繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)Y2

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)說明書某系統(tǒng)線路某處三段式電流保護(hù)的設(shè)計(jì)院 、 部：電氣與信息工程學(xué)院學(xué)生姓名：吳羿升指導(dǎo)教師：曹志平職稱講師專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí)：電氣本1002班完成時(shí)間： 2013年12月目錄1. 原始資料11.1 系統(tǒng)參數(shù)11.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)構(gòu)12. 三段式電路保護(hù)的基本原理23. 短路電流計(jì)算33.1 阻抗值33.2 最大運(yùn)行方式下流過保護(hù)元件的最大的短路電流43.3 最小運(yùn)行方式下流過保護(hù)元件的最小的短路電流44. 保護(hù)配合與整定計(jì)算54.1 8號(hào)保護(hù)的三段式電流保護(hù)整定54.2 9號(hào)保護(hù)的三段式電流保護(hù)整定65. 互感器的選擇及接線方式76. 原理接線圖87.

2、保護(hù)評(píng)價(jià)81. 原始資料1.1 系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)如下:，線路阻抗：,，如圖1所示。圖1 簡(jiǎn)單電網(wǎng)示意圖1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)構(gòu)1 分析課題內(nèi)容（介紹三段式電流保護(hù)基本原理）2 短路電流計(jì)算3 保護(hù)配合與整定計(jì)算4 互感器的選擇及接線方式5 繪制原理接線圖6 保護(hù)評(píng)價(jià)2. 三段式電路保護(hù)的基本原理一段又稱電流速斷保護(hù)，反應(yīng)于短路電流幅值增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)，沒有時(shí)限，為了保證其選擇性，一般只能保護(hù)線路的一部分。整定原則按躲開本線路末端最大故障電流整定；二段又稱限時(shí)電流速斷保護(hù)，是帶時(shí)限動(dòng)作的保護(hù)，用來切除本線路上速斷保護(hù)范圍以外的故障，同時(shí)在任何情況下能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，且其保護(hù)范圍不超過下級(jí)線

3、路速斷保護(hù)的范圍，而動(dòng)作時(shí)限則比下級(jí)線路的速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階梯。如果與下級(jí)線路的速斷保護(hù)配合后，在本線路末端短路靈敏度不足時(shí)，則此限時(shí)電流速斷保護(hù)與下級(jí)線路的限時(shí)電流速斷保護(hù)配合，動(dòng)作時(shí)限比下級(jí)的限時(shí)速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階梯。三段又稱過電流保護(hù)，其啟動(dòng)電流按照躲開最大負(fù)荷電流來整定。作為下級(jí)線路主保護(hù)拒動(dòng)和斷路器拒動(dòng)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，同時(shí)作為本線路主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)的近后備保護(hù)，也作為過負(fù)荷保護(hù)。3. 短路電流計(jì)算3.1 阻抗值由題目知，線路的總阻抗的計(jì)算公式為 Z1:線路單位長(zhǎng)度的阻抗值；L:線路長(zhǎng)度；將數(shù)據(jù)帶入上式公式可得：=0.4×60=24(），=0.4×40=16(），

4、=0.4×50=20(），=0.4×30=12(），=0.4×20=8(），對(duì)于保護(hù)6和保護(hù)7而言，經(jīng)分析得最大運(yùn)行方式即阻抗最小時(shí)，則G2、G3兩臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，有=（|+|）=15.6()同理，最小運(yùn)行方式即阻抗最大，則只有G3運(yùn)行，相應(yīng)有=+=10+24=34()等值電路圖如圖2所示。圖2 簡(jiǎn)單電網(wǎng)等值電路圖3.2 最大運(yùn)行方式下流過保護(hù)元件的最大的短路電流計(jì)算公式為：（1） 對(duì)于保護(hù)9而言，當(dāng)保護(hù)8處的母線發(fā)生三相短路時(shí)，流過保護(hù)9的短路電流為：(KA)（2） 對(duì)于保護(hù)8而言，發(fā)電機(jī)G2、G3處于最大運(yùn)行方式下保護(hù)9處的母線三相短路時(shí)，有=（|+|）=15.

5、6()流過保護(hù)8的電流為：(KA)3.3 最小運(yùn)行方式下流過保護(hù)元件的最小的短路電流對(duì)于保護(hù)9，當(dāng)母線B發(fā)生兩相短路時(shí)，流過保護(hù)9的最小電流為(KA)4. 保護(hù)配合與整定計(jì)算4.1 8號(hào)保護(hù)的三段式電流保護(hù)整定4.1.1 電流速斷保護(hù)的整定保護(hù)8按照躲過保護(hù)9處母線短路最大短路電流整定，整定值為：(KA)可是當(dāng)保護(hù)8處背側(cè)母線三相短路時(shí)，流過保護(hù)8 的電流為6.243(KA)，大于其整定值，所以會(huì)誤動(dòng)作，必須加裝方向元件，使其只當(dāng)電流從母線流向被保護(hù)的線路時(shí)才動(dòng)作。最小保護(hù)范圍計(jì)算公式為=則=（km)即8處的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下沒有保護(hù)區(qū)。4.1.2 限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定保護(hù)8的下級(jí)

6、線路接發(fā)電機(jī)，無需作限時(shí)電流保護(hù)。4.1.3 過電流保護(hù)的整定因啟動(dòng)電流按照躲開本線路最大負(fù)荷電流來整定，由于參數(shù)不足，無法進(jìn)行整定。4.2 9號(hào)保護(hù)的三段式電流保護(hù)整定4.2.1 電流速斷保護(hù)的整定保護(hù)9按照躲過保護(hù)8處母線短路最大短路電流整定，整定值為：(KA)整定值遠(yuǎn)大于流過保護(hù)9處母線三相短路求得的短路電流，所以保護(hù)9不必安裝方向元件，僅靠定值就能保證反向故障時(shí)不誤動(dòng)作。最小保護(hù)范圍計(jì)算公式為=則=（km)4.2.2限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定9處限時(shí)電流速斷保護(hù)定值應(yīng)該與3、4、6號(hào)電流速斷保護(hù)的定值相配合。（1）與3 號(hào)電流速斷保護(hù)的定值配合：3號(hào)電流速斷保護(hù)的定值為=×=2.

7、603(KA)L3支路對(duì)應(yīng)的分支系數(shù)的倒數(shù)為 與保護(hù)3配合時(shí)，9處限時(shí)電流速斷保護(hù)的定值為 =1.224(KA)（2）與4號(hào)與6號(hào)保護(hù)的電流速斷配合： 4號(hào)與6號(hào)保護(hù)均裝設(shè)方向元件，則4處電流速斷保護(hù)應(yīng)該按躲過母線A處三相短路的最大短路電流來整定，而母線A三相短路時(shí)，發(fā)電機(jī)G1，G2所提供的短路電流不會(huì)流過保護(hù)8，只有發(fā)電機(jī)G1的電流才流過保護(hù)8，所以其段的整定值為(KA)同理，裝設(shè)方向元件的情況下，6處保護(hù)的定值也為 =1.048kA。按與它們配合時(shí)，9處限時(shí)電流速斷保護(hù)的定值為(KA)取三種情況的最大者，即=1.224(KA)（3）校驗(yàn)靈敏度：母線B兩相短路時(shí)，流過9處的最小短路電流為(K

8、A)所以靈敏度為滿足要求。（4）動(dòng)作時(shí)間：限時(shí)電流速斷的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比相鄰線路保護(hù)I段的時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差t4.2.3 過電流保護(hù)的整定因啟動(dòng)電流按照躲開本線路最大負(fù)荷電流來整定，由于參數(shù)不足，無法進(jìn)行整定。5. 互感器的選擇及接線方式接線方式采用兩相星形接法。用裝設(shè)在A、C相上的兩相電流互感器與兩到三個(gè)電流繼電器連接在一起。B相上不裝設(shè)電流互感器。因?yàn)閮上嘈切谓臃ㄝ^為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，在中性點(diǎn)直接接地和非直接接地系統(tǒng)中，被廣泛用作為相間短路的保護(hù)。采用兩相星形接線可保證有2/3的機(jī)會(huì)只切除一條線路。在所以線路上將保護(hù)裝置安裝在相同的兩相上（一般都在裝設(shè)在A、C相上），以保證在不同線路上發(fā)生兩點(diǎn)及多點(diǎn)接地，能切除故障。6. 原理接線圖三段式電流保護(hù)的原理接線圖如圖3所示。圖3 三段式電流保護(hù)的原理接線圖7. 保護(hù)評(píng)價(jià)本系統(tǒng)線路8號(hào)和9號(hào)保護(hù)采用的是三段式電流保護(hù)。其中對(duì)于8號(hào)為了防止其背側(cè)母線三相短路時(shí)誤動(dòng)作保護(hù)的需要加裝方向元件，。在對(duì)其電流速斷的整定后