電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計-三段式距離保護

1、<p>　　電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計</p><p>　　選題標(biāo)號： 三段式距離保護 </p><p>　　班 級：　 14電氣 </p><p>　　姓 名：　 </p><p>　　學(xué) 號：　

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師：　 </p><p>　　日 期： 2017年11月8日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、選題背景5</b></p>

3、<p><b>　　1.1選題意義5</b></p><p>　　1.2設(shè)計原始資料5</p><p>　　1.3要完成的內(nèi)容6</p><p>　　二、分析要設(shè)計的課題內(nèi)容6</p><p><b>　　2.1設(shè)計規(guī)程6</b></p><p>　　2.

4、2 保護配置7</p><p>　　2.2.1 主保護配置7</p><p>　　2.2.2 后備保護配置7</p><p>　　三、短路電流、殘壓計算8</p><p>　　3.1等效電路的建立8</p><p>　　3.2保護短路點的選取8</p><p>　　3.3短路電流的計

5、算8</p><p>　　3.3.1最大運行方式短路電流計算8</p><p>　　3.3.2最小運行方式短路電流計算8</p><p><b>　　四、保護的配合9</b></p><p>　　4.1 線路L1距離保護的整定與校驗9</p><p>　　4.1.1 線路L1距離保護第Ⅰ

6、段整定9</p><p>　　4.1.2 線路L1距離保護第Ⅱ段整定9</p><p>　　4.1.3 線路L1距離保護第Ⅲ段整定10</p><p>　　4.2 線路L3距離保護的整定與校驗10</p><p>　　4.2.1 線路L3距離保護第I段整定10</p><p>　　4.2.2線路L3離保護第I

7、I段整定10</p><p>　　4.2.3線路L3距離保護第Ⅲ段整定11</p><p><b>　　五、實驗驗證12</b></p><p>　　六、繼電保護設(shè)備選擇13</p><p>　　6.1互感器的選擇13</p><p>　　6.1.1電流互感器的選擇13</p&g

8、t;<p>　　6.1.2電壓互感器的選擇14</p><p>　　6.2繼電器的選擇15</p><p>　　6.2.1按使用環(huán)境選型15</p><p>　　6.2.2按輸入信號不同確定繼電器種類15</p><p>　　6.2.3輸入?yún)⒘康倪x定15</p><p>　　6.2.4根據(jù)負(fù)載情

9、況選擇繼電器觸點的種類和容量15</p><p><b>　　結(jié)論17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　一、選題背景</b></p><p><b>　　1.1選題意義</b></p>

10、<p>　　隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，出現(xiàn)了容量大，電壓高，距離長，負(fù)荷重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，這時簡單的電流，電壓保護已不能滿足電網(wǎng)對保護的要求。</p><p>　　在高壓長距離重負(fù)荷線路上，線路的最大負(fù)荷電流有時可能接近于線路末端的短路電流，所以在這種線路上過電流保護是不能滿足靈敏系數(shù)要求的。另外對于電流速斷保護，其保護范圍受電網(wǎng)運行方式改變的影響，保護范圍不穩(wěn)定，有時甚至沒有保護區(qū)，過電流保護的動&l

11、t;/p><p>　　作時限按階梯原則來整定，往往具有較長時限，因此，滿足不了系統(tǒng)快速切除故障的要求。對于多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，方向過電流保護的動作時限往往不能按選擇性要求來整定，而且動作時限長，不能滿足電力系統(tǒng)對保護快速性的要求。</p><p><b>　　1.2設(shè)計原始資料</b></p><p>　　,、、 ，、， ，， ，線路阻抗， 、

12、， ，，， ，</p><p>　　試對線路L1、L3進行距離保護的設(shè)計。</p><p><b>　　1.3要完成的內(nèi)容</b></p><p>　?。?）保護的配置及選擇； </p><p>　　（2）短路電流計算（系統(tǒng)運行方式的考慮、短路點的考慮、短路類型的考慮）； </p><p>　?。?/p>

13、3）保護配合及整定計算； </p><p>　?。?）對保護的評價。</p><p>　　二、分析要設(shè)計的課題內(nèi)容</p><p><b>　　2.1設(shè)計規(guī)程</b></p><p>　　在距離保護中應(yīng)滿足一下四個要求，即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。這幾個之間，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

14、矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個電力原件的繼電保護。充分發(fā)揮和利用繼電保護的科學(xué)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>　　可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護性能的最根本要求。所謂安全性，是要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤動作。所謂信賴性，是要求繼電保護在規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作。安

15、全性和信賴性主要取決于保護裝置本身的制造質(zhì)量、保護回路的連接和運行維護的水平。一般而言，保護裝置的組成原件質(zhì)量越高、回路接線越簡單，保護的工作就越可靠。同時，正確的調(diào)試、整定，良好的運行維護以及豐富的運行經(jīng)驗，對于提高保護的可靠性具有重要作用。 </p><p>　　繼電保護的選擇性是指保護裝置動作時，在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度的保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。它包含兩種意思：其一

16、是只應(yīng)有裝在故障元件上的保護裝置動作切除故障；其二是要力爭相鄰原件的保護裝置對它起后備保護作用。</p><p>　　繼電保護的速動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、低電壓下運行的時間，降低設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。動作迅速而又能滿足選擇性要求的保護裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價格比較昂貴，對大量的中、低壓電力原件，不一定都采用高速動作的保護。對保護速動性要求的保護裝置，一

17、般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價格比較昂貴，對大量的中、低壓電力原件的具體情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。</p><p>　　繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護范圍內(nèi)部故障時，在系統(tǒng)任意的運行條件下，無論短路點的位置、短路的類型如何以及短路點是否有過渡電阻，當(dāng)發(fā)生短路時都能敏銳感覺、正確反應(yīng)。靈敏性通常用靈敏系數(shù)或靈敏度來衡量，增大靈敏度，增加了保護

18、動作的信賴性，但有時與安全性相矛盾。對各類保護的的靈敏系數(shù)的要求都作了具體規(guī)定，一般要求靈敏系數(shù)在1.2~2之間。</p><p>　　以上四個基本要求是評價和研究繼電保護性能的基礎(chǔ)，在它們之間，既有矛盾的一面，又要根據(jù)被保護原件在電力系統(tǒng)中的作用，使以上四個基本要求在所配置的保護中得到統(tǒng)一。繼電保護的科學(xué)研究、設(shè)計、制造和運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)系進行的。相同原理的保護裝置在電力系統(tǒng)

19、不同位置安裝時如何配置相應(yīng)的繼電保護，才能最大限度地發(fā)揮被保護電力系統(tǒng)的運行效能，充分體現(xiàn)著繼電保護工作的科學(xué)性和繼電保護工程實踐的技術(shù)性。</p><p><b>　　2.2 保護配置</b></p><p>　　2.2.1 主保護配置</p><p>　　距離保護的主保護是距離保護Ⅰ段和距離保護Ⅱ段</p><p>

20、　　圖 2.1 網(wǎng)絡(luò)接線圖</p><p><b>　?。?）距離保護Ⅰ段</b></p><p>　　距離保護的第Ⅰ段是瞬時動作的，是保護本身的固有動作時間。以保護1為例，其第Ⅰ段保護本應(yīng)保護線路AB全長，即保護范圍為全長的100%，然而實際上卻是不可能的，因為當(dāng)線路BC出口處短路時，保護2的第Ⅰ段不應(yīng)動作，為此，其啟動阻抗的整定值必須躲開這一點短路時所測量到的阻

21、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0.8~0.85），則</p><p>　　ZⅠop1=(0.8~0.85)ZAB (2-1)</p><p>　　同理對保護2的第Ⅰ段整定值應(yīng)為</p><p>　　ZⅠop2=

22、（0.8~0.85）ZBC (2-2)</p><p>　　如此整定后，距離Ⅰ段就只能保護本線路全長的80%~85%，這是一個嚴(yán)重缺點。為了切除本線路末端15%~20%范圍以內(nèi)的故障，就需設(shè)置距離保護第Ⅱ段。</p><p>　?。?）距離保護第Ⅱ段</p><p>　　距離Ⅱ段整定值的選擇是類似于限時電流速斷保護，即Ⅱ段整定值，以使保護范圍不超出下一

23、條線路（如有多條線路取最短者）距離保護Ⅰ段的保護范圍，同時帶有高出一個△t的時限，以保證選擇性。則保護1的Ⅱ段一次側(cè)整定值為</p><p>　　ZⅡop1=KⅡrel(ZAB+ZBCKⅠrel) (2-3)</p><p>　　2.2.2 后備保護配置</p><p>　　距離保護第Ⅲ段，裝設(shè)距離保

24、護第Ⅲ段是為了作為相鄰線路保護裝置和斷路 器拒絕動作的后備保護，同時也作為Ⅰ、Ⅱ段的后備保護。</p><p>　　對距離Ⅲ段整定值的考慮是與過電流保護相似的，其啟動阻抗要按躲開正常運行時的最小負(fù)荷阻抗來選擇，而動作時限應(yīng)使其比距離Ⅲ段保護范圍內(nèi)其他各保護的最大動作時限高出一個△t。</p><p>　　三、短路電流、殘壓計算</p><p>　　3.1等效電路的建

25、立</p><p>　　由于短路電流計算是電網(wǎng)繼電保護配置設(shè)計的基礎(chǔ),因此分別考慮最大運行方式下各線路未端短路的情況,最小運行方式下各線路未端短路的情況。</p><p>　　3.2保護短路點的選取</p><p>　　本設(shè)計中主要考慮母線、線路末端的短路故障。</p><p>　　3.3短路電流的計算</p><p>

26、;　　電力系統(tǒng)運行方式的變化，直接影響保護的性能，因此，在對繼電保護進行整定計算之前，首先應(yīng)該分析運行方式。在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安裝處的電流最大，對繼電保護而言稱為最大運行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最?。辉谙嗤攸c發(fā)生相同類型的短路時流過保護安裝處的電流最小，對繼電保護而言稱為最小運行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大。需要著重說明的是，繼電保護的最大運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護的電流值最大，繼電保護的最小運行方式

27、是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護的電流值最小。</p><p>　　3.3.1最大運行方式短路電流計算</p><p>　　保護4的最大運行方式分析。保護4的最大運行方式就是指流過保護4的電流最大即兩個發(fā)電機共同運行，而變壓器T5、T6兩個都同時運行的運行方式，則</p><p>　　式中為流過保護3的最大短路電流。</p><p>　　3.

28、3.2最小運行方式短路電流計算</p><p>　　保護4的最小運行方式分析。保護4的最小運行方式就是指流過保護4的電流最小即是在G3和G4只有一個工作，變壓器T3、T4兩個中有一個工作時的運行方式，則</p><p>　　式中為流過保護4的最小短路電流。</p><p><b>　　四、保護的配合</b></p><p&g

29、t;　　4.1 線路L1距離保護的整定與校驗</p><p>　　4.1.1 線路L1距離保護第Ⅰ段整定</p><p>　?。?）線路L1Ⅰ段的動作阻抗為</p><p>　　ZⅠop1=kⅠrelL1Z1（3-1）</p><p>　　=1.2×125×0.4</p><p>

30、<b>　　=60Ω</b></p><p>　　式中ZⅠOP1——距離Ⅰ段的動作阻抗；</p><p>　　L1——被保護線路L1的長度；</p><p>　　Z1——被保護線路的單位阻抗；</p><p>　　KⅠrel——距離保護的Ⅰ段可靠系數(shù)；</p><p><b>　?。?

31、）動作時間。</b></p><p>　　tⅠ2=0s（第Ⅰ段保護實際動作時間為保護裝置固有的動作時間）。</p><p>　　4.1.2 線路L1距離保護第Ⅱ段整定</p><p>　?。?）與相鄰線路LBC距離保護Ⅰ段相配合，線路L1的Ⅱ段動作阻抗為</p><p>　　ZⅡop1= KⅡrelL1 Z1+KⅡrelKb,mi

32、nZⅠBC （3-2）</p><p>　　=1.15×125×0.4+1.15×3.78×20</p><p><b>　　=144Ω</b></p><p>　　式中ZⅡop2——距離Ⅱ段的動作阻抗；</p><p>　　L1Z1——線路L2的阻抗；<

33、/p><p>　　KⅡrel——距離保護的Ⅱ段可靠系數(shù)；</p><p>　　ZⅠBC——線路LBC的第Ⅰ段整定阻抗，其值</p><p>　　ZⅠBC = KⅠrelLBCZ1 （3-3）</p><p><b>　　= 20Ω</b></p><p>　　Kb,,min

34、——線路LBC對線路L1的分支系數(shù)：其求法如下：</p><p>　　Z1=50ΩZ2=50ΩZ3=28Ω</p><p>　　Z=Z1//Z3=(50×28)/(50+28)=17.95Ω（3-4）</p><p>　　I2=Z/(Z+Z2)=17.95/(17.95+50)=0.264（3-5）</p>&l

35、t;p>　　Kb,min=I/I2=3.78 （3-6）</p><p><b>　?。?）靈敏度校驗</b></p><p>　　距離保護Ⅱ段，應(yīng)能保護線路的全長，本線路末端短路時，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</p><p>　　KⅡs，min = ZⅡOP2/(L2Z1)

36、（3-7）</p><p>　　= 144/50>1.5 滿足要求</p><p>　?。?）動作時間，與相鄰線路LBC距離Ⅰ段保護配合，則</p><p>　　tⅡ2 =tⅠ2+△t （3-8）</p><p><b>　　=0.5s</b></p>

37、;<p>　　它能同時滿足與相鄰保護以及與相鄰變壓器保護配合的要求。</p><p>　　4.1.3 線路L1距離保護第Ⅲ段整定</p><p>　?。?）與相鄰距離保護第Ⅱ的配合</p><p>　　ZⅢop1 = KⅢrel（ZL1+Kb,minZⅡBC）（3-9）</p><p>　　= 1.15(50+1

38、×33)</p><p><b>　　= 95Ω</b></p><p>　　式中 ZⅢop1——距離保護Ⅲ的整定阻抗； </p><p>　　ZL1——被保護線路L1阻抗；</p><p>　　KⅢrel——距離保護的Ⅲ段可靠系數(shù)；</p><p>　　ZⅡBC——相鄰新路距離保護第

39、Ⅱ段動作阻抗；</p><p>　　Kb,min——線路LCD 對線路LBC的分支系數(shù)，單線路時，其值為1；</p><p>　　ZⅡBC線路LBC的段整定阻抗，其值為</p><p>　　ZⅡBC = KⅡrel(ZBC+Kb,minZⅠCD)（3-10）</p><p><b>　　= 33Ω</b>&

40、lt;/p><p>　　式中，ZⅠCD為線路LCD的Ⅰ段動作阻抗。</p><p><b>　?。?）靈敏度校驗</b></p><p>　　距離保護Ⅲ段，即作為本線路Ⅰ、Ⅱ段保護的近后備保護，又作為相鄰下級線路的遠(yuǎn)后備保護，靈敏度應(yīng)分別進行校驗。</p><p><b>　　作為近后備保護時</b>&

41、lt;/p><p>　　KⅢS,min = ZⅢop1/ZL1（3-11）</p><p>　　= 95/50=1.9>1.5 滿足要求</p><p><b>　　作為遠(yuǎn)后備保護時</b></p><p>　　KⅢS,min = ZⅢop1/(ZL1+Kb,maxZBC

42、)（3-12）</p><p>　　= 1.4>1.2 滿足要求</p><p>　　4.2 線路L3距離保護的整定與校驗</p><p>　　4.2.1 線路L3距離保護第I段整定</p><p>　?。?）線路L3Ⅰ段的動作阻抗為</p><p>　　ZⅠop3=kⅠrelL3Z1

43、（3-13）</p><p>　　=1.2×70×0.4</p><p><b>　　=33Ω</b></p><p>　　式中ZⅠOP3——距離Ⅰ段的動作阻抗；</p><p>　　L3——被保護線路L3的長度；</p><p>　　Z1——被保護線路的單位阻抗；<

44、;/p><p>　　KⅠrel——距離保護的Ⅰ段可靠系數(shù)；</p><p><b>　　（2）動作時間</b></p><p>　　tⅠ3=0s (第I段實際動作時間為保護裝置固有的動作時間)。</p><p>　　4.2.2線路L3離保護第II段整定</p><p>　　（1）與相鄰線路LBC距離保

45、護Ⅰ段相配合，線路L3的Ⅱ段動作阻抗為</p><p>　　ZⅡop3= KⅡrelL3Z1+KⅡrelKb,minZⅠBC（3-14）</p><p>　　=1.15×70×0.4+1.15×2.12×20</p><p><b>　　=81Ω</b></p><p>

46、;　　式中ZⅡop3——距離Ⅱ段的動作阻抗；</p><p>　　L3Z1——線路L3的阻抗；</p><p>　　KⅡrel——距離保護的Ⅱ段可靠系數(shù)；</p><p>　　ZⅠBC——線路LBC的第Ⅰ段整定阻抗，其值</p><p>　　ZⅠBC=KⅠrelLBCZ1=20Ω（3-15）</p><p&

47、gt;<b>　?。?）靈敏度校驗</b></p><p>　　距離保護Ⅱ段，應(yīng)能保護線路的全長，本線路末端短路時，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</p><p>　　KⅡs，min = ZⅡOP3/(L3Z1)（3-16）</p><p>　　= 81/28=2.8>1.5滿足要求</

48、p><p>　?。?）動作時間，與相鄰線路LBC距離Ⅰ段保護配合，則</p><p>　　tⅡ3 = tⅠ3+△t（3-17）</p><p><b>　　= 0.5s</b></p><p>　　它能同時滿足與相鄰保護以及與相鄰變壓器保護配合的要求。</p><p>　　4.2.3

49、線路L3距離保護第Ⅲ段整定</p><p>　?。?）與相鄰距離保護第Ⅱ的配合</p><p>　　ZⅢop3=KⅢrel（ZL3+Kb,minZⅡBC）（3-9）</p><p>　　=1.15(50+1×33)</p><p><b>　　=70Ω</b></p><p&

50、gt;　　式中 ZⅢop3——距離保護Ⅲ的整定阻抗； </p><p>　　ZL3——被保護線路L3阻抗；</p><p>　　KⅢrel——距離保護的Ⅲ段可靠系數(shù)；</p><p>　　ZⅡBC——相鄰新路距離保護第Ⅱ段動作阻抗；</p><p>　　Kb,min——線路LCD 對線路LBC的分支系數(shù)，單線路時，其值為1；</p&g

51、t;<p>　　ZⅡBC線路LBC的段整定阻抗，其值為</p><p>　　ZⅡBC = KⅡrel(ZBC+Kb,minZⅠCD)（3-10）</p><p><b>　　= 33Ω</b></p><p>　　式中，ZⅠCD為線路LCD的Ⅰ段動作阻抗。</p><p><b>

52、　　（2）靈敏度校驗</b></p><p>　　距離保護Ⅲ段，即作為本線路Ⅰ、Ⅱ段保護的近后備保護，又作為相鄰下級線路的遠(yuǎn)后備保護，靈敏度應(yīng)分別進行校驗。</p><p><b>　　作為近后備保護時</b></p><p>　　KⅢS,min =ZⅢop3/ZL3（3-11）</p><p

53、>　　=70/28=2.5>1.5 滿足要求</p><p><b>　　作為遠(yuǎn)后備保護時</b></p><p>　　KⅢS,min = ZⅢop3/(ZL3+Kb,maxZBC)（3-12）</p><p>　　= 70/(28+1×16.8)</p><

54、p>　　= 1.5>1.2 滿足要求</p><p><b>　　五、實驗驗證</b></p><p>　　六、繼電保護設(shè)備選擇</p><p><b>　　6.1互感器的選擇</b></p><p>　　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

55、二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，同時也是一次系統(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，供測量、監(jiān)視、控制及繼電保護作用?；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，以便于測量儀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，同時互感器二次側(cè)有一點可靠接地，從而保證了二次設(shè)備及人員安全。</p><p>　　6.1.1電流互感器的選擇</p&g

56、t;<p>　?。?）電流互感器的選擇</p><p>　?、匐娏骰ジ衅饕淮位芈奉~定電壓和電流選擇</p><p>　　電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足：</p><p><b>　　UN1≥UNS</b></p><p><b>　　IN1≥Imax</b></p&g

57、t;<p>　　式中 UN1、 IN1—電流互感器一次額定電壓和電流</p><p>　　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。</p><p>　　②二次額定電流的選擇</p><p>　　電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般強電系統(tǒng)用5A，弱電系統(tǒng)用1A。</p><p>　　

58、③電流互感器種類和型式的選擇</p><p>　　在選擇互感器時，應(yīng)根據(jù)安裝地點（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，應(yīng)注意校核窗口尺寸。</p><p>　　④電流互感器準(zhǔn)確級的選擇</p><p>　　為保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。</p>&l

59、t;p>　?、荻稳萘炕蚨呜?fù)載的校驗</p><p>　　為了保證互感器的準(zhǔn)確值，互感器二次側(cè)所接實際負(fù)載Z21或所消耗的實際容量荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定負(fù)載ZN2或額定容量SN2（ZN2及SN2均可從產(chǎn)品樣本查到），即</p><p>　　SN2≥S2=I2N2Z21或ZN2≥Z21≈Rwi+Rtou+Rm+Rr(4-1)</p><p>　　式

60、中 Rm、Rr ——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</p><p>　　Rw——電流互感器二次聯(lián)接導(dǎo)線的電阻</p><p>　　Rtou——電流互感器耳二次連線的接觸電阻，一般取為0.1</p><p><b>　　因為,所以A≥ </b></p><p>　　式中

61、A,lca 電流互感器二次回路連接導(dǎo)線截面積（mm2）及計算長度（mm）。的銅</p><p>　　線。當(dāng)截面選定之后，即可計算出聯(lián)接導(dǎo)線的電阻R，有時也可先初選電流互感</p><p>　　器，在已知其二次側(cè)連接的儀表及繼電器型號的情況下，確定連接導(dǎo)線的截面積，</p><p>　　但須指出，只用一只電流互感器時電阻的計算長度應(yīng)取連接長度2倍，如用三只</p

62、><p>　　電流互感器接成完全星形接線時，由于中性電流接近于零，則只取連接長度為電</p><p>　　阻的計算長度，若用兩只電流互感器接成不完全星形接線時，其二次公用線中的</p><p>　　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)取連線長度</p><p>　　的倍為電阻的計算長度。</p><p

63、>　　所以本題中電流互感器的型號為LCWB6-1108。</p><p>　　6.1.2電壓互感器的選擇</p><p>　?。?）電壓互感器一次回路額定電壓選擇</p><p>　　為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.1-0.9）UNi范圍內(nèi)變動，即滿足下列條件</p><p>　　

64、1.1UNi>NS>0.9UNi</p><p>　　式中 UNi——電壓互感器一次測額定電壓。選擇時滿足UNi=UNS即可。</p><p>　　（2）電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇</p><p>　　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)。</p><p>　　（3）電壓互感器種類和型式的

65、選擇 </p><p>　　電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點和使用條件進行選擇，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)確級滿足要求時，也可采用電容式電壓互感器。</p><p><b>　?。?）準(zhǔn)確級選擇</b></p>&

66、lt;p>　　和電流互感器一樣，供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級或1級的，只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。     </p><p>　　（5）按準(zhǔn)確級和額定二次容量選擇</p><p>　　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，

67、然后計算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級額定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級選擇。一般供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級或1級的，只供估計被測值的儀表和一電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。 </p><p>　　電壓互感器的額定二次容量（對應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級）SN2，應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷S2，即SN2≥S2。&

68、lt;/p><p><b>　　S2=</b></p><p>　　式中 S0、P0、Q0一各儀表的視在功率、有功功率和無功功率 </p><p>　　cos一各儀表的功率因數(shù)。 </p><p>　　如果各儀表和繼咆器的功率因數(shù)相近，或為了簡化計算起見．也可以將各儀表和繼電器的視在功率直接相加．得出S2

69、大于的近似值，它若不超過SN2,則實際值更能滿足式子的要求。</p><p>　　由于電壓互感器三相負(fù)荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級要求，通常以最大相負(fù)荷進行比較。計算電壓互感器各相的負(fù)荷時，必須注意互感器和負(fù)荷的接線方式。</p><p>　　所以本題中的電壓互感器的型號為JDZJ-3.。</p><p>　　6.2繼電器的選擇 </p>&l

70、t;p>　　6.2.1按使用環(huán)境選型 </p><p>　　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濕度），低氣（壓使用高度1000米以下可不考慮）、振動和沖擊。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，可按整機的環(huán)境力學(xué)條件或高級的條件選用。

71、 對電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍，最好不要選用交流電激勵的繼電器。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及對尖峰信號比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。</p><p>　　6.2.2按輸入信號不同確定繼電器種類</p><p>　　按輸入信號是電、濕度、時間、光信號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器，這是沒有問題的。這里特別說明

72、電壓、電流繼電器的選用。若整機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。</p><p>　　6.2.3輸入?yún)⒘康倪x定</p><p>　　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其進行判斷、考核的參數(shù)。對用戶來講， 它只是一個工作下極限參數(shù)值?？刂瓢踩禂?shù)是工作電壓（電流）/吸合電壓（電流），如果在吸

73、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、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機設(shè)計時，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)載來計算實際電壓，特別是電源內(nèi)阻大時更是如此。當(dāng)用二極管作為開關(guān)元件控制線圈通斷時，三極管必須處于開關(guān)狀態(tài)，對6VDC以下工作電壓的繼電器來講，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，超過額定工作值太高會增加銜鐵的沖擊磨損，增加觸點回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，一

74、般，工作值為吸合值的1.5倍，工作值的誤差一般為±10%。</p><p>　　6.2.4根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點的種類和容量 </p><p>　　國內(nèi)外長期實踐證明，約70％的故障發(fā)生在觸點上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點非常重要。</p><p>　　觸點組合形式和觸點組數(shù)應(yīng)根據(jù)被控回路實際情況確定。動合觸點組和轉(zhuǎn)換觸點組中的動合觸點對

75、，由于接通時觸點回跳次數(shù)少和觸點燒蝕后補償量大，其負(fù)載能力和接觸可靠性較動斷觸點組和轉(zhuǎn)換觸點組中的動斷觸點對要高，整機線路可通過對觸點位置適當(dāng)調(diào)整，盡量多用動合觸點。</p><p>　　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，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100m

76、A會使觸點積碳增加，可靠性下降，故100mA稱作試驗電流，是國內(nèi)外專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對繼電器生產(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、50μA以下負(fù)荷的繼電器訂貨，用戶需注明．必要時應(yīng)請繼電器生產(chǎn)廠協(xié)助選型。</p><p>　　繼電器的觸點額定負(fù)載與壽命是指在額定電壓、電流下，負(fù)載為阻性的動作次數(shù)，當(dāng)超出額定電壓時，可參照觸點負(fù)載曲線選用。當(dāng)負(fù)載性質(zhì)改變時，其觸點負(fù)載能力將發(fā)生

77、變動。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過此次課程設(shè)計是我更加扎實的掌握了有關(guān)繼電保護的基礎(chǔ)知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又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欠缺和經(jīng)驗不足，實踐出真知，通過親自動手制作，是我們掌握的知識不再是紙上談兵。</p><p>

78、　　在做繼電保護配置時我們應(yīng)該使配置的結(jié)果滿足繼電保護的基本要求，就是要保證可靠性、選擇性、速動性和靈敏性?？墒沁@四個指標(biāo)在很多情況下是互相矛盾的，因此我們要根據(jù)實際情況讓它們達(dá)到一定的平衡即可。</p><p>　　通過設(shè)計過程可以看出，在運行方式變化很大的110kV多點原系統(tǒng)中，最大運行方式下三相短路的短路電流與最小運行方式下得兩相的短路電流相差很大。按躲過最大運行方式下末端最大短路電流整定的電流速斷保護的動

79、作值很大，最小運行方式下靈敏度不能滿足要求。限時電流速斷保護的定值必須與下一級線路電流速斷保護的定值相配合，所以其定值也很大，靈敏度也均不能滿足要求。過電流整定按照躲過最大負(fù)荷電流整定，其動作之受運行方式的限制不大，作為近后備和遠(yuǎn)后備靈敏度都能滿足要求，一般采用受運行方式變化影響很小的距離保護。</p><p>　　過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我們不斷的發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷的改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢

80、測調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于迎刃而解。在今后社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事。</p><p>　　從對距離保護所提出的基本要求來評價距離保護，可以得出如下幾個主要的結(jié)論：</p>

81、<p>　?。?）根據(jù)距離保護工作原理，它可以在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證動作的選擇性。（2）距離I段是瞬時動作的，但是它只能保護線路全長的80%--85%，因此，兩端合起來就使得在30%--40%線路長度內(nèi)的故障不能從兩端切除，在一端需經(jīng)過0.5s的延時才能切除。在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，這有時候不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求，因而，不能作為主保護來應(yīng)用。</p><p>　?。?）由于阻抗繼電器

82、同時反應(yīng)于電壓的降低和電流的增大而動作，因此，距離保護較電流、電壓保護具有較高的靈敏度。此外，距離I段的保護范圍不受系統(tǒng)運行方式變化的影響，其它兩段受到的影響也比較小，因此，保護范圍比較穩(wěn)定。（4）由于保護范圍中采用了復(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，可靠性比電流保護低，這也是它的主要缺點。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&

83、gt;<p>　　[1]徐妍. 智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)保護新技術(shù)的研究與探討[D].東南大學(xué),2015.</p><p>　　[2]田佳. 分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護的影響及對策研究[D].山東大學(xué),2010.</p><p>　　[3]馮海波. 電力系統(tǒng)繼電保護可靠性研究[D].天津科技大學(xué),2016.</p><p>　　[4]莫仕勛,姜愛華,楊麗

84、修.三段式電流保護仿真實驗平臺的分析與設(shè)計[J].實驗室研究與探索,2010,29(07):54-57.</p><p>　　[5]孫偉,陳昌鵬,周冶.配電網(wǎng)饋線系統(tǒng)保護綜述[J].東北電力技術(shù),2007(11):10-12.</p><p>　　[6]高麗潔.新型微機三段式電流保護裝置的設(shè)計[J].長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2006(03):42-44.</p><p

85、>　　[7]王彥軍. 電力線路三段式保護模擬實驗裝置設(shè)計[D].西安科技大學(xué),2013.</p><p>　　[8]仝循虹.淺談三段式電流保護[J].科學(xué)之友,2011(21):13-14.</p><p>　　[9]李俊年.電力系統(tǒng)保護.中國電力出版社,2006.</p><p>　　[10]王維儉.電力系統(tǒng)繼電保護原理與應(yīng)用.清華大學(xué)出版社,2003.&l

86、t;/p><p>　　[11]賀家李,宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護原理.中國電力出版社,2002.</p><p>　　[12]張保會，尹項根．電力系統(tǒng)繼電保護[M]．北京：中國電力出版社，2005．</p><p>　　[13]鐵道部電氣化工程局電氣化勘測設(shè)計院．電氣化鐵道設(shè)計手冊：牽引供電系統(tǒng)[M]．北京：中國. </p><p>　　[

87、14]Haoran Xue. The Optimization Methods Based on Big Data Technologies of Power System Protection[A]. Information Engineering Research Institute, USA.Proceedings of 2014 3rd International Conference on Micro Nano Devices