機(jī)電抗的電抗標(biāo)幺值:</p><p>  式中__發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗;</p><p>  (2)變壓器參數(shù)的計(jì)算 </p><p>  雙繞組變壓器電抗有名值:</

37、p><p>  雙繞組變壓器電抗標(biāo)幺值:</p><p>  式中__變壓器的短路電壓百分比;</p><p>  __ 發(fā)電機(jī)額定電壓;</p><p>  __ 基準(zhǔn)電壓230KV;</p><p>  __ 基準(zhǔn)容量100MVA;</p><p>  __ 發(fā)電機(jī)額定容量,單位MVA;<

38、/p><p>  3.2 元件等值電抗計(jì)算</p><p>  基準(zhǔn)功率:SB=100MV·A,基準(zhǔn)電壓:VB=115V?;鶞?zhǔn)電流:IB=SB/1.732 VB=100×103/1.732×115=0.502KA;基準(zhǔn)電抗:ZB=VB/1.732 IB=115×103/1.732×502=132.25Ω;電壓標(biāo)幺值:E=E(2)=1.05<

39、;/p><p>  3.2.1輸電線路等值電抗計(jì)算</p><p>  (1) 線路AB等值電抗計(jì)算:</p><p>  XAB=X1LAB=0.4×42=8.8Ω</p><p>  XAB*=XAB×SB/VB= 8.8×100/1152 =0.067 </p><p

40、>  (2) 線路BC等值電抗計(jì)算:</p><p>  XBC= X1LBC=0.4×32=12.8Ω</p><p>  XBC*= XBC/ ZB=12.8/132.25=0.0945</p><p>  (3) 線路CD等值電抗計(jì)算</p><p>  XCD= X1LCD=0.4×42=16.8Ω<

41、;/p><p>  XCD*= XCD/ ZB=16.8/132.25=0.127</p><p>  線路DA等值電抗計(jì)算:</p><p>  XDA= X1LDA=0.4×42=16.8Ω</p><p>  XDA*= XDA/ ZB=16.8/132.25=0.127</p><p>  3.2.2變壓

42、器等值電抗計(jì)算</p><p>  (1) 變壓器T1、T2、T3等值電抗計(jì)算</p><p>  XT1= XT2=XT3=(UK%/100)×(VN2/ SN)≈23.14</p><p>  XT1*= XT2*= XT3*=XT1/ ZB=23.14/132.25=0.175</p><p>  (2) 變壓器T4、T5

43、、T6、T7、T8等值電抗計(jì)算</p><p>  XT4= XT5=XT6= XT7=(UK%/100)×(VN2×103/ SN)≈43.64Ω</p><p>  XT6*= XT7* = XT4*= XT5*=0.33</p><p>  3.2.3 發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算</p><p>  (1)發(fā)電機(jī)G1、G2、

44、G3電抗標(biāo)幺值計(jì)算</p><p>  XG1* = XG2*=Xd1SB/ SG1= Xd1SB COSφ/ PG1=0.129×100/60=0.215</p><p>  3.2.4 最大負(fù)荷電流計(jì)算</p><p>  在已知結(jié)點(diǎn)功率的條件下,求取閉式網(wǎng)的潮流、電壓分布,需要迭代求解復(fù)數(shù)方程式。在人工計(jì)算的條件下常用近似方法。在本設(shè)計(jì)中的原始環(huán)形網(wǎng)

45、絡(luò)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后已成為僅含串聯(lián)阻抗支路的網(wǎng)路,待解的只有一個(gè)回路電壓方程</p><p>  Iaej30°ZAB+(Ia-I1)ej30°ZBC+(Ia-I1-I2)ej30°ZCD+</p><p>  (Ia-I1-I2-I3)ej30°ZAD=0</p><p>  式中,Ia為流經(jīng)阻抗ZAB的支路電流;I1、I2、I3分

46、別為結(jié)點(diǎn)1、2、3的負(fù)荷電流。</p><p>  對(duì)上式取共軛并乘以UN,則可得下述近似式:</p><p>  ZAB*Sa+ZBC*(Sa-S1)+ZCD*(Sa-S1-S2)+ZAD*(Sa-S1-S2-S3)=0</p><p>  由上式可解得流經(jīng)阻抗ZAB支路的功率為</p><p>  Sa=[ZBC*S1+ZCD(S1+S2

47、)+ZAD(S1+S2+S3)]/[ZAB+ZBC+ZCD+ZAD]</p><p>  則可求得線路AB的最大負(fù)荷功率。同理可得線路AD的最大負(fù)荷功率。進(jìn)而求得線路</p><p>  BC、CD的最大負(fù)荷功率。分別為 SAB=65.08MVA,SAD=12.92MVA,SBC=35.08MVA,</p><p>  SCD=7.08MVA,此即該網(wǎng)路的潮流分布。

48、根據(jù)上述潮流分布計(jì)算可得各線路最大負(fù)荷電流。</p><p>  (1)AB線路最大負(fù)荷電流計(jì)算</p><p>  最大負(fù)荷電流計(jì)算(折算到110KV)</p><p>  = SaCOSφ/ 1.732 U </p><p>  =65.08×0.8/(1.732×115)≈0.326KA;</p>&l

49、t;p>  BC線路最大負(fù)荷電流計(jì)算</p><p>  = SBCCOSφ/ 1.732 U </p><p>  =35.08×0.8/(1.732×115)≈0.176KA;</p><p>  CD最大負(fù)荷電流計(jì)算(拆算到110KV)</p><p>  = SCDCOSφ/ 1.732 U </p&g

50、t;<p>  =7.08×0.8/(1.732×115)≈0.0355KA;</p><p>  (4)AD線路最大負(fù)荷電流計(jì)算</p><p>  最大負(fù)荷電流計(jì)算(拆算到110KV)</p><p>  = SADCOSφ/ 1.732 U </p><p>  =12.92×0.8/(1.7

51、32×115)≈0.0649KA</p><p>  4 最大運(yùn)行方式與最小運(yùn)行方式的選定原則</p><p>  確定運(yùn)行方式就是確定最大和最小運(yùn)行方式,通常都是根據(jù)最大運(yùn)行方式來(lái)確定保護(hù)的定值,以保證選擇性,在其它運(yùn)行方式下也一定能保證選擇性,靈敏度的校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來(lái)校驗(yàn),因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下靈敏度一定能滿足要求。</p><p> ?。?

52、)最大運(yùn)行方式在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型短路時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處的電流最大,對(duì)繼電保護(hù)而言稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式,對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最小。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī),變壓器,并聯(lián)線路全投入的運(yùn)行方式。系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式工作的時(shí)候,等值阻抗最小,短路電流最大,發(fā)電機(jī)容量最大。</p><p> ?。?)最小運(yùn)行方式在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型短路時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處的電流最小,</p><p>  對(duì)繼電保護(hù)而言

53、稱為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式,對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī),變壓器,并聯(lián)線路部分投入的運(yùn)行方式。系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式工作的時(shí)候,等值阻抗最大,短路電流最小,發(fā)電機(jī)容量最小。 </p><p>  最大運(yùn)行方式下的最小電源阻抗:</p><p>  Zs.min =(XG1 +XT1 )/3=(0.215+0.175)/3=0.13</p><p>  最小

54、運(yùn)行方式下的最大電源阻 抗:</p><p>  Zs.max =XG1 +XT1=0.195</p><p>  5 短路電流計(jì)算和殘余電壓 Ures計(jì)算</p><p>  計(jì)算動(dòng)作電流,應(yīng)為該計(jì)算最大運(yùn)行方式下的三相短路電流;為檢驗(yàn)靈敏度,要計(jì)算最小行方式下的兩相短路電流;為計(jì)算 1QF、3QF、5QF、7QF 的整定值,根據(jù)如上系統(tǒng)圖可知,最大運(yùn)行方式要求

55、8QF 斷開(kāi),等值阻抗圖如下</p><p>  圖5.1電網(wǎng)等效電路圖</p><p><b>  計(jì)算三相短路電流:</b></p><p> ?。?)計(jì)算兩短路電流:</p><p><b>  /2</b></p><p> ?。?)計(jì)算殘余電壓:</p>

56、<p><b>  Ures =*</b></p><p> ?。?)以K1點(diǎn)發(fā)生的三相短路為例: =0.502/(0.13+0.066+O.099+0.133+0.133)=0.894KA</p><p>  1.732=/2×0.894=0.774KA</p><p>  Ures =*

57、=0.894×0.133×132.25=15.74KV。同理可得K2、K3、K4、K5各個(gè)短路點(diǎn)的短路電流以及殘余電壓;短路電流數(shù)值表與短路電流分布圖分別如表1.1和圖1.4所示。</p><p>  表5.1短路電流數(shù)值表</p><p>  圖5.2 電網(wǎng)的短路電流分布</p><p>  6 線路保護(hù)方式的確定</p><

58、;p>  6.1 線路保護(hù)配置的一般原則</p><p> ?。?)考慮經(jīng)濟(jì)的優(yōu)越性:可以嘗試配三段式電流保護(hù), 同時(shí) 由于系統(tǒng)是環(huán)網(wǎng)運(yùn)</p><p>  行,相當(dāng)于雙電源運(yùn)行一定要加方向元件。在 110KV 等級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)中,三段式電</p><p>  流保護(hù)可能在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下沒(méi)有保護(hù)范圍,如果系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下運(yùn)</p><p

59、>  行的幾率不大的情況下,而且資金不夠的情況下可以嘗試三段式電流保護(hù),基本</p><p>  可以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。</p><p> ?。?)對(duì)于 110KV 及以上的電壓電網(wǎng)的線路繼電保護(hù)一般都采用近后備原則。當(dāng)</p><p>  故障元件的一套繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí),由相互獨(dú)立的另一套繼電保護(hù)裝置動(dòng)作切</p><p>  除故

60、障。而當(dāng)斷路器拒絕動(dòng)作時(shí),啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù),斷開(kāi)與故障元件相連的</p><p>  所有聯(lián)接電源的斷路器。</p><p> ?。?)對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)或瞬時(shí)段保護(hù),其整定值應(yīng)保證 在被 保護(hù)元件發(fā)生外部</p><p>  故障時(shí),繼保裝置可靠且不動(dòng)作,但單元或線路變壓器組的情冰況除外。 </p><p> ?。?) 110KV 線路保護(hù)

61、應(yīng)按加強(qiáng)主保護(hù)簡(jiǎn)化后備保護(hù)的基本原則配置和整定。其</p><p>  中兩套全線速動(dòng)保護(hù)的交流電流、電壓回路和直流電源彼此獨(dú)立;每一套全線速</p><p>  動(dòng)保護(hù)對(duì)全線路內(nèi)發(fā)生的各種類型故障,均能快速動(dòng)作切除故障;兩套全線速動(dòng)保護(hù)應(yīng)具有選相功能;兩套主保護(hù)應(yīng)分別動(dòng)作于斷路器的一組跳閘線圈;兩套全</p><p>  線速動(dòng)保護(hù)分別使用獨(dú)立的遠(yuǎn)方信號(hào)傳輸設(shè)備;

62、具有全線速動(dòng)保護(hù)的線路,其主</p><p>  保 護(hù)的整組動(dòng)作時(shí)間應(yīng)為:對(duì)近端故障不大于 20 毫秒;對(duì) 遠(yuǎn)端故障不大 于30</p><p><b>  毫秒。 </b></p><p>  (5)考慮系統(tǒng)的運(yùn)行方式:110KV 高壓輸電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該屬于大接 地電力系統(tǒng),需</p><p>  要 配置零序保護(hù)。如上

63、考慮到環(huán)網(wǎng)運(yùn)行,也要加方向元件。保證保護(hù) 不誤動(dòng)作。 </p><p>  6.2保護(hù)方式的確定及動(dòng)作值的整定</p><p>  保護(hù) 1、3、5、7 的等效電路圖如下圖所示。</p><p>  圖6.1 保護(hù)等效電路圖</p><p>  6.2.1 AB線路1QF的整定</p><p><b> ?、?/p>

64、 瞬時(shí)速段保護(hù)</b></p><p>  線路AB末端的最大三相短路電流 =0.502/(0.13+0.066)=2.561KA</p><p>  取1.3,則保護(hù)1的電流保護(hù)第1段動(dòng)作電流為:</p><p>  .1.3×2.561=3.329KA</p><p><b>  保護(hù)范圍校驗(yàn):</

65、b></p><p>  最小運(yùn)行方式下AB線路X處兩相短路電流為:</p><p><b>  =1.478KA</b></p><p>  115/(2×1.478)-0.195×132.25=13.12Ω</p><p>  13.12/(0.066×132.25)=150.3%

66、>15%</p><p><b>  靈敏度滿足要求。</b></p><p> ?、?帶時(shí)限電流速段保護(hù):與保護(hù)3的第Ⅰ段相配合</p><p>  保護(hù)3的電流保護(hù)第Ⅰ動(dòng)作電流值為: 1.702KA</p><p>  .1.3×1.702=2.213KA</p><p>  

67、取1.1,則 =1.1×2.213=2.434KA</p><p>  動(dòng)作時(shí)限為:0.5S</p><p><b>  靈敏度校驗(yàn):</b></p><p>  本線路AB末端的最小短路電流為:1.478KA</p><p>  1.478/2.434=0.607<1.3</p><

68、p>  靈敏度不滿足要求,故可與保護(hù)3的電流保護(hù)Ⅱ段相配合。</p><p> ?、鄱〞r(shí)限過(guò)電流的整定計(jì)算。</p><p><b>  動(dòng)作電流的整定:</b></p><p>  取0.85,1.2,1.5</p><p>  (1.2×1.5)×326/0.85=653A</p>

69、;<p><b>  動(dòng)作時(shí)限為:</b></p><p><b>  =1+2=2s</b></p><p><b>  靈敏度校驗(yàn):</b></p><p>  作為近后備時(shí),按本線路AB末端最小短路電流校驗(yàn),即:</p><p>  1.478/0.653=

70、2.263>1.5</p><p>  作為遠(yuǎn)后備時(shí),按相鄰線路BC末端的最小短路電流校驗(yàn),即:</p><p>  1.207/0.653=1.848>1.2</p><p><b>  靈敏度滿足要求。</b></p><p>  6.2.2 BC線路3QF的整定</p><p>

71、<b>  ① 瞬時(shí)速段保護(hù)</b></p><p>  線路BC末端的最大三相短路電流 =0.502/(0.13+0.066+0.099)=1.702KA</p><p>  取1.3,則保護(hù)3的電流保護(hù)第Ⅰ段動(dòng)作電流為:</p><p>  .1.3×1.702=1.404KA</p><p><b

72、>  保護(hù)范圍校驗(yàn)</b></p><p>  最小運(yùn)行方式下BC線路X處短路電流為:</p><p><b>  =1.207KA</b></p><p>  115/(2×1.207)-(0.195+0.066)×132.25=13.12Ω</p><p>  13.12/(0.

73、099×132.25)=100%>15%</p><p><b>  靈敏度滿足要求</b></p><p> ?、?帶時(shí)限電流速段保護(hù):與保護(hù)5的第Ⅰ段相配合</p><p>  保護(hù)5的電流保護(hù)第Ⅰ動(dòng)作電流值為: 1.173</p><p>  .1.3×1.173=1.525KA</

74、p><p>  取1.1,則 =1.1×1.525=1.677KA</p><p><b>  動(dòng)作時(shí)限為:</b></p><p><b>  0.5s</b></p><p><b>  靈敏度校驗(yàn):</b></p><p>  本線路BC末端

75、的最小短路電流為:1.207KA</p><p>  1.207/1.677=0.72<1.3</p><p>  靈敏度不滿足要求,故可與保護(hù)5的電流保護(hù)Ⅱ段相配合。</p><p>  ③定時(shí)限過(guò)電流的整定計(jì)算。</p><p><b>  動(dòng)作電流的整定:</b></p><p>  

76、取0.85,1.2,1.5</p><p>  (1.2×1.5)×176/0.85=373A</p><p><b>  動(dòng)作時(shí)限為:</b></p><p><b>  =1+2=2s</b></p><p><b>  靈敏度校驗(yàn):</b></p

77、><p>  作為近后備時(shí),按本線路AB末端最小短路電流校驗(yàn),即:</p><p>  1.207/0.373=3.24>1.5</p><p>  作為遠(yuǎn)后備時(shí),按相鄰線路BC末端的最小短路電流校驗(yàn),即:</p><p>  0.882/0.373=2.365>1.2</p><p><b>  靈

78、敏度滿足要求。</b></p><p>  6.2.3 BD線路5QF的整定</p><p><b> ?、?瞬時(shí)速段保護(hù)</b></p><p>  線路BC末端的最大三相短路電流 =0.502/(0.13+0.066+0.099+0.133)=1.173KA</p><p>  取1.3,則保護(hù)5的電流

79、保護(hù)第Ⅰ段動(dòng)作電流為:</p><p>  .1.3×1.173=1.525KA</p><p><b>  保護(hù)范圍校驗(yàn)</b></p><p>  最小運(yùn)行方式下BD線路X處短路電流為:</p><p><b>  =0.882KA</b></p><p>  

80、115/(2×0.882)-(0.195+0.066+0.099)×132.25=17.58Ω</p><p>  17.58/(0.133×132.25)=99.95%>15%</p><p><b>  靈敏度滿足要求</b></p><p> ?、?帶時(shí)限電流速段保護(hù):與保護(hù)5的第Ⅰ段相配合</p

81、><p>  保護(hù)7的電流保護(hù)第Ⅰ動(dòng)作電流值為: 0.894</p><p>  .1.3×0.894=1.162KA</p><p>  取1.1,則= 1.1×1.162=1.278KA</p><p><b>  動(dòng)作時(shí)限為:</b></p><p><b>  0

82、.5s</b></p><p><b>  靈敏度校驗(yàn):</b></p><p>  本線路BD末端的最小短路電流為:0.882KA</p><p>  0.882/1.278=0.670<1.3</p><p>  靈敏度不滿足要求,故可與保護(hù)7的電流保護(hù)Ⅱ段相配合。</p><p

83、>  ③定時(shí)限過(guò)電流的整定計(jì)算。</p><p><b>  動(dòng)作電流的整定:</b></p><p>  取0.85,1.2,1.5</p><p>  (1.2×1.5)×35.5/0.85=75.2A</p><p><b>  動(dòng)作時(shí)限為:</b></p>

84、;<p><b>  =0.5s</b></p><p><b>  靈敏度校驗(yàn):</b></p><p>  作為近后備時(shí),按本線路AB末端最小短路電流校驗(yàn),即:</p><p>  0.882/0.075=11.76>1.5</p><p>  作為遠(yuǎn)后備時(shí),按相鄰線路BC末

85、端的最小短路電流校驗(yàn),即:</p><p>  0.695/0.075=9.27>1.2</p><p><b>  靈敏度滿足要求。</b></p><p>  6.2.4 DA線路7QF的整定</p><p><b> ?、?瞬時(shí)速段保護(hù)</b></p><p> 

86、 線路DA末端的最大三相短路電流 =0.502/(0.13+0.066+0.099+0.133+0.133)=0.894KA</p><p>  取1.3,則保護(hù)7的電流保護(hù)第Ⅰ段動(dòng)作電流為:</p><p>  .1.3×0.894=1.162KA</p><p><b>  保護(hù)范圍校驗(yàn)</b></p><p

87、>  最小運(yùn)行方式下DA線路X處短路電流為:</p><p><b>  =0.695KA</b></p><p>  115/(2×0.695)-(0.195+0.066+0.099+0.133)×132.25=17.53Ω</p><p>  17.53/(0.133×132.25)=98.4%>1

88、5%</p><p><b>  靈敏度滿足要求</b></p><p>  ② 過(guò)負(fù)荷的整定計(jì)算。</p><p><b>  動(dòng)作電流的整定:</b></p><p>  取0.85,1.2,1.5</p><p>  (1.2×1.5)×64.9/0

89、.85=137A</p><p><b>  動(dòng)作時(shí)限為:</b></p><p><b>  =0s</b></p><p><b>  靈敏度校驗(yàn):</b></p><p>  作為近后備時(shí),按本線路DA末端最小短路電流校驗(yàn),即:</p><p> 

90、 0.695/0.137=5.07>1.5</p><p>  作為遠(yuǎn)后備時(shí),按相鄰線路BC末端的最小短路電流校驗(yàn),即:</p><p>  1.207/0.137=8.81>1.2</p><p><b>  靈敏度滿足要求。</b></p><p>  表6.1 電流整定值表</p><

91、;p><b>  設(shè)計(jì)心得</b></p><p>  根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖分析,1QF、3QF、5QF、7QF的整定要在8QF斷開(kāi)的情況下求得最大短路電流,然后在進(jìn)行整定計(jì)算,其電流反方向是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的,而2QF、4QF、6QF的整定則是要在8QF閉合去情況下計(jì)算的,其電流方向是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。</p><p>  靈敏系數(shù)不能滿足要求,當(dāng)發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)可能啟動(dòng)不了,

92、考慮進(jìn)一步延伸限時(shí)電流速斷的保護(hù),或降低本線路限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定值,以保證靈敏性。</p><p>  課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。在這次寶貴的設(shè)計(jì)活動(dòng)中,經(jīng)驗(yàn)才是對(duì)于我們最大的收獲,而且還增強(qiáng)了自身對(duì)未知問(wèn)題以及對(duì)知識(shí)的深化認(rèn)識(shí)的能力,但是,僅僅是完成了作品還是不可以自我滿足的,我們要認(rèn)真的思考設(shè)計(jì)過(guò)程

93、中遇到的問(wèn)題,多查資料,將理論與實(shí)際相結(jié)合思考,并在以后的學(xué)習(xí)中更要加倍注意犯過(guò)的錯(cuò)誤。</p><p>  通過(guò)這次設(shè)計(jì),在獲得知識(shí)之余,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)題能力,從中得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟,個(gè)人能力有進(jìn)一步發(fā)展,本次課程設(shè)計(jì)使本人對(duì)自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)有了新了、更深層次的認(rèn)識(shí)。在這次設(shè)計(jì)中,我深深體會(huì)到理論知識(shí)的重要性,只有牢固掌握所學(xué)的知識(shí),才能更好的應(yīng)用到實(shí)踐中

94、去。這次設(shè)計(jì)提高了我們思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,它使我們的思維更加縝密,這將對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)、工作大有裨益。</p><p>  此次課程設(shè)計(jì)能順利的完成與同學(xué)和老師的幫助是分不開(kāi)的,在對(duì)某些知識(shí)模棱兩可的情況下,多虧有同學(xué)的熱心幫助才可以度過(guò)難關(guān);更與老師的悉心教導(dǎo)分不開(kāi),在有解不開(kāi)的難題時(shí),多虧老師們的耐心指導(dǎo)才使設(shè)計(jì)能順利進(jìn)行。</p><p><b>  參考文獻(xiàn) <

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96、t;/b></p><p>  [3] 鐘自勤.繼電保護(hù)裝置及二次回路故障檢修典型實(shí)例[M].機(jī)械工業(yè)出版社,</p><p><b>  2006. </b></p><p>  [4] 吳必信.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)同步訓(xùn)練[M].中國(guó)是力出版社,2003. </p><p>  [5] 劉學(xué)軍.繼電保護(hù)原理北

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