110kv單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間接地短路電流保護(hù)的設(shè)計繼電保護(hù)課程設(shè)計

1、<p>　　110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間(接地)短路電流保護(hù)的設(shè)計繼電保護(hù)</p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路電流保護(hù)的設(shè)計</p><p>　　110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)接地短路電流保護(hù)的設(shè)計</p><p><b>　　已知條件&

2、lt;/b></p><p>　　b=20 c=30 d=40 e=40</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)中各線路均采用帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù)，所有變壓器均采用縱差動作為主保護(hù)，變壓器采用接線。</p><p>　　發(fā)電廠最大發(fā)電容量為，最小發(fā)電容量為。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)正常運行方式為發(fā)電廠容量最大且閉環(huán)運行。</p>

3、;<p>　　允許最大故障切除時間為0.9S.</p><p>　　110千伏斷路器均采用型斷路器，它的跳閘時間為0.05S，Ⅱ段保護(hù)動作時間0.4 S。</p><p>　　線路AB、BC、AD和CD的最大負(fù)荷電流請自行計算，負(fù)荷自啟動系數(shù)為1.5。</p><p>　　各變電所引出線上后備保護(hù)的動作時間如圖所示，。</p><p

4、>　　線路的正序電抗均為。</p><p>　　主保護(hù)靈敏系數(shù)的規(guī)定：線路長度200公里以上不小于1.3，線路長度50~200公里不小于1.4，50公里以下不小于1.5。</p><p>　　后備保護(hù)靈敏系數(shù)的規(guī)定：近后備保護(hù)不小于1.3；遠(yuǎn)后備保護(hù)不小于1.2。</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)</b></p><

5、;p>　　確定保護(hù)1、3、5、7的保護(hù)方式（三段式）、各段保護(hù)整定值及靈敏度。</p><p>　　繪制保護(hù)1的接線圖（包括原理圖和展開圖）。</p><p>　　撰寫說明書，包括短路計算過程（公式及計算舉例）、結(jié)果和保護(hù)方式的選擇及整定計算結(jié)果（說明計算方法）。</p><p><b>　　設(shè)計要點</b></p><

6、;p>　　短路電流及殘壓計算，考慮以下幾點</p><p><b>　　運行方式的考慮</b></p><p><b>　　最大負(fù)荷電流的計算</b></p><p><b>　　短路類型的考慮</b></p><p><b>　　曲線繪制</b>&

7、lt;/p><p>　　保護(hù)方式的選擇和整定計算</p><p>　　保護(hù)的確定應(yīng)從線路末端開始設(shè)計。</p><p>　　優(yōu)先選擇最簡單的保護(hù)（三段式電流保護(hù)），以提高保護(hù)的可靠性。當(dāng)不能同時滿足選擇性、靈敏性和速動性時，可采用較為復(fù)雜的方式，比如采用電流電壓連鎖保護(hù)或方向保護(hù)等。</p><p>　　將最終整定結(jié)果和靈敏度校驗結(jié)果列成表格。&

8、lt;/p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機(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)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段：繼電保護(hù)的萌芽期、晶體管繼電保護(hù)、集成運算放大器的集成電路保護(hù)和計算機(jī)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計

9、算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展。</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量，當(dāng)突變量到達(dá)一定值時，起動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號。對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性，速動性，靈敏性，可靠性。</p><p>　　這次課程設(shè)計以最常見的110KV電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計為例進(jìn)行分析設(shè)計，要求對整個電力

10、系統(tǒng)及其自動化專業(yè)方面的課程有綜合的了解。特別是對繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)、電路、發(fā)電廠的電氣部分有一定的研究。重點進(jìn)行了電路的化簡，短路電流的求法，繼電保護(hù)中電流保護(hù)、距離保護(hù)的具體計算。</p><p>　　關(guān)鍵字：繼電保護(hù)，電流保護(hù)，距離保護(hù)</p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1運行方式的選擇3</p&g

11、t;<p>　　1.1 運行方式的選擇原則3</p><p>　　1.1.1 發(fā)電機(jī)、變壓器運行方式選擇的原則3</p><p>　　1.1.2 變壓器中性點接地選擇原則3</p><p>　　1.1.3 線路運行方式選擇原則3</p><p>　　1.1.4 流過保護(hù)的最大、電小短路電流計算方式的選擇3</p&

12、gt;<p>　　1.1.5 選取流過保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則4</p><p>　　2 保護(hù)裝置的選定原則4</p><p>　　3 電網(wǎng)各個元件參數(shù)計算及負(fù)荷電流計算5</p><p>　　3.1 計算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)6</p><p>　　3.2 元件等值電抗計算7</p><p>　　3.2.1

13、輸電線路等值電抗計算7</p><p>　　3.2.2變壓器等值電抗計算7</p><p>　　3.2.3 發(fā)電機(jī)等值電抗計算8</p><p>　　3.2.4 最大負(fù)荷電流計算8</p><p>　　4 最大運行方式與最小運行方式的選定原則9</p><p>　　5 短路電流計算和殘余電壓 Ures計算9

14、</p><p>　　6 線路保護(hù)方式的確定12</p><p>　　6.1 線路保護(hù)配置的一般原則12</p><p>　　6.2保護(hù)方式的確定及動作值的整定12</p><p>　　6.2.1 AB線路1QF的整定12</p><p>　　6.2.2 BC線路3QF的整定14</p><

15、;p>　　6.2.3 BD線路5QF的整定16</p><p>　　6.2.4 DA線路7QF的整定18</p><p><b>　　設(shè)計心得21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b>　　1運行方式的選擇</b><

16、;/p><p>　　1.1 運行方式的選擇原則</p><p>　　1.1.1 發(fā)電機(jī)、變壓器運行方式選擇的原則</p><p>　　(1)一個發(fā)電廠有兩臺機(jī)組時，一般應(yīng)考慮全停方式，一臺檢修，另一臺故</p><p>　　障；當(dāng)有三臺以上機(jī)組時，則選擇其中兩臺容量較大機(jī)組同時停用的方式。對水電廠，還應(yīng)根據(jù)水庫運行方式選擇。</p>

17、<p>　　(2)一個發(fā)電廠、變電站的母線上無論接幾臺變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量</p><p><b>　　最大的一臺停用。</b></p><p>　　1.1.2 變壓器中性點接地選擇原則</p><p>　　(1)發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點均要接地。</p><p>　　(2)自耦型和有

18、絕緣要求的其它變壓器，其中性點必須接地。</p><p>　　(3)T接于線路上的變壓器，以不接地運行為宜。</p><p>　　(4)為防止操作過電壓，在操作時應(yīng)臨時將變壓器中性點接地，操作完畢后</p><p>　　再斷開，這種情況不按接地運行考慮。</p><p>　　1.1.3 線路運行方式選擇原則</p><p&

19、gt;　　(1)一個發(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，</p><p>　　另一條線路又故障的方式。</p><p>　　雙回路一般不考慮同時停用。</p><p>　　1.1.4 流過保護(hù)的最大、電小短路電流計算方式的選擇</p><p><b>　　(1)相間保護(hù)</b></p>

20、<p>　　對單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護(hù)的最大短路電流出現(xiàn)在最大運行方式；</p><p>　　而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小運行方式。</p><p>　　對于雙電源的網(wǎng)絡(luò)，一般（當(dāng)取Z1=Z2時）與對側(cè)電源的運行方式無關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇。</p><p>　　對于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過保護(hù)的電大短路電流應(yīng)選取開環(huán)運行方式，開環(huán)點應(yīng)選在所整

21、定保護(hù)線路的相鄰下一線線路上。而對于電小短路電流，則應(yīng)選閉環(huán)運行方式，同時再合理停用該保護(hù)背后的機(jī)組、變壓器及線路。</p><p>　　1.1.5 選取流過保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則</p><p>　　選取流過保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則如下：</p><p>　　(1)備用電源自動投入引起的增加負(fù)荷。</p><p>　　(2)并聯(lián)運行線路的

22、減少，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。</p><p>　　(3)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)運行，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。</p><p>　　(4)對于雙側(cè)電源的線路，當(dāng)一側(cè)電源突然切除發(fā)電機(jī)，引起另一側(cè)增加負(fù)</p><p><b>　　荷。</b></p><p>　　計算整定過程的幾個注意點： </p><p>　　1 ．單電源環(huán)形

23、網(wǎng)絡(luò)的相間短路保護(hù)可采用帶方向或不帶 方向 的電流電壓保</p><p>　　護(hù)，因此在決定保護(hù)方式前，必須詳細(xì)地計算短路點短路時，渡過有關(guān)保護(hù)的短路電流和保護(hù)安裝處的殘余電壓，然后根據(jù)計算結(jié)果和題目的要求條件下，盡可</p><p>　　能采用簡單的保護(hù)方式。 </p><p>　　2．系統(tǒng)運行方式的考慮除了發(fā)電廠發(fā)電容量的最大和最 小運 行方式外，還</p

24、><p>　　必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下，發(fā)生短路時渡過保護(hù)裝置的短路電流</p><p>　　最大和最小的系統(tǒng)運行方式，以便計算保護(hù)的整定值靈敏度。 </p><p>　　3．在求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時，應(yīng)該注意短路點的選擇。 </p><p>　　4．后備保護(hù)的動作電流必須配合，要保證較靠近電源的 上一 元件保護(hù)的動</p

25、><p>　　作電流大于下一元件保護(hù)的動作電流，且有一定的裕度，以保證選擇性。</p><p>　　2 保護(hù)裝置的選定原則 </p><p>　　一個繼電保護(hù)裝置的好壞，主要是從它的選擇性、靈敏性、速動性及可靠性</p><p><b>　　等方面衡量的。 </b></p><p><b>

26、　　1、選擇性 </b></p><p>　　電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，限時電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路全長，</p><p>　　但不能作為下一段線路的后備保護(hù)，因此必須采用定時限過電流保護(hù)作為本線路</p><p>　　和相鄰下一線路的后備保護(hù)。實際上，電流速斷保護(hù) I 段常常不能通過靈敏度的</p><p>　　校驗，主

27、要是因為系統(tǒng)運行方式變化比較大，在最小運行方式下，保護(hù) I 段往往</p><p>　　沒有保護(hù)范圍，為此，常使用電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)代替電流速斷保護(hù)，實現(xiàn) I 段的</p><p><b>　　主保護(hù)。。 </b></p><p><b>　　2、速動性 </b></p><p>　　電流電壓保護(hù)第一

28、段及第二段共同作為線路的主保護(hù)，能滿足網(wǎng)絡(luò)主保護(hù)的</p><p>　　速動性要求。而第三段保護(hù)則因為越接近電源，動作時間越長，有時動作時間長</p><p>　　達(dá)好幾秒，因而一般情況下只能作為線路的后備保護(hù)。 </p><p><b>　　3、靈敏度 </b></p><p>　　電流保護(hù)的靈敏度因系統(tǒng)運行方式的變化

29、而變化。一般情況下能滿足靈敏度</p><p>　　要求。但在系統(tǒng)運行方式變化很大，線路很短和線路長而負(fù)荷重等情況下，其靈</p><p>　　敏度可能不容易滿足要求，甚至出現(xiàn)保護(hù)范圍為零的情況。三段式電流保護(hù)的主</p><p>　　要優(yōu)點是簡單、可靠，并且一般情況下都能較快切除故障。缺點是它的靈敏度受</p><p>　　保護(hù)方式和短路類

30、型的影響，此外在單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。 </p><p><b>　　4、可靠性 </b></p><p>　　電流保護(hù)的電路構(gòu)成，整定計算及調(diào)試維修都較為簡單，因此，它是最可靠</p><p><b>　　的一種保護(hù)。 </b></p><p>　　計算整定過程的幾個注意點： </p&g

31、t;<p>　　1 ．單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的相間短路保護(hù)可采用帶方向或不帶 方向 的電流電壓保</p><p>　　護(hù)，因此在決定保護(hù)方式前，必須詳細(xì)地計算短路點短路時，渡過有關(guān)保護(hù)的短路電流和保護(hù)安裝處的殘余電壓，然后根據(jù)計算結(jié)果和題目的要求條件下，盡可</p><p>　　能采用簡單的保護(hù)方式。 </p><p>　　2．系統(tǒng)運行方式的考慮除了發(fā)電廠發(fā)電

32、容量的最大和最 小運 行方式外，還</p><p>　　必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下，發(fā)生短路時渡過保護(hù)裝置的短路電流</p><p>　　最大和最小的系統(tǒng)運行方式，以便計算保護(hù)的整定值靈敏度。 </p><p>　　3．在求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時，應(yīng)該注意短路點的選擇。 </p><p>　　4．后備保護(hù)的動作電流必須配合，要保

33、證較靠近電源的 上一 元件保護(hù)的動</p><p>　　作電流大于下一元件保護(hù)的動作電流，且有一定的裕度，以保證選擇性。 </p><p>　　3 電網(wǎng)各個元件參數(shù)計算及負(fù)荷電流計算</p><p>　　3.1 計算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)</p><p>　　計算短路電流時，各電氣量如電流、電壓、功率和電抗等的數(shù)值，可用有名</p><

34、p>　　值表示，也可用標(biāo)么值表示。為了計算方便，在低壓系統(tǒng) 中宜 用有名值計算法，</p><p>　　在高壓系統(tǒng)中宜用標(biāo)么值計算法</p><p><b>　　標(biāo)么值計算法 :</b></p><p>　　標(biāo)么值就是相對值算法，用新選單位進(jìn)行某物理量的衡量，衡量的值稱標(biāo)么</p><p><b>　　值

35、。 </b></p><p><b>　　有名值計算法: </b></p><p>　　每個電氣參數(shù)的單位是有名的，而不是相對值。在比較簡單的網(wǎng)絡(luò)中計算短</p><p>　　路電流也常常采用此方法，在使用此方法計算短路電流時 ，應(yīng) 特別注意的是:必</p><p>　　須將各電壓等級的電氣參數(shù)都?xì)w算到同一電

36、壓等級上來。 </p><p>　　（1）電機(jī)參數(shù)的計算 </p><p>　　發(fā)電機(jī)的電抗有名值：</p><p>　　發(fā)電機(jī)電抗的電抗標(biāo)幺值：</p><p>　　式中__發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗；</p><p>　?。?）變壓器參數(shù)的計算 </p><p>　　雙繞組變壓器電抗有名值：</

37、p><p>　　雙繞組變壓器電抗標(biāo)幺值：</p><p>　　式中__變壓器的短路電壓百分比；</p><p>　　__ 發(fā)電機(jī)額定電壓；</p><p>　　__ 基準(zhǔn)電壓230KV；</p><p>　　__ 基準(zhǔn)容量100MVA；</p><p>　　__ 發(fā)電機(jī)額定容量，單位MVA；<

38、/p><p>　　3.2 元件等值電抗計算</p><p>　　基準(zhǔn)功率：SB=100MV·A，基準(zhǔn)電壓：VB=115V。基準(zhǔn)電流：IB=SB/1.732 VB=100×103/1.732×115=0.502KA；基準(zhǔn)電抗：ZB=VB/1.732 IB=115×103/1.732×502=132.25Ω；電壓標(biāo)幺值：E=E(2)=1.05<

39、;/p><p>　　3.2.1輸電線路等值電抗計算</p><p>　　(1) 線路AB等值電抗計算:</p><p>　　XAB=X1LAB=0.4×42=8.8Ω</p><p>　　XAB*=XAB×SB/VB= 8.8×100/1152 =0.067 </p><p

40、>　　(2) 線路BC等值電抗計算:</p><p>　　XBC= X1LBC=0.4×32=12.8Ω</p><p>　　XBC*= XBC/ ZB=12.8/132.25=0.0945</p><p>　　(3) 線路CD等值電抗計算</p><p>　　XCD= X1LCD=0.4×42=16.8Ω<

41、;/p><p>　　XCD*= XCD/ ZB=16.8/132.25=0.127</p><p>　　線路DA等值電抗計算:</p><p>　　XDA= X1LDA=0.4×42=16.8Ω</p><p>　　XDA*= XDA/ ZB=16.8/132.25=0.127</p><p>　　3.2.2變壓

42、器等值電抗計算</p><p>　　(1) 變壓器T1、T2、T3等值電抗計算</p><p>　　XT1= XT2=XT3=(UK%/100)×(VN2/ SN)≈23.14</p><p>　　XT1*= XT2*= XT3*=XT1/ ZB=23.14/132.25=0.175</p><p>　　(2) 變壓器T4、T5

43、、T6、T7、T8等值電抗計算</p><p>　　XT4= XT5=XT6= XT7=(UK%/100)×(VN2×103/ SN)≈43.64Ω</p><p>　　XT6*= XT7* = XT4*= XT5*=0.33</p><p>　　3.2.3 發(fā)電機(jī)等值電抗計算</p><p>　　(1)發(fā)電機(jī)G1、G2、

44、G3電抗標(biāo)幺值計算</p><p>　　XG1* = XG2*=Xd1SB/ SG1= Xd1SB COSφ/ PG1=0.129×100/60=0.215</p><p>　　3.2.4 最大負(fù)荷電流計算</p><p>　　在已知結(jié)點功率的條件下，求取閉式網(wǎng)的潮流、電壓分布，需要迭代求解復(fù)數(shù)方程式。在人工計算的條件下常用近似方法。在本設(shè)計中的原始環(huán)形網(wǎng)

45、絡(luò)經(jīng)過簡化后已成為僅含串聯(lián)阻抗支路的網(wǎng)路，待解的只有一個回路電壓方程</p><p>　　Iaej30°ZAB+（Ia-I1）ej30°ZBC+（Ia-I1-I2）ej30°ZCD+</p><p>　?。↖a-I1-I2-I3）ej30°ZAD=0</p><p>　　式中，Ia為流經(jīng)阻抗ZAB的支路電流；I1、I2、I3分

46、別為結(jié)點1、2、3的負(fù)荷電流。</p><p>　　對上式取共軛并乘以UN，則可得下述近似式：</p><p>　　ZAB*Sa+ZBC*（Sa-S1）+ZCD*（Sa-S1-S2）+ZAD*（Sa-S1-S2-S3）=0</p><p>　　由上式可解得流經(jīng)阻抗ZAB支路的功率為</p><p>　　Sa=[ZBC*S1+ZCD（S1+S2

47、）+ZAD（S1+S2+S3）]/[ZAB+ZBC+ZCD+ZAD]</p><p>　　則可求得線路AB的最大負(fù)荷功率。同理可得線路AD的最大負(fù)荷功率。進(jìn)而求得線路</p><p>　　BC、CD的最大負(fù)荷功率。分別為 SAB=65.08MVA,SAD=12.92MVA,SBC=35.08MVA,</p><p>　　SCD=7.08MVA,此即該網(wǎng)路的潮流分布。

48、根據(jù)上述潮流分布計算可得各線路最大負(fù)荷電流。</p><p>　　(1)AB線路最大負(fù)荷電流計算</p><p>　　最大負(fù)荷電流計算(折算到110KV)</p><p>　　= SaCOSφ/ 1.732 U </p><p>　　=65.08×0.8/(1.732×115)≈0.326KA；</p>&l

49、t;p>　　BC線路最大負(fù)荷電流計算</p><p>　　= SBCCOSφ/ 1.732 U </p><p>　　=35.08×0.8/(1.732×115)≈0.176KA；</p><p>　　CD最大負(fù)荷電流計算(拆算到110KV)</p><p>　　= SCDCOSφ/ 1.732 U </p&g

50、t;<p>　　=7.08×0.8/(1.732×115)≈0.0355KA；</p><p>　　(4)AD線路最大負(fù)荷電流計算</p><p>　　最大負(fù)荷電流計算(拆算到110KV)</p><p>　　= SADCOSφ/ 1.732 U </p><p>　　=12.92×0.8/(1.7

51、32×115)≈0.0649KA</p><p>　　4 最大運行方式與最小運行方式的選定原則</p><p>　　確定運行方式就是確定最大和最小運行方式，通常都是根據(jù)最大運行方式來確定保護(hù)的定值，以保證選擇性，在其它運行方式下也一定能保證選擇性，靈敏度的校驗應(yīng)根據(jù)最小運行方式來校驗，因為只要在最小運行方式下靈敏度一定能滿足要求。</p><p>　?。?

52、）最大運行方式在相同地點發(fā)生相同類型短路時流過保護(hù)安裝處的電流最大，對繼電保護(hù)而言稱為系統(tǒng)最大運行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最小。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)，變壓器，并聯(lián)線路全投入的運行方式。系統(tǒng)在最大運行方式工作的時候，等值阻抗最小，短路電流最大，發(fā)電機(jī)容量最大。</p><p>　?。?）最小運行方式在相同地點發(fā)生相同類型短路時流過保護(hù)安裝處的電流最小，</p><p>　　對繼電保護(hù)而言

53、稱為系統(tǒng)最小運行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)，變壓器，并聯(lián)線路部分投入的運行方式。系統(tǒng)在最小運行方式工作的時候，等值阻抗最大，短路電流最小，發(fā)電機(jī)容量最小。 </p><p>　　最大運行方式下的最小電源阻抗:</p><p>　　Zs.min =(XG1 +XT1 )/3=(0.215+0.175)/3=0.13</p><p>　　最小

54、運行方式下的最大電源阻 抗:</p><p>　　Zs.max =XG1 +XT1=0.195</p><p>　　5 短路電流計算和殘余電壓 Ures計算</p><p>　　計算動作電流，應(yīng)為該計算最大運行方式下的三相短路電流；為檢驗靈敏度,要計算最小行方式下的兩相短路電流；為計算 1QF、3QF、5QF、7QF 的整定值，根據(jù)如上系統(tǒng)圖可知，最大運行方式要求

55、8QF 斷開，等值阻抗圖如下</p><p>　　圖5.1電網(wǎng)等效電路圖</p><p><b>　　計算三相短路電流：</b></p><p>　?。?）計算兩短路電流:</p><p><b>　　/2</b></p><p>　　（3）計算殘余電壓：</p>

56、<p><b>　　Ures =*</b></p><p>　?。?）以K1點發(fā)生的三相短路為例： =0.502/(0.13+0.066+O.099+0.133+0.133)=0.894KA</p><p>　　1.732=/2×0.894=0.774KA</p><p>　　Ures =*

57、=0.894×0.133×132.25=15.74KV。同理可得K2、K3、K4、K5各個短路點的短路電流以及殘余電壓；短路電流數(shù)值表與短路電流分布圖分別如表1.1和圖1.4所示。</p><p>　　表5.1短路電流數(shù)值表</p><p>　　圖5.2 電網(wǎng)的短路電流分布</p><p>　　6 線路保護(hù)方式的確定</p><

58、;p>　　6.1 線路保護(hù)配置的一般原則</p><p>　　（1）考慮經(jīng)濟(jì)的優(yōu)越性：可以嘗試配三段式電流保護(hù)， 同時 由于系統(tǒng)是環(huán)網(wǎng)運</p><p>　　行，相當(dāng)于雙電源運行一定要加方向元件。在 110KV 等級電力網(wǎng)絡(luò)中，三段式電</p><p>　　流保護(hù)可能在系統(tǒng)最小運行方式下沒有保護(hù)范圍，如果系統(tǒng)在最小運行方式下運</p><p

59、>　　行的幾率不大的情況下，而且資金不夠的情況下可以嘗試三段式電流保護(hù)，基本</p><p>　　可以保證系統(tǒng)正常運行。</p><p>　　（2）對于 110KV 及以上的電壓電網(wǎng)的線路繼電保護(hù)一般都采用近后備原則。當(dāng)</p><p>　　故障元件的一套繼電保護(hù)裝置拒動時，由相互獨立的另一套繼電保護(hù)裝置動作切</p><p>　　除故

60、障。而當(dāng)斷路器拒絕動作時，啟動斷路器失靈保護(hù)，斷開與故障元件相連的</p><p>　　所有聯(lián)接電源的斷路器。</p><p>　?。?）對瞬時動作的保護(hù)或瞬時段保護(hù)，其整定值應(yīng)保證 在被 保護(hù)元件發(fā)生外部</p><p>　　故障時，繼保裝置可靠且不動作，但單元或線路變壓器組的情冰況除外。 </p><p>　?。?） 110KV 線路保護(hù)

61、應(yīng)按加強(qiáng)主保護(hù)簡化后備保護(hù)的基本原則配置和整定。其</p><p>　　中兩套全線速動保護(hù)的交流電流、電壓回路和直流電源彼此獨立；每一套全線速</p><p>　　動保護(hù)對全線路內(nèi)發(fā)生的各種類型故障，均能快速動作切除故障；兩套全線速動保護(hù)應(yīng)具有選相功能；兩套主保護(hù)應(yīng)分別動作于斷路器的一組跳閘線圈；兩套全</p><p>　　線速動保護(hù)分別使用獨立的遠(yuǎn)方信號傳輸設(shè)備；

62、具有全線速動保護(hù)的線路，其主</p><p>　　保 護(hù)的整組動作時間應(yīng)為：對近端故障不大于 20 毫秒；對 遠(yuǎn)端故障不大 于30</p><p><b>　　毫秒。 </b></p><p>　　(5)考慮系統(tǒng)的運行方式：110KV 高壓輸電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該屬于大接 地電力系統(tǒng)，需</p><p>　　要 配置零序保護(hù)。如上

63、考慮到環(huán)網(wǎng)運行，也要加方向元件。保證保護(hù) 不誤動作。 </p><p>　　6.2保護(hù)方式的確定及動作值的整定</p><p>　　保護(hù) 1、3、5、7 的等效電路圖如下圖所示。</p><p>　　圖6.1 保護(hù)等效電路圖</p><p>　　6.2.1 AB線路1QF的整定</p><p><b>　?、?/p>

64、 瞬時速段保護(hù)</b></p><p>　　線路AB末端的最大三相短路電流 =0.502/(0.13+0.066)=2.561KA</p><p>　　取1.3，則保護(hù)1的電流保護(hù)第1段動作電流為：</p><p>　　.1.3×2.561=3.329KA</p><p><b>　　保護(hù)范圍校驗:</

65、b></p><p>　　最小運行方式下AB線路X處兩相短路電流為：</p><p><b>　　=1.478KA</b></p><p>　　115/(2×1.478)-0.195×132.25=13.12Ω</p><p>　　13.12/（0.066×132.25）=150.3%

66、>15%</p><p><b>　　靈敏度滿足要求。</b></p><p>　?、?帶時限電流速段保護(hù)：與保護(hù)3的第Ⅰ段相配合</p><p>　　保護(hù)3的電流保護(hù)第Ⅰ動作電流值為： 1.702KA</p><p>　　.1.3×1.702=2.213KA</p><p>　　

67、取1.1,則 =1.1×2.213=2.434KA</p><p>　　動作時限為：0.5S</p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　本線路AB末端的最小短路電流為：1.478KA</p><p>　　1.478/2.434=0.607<1.3</p><

68、p>　　靈敏度不滿足要求，故可與保護(hù)3的電流保護(hù)Ⅱ段相配合。</p><p>　　③定時限過電流的整定計算。</p><p><b>　　動作電流的整定：</b></p><p>　　取0.85，1.2,1.5</p><p>　　(1.2×1.5)×326/0.85=653A</p>

69、;<p><b>　　動作時限為：</b></p><p><b>　　=1+2=2s</b></p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　作為近后備時，按本線路AB末端最小短路電流校驗，即：</p><p>　　1.478/0.653=

70、2.263>1.5</p><p>　　作為遠(yuǎn)后備時，按相鄰線路BC末端的最小短路電流校驗，即：</p><p>　　1.207/0.653=1.848>1.2</p><p><b>　　靈敏度滿足要求。</b></p><p>　　6.2.2 BC線路3QF的整定</p><p>

71、<b>　?、?瞬時速段保護(hù)</b></p><p>　　線路BC末端的最大三相短路電流 =0.502/(0.13+0.066+0.099)=1.702KA</p><p>　　取1.3，則保護(hù)3的電流保護(hù)第Ⅰ段動作電流為：</p><p>　　.1.3×1.702=1.404KA</p><p><b

72、>　　保護(hù)范圍校驗</b></p><p>　　最小運行方式下BC線路X處短路電流為：</p><p><b>　　=1.207KA</b></p><p>　　115/(2×1.207)-（0.195+0.066）×132.25=13.12Ω</p><p>　　13.12/（0.

73、099×132.25）=100%>15%</p><p><b>　　靈敏度滿足要求</b></p><p>　?、?帶時限電流速段保護(hù)：與保護(hù)5的第Ⅰ段相配合</p><p>　　保護(hù)5的電流保護(hù)第Ⅰ動作電流值為： 1.173</p><p>　　.1.3×1.173=1.525KA</

74、p><p>　　取1.1,則 =1.1×1.525=1.677KA</p><p><b>　　動作時限為：</b></p><p><b>　　0.5s</b></p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　本線路BC末端

75、的最小短路電流為：1.207KA</p><p>　　1.207/1.677=0.72<1.3</p><p>　　靈敏度不滿足要求，故可與保護(hù)5的電流保護(hù)Ⅱ段相配合。</p><p>　?、鄱〞r限過電流的整定計算。</p><p><b>　　動作電流的整定：</b></p><p>　　

76、取0.85，1.2,1.5</p><p>　　(1.2×1.5)×176/0.85=373A</p><p><b>　　動作時限為：</b></p><p><b>　　=1+2=2s</b></p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p

77、><p>　　作為近后備時，按本線路AB末端最小短路電流校驗，即：</p><p>　　1.207/0.373=3.24>1.5</p><p>　　作為遠(yuǎn)后備時，按相鄰線路BC末端的最小短路電流校驗，即：</p><p>　　0.882/0.373=2.365>1.2</p><p><b>　　靈

78、敏度滿足要求。</b></p><p>　　6.2.3 BD線路5QF的整定</p><p><b>　?、?瞬時速段保護(hù)</b></p><p>　　線路BC末端的最大三相短路電流 =0.502/(0.13+0.066+0.099+0.133)=1.173KA</p><p>　　取1.3，則保護(hù)5的電流

79、保護(hù)第Ⅰ段動作電流為：</p><p>　　.1.3×1.173=1.525KA</p><p><b>　　保護(hù)范圍校驗</b></p><p>　　最小運行方式下BD線路X處短路電流為：</p><p><b>　　=0.882KA</b></p><p>　　

80、115/(2×0.882)-（0.195+0.066+0.099）×132.25=17.58Ω</p><p>　　17.58/（0.133×132.25）=99.95%>15%</p><p><b>　　靈敏度滿足要求</b></p><p>　?、?帶時限電流速段保護(hù)：與保護(hù)5的第Ⅰ段相配合</p

81、><p>　　保護(hù)7的電流保護(hù)第Ⅰ動作電流值為： 0.894</p><p>　　.1.3×0.894=1.162KA</p><p>　　取1.1,則= 1.1×1.162=1.278KA</p><p><b>　　動作時限為：</b></p><p><b>　　0

82、.5s</b></p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　本線路BD末端的最小短路電流為：0.882KA</p><p>　　0.882/1.278=0.670<1.3</p><p>　　靈敏度不滿足要求，故可與保護(hù)7的電流保護(hù)Ⅱ段相配合。</p><p

83、>　?、鄱〞r限過電流的整定計算。</p><p><b>　　動作電流的整定：</b></p><p>　　取0.85，1.2,1.5</p><p>　　(1.2×1.5)×35.5/0.85=75.2A</p><p><b>　　動作時限為：</b></p>

84、;<p><b>　　=0.5s</b></p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　作為近后備時，按本線路AB末端最小短路電流校驗，即：</p><p>　　0.882/0.075=11.76>1.5</p><p>　　作為遠(yuǎn)后備時，按相鄰線路BC末

85、端的最小短路電流校驗，即：</p><p>　　0.695/0.075=9.27>1.2</p><p><b>　　靈敏度滿足要求。</b></p><p>　　6.2.4 DA線路7QF的整定</p><p><b>　?、?瞬時速段保護(hù)</b></p><p>　

86、　線路DA末端的最大三相短路電流 =0.502/(0.13+0.066+0.099+0.133+0.133)=0.894KA</p><p>　　取1.3，則保護(hù)7的電流保護(hù)第Ⅰ段動作電流為：</p><p>　　.1.3×0.894=1.162KA</p><p><b>　　保護(hù)范圍校驗</b></p><p

87、>　　最小運行方式下DA線路X處短路電流為：</p><p><b>　　=0.695KA</b></p><p>　　115/(2×0.695)-（0.195+0.066+0.099+0.133）×132.25=17.53Ω</p><p>　　17.53/（0.133×132.25）=98.4%>1

88、5%</p><p><b>　　靈敏度滿足要求</b></p><p>　?、?過負(fù)荷的整定計算。</p><p><b>　　動作電流的整定：</b></p><p>　　取0.85，1.2,1.5</p><p>　　(1.2×1.5)×64.9/0

89、.85=137A</p><p><b>　　動作時限為：</b></p><p><b>　　=0s</b></p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><p>　　作為近后備時，按本線路DA末端最小短路電流校驗，即：</p><p>　

90、　0.695/0.137=5.07>1.5</p><p>　　作為遠(yuǎn)后備時，按相鄰線路BC末端的最小短路電流校驗，即：</p><p>　　1.207/0.137=8.81>1.2</p><p><b>　　靈敏度滿足要求。</b></p><p>　　表6.1 電流整定值表</p><

91、;p><b>　　設(shè)計心得</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖分析，1QF、3QF、5QF、7QF的整定要在8QF斷開的情況下求得最大短路電流，然后在進(jìn)行整定計算，其電流反方向是順時針旋轉(zhuǎn)的，而2QF、4QF、6QF的整定則是要在8QF閉合去情況下計算的，其電流方向是逆時針旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　靈敏系數(shù)不能滿足要求，當(dāng)發(fā)生內(nèi)部故障時可能啟動不了，

92、考慮進(jìn)一步延伸限時電流速斷的保護(hù)，或降低本線路限時電流速斷保護(hù)的整定值，以保證靈敏性。</p><p>　　課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。在這次寶貴的設(shè)計活動中，經(jīng)驗才是對于我們最大的收獲，而且還增強(qiáng)了自身對未知問題以及對知識的深化認(rèn)識的能力，但是，僅僅是完成了作品還是不可以自我滿足的，我們要認(rèn)真的思考設(shè)計過程

93、中遇到的問題，多查資料，將理論與實際相結(jié)合思考，并在以后的學(xué)習(xí)中更要加倍注意犯過的錯誤。</p><p>　　通過這次設(shè)計，在獲得知識之余，還加強(qiáng)了個人的獨立提出問題、思考問題、解決問題能力，從中得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟，個人能力有進(jìn)一步發(fā)展，本次課程設(shè)計使本人對自己所學(xué)專業(yè)知識有了新了、更深層次的認(rèn)識。在這次設(shè)計中，我深深體會到理論知識的重要性，只有牢固掌握所學(xué)的知識，才能更好的應(yīng)用到實踐中

94、去。這次設(shè)計提高了我們思考問題、解決問題的能力，它使我們的思維更加縝密，這將對我們今后的學(xué)習(xí)、工作大有裨益。</p><p>　　此次課程設(shè)計能順利的完成與同學(xué)和老師的幫助是分不開的，在對某些知識模棱兩可的情況下，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，多虧老師們的耐心指導(dǎo)才使設(shè)計能順利進(jìn)行。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) <

95、;/b></p><p>　　[1] 尹項根，曾克娥．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用［M］．華中科技大學(xué)出版社，</p><p><b>　　2001. </b></p><p>　　[2] 許建安，王風(fēng)華．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計算［M］．中國水利水電出版社，</p><p><b>　　2007. &l

96、t;/b></p><p>　　[3] 鐘自勤．繼電保護(hù)裝置及二次回路故障檢修典型實例［M］．機(jī)械工業(yè)出版社，</p><p><b>　　2006. </b></p><p>　　[4] 吳必信．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)同步訓(xùn)練［M］．中國是力出版社，2003． </p><p>　　[5] 劉學(xué)軍．繼電保護(hù)原理北