繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)--牽引變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程名稱(chēng)：繼電保護(hù)原理與運(yùn)行</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：牽引變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　院 系： 電氣工程系 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　年 級(jí)： </p><p>　　姓

2、 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012年 4月1日</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 鐵道電氣化 姓 名 學(xué) 號(hào) </p><p>　　開(kāi)題日期：

3、2009年 2月 23日 完成日期：2009 年 4 月10 日</p><p>　　題 目 牽引變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　通過(guò)該設(shè)計(jì)，初步掌握變電所繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)步驟和方法，熟悉有關(guān)規(guī)程和設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用方法以及繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)圖的繪制等

4、。 </p><p>　　二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求</p><p>　?。?）牽引變電所繼電保護(hù)方案的討論 </p><p>　?。?）短路計(jì)算

5、 </p><p>　?。?）整定計(jì)算 </p><p>　?。?）繪制標(biāo)準(zhǔn)圖 </p><p>　

6、?。?）討論說(shuō)明 </p><p>　　（6）整理成冊(cè) </p><p><b>　　三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) </b></p>&l

7、t;p>　　四、成 績(jī) </p><p>　　指導(dǎo)教師 陳麗華 (簽章) </p><p>　　2009 年 4 月 10 日</p><p><b>　　繼電保護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　?。ǖ?組）<

8、;/b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過(guò)該設(shè)計(jì)，初步掌握變電站繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)步驟和方法，熟悉有關(guān)規(guī)程和設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用方法以及繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)圖的繪制等。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</b></p><p>　　牽引變電所繼電保護(hù)方案的討論。&

9、lt;/p><p><b>　　短路計(jì)算。</b></p><p><b>　　整定計(jì)算。</b></p><p><b>　　繪制標(biāo)準(zhǔn)圖。</b></p><p><b>　　討論說(shuō)明。</b></p><p><b>　　

10、整理成冊(cè)。</b></p><p><b>　　原始資料</b></p><p>　　1、供電方式：復(fù)線(xiàn)單邊</p><p>　　2、電氣主接線(xiàn)： 110KV側(cè)—雙T接線(xiàn)</p><p>　　27.5KV側(cè)—單母線(xiàn)分段</p><p><b>　　3、變電所參數(shù)</b&

11、gt;</p><p><b>　　4、分區(qū)亭參數(shù)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　熟悉原始資料，并確定電氣主接線(xiàn)圖。（第1周）</p><p>　　變電所繼電保護(hù)方案討論及初選。（第1周）</p><p>　　根據(jù)繼電保護(hù)的需要選擇

12、短路點(diǎn)，并進(jìn)行短路計(jì)算。（第2周）</p><p>　　進(jìn)行保護(hù)的整定計(jì)算，確定最后的保護(hù)方案并進(jìn)行保護(hù)裝置的選型。（第3周）</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)圖繪制。（第4、5周）</p><p>　　分析說(shuō)明。（第4、5周）</p><p>　　整理成冊(cè)。（第6周）</p><p>　　五、課程設(shè)計(jì)論文包含的內(nèi)容</

13、p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　方案討論說(shuō)明</b></p><p><b>　　短路計(jì)算</b></p><p><b>　　整定計(jì)算<

14、/b></p><p><b>　　設(shè)備選型</b></p><p>　　選取數(shù)個(gè)短路點(diǎn)，分析保護(hù)動(dòng)作情況。</p><p>　　附圖：（1）主變保護(hù)原理圖（2）饋線(xiàn)保護(hù)原理圖（3）時(shí)限配合圖</p><p><b>　　參考資料</b></p><p><b&g

15、t;　　10、后記</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　方案討論說(shuō)明……………………………………………………5</p><p>　　1.1繼電保護(hù)原理…………………………………………………………5</p><p>　　1.2繼電保護(hù)裝置的分類(lèi)……………………………………………

16、……5</p><p>　　1.3保護(hù)裝置的配合………………………………………………………6</p><p>　　1.4保護(hù)的后備問(wèn)題………………………………………………………6</p><p>　　1.5進(jìn)線(xiàn)保護(hù)………………………………………………………………7</p><p>　　1.6變壓器保護(hù)………………………………………………………

17、……7</p><p>　　1.7牽引網(wǎng)饋線(xiàn)保護(hù)………………………………………………………9</p><p>　　1.8分區(qū)亭保護(hù)……………………………………………………………9</p><p>　　短路計(jì)算…………………………………………………………11</p><p>　　2.1主變短路計(jì)算………………………………………………………11&

18、lt;/p><p>　　2.2饋線(xiàn)短路計(jì)算………………………………………………………12</p><p>　　2.3分區(qū)亭短路計(jì)算……………………………………………………13</p><p>　　整定計(jì)算…………………………………………………………14</p><p>　　3.1瓦斯保護(hù)……………………………………………………………14</

19、p><p>　　3.2差動(dòng)保護(hù)……………………………………………………………15</p><p>　　3.3低壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)……………………………………………17</p><p>　　3.4過(guò)負(fù)荷保護(hù)…………………………………………………………18</p><p>　　3.5接地保護(hù)……………………………………………………………18</

20、p><p>　　3.6牽引網(wǎng)饋線(xiàn)保護(hù)……………………………………………………18</p><p>　　3.7分區(qū)亭保護(hù)…………………………………………………………20</p><p>　　設(shè)備選型…………………………………………………………21</p><p>　　4.1變壓器保護(hù)裝置選型及其參數(shù)……………………………………21</p>

21、;<p>　　4.2饋線(xiàn)及分區(qū)亭保護(hù)裝置選型………………………………………22</p><p>　　選取數(shù)個(gè)短路點(diǎn),分析保護(hù)動(dòng)作情況……………………………23</p><p>　　附 圖………………………………………………………………………25</p><p>　　參考資料……………………………………………………………………32</p>

22、<p>　　后 記………………………………………………………………………33</p><p>　　第一章 方案討論說(shuō)明</p><p><b>　　1.1繼電保護(hù)原理</b></p><p>　　當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的電氣參量會(huì)有很大的變化。繼電保護(hù)就是通過(guò)測(cè)量這些參量的變化來(lái)反映故障并構(gòu)成對(duì)電力系統(tǒng)的

23、保護(hù)。例如：反應(yīng)電流增大的電流保護(hù)；反應(yīng)電壓降低的電壓保護(hù)；反應(yīng)電流增大及電壓降低的阻抗保護(hù)等等。</p><p>　　在保護(hù)的設(shè)計(jì)中，對(duì)保護(hù)裝置的基本要求是選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。為保證電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定運(yùn)行的目的，必須要正確認(rèn)識(shí)和處理好保護(hù)這四項(xiàng)基本要求之間既矛盾又相統(tǒng)一的辨證關(guān)系，不能片面強(qiáng)調(diào)某一方面的要求，更不能使某一方面達(dá)不到要求。為此，可以根據(jù)以下原則來(lái)進(jìn)行更好地把握：嚴(yán)格的選擇性、需要的速動(dòng)

24、性、足夠的靈敏性和必要的可靠性。</p><p>　　在滿(mǎn)足基本要求的前提下，應(yīng)選用最簡(jiǎn)單的保護(hù)方式，這不僅能使調(diào)整實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，而且能提高工作可靠性，只有在簡(jiǎn)單保護(hù)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，才考慮選用較復(fù)雜的保護(hù)裝置。此外，為更好的滿(mǎn)足保護(hù)的基本要求，對(duì)各處保護(hù)裝置需要采用適當(dāng)?shù)呐浜霞氨匾暮髠洹?lt;/p><p>　　1.2繼電保護(hù)裝置的分類(lèi)</p><p>　　⑴根據(jù)保護(hù)裝置

25、反應(yīng)物理量的不同分為：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)等。</p><p>　?、聘鶕?jù)被保護(hù)對(duì)象的不同分為：發(fā)電機(jī)保護(hù)、輸電線(xiàn)保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)、變壓器保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)等。</p><p>　　電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)中，主要有110kv輸電線(xiàn)保護(hù)、變壓器保護(hù)、牽引網(wǎng)保護(hù)及補(bǔ)償電容保護(hù)等。</p><p>　?、歉鶕?jù)保護(hù)裝置的組成元件不同分為：電磁型、半導(dǎo)

26、體型、數(shù)字型及微機(jī)保護(hù)裝置等。</p><p>　?、雀鶕?jù)保護(hù)裝置的作用不同可分為：主保護(hù)、后備保護(hù)，以及為了改善保護(hù)裝置的某種性能而專(zhuān)門(mén)設(shè)置的輔助保護(hù)裝置等。</p><p>　　1.3保護(hù)裝置的配合</p><p>　　保護(hù)裝置的相互配合是保證供電系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素。在各種運(yùn)行下，各元件的保護(hù)裝置之間在靈敏度和動(dòng)作時(shí)間上限應(yīng)得到配合。所謂靈敏度配合就是保護(hù)范

27、圍的配合，既在各種可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式下，裝在元件本側(cè)的帶時(shí)限動(dòng)作的保護(hù)裝置的保護(hù)范圍，應(yīng)小于裝載在相鄰元件上同它相配合的保護(hù)裝置的動(dòng)作范圍。實(shí)現(xiàn)靈敏度配合后，供電系統(tǒng)任意一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置的靈敏度最高，離的越遠(yuǎn)的裝置靈敏度越低。而動(dòng)作時(shí)限配合，指元件本側(cè)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限大于與它相配合的相鄰元件的動(dòng)作時(shí)限，這樣，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障所在線(xiàn)路的保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限最短。為了保證保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性必須滿(mǎn)足靈敏度和動(dòng)作時(shí)限相

28、互配合的要求。只滿(mǎn)足某一方面都可能導(dǎo)致保護(hù)裝置的非選擇性動(dòng)作。</p><p>　　1.4保護(hù)的后備問(wèn)題</p><p>　　在繼電保護(hù)中，有主保護(hù)和后備保護(hù)及輔助保護(hù)。在被保護(hù)元件整個(gè)保護(hù)范圍里發(fā)生故障時(shí)，能以最短的時(shí)限動(dòng)作切除故障的元件叫主保護(hù)，當(dāng)本元件的主保護(hù)及相鄰元件的保護(hù)或熔斷器拒動(dòng)時(shí)，能保證帶一定延時(shí)切除故障的保護(hù)叫后備保護(hù)，為克服方向保護(hù)的死區(qū)，或加速切除故障的保護(hù)叫輔助保護(hù)

29、。</p><p><b>　　后備保護(hù)分兩種：</b></p><p>　?、胚h(yuǎn)后備保護(hù)，即用相鄰元件的保護(hù)作本元件的后備保護(hù)。有的主保護(hù)按其動(dòng)作原理不能反應(yīng)被保護(hù)元件的外部故障，則應(yīng)另加簡(jiǎn)單的后備保護(hù)，為本元件和相臨元件的后備保護(hù)。但其缺點(diǎn)就是動(dòng)作時(shí)間很長(zhǎng)，這是由于它必須與相臨元件配合的原因，另外其靈敏性不高的情況下，都是由相臨元件主保護(hù)完成動(dòng)作。</p&g

30、t;<p>　?、平髠浔Ｗo(hù)，即本元件加設(shè)專(zhuān)門(mén)的后備保護(hù)。其缺點(diǎn)就是保護(hù)及操作回路很復(fù)雜，使供電系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間普遍加長(zhǎng)。</p><p><b>　　1.5進(jìn)線(xiàn)保護(hù)</b></p><p>　　目前牽引變電所高壓側(cè)接線(xiàn)有雙T接線(xiàn)、橋形接線(xiàn)、單母線(xiàn)接線(xiàn)及雙母線(xiàn)接線(xiàn)四種接線(xiàn)方式。其中雙T接線(xiàn)方式一般多采用兩回進(jìn)線(xiàn)，任一電源線(xiàn)路故障，則由輸電線(xiàn)路兩側(cè)繼電保護(hù)

31、動(dòng)作，使兩端斷路器跳閘而斷開(kāi)。為了防止110KV線(xiàn)路單相接地時(shí)，在中性點(diǎn)不接地的變壓器高壓側(cè)產(chǎn)生反饋過(guò)電壓，必須在110KV線(xiàn)路電源側(cè)的斷路器切斷前，將變壓器低壓側(cè)斷路器切除，為此可采用零序保護(hù)。此外，當(dāng)110KV發(fā)生相間短路時(shí)，也應(yīng)將變壓器的斷路器切斷，為此應(yīng)增設(shè)方向電流保護(hù)或低電壓保護(hù)，作為線(xiàn)路相間短路保護(hù)。當(dāng)110KV故障時(shí)，功率方向?yàn)橛勺儔浩鞯蛪簜?cè)流向高壓側(cè)，于是功率方向繼電器將保護(hù)啟動(dòng)，切斷故障。由于本次設(shè)計(jì)進(jìn)線(xiàn)選擇是雙T接線(xiàn)

32、方式，故在此僅對(duì)T接方式進(jìn)線(xiàn)保護(hù)作以上說(shuō)明，另外兩種接線(xiàn)方式此略。</p><p><b>　　1.6變壓器保護(hù)</b></p><p>　　變壓器存在空載合閘、正常運(yùn)行、短路故障和不正常工作四種情況?？蛰d合閘將產(chǎn)生較大的沖擊性勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電流含有大量的二次諧波電流分量和衰減性直流分量。短路故障又分為內(nèi)部和外部故障兩種，其中內(nèi)部故障指相間短路、單相匝間短路、層間短路

33、、單相接地短路及鐵心燒損等；變壓器外部故障指套管、引出線(xiàn)短路、燒損等。</p><p>　　不正常工作狀態(tài)主要包括變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行、油溫過(guò)高、油面過(guò)低，這些將導(dǎo)致變壓器線(xiàn)圈與鐵芯的過(guò)熱，加速絕緣老化。</p><p>　　牽引變壓器保護(hù)裝置的設(shè)置必須滿(mǎn)足以下要求：</p><p>　　⑴當(dāng)變壓器正常運(yùn)行和空載合閘以及外部故障被切除時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。</p&

34、gt;<p>　?、飘?dāng)變壓器發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)可靠而迅速地動(dòng)作。</p><p>　?、钱?dāng)變壓器出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)能給出相應(yīng)的信號(hào)。</p><p>　　根據(jù)電力設(shè)計(jì)規(guī)程的規(guī)定，牽引變壓器可設(shè)置如下保護(hù)：</p><p><b>　?、胖鞅Ｗo(hù)</b></p><p>　　瓦斯保護(hù)用于反

35、應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的短路故障。</p><p>　　差動(dòng)保護(hù)既能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的短路故障，也能反應(yīng)變壓器油箱外引出線(xiàn)及母線(xiàn)上發(fā)生的短路故障。</p><p>　　主保護(hù)為瞬時(shí)動(dòng)作，且動(dòng)作后變壓器各側(cè)斷路器均跳閘，變壓器退出運(yùn)行。</p><p><b>　?、坪髠浔Ｗo(hù)</b></p><p>　　過(guò)電流保護(hù)：作為變壓器短

36、路故障的后備保護(hù)，當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，后備保護(hù)經(jīng)一定延時(shí)后動(dòng)作，變壓器退出運(yùn)行。后備保護(hù)包括變壓器110kv側(cè)過(guò)電流保護(hù)和中性點(diǎn)零序過(guò)電流保護(hù)。</p><p>　　110kv側(cè)過(guò)電流保護(hù)實(shí)際采用低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，以提高過(guò)電流保護(hù)的靈敏度。</p><p>　　變壓器外部短路故障的電流保護(hù)：該保護(hù)用于變壓器的27.5kv側(cè)，作為27.5kv側(cè)母線(xiàn)短路故障的保護(hù)和牽引網(wǎng)短路故障的后備保護(hù)。

37、</p><p>　　輔助性保護(hù)包括變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)和輕瓦斯保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，只發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選擇的是2×15000KVA Y/△型變壓器。保護(hù)可選擇為Y/△接地三相變壓器的保護(hù)，主要有瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)及過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。</p><p>　　1.7牽引網(wǎng)饋線(xiàn)保護(hù)</p>&l

38、t;p>　　由于本次設(shè)計(jì)為復(fù)線(xiàn)單邊供電方式，故牽引網(wǎng)饋線(xiàn)保護(hù)有兩種方案：</p><p>　?、诺谝欢斡秒娏魉贁?，做主保護(hù)，按躲避分區(qū)亭最大短路電流整定，第二段為距離保護(hù)，作為分區(qū)亭保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù)和本段線(xiàn)路的近后備保護(hù)。</p><p>　　若最小運(yùn)行方式下，電流速斷保護(hù)的范圍小于饋線(xiàn)長(zhǎng)度的五分之一，則一段二段都用距離保護(hù)。</p><p><b>

39、;　　注意：</b></p><p>　?、兖伨€(xiàn)保護(hù)第二段的動(dòng)作時(shí)限</p><p>　　②計(jì)算短路后繼電器的測(cè)量阻抗時(shí)要考慮兩回路的互感。</p><p>　?、蹜?yīng)考慮到分區(qū)亭后短路時(shí)所測(cè)量的電弧電阻會(huì)加大一倍。</p><p><b>　　1.8分區(qū)亭保護(hù)</b></p><p>

40、　　分區(qū)亭設(shè)于兩個(gè)牽引變電所的中間，可使相鄰的接觸網(wǎng)供電區(qū)段(同一供電臂的上、下行或兩相鄰變電所的兩供電臂)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或單獨(dú)工作。</p><p>　　如果分區(qū)亭兩側(cè)的某一區(qū)段接觸網(wǎng)發(fā)生短路故障，可由供電的牽引變電所饋電線(xiàn)斷路器及分區(qū)亭斷路器，在繼電保護(hù)的作用下自動(dòng)跳閘，將故障段接觸網(wǎng)切除，而非故障段的接觸網(wǎng)仍照常工作，從而使事故范圍縮小一半。</p><p>　　綜上分析，可得本變電所繼電

41、保護(hù)初選方案如下：</p><p>　?、?10KV進(jìn)線(xiàn)側(cè)的保護(hù)方案：</p><p>　　由于110KV進(jìn)線(xiàn)側(cè)的接線(xiàn)方式為雙T接線(xiàn)，因此不需要專(zhuān)門(mén)在進(jìn)線(xiàn)側(cè)設(shè)繼電保護(hù)，其保護(hù)由電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)完成。</p><p>　?、齐娏ψ儔浩鞅Ｗo(hù)方案：</p><p>　　針對(duì)變壓器的內(nèi)部故障，設(shè)置瓦斯保護(hù)：重瓦斯——跳閘，輕瓦斯——給信號(hào)。<

42、/p><p>　　設(shè)置縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，反應(yīng)變壓器的繞組，引出線(xiàn)及套管上各種短路故障。</p><p>　　采用變壓器相間短路的后備保護(hù)作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)及相鄰線(xiàn)路的后備保護(hù)——低壓起動(dòng)的A相及B相過(guò)電流保護(hù)。</p><p>　　在110KV側(cè)裝設(shè)低壓起動(dòng)的三相過(guò)電流保護(hù)，作為27.5KV側(cè)的過(guò)流保護(hù)及變壓器保護(hù)的后備保護(hù)。</p>

43、<p>　　接地保護(hù)：裝設(shè)于變壓器中性點(diǎn)接地的電流互感器上，用于判斷單相接地故障。</p><p>　　⑶交流牽引網(wǎng)饋線(xiàn)保護(hù)方案初選：采用DTK-2 成套保護(hù)裝置為主保護(hù)，另設(shè)一套過(guò)電流保護(hù)裝置作為后備保護(hù)的兩段保護(hù)</p><p>　　⑷分區(qū)亭保護(hù)方案：兩段距離保護(hù)</p><p><b>　　第二章 短路計(jì)算</b></p

44、><p><b>　　2.1主變短路計(jì)算</b></p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)等效電路圖</p><p><b>　?、旁?biāo)幺值計(jì)算：</b></p><p>　　其中 % </p><p><b>　　=0.7</b></p&g

45、t;<p>　　由于 110kv側(cè)進(jìn)線(xiàn)不設(shè)專(zhuān)門(mén)保護(hù)，故對(duì)點(diǎn)不用進(jìn)行短路計(jì)算</p><p><b>　?、茖?duì)點(diǎn)短路計(jì)算：</b></p><p>　　點(diǎn)最大三相短路電流：</p><p><b>　　點(diǎn)最小三相短路電流</b></p><p>　　點(diǎn)最大兩相短路電流：</p>

46、;<p><b>　　2.2饋線(xiàn)短路計(jì)算</b></p><p>　　圖2-2 系統(tǒng)單相等效圖</p><p>　　選擇短路點(diǎn)如圖 </p><p><b>　?、旁?biāo)幺值計(jì)算：</b></p><p><b>　　取 % </b></p&g

47、t;<p>　　饋線(xiàn)長(zhǎng)度左：16.13km；右：23.67km</p><p><b>　　左饋線(xiàn)阻抗</b></p><p><b>　　右饋線(xiàn)阻抗</b></p><p><b>　?、贫搪伏c(diǎn)計(jì)算：</b></p><p>　　此圖中的 點(diǎn)等同于圖2-1中

48、的點(diǎn)，故</p><p><b>　　、、點(diǎn)最大短路電流</b></p><p><b>　　、、點(diǎn)最小短路電流</b></p><p><b>　　選擇、點(diǎn)短路時(shí)：</b></p><p><b>　　左饋線(xiàn)</b></p><p&g

49、t;<b>　　右饋線(xiàn)</b></p><p>　　2.3分區(qū)亭短路計(jì)算：</p><p>　　圖2-3 分區(qū)亭短路示意圖</p><p><b>　　取短路點(diǎn)</b></p><p>　　短路計(jì)算值如下表所示</p><p><b>　　第三章 整定計(jì)算<

50、/b></p><p><b>　　3.1瓦斯保護(hù)</b></p><p>　　變壓器內(nèi)部故障時(shí)，由于電流和電弧作用使附近的絕緣分解而產(chǎn)生氣體，同時(shí)由于氣體是上升會(huì)引起油流式變化，利用這個(gè)特點(diǎn)構(gòu)成瓦斯保護(hù)，它裝在變壓器油箱和油枕的銜接管道上。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、靈敏度高，能反映變壓器油箱的一切故障及時(shí)動(dòng)作。</p><p>　　當(dāng)變壓器內(nèi)部

51、發(fā)生輕微的故障，電弧附近的油汽化，但產(chǎn)生的氣體少，繼電器內(nèi)部油面下降，接點(diǎn)接通，給出瓦斯保護(hù)延時(shí)動(dòng)作報(bào)警信號(hào)；當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，電流電弧附近強(qiáng)烈汽化壓力升高，形成油流，接點(diǎn)接通并作用挑閘，此動(dòng)作時(shí)限一般為0.6~1ms，即當(dāng)油流速度達(dá)到上述時(shí)動(dòng)作，其動(dòng)作值大于最大短路電流引起的油流速度。</p><p>　　本次采用開(kāi)口瓦斯繼電器。</p><p>　　圖2-3開(kāi)口瓦斯繼電器原理接線(xiàn)圖&l

52、t;/p><p><b>　　3.2差動(dòng)保護(hù)</b></p><p>　　選用BCH-2差動(dòng)繼電器。</p><p>　　整定計(jì)算與靈敏校驗(yàn)：</p><p>　?、庞?jì)算變壓器各側(cè)的額定電流 </p><p>　?、朴?jì)算變壓器各側(cè)實(shí)際電流值I</p><p>　　，其中（LH為

53、Y接）或(LH為△接)</p><p>　　牽引變電所LH變比為（）30/120</p><p>　　110KV側(cè)為接， </p><p>　　27.5KV側(cè)為接， </p><p>　　所以基本側(cè)為110KV側(cè)</p><p><b>　?、怯?jì)算動(dòng)作值</b></p><p&

54、gt;　　27.5KV側(cè)的最大短路電流歸算至110KV側(cè)：</p><p><b>　?、侔炊阏ǎ?lt;/b></p><p>　　=1.3×（0.5×0.1+0.05+0.05）×494.58</p><p><b>　　=96.44A</b></p><p>　?、诎?/p>

55、躲LH二次回路斷線(xiàn)：</p><p>　?、郯炊阒休^大周期分量：</p><p><b>　　所以取</b></p><p><b>　　二次側(cè)動(dòng)作電流為：</b></p><p><b>　　⑷計(jì)算和的匝數(shù)</b></p><p><b>　

56、　取</b></p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　則 ，所以滿(mǎn)足要求。</p><p>　　確定短路線(xiàn)圈匝數(shù)：因容量是15000KVA，所以選用短路線(xiàn)圈插頭位置3—3。</p><p>　　（5）靈

57、敏度效驗(yàn) </p><p>　　得27.5KV母線(xiàn)最小兩相短路電流為，歸算至110KV側(cè)</p><p>　　則：歸算后流入繼電器的電流為：</p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求</b></p><p>　　3.3低壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)</p><p>　　為了保護(hù)外部短路引起的變壓器過(guò)電流，

58、應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。同時(shí)，它為可以作為變壓器差動(dòng)保護(hù)以及饋線(xiàn)保護(hù)的后備保護(hù)。本次采用低壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。</p><p>　　電流元件，按額定電流整定；</p><p><b>　　靈敏度效驗(yàn)：</b></p><p>　?。?.5，滿(mǎn)足靈敏度要求</p><p>　　電壓元件，已按額定電壓進(jìn)行整定：</p>

59、<p>　　保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為=1s</p><p><b>　　3.4過(guò)負(fù)荷保護(hù)</b></p><p>　　變壓器的不正常狀態(tài)還包括變壓器的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，保護(hù)裝置實(shí)際就是一套電流保護(hù)裝置。</p><p><b>　　整定如下：</b></p><p><b>　　保護(hù)動(dòng)作時(shí)

60、限=9s</b></p><p><b>　　3.5接地保護(hù)</b></p><p>　　接地保護(hù)和中性點(diǎn)直接保護(hù)一樣都是采用零序保護(hù)，接地保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)外部接地短路引起的過(guò)電流，從動(dòng)作時(shí)間上應(yīng)于母線(xiàn)和線(xiàn)路保護(hù)相配合。</p><p><b>　　整定如下：</b></p><p>　

61、　保護(hù)動(dòng)作時(shí)限=3.5s</p><p>　　3.6牽引網(wǎng)饋線(xiàn)保護(hù)</p><p>　　牽引網(wǎng)饋線(xiàn)保采用DTK-2 成套保護(hù)裝置，并且另設(shè)一套過(guò)電流保護(hù)裝置作為后備。其整定計(jì)算如下：</p><p>　　最大負(fù)荷電流：左；右</p><p><b>　　最低工作電壓</b></p><p><

62、;b>　　線(xiàn)路阻抗：左</b></p><p><b>　　右</b></p><p>　　LH變比=120；YH變比=275</p><p>　?、啪嚯x保護(hù)阻抗動(dòng)作值：</p><p><b>　　則左饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　右

63、饋線(xiàn)</b></p><p>　　⑵距離保護(hù)靈敏系數(shù)：</p><p><b>　　則左饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　則右饋線(xiàn)</b></p><p>　?、请娏髟娏鳎?lt;/p><p><b>　　則左饋線(xiàn)</b><

64、/p><p><b>　　則右饋線(xiàn)</b></p><p>　?、冗^(guò)流保護(hù)靈敏系數(shù)：</p><p><b>　　則左饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　則右饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　3.7分區(qū)亭保護(hù)</b><

65、;/p><p>　　為保證饋線(xiàn)上任何一點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)分區(qū)亭都要跳閘則用兩段距離保護(hù)</p><p>　　分區(qū)亭參數(shù)如下表所示：</p><p>　　最大負(fù)荷電流：左 右</p><p><b>　　最低工作電壓</b></p><p><b>　　線(xiàn)路阻抗：左</b></p&

66、gt;<p><b>　　右</b></p><p><b>　　LH變比；YH變比</b></p><p>　　（1）距離保護(hù)阻抗動(dòng)作值：</p><p><b>　　則左饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　右饋線(xiàn)</b></p

67、><p>　?。?）距離保護(hù)靈敏系數(shù)：</p><p><b>　　則左饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　則右饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　電流元件整定電流</b></p><p><b>　　則左饋線(xiàn)</b><

68、;/p><p><b>　　右饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　過(guò)流保護(hù)靈敏系數(shù)：</b></p><p><b>　　則左饋線(xiàn)</b></p><p><b>　　則右饋線(xiàn)</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)限：主保護(hù)=0.1

69、s；后備保護(hù)=0.5s</p><p><b>　　第四章 設(shè)備選型</b></p><p>　　4.1變壓器保護(hù)裝置選型及其參數(shù)</p><p>　?、臖CH-2型差動(dòng)繼電器。</p><p>　?、谱儔浩鞅Ｗo(hù)的低壓繼電器，選用DY—20E系列，其中選用最大整定值為160的低壓繼電器。</p><

70、p><b>　　表4-1參數(shù)</b></p><p>　?、沁^(guò)電流作用的電流繼電器，選用DL—10系列，參數(shù)如表4-2：</p><p><b>　　表4-2</b></p><p>　?、葧r(shí)間繼電器，選用SS—48/I，參數(shù)如表4-3：</p><p><b>　　表4-3<

71、/b></p><p>　　⑸所有信號(hào)繼電器，選用DX—19E閃光信號(hào)繼電器，參數(shù)如表4-4：</p><p><b>　　表4-4</b></p><p>　　4.2饋線(xiàn)及分區(qū)亭保護(hù)裝置選型</p><p>　?、臘TK—2成套保護(hù)裝置將其插件組合為兩段距離保護(hù)。</p><p>　?、?/p>

72、其時(shí)間及信號(hào)繼電器型號(hào)和參數(shù)同上，全阻抗繼電器型號(hào)和參數(shù)如下：</p><p>　?、枪β史较蚶^電器的參數(shù)和技術(shù)數(shù)據(jù)表4-5：</p><p><b>　　表4-5</b></p><p>　?。?）阻抗繼電器的參數(shù)和技術(shù)數(shù)據(jù)表4-6：</p><p><b>　　表4-6</b></p>

73、;<p>　　（5）中間繼電器參數(shù)和技術(shù)數(shù)據(jù)表4-7：</p><p><b>　　表4-7</b></p><p>　　第5章 選取數(shù)個(gè)短路點(diǎn),分析保護(hù)動(dòng)作情況</p><p><b>　　分析：</b></p><p>　　1處發(fā)生短路時(shí)，如果在變壓器差動(dòng)保護(hù)的范圍內(nèi)就由差動(dòng)保護(hù)將

74、DL1跳閘，如果不在差動(dòng)保護(hù)的范圍內(nèi)則根據(jù)保護(hù)時(shí)限由過(guò)電流或過(guò)負(fù)荷保護(hù)將DL1跳閘；</p><p>　　2處發(fā)生短路時(shí)，由低壓起動(dòng)的過(guò)電流或過(guò)負(fù)荷保護(hù)將DL1跳閘；</p><p><b>　　3處發(fā)生短路時(shí)，</b></p><p>　　如果是上行饋線(xiàn)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的短路，正常情況下由上行饋線(xiàn)保護(hù)的Ⅰ段動(dòng)作將DL2跳閘；如果保護(hù)Ⅰ段拒動(dòng)，則

75、其保護(hù)Ⅱ段、分區(qū)亭保護(hù)以及下行饋線(xiàn)保護(hù)Ⅱ段起動(dòng)延時(shí)跳閘，但由于分區(qū)亭動(dòng)作時(shí)限小于其它兩者（防止“相繼動(dòng)作”），所以分區(qū)亭保護(hù)先動(dòng)作而將DL4跳閘。</p><p>　　如果是分區(qū)亭保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的短路，則由其保護(hù)動(dòng)作將DL4跳閘，如果分區(qū)亭保護(hù)拒動(dòng)，則由上行饋線(xiàn)保護(hù)Ⅱ段和下行饋線(xiàn)保護(hù)Ⅱ段根據(jù)時(shí)限將各自的DL2、DL3跳閘。</p><p>　　4處發(fā)生的短路分析同3處。</p>

76、<p>　　附圖一 電氣主接線(xiàn)圖</p><p>　　附圖二 主變差動(dòng)保護(hù)原理接線(xiàn)圖</p><p>　　附圖三 主變壓器保護(hù)原理接線(xiàn)圖1</p><p>　　附圖四 主變壓器保護(hù)原理接線(xiàn)圖2</p><p>　　附圖五 主變保護(hù)原理接線(xiàn)圖3</p><p>　　附圖六 27.5KV饋線(xiàn)回路接線(xiàn)

77、圖</p><p>　　附圖七 27.5KV饋線(xiàn)回路中DTK-2保護(hù)裝置原理接線(xiàn)圖</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1]《電力系統(tǒng)分析》 簡(jiǎn)克良 主編 西南交通大學(xué)出版社</p><p>　　[2]《繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置》 王永康 主編 中國(guó)鐵道出版社</p>

78、<p><b>　　后記</b></p><p>　　通過(guò)這次牽引變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，我更進(jìn)一步了解了繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些原則以及選擇電牽引供電系統(tǒng)保護(hù)方式的問(wèn)題,熟悉了短路計(jì)算、保護(hù)的選擇及其整定，以及短路故障發(fā)生時(shí)保護(hù)裝置的動(dòng)作情況分析。這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)上學(xué)期所學(xué)習(xí)的繼電保護(hù)的知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的總結(jié)和復(fù)習(xí)，并且在本次設(shè)計(jì)中對(duì)以前不足的知識(shí)進(jìn)行了再一次的鞏固和學(xué)習(xí)。&l

79、t;/p><p>　　通過(guò)這次牽引供變電繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)，我對(duì)繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行的重要性有了更全面的，更深入的理解和體會(huì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,通過(guò)相關(guān)的參考書(shū)目，我接觸到了更多課本上未曾深入研究和探討的問(wèn)題，并且接觸了新的保護(hù)裝置，了解了新的設(shè)計(jì)方法，為今后的工作和深入學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)是在實(shí)習(xí)單位做的，得到了單位胡繼剛總工的細(xì)心指導(dǎo)，在此表示感謝。