電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)選題標(biāo)號(hào)：三段式距離保護(hù)班 級(jí)：14電氣姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：谷宇航日 期：2017年11月8日天津理工大學(xué)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)目錄1.1選題意義錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。1.2設(shè)計(jì)原始資料錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。1.3要完成的內(nèi)容錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。二、分析要設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。2.1設(shè)計(jì)規(guī)程62.2保護(hù)配置錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。2.2.1主保主配置錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。2.2.2后備保護(hù)配置錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。三、短路電流、殘壓計(jì)算錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。3.1等效電路的建立錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。3.2保護(hù)短路點(diǎn)的選取錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。3.3短路電流的計(jì)算錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。四、保護(hù)的配合錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。4.1線路皿距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。4.1.1線路L1距離保護(hù)第I段整定錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。4.1.2線路L1距離保護(hù)第II段整定錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。4.1.3線路11距離保護(hù)第111段整定錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。4.2線路13距距保護(hù)的整定與校驗(yàn)錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。421線路L3距離保護(hù)第I段整定錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。五、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。六、繼電保護(hù)設(shè)備選擇錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。6.1互感器的選擇錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。6.2繼電器的詵擇錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。結(jié)論錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。一、選題背景1.1選題意義隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，出現(xiàn)了容量大，電壓高，距離長(zhǎng)，負(fù)荷重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜 的網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)簡(jiǎn)單的電流，電壓保護(hù)已不能滿足電網(wǎng)對(duì)保護(hù)的要求。在高壓長(zhǎng)距離重負(fù)荷線路上，線路的最大負(fù)荷電流有時(shí)可能接近于線路末端 的短路電流，所以在這種線路上過(guò)電流保護(hù)是不能滿足靈敏系數(shù)要求的。另外 對(duì)于電流速斷保護(hù)，其保護(hù)范圍受電網(wǎng)運(yùn)行方式改變的影響，保護(hù)范圍不穩(wěn)定， 有時(shí)甚至沒(méi)有保護(hù)區(qū)，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限按階梯原則來(lái)整定，往往具有較長(zhǎng)時(shí)限，因此，滿足不了系統(tǒng)快速切除 故障的要求。對(duì)于多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，方向過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限往往不能按 選擇性要求來(lái)整定，而且動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)，不能滿足電力系統(tǒng)對(duì)保護(hù)快速性的要求。1.2設(shè)計(jì)原始資料%= 37/x/3kV, Zg=12Q、ZG2 = 20Q、% =15Q，L1= L2 = 125km、L3 = 70km， L = 42km，L = 25km，L = 20km，線路阻抗 0.40/km，K = 1.2 、K'' = K” = 1.15，I= 150A，I= 250A，I= 200A，K = 1.5，rel relB-C .maxC - D .maxD - E .maxssK = 0.85reABE試對(duì)線路L1、L3進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計(jì)。0U1.3要完成的內(nèi)容(1) 保護(hù)的配置及選擇；(2) 短路電流計(jì)算(系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮、短路點(diǎn)的考慮、短路類型的考慮);(3) 保護(hù)配合及整定計(jì)算；(4) 對(duì)保護(hù)的評(píng)價(jià)。二、分析要設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容2.1設(shè)計(jì)規(guī)程在距離保護(hù)中應(yīng)滿足一下四個(gè)要求，即可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。 這幾個(gè)之間，緊密聯(lián)系，既矛盾乂統(tǒng)一，必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要矛 盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個(gè)電力原件的繼電保護(hù)。充分發(fā)揮 和利用繼電保護(hù)的科學(xué)性、工程技術(shù)性，使繼電保護(hù)為提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安 全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮最大效能?？煽啃园ò踩院托刨囆裕菍?duì)繼電保護(hù)性能的最根本要求。所謂安全性， 是要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)作。所謂信賴性， 是要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不 發(fā)生拒絕動(dòng)作。安全性和信賴性主要取決于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、保護(hù)回 路的連接和運(yùn)行維護(hù)的水平。一般而言，保護(hù)裝置的組成原件質(zhì)量越高、回路 接線越簡(jiǎn)單，保護(hù)的工作就越可靠。同時(shí)，正確的調(diào)試、整定，良好的運(yùn)行維 護(hù)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于提高保護(hù)的可靠性具有重要作用。繼電保護(hù)的選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力 系統(tǒng)中斷開(kāi)，最大限度的保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。它包含兩種意思：其一是只應(yīng)有裝在故障元件上的保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障；其二是要力 爭(zhēng)相鄰原件的保護(hù)裝置對(duì)它起后備保護(hù)作用。繼電保護(hù)的速動(dòng)性是指盡可能快的切出故障，以減少設(shè)備及用戶在大短路電 流、低電壓下運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn) 定性。動(dòng)作迅速而乂能滿足選擇性要求的保護(hù)裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價(jià) 格比較昂貴，對(duì)大量的中、低壓電力原件，不一定都采用高速動(dòng)作的保護(hù)。對(duì) 保護(hù)速動(dòng)性要求的保護(hù)裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴，對(duì)大量的 中、低壓電力原件的具體情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。繼電保護(hù)的靈敏性，是指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的能 力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，在系統(tǒng) 任意的運(yùn)行條件下，無(wú)論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何以及短路點(diǎn)是否有過(guò) 渡電阻，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)都能敏銳感覺(jué)、正確反應(yīng)。靈敏性通常用靈敏系數(shù)或靈 敏度來(lái)衡量，增大靈敏度，增加了保護(hù)動(dòng)作的信賴性，但有時(shí)與安全性相矛盾。 對(duì)各類保護(hù)的的靈敏系數(shù)的要求都作了具體規(guī)定，一般要求靈敏系數(shù)在1.22 之間。以上四個(gè)基本要求是評(píng)價(jià)和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，在它們之間，既有矛 盾的一面，乂要根據(jù)被保護(hù)原件在電力系統(tǒng)中的作用，使以上四個(gè)基本要求在 所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一。繼電保護(hù)的科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行的大部分 工作也是圍繞如何處理好這四者的辯證統(tǒng)一關(guān)系進(jìn)行的。相同原理的保護(hù)裝置 在電力系統(tǒng)不同位置安裝時(shí)如何配置相應(yīng)的繼電保護(hù)，才能最大限度地發(fā)揮被 保護(hù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效能，充分體現(xiàn)著繼電保護(hù)工作的科學(xué)性和繼電保護(hù)工程 實(shí)踐的技術(shù)性。2.2保護(hù)配置2.2.1主保護(hù)配置距離保護(hù)的主保護(hù)是距離保護(hù)I段和距離保護(hù)II段圖2.1網(wǎng)絡(luò)接線圖(1) 距離保護(hù)I段距離保護(hù)的第I段是瞬時(shí)動(dòng)作的，是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間。以保護(hù)1為例， 其第I段保護(hù)本應(yīng)保護(hù)線路AB全長(zhǎng)，即保護(hù)范圍為全長(zhǎng)的100%,然而實(shí)際上卻 是不可能的，因?yàn)楫?dāng)線路BC出口處短路時(shí)，保護(hù)2的第I段不應(yīng)動(dòng)作，為此， 其啟動(dòng)阻抗的整定值必須躲開(kāi)這一點(diǎn)短路時(shí)所測(cè)量到的阻抗ZAB，即Ziop1<Zab， 考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，需引入可靠系數(shù)KIrel (一般取 0.80.85),則Zi(0.80.85)Zab(2-1)同理對(duì)保護(hù)2的第I段整定值應(yīng)為Zi p2= (0.80.85) ZBC(2-2)如此整定后，距離I段就只能保護(hù)本線路全長(zhǎng)的80%85%，這是一個(gè)嚴(yán)重缺 點(diǎn)。為了切除本線路末端15%20%范圍以內(nèi)的故障，就需設(shè)置距離保護(hù)第II段。(2) 距離保護(hù)第II段距離II段整定值的選擇是類似于限時(shí)電流速斷保護(hù)，即II段整定值，以 使保護(hù)范圍不超出下一條線路(如有多條線路取最短者)距離保護(hù)I段的保護(hù) 范圍，同時(shí)帶有高出一個(gè)At的時(shí)限，以保證選擇性。則保護(hù)1的II段一次側(cè)整 定值為Zii =Ki (Z +Z Ki )(2-3)op1 rel AB BC rel2.2.2后備保護(hù)配置距離保護(hù)第III段，裝設(shè)距離保護(hù)第III段是為了作為相鄰線路保護(hù)裝置和斷 路器拒絕動(dòng)作的后備保護(hù)，同時(shí)也作為1、11段的后備保護(hù)。對(duì)距離I段整定值的考慮是與過(guò)電流保護(hù)相似的，其啟動(dòng)阻抗要按躲開(kāi)正 常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗來(lái)選擇，而動(dòng)作時(shí)限應(yīng)使其比距離I段保護(hù)范圍內(nèi)其 他各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)"三、短路電流、殘壓計(jì)算3.1等效電路的建立由于短路電流計(jì)算是電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此分別考慮最大運(yùn) 行方式下各線路未端短路的情況,最小運(yùn)行方式下各線路未端短路的情況。3.2保護(hù)短路點(diǎn)的選取本設(shè)計(jì)中主要考慮母線、線路末端的短路故障。3.3短路電流的計(jì)算電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，直接影響保護(hù)的性能，因此，在對(duì)繼電保護(hù)進(jìn) 行整定計(jì)算之前，首先應(yīng)該分析運(yùn)行方式。在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型的短路時(shí) 流過(guò)保護(hù)安裝處的電流最大，對(duì)繼電保護(hù)而言稱為最大運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng) 等值阻抗最小；在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型的短路時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處的電流最小， 對(duì)繼電保護(hù)而言稱為最小運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大。需要著重說(shuō)明 的是，繼電保護(hù)的最大運(yùn)行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過(guò)保護(hù)的電流值 最大，繼電保護(hù)的最小運(yùn)行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過(guò)保護(hù)的電流值 最小。保護(hù)4的最大運(yùn)行方式分析。保護(hù)4的最大運(yùn)行方式就是指流過(guò)保護(hù)4的 電流最大即兩個(gè)發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，而變壓器T5、T6兩個(gè)都同時(shí)運(yùn)行的運(yùn)行方式， 則式中44max為流過(guò)保護(hù)3的最大短路電流。保護(hù)4的最小運(yùn)行方式分析。保護(hù)4的最小運(yùn)行方式就是指流過(guò)保護(hù)4的 電流最小即是在G3和G4只有一個(gè)工作，變壓器T3、T4兩個(gè)中有一個(gè)工作時(shí)的 運(yùn)行方式，則式中七4 min為流過(guò)保護(hù)4的最小短路電流。k .4.min四、保護(hù)的配合4.1線路L1距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)4.1.1線路L1距離保護(hù)第I段整定(1) 線路L1I段的動(dòng)作阻抗為Zi p1=kir|L1Z1(3-1)=1.2X125X0.4=60Q式中Ziop1距離I段的動(dòng)作阻抗；L1被保護(hù)線路L1的長(zhǎng)度；z1被保護(hù)線路的單位阻抗；Ki 距離保護(hù)的I段可靠系數(shù)；rel(2) 動(dòng)作時(shí)間。ti2=0s (第I段保護(hù)實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間)。4.1.2線路L1距離保護(hù)第II段整定(1)與相鄰線路Lbc距離保護(hù)I段相配合，線路L1的II段動(dòng)作阻抗為Zii = Kii L1 Z+Kii K Zi(3-2)op1rel1 rel b,min BC=1.15X125X0.4+1.15X3.78X20二144Q式中znop2距離II段的動(dòng)作阻抗；LxZx線路L2的阻抗；Knrei距離保護(hù)的II段可靠系數(shù)；Zibc線路、的第I段整定阻抗，其值Zibc= KiriLBcZ1(3-3)=20 QKb,min線路、對(duì)線路L1的分支系數(shù)：其求法如下：Z1=50 Q%=50 QZ3=28 QZ=Zi/Z3=(50 X 28)/(50+28)=17.95 Q(3-4)I2=Z/(Z+Z2)=17.95/(17.95+50)=0.264(3-5)4訥=1/12=3.78(3-6)(2)靈敏度校驗(yàn)距離保護(hù)II段，應(yīng)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度?？紤]到各種誤差因素，要求靈敏系數(shù)應(yīng)滿足Kus，min = Znop2/(L2Z1)(3-7)=144/50>1.5 滿足要求(3) 動(dòng)作時(shí)間，與相鄰線路、距離I段保護(hù)配合，貝。tu2 =t I2+At(3-8)=0.5s它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。4.1.3線路L1距離保護(hù)第m段整定(1)與相鄰距離保護(hù)第II的配合Zm頑=Ku、(九+孔匝/匕)(3-9)=1.15(50+1 X33) = 95Q式中Zill頑距離保護(hù)III的整定阻抗；ZL1被保護(hù)線路L1阻抗；Ki 距離保護(hù)的I段可靠系數(shù)；relZn 相鄰新路距離保護(hù)第II段動(dòng)作阻抗；BC匕皿偵一一線路、對(duì)線路Lbc的分支系數(shù)，單線路時(shí)，其值為1；ZnB°線路、的段整定阻抗，其值為Zn = Kn (Z +K Zi )(3-10)BCrel BC b,min CD=33Q式中，ZiCD為線路LCD的I段動(dòng)作阻抗。(2)靈敏度校驗(yàn)距離保護(hù)i段，即作為本線路i、n段保護(hù)的近后備保護(hù)，乂作為相鄰下級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，靈敏度應(yīng)分別進(jìn)行校驗(yàn)。作為近后備保護(hù)時(shí)KmSmin 二 Zmpi/ZL1(3-11)=95/50=1.9>1.5滿足要求作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)Kls,min二氣1/(41+匕/，2)=1.4>1.2滿足要求4.2線路L3距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)4.2.1線路L3距離保護(hù)第I段整定(1)線路L3I段的動(dòng)作阻抗為Zi =ki LZ(3-13)op3 rel 3 1=1.2X70X0.4=33Q式中ziop3距離I段的動(dòng)作阻抗；L3被保護(hù)線路L3的長(zhǎng)度；zi被保護(hù)線路的單位阻抗；Ki 距離保護(hù)的I段可靠系數(shù)；rel(2)動(dòng)作時(shí)間ti3=0s (第I段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間)。4.2.2線路L3離保護(hù)第II段整定(1) 與相鄰線路Lbc距離保護(hù)i段相配合，線路L3的II段動(dòng)作阻抗為Zii = Kii LZ+Kii K Zi(3-14)op3rel 3 1 rel b,min BC=1.15X70X0.4+1.15X2.12X20=81Q式中Znop3距離II段的動(dòng)作阻抗；L3Z1線路L3的阻抗；Knrei距離保護(hù)的II段可靠系數(shù)；Zibc線路lbc的第i段整定阻抗，其值Zi =Ki L Z=20Q(3-15)BC rel BC 1(2) 靈敏度校驗(yàn)距離保護(hù)II段，應(yīng)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度?？紤]到各種誤差因素，要求靈敏系數(shù)應(yīng)滿足Kiis, min = Znop3/(L3Z1)(3-16)=81/28=2.8>1.5 滿足要求(3) 動(dòng)作時(shí)間，與相鄰線路、距離I段保護(hù)配合，貝Uti = 11 +At(3-17)=0.5s它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。4.2.3線路L3距離保護(hù)第瓦段整定(1) 與相鄰距離保護(hù)第II的配合Z=Ky (ZL3+Kb,minZlBC)(3-9)=1.15(50+1 X33)=70Q式中Zin*距離保護(hù)III的整定阻抗；ZL3被保護(hù)線路L3阻抗；Kn 距離保護(hù)的n段可靠系數(shù)；relZi 相鄰新路距離保護(hù)第II段動(dòng)作阻抗； BCKbmin線路、對(duì)線路Lbc的分支系數(shù)，單線路時(shí)，其值為1；ZiB c線路、的段整定阻抗，其值為Zi = Ki (Z +K Zi )(3-10)BCrel BC b,min CD=33Q式中，Zicd為線路LCD的I段動(dòng)作阻抗。(2) 靈敏度校驗(yàn)距離保護(hù)III段，即作為本線路I、I段保護(hù)的近后備保護(hù)，乂作為相鄰下級(jí) 線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，靈敏度應(yīng)分別進(jìn)行校驗(yàn)。作為近后備保護(hù)時(shí)Ki* 員=Zm p3/ZL3(3-11)=70/28=2.5>1.5滿足要求作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)Km= Ziii /(Z +K Z )(3-12)S,minop3 L3 b,max BC=70/(28+1X16.8)=1.5>1.2滿足要求五、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證六、繼電保護(hù)設(shè)備選擇6.1互感器的選擇互感器分為互感器分為電流互感器TA和電壓互感器TV,它們既是電力 系統(tǒng)中一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，同時(shí)也是一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的高 電壓、大電流，轉(zhuǎn)變成二次系統(tǒng)的低電壓、小電流，供測(cè)量、監(jiān)視、控制及繼 電保護(hù)作用?；ジ衅鞯木唧w作用是：（1）將一次系統(tǒng)各回路電流變成5A以下的 小電流，以便于測(cè)量?jī)x表及繼電器的小型化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。（2）將一次系 統(tǒng)與二次系統(tǒng)在電氣方面隔離，同時(shí)互感器二次側(cè)有一點(diǎn)可靠接地，從而保證 了二次設(shè)備及人員安全。（1）電流互感器的選擇 電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足：式中UN1、IN1 一電流互感器一次額定電壓和電流為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作 電流接近。 二次額定電流的選擇電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，弱電系統(tǒng) 用1A。 電流互感器種類和型式的選擇在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方法（如穿墻式、 支持式、裝入式等）選擇相適應(yīng)的類別和型式。選用母線型電流互感器時(shí)，應(yīng) 注意校核窗口尺寸。 電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇為保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確 級(jí)。 二次容量或二次負(fù)載的校驗(yàn)為了保證互感器的準(zhǔn)確值，互感器二次側(cè)所接實(shí)際負(fù)載Z21或所消耗的實(shí)際容量荷S應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定負(fù)載Z或額定容量S （Z及S均可2N2N2 N2 N2從產(chǎn)品樣本查到），即S NS=I2 Z 或 Z NZ -R +R +R +R （4-1） N2 2 N2 21 N2 21 wi tou m r式中RRr電流互感器二次回路中所接儀表內(nèi)阻的總和與所接繼電器內(nèi)阻的總和，由產(chǎn)品樣本中查得Rw電流互感器二次聯(lián)接導(dǎo)線的電阻Rtou電流互感器耳二次連線的接觸電阻，一般取為0.1耳=也因?yàn)?:,所以 an 式中A,、電流互感器二次回路連接導(dǎo)線截面積（mm2）及計(jì)算長(zhǎng)度（mm）。的銅 線。當(dāng)截面選定之后，即可計(jì)算出聯(lián)接導(dǎo)線的電阻R，有時(shí)也可先初選電流互感 器，在已知其二次側(cè)連接的儀表及繼電器型號(hào)的情況下，確定連接導(dǎo)線的截面積，但須指出，只用一只電流互感器時(shí)電阻的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取連接長(zhǎng)度2倍，如用三電流互感器接成完全星形接線時(shí)，由于中性電流接近于零，則只取連接長(zhǎng)度為 電阻的計(jì)算長(zhǎng)度，若用兩只電流互感器接成不完全星形接線時(shí)，其二次公用線中 的電流為兩相電流之向量和，其值與相電流相等，但相位差為60，故應(yīng)取連線長(zhǎng) 度的 倍為電阻的計(jì)算長(zhǎng)度。所以本題中電流互感器的型號(hào)為L(zhǎng)CWB6-1108。（1）電壓互感器一次回路額定電壓選擇為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.1-0.9）"范圍內(nèi)變動(dòng)，即滿足下列條件1.1UNi>NS>0.9UNi式中UNi電壓互感器一次測(cè)額定電壓。選擇時(shí)滿足UNi=UN s即可。（2）電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為100V，要和所接用的儀表或繼電器相 適應(yīng)。（3）電壓互感器種類和型式的選擇電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在6-35kV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式110-220kV配電裝置通常采用串級(jí)式電磁式電壓互感器；220kV及其以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要 求時(shí)，也可采用電容式電壓互感器。（4）準(zhǔn)確級(jí)選擇和電流互感器一樣，供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互 感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3 級(jí)電壓互感器為宜。（5）按準(zhǔn)確級(jí)和額定二次容量選擇首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負(fù)荷 均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選 擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)額定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇原則，可參照電流 互感器準(zhǔn)確級(jí)選擇。一般供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互 感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一電壓繼電器的選用3 級(jí)電壓互感器為宜。電壓互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)）sn2，應(yīng)不小于電壓 互感器的二次負(fù)荷S2，即sn2NS2。S=廠"¥八孚：匚一 E1 2式中S0、P0、Q0各儀表的視在功率、有功功率和無(wú)功功率cosC各儀表的功率因數(shù)。如果各儀表和繼咆器的功率因數(shù)相近，或?yàn)榱撕?jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn).也可以將各儀 表和繼電器的視在功率直接相加.得出S2大于的近似值，它若不超過(guò)sn2，則實(shí)際 值更能滿足式子的要求。由于電壓互感器三相負(fù)荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級(jí)要求，通常以最大相負(fù) 荷進(jìn)行比較。計(jì)算電壓互感器各相的負(fù)荷時(shí)，必須注意互感器和負(fù)荷的接線方 式。所以本題中的電壓互感器的型號(hào)為JDZJ-3.。6.2繼電器的選擇使用環(huán)境條件主要指溫度（最大與最?。穸龋ㄒ话阒?0攝氏度下的最 大相對(duì)濕度），低氣（壓使用高度1000米以下可不考慮）、振動(dòng)和沖擊。此外， 尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結(jié)構(gòu)不同， 繼電器承受的環(huán)境力學(xué)條件各異，超過(guò)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境力學(xué)條件下使用， 有可能損壞繼電器，可按整機(jī)的環(huán)境力學(xué)條件或高級(jí)的條件選用。對(duì)電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周?chē)詈貌灰x用交流電激勵(lì)的繼電器。 選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。那些用固態(tài)器件或電路提 供激勵(lì)及對(duì)尖峰信號(hào)比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。6.2.2按輸入信號(hào)不同確定繼電器種類按輸入信號(hào)是電、濕度、時(shí)間、光信號(hào)確定選用電磁、溫度、時(shí)間、光電繼 電器，這是沒(méi)有問(wèn)題的。這里特別說(shuō)明電壓、電流繼電器的選用。若整機(jī)供給 繼電器線圈是恒定的電流應(yīng)選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。6.2.3輸入?yún)⒘康倪x定與用戶密切相關(guān)的輸入暈是線圈工作電壓或電流，而吸合電壓或電流則是繼 電器制造廠控制繼電器靈敏度并對(duì)其進(jìn)行判斷、考核的參數(shù)。對(duì)用戶來(lái)講，它 只是一個(gè)工作下極限參數(shù)值?？刂瓢踩禂?shù)是工作電壓（電流）/吸合電壓（電流），如果在吸合值下使用繼電器，是不可靠的、不安全的，環(huán)境溫度升高或 處于振動(dòng)、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，不能以空載電 壓怍為繼電器工作電壓依據(jù)，而應(yīng)將線圈接入作為負(fù)載來(lái)計(jì)算實(shí)際電壓，特別 是電源內(nèi)阻大時(shí)更是如此。當(dāng)用二極管作為開(kāi)關(guān)元件控制線圈通斷時(shí)，三極管 必須處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，對(duì)6VDC以下工作電壓的繼電器來(lái)講，還應(yīng)扣除三極管飽和 壓降。當(dāng)然，并非工作值加得愈高愈好，超過(guò)額定工作值太高會(huì)增加銜鐵的沖 擊磨損，增加觸點(diǎn)回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，一般，工作值為吸合值的1.5倍， 工作值的誤差一般為±10%。國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期實(shí)踐證明，約70%的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上，這足見(jiàn)正確選擇和使用 繼電器觸點(diǎn)非常重要。觸點(diǎn)組合形式和觸點(diǎn)組數(shù)應(yīng)根據(jù)被控回路實(shí)際情況確定。動(dòng)合觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換 觸點(diǎn)組中的動(dòng)合觸點(diǎn)對(duì)，由于接通時(shí)觸點(diǎn)回跳次數(shù)少和觸點(diǎn)燒蝕后補(bǔ)償量大， 其負(fù)載能力和接觸可靠性較動(dòng)斷觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)斷觸點(diǎn)對(duì)要高，整 機(jī)線路可通過(guò)對(duì)觸點(diǎn)位置適當(dāng)調(diào)整，盡量多用動(dòng)合觸點(diǎn)。根據(jù)負(fù)載容量大小和負(fù)載性質(zhì)（阻性、感性、容性、燈載及馬達(dá)負(fù)載）確定 參數(shù)十分重要。認(rèn)為觸點(diǎn)切換負(fù)荷小一定比切換負(fù)荷大可靠是不正確的，一般 說(shuō)，繼電器切換負(fù)荷在額定電壓下，電流大于100mA、小于額定電流的75%最 好。電流小于100mA會(huì)使觸點(diǎn)積碳增加，可靠性下降，故100mA稱作試驗(yàn)電流， 是國(guó)內(nèi)外專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)繼電器生產(chǎn)廠工藝條件和水平的考核內(nèi)容。由于一般繼電 器不具備低電平切換能力，用于切換50mV、50UA以下負(fù)荷的繼電器訂貨，用 戶需注明.必要時(shí)應(yīng)請(qǐng)繼電器生產(chǎn)廠協(xié)助選型。繼電器的觸點(diǎn)額定負(fù)載與壽命是指在額定電壓、電流下，負(fù)載為阻性的動(dòng)作 次數(shù)，當(dāng)超出額定電壓時(shí)，可參照觸點(diǎn)負(fù)載曲線選用。當(dāng)負(fù)載性質(zhì)改變時(shí)，其 觸點(diǎn)負(fù)載能力將發(fā)生變動(dòng)。結(jié)論通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)是我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)，在設(shè) 計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次乂一次的思考，一遍乂一遍的檢查 終于找出了原因所在，也暴露了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足，實(shí)踐 出真知，通過(guò)親自動(dòng)手制作，是我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。在做繼電保護(hù)配置時(shí)我們應(yīng)該使配置的結(jié)果滿足繼電保護(hù)的基本要求，就 是要保證可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。可是這四個(gè)指標(biāo)在很多情況下是 互相矛盾的，因此我們要根據(jù)實(shí)際情況讓它們達(dá)到一定的平衡即可。通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程可以看出，在運(yùn)行方式變化很大的110kV多點(diǎn)原系統(tǒng)中，最 大運(yùn)行方式下三相短路的短路電流與最小運(yùn)行方式下得兩相的短路電流相差很 大。按躲過(guò)最大運(yùn)行方式下末端最大短路電流整定的電流速斷保護(hù)的動(dòng)作值很 大，最小運(yùn)行方式下靈敏度不能滿足要求。限時(shí)電流速斷保護(hù)的定值必須與下 一級(jí)線路電流速斷保護(hù)的定值相配合，所以其定值也很大，靈敏度也均不能滿 足要求。過(guò)電流整定按照躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定，其動(dòng)作之受運(yùn)行方式的限制 不大，作為近后備和遠(yuǎn)后備靈敏度都能滿足要求，一般采用受運(yùn)行方式變化影 響很小的距離保護(hù)。過(guò)而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷的 改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過(guò)而能 改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很 多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于迎刃而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐 過(guò)程中，一定要不懈努力，不能遇到問(wèn)題就想要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn) 問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事。從對(duì)距離保護(hù)所提出的基本要求來(lái)評(píng)價(jià)距離保護(hù)，可以得出如下幾個(gè)主要的結(jié) 論：（1）根據(jù)距離保護(hù)工作原理，它可以在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證動(dòng)作的選擇性。（2）距離I段是瞬時(shí)動(dòng)作的，但是它只能保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%-85%，因此，兩 端合起來(lái)就使得在30%-40%線路長(zhǎng)度內(nèi)的故障不能從兩端切除，在一端需經(jīng)過(guò) 0.5s的延時(shí)才能切除。在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，這有時(shí)候不能滿足電力 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，因而，不能作為主保護(hù)來(lái)應(yīng)用。（3）由于阻抗繼電器同時(shí)反應(yīng)于電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作，因此，距離 保護(hù)較電流、電壓保護(hù)具有較高的靈敏度。此外，距離I段的保護(hù)范圍不受系 統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，其它兩段受到的影響也比較小，因此，保護(hù)范圍比較 穩(wěn)定。（4）由于保護(hù)范圍中采用了復(fù)雜的阻抗繼電器和大量的輔助繼電器，再 加上各種必要的閉鎖裝置，因此接線復(fù)雜，可靠性比電流保護(hù)低，這也是它的 主要缺點(diǎn)。參考文獻(xiàn)1 徐妍.智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)保護(hù)新技術(shù)的研究與探討D.東南大學(xué),2015.2 田佳.分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響及對(duì)策研究D.山東大 學(xué),2010.3 馮海波.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性研究D.天津科技大學(xué),2016.4 莫仕勛，姜愛(ài)華,楊麗修.三段式電流保護(hù)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的分析與設(shè)計(jì)J.實(shí)驗(yàn) 室研究與探索,2010,29(07):54-57.5 孫偉，陳昌鵬，周冶.配電網(wǎng)饋線系統(tǒng)保護(hù)綜述J.東北電力技 術(shù),2007(11):10-12.6 高麗潔.新型微機(jī)三段式電流保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)J.長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué) 報(bào),2006(03):42-44.7 王彥軍.電力線路三段式保護(hù)模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)D.西安科技大學(xué),2013.8 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