繼電保護課程設計

1、電力系統(tǒng)繼電保護及自動裝置課程設計1 繼電保護的配置按照繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程（GB14285-93）及電力裝置的繼電保護和安全自動裝置設計規(guī)范（GB50062-92）的要求，35kV及以上中性點非直接接地電力網(wǎng)的線路，對相間短路和單相接地，應按本節(jié)的規(guī)定裝設相應的保護。保護裝置采用遠后備方式。對單側電源線路，可裝設一段或兩段式電流速斷保護和過電流保護。 對單相接地故障，應在發(fā)電廠和變電站母線上，裝設單相接地監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置反映零序電壓，動作于信號?？赡軙r常出現(xiàn)過負荷的電纜線路，或電纜與架空混合線路，應裝設過負荷保護。保護宜帶時限動作于信號，必要時可動作于跳閘。由于本系統(tǒng)中35kV出

2、線線路為單側電源線路，可考慮配置一段電流速斷保護、一段延時電流速斷保護、過電流保護、過負荷保護及三相一次重合閘。微機保護型號選擇南瑞繼保的RCS-901系列超高壓線路成套保護裝置。2 RCS-901微機保護裝置2.1 微機保護簡介微機保護裝置一般由模擬量輸入，開關量輸入，微機系統(tǒng)，開關量輸出，人機對話，外部通信等6部分組成，其中微型機主系統(tǒng)是核心部件，其他5部分是外圍接口部件。2.1.1模擬量輸入部分模擬量輸入部分是將互感器輸入的模擬電信號正確的變換成離散化的數(shù)字量，也稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。按信號傳遞順序，交流模擬量輸入部分主要包括以下幾部分：1）輸入變換及電壓形成 他接受來自電力互感器二次側的電

3、壓、電流信號，并將這些信號進一步變小，同時使互感器與保護裝置內(nèi)部之間實現(xiàn)電氣隔離喝電磁屏蔽。信號的變換對交流電壓可直接采用電力變換器，對于交流電流，由于通常使用的弱電子器件為電壓輸入型器件，因此還需將電流信號轉換為電壓信號，這個過程稱為電壓形成。2）低通濾波器 作用是抑制輸入信號中歲保護無用的較高的頻率的成分，以便采樣時易于滿足采樣定理的要求。3）采樣保持器S/H 所謂采樣保持，就是在某一刻抽取輸入信號的瞬時值，并維持適當時間不變。4）多路轉換器 它可有CPU通過編碼器控制將多通道輸入信號（由S/H送來）依次與一路輸出端連接，與輸出端與模數(shù)變換器的輸入端項鏈。此時，只用一路模數(shù)變換器即可實現(xiàn)所

4、有通道的模數(shù)轉換，能大大簡化電路和降低成本5）模數(shù)轉換器A/D 它將由S/H抽取并保持的輸入模擬信號的瞬時值變換為相應的數(shù)字值，實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的變換。2.1.2開關量輸入部分泛指那些反映“是”或“非”兩種狀態(tài)的邏輯變量，如斷路器的“合”或“分”閘狀態(tài)、開關或繼電器觸點的“通”或“斷”狀態(tài)、控制信號的“有”或“無”狀態(tài)等。這些磚頭正好對應二進制的“1”“0”所以開關量可作為數(shù)字量讀入。2.1.3微機主系統(tǒng)CPU、整個微機保護的指揮中樞，程序的運行依賴于CPU來實現(xiàn)；存儲器、它用來保存程序和數(shù)據(jù)；定時器/計數(shù)器、提供定時采樣觸發(fā)信號、形成中斷控制等作用；控制電路、 它用以保證整個微機數(shù)字電路的

5、有效連接和協(xié)調工作。2.1.4開關輸出量部分開關輸出量部分為正確地發(fā)出開關量操作命令提供輸出通道，并在微機保護裝置內(nèi)外部之間實現(xiàn)光電隔離。微機保護裝置通過開關量輸出的“0”或“1”狀態(tài)來控制執(zhí)行回路。2.1.5人機對話部分人機對話部分建立起微機保護裝置與使用者之間的信息聯(lián)系，以便對保護裝置進行人工操作、調試和得到反饋信息。2.1.6外部通信部分外部通信部分提供信息通道與變電站計算機局域網(wǎng)以及電力系統(tǒng)遠程通信網(wǎng)相連，實現(xiàn)更高一級的信息管理和控制功能，如信息交互、數(shù)據(jù)共享、遠方操作及遠方維護等。2.2 微機保護裝置原理圖2.1 系統(tǒng)連接圖重合閘的起動方式可以由保護動作起動或開關位置不對應起動方式；

6、當與本公司其它產(chǎn)品一起使用有二套重合閘時，二套裝置的重合閘可以同時投入，不會出現(xiàn)二次重合，與其它裝置的重合閘配合時，可考慮用壓板僅投入一套重合閘。三相重合時，可采用檢線路無壓重合閘或檢同期重合閘，也可采用快速直接重合閘方式，檢無壓時，檢查線路電壓或母線電壓小于30V；檢同期時，檢查線路電壓和母線電壓大于40V，且線路和母線電壓間相位差在整定范圍內(nèi)。非全相運行狀態(tài)下，將縱聯(lián)零序退出，退出與斷開相相關的相、相間變化量方向、變化量距離繼電器，RCS-901A 將零序過流保護段退出，段不經(jīng)方向元件控制，RCS-901B 將零序過流保護、段退出，段不經(jīng)方向元件控制，RCS-901D 將零序過流保護段退出

7、，零序反時限過流不經(jīng)方向元件控制。單相重合閘時，零序過流加速經(jīng)60ms 跳閘，距離段受振蕩閉鎖控制經(jīng)25ms延時三相跳閘；三相重合閘或手合時，零序電流大于加速定值時經(jīng)100ms 延時圖2.2 三相一次重合閘原理圖三相跳閘；三相重合閘時，經(jīng)整定控制字選擇加速不經(jīng)振蕩閉鎖的距離、段，否則總是加速經(jīng)振蕩閉鎖的距離段；手合時總是加速距離段。當線路因任何原因切除兩相時，由單相運行三跳元件經(jīng)零序壓板控制切除三相，其判據(jù)為：有兩相TWJ 動作且對應相無流（15%20%滿足要求。限時電流速段保護的整定(假設下級線路速度按保護整定值0.502KA)過電流保護的整定4 微機保護裝置設計過電流啟動的動作條件為：ma

8、x(Ia，Ib，Ic) min(IZD)；其中IZD為各段過流元件定值。 過流保護為三段式相過電流保護，各段可獨立整定成帶或不帶方向、經(jīng)或不經(jīng)電壓閉鎖，加速時是否經(jīng)電壓閉鎖由控制字整定，與被加速段無關。 過流方向元件采用正序電壓和相電流比相判別，動作區(qū)為正序電壓超前故障相電流-10 度120 度。為消除死區(qū)，方向元件帶有記憶功能。 零序保護、三相一次重合閘、低周減載和失靈啟動與 PSL621C 相同。 交流電流電壓異常判斷與 PSL621C 相同。當 PT 失壓后，過流保護的方向元件將不能正常工作，過流保護各段不再帶方向，不經(jīng)電壓閉鎖。此時過流段根據(jù)控制字選擇是否經(jīng)至少 200 毫秒延時出口。

9、根據(jù)技術功能指標模擬量測量精度 誤差不大于5%。由于保護最小整定值為所以當電流小于202.9（1-5%）時保護可靠不動作。當短路電流值大于202.9（1+5%）時保護可靠動作。由短路電流整定計算可知：=1.20.7215=0.8658KA當電流在0A-202.9A時， 三段保護均不動作。當電流在202.9A-577.3A時，過電流保護段動作經(jīng)過1.0秒跳閘。當電流在577.3A-865.8A時，線路段過電流保護啟動，線路段限電流速斷保護啟動，最后由線路段延時電流速斷保護經(jīng)0.5s切除。當電流大于865.8A時，線路段過電流保護啟動，線路段延時電流速斷保護啟動，線路段電流速斷保護也啟動，最后由線

10、路段電流速斷保護立即跳閘?？?結通過對出線路的三段式繼電保護，可以有效保護線路全長。有選擇的電流速斷保護可以保護線路的大部分，由于有選擇的電流速斷保護不能保護本線路的全長，因此增加一段帶時限動作限時電流速斷保護，用來切除本線路上速斷保護范圍以外的故障，同時也能作為速斷保護的后備。同時增加一段作為本線路住保護拒動時的近后備保護，也作為過負荷時的保護的過電流保護。電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護都是反應于電流升高而動作的保護，它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來選擇啟動電流。速斷是按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定；限時速斷是按照躲開下級各相鄰元件電流速斷保護的最大動作范圍來整定；

11、而過電流保護是按照躲開本元件最大負荷電流來整定。由于電流速斷不能保護線路全長，限時電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護，因此為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護組合在一起，構成階段式電流保護。本設計采用的是微機保護，微機保護具有強大的分析、計算和邏輯判斷能力，有存儲記憶功能，工作可靠性高?？衫猛挥布崿F(xiàn)不同的保護原理，使制造簡化，利于實現(xiàn)保護標準化。同時，微機保護具有故障錄波、測距、事件順序記錄、與調度計算機交換信息等輔助功能，有利于簡化保護調試、事故分析和事故后處理等。致 謝設計過程中培養(yǎng)了我的綜合運用電力系統(tǒng)繼電保護及其他課程理論知識和利用生

12、產(chǎn)時間知識來解決實際問題的能力，真正做到了學以致用。在此期間我我們同學之間互相幫助，相互交流，共同面對課程設計當中遇到的困難。本次課程設計不僅僅是對自己所學的知識的一次系統(tǒng)總結與應用，還是對個人心理的考驗。在設計過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時發(fā)現(xiàn)一個問題的時候，需要做大量的工作，花大量的時間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來了。通過本次設計，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實際，與具體課題相結合開發(fā)、設計產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設計涉及到大量的以前沒有學到過的知識，于是圖書館和網(wǎng)絡成了我們很好的助手。參考

13、文獻1 電力系統(tǒng)繼電保護原理第三版，賀家李 宋從矩，北京：中國電力出版社2 工廠供電設計指導劉介才，北京：機械工業(yè)出版社3 電氣工程基礎劉笙，北京：科學出版社4 電力系統(tǒng)分析第三版，何仰贊，溫增銀武漢：華中科技大學出版社5 電力系統(tǒng)繼電保護設計原理 呂繼紹，水利電力出版社，1992.10 6 電力系統(tǒng)繼電保護原理與應用宋從矩，華中理工大學，2003.5 7 電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算崔家佩，中國電力出版，1997.1 8 電力系統(tǒng)繼電保護稅正中，重慶大學出版社，1997.5 9 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析李光琦，中國電力出版社，2002.6 10電力工程電氣設計手冊西北電力設計院水利電力出社，1990年出版11繼電保護整定計算與實驗呂繼紹，華中理工大學，1988.12 12電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南：繼電保護分冊韓笑 主編 中國水利水電出版社13電力系統(tǒng)繼電保護