繼電保護(hù)課程設(shè)計——線路距離保護(hù)的設(shè)計

1、<p>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計</p><p>　　題目： 線路距離保護(hù)的設(shè)計</p><p>　　班級：　　　　 　　　　　</p><p>　　姓名：　　 </p><p>　　學(xué)號：　　　　　　　　　　 </p><p>　　指導(dǎo)教師：　　　　　　　

2、　　　 </p><p>　　設(shè)計時間：　　　　　　 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1設(shè)計原始資料- 1 -</p><p>　　1.1具體題目- 1 -</p><p>　　1.2完成內(nèi)容- 1 -</p><p>　　2分

3、析課題設(shè)計內(nèi)容- 1 -</p><p>　　2.1設(shè)計規(guī)程- 1 -</p><p>　　2.2保護(hù)配置- 3 -</p><p>　　2.2.1主保護(hù)配置- 3 -</p><p>　　2.2.2后備保護(hù)配置- 3 -</p><p>　　3短路電流及殘壓計算- 4 -</p><p

4、>　　3.1等效電路的建立- 4 -</p><p>　　3.2保護(hù)短路點的選取- 4 -</p><p>　　3.3短路電流的計算- 4 -</p><p>　　3.3.1最大運行方式短路電流計算- 4 -</p><p>　　3.3.2最小運行方式短路電流計算- 5 -</p><p>　　4保護(hù)的

5、配合及整定計算- 6 -</p><p>　　4.1保護(hù)1距離保護(hù)的整定與校驗- 6 -</p><p>　　4.1.1保護(hù)1距離保護(hù)第I段整定- 6 -</p><p>　　4.1.2保護(hù)1距離保護(hù)第II段整定- 6 -</p><p>　　4.1.3保護(hù)1距離保護(hù)第III段整定- 7 -</p><p>

6、　　4.2保護(hù)2距離保護(hù)的整定與校驗- 9 -</p><p>　　4.2.1保護(hù)2距離保護(hù)第I段整定- 9 -</p><p>　　4.3保護(hù)3距離保護(hù)的整定與校驗- 9 -</p><p>　　4.3.1保護(hù)3距離保護(hù)第I段整定- 9 -</p><p>　　4.4保護(hù)4距離保護(hù)的整定與校驗- 9 -</p>&l

7、t;p>　　4.4.1保護(hù)4距離保護(hù)第I段整定- 9 -</p><p>　　4.4.2保護(hù)4距離保護(hù)第II段整定- 10 -</p><p>　　4.4.3保護(hù)4距離保護(hù)第III段整定：- 10 -</p><p>　　5繼電保護(hù)設(shè)備選擇- 11 -</p><p>　　5.1互感器的選擇- 11 -</p>

8、<p>　　5.1.1電流互感器的選擇- 12 -</p><p>　　5.1.2電壓互感器的選擇- 13 -</p><p>　　5.2繼電器的選擇- 14 -</p><p>　　5.2.1按使用環(huán)境選型- 14 -</p><p>　　5.2.3輸入?yún)⒘康倪x定- 15 -</p><p>　　

9、5.2.4根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點的種類和容量- 15 -</p><p>　　6二次展開圖的繪制- 16 -</p><p>　　6.1保護(hù)測量回路- 16 -</p><p>　　6.1.1 絕對值比較原理的實現(xiàn)- 16 -</p><p>　　6.1.2 相位比較原理的實現(xiàn)- 17 -</p><p>

10、;　　6.2保護(hù)跳閘回路- 17 -</p><p>　　6.2.1 起動回路- 18 -</p><p>　　6.2.2 測量回路- 18 -</p><p>　　6.2.3 邏輯回路- 18 -</p><p>　　7對距離保護(hù)的評價- 18 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 20 -</p&g

11、t;<p><b>　　1設(shè)計原始資料</b></p><p><b>　　1.1具體題目</b></p><p>　　如圖1.1所示系統(tǒng)中，發(fā)電機以發(fā)電機-變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機方式為4臺機全開，最小開機方式為兩側(cè)各開1臺機，變壓器T5和T6可能2臺也可能1臺運行。參數(shù)為：</p><p>　　，，

12、，，，, ，，，線路阻抗， ，線路阻抗角均為75°，，負(fù)荷功率因數(shù)角為30°；，，，，變壓器均裝有快速差動保護(hù)。</p><p>　　圖1.1 系統(tǒng)網(wǎng)路連接圖</p><p>　　試對1、2、3、4進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計。</p><p><b>　　1.2完成內(nèi)容</b></p><p>　　我們要完成

13、的內(nèi)容是實現(xiàn)對線路的距離保護(hù)。距離保護(hù)是利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。</p><p><b>　　2分析課題設(shè)計內(nèi)容</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計規(guī)程 </b></p><p>　　在距離保護(hù)中應(yīng)滿足一下四個要求，即可靠性、選擇性、速

14、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(hù)。充分發(fā)揮和利用繼電保護(hù)的科學(xué)性、工程技術(shù)性，使繼電保護(hù)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(hù)性能的最根本要求。所謂安全性，是要求繼電保護(hù)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

15、求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)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。安全性和信賴性主要取決于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、保護(hù)回路的連接和運行維護(hù)的水平。一般而言，保護(hù)裝置的組成原件質(zhì)量越高、回路接線越簡單，保護(hù)的工作就越可靠。同時，正確的調(diào)試、整定，良好的運行維護(hù)以及豐富的運行經(jīng)驗，對于提高保護(hù)的可靠性具有重要作用。</p><p>　　繼電保護(hù)的選擇性是指保護(hù)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)

16、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：其一是只應(yīng)有裝在故障元件上的保護(hù)裝置動作切除故障；其二是要力爭相鄰原件的保護(hù)裝置對它起后備保護(hù)作用。</p><p>　　繼電保護(hù)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(hù)裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價格比較昂貴，對大量的

17、中、低壓電力原件，不一定都采用高速動作的保護(hù)。對保護(hù)速動性要求的保護(hù)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、低壓電力原件的具體情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。</p><p>　　繼電保護(hù)的靈敏性，是指對于其保護(hù)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(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)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

18、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(hù)動作的信賴性，但有時與安全性相矛盾。對各類保護(hù)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(hù)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(hù)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(hù)中得到統(tǒng)一。繼電保護(hù)的科學(xué)研究、設(shè)計、制造和運行的大部分工

19、作也是圍繞如何處理好這四者的辯證統(tǒng)一關(guān)系進(jìn)行的。相同原理的保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)不同位置安裝時如何配置相應(yīng)的繼電保護(hù)，才能最大限度地發(fā)揮被保護(hù)電力系統(tǒng)的運行效能，充分體現(xiàn)著繼電保護(hù)工作的科學(xué)性和繼電保護(hù)工程實踐的技術(shù)性。</p><p><b>　　2.2保護(hù)配置</b></p><p>　　2.2.1主保護(hù)配置</p><p>　　距離保護(hù)的主保

20、護(hù)是距離保護(hù)Ⅰ段和距離保護(hù)Ⅱ段。</p><p>　?。?）距離保護(hù)第Ⅰ段</p><p>　　距離保護(hù)的第Ⅰ段是瞬時動作的，是保護(hù)本身的固有動作時間。以保護(hù)2為例，其第Ⅰ段保護(hù)本應(yīng)保護(hù)線路A-B全長，即保護(hù)范圍為全長的100％，然而實際上卻是不可能的，因為當(dāng)線路B-C出口處短路時，保護(hù)2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抗,整定阻抗<.考慮到阻

21、抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，需引入可靠系數(shù)，（一般取0.8～0.85），則</p><p>　?。?.1） </p><p>　　同理對保護(hù)1的第Ⅰ段整定值應(yīng)為</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　如此整定后，距離Ⅰ段就只能保護(hù)本線路全長的80％～85％，這是一個嚴(yán)重

22、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(hù)第Ⅱ段。</p><p>　?。?）距離保護(hù)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的，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離Ⅰ段的保護(hù)范圍，同時帶有高出一個△t的時限，以保證選擇性。例如在圖1-1單側(cè)電源網(wǎng)咯中，當(dāng)保護(hù)1第Ⅰ段末端短路時，保護(hù)2的測量阻抗為</p><p>&l

23、t;b>　　（2.3）</b></p><p>　　引入可靠系數(shù)，保護(hù)2的啟動阻抗為</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　距離Ⅰ段與Ⅱ段聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護(hù)。</p><p>　　2.2.2后備保護(hù)配置</p><p>　　距離保護(hù)第Ⅲ段，裝

24、設(shè)距離保護(hù)第Ⅲ段是為了作為相鄰線路保護(hù)裝置和斷路器拒絕動作的后備保護(hù)，同時也作為Ⅰ、Ⅱ段的后備保護(hù)。</p><p>　　對距離Ⅲ段整定值的考慮是與過電流保護(hù)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(hù)范圍內(nèi)其他各保護(hù)的最大動作時限高出一個△t。</p><p>　　3短路電流及殘壓計算</p><p>　　3.1等效電路

25、的建立</p><p>　　由于短路電流計算是電網(wǎng)繼電保護(hù)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(hù)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、gt;　　電力系統(tǒng)運行方式的變化，直接影響保護(hù)的性能，因此，在對繼電保護(hù)進(jìn)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(hù)安裝處的電流最大，對繼電保護(hù)而言稱為最大運行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最??；在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護(hù)安裝處的電流最小，對繼電保護(hù)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(hù)的最大運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)的電流值最大，繼電保護(hù)的最小運行

27、方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)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>　　（1）保護(hù)1的最大運行方式分析。保護(hù)1的最大運行方式就是指流過保護(hù)1的電流最大即兩個發(fā)電機共同運行，而變壓器T1、T2兩個都同時運行的運行方式，則</p><p><b>　?。?.1）</b></p>

28、<p>　　式中為保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的最小阻抗。</p><p><b>　　（3.2）</b></p><p>　　式中為流過保護(hù)1的最大短路電流。</p><p>　　（2）保護(hù)2的最大運行方式分析。保護(hù)2最大運行方式就是指流過保護(hù)2的電流最大即兩個發(fā)電機共同運行，則 </p><p><b

29、>　　（3.3）</b></p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　式中為流過保護(hù)2的最大短路電流。</p><p>　?。?）保護(hù)3的最大運行方式分析。保護(hù)3的最大運行方式就是指流過保護(hù)3的電流最大即兩個發(fā)電機共同運行，則</p><p><b>　?。?.5）&l

30、t;/b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　式中為流過保護(hù)3的最大短路電流。</p><p>　?。?）保護(hù)4的最大運行方式分析。保護(hù)4的最大運行方式就是指流過保護(hù)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><b>

31、　?。?.7）</b></p><p><b>　　（3.8）</b></p><p>　　式中為流過保護(hù)3的最大短路電流。</p><p>　　3.3.2最小運行方式短路電流計算</p><p>　?。?）保護(hù)1的最小運行方式分析。保護(hù)1的最小運行方式就是指流過保護(hù)1的電流最小即是在G1和G2只有一個工作，

32、變壓器T1、T2兩個中有一個工作時的運行方式，則</p><p><b>　?。?.9）</b></p><p>　　式中為保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的最大阻抗。</p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　式中為流過保護(hù)1的最小短路電流。</p><

33、p>　　（2）保護(hù)2的最小運行方式分析。保護(hù)2的最小運行方式就是指流過保護(hù)2的電流最小即是在G3和G4只有一個工作時運行方式，則</p><p><b>　?。?.11）</b></p><p><b>　　（3.12）</b></p><p>　　式中為流過保護(hù)2的最小短路電流。</p><p&

34、gt;　?。?）保護(hù)3的最小運行方式分析。保護(hù)3的最小運行方式就是指流過保護(hù)3的電流最小即是在G1和G2只有一個工作時的運行方式，則</p><p><b>　?。?.13）</b></p><p><b>　　（3.14）</b></p><p>　　式中為流過保護(hù)2的最小短路電流。</p><p&g

35、t;　?。?）保護(hù)4的最小運行方式分析。保護(hù)4的最小運行方式就是指流過保護(hù)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><b>　?。?.15）</b></p><p><b>　　（3.16）</b></p><p>　　式中為流過保護(hù)4的最小短路電流。<

36、;/p><p>　　4保護(hù)的配合及整定計算</p><p>　　4.1保護(hù)1距離保護(hù)的整定與校驗</p><p>　　4.1.1保護(hù)1距離保護(hù)第I段整定</p><p>　?。?）保護(hù)1的I段的整定阻抗為</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　式中

37、為保護(hù)1距離的I段的整定阻抗；為被保護(hù)線路的長度；為被保護(hù)線路單位長度的正序阻抗；為可靠系數(shù)。</p><p><b>　　（2）動作時間 </b></p><p>　　第I段實際動作時間為保護(hù)裝置固有的動作時間。</p><p>　　4.1.2保護(hù)1距離保護(hù)第II段整定</p><p>　?。?）整定阻抗：按下面兩個條

38、件選擇。</p><p>　　①當(dāng)與相鄰下級線路距離保護(hù)I段相配合時，有，，則</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　式中為保護(hù)3距離I段的整定阻抗；為被保護(hù)線路的長度。</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　式中為

39、保護(hù)1距離II段的整定阻抗；為可靠系數(shù)。 </p><p>　?、诋?dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時，有， ,有</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　?。?）靈敏度校驗 </b></p><p><b>　　滿足靈敏度要求。</b></

40、p><p><b>　?。?）動作時限</b></p><p>　　與相鄰線路保護(hù)3的I段保護(hù)配合，它能同時滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。</p><p>　　4.1.3保護(hù)1距離保護(hù)第III段整定</p><p>　?。?）整定阻抗：按躲過正常運行時的最小負(fù)荷阻抗整定，有</p><p&

41、gt;<b>　?。?.5）</b></p><p>　　式中最小負(fù)荷阻抗為正常運行母線電壓的最低值，為被保護(hù)線路最大負(fù)荷電流。</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　式中為保護(hù)1距離III段的整定阻抗；為可靠系數(shù)。</p><p><b>　　取，，和，，于

42、是</b></p><p><b>　?。?.7）</b></p><p><b>　　（2）靈敏度校驗 </b></p><p>　?、俦揪€路末端短路時靈敏系數(shù)：</p><p><b>　　滿足靈敏度要求。</b></p><p>　?、?/p>

43、相鄰線路末端短路時靈敏系數(shù)。只要令即</p><p>　　當(dāng)X34.1、X56.0分別取最小值，而X12.1、X34.0、X12.0分別取最大值時，K1b就取最大值。</p><p><b>　　即當(dāng)，時，有</b></p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　?、巯噜徸儔浩髂?/p>

44、端短路時靈敏系數(shù),，，有</p><p>　　靈敏度校驗滿足要求。</p><p><b>　?。?）動作時限</b></p><p>　　與相鄰設(shè)備保護(hù)配合，它能同時滿足與相鄰線路保護(hù)和相鄰變壓器保護(hù)的配合要求。</p><p>　　4.2保護(hù)2距離保護(hù)的整定與校驗</p><p>　　4.2.

45、1保護(hù)2距離保護(hù)第I段整定</p><p>　?。?）保護(hù)2的I段的整定阻抗為</p><p><b>　　（4.9）</b></p><p>　　式中為保護(hù)2距離的I段的整定阻抗。</p><p><b>　?。?）動作時限</b></p><p>　　第I段實際動作時間為

46、保護(hù)裝置固有的動作時間。</p><p>　　4.3保護(hù)3距離保護(hù)的整定與校驗</p><p>　　4.3.1保護(hù)3距離保護(hù)第I段整定</p><p>　?。?）保護(hù)3的I段的整定阻抗為 </p><p><b>　　（4.10）</b></p><p>　　式中為保護(hù)3距離I段的整定阻抗；為被保

47、護(hù)線路的長度。</p><p><b>　?。?）動作時間 </b></p><p>　　第I段實際動作時間為保護(hù)裝置固有的動作時間。</p><p>　　4.4保護(hù)4距離保護(hù)的整定與校驗</p><p>　　4.4.1保護(hù)4距離保護(hù)第I段整定</p><p>　　（1）保護(hù)4的I段的整定阻抗為

48、</p><p><b>　?。?.11）</b></p><p>　　式中為保護(hù)4距離I段的整定阻抗。</p><p><b>　?。?）動作時間 </b></p><p>　　第I段實際動作時間為保護(hù)裝置固有的動作時間。</p><p>　　4.4.2保護(hù)4距離保護(hù)第II

49、段整定</p><p>　　（1）整定阻抗：按下面兩個條件選擇。</p><p>　?、佼?dāng)與相鄰下級線路距離保護(hù)I段配合時，，，有</p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　式中為保護(hù)4距離II段的整定阻抗。 </p><p>　?、诋?dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時，，

50、，，有</p><p><b>　　（4.13）</b></p><p><b>　　所以取。</b></p><p><b>　　（2）靈敏度校驗</b></p><p><b>　　滿足靈敏度要求。</b></p><p>&l

51、t;b>　　（3）動作時限</b></p><p>　　與相鄰保護(hù)2的I段配合，它能同時滿足與相鄰線路保護(hù)以及相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。</p><p>　　4.4.3保護(hù)4距離保護(hù)第III段整定：</p><p>　?。?）整定阻抗：按躲過正常運行時的最小負(fù)荷阻抗整定，有</p><p><b>　?。?.14）

52、</b></p><p><b>　　（4.15）</b></p><p>　　式中為保護(hù)4距離III段的整定阻抗。</p><p><b>　　取，，和，,于是</b></p><p><b>　　（4.16）</b></p><p>&l

53、t;b>　?。?）靈敏度校驗</b></p><p>　?、俦揪€路末端短路時靈敏系數(shù)為</p><p><b>　　滿足靈敏度要求。</b></p><p>　?、谙噜従€路末端短路時靈敏系數(shù)。經(jīng)分析可得</p><p>　　當(dāng)、、分別取最小值，而、、分別取最大值時，就取最大值，即當(dāng)，，，，，，有<

54、/p><p><b>　　（4.17）</b></p><p>　　靈敏度校驗滿足要求。</p><p>　　③相鄰變壓器末端短路時靈敏系數(shù)。此時，有</p><p>　　靈敏度校驗滿足要求。</p><p><b>　?。?）動作時限</b></p><p&

55、gt;　　與相鄰設(shè)備保護(hù)配合有它能同時滿足與相鄰線路保護(hù)和相鄰變壓器保護(hù)的配合要求。</p><p><b>　　5繼電保護(hù)設(shè)備選擇</b></p><p><b>　　5.1互感器的選擇</b></p><p>　　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)與二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，同時也是一次系

56、統(tǒng)與二次系統(tǒng)的隔離元件。它們將一次系統(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(hù)使用?；ジ衅鞯木唧w作用是：（1）將一次系統(tǒng)各級電壓均變成100以下的低電壓，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）講一次系統(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>　　5.1.

57、1電流互感器的選擇</p><p>　?。?）電流互感器的選擇</p><p>　?、?電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇。電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足：</p><p>　?。?.1） </p><p>　?。?.2） </p

58、><p>　　式中、—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>　?、?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>　?、?電

59、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)和安裝方式(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。例如:裝于重要回路(如發(fā)電機、

60、調(diào)相機、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計費的電能表一般采用0.5~1級表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級不應(yīng)低于0.5級；對測量精度要求較高的大容量發(fā)電機、變壓器、系統(tǒng)干線和500kV級宜用0.2級。供運行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表一般皆用1~1.5級的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.5~1級。供只需估計電參數(shù)儀表的互感器可用3級的。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時，應(yīng)按相應(yīng)最高級別來確定電流互感器的準(zhǔn)確級。</p><

61、p>　?、?二次容量或二次負(fù)載的校驗</p><p>　　為了保證互感器的準(zhǔn)確級，互感器二次側(cè)所接實際負(fù)載Z2l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>　　或（5.3） </p><p>　　式中—電流互感器二次回路中所

62、接儀表內(nèi)阻的總和與所接繼電器內(nèi)阻的總和，可由產(chǎn)品樣本中查得；—電流互感器二次聯(lián)接導(dǎo)線的電阻；—電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為0.1。</p><p><b>　?。?.4） </b></p><p>　　因為A=，所以A，式中A，一電流互感器二次回路連接導(dǎo)線截面積（mm2）及計算長度（mm）。</p><p>　　按規(guī)程要求聯(lián)接導(dǎo)

63、線應(yīng)采用不得小于1.5mm2的銅線，實際工作中常取2.5mm2的銅線。當(dāng)截面選定之后，即可計算出聯(lián)接導(dǎo)線的電阻Rwi。有時也可先初選電流互感器，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。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，如用三只電流互感器接成完全星形接線時，由于中線電流近于零，則只取連接長度為電阻的計算長度。若用兩只電流互感器接成不完全星形結(jié)線時，其二次公用線中的電流為兩相電流之向量

64、和，其值與相電流相等，但相位差為60，故應(yīng)取連接長度的倍為電阻的計算長度。</p><p>　　所以本題中電流互感器的型號為LCWB6-110B。</p><p>　　5.1.2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

65、力網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.1-0.9）范圍內(nèi)變動，即滿足下列條件</p><p><b>　　> >（5.5）</b></p><p>　　式中—電壓互感器一次側(cè)額定電壓。選擇時，滿足即可。</p><p>　?。?）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

66、接用的儀表或繼電器相適應(yīng)。</p><p>　?。?）電壓互感器種類和型式的選擇</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(jìn)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&

67、gt;<b>　　（4）準(zhǔn)確級選擇</b></p><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(hù)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>　?。?）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選擇電壓互感器接線方式，

68、并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，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(hù)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>　　電壓互感器的額定二次容量（對應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級），應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷，即。

69、 </p><p>　　（5.6） </p><p>　　式中—各儀表的視在功率、有功功率和無功功率。—各儀表的功率因數(shù)。</p><p>　　如果各儀表和繼電器的功率因數(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，得出大于的近似值

70、，它若不超過，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(jìn)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><b>　　5.2繼電器的選擇</b></p>

71、<p>　　5.2.1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?。?、濕度（一般指40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)條件或高一級的條件選用。</

72、p><p>　　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>　　5.2.2按輸入信號不同確定繼電器種類</p><p>　　按輸入信號是電、溫度、時間、光信號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器

73、，這是沒有問題的。這里特別說明電壓、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>　　5.2.3輸入?yún)⒘康倪x定</p><p>　　與用戶密切相關(guān)的輸入量是線圈工作電壓（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(jìn)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。控制安全系數(shù)是工作電壓

74、（電流）/吸合電壓（電流），如果在吸合值下使用繼電器，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，不能以空載電壓作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)用三極管作為開關(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

75、，增加觸點回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，一般，工作值為吸合值的1.5倍，工作值的誤差一般為±10%。</p><p>　　5.2.4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

76、轉(zhuǎn)換觸點組中的動合觸點對，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

77、%最好。電流小于100mA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

78、時，其觸點負(fù)載能力將發(fā)生變動。 </p><p><b>　　6二次展開圖的繪制</b></p><p><b>　　6.1保護(hù)測量回路</b></p><p>　　對于動作于跳閘的繼電保護(hù)功能來說，最為重要的是判斷出故障處于規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)還是保護(hù)區(qū)外，至于區(qū)內(nèi)或區(qū)外的具體位置，一般并不需要確切的知道?？梢杂脙煞N方法來實現(xiàn)

79、距離保護(hù)。一種是首先精確地測量出，然后再將它與事先確定的動作進(jìn)行比較。當(dāng)落在動作區(qū)之內(nèi)時，判為區(qū)內(nèi)故障，給出動作信號；當(dāng)落在動作區(qū)之外時，繼電器不動作。另一種方法不需要精確的測出，只需間接地判斷它是處在動作邊界之外還是處在動作邊界之內(nèi)，即可確定繼電器動作或不動作。</p><p>　　6.1.1 絕對值比較原理的實現(xiàn) </p><p>　　如前所述，絕對值比較的一般動作表達(dá)式如式所示。絕對

80、值比較式的阻抗元件，既可以用阻抗比較的方式實現(xiàn)，也可以用電壓比較的方式實現(xiàn)。</p><p>　　該式兩端同乘以測量電流，并令，,則絕對值比較的動作條件又可以表示為</p><p><b>　　（6.1） </b></p><p>　　式（6.1）稱為電壓形式的絕對值比較方程。電路圖如圖6.1所示。</p><p>　

81、　圖6.1 絕對值比較的電壓形成</p><p>　　6.1.2 相位比較原理的實現(xiàn)</p><p>　　相位比較原理的阻抗元件動作條件的一般表達(dá)式如式所示，相角表達(dá)式的分子、分母同乘以，并令，，則相位比較的動作條件又可以表示為</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　式（6.2）稱為電壓形式

82、相位比較方程。電路圖如圖6.2所示。</p><p>　　圖6.2 相位比較的電壓形成</p><p><b>　　6.2保護(hù)跳閘回路</b></p><p>　　三段式距離保護(hù)主要由測量回路、起動回路和邏輯回路三部分組成，如圖6.3所示。</p><p>　　圖6.3保護(hù)跳閘回路</p><p>

83、;　　6.2.1 起動回路 </p><p>　　起動回路主要由起動元件組成，起動元件可由電流繼電器、阻抗繼電器、負(fù)序電流繼電器或負(fù)序零序電流增量繼電器構(gòu)成。實踐證明，負(fù)序零序電流增量繼電器動作可靠、靈敏度高，同時還可兼起斷線閉鎖保護(hù)作用。正常運行時，整套保護(hù)處于未起動狀態(tài)，即使測量元件動作也不會產(chǎn)生誤跳閘。起動部分用來在短路時起動整套保護(hù)，即解除閉鎖，允許1、和通過與門和去跳閘。起動部分啟動后，起動時間電路，在

84、0.1s時間內(nèi)（開放時間內(nèi)）允許距離Ⅰ段跳閘。超過0.1s時動作，一方面通過禁止門閉鎖距離Ⅰ段，另一方面起動切換繼電器，對于各段或各相有公用阻抗繼電器的距離保護(hù)裝置，進(jìn)行段別或相別切換。</p><p>　　6.2.2 測量回路 </p><p>　　測量回路的Ⅰ段和Ⅱ段，由公用阻抗繼電器1、組成，而第Ⅲ段由測量阻抗繼電器組成。測量回路是測量短路點到保護(hù)安裝處的距離，用以判斷故障處于那一段

85、保護(hù)范圍。</p><p>　　6.2.3 邏輯回路 </p><p>　　邏輯回路主要由門電路和時間電路組成。與門電路包括與門、、或門和禁止門,用以分析判斷是否應(yīng)該跳閘。</p><p><b>　　7對距離保護(hù)的評價</b></p><p>　　從對繼電保護(hù)所提出的基本要求來評價距離保護(hù)，可以得出如下幾個主要的結(jié)論：

86、</p><p>　?。?）根據(jù)距離保護(hù)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。</p><p>　?。?）距離I段是瞬時動作的，但是它只能保護(hù)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)的故障不能從兩端瞬時切除，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(hù)來應(yīng)用

87、。</p><p>　?。?）由于阻抗繼電器同時反應(yīng)于電壓的降低和電流的增大而動作，因此，距離保護(hù)較電流、電壓保護(hù)具有較高的靈敏度。此外，距離I段的保護(hù)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(hù)范圍比較穩(wěn)定。</p><p>　?。?）由于保護(hù)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(hù)低，這也是它的主

88、要缺點。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</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].武漢: 華中科技大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[2] 陳德樹，張哲，尹項根.微機繼電保護(hù)[M].北京:中國電力出版社,2005.</p><p>　　[3] 張保會,尹項根.