HF110KV變電站繼電保護課程設(shè)計教案資料

1、hf110kv變電站繼電保護課程設(shè)計教案資料h f110k v變電站繼電愛護課程設(shè)計名目前言 (2)1 概述繼電愛護裝置是能反響電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。繼電愛護根本任務(wù)：自動，快速，有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于連續(xù)遭到損壞，保證其他無故障局部快速復(fù)原正常運行。反響電氣設(shè)備的不正常運行狀態(tài)，并依據(jù)運行維護條件，而動作于發(fā)出信號或跳閘。對動作于跳閘的繼電愛護,在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個根本要求:選擇性、速動性、靈敏性、牢靠性。一選擇性：指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，愛護裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運行，以盡

2、量縮小停電范圍。二速動性：快速切除故障?？焖偾谐收系膬?yōu)點，進步系統(tǒng)穩(wěn)定性；削減用戶在低電壓下的動作時間；削減故障元件的損壞程度,避開故障進一步擴大。三靈敏性：指在規(guī)定的愛護范圍內(nèi),對故障狀況的反響力量。滿足靈敏性要求的愛護裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時,不管短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反響出來。四牢靠性：該動作的故障,它能牢靠動作,即不發(fā)生回絕動作拒動；而在不該動作時，他能牢靠不動，即不發(fā)生錯誤動作簡稱誤動。上述四個根本要求是分析討論繼電愛護性能的根底，也是貫穿全設(shè)計的一個根本線索。它們之間既沖突，又在肯定條件下統(tǒng)一。2系統(tǒng)運行方式2.1運行方式的選擇變電站運行方式選擇原那么：變電站的

3、母線上無論接幾臺變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺停用。線路運行方式選擇原那么：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，另一條線路又故障的方式；雙回路一般不考慮同時停用。系統(tǒng)運行方式確實定：本系統(tǒng)的最大運行方式是全部設(shè)備全部投入運行；系統(tǒng)的最小運行方式為發(fā)電機g1或g2投入。全部變壓器星型側(cè)接地。2.2變壓器中性點接地選擇(1)變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點均要接地。(2)自耦型和有絕緣要求的其它變壓器，其中性點必需接地。(3)t接于線路上的變壓器，以不接地運行為宜。(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，操作完畢后再斷開，這種狀況不按接地運行考

4、慮。3故障點選擇與序網(wǎng)絡(luò)制定本次設(shè)計是110kv a站變電站繼電愛護，如圖3.1所示，整個系統(tǒng)中選擇了6個短路點d1、d2、d3、d4、d5、d6。依據(jù)整定計算的需要，愛護的整定原那么選擇的短路點。圖3.2、3.3、3.4是d1短路時的正、負、零序網(wǎng)絡(luò)圖，其他短路點的網(wǎng)絡(luò)圖原理全都。圖3.1 等值電路圖和各短路點圖3.2 d1短路時的正序網(wǎng)絡(luò)圖圖3.3 d1短路時的負序網(wǎng)絡(luò)圖圖3.4 d1短路時的零序網(wǎng)絡(luò)圖4 變電站愛護的配置4.1 線路愛護的配置依據(jù) gb/t142852006繼電愛護和平安自動裝置技術(shù)規(guī)程第4.4條3kv 10kv線路愛護4.4.2.1條規(guī)定：單側(cè)電源線路，可裝設(shè)兩段過電流

5、愛護，第一段為不帶時限的電流速斷愛護：其次段為帶時限的的過電流愛護；保護可采納定時限或反時限特性。愛護的選擇性，靈敏性，牢靠性，速動性，經(jīng)濟性，a站10kv饋線配置電流速斷愛護和定時限過電流愛護。小電流接地系統(tǒng)35kv及以下輸電線路一般采納三段式電流愛護反響相間短路故障：由于小電流接地系統(tǒng)沒有接地點，故單相接地短路僅視作異樣運行狀態(tài)，一般利用母線上的絕緣檢查裝置發(fā)信號，由運行人員分區(qū)停電查找接地設(shè)備。對于變電站來講，母線上出線回路較多，也涉及供電的連續(xù)性問題，故一般采納零序電流愛護反響接地故障。110kv輸電線路一般采納三段式相間間隔 愛護作為故障的愛護方式，采納階段式零序電流愛護作為接地短路

6、的愛護方式。對于極個別特別短的線路，如有必要也可以采納縱差愛護作為主愛護。本系統(tǒng)線路的愛護方式采納三段式相間間隔 愛護作為故障的愛護方式，采納階段式零序電流愛護作為接地短路的愛護方式。其中，第i段作為線路的主愛護，ii、iii段作為后備愛護。4.2 母線愛護的配置依據(jù) gb/t142852006繼電愛護和平安自動裝置技術(shù)規(guī)程第4.8.4條規(guī)定：對3kv10kv分段母線宜采納不完全電流差動愛護，愛護裝置僅接入有電源支路的電流愛護裝置由2段構(gòu)成，第一段宜采納無時限或帶時限的電流速斷愛護，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時，采納電壓閉鎖電流速斷愛護；其次段采納過電流，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時，可將一局部負荷較大的

7、配電線路接入差動回路，以降低愛護的啟動電流。所以a站10kv側(cè)母線配置不完全差動愛護即簡易母差愛護。依據(jù) gb/t142852006繼電愛護和平安自動裝置技術(shù)規(guī)程第4.8.2條規(guī)定：110kv單母線需要快速切除母線上的的故障時，應(yīng)裝設(shè)專用的母線愛護。依據(jù)4.9.1規(guī)定:110kv電力網(wǎng)的個別重要局部應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈愛護。所以，a站110kv母線配置母聯(lián)差動愛護和斷路器失靈愛護，斷路器失靈愛護作為其近后備愛護。4.3變壓器愛護的配置依據(jù) gb/t142852006繼電愛護和平安自動裝置技術(shù)規(guī)程第4.3.2條規(guī)定：電力變壓器應(yīng)裝設(shè)如下愛護：0.4 mv.a 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器和0.8 mv

8、.a及以上的油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯愛護。依據(jù)第4.3.3.2條規(guī)定：電壓在10kv以上，容量在10mv.a及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動愛護。依據(jù)第4.3.8.2條規(guī)定：分級絕緣變壓器應(yīng)裝設(shè)用于中性點挺直接地和經(jīng)放電間隙接地的兩套零序過電流愛護。還應(yīng)增設(shè)零序過電壓愛護。依據(jù)第4.3.3.2條規(guī)定：相間短路后備愛護宜采納過電流愛護和復(fù)合電壓啟動的過電流愛護或復(fù)合電流愛護。本愛護變壓器容量為20mv.a ，變壓器絕緣采納分段絕緣，中性點不允許過電壓。應(yīng)裝設(shè)瓦斯愛護、縱聯(lián)差動愛護、變壓器中性點側(cè)裝設(shè)零序過電流愛護和零序過電壓愛護，采納復(fù)合電壓閉鎖、過電流愛護作為其后備愛護。本變電站詳細愛護配置見表

9、4.1所示。表4.1變電站愛護的配置5 主要愛護的綜合評價5.1 變壓器愛護的綜合評價1瓦斯愛護：瓦斯愛護主要用來愛護變壓器的內(nèi)部故障，優(yōu)點是簡潔，靈敏，經(jīng)濟；缺點是動作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，瓦斯愛護只有與差動愛護協(xié)作用法才能做到優(yōu)勢互補，效果更佳。瓦斯愛護裝置接線由信號回路和跳閘回路組成。變壓器內(nèi)部發(fā)生細微故障時，繼電器觸點閉合，發(fā)出瞬時“輕瓦斯動作信號。變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴峻故障時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，劇烈的油流沖擊擋板，繼電器觸點閉合，發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖，跳開變壓器各側(cè)斷路器。變壓器嚴峻漏油使油面降低時，繼電器動作，同樣發(fā)出“輕瓦斯動作信號。2差動愛護：差動愛護是一切電氣主設(shè)

10、備的主愛護，優(yōu)點是靈敏度高、選擇性好、實現(xiàn)簡潔，它不但能正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其他元件協(xié)作，可以無延時地切除區(qū)內(nèi)各種故障。缺點是當(dāng)大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴峻漏油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線故障時，差動愛護不能動作。3零序電流差動愛護：中性點挺直接地電網(wǎng)的變壓器裝設(shè)零序接地愛護作為變壓器住愛護的后備愛護和相鄰元件接地短路的后備愛護。當(dāng)變壓器中性點同時裝設(shè)有避雷器和放電間隙時，應(yīng)裝設(shè)零序電流愛護作為變壓器中性點挺直接地運行時的愛護，并增設(shè)一套反映間隙放電電流的零序電流愛護和一套零序電壓愛護作為變壓器中性點不接地運行時的愛護。后者作為間隙放電電流的零序電流愛護的后備愛護。5.2線路愛護的綜合評價1零序電流愛護：可用做中性點挺直接地系統(tǒng)中主要的接地短路愛護，有較好的靈敏度，接線簡潔牢靠；但不能反映三相和兩相短路，受系統(tǒng)運行方式影響大。當(dāng)零序電流愛護不能滿足系統(tǒng)要求時，應(yīng)裝設(shè)接地間隔 愛護、。當(dāng)線路配置了接地間隔 愛護時，根椐運行需要還應(yīng)配置階段式零序電流愛護。特殊是零序電流愛護中最小定值的愛護段，對檢測經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。2間隔 愛護：優(yōu)點是能滿足多電源冗雜電網(wǎng)對愛護動作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時反響電壓的降低和電流的增大而動作的，因此間隔 愛護較電流愛護有較高的靈敏度。其中段間隔