1、<p>　　電力系統(tǒng)繼電保護課程設計</p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 </p><p>　　班 級： 電氣0 　 </p><p>　　姓 名： 　　 </p><p>　　學 號： 　　 </p>

2、<p>　　指導教師： 　　 </p><p>　　2012 年 7月 7 日</p><p><b>　　1 設計原始資料</b></p><p><b>　　1.1 具體題目</b></p><p>　　如下圖1.1所示網(wǎng)絡，系統(tǒng)參數(shù)為:</p>

3、<p>　　、、,km、km，km、km、km，線路阻抗km，，，、、，，,s。</p><p>　　圖1.1電力系統(tǒng)示意圖</p><p>　　試對線路、、進行距離保護的設計。</p><p>　　1.2 要完成的內容</p><p>　　本文要完成的內容是對線路的距離保護原理和計算原則的簡述，并對線路各參數(shù)進行分析及對保護3

4、和5進行距離保護的具體整定計算并注意有關細節(jié)。</p><p>　　2 分析要設計的課題內容</p><p><b>　　2.1 設計規(guī)程</b></p><p>　　根據(jù)繼電保護在電力系統(tǒng)中所擔負的任務，一般情況下，對動作于跳閘的繼電保護在技術上應滿足四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。這幾“性”之間，緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一，按照電

5、力系統(tǒng)運行的具體情況配置、配合、整定。</p><p>　　2.2 本設計的保護配置</p><p>　　2.2.1 主保護配置</p><p>　　距離保護Ⅰ段和距離保護Ⅱ段構成距離保護的主保護。</p><p>　　(1) 距離保護的Ⅰ段</p><p>　　圖2.1 距離保護網(wǎng)絡接線圖</p>&l

6、t;p>　　瞬時動作，是保護本身的固有動作時間。</p><p>　　保護1的整定值應滿足：考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，引入可靠系數(shù)(一般取0.8-0.85)，則</p><p>　　同理，保護2的Ⅰ段整定值為：</p><p><b>　　(2) 距離Ⅱ段</b></p><p>　　整定值的選擇和

7、限時電流速斷相似，即應使其不超出下一條線路距離Ⅰ段的保護范圍，同時帶有高出一個的時限，以保證選擇性,例如在圖2.1中，當保護2第Ⅰ段末端短路時，保護1的測量阻抗為：</p><p>　　引入可靠系數(shù)(一般取0.8)，則保護1的Ⅱ段的整定阻抗為：</p><p>　　2.2.2 后備保護配置</p><p>　　為了作為相鄰線路的保護裝置和斷路器拒絕動作的后備保護，同

8、時也作為距離Ⅰ段與距離Ⅱ段的后備保護，還應該裝設距離保護第Ⅲ段。</p><p>　　距離Ⅲ段：整定值與過電流保護相似，其啟動阻抗要按躲開正常運行時的負荷阻抗來選擇，動作時限還按照階梯時限特性來選擇，并使其比距離Ⅲ段保護范圍內其他各保護的最大動作時限高出一個。</p><p><b>　　3保護配合的整定</b></p><p>　　3.1 Q

9、F3距離保護的整定與校驗</p><p>　　3.1.1 QF3距離保護第I段整定</p><p>　　(1) QF3的Ⅰ段的整定阻抗為</p><p><b>　　(3.1)</b></p><p><b>　　(2) 動作時間</b></p><p>　?。ǖ冖穸螌嶋H動作

10、時間為保護裝置固有的動作時間）</p><p>　　3.1.2 QF3距離保護第Ⅱ段整定</p><p>　　(1) 與相鄰線路距離保護Ⅰ段相配合，QF3的Ⅱ段的整定阻抗為：</p><p><b>　　(3.2)</b></p><p><b>　　(3.3)</b></p>&l

11、t;p><b>　　(2) 靈敏度校驗</b></p><p>　　距離保護Ⅱ段，應能保護線路的全長，本線路末端短路時，應有足夠的靈敏度。</p><p>　　即滿足靈敏度的要求。 </p><p>　　距離保護3的Ⅱ段應改為與相鄰線路的Ⅱ段配合。</p><p>　　(3.4)=</p&g

12、t;<p>　　即滿足靈敏度的要求。</p><p>　　(3) 動作時間，與相鄰線路距離Ⅰ段保護配合，則</p><p><b>　　s</b></p><p>　　3.1.3 QF3距離保護第Ⅲ段整定</p><p>　　(1) 整定阻抗：按躲開被保護線路在正常運行條件下的最小負荷阻抗來整定計算。<

13、;/p><p>　　(3.5)(3.6) </p><p><b>　　其中,，，。</b></p><p><b>　　(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

14、，又作為相鄰下級線路的遠后備保護，靈敏度應分別進行校驗。</p><p>　　作為近后備保護時，按本線路末端短路進行校驗，計算式為： </p><p>　　即滿足靈敏度的要求。</p><p>　　作為遠后備保護時，按相鄰線路末端短路進行校驗，計算式為：</p><p>　　即滿足靈敏度的要求。</p>

15、<p><b>　　(3) 動作延時</b></p><p><b>　　s</b></p><p>　　3.2 QF5距離保護的整定與校驗</p><p>　　3.2.1 QF5距離保護第I段整定</p><p>　　(1) 線路的Ⅰ段的整定阻抗為： </p><p&

16、gt;<b>　　(3.7)</b></p><p><b>　　(2) 動作時間</b></p><p>　　（第Ⅰ段實際動作時間為保護裝置固有的動作時間）</p><p>　　3.2.2 QF5距離保護第Ⅱ段整定</p><p>　　(1) 與相鄰線路距離保護Ⅰ段相配合，線路的Ⅱ段的整定阻抗為：

17、 (3.8) (3.9) </p><p>　　其中,,, 。(3.10)(3.11)</p><p>　　圖3.2 等效電路圖 </p><p><b>　　(2) 靈敏度校驗</b></p><p>　　距離保護Ⅱ段，

18、應能保護線路的全長，本線路末端短路時，應有足夠的靈敏度。</p><p>　　即滿足靈敏度的要求。 </p><p>　　(3) 動作時間:與相鄰線路距離Ⅰ段保護配合，則</p><p>　　3.2.3 QF5距離保護第Ⅲ段整定</p><p>　　(1) 整定阻抗：按躲開被保護線路在正常運行條件下的最小負荷阻抗

19、來整定。</p><p>　　(3.12) </p><p>　　(3.13) </p><p><b>　　其中,，，。</b></p><p><b>　　(2) 靈敏度校驗</b></p><p>　　距離保護Ⅲ段

20、，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后備保護，靈敏度應分別進行校驗。</p><p>　　作為近后備保護時，按本線路末端短路進行校驗，計算式為： </p><p>　　即滿足靈敏度的要求。</p><p>　　作為遠后備保護時，按相鄰線路末端短路進行校驗，計算式為：</p><p>　　即滿足靈敏度的要

21、求。</p><p><b>　　(3) 動作延時</b></p><p><b>　　s</b></p><p><b>　　4繼電保護設備選擇</b></p><p>　　4.1 互感器的選擇</p><p>　　4.1.1 電流互感器的選擇<

22、/p><p>　　根據(jù)電流互感器安裝處的電網(wǎng)電壓、最大工作電流和安裝地點要求，選型號為LCWB6-110W2屋外型電流互感器。</p><p>　　4.1.2 電壓互感器的選擇</p><p>　　根據(jù)電壓等級選型號為YDR-110的電壓互感器。</p><p>　　4.2 時間繼電器的選擇</p><p>　　根據(jù)題目要

23、求時間繼電器選AC220V、嵌入式、限時動作的繼電器，則其型號為H3CR-G8EL。</p><p>　　5 二次展開原理圖的繪制</p><p>　　5.1 絕對值比較原理的實現(xiàn) </p><p>　　絕對值比較的一般動作A表達式如式所示。絕對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>&l

24、t;b>　　(5.1)</b></p><p>　　式(5-1)稱為電壓形式的絕對值比較方程，電路圖如圖5.1所示。</p><p>　　5.2 保護跳閘回路</p><p>　　三段式距離保護主要由測量回路、起動回路和邏輯回路三部分組成，啟動回路、測量回路、邏輯回路,如圖5.2所示。</p><p>　　起動回路主要由起動

25、元件組成，起動元件可由電流繼電器、阻抗繼電器、負序電流繼電器或負序零序電流增量繼電器構成。</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安裝處的距離，用以判斷故障處于那一段保護范圍。</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該跳閘。</p

26、><p><b>　　5.3 原理接線圖</b></p><p>　　KT為時間繼電器，KS為信號繼電器，KZ為阻抗繼電器,TA為電流互感器，如圖5.3所示。</p><p>　　圖5.1 絕對值比較的電壓形成</p><p>　　圖5.2保護跳閘回路</p><p>　　圖5.3 原理展開圖<

27、/p><p><b>　　6對距離保護的評價</b></p><p>　　從對繼電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論：</p><p>　　(1)根據(jù)距離保護工作原理，它可以在多電源的復雜網(wǎng)絡中保證動作的選擇性。</p><p>　　(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

28、%。</p><p>　　(3)距離保護較電流、電壓保護具有較高的靈敏度。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 譚秀炳編.鐵路電力與牽引供電系統(tǒng)繼電保護[M].成都:西南交通大學出版社,2006.</p><p>　　[2] 李俊年主編.電力系統(tǒng)繼電保護[M].北京:中國電力出版社,