繼電保護課程設(shè)計---110kv電網(wǎng)繼電保護設(shè)計-電流保護

1、<p>　　課 程 設(shè) 計 說 明 書</p><p>　　課程名稱 電力系統(tǒng)繼電保護 </p><p>　　題 目 110KV電網(wǎng)繼電保護設(shè)計-電流保護 </p><p>　　學 院 車輛與動力工程學院 </p><p>　　班 級 農(nóng)業(yè)電氣化與自動化09

2、1班 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　日 期 2013年1月15日 </p><p>　　110KV電網(wǎng)繼電保護設(shè)計—電流保護</p><p

3、><b>　　摘 要</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的發(fā)電，送電，變電和用電具有同時性，決定了它每一個過程的重要性。電力系統(tǒng)要通過設(shè)計、組織，以使電力能夠可靠、經(jīng)濟地送到用戶。在電力系統(tǒng)線路繼電保護中，對供電系統(tǒng)最大的威脅就是短路故障，它會給系統(tǒng)帶來巨大的破壞作用，因此我們必須采取措施來防范它，在這個過程中，電流保護是很重要的一部分。要完成電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)，首先必須“

4、區(qū)分”電力系統(tǒng)的正常、不正常工作和故障三種運行狀態(tài)，“甄別”出發(fā)生故障和出現(xiàn)異常的元件。本設(shè)計根據(jù)電力元件在這三種運行狀態(tài)下的可測參量的“差異”，實現(xiàn)對正常、不正常工作和故障元件的快速“區(qū)分”，并自動、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行?？梢?，繼電保護對保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行，阻止故障的擴大和事故的發(fā)生，發(fā)揮著極其重要的作用。因此，在線路電流保護中合理配置繼電

5、保護裝置，提高整定和校核工作的快速性和準確性，以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，理應(yīng)得到我們的重視。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 輸電線路，繼電保護，電流保護</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 繼電保護概述</p><p>　　研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常情況，

6、以探討其對策的反事故自動化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害，所以稱其繼電保護。</p><p>　　1.1.1 繼電保護的任務(wù)</p><p>　　當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)，自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)

7、供電的影響。</p><p>　　1.1.2 繼電保護的作用</p><p>　　由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣的老化、損壞或工作人員的誤操作、雷擊、外力破壞等原因，可能使運行中的電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行情況。常見的故障是各種形式的短路，如三相短路、兩相短路、兩相對地短路、中性點直接接地系統(tǒng)中的一相對地短路、電氣設(shè)備繞組層間和匝間短路等。各種短路均會產(chǎn)生很大的短路電流，同時使電力系統(tǒng)的電壓水平下

8、降，從而引發(fā)如下嚴重后果。</p><p>　　（1）短路電流產(chǎn)生的電弧將短路點的電氣設(shè)備燒壞；</p><p>　?。?）短路電流通過非故障設(shè)備，由于發(fā)熱和電動力的作用，很可能使非故障元件損壞或縮短其使用壽命；</p><p>　　（3）電力系統(tǒng)電壓水平下降，影響用電單位的生產(chǎn)，出現(xiàn)次品及廢品，甚至燒毀電動機；</p><p>　　（4）電

9、力系統(tǒng)電壓下降，可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，使系統(tǒng)振蕩而導致崩潰。</p><p>　　故障和不正常運行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。事故，就是指系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，并造成對用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。</p><p>　　系統(tǒng)事故的發(fā)生，除了由于自然條件的因素（如遭受雷擊等）以外，一般都是由于設(shè)備制造上的缺陷、設(shè)計和安裝的錯

10、誤、檢修質(zhì)量不高或運行維護不當而引起的。因此，只要充分發(fā)揮人的主觀能動性，正確地掌握客觀規(guī)律，加強設(shè)備的維護和檢修，就可以大大減少事故發(fā)生的幾率，把事故消滅在發(fā)生之前。</p><p>　　在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性之外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運行的最有效方法之一。切除故障的時間常常要求小到十幾分之幾 甚至百分之幾秒，實踐證明只有裝設(shè)

11、在每個電氣元件上的保護裝置才有可能滿足這個要求。這種保護裝置以前，大多是由單個繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，故稱為繼電保護裝置 。在電子式靜態(tài)保護裝置和數(shù)字式保護裝置出現(xiàn)以后，雖然繼電器已被電子元件或計算機所代替，但仍沿用此名稱。在電業(yè)部門常用繼電保護一次泛指繼電保護技術(shù)或由各種繼電保護裝置組成的繼電保護系統(tǒng)。繼電保護裝置一次則指各種具體的裝置。</p><p>　　電力系統(tǒng)中各種設(shè)備之間都有電或磁的現(xiàn)

12、象,當某一設(shè)備發(fā)生故障,在很短的時間內(nèi)就會影響到其他統(tǒng)的其他部分.因此,一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,必須盡快將其切除,恢復正常運行,減少對用電單的影響;而當出現(xiàn)不正常運行情況時要及時處理,以免引起故障。</p><p>　　繼電保護裝置是一種能反應(yīng)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)而作用于開關(guān)跳閘或發(fā)出信號的自動裝置。 </p&

13、gt;<p>　　1.1.3繼電保護裝置具備的基本要求</p><p>　　繼電保護裝置必須具備以下五項基本要求：（1）安全性；在不該動作時，不發(fā)生誤動作。（2）可靠性；在該動作時，不發(fā)生拒動作。（3）快速性；能以最短時限將故障或異常消除。（4）選擇性；在可能的最小區(qū)間切除故障，保證最大限度地向無故障部分繼續(xù)供電。（5）靈敏性；反映故障的能力，通常以靈敏系數(shù)表示。選擇繼電保護方案時，除設(shè)置需滿足以上

14、五項基本性能外，還應(yīng)注意其經(jīng)濟性，即不僅考慮保護裝置的投資和運行維護費，還必須考慮因裝置不完善而發(fā)生拒動或誤動對國民經(jīng)濟和社會生活造成的損失。</p><p>　　1.2繼電保護的發(fā)展</p><p>　　隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來越廣，僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護裝置，遠不能防止發(fā)生全電力系統(tǒng)長期大面積停電的嚴重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā)，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護裝置的動作

15、切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況，系統(tǒng)失去穩(wěn)定時將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復其正常運行等。系統(tǒng)保護的任務(wù)就是當大電力系統(tǒng)正常運行被破壞時，盡可能將其影響范圍限制到最小，負荷停電時間減到最短。此外，機、爐、電任一部分的故障均影響電能的安全生產(chǎn)，特別是大機組和大電力系統(tǒng)的相互影響和協(xié)調(diào)正成為電能安全生產(chǎn)的重大課題。因此，系統(tǒng)的繼電保護和安全自動裝置的配置方案應(yīng)考慮機、爐等設(shè)備的承變能力，機、爐設(shè)備的設(shè)計制造也 應(yīng)充分考慮電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的實際

16、需要。為了巨型發(fā)電機組的安全，不僅應(yīng)有完善的繼電保護，還應(yīng)研究、推廣故障預測技術(shù)。</p><p><b>　　1.3課程設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　1、原始資料</b></p><p>　　電站C裝機容量分別為15MW，以單回35kV輸電線路向變電所B供電,還以一回35kV聯(lián)絡(luò)線經(jīng)110kV中心變電所與

17、省電網(wǎng)連接。電站發(fā)電機功率因數(shù)為0.75，暫態(tài)電抗X″d為0.25；線路電抗標幺值為,AC線1.15，BC線為0.38；變壓器均為YN，D11，三相變壓器標幺電抗為X*1=0.5，X*2=0，X*3=0.25,其它兩相變壓器X*B=0.7，短路電壓Ud%=8.5%；系統(tǒng)標幺電抗X*S=0.2。</p><p>　　電網(wǎng)的接線示意如下：</p><p>　　圖1-1 線路繼電保護網(wǎng)絡(luò)示意圖&

18、lt;/p><p><b>　　2．設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　系統(tǒng)保護配置方案與計算</p><p>　　25km電流保護的接線圖；</p><p>　　對本網(wǎng)絡(luò)所采用的保護進行評價。</p><p>　　第二章 短路電流計算</p><p>　　2.1短路電流的計

19、算</p><p>　　將圖2-1電網(wǎng)進行電抗轉(zhuǎn)換，對該電網(wǎng)求短路電流。</p><p>　　圖2-1 線路繼電保護網(wǎng)絡(luò)示意圖</p><p>　　2.2 當K1點發(fā)生短路時，短路電流的計算</p><p>　　2.2.1 最大運行方式下</p><p>　　1、最大運行方式下K1點短路的等值電路圖</p>

20、<p>　　圖圖2-2最大運行方式下K1點短路的等值電路圖</p><p>　　X1=0.2 X2=0.5 X3=0 X4=0.25 X5=1.15 X6=0.38 X7=0.7 X8=0.7 X9=0.7 X10=X11=X12=X13=0.25 </p><p>　　2、排除變電所B，合并整理其它電抗值得：</p>&l

21、t;p>　　圖2-3 最大運行方式下K1點短路的等值電路圖</p><p>　　X14=X10//X11=0.25÷2=0.125</p><p>　　X15=X12//X13=0.25÷2=0.125</p><p><b>　　3、整理合并得：</b></p><p>　　圖2-4 最大運行

22、方式下K1點短路的等值電路圖</p><p>　　X16=X8+X14=0.7+0.125=0.825</p><p>　　X17=X9+X15=0.7+0.125=0.825</p><p><b>　　4、整理合并得：</b></p><p>　　圖2-5 最大運行方式下K1點短路的等值電路圖</p>

23、<p>　　X18=X16//X17=0.825÷2=0.4125</p><p>　　5、排除變電站A，整理合并得：</p><p>　　圖2-6 最大運行方式下K1點短路的等值電路圖</p><p><b>　　6、整理合并得：</b></p><p>　　圖2-7 最大運行方式下K1點短路的等值

24、電路圖</p><p>　　X19=X1+X2 =0.2+0.5=0.7</p><p>　　X20=X5+X18 =1.15+0.4125=1.5625</p><p><b>　　7、短路電流的計算</b></p><p>　　最大運行方式下K1短路時,系統(tǒng)到短路點的等值電抗為: X19=0.7</p&g

25、t;<p>　　短路電流標幺值為 IKA* =1/0.7=1.429</p><p>　　有名值為 IKA=1.429×100/（37×）= 2.223KA</p><p>　　電站C到短路點的轉(zhuǎn)移電抗為 X20=1.5625</p><p>　　計算電抗為 XJ=1.5625×(4×3/0.7

26、5)/100=0.14</p><p>　　查運算曲線圖,得C短路電流標幺值為 IC*=1.329 </p><p>　　有名值為 IC=1.329×10/(37×)=0.21KA</p><p>　　2.2.2 最小運行方式下</p><p>　　1、最小運行方式下，K1點短路的等值電路圖</p>

27、<p>　　圖2-8 最小運行方式下K1點短路的等值電路圖</p><p>　　X1=0.2 X2=0.5 X3=0 X4=0.25 X5=1.15 X6=0.38 X7=0.7 X8=0.7 X9=0.25 </p><p>　　2、排除變電所B，合并整理其它電抗值得：</p><p>　　圖2-9 最小運行方式下K1點

28、短路的等值電路圖</p><p>　　3、排除變電站A，整理合并得：</p><p>　　圖2-10 最小運行方式下K1點短路的等值電路圖</p><p><b>　　4、整理合并得： </b></p><p>　　圖2-11 最小運行方式下K1點短路的等值電路圖</p><p>　　X10=X1

29、+X2 =0.2+0.5=0.7</p><p>　　X11=X5+X8+X9=1.15+0.7+0.25=2.1</p><p><b>　　5、短路電流的計算</b></p><p>　　最小運行方式下K1短路時，系統(tǒng)到短路點的等值電抗為:X10=0.7</p><p>　　短路電流標幺值為IKA*=1/0.7=1.

30、429</p><p>　　有名值為 IKA=1.429×100/（37×）= 2.223KA</p><p>　　電站C到短路點的轉(zhuǎn)移電抗分別為X11=2.1</p><p>　　計算電抗為XJSC=2.1×5/100=0.41</p><p>　　查運算曲線圖，得B、C短路電流標幺值為IC*=2.309

31、</p><p>　　有名值為 IC=2.309×5/(37×)=0.18KA</p><p>　　2.3 當K2點發(fā)生短路時，短路電流的計算</p><p>　　2.3.1 最大運行方式下</p><p>　　1、當K2點發(fā)生短路，</p><p>　　圖2-12 最大運行方式下K2點短路的等值

32、電路圖</p><p>　　X1=0.2 X2=0.5 X3=0 X4=0.25 X5=1.15 X6=0.38 X7=0.7 X8=0.7 X9=0.7 X10=X11=X12=X13=0.25 </p><p>　　2、排除變電所B，合并整理其它電抗值得：</p><p>　　圖2-13 最大運行方式下K2點短路的等值電

33、路圖</p><p>　　X14=X10//X11=0.25÷2=0.125</p><p>　　X15=X12//X13=0.25÷2=0.125</p><p><b>　　3、整理合并得：</b></p><p>　　圖2-14 最大運行方式下K2點短路的等值電路圖</p><

34、;p>　　X16=X8+X14=0.7+0.125=0.825</p><p>　　X17=X9+X15=0.7+0.125=0.825</p><p><b>　　4、整理合并得：</b></p><p>　　圖2-15 最大運行方式下K2點短路的等值電路圖</p><p>　　X18=X16//X17=0.82

35、5÷2=0.4125</p><p>　　5、排除變電站A，整理合并得：</p><p>　　圖2-16 最大運行方式下K2點短路的等值電路圖</p><p><b>　　6、整理合并得：</b></p><p>　　圖2-17 最大運行方式下K2點短路的等值電路圖</p><p>　　

36、X19=X1+X2+X5=0.2+0.5+1.15=1.85</p><p>　　7、最大運行方式下K2短路時，系統(tǒng)到短路點的等值電抗為: X19=1.85</p><p>　　短路電流標幺值為 IKA*=1/1.85=0.541</p><p>　　有名值為 IKA=0.541×100/（37×）= 0.843KA</p

37、><p>　　電站C到短路點的轉(zhuǎn)移電抗為 X18=0.4125</p><p>　　計算電抗為 XJ=0.4125×(4×3/0.75)/100=0.037</p><p>　　查運算曲線圖，得C短路電流標幺值為 IC*=1.329 </p><p>　　有名值為 IC=1.329×10/

38、(37×)=0.21KA</p><p>　　2.3.2 最小運行方式下</p><p>　　1、K2點短路的等值電路圖</p><p>　　圖2-18 最小運行方式下K2點短路的等值電路圖</p><p>　　X1=0.2 X2=0.5 X3=0 X4=0.25 X5=1.15 X6=0.38 X7=0.7

39、 X8=0.7 X9=0.25</p><p>　　2、排除變電所B，合并整理其它電抗值得：</p><p>　　圖2-19 最小運行方式下K2點短路的等值電路圖</p><p>　　3、排除變電站A，整理合并得：</p><p>　　圖2-20 最小運行方式下K2點短路的等值電路圖</p><p><b&

40、gt;　　4、整理合并得：</b></p><p>　　圖2-21 最小運行方式下K2點短路的等值電路圖</p><p>　　X10=X1+X2+X5=0.2+0.5+1.15=1.85</p><p>　　X11=X8+X9=0.7+0.25=0.95</p><p>　　5、最小運行方式下K1短路時，系統(tǒng)到短路點的等值電抗為:

41、 X10=1.85</p><p>　　短路電流標幺值為 IKA*=1/1.85=0.541</p><p>　　IKA=0.541×100/（37×）= 0.843KA</p><p>　　電站C到短路點的轉(zhuǎn)移電抗分別為 X11=0.95</p><p>　　計算電抗為 XJSC=0.95&#

42、215;5/100=0.41</p><p>　　查運算曲線圖，得B、C短路電流標幺值為 IC*=2.309 </p><p>　　有名值為 IC=2.309×5/(37×)=0.18KA</p><p>　　第三章 繼電保護整定計算</p><p><b>　　3.1 整理網(wǎng)絡(luò)</b>

43、</p><p>　　1、將圖1-1 線路繼電保護網(wǎng)絡(luò)示意圖簡化為圖</p><p>　　圖3-1 總電網(wǎng)簡化圖</p><p>　　2、將簡化電路圖分解成下述中的網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　圖3-2 單側(cè)電源等效圖</p><p>　　圖3-3 單側(cè)電源等效圖</p><p><b&

44、gt;　　3.2 整定計算</b></p><p>　　1、保護1的整定計算</p><p>　　① 瞬時電流速斷保護Ⅰ段的定值為</p><p>　　IⅠOP.1=KⅠrelIK2.max=1.25×0.94=1.175KA</p><p><b>　　最小保護長度計算</b></p>

45、;<p>　　Xxt.min=ES/I(3)k1.min=(37/)/(2.497+0.165) =8.022Ω</p><p>　　Xxt.max=ES/I(3)k1.max=(37/)/(3.12+0.43) =6.052Ω</p><p>　　Lmin =1/Kk[0.866L-（KkXxt.min-0.866Xxt.max）/X1]</p><p&

46、gt;　　=[0.866×25-(1.25×8.022-0.866×6.052)/0.4]/1.25</p><p>　　=18.139KM >15%L 滿足要求</p><p>　　② 限時電流速斷保護Ⅱ段的定值為</p><p>　　與相鄰單回路的限時電流電壓速斷保護配合</p><p>　　最小分支

47、系數(shù)的值為 Kfz.min=（0.624+0.157）/0.624=1.252</p><p>　　IⅡop.1 =KphIⅡop.3/Kfz.min=1.1×0.441/1.252=0.387KA</p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　Ksen =I(2)K2.min/ IⅡop.1=0.753/0

48、.387=1.95>1.3 滿足要求</p><p>　　動作時限t1Ⅱ=tⅠlx+△t=1s</p><p>　?、?定時限過電流保護Ⅲ段的定值為</p><p>　　IⅢop.1=KⅢrel KssIL.max/Kre=1.15×2×0.11/0.85=0.298KA</p><p><b>　　靈敏

49、度校驗：</b></p><p><b>　　作為近后備保護 </b></p><p>　　Ksen=I(2)K2.min/ IⅢop.1=0.753/0.298=2.53>1.3 滿足要求</p><p><b>　　作為遠后備保護</b></p><p>　　Ksen =I(

50、2)K3.min/ IⅢop.1</p><p>　　=(0.624+0.157)/0.298=2.621 > 1.2 滿足要求</p><p>　　保護Ⅲ段動作時間 tⅢ= tⅢxl+△t=2.5s+0.5s=3s</p><p>　　2、保護2的整定計算</p><p>　?、?瞬時電流速斷保護Ⅰ段的定值為</p>

51、<p>　　IⅠOP.2=KⅠrelIK1.max=1.25×（0.43+0.21）=0.8KA</p><p><b>　　最小保護長度計算</b></p><p>　　Xxt.min=ES/I(3)k2.min=(37/)/(0.201+0.23) =49.565Ω</p><p>　　Xxt.max=ES/I(3)k2

52、.max=(37/)/(0.72+0.37)=19.60Ω</p><p>　　Lmin =1/Krel[0.866L-（KrelXxt.min-0.866Xxt.max）/X1]</p><p>　　=[0.866×40-(1.25×49.565-0.866×19.6)/0.4]/1.25</p><p>　　=-62.253KM

53、不滿足要求 </p><p>　　采用瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護的定值為</p><p>　　a.主要運行方式時的最大保護區(qū)是：</p><p>　　LImain=L/KK≈0.75L=0.75×40=30KM</p><p>　　b.主要運行方式使得等效電阻：</p><p>　　Xxt.main= (Xxt

54、.min+ Xxt.max)/2=(49.565+19.60)/2=34.582Ω</p><p>　　c.電流元件動作電流值為</p><p>　　IIop.2 =ES/( Xxt.main+X1 LImain)</p><p>　　=(37/)/(34.582 +0.4×30)=0.459KA </p><p>

55、　　d.電壓元件動作電壓值為</p><p>　　UIop.2=IIop.2 X1 LImain=×0.459×0.4×30=9.54KV</p><p><b>　　f.校驗：</b></p><p>　　LIma x = Xxt.maxUIop.2/X1(UP- UIop.2)</p><p

56、>　　=19.60×9.54/0.4(37-9.54)</p><p>　　=17.02 KM<50%L 不滿足要求</p><p>　　LImin =(0.886ES-Xxt.minIIop.2)/X1IIop.2</p><p>　　=(0.886×37/-49.565×0.459)/(0.4×0.459)&

57、lt;/p><p>　　= -20.822KM 不滿足要求</p><p>　　因此，保護2不裝設(shè)瞬時電流速斷Ⅰ段保護</p><p>　?、?限時電流速斷保護Ⅱ段的定值為 </p><p>　　IⅡop.2 = I(2)K1.min/Ksen</p><p>　　=（0.143+0.159）/1.3=0.232

58、KA </p><p>　　動作時限t5Ⅱ=tⅠlx+△t=0.5s</p><p>　?、?定時限過電流保護Ⅲ段的定值為</p><p>　　IⅢop.2=KⅢrel KssIL.max/Kre=1.15×2×0.11/0.85=0.298KA</p><p><b>　　靈敏度校驗：</b><

59、;/p><p><b>　　作為近后備保護 </b></p><p>　　Ksen=I(2)K1.min/ IⅢop.2=0.302/0.298=1.01<1.3 不滿足要求</p><p>　　采用低電壓閉鎖定時限過電流保護的定值為</p><p>　　電流元件動作電流值為</p><p>

60、　　IⅢop.2 =KkIL.max /Kh=1.2×0.11/0.85=0.155KA</p><p>　　電壓元件動作電壓值為</p><p>　　UIop.2=KkUg.min /Kh=0.9×0.9×35/0.85=33.353KV</p><p><b>　　靈敏度校驗</b></p>&l

61、t;p>　　Ksen=I(2)K1.min/ IⅢop.2=0.302/0.155=1.948>1.3 滿足要求</p><p>　　保護Ⅲ段動作時間 tⅢ= tⅢxl+△t=1.5s+0.5s=2s</p><p>　　第四章 保護配置及說明</p><p>　　4.1 保護裝置設(shè)定</p><p><b>　　

62、1、保護配置圖：</b></p><p>　　25KM線路的保護裝置如下表4-1</p><p>　　表4-1 25KM線路的保護裝置</p><p>　　2.對各保護是否需裝方向元件的判斷</p><p>　　根據(jù)方向元件安裝原則（對在同一母線上的定時限過電流保護，按動作時限考慮，時限短的安裝方向元件，而長的不用裝，若相等則均

63、裝）可判斷：</p><p>　　根據(jù)Ⅲ段的動作時限可判斷，Ⅲ段保護需裝方向元件的保護裝置有QF2，根據(jù)反方向短路時的短路電流是否超過保護的整定值可判斷，保護Ⅰ段沒有需裝設(shè)方向元件的保護裝置，保護Ⅱ段需裝設(shè)方向元件的保護裝置有QF2。</p><p>　　第五章 保護原理接線圖</p><p>　　繼電保護接線圖一般可以用原理接線圖和展開圖兩種形式來表示。原理接線圖

64、對整個保護的工作原理能給出一個完整的概念，使初學者容易理解，但是交、直流回路合在一張圖上，有時難以進行回路的分析和檢查。</p><p>　　5.1 三段式電流保護原理接線圖</p><p>　　具有電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護的原理接線圖如圖5-1所示。電流速斷部分由電流元件KAⅠ和信號元件KSⅠ組成；限時電流速斷部分由電流元件KAⅡ、時間元件KTⅡ和信號元件KSⅡ組成；過

65、電流部分則由電流元件KAШ、時間元件KTШ和信號元件KSШ組成。由于三段的啟動電流和動作時間整定的均不相同，因此必須分別使用三個串聯(lián)的電流元件和兩個不同時限的時間元件，而信號元件則分別用以發(fā)出Ⅰ、Ⅱ、Ш段動作的信號。圖中電流速斷保護和限時電流速斷保護采用兩相星形接線方式，而過電流保護采用Yd11的接線，以提高在Yd11接線變壓器后發(fā)生兩相短路時的靈敏性。每段保護動作后，都由自己的信號繼電器給出動作信號。</p><p

66、>　　圖5-1 三段式電流保護原理接線圖</p><p>　　5.2 三段式電流保護原理展開圖</p><p>　　三段式電流保護展開圖中交流回路和直流回路分開表示，分別如圖4-2、4-3所示。其特點是每個繼電器的輸入量（線圈）和輸出量（觸點）根據(jù)實際動作的回路情況分別畫在圖中不同的位置上，但仍然用同一個符號來標注，以便查對。在展開圖中，繼電器線圈和觸點的連接盡量按照故障后動作的順序

67、，自左而右，自上而下依次排列。</p><p>　　圖5-2 交流回路展開圖</p><p>　　圖5-3 直流回路展開圖</p><p>　　展開圖接線簡單，層次清楚，在掌握了其構(gòu)成的原理以后，更便于閱讀和檢查，因此在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　第六章 對電流保護的評價</p><p>　　動作于跳閘

68、的繼電保護，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個基本要求，即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。這四點之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一，必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個電力元件的繼電保護，充分發(fā)揮和利用繼電保護的科學性、工程技術(shù)性，使繼電保護為提高電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性發(fā)揮最大效能。</p><p>　　電流速斷保護的優(yōu)點是簡單可靠、動作迅速，因而獲得了廣泛的應(yīng)用；缺點是不可能保護線

69、路的全長，并且保護范圍直接受運行方式變化的影響。對限時電流速斷保護的要求，首先是在任何情況下能保護本線路的全長，并且具有足夠的靈敏性；其次是在滿足上述要求的前提下，力求具有最小的動作時限；在下級線路短路時，保證下級保護優(yōu)先切除故障，滿足選擇性要求。</p><p>　　電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護都是反應(yīng)于電流升高而動作的保護。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來選擇啟動電流。速斷是按照躲開本線路

70、末端的最大短路電流來整定；限時速斷是按照躲開下級各相鄰元件電流速斷保護的最大動作范圍來整定；而過電流保護則是按照躲開本元件最大負荷電流來整定。</p><p>　　由于電流速斷不能保護線路全長，限時電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護，因此為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護。具體應(yīng)用時，可以只采用速斷保護加過電流保護，或限時速斷保護加過電

71、流保護，也可以三者同時采用。由于三段的動作電流和動作時間整定值均不同，各自動作的條件和時間順序也就有了先后。使用I段、II段或III段電流保護，其主要的優(yōu)點就是簡單、可靠，并且在一般情況下也能夠滿足快速切除故障的要求，因此在電網(wǎng)中特別是在35KV及以下較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中獲得廣泛的應(yīng)用。保護的缺點是它直接受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)的運行方式變化的影響，例如整定值必須按系統(tǒng)最大運行方式來選擇，而靈敏性則必須用系統(tǒng)最小運行方式來校驗，這就使它往往

72、不能滿足靈敏系數(shù)或保護范圍的要求。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 崔家佩．電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算．北京：中國電力出版社，2006</p><p>　　[2] 張保會，尹項根．電力系統(tǒng)繼電保護（第二版）．北京：中國電力出版社，2009</p><p>　　[3]

73、許建安．繼電保護整定計算．北京：中國水利水電出版社，2003</p><p>　　[4] 李光琦．電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）．北京：中國電力出版社，2007</p><p>　　[5] 賀家李，宋從矩．電力系統(tǒng)繼電保護原理（第三版）．北京：中國電力出版社，1994</p><p>　　[6] 楊奇遜．微型機繼電保護基礎(chǔ)．北京：中國電力出版社，1988</p&g