繼電保護距離保護整定計算

電力系統(tǒng)繼電保護課程設計指導教師評語報告（30）報告（30）總成績修改（40）平時（30）總成績修改（40）平時（30）專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：電氣093姓名：張阿蘭學號：202311133指導教師：任麗苗蘭州交通大學自動化與電氣工程學院2012年7月7日1設計原始資料1.1具體題目圖1.1所示系統(tǒng)中，發(fā)電機以發(fā)電機－變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機方式為4臺機全開，最小開機方式為兩側各開1臺機，變壓器T5和T6可能2臺也可能1臺運行。其參數(shù)為：,；，,,，，；線路阻抗，，線路阻抗角均為，，負荷功率因數(shù)角為，，，，變壓器均裝有快速差動保護,試對1、3進行距離保護的設計。圖1.1電力系統(tǒng)示意圖1.2要完成的內(nèi)容本文要完成的內(nèi)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1和保護3進行距離保護的具體整定計算并注意有關細節(jié)。距離保護是利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應故障點到保護安裝處的距離而工作的保護。2題目分析與方案設計2.1題目分析目前廣泛采用具有三段動作范圍的時限特性。三段分別稱為距離保護的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，距離保護的第Ⅰ段是瞬時動作的，它的保護范圍為本線路全長的80～85%；不能保護全線路，所以采?、穸魏廷蚨巫鳛橹鞅Ｗo，Ⅲ段作為后備保護。2.2方案設計主保護配置距離保護Ⅰ段為無延時的速動段，它應該只反應本線路的故障，下級線路出口發(fā)生短路故障時，應可靠不動作。在距離保護Ⅱ段整定時，應考慮分支電路對測量阻抗的影響，同時帶有高出一個的時限，以保證選擇性。2.2.2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。3保護的配合及整定計算3.1主保護的整定計算距離保護的整定動作值(1)整定保護1～4的距離Ⅰ段由題目已知條件計算可得AB的正序阻抗線路BC的正序阻抗可得保護1，2的距離保護Ⅰ段的整定值保護3，4的距離保護Ⅰ段的整定(2)整定保護1、3的距離保護Ⅱ段=1\*GB3①保護1、3接地距離Ⅱ段的分支系數(shù)的計算由于整個線路左端只裝有發(fā)電機G2，右端只裝有發(fā)電機G4，所以沒有最大，最小分支系數(shù)，線路計算中分支系數(shù)按=1計算，在距離Ⅱ段的整定計算中=2.92，在距離Ⅲ段的整定計算=1.63計算。②保護1距離Ⅱ段的整定計算a)當與相鄰下級線路距離保護Ⅰ段相配合時,得b)當與相鄰變壓器的快速保護相配合時，得比較二者，取整定值較小的一個，所以取=3\*GB3③保護3距離Ⅱ段的整定計算a)當與相鄰下級線路距離保護Ⅰ段相配合時,得b)當與相鄰變壓器的快速保護相配合時，得比較二者，取整定值較小的一個，所以取動作時間(1)保護1～3距離保護Ⅰ段的動作時間由于保護Ⅰ段瞬時動作，所以保護1～4距離保護Ⅰ段的動作時間它的動作時限為，是斷路器固有的動作時間，約為0.5秒。(2)保護1、3的距離保護Ⅱ段的動作時間①保護1的距離保護Ⅱ段的動作時間②保護3的距離保護Ⅱ段的動作時間靈敏度校驗(1)保護1～4距離保護Ⅰ段的靈敏度校驗由阻抗整定計算可得，保護的Ⅰ段就只能保護線路全長的80%-85%，所以保護1～4距離保護Ⅰ段的靈敏度為。(2)保護1、3的距離保護Ⅱ段的靈敏度校驗①保護1的距離保護Ⅱ段的靈敏度校驗不滿足靈敏度要求。由于靈敏度不滿足要求，則距離保護1的Ⅱ段應改為與相鄰元件保護3的Ⅱ段配合，則則滿足靈敏度的要求②保護3的距離保護Ⅱ段的靈敏度校驗滿足靈敏度的要求3.2后備保護的整定計算阻抗的整定計算(1)保護1距離Ⅲ段的整定計算保護1距離Ⅲ段的整定計算按躲過正常運行時的最小負荷阻抗整定，即取，，和，，于是(2)保護3距離Ⅲ段的整定計算距離Ⅲ段的整定阻抗按躲過正常運行時的最小負荷阻抗整定，即動作時間(1)保護1距離保護Ⅲ段的動作時間保護1距離Ⅲ段的動作時間應與相鄰設備保護配合，即(2)保護3距離保護Ⅲ段的動作時間保護3距離保護Ⅲ段的動作時間與相鄰設備保護配合，即靈敏度校驗(1)保護1的距離保護Ⅲ段的靈敏度校驗=1\*GB3①作為近后備，本線路末端短路時靈敏系數(shù)：=2\*GB3②作為遠后備，相鄰變壓器末端短路時靈敏系數(shù)：綜上計算，不管何種原因導致的短路，靈敏度校驗都滿足要求。(2)保護3的距離保護Ⅲ段的靈敏度校驗=1\*GB3①作為近后備，本線路末端短路時靈敏系數(shù)：=2\*GB3②作為遠后備，相鄰設備末端短路時靈敏系數(shù)：綜上計算，不同短路情況下靈敏度校驗都滿足要求。整定計算匯總如表1所示。表1.整定計算匯總整定計算動作時間靈敏度校驗主保護Ⅰ段保護1==不滿足要求保護3==不滿足要求Ⅱ段保護1滿足要求保護3滿足要求后備保護Ⅲ段保護1滿足要求滿足要求保護3滿足要求滿足要求4繼電保護設備的選擇根據(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，本設計選型號為LCWB6-110W2屋外型電流互感器。根據(jù)電壓等級，本設計中選型號為為YDR-110的電壓互感器。本設計中時間繼電器選其型號為H3CR-G8EL的AC220V、嵌入式、限時動作的繼電器。5二次原理圖的繪制從以上整定計算得Ⅰ段保護不能保護全長，所以將Ⅰ段和Ⅱ段作為主保護，Ⅲ段作為后備保護，二次展開原理接線圖如圖5.1所示。圖5.1原理接線圖6保護的評價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：(1)距離Ⅰ段是瞬時動作的，但是它只能保護線路全長的80%-85%，因此，兩端合起來就使得在30%-40%線路長度內(nèi)的故障不能從兩端瞬時切除，在一端需經(jīng)過0.5s的延時才能切除。在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡中，這有時候不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求，因而，不能作為主保護來應用。(2)由于阻抗繼電器同時反應于電壓的降低和電流的增大而動作，因此，距離保護較電流、電壓保護具有較高的靈敏度。此外，距離Ⅰ段的保護范圍不受系統(tǒng)運行方式變化的影響，其它兩段受到的影響也比較小，因此，保護范圍比較穩(wěn)定。(3)由于保護范圍中采用了復雜的阻抗繼電器和大量的輔助繼電器，再加上各種必要的閉鎖裝置，因此接線復雜，可靠性比電流保護低，這也是它的主要缺點。7參考文獻[1]