110kv線路繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　緒論</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)未來趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化

2、，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)。</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)

3、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><

4、p><b>　　1.1 繼電保護(hù)</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的運(yùn)行中最常見也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的各種短路。發(fā)生短路時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生以下后果：</p><p>　　1、電力系統(tǒng)電壓大幅度下降，廣大用戶負(fù)荷的正常工作遭到破壞。</p><p>　　2、故障處有很大的短路電流，產(chǎn)生的電弧會(huì)燒壞電氣設(shè)備。</p>&

5、lt;p>　　3、電氣設(shè)備中流過強(qiáng)大的電流產(chǎn)生的發(fā)熱和電動(dòng)力，使設(shè)備的壽命減少，甚至遭到破壞。</p><p>　　4、破壞發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起電力系統(tǒng)震蕩甚至使整個(gè)系統(tǒng)失去穩(wěn)定而解列瓦解。</p><p>　　因此在電力系統(tǒng)中要求采取各種措施消除或減少發(fā)生事故的可能性，一旦發(fā)生故障，必須迅速而有選擇性的切除故障，且切除故障的時(shí)間常常要求在很短的時(shí)間內(nèi)（十分之幾或百分之幾秒

6、）。實(shí)踐證明只有在每個(gè)元件上裝設(shè)保護(hù)裝置才有可能完成這個(gè)要求，而這種裝置在目前使用的大多數(shù)是由單個(gè)繼電器或繼電器及其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，因此稱為繼電保護(hù)裝置，它能夠反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)生告警信號(hào)。</p><p>　　繼電保護(hù)裝置是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要設(shè)備。滿足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求是繼電保護(hù)發(fā)展的基本動(dòng)力?？焖傩?、靈敏性、選擇性和可靠性是對(duì)繼電保護(hù)的四項(xiàng)

7、基本要求。為達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員借助各種先進(jìn)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(hù)原理完善的同時(shí)，構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的元件、材料等也發(fā)生了巨大的變革。繼電保護(hù)裝置經(jīng)歷了機(jī)電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機(jī)式等不同的發(fā)展階段。</p><p>　　繼電保護(hù)的任務(wù)就是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生故障（三相短路、兩相短路、單相接地等）和出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)（過負(fù)荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦

8、斯、超溫、控制與測(cè)量回路斷線等），能夠自動(dòng)、迅速、有選擇性且可靠的發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出各種相應(yīng)信號(hào)，從而減少故障和不正常現(xiàn)象所造成的停電范圍和電氣設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。</p><p>　　最早的繼電保護(hù)裝置是熔斷器。以后出現(xiàn)了以斷路器為核心的電磁式繼電保護(hù)裝置、電子式靜態(tài)繼電保護(hù)裝置，最近發(fā)展迅速的以遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的微機(jī)型繼電保護(hù)裝置。</p>&

9、lt;p>　　繼電保護(hù)裝置必須滿足的四個(gè)基本要求：</p><p>　　1、選擇性：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置只將故障設(shè)備切除，使停電范圍盡量縮小，保證無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　2、速動(dòng)性：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要求能快速切除故障以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；減少用戶在電壓降低的異常情況下的運(yùn)行時(shí)間，使電動(dòng)機(jī)不致因電壓降低時(shí)間過長(zhǎng)而處于停止轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，并利于電壓恢復(fù)

10、時(shí)電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)，以加速恢復(fù)正常運(yùn)行的進(jìn)程；此外，還可避免擴(kuò)大事故，減輕故障元件的損壞程度。</p><p>　　3、靈敏性：是指保護(hù)對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力，對(duì)于保護(hù)范圍內(nèi)故障，不論短路點(diǎn)的位置在哪里，短路類型如何，運(yùn)行方式怎樣變化，保護(hù)均應(yīng)靈敏正確地反應(yīng)。</p><p>　　4、可靠性：就是在保護(hù)范圍以內(nèi)發(fā)生屬于它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，不應(yīng)該由于它本身的缺陷而拒絕動(dòng)

11、作；而在其它任何不屬于它動(dòng)作的情況下，不應(yīng)該誤動(dòng)作。</p><p>　　繼電保護(hù)的基本概念：</p><p>　　在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，外界因素（如雷擊、鳥害等）、內(nèi)部因素（絕緣老化，損壞等）及操作等，都可能引起各種故障及不正常運(yùn)行的狀態(tài)出現(xiàn)，常見的故障有：?jiǎn)蜗嘟拥兀蝗喽搪?；兩相短路；兩相接地短路；斷線等。</p><p>　　電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)有：過負(fù)荷，過電

12、壓，非全相運(yùn)行，振蕩，次同步諧振，同步發(fā)電機(jī)短時(shí)失磁異步運(yùn)行等。</p><p>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況時(shí)，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí)，他們能及時(shí)發(fā)出告警信號(hào)，或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件。</p><p>　　1.2 繼電保護(hù)的整定計(jì)算</p><p&

13、gt;　　繼電保護(hù)屬于二次系統(tǒng)，但是，它是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。它對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行起著極為重要的作用。特別是在現(xiàn)代的超高壓，大容量的電力系統(tǒng)中，對(duì)繼電保護(hù)提出了更高的要求，重點(diǎn)是提高其速動(dòng)性?？傊娏ο到y(tǒng)一時(shí)一刻地也不能離開繼電保護(hù)，沒有繼電保護(hù)的電力系統(tǒng)是不能運(yùn)行的。繼電保護(hù)工作類別多種多樣，諸如設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、安裝、運(yùn)行等等。</p><p>　　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

14、工作。在電力生產(chǎn)運(yùn)行工作和電力工程設(shè)計(jì)工作中，繼電保護(hù)整定計(jì)算是一項(xiàng)必不可少的內(nèi)容。不同的部門其整定計(jì)算的目的是不同的。電力生產(chǎn)的運(yùn)行部門，例如電力系統(tǒng)的各級(jí)調(diào)度部門，其整定計(jì)算的目的是對(duì)電力系統(tǒng)中已經(jīng)配置安裝好的各種繼電保護(hù)，那找具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值，使全系統(tǒng)中各種繼電保護(hù)有機(jī)協(xié)調(diào)地布署，正確地發(fā)揮作用。</p><p>　　電力工程的設(shè)計(jì)部門其整定計(jì)算的目的是按照所設(shè)

15、計(jì)的電力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析，選擇和論證繼電保護(hù)的裝置及選型的正確性，并最后確定其技術(shù)規(guī)范等等，正確圓滿地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。繼電保護(hù)是建立在電力系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的，它的構(gòu)成原則和作用必須符合電力系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律；同時(shí)，繼電保護(hù)自身在電力系統(tǒng)中也構(gòu)成一個(gè)有嚴(yán)密配合關(guān)系的整體，從而形成了繼電保護(hù)的系統(tǒng)性。因此，繼電保護(hù)的整定計(jì)算是一種系統(tǒng)工程。</p><p><b>　　1.3 選擇原則</b></p

16、><p>　　1.3.1 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)水庫運(yùn)行方式選擇。</p><p>　　(2)一個(gè)發(fā)電廠、變電站的母線上無論接幾臺(tái)變壓器，一般

17、應(yīng)考慮其中容量</p><p><b>　　最大的一臺(tái)停用。</b></p><p>　　1.3.2 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)自耦型和有絕緣要求的其它變壓器，其中性點(diǎn)必須接地。</p><p&g

18、t;　　(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，這種情況不按接地運(yùn)行考慮。</p><p>　　1.3.3 線路運(yùn)行方式選擇原則</p><p>　　(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

19、，另一條線路又故障的方式。</p><p>　　(2)雙回路一般不考慮同時(shí)停用。</p><p>　　第二章短路計(jì)算及其電流保護(hù)</p><p><b>　　2.1 短路電流</b></p><p>　　2.1.1 短路電流介紹和分類</p><p>　　短路電流：電力系統(tǒng)在運(yùn)行中,相與相之間或

20、相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)流過的電流。其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流,并取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的10～15倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果。</p><p>　　三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有 4 種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對(duì)地短路和兩相對(duì)地短路。其中，除三相短路時(shí)，三

21、相回路依舊對(duì)稱，因而又稱對(duì)稱短路外，其余三類均屬不對(duì)稱短路。在中性點(diǎn)接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對(duì)地的短路故障最多，約占全部故障的90%。在中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。</p><p>　　發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過程中，短路電流的變化很復(fù)雜。它有多種分量，其計(jì)算需采用電子計(jì)算機(jī)。在短路后約半個(gè)周波（0.01秒）時(shí)將出現(xiàn)短路電流

22、的最大瞬時(shí)值，稱為沖擊電流。它會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，其大小可用來校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生短路時(shí)機(jī)械應(yīng)力的動(dòng)穩(wěn)定性。短路電流的分析、計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的重要內(nèi)容之一。它為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行中選擇電工設(shè)備、整定繼電保護(hù)、分析事故提供了有效手段。</p><p>　　供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時(shí)，很大的短路電流會(huì)使電器設(shè)備過熱或受電動(dòng)力作用而遭到損壞，同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電壓大大降低，因而破壞了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用電設(shè)備的正常工作。為了消除或減輕

23、短路的后果，就需要計(jì)算短路電流，以正確地選擇電器設(shè)備、設(shè)計(jì)繼電保護(hù)和選用限制短路電流的元件。</p><p>　　2.1.2 計(jì)算目的</p><p>　　計(jì)算短路電流的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。在變電所和供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，基于如下用途必須進(jìn)行短路電流的計(jì)算：</p><p>　?、胚x擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)

24、定性。</p><p>　　⑵選擇和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確的切除短路故障。</p><p>　?、谴_定合理的主接線方案、運(yùn)行方式及限流措施。</p><p>　?、缺Ｗo(hù)電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下不損壞，盡量減少因短路故障產(chǎn)生的危害。</p><p>　　2.1.3 計(jì)算條件</p><p>　?、奔僭O(shè)

25、系統(tǒng)有無限大的容量，用戶處短路后，系統(tǒng)母線電壓能維持不變，即計(jì)算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。</p><p>　　具體規(guī)定： 對(duì)于3~35KV級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算，可以認(rèn)為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無限大，只要計(jì)算35KV及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗。</p><p>　?、苍谟?jì)算高壓電器中的短路電流時(shí)，只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗，而忽略其電阻；對(duì)于架空線和電纜，只有當(dāng)其電阻大于電抗1

26、/3時(shí)才需計(jì)入電阻，一般也只計(jì)電抗而忽略電阻。</p><p>　?、扯搪冯娏饔?jì)算公式或計(jì)算圖表，都以三相短路為計(jì)算條件，因?yàn)閱蜗喽搪坊蚨喽搪窌r(shí)的短路電流都小于三相短路電流，能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?，一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏鳌?lt;/p><p>　　2.2 短路電流計(jì)算</p><p>　　1.確定計(jì)算條件，畫計(jì)算電路圖 </p>&l

27、t;p>　?。?）計(jì)算條件：系統(tǒng)運(yùn)行方式，短路地點(diǎn)、短路類型和短路后采取的措施。 </p><p>　?。?）運(yùn)行方式：系統(tǒng)中投入的發(fā)電、輸電、變電、用電設(shè)備的多少以及它們之間的連接情況。 </p><p>　　根據(jù)計(jì)算目的確定系統(tǒng)運(yùn)行方式，畫相應(yīng)的計(jì)算電路圖。</p><p>　　選電氣設(shè)備：選擇正常運(yùn)行方式畫計(jì)算圖。 </p><p&

28、gt;　　短路點(diǎn)取使被選擇設(shè)備通過的短路電流最大的點(diǎn)。 </p><p>　　繼電保護(hù)整定：比較不同運(yùn)行方式，取最嚴(yán)重的。 </p><p>　　2．畫等值電路，計(jì)算參數(shù)； </p><p>　　分別畫各段路點(diǎn)對(duì)應(yīng)的等值電路。 </p><p>　　3．網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，分別求出短路點(diǎn)至各等值電源點(diǎn)之間的總電抗</p><p>

29、;　　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)行方式時(shí)各</p><p>　　路未端短路的情況,最小運(yùn)行方下時(shí)各線路未端短路的情況。</p><p>　　電網(wǎng)等效電路圖如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1 電網(wǎng)等效圖</p><p>　　d1點(diǎn)短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)501的短路計(jì)算，根據(jù)短路點(diǎn)位置畫出d1點(diǎn)短路等效網(wǎng)

30、絡(luò)圖，如圖2-2所示：</p><p>　　圖2-2 d1點(diǎn)短路等效網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　最大運(yùn)行方式下三相的短路：</p><p>　　最小運(yùn)行方式下兩相的短路：</p><p>　　2.3 電流保護(hù)的整定</p><p>　　線路AC電流保護(hù)整定</p><p><b>　　

31、1.電流速斷保護(hù)</b></p><p>　　整定原則：按大于在最大運(yùn)行方式下A母線上三相短路時(shí)的電流整定，即</p><p><b>　　一次側(cè)動(dòng)作電流：</b></p><p><b>　　二次側(cè)動(dòng)作電流：</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)間：t=0s。</p>&l

32、t;p><b>　　靈敏度校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　完全不滿足。</b></p><p>　　2.限時(shí)電流速斷保護(hù)</p><p>　　整定原則：躲過下級(jí)保護(hù)裝置的電流速斷保護(hù)整定，即</p><p><b>　　一次側(cè)動(dòng)作電流：</b></p&g

33、t;<p><b>　　二次側(cè)動(dòng)作電流：</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)間：t=0.5s。</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　完全不滿足。</b></p><p>　　3.定時(shí)限過電流保護(hù)</p>&l

34、t;p>　　整定原則：按保護(hù)本線路全長(zhǎng)進(jìn)行整定，即</p><p><b>　　一次側(cè)動(dòng)作電流：</b></p><p><b>　　二次側(cè)動(dòng)作電流：</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)間：t=0.5+0.5+0.5=1.5s。</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)：</b&

35、gt;</p><p><b>　　完全不滿足。</b></p><p>　　2.4 電流保護(hù)的評(píng)價(jià)</p><p>　　三段式電流保護(hù)的主要優(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)是它的靈敏度受保護(hù)方式和短路類型的影響，此外在單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。故一般適用于35KV以下的電網(wǎng)保護(hù)中。</p><p>

36、;　　零序電流保護(hù)通常由多段組成，一般是四段式，并可根椐運(yùn)行需要增減段數(shù)。為了某些運(yùn)行情況的需要，也可設(shè)置兩個(gè)一段或二段，以改善保護(hù)的效果。接地距離保護(hù)的一般是二段式，一般都是以測(cè)量下序阻抗為基本原理。接地距離保護(hù)的保護(hù)性能受接地電阻大小的影響很大。</p><p>　　當(dāng)線路配置了接地距離保護(hù)時(shí)，根椐運(yùn)行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護(hù)。特別是零序電流保護(hù)中最小定值的保護(hù)段，它對(duì)檢測(cè)經(jīng)較大接地電阻的短路故障較

37、為優(yōu)越。因此，零序電流保護(hù)不宜取消，但可適當(dāng)減少設(shè)置的段數(shù)。</p><p>　　零序電流保護(hù)和接地距離保護(hù)一般按階梯特性構(gòu)成，其整定配合遵循反映同種故障類型的保護(hù)上下級(jí)之間必須相互配合的原則，主要考慮與相鄰下一級(jí)的接地保護(hù)相配合；當(dāng)裝設(shè)接地短路故障的保護(hù)時(shí)，則一般在同原理的保護(hù)之間進(jìn)行配合整定。</p><p>　　第3章 距離保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　3

38、.1 斷路器501的距離保護(hù)整定</p><p>　　1.距離保護(hù)Ⅰ段整定</p><p><b>　?。?）動(dòng)作阻抗</b></p><p>　　整定原則：躲過本線路末端的測(cè)量阻抗來整定，即</p><p>　?。?）動(dòng)作時(shí)限t=0s。</p><p>　　2.距離保護(hù)Ⅱ段整定</p>

39、;<p><b>　?。?）動(dòng)作阻抗</b></p><p>　　整定原則：與下一線路的一段保護(hù)范圍配合，與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合，取最小值，即 </p><p>　　所以整定值為9.07。</p><p>　?。?）動(dòng)作時(shí)限t=0.5+0.5=1s。</p><p><b>　?。?）靈敏度

40、校驗(yàn)</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　距離保護(hù)Ⅲ段整定</b></p><p><b>　?。?）動(dòng)作阻抗</b></p><p>　　整定原則：下一線路的二段保護(hù)范圍配合</p><p>

41、　　與相鄰下級(jí)變壓器的電流、電壓保護(hù)配合</p><p>　　躲過正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗整定</p><p>　　所以整定值為15.84。</p><p>　?。?）動(dòng)作時(shí)限t=0.5+0.5+0.5=1.5s。</p><p><b>　?。?）靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b&

42、gt;　　近后備：</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　遠(yuǎn)后備：</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　3.2距離保護(hù)的評(píng)價(jià)</p><p>　　主要優(yōu)點(diǎn)：

43、能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時(shí)反應(yīng)電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作的，因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高的靈敏度。其中Ⅰ段距離保護(hù)基本不受運(yùn)行方式的影響，而Ⅱ、Ⅲ段受系統(tǒng)運(yùn)行變化的影響也較電流保護(hù)要小一些，保護(hù)區(qū)域比較穩(wěn)定。</p><p>　　主要缺點(diǎn)：不能實(shí)現(xiàn)全線瞬動(dòng)。對(duì)雙側(cè)電源線路，將有全線的30﹪～40﹪的第Ⅱ段時(shí)限跳閘，這對(duì)穩(wěn)定有較高要求的超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的。阻抗繼

44、電器本身較長(zhǎng)復(fù)雜，還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置，電壓斷線閉鎖裝置，因此距離保護(hù)裝置調(diào)試比較麻煩，可靠性也相對(duì)低些。</p><p>　　第4章 輸電線路的自動(dòng)重合閘</p><p>　　4.1自動(dòng)重合閘的類型</p><p>　　自動(dòng)重合閘裝置按其功能可分為以下三種類型。 </p><p><b>　　1. 三相重合閘 </b>

45、</p><p>　　所謂三相重合閘是指不論在輸、配電線上發(fā)生單相短路還是相間短路時(shí)，繼電保護(hù)裝置均將三相斷路器同時(shí)跳開，然后啟動(dòng)自動(dòng)重合閘再同時(shí)重新合三相斷路器的方式。若暫時(shí)性故障，則重合閘成功；否則保護(hù)再次動(dòng)作，跳開三相斷路器。這時(shí)，是否再重合閘要視情況而定。目前，一般只允許重合閘動(dòng)作一次，稱為三相一次自動(dòng)重合閘裝置。在特殊情況下，如無人值班的變電所的無遙控單回線，無備用電源的單回線重要負(fù)荷供電線，斷路器遮斷

46、容量允許時(shí)，可采用三相二次重合閘裝置。 </p><p><b>　　2．單相重合閘 </b></p><p>　　在110KV及以上的大接地電流系統(tǒng)中，由于架空線路的線間距離較大，故相間故障機(jī)會(huì)很少，而單相接地短路的機(jī)會(huì)卻比較多，占總故障的90%左右。因此，在輸電線路上，當(dāng)不允許用快速非同期三相重合閘，而采用檢查同期重合閘，在因恢復(fù)供電時(shí)間太長(zhǎng)，滿足不了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

47、要求時(shí)，可以采用單相重合閘方式工作。 </p><p>　　單相重合閘，是指線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作只斷開故障相的斷路器，然后進(jìn)行單相重合。如故障是暫時(shí)性的，則重合成功，如果是永久性故障，而系統(tǒng)又不允許非全相長(zhǎng)期運(yùn)行，則重合后，保護(hù)動(dòng)作使三相斷路器跳閘，不再進(jìn)行重合。 </p><p>　　當(dāng)采用單相重合閘時(shí)，如果發(fā)生相間短路，則一般都跳三相斷路器，且并不進(jìn)行三相重合；如果因任何其

48、他原因斷開三相斷路器，則也不再進(jìn)行重合。</p><p><b>　　3. 綜合重合閘 </b></p><p>　　綜合重合閘是將單相重合閘和三相重合閘綜合在一起，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，采用單相重合閘方式工作；當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí)，采用三相重合閘方式工作。綜合考慮這兩種重合閘方式的裝置稱為綜合重合閘裝置。 </p><p>　　綜合重合裝置經(jīng)過轉(zhuǎn)

49、換開關(guān)的切換，一般都具有單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘和直跳（線路上發(fā)生任何類型的故障時(shí)，保護(hù)可通過重合閘裝置的出口，斷開三相，不再重合閘）等四種運(yùn)行方式。在110KV及以上的高壓電力系統(tǒng)中，綜合重合閘已得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　4.2 對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求</p><p>　?。?）正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其他原因而跳閘后，自動(dòng)重合閘裝置均應(yīng)動(dòng)作，使斷路器重新

50、合上。自動(dòng)重合閘動(dòng)作以后，一般應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次動(dòng)作。</p><p>　?。?）由運(yùn)行人員手動(dòng)操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時(shí)，自動(dòng)重合閘不應(yīng)啟動(dòng)，不能將斷路器重新合上。</p><p>　　當(dāng)手動(dòng)投入斷路器或自動(dòng)投入斷路器時(shí)，若線路上有故障，隨即被繼電保護(hù)將其斷開時(shí)，自動(dòng)重合閘不應(yīng)啟動(dòng)，不發(fā)出重合閘脈沖。</p><p>　?。?）繼電保護(hù)動(dòng)作切除故障后

51、，在滿足故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)及斷路器消弧室和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作所必須時(shí)間的條件下，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)盡快發(fā)出重合閘脈沖，以縮短停電時(shí)間，減少因停電而造成的損失。在斷路器跳開之后，自動(dòng)重合閘一般延時(shí)0.5—1s后發(fā)出重合閘脈沖。</p><p>　?。?）自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只動(dòng)作一次，當(dāng)重合于永久性故障而再次跳閘以后，就不應(yīng)該再動(dòng)作；對(duì)二次式重合閘就應(yīng)該能夠動(dòng)作兩次，當(dāng)?shù)诙沃睾?/p>

52、于永久性故障而跳閘以后，它不應(yīng)該再動(dòng)作。重合閘裝置損壞時(shí)，不應(yīng)將斷路器多次重合于永久性故障線路上，以避免系統(tǒng)多次遭受故障電流的沖擊，使斷路器損壞，擴(kuò)大事故。</p><p>　?。?）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，以便更好地和繼電保護(hù)相配合，加速故障的切除。</p><p>　　（6）在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，重合閘應(yīng)滿足同期合閘條件。</p

53、><p>　?。?）當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)（例如操動(dòng)機(jī)構(gòu)中使用的氣壓、液壓降低等）而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。</p><p>　　4.3 自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合</p><p>　　自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的適當(dāng)配合，能有效地加速故障的切除，提高供電的可靠性。自動(dòng)重合閘的應(yīng)用在某些情況下還可以簡(jiǎn)化繼電保護(hù)。</p><p>

54、　　自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合方式，有重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)兩種。重合閘前加速是，當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，靠近電源側(cè)的保護(hù)先無選擇性的瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘，而后再借助自動(dòng)重合閘來糾正這種非選擇性動(dòng)作。重合閘后加速保護(hù)是當(dāng)線路故障時(shí)，先按正常的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限有選擇性地動(dòng)作于斷路器跳閘，然后AAR裝置動(dòng)作將斷路器重合，同時(shí)將過電流保護(hù)的時(shí)限解除。這樣，當(dāng)斷路器重合于永久性故障時(shí)，電流保護(hù)將無時(shí)限地作用于斷路器跳閘。實(shí)現(xiàn)后加速的方法是，在

55、被保護(hù)的各條線路上都裝設(shè)有選擇性的保護(hù)和自動(dòng)重合閘裝置。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)，對(duì)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的了解和掌握。通過對(duì)課本和參考書籍的翻閱，進(jìn)一步提高了獨(dú)立自主完成設(shè)計(jì)的能力。本課程設(shè)計(jì)是針對(duì)與110kv電網(wǎng)在不同運(yùn)行方式以及短路故障類型的情況下進(jìn)行的分析和整定，因此它可以保護(hù)發(fā)生上述各種故障和事故時(shí)的

56、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，再設(shè)計(jì)思路中緊扣繼電保護(hù)的四要求：1速動(dòng)性2靈敏性3可靠性4選擇性。</p><p>　　在這次的課程設(shè)計(jì)中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我通過查找大量資料，與同學(xué)探討，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，通過本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。并且在本次課程設(shè)計(jì)中，重新回顧了電力

57、系統(tǒng)分析，電路，電機(jī)學(xué)，CAD等專業(yè)課。因?yàn)檫@次課程設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面較廣，基本上涵蓋了所有專業(yè)課知識(shí)，對(duì)短路計(jì)算，電路的化簡(jiǎn)進(jìn)一步加深了認(rèn)識(shí)，通過和同學(xué)的討論加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次兩個(gè)星期的的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)能夠順利完成離不開老師的盡責(zé)輔導(dǎo)和自己的努力鉆研。在設(shè)計(jì)過程中，我先后攻克了構(gòu)思步驟，分析系統(tǒng)網(wǎng)

58、絡(luò)圖，保護(hù)的整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)等模塊。這與老師平時(shí)專業(yè)知識(shí)的講授與引導(dǎo)是分不開的！在此我要向我的老師程鳳芹以最衷心的感謝和深深的敬意。</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難關(guān)；更與老師的悉心教導(dǎo)分不開，在有解不開的難題時(shí)，多虧老師、同學(xué)的耐心指導(dǎo)才使課程設(shè)計(jì)能順利進(jìn)行。</p><p>　

59、　當(dāng)然也要感謝所有教育過我的老師們，在學(xué)習(xí)上、生活上給與了我無微不至的關(guān)懷 </p><p>　　和照顧，是他們讓我逐步成長(zhǎng)起來的，沒有他們的幫助就不會(huì)有現(xiàn)在今天的我，自信的我。</p><p>　　在此衷心再次感謝老師的悉心教導(dǎo)和各位同學(xué)的幫助！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1

60、]呂繼紹.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理.北京:中國(guó)水利電力出版社,1986年</p><p>　　[2]韓笑.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南繼電保護(hù)分冊(cè).北京:中國(guó)水利電力出版社，2003</p><p>　　[3]許建安.繼電保護(hù)整定計(jì)算.北京:中國(guó)水利水電出版社.2004年</p><p>　　[4]熊為群,陶然.繼電保護(hù)自動(dòng)裝置及二次回路.北京: 中國(guó)電力出版社，199

61、9年</p><p>　　[5]陳德樹.計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)原理與技術(shù)北京:中國(guó)水利出版社,1992</p><p>　　[6]孫國(guó)凱,霍利民.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理。北京:中國(guó)水利出版社，2002</p><p>　　[7]何仰贊,溫增銀.電力系統(tǒng)分析上、下冊(cè).武漢:華中科技大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[8]賀家李,宋從矩.電力系統(tǒng)繼