110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)_第1頁
110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)_第2頁
110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)_第3頁
110KV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)_第4頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門主要課程,主要包括課堂講學(xué)、課程設(shè)計(jì)等幾個(gè)主要部分。在完成了理論的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解,本專業(yè)特安排了本次課程設(shè)計(jì)。電能是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、也是最方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能,電能經(jīng)過變壓器和不同電壓等級(jí)的輸電線路輸送并被分配給用戶,再通過各種用電設(shè)備轉(zhuǎn)換成適合用戶需要的其他形式的能量。在輸送電能的過程中,電力系統(tǒng)希望線路有比較好的可靠性,因此在電力系統(tǒng)受到外界干擾時(shí),保護(hù)線路的各種繼電裝置應(yīng)該有比較可靠的、及時(shí)的保護(hù)動(dòng)作,從而切斷故障點(diǎn)極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)就是為達(dá)到這個(gè)目

2、的而設(shè)置的。其中短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通過此次線路保護(hù)的設(shè)計(jì)可以鞏固我們本學(xué)期所學(xué)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)這一課程的理論知識(shí),能提高我們提出問題、思考問題、解決問題的能力。1 運(yùn)行方式的選擇1.1 運(yùn)行方式的選擇原則 發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇的原則(1)一個(gè)發(fā)電廠有兩臺(tái)機(jī)組時(shí),一般應(yīng)考慮全停方式,一臺(tái)檢修,另一臺(tái)故障;當(dāng)有三臺(tái)以上機(jī)組時(shí),則選擇其中兩臺(tái)容量較大機(jī)組同時(shí)停用的方式。對(duì)水電廠,還應(yīng)根據(jù)水庫運(yùn)行方式選擇。(2)一個(gè)發(fā)電廠、變電站的母線上無論接幾臺(tái)變壓器,一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺(tái)停用。 變壓器中性點(diǎn)接地選擇原則(1)發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器,中性點(diǎn)均要

3、接地。(2)自耦型和有絕緣要求的其它變壓器,其中性點(diǎn)必須接地。(3)T接于線路上的變壓器,以不接地運(yùn)行為宜。(4)為防止操作過電壓,在操作時(shí)應(yīng)臨時(shí)將變壓器中性點(diǎn)接地,操作完畢后再斷開,這種情況不按接地運(yùn)行考慮。 線路運(yùn)行方式選擇原則(1)一個(gè)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。(2)雙回路一般不考慮同時(shí)停用。 流過保護(hù)的最大、電小短路電流計(jì)算方式的選擇(1)相間保護(hù)對(duì)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(yùn)行方式;而最小短路電流,則出現(xiàn)在最小運(yùn)行方式。對(duì)于雙電源的網(wǎng)絡(luò),一般(當(dāng)取Z1=Z2時(shí))與對(duì)側(cè)電源的運(yùn)行方式無關(guān),可按單側(cè)電源

4、的方法選擇。對(duì)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(yùn)行方式,開環(huán)點(diǎn)應(yīng)選在所整定保護(hù)線路的相鄰下一線線路上。而對(duì)于電小短路電流,則應(yīng)選閉環(huán)運(yùn)行方式,同時(shí)再合理停用該保護(hù)背后的機(jī)組、變壓器及線路。(2)零序電流保護(hù)對(duì)于單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò),流過保護(hù)的最大零序短路電流與最小零序電流,其選擇方法可參照相間短路中所述,只需注意變壓器接地點(diǎn)的變化。對(duì)于雙電源的網(wǎng)絡(luò)及環(huán)狀網(wǎng),同樣參照相間短路中所述,其重點(diǎn)也是考慮變壓器接地點(diǎn)的變化。 選取流過保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則 選取流過保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則如下:(1)備用電源自動(dòng)投入引起的增加負(fù)荷。(2)并聯(lián)運(yùn)行線路的減少,負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。(3)環(huán)狀網(wǎng)

5、絡(luò)的開環(huán)運(yùn)行,負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。(4)對(duì)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)荷。1.2 本次設(shè)計(jì)的具體運(yùn)行方式的選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化,直接影響保護(hù)的性能。因此,在對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)弊之前,首先應(yīng)該分析運(yùn)行方式。這里要著重說明繼電保護(hù)的最大運(yùn)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(yùn)行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)的電流值最小。因此,系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式不一定就是保護(hù)的最大運(yùn)行方式;系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式也不一定就是保護(hù)的最小運(yùn)行方式?,F(xiàn)結(jié)合本次設(shè)計(jì)具體說明如下,系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式是所有設(shè)備全部投入運(yùn)行;系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式為發(fā)電機(jī)G1和G2投入

6、,發(fā)電機(jī)G3停運(yùn)。對(duì)保護(hù)1而言,其最大運(yùn)行方式應(yīng)該是在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下線路L1回路斷開,其他設(shè)備全投;保護(hù)1的最小運(yùn)行方式應(yīng)該是:在系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式下線路AC+BC與AB并聯(lián)運(yùn)行。自動(dòng)裝置配置.1 簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置是指在電力網(wǎng)中發(fā)生故障或異常時(shí)起控制作用的設(shè)備,主要包括自動(dòng)重合閘、備用電源自動(dòng)投入裝置、低頻減載和失壓解列裝置等設(shè)備,電網(wǎng)中自動(dòng)裝置的型號(hào)多、邏輯千變?nèi)f化,在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)暴露一些問題。電網(wǎng)中自動(dòng)裝置的配置,需要我們進(jìn)行全面的考慮。.2系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置的配置配置重合閘:在電力系統(tǒng)故障中,打多數(shù)故障是輸電線路故障。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明大多數(shù)線路故障是“瞬時(shí)性”故障,此時(shí),如果把斷開的線

7、路在合上,就能恢復(fù)正常供電。該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng),按照要求,每一個(gè)斷路器都應(yīng)該裝有ARD裝置,并與繼電保護(hù)后加速配合形成重合閘后加速保護(hù),保證電力系統(tǒng)最大限度的正常供電。配置備用電源自動(dòng)投入裝置:當(dāng)線路或用電設(shè)備發(fā)生故障時(shí),能夠自動(dòng)迅速、準(zhǔn)確的把備用電源投入用電設(shè)備中或把設(shè)備切換到備用電源上,不至于讓用戶斷電的一種裝置。該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)要求,如果B變電站或C變電站中的兩臺(tái)變壓器,為了保證負(fù)荷可以長(zhǎng)時(shí)間的正常運(yùn)行,應(yīng)該加入AAT裝置。配置低頻、低壓減載裝置:它在電力系統(tǒng)發(fā)生事故出現(xiàn)功率缺額使電網(wǎng)頻率、電壓急劇下降時(shí),自動(dòng)切除部分負(fù)荷,防止系統(tǒng)頻率、電壓崩潰,使系

8、統(tǒng)恢復(fù)正常,保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和對(duì)重要用戶的連續(xù)供電。如圖所示:該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng),根據(jù)當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)運(yùn)行狀況和系統(tǒng)要求,為了保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行,防止系統(tǒng)頻率、電壓崩潰應(yīng)該在變電站B、C、D中配置低頻、低壓減載裝置。2.電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)計(jì)算及短路電流計(jì)算基準(zhǔn)功率:SB=100MV·A,基準(zhǔn)電壓:VB=115V?;鶞?zhǔn)電流:IB=SB/1.732 VB=100×103×A;基準(zhǔn)電抗:ZB=VB/1.732 IB=115×103×;電壓標(biāo)幺值:E=E(2)=1.05輸電線路等值電抗計(jì)算(1) 線路AB等值電抗計(jì)算正序以及負(fù)序電抗:XL1=

9、 X1L1×40=16XL1*= XL1/ ZB=16零序電抗:XL10= X0L1= 3X1L1=3××40=48XL10*= XL10/ ZB=48(2) 線路BC等值電抗計(jì)算正序以及負(fù)序電抗:XL2= X1L2×40=16XL2*= XL2/ ZB=16零序電抗:XL20= X0L2= 3X1L2=3××40=48XL20*= XL20/ ZB=48(3) 線路CA等值電抗計(jì)算正序以及負(fù)序電抗:XL3= X1L3×50=20XL3*= XL3/ ZB=20零序電抗:XL30= X0L3= 3X1L3=3×&#

10、215;50=60XL30*= XL30/ ZB=50變壓器等值電抗計(jì)算(1) 變壓器T1、T2等值電抗計(jì)算XT1= XT2=UK%/100×UN2/ SN×110×110/60XT1*= XT2*=XT1/ ZB/132.(2) 變壓器T3等值電抗計(jì)算XT3=UK%/100×UN2/ SNXT3*=XT3/ ZB=21.175(3) 變壓器T4、T5、T6等值電抗計(jì)算XT4= XT5=XT6= XT7=UK%/100×UN2/ SNXT6*= XT7* = XT4*= XT5*發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算(1)發(fā)電機(jī)G1、G2、G3電抗標(biāo)幺值計(jì)算XG1

11、* = XG2*=XG3*=XdSB/ SG= XdSB COS/ PG=×100×0.85 各線路運(yùn)行方式下流過斷路器的最大負(fù)荷電流(1) 保護(hù)1的最大運(yùn)行方式:發(fā)電機(jī)G1、G2、G3全投入,繼開線路AC;通過保護(hù)1的負(fù)荷電流最大;保護(hù)1的最小運(yùn)行方式:發(fā)電機(jī)G3停,線路全部運(yùn)行。(2) 保護(hù)3的最大運(yùn)行方式:發(fā)電機(jī)G1、G2、G3全投入,繼開線路BC;通過保護(hù)4的負(fù)荷電流最大。保護(hù)4的最小運(yùn)行方式:G3停,線路全部運(yùn)行。(3) 保護(hù)6的最大運(yùn)行方式:發(fā)電機(jī)G1、G2、G3全投入,斷開線路AB;通過保護(hù)6的負(fù)荷電流最大。保護(hù)6的最小運(yùn)行方式:G3停,線路全部運(yùn)行。 短路計(jì)

12、算電路圖等值圖BC線路是最大運(yùn)行方式正序負(fù)序零序BC最小運(yùn)行方式正序 零序CA線路最大運(yùn)行方式正序零序CA線路最小運(yùn)行方式正序零序AB線路最大運(yùn)行方式正序零序AB線路最小運(yùn)行方式正序零序故障點(diǎn)C:最大運(yùn)行方式三相短路:有名值 :兩相短路:有名值:?jiǎn)蜗嘟拥兀河忻?:兩相接地:有名值:最小運(yùn)行方式 三相短路:有名值:兩相短路:有名值:單相接地:有名值:兩相接地 :有名值:短路點(diǎn)A:最大運(yùn)行方式三相短路:有名值:兩相短路:有名值 :?jiǎn)蜗嘟拥兀河忻担簝上嘟拥?:= 有名值:零序:流過安裝處電流:?jiǎn)蜗嘟拥兀簝上嘟拥兀鹤钚∵\(yùn)行方式三相短路:有名值:兩相短路:有名值:?jiǎn)蜗喽搪罚河忻担簝上嘟拥?:有名值

13、: 零序:流過安裝處電流:?jiǎn)蜗嘟拥兀簝上喽搪罚憾搪伏c(diǎn)B :1.最大運(yùn)行方式下: 三相短路:=3.984 A;有名值 =916.33 A; 兩相短路: =×A,有名值=793.57 A; 單相短路:=×A,有名值=1040.72 A; 兩相接地:=4.33 A,有名值=996.10A; 流過安裝處電流:33=0.543;單相:×1040.72=565.11A;兩相:×2.最小運(yùn)行方式下: 三相短路:=3.571A;有名值=821.43A; 兩相短路:=3.093;有名值=711.40A; 單相短路:=×=4.237,有名值 兩相接地:=4.043

14、A,有名值=929.92A; 流過安裝處電流:0.562; 單相:×974.58=547.71A; 兩相:×表2-1 短路電流統(tǒng)計(jì)表A側(cè)短路(A)B側(cè)短路(A)C側(cè)短路(A)最大運(yùn)行方式三相短路兩相短路單相短路兩相接地最小運(yùn)行方式三相短路兩相短路單相短路兩相接地2.3 距離保護(hù)整定計(jì)算電力網(wǎng)相間距離保護(hù)的整定計(jì)算步驟(1)相間距離保護(hù)第段整定計(jì)算1)相間距離保護(hù)第段的整定值主要是要躲過本線路的末端相間故障。設(shè)線路AB首端斷路器為1QF,Z則線路AB斷路器1QF處的相間距離保護(hù)第段的整定值為: (4-1)式中:AB線路首端斷路器1QF處相間距離保護(hù)第段的整定值;相間距離保護(hù)第

15、段的可靠系數(shù),取0.85;被保護(hù)線路AB的正序阻抗。 2)相間距離保護(hù)第段的動(dòng)作時(shí)間為:3)相間距離保護(hù)第段的靈敏度用范圍表示,即為被保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%85% (2) 相間距離保護(hù)段整定計(jì)算1) 按與相鄰線路距離保護(hù)I段配合整定 (4-2)式中, 被保護(hù)線路AB阻抗; 相鄰線路相間距離保護(hù)I段動(dòng)作阻抗; 相間距離保護(hù)第0.85; 相間距離保護(hù)第段可靠系數(shù),取0.8; 分支系數(shù)最小值,為相鄰線路第段距離保護(hù)范圍末端短路時(shí)流過故障線電流之比的最小值。 2)與相鄰變壓器縱差保護(hù)配合 (4-3)式中, 相鄰變壓器的正序阻抗;相鄰變壓器另側(cè)母線,如D母線短路時(shí)流過變壓器的短路電流與被保護(hù)線電流之比的最

16、小值。取所有與相鄰元件相間短路保護(hù)配合計(jì)算值中的最小值為整定值。 3) 相間距離保護(hù)第段的動(dòng)作時(shí)間為: 4) 相間距離保護(hù)第段的靈敏度校驗(yàn): (4-4) 5) 當(dāng)不滿足靈敏度要求時(shí)可與相鄰線相間距離保護(hù)第段配合。這時(shí)有: (4-5)式中, 0.85 相鄰線路相間距離保護(hù)第段的整定值。這時(shí),相間距離保護(hù)第的動(dòng)作時(shí)間為:=+式中, 相鄰線路相間距離保護(hù)第段的動(dòng)作時(shí)間。(3) 相間距離保護(hù)段整定計(jì)算1)躲過被保護(hù)線路的最小負(fù)荷阻抗采用方向阻抗繼電器 (4-6)式中, 相間距離保護(hù)第1.3;1.25: 自起動(dòng)系數(shù),取1; 電網(wǎng)的額定相電壓; 最大負(fù)荷電流; 阻抗元件的最大靈敏角,取。 負(fù)荷阻抗角,取。

17、 2)相間距離保護(hù)第段動(dòng)作時(shí)間為: 3)相間距離保護(hù)第段靈敏度校驗(yàn): 當(dāng)作近后備時(shí) (4-7) 當(dāng)作遠(yuǎn)后備時(shí) (4-8) 式中, 分支系數(shù)最大值。.計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù):2.距離保護(hù)整定值計(jì)算:(1) 1QF距離保護(hù)整定值計(jì)算:一段整定阻抗:二段整定阻抗:1)與相鄰下級(jí)LBC段的一段配合:2)按躲過相鄰變壓器出口短路整定: 靈敏度校驗(yàn):要求結(jié)論:=33.605 t=0s3QF距離保護(hù)整定值計(jì)算:(同理) 5QF距離保護(hù)整定值計(jì)算:結(jié)論:考慮到6QF僅需要加裝一個(gè)功率方向繼電器或者方向阻抗繼電器,5QF不需要和6QF的距離保護(hù)裝置配合,所以5QF僅需要和T6的保護(hù)配合。注意根據(jù)設(shè)計(jì)要求:“系統(tǒng)”系統(tǒng)最低

18、等級(jí)的后備保護(hù)延時(shí)時(shí)間都已經(jīng)超過了了1.5S,如果按照階梯原則配合,不滿足設(shè)計(jì)要求,所以不需要加裝三段保護(hù)3. 距離保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)主要優(yōu)點(diǎn):能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求;阻抗繼電器是同時(shí)反應(yīng)電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作的,因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高的靈敏度。其中段距離保護(hù)基本不受運(yùn)行方式的影響,而、段受系統(tǒng)運(yùn)行變化的影響也較電流保護(hù)要小一些,保護(hù)區(qū)域比較穩(wěn)定。主要缺點(diǎn):不能實(shí)現(xiàn)全線瞬動(dòng)。對(duì)雙側(cè)電源線路,將有全線的3040的第段時(shí)限跳閘,這對(duì)穩(wěn)定有較高要求的超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的。阻抗繼電器本身較長(zhǎng)復(fù)雜,還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置,電壓斷線閉鎖裝置,因此距離保護(hù)裝置調(diào)試比

19、較麻煩,可靠性也相對(duì)低些。4. 電力網(wǎng)零序電流保護(hù)配置與整定計(jì)算零序電流保護(hù)的特點(diǎn)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路,將產(chǎn)生很大的零序電流分量,利用零序電流分量構(gòu)成保護(hù),可作為一種主要的接地短路保護(hù)。因?yàn)樗环从橙嗪蛢上喽搪?,在正常運(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)也沒有零序分量產(chǎn)生,所以它有較好的靈敏度。另一方面,零序電流保護(hù)仍有電流保護(hù)的某些弱點(diǎn),即它受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大,靈敏度將因此降低;特別是在短距離的線路上以及復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中,由于速動(dòng)段的保護(hù)范圍太小,甚至沒有保護(hù)范圍,致使零序電流保護(hù)各段的性能嚴(yán)重惡化,使保護(hù)動(dòng)作時(shí)間很長(zhǎng),靈敏度很低。當(dāng)零序電流保護(hù)的保護(hù)效果不能滿足電力系統(tǒng)要求時(shí),則應(yīng)

20、裝設(shè)接地距離保護(hù)。接地距離保護(hù)因其保護(hù)范圍比較固定,對(duì)本線路和相鄰線路的保護(hù)效果都會(huì)有所改善。零序電流保護(hù)接于電流互感器的零序電流濾過器,接線簡(jiǎn)單可靠,零序電流保護(hù)通常由多段組成,一般是三段式,并可根據(jù)運(yùn)行需要而增減段數(shù)。為了適應(yīng)某些運(yùn)行情況的需要,也可設(shè)置兩個(gè)一段或二段,以改善保護(hù)的效果。零序電流保護(hù)整定計(jì)算的運(yùn)行方式分析4接地短路計(jì)算的運(yùn)行方式選擇計(jì)算零序電流大小和分布的運(yùn)行方式選擇,是零序電流保護(hù)整定計(jì)算的第一步。選擇運(yùn)行方式就是考慮零序電流保護(hù)所能適應(yīng)的發(fā)電機(jī)、變壓器以及線路變化大小的問題。一般可按下述條件考慮。(1)總的原則是,不論發(fā)電廠或是變電所,首先是按變壓器設(shè)備的絕緣要求來確定

21、中性點(diǎn)是否接地;其次是以保持對(duì)該母線的零序電抗在運(yùn)行中變化最小為出發(fā)點(diǎn)來考慮。當(dāng)變壓器臺(tái)數(shù)較多時(shí),也可采取幾臺(tái)變壓器組合的方法,使零序電抗變化最小。(2)發(fā)電廠的母線上至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行,這是電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)和繼電保護(hù)功能所需要的。為改善設(shè)備過電壓的條件,對(duì)雙母線上接有多臺(tái)(一般是四臺(tái)以上)變壓器時(shí),可選擇兩臺(tái)變壓器同時(shí)接地運(yùn)行,并各分占一條母線,這樣在雙母線母聯(lián)短路器斷開后,也各自保持著接地系統(tǒng)。(3)變電所的變壓器中性點(diǎn)分為兩種情況,單側(cè)電源受電的變壓器,如果不采用單相重合閘,其中性點(diǎn)因班應(yīng)不接地運(yùn)行,以簡(jiǎn)化零序電流保護(hù)的整定計(jì)算;雙側(cè)電源受電的變壓器,則視該母線上連接的線

22、路條數(shù)和變壓器臺(tái)數(shù)的多少以及變壓器容量的大小,按變壓器零序電抗變化最小的原則進(jìn)行組合。4流過保護(hù)最大零序電流的運(yùn)行方式選擇(1) 單側(cè)電源輻射形電網(wǎng),一般取最大運(yùn)行方式,線路末端的變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。(2) 多電源的輻射形電網(wǎng)及環(huán)狀電網(wǎng),應(yīng)考慮到相臨線路的停運(yùn)或保護(hù)的相繼動(dòng)作,并考慮在最大開機(jī)方式下對(duì)側(cè)接地方式最小,而本側(cè)(保護(hù)的背后)接地方式最大。(3) 計(jì)算各類短路電流值。最大分支系數(shù)的運(yùn)行方式和短路點(diǎn)位置的選擇(1) 輻射形電網(wǎng)中線路保護(hù)的分之系數(shù)與短路的位置無關(guān)。(2) 環(huán)狀電網(wǎng)中線路的分支系數(shù)隨短路點(diǎn)的移遠(yuǎn)而逐漸減小 。但實(shí)際上整定需要最大分支系數(shù),故還是選擇開環(huán)運(yùn)行方式。(3)

23、 環(huán)外線路對(duì)環(huán)內(nèi)線路的分支系數(shù)也與短路點(diǎn)有關(guān),隨著短路點(diǎn)的移遠(yuǎn),分支系數(shù)逐漸增大,可以增加到很大很大,但具體整定并不是選一個(gè)最大值,而應(yīng)按實(shí)際整定配合點(diǎn)的分支系數(shù)計(jì)算。零序電流保護(hù)的整定計(jì)算.1零序電流保護(hù)的整定計(jì)算步驟(1) 零序電流保護(hù)段的整定1)按躲開本線路末端接地短路的最大零序電流整定,即 (5-1)式中 線路末端接地短路時(shí)流過保護(hù)的最大零序電流。2) 零序電流保護(hù)段的保護(hù)最小保護(hù)范圍亦要求不小于本保護(hù)線路長(zhǎng)度的15%。3)整定的動(dòng)作延時(shí)為0。(2) 零序電流保護(hù)段的整定此段保護(hù)按滿足以下條件整定:1)按與相鄰下一級(jí)線路的零序電流保護(hù)段配合整定,即 (5-2)式中 可靠系數(shù),取1.1。

24、 分支系數(shù),按實(shí)際情況選取可能的最小值; 相鄰下一級(jí)線路的零序電流保護(hù)I段整定值。 2)當(dāng)按此整定結(jié)果達(dá)不到規(guī)定靈敏系數(shù)時(shí),可改為與相鄰下一級(jí)線路的零序電流保護(hù)段配合整定: (5-3)3)零序段的靈敏度校驗(yàn):1.5 (5-4)4)零序電流保護(hù)段的動(dòng)作時(shí)間: 當(dāng)動(dòng)作電流按式(7.2)計(jì)算時(shí), 當(dāng)動(dòng)作電流按式(7.3)計(jì)算時(shí),(3) 零序電流保護(hù)段保護(hù)的整定此段保護(hù)一般是起后備保護(hù)作用。段保護(hù)通常是作為零序電流保護(hù)II段保護(hù)的補(bǔ)充作用。零序電流保護(hù)段保護(hù)按滿足以下條件整定:1)按躲開下一條線路出口處發(fā)生三相短路時(shí),流過保護(hù)裝置的最大不平衡電流來整定 (5-5)式中 可靠系數(shù)。取1.25。 最大不平

25、衡電流。 其中 (5-6)式中 非周期分量系數(shù),取12;電流互感器的同性系數(shù),取0.5;電流互感器的10%誤差,取0.1;下一級(jí)線路始端三相短路的最大短路電流。 2) 零序段的靈敏度校驗(yàn): 當(dāng)作為近后備保護(hù)時(shí),1.5 (5-7)當(dāng)作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí), 1.2 (5-8)式中 本線路末端短路時(shí)在小方式運(yùn)行下的最小零序電流。下一級(jí)線路末端短路時(shí)在小方式運(yùn)行下的最小零序電流。最大分支系數(shù)。3) 零序電流保護(hù)段的動(dòng)作時(shí)間:時(shí)限的確定:對(duì)于環(huán)型網(wǎng)絡(luò),若按階梯原則與相鄰線路配合時(shí),會(huì)產(chǎn)生斷路器誤動(dòng)的現(xiàn)象因此應(yīng)找出解環(huán)點(diǎn)所以必須選出某一線路的保護(hù)段與其相鄰的保護(hù)段配合此即環(huán)網(wǎng)保護(hù)段的動(dòng)作時(shí)限的起始點(diǎn),此起始點(diǎn)

26、的選擇原則是:應(yīng)考慮盡可能使整個(gè)環(huán)網(wǎng)中保護(hù)三段的保護(hù)靈敏度較高。(1) 各段保護(hù)的整定時(shí)間均應(yīng)按整定配合原則增加時(shí)間級(jí)差。(2) 當(dāng)分支系數(shù)隨短路點(diǎn)的移遠(yuǎn)而變大時(shí),例如有零序互感的平行線路,保護(hù)的整定配合應(yīng)按相配合保護(hù)段的保護(hù)范圍末端進(jìn)行計(jì)算,一般可用圖解法整定,(3) 與相鄰雙回線路的零序保護(hù)配合整定。當(dāng)雙回線路裝設(shè)了橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)時(shí),為提高靈敏度,可按與橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)配合整定,即按雙回線路全線為快速保護(hù)范圍考慮,但時(shí)間整定要考慮橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)相繼動(dòng)作的延時(shí);如考慮雙回線運(yùn)行中將橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)停用的情況時(shí),可相應(yīng)提出將雙回線路運(yùn)行臨時(shí)改為單回線路運(yùn)行的措施。表5-1 零序電流保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果表線路名

27、稱保護(hù)安裝地點(diǎn)保護(hù)編號(hào)保護(hù)段整定值(A)動(dòng)作時(shí)限(S)ABAB線路首端保護(hù)1 BCBC線路首端保護(hù)3CACA線路首端保護(hù)5.2保護(hù)1的零序整定(1)無時(shí)限電流零序電流保護(hù):按躲過相鄰下一線路出口即本線路末端單相或兩相接地短路時(shí),可能出現(xiàn)的最大3倍零序電流即:取的最大值則有: 以在距1號(hào)短路器15%處最小短路電流來檢驗(yàn)靈敏度:取的最小值即: (2)帶時(shí)限零序電流速斷保護(hù):與相鄰下一級(jí)線路BC段5DL零序電流保護(hù)第段相配合,即: 由此計(jì)算可得:,與下一相鄰線路保護(hù)3的配合:所以:圖4-1最小分支系數(shù)圖由圖5-6計(jì)算可得圖4-2最大分支系數(shù)圖圖4-3星角變換圖參照?qǐng)D4-2和圖4-3可知:應(yīng)更換更加靈

28、敏的接地距離保護(hù).保護(hù)1末端短路時(shí)的最小零序電流為:.3保護(hù)3的零序整定(1)無時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定以在距6號(hào)短路器15%處最小短路電流來檢驗(yàn)靈敏度:應(yīng)更換更加靈敏的接地距離保護(hù).4保護(hù)7的零序整定(1)無時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定以在距7號(hào)短路器15%處最小短路電流來檢驗(yàn)靈敏度:應(yīng)更換更加靈敏的接地距離保護(hù)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià).在大接地電流系統(tǒng)中,采用零序電流保護(hù)和零序方向電流保護(hù)與采用三相完全星形接線的電流保護(hù)和方向電流保護(hù)來防御接地短路相比較,前者具有較突出的優(yōu)點(diǎn):(1) 靈敏度高(2) 延時(shí)小(3) 在保護(hù)安裝處正向出口短路時(shí),零序功率方向元件沒有電壓死區(qū),而相間短路保護(hù)功率方向元件有電壓

29、死區(qū)。(4) 在電網(wǎng)變壓器中性點(diǎn)接地的數(shù)目和位置不變的條件下,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí),零序電流變化較小,因此,零序電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍長(zhǎng)而穩(wěn)定。而相間短路電流速斷保護(hù),受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大。(5) 采用了零序電流保護(hù)后,相間短路的電流保護(hù)就可以采用兩相星形接線方式,并可和零序電流保護(hù)合用一組電流互感器,又能滿足技術(shù)要求,而且接線也簡(jiǎn)單。應(yīng)該指出,在110KV及以上電壓系統(tǒng)中,單相接地短路故障約占全部故障的80%90%,而其它類型的故障,也往往是由單相接地發(fā)展起來的。所以,采用專門的零序電流保護(hù)就有其更重要的意義。因而,在大接地電流系統(tǒng)中,零序電流保護(hù)獲得廣泛的應(yīng)用。但是,零序電流保護(hù)也存在一些缺點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下兩方面:(1) 于短線路或運(yùn)行方式

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