繼電保護(hù)課設(shè)

《繼電保護(hù)》 時間：2015.12.15-2015.12.29 地點：西安理工大學(xué)高科學(xué)院 《過電流》設(shè)計說明書姓名 學(xué)號2012040315 專業(yè)電氣工程及其自動化班級3班指導(dǎo)教師樊睿教師職稱助教 西安理工大學(xué)高科學(xué)院教務(wù)處制制保護(hù)系統(tǒng)，包括繼電保護(hù)的原理設(shè)計、配置、整定、調(diào)試等技術(shù)，也包括由獲取電量信息的電壓、手段傳送信息，還包括通信設(shè)備。的保護(hù)方案是十分重要的。在選擇具體電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置時，在滿足保護(hù)四項基本要求的前提下，應(yīng)力求采用簡單的增加了保護(hù)裝置本身故障的機(jī)率，從而降低了可靠性。電流保護(hù)屬于階段式或具有階梯型動作特征的多段式保護(hù)，其選擇性依靠上，下級保護(hù)的整運行時或無短路時不能誤動的原則整定，稱為過電流保護(hù)。這次課程設(shè)計目的是通過對所給電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析，要求對整個電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)方面的課程有綜合的了解。特別是對繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)、電路有一定的研究 第一章設(shè)計原始材料理解輸電線路階段式電流保護(hù)的原理圖，展開圖，及保護(hù)裝置中各繼電器的功用，掌資料查詢和電氣繪圖等使用方法。系統(tǒng)接線圖如下圖，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)—變壓器組方式接入系統(tǒng)，開機(jī)方式為兩側(cè)各開一臺機(jī)，變壓器T一臺運行，參數(shù)為6E=115/3KVX=15X=10X=10L=L=60kmL=40KMG1G2G3123BCCDDECAA3E=KVEECDL=30KmL=20KmL=20KmG2G245L3=40KmI=300AI=200AI=150A4G3G3第二章保護(hù)配置的分析2.1階段式電流保護(hù)的原理無時限電流速斷保護(hù).帶時限電流速斷保護(hù)和定時限過電流保護(hù)都是反應(yīng)于電流升高而動障，常常將電流速斷.限時電流速斷和過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式過電流保護(hù)。具也可以三者同時使用構(gòu)成三段式過流保護(hù)。由無時限電流速斷保護(hù)，帶時限電流速斷保護(hù)，定時限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成階段式流速斷保護(hù)和限時電流速斷保護(hù)。1.電流保護(hù)的主保護(hù)K2IIkMNMNIIop1IIlkB.maxllmin當(dāng)系統(tǒng)電源電勢一定，線路上任一點發(fā)生短路故障時，短路電流的大小與短路點至電源之間的電抗(忽略電阻)及短路類型有關(guān)，三相短路和兩相短路時，流過保護(hù)安裝點的短路電流可用下式表示：EI(3)=s2-1kX+Xls1式中Es為系統(tǒng)等電源電勢Xs為系統(tǒng)等效電源到保護(hù)安裝點之間的電抗；X1為線路千米長度的正序電抗l為短路點到保護(hù)安裝點的距離。2-42-4安裝點距離L的函數(shù)。短路點距離電源越遠(yuǎn)(l越大)，短路電流值越小。(1)瞬時電流速斷(電流保護(hù)Ⅰ段)末端短路時流過保護(hù)點的最大短路電流來整定，即，I'=K'I2-2op1relkBmaxI'I式中op1為保護(hù)1無時限電流速斷保護(hù)的動作電流，又稱一次動作電流；K'rel為可靠系數(shù)，考慮到繼電器誤差，短路電流計算誤差和非周期分量的影響等引I最大短路電流，一般取有效值。圍隨系統(tǒng)運行方式和短路類型決定。在最大運行方式下三相短路時，保護(hù)范圍最大為l；max短路電流數(shù)值相差不大，在最小運行方式下保護(hù)范圍可能為0.瞬時電流速斷保護(hù)的選擇性定最小保護(hù)范圍不能小于線路全長的百分之十五到百分之二十。在最小保護(hù)末端(交點N)發(fā)生短路故障時，短路電流用下式計算。3Es2Xs2X+Xlsmaxmin2-313EI=(sX)minX2I'1s.maxpXs.max為系統(tǒng)最小運行方式下，最大等值電抗；X1為輸電線路千米正序電抗。XI'=Es2-5op1X+Xlsmax1max則最大保護(hù)長度為I=(sX)2-6maxXI'sminop1Xsmin為系統(tǒng)最大運行方式下最小等值電抗。通常規(guī)定，最大保護(hù)范圍不應(yīng)小于被保護(hù)線路的50％，最小保護(hù)范圍不超過被保護(hù)線路全長(15％-20％)。(2)限時電流速斷(電流保護(hù)Ⅱ段)由于瞬時電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長，當(dāng)被保護(hù)線路末端附近短路時，必須由其斷保護(hù)范圍以外的短路故障稱為限時電流速斷保護(hù)。要求限時電流速斷保護(hù)要保護(hù)線路的全瞬時電流速斷保護(hù)的動作電流I'op2。I''=K''I'pI''=KIop1coKDmax2-72-8IKco=1.3為變壓器低壓母線D點發(fā)生短路故障時，流過保護(hù)安裝最大短路電流。為了保證I'I選擇性，保護(hù)1的限時電流速斷保護(hù)的動作時限op1，還要與保護(hù)2的瞬時電流速斷保護(hù)，保護(hù)3的差動(或瞬時電流速斷保護(hù))動作時限t'op2,t'op3相配合，即：2-9t''op1=t'op2+t2-9t'=t'+tt級差。于不同型式的斷路器及保護(hù)裝置，時限級差在0.3-0.6范圍內(nèi)。靈敏度K=Ikmin2-10K=Ikmin如果靈敏度不能滿足要求時，一般可降低保護(hù)動作電流的方法來解決，即本線路限時電流速斷保護(hù)的啟動電流與相鄰線路的限時速斷電流保護(hù)相配合。即；I''=K''I''t''op1=t''op2+t2-11第三章保護(hù)配合的整定(1)系統(tǒng)在最大運行方式下的等值阻抗最大運行方式下，等值阻抗最小，即三臺發(fā)電機(jī)并行，L,L,L并聯(lián)。123X=X=24LL2X=16L3X=20X=8DEX=+++最小運行方式下，等值阻抗最小，即三臺發(fā)電機(jī)并行，L或L投入運行。1X=+=39++151010s++151010(4)短路電流計算最大運行方式下的短路電流EI==1.312KAKEmaxX+X+X+XminBCCDDEI=E=1.558KAKDmaxX+X+XI=EKCmaxX+X最小運行方式下的短路電流3EI=2=0.7278KAKEminX+X+X+XsmaxBCCDDE3I=2KDminX+XKDminX3II=2KCminX+XBC整定電流3I=setX+ZLsmax1minminminminIK=KDmin=0.448不滿足靈敏度要求IK=KCmin=0.453不滿足靈敏度要求K'''KI'''=relssIsetKLmaxsetKDEmaxI'''=K'''KrelssI=406AsetKCDmaxI'''=K'''KrelssI=609AsetKBCmax近后備I727.8K=KEmin==2.3908滿足靈敏度要求I809.8senjI406滿足靈敏度要求K=IKCmin=974.5=1.6senjI609滿足靈敏度要求遠(yuǎn)后備滿足靈敏度要求第四章繼電保護(hù)設(shè)備的選擇4.1電流互感器的選擇互感器是按比例變換電壓或電電流的設(shè)備。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換置等。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。(1)小電流選線裝置用零序電流互感器器負(fù)載阻抗一般為2.5Ω左右，經(jīng)過多年實踐和試驗得知與小電流選線裝置配套的零序電流互感器選用：(2)與DD11/60型繼電器配套使用的零序電流互感器KA配套產(chǎn)品，二次電流60mA時零序電流互感器一次電流≤4A。(3)與DL11/0.2型繼電器配套使用的零序電流互感器JK(4)精度與容量(額定負(fù)荷)的關(guān)系國標(biāo)中規(guī)定：“在額定頻率及額定負(fù)荷下，電流誤差，相位差和復(fù)合誤差不超過上表所列限值?！彼运x零序電流互感器的容量要與二次回路(裝置及回路)阻抗匹配，才能達(dá)精度，如所選容量大時零序電流互感器在使用時將出現(xiàn)正誤差，反之則出現(xiàn)負(fù)誤差。4.2繼電器的選擇機(jī)械和電氣壽命等，應(yīng)滿足整機(jī)系統(tǒng)的要求；②繼電器的結(jié)構(gòu)型式(包括安裝方式)與外形尺寸應(yīng)能適合使用條件的需要；③經(jīng)濟(jì)合理。(1)按使用環(huán)境條件選擇繼電器型號環(huán)境適應(yīng)性是繼電器可靠性指標(biāo)之一,使用環(huán)境和工作條件的差異，對繼電器性能有很使用環(huán)境條件主要指溫度(最大與最小)、濕度(一般指40攝氏度下的最大相對濕度)、低氣壓(使用高度1000米以下可不考慮)、振動和沖擊。此外，尚有封裝方式、安裝方法、(2)根據(jù)輸入量選定繼電器的輸入?yún)?shù)壓(或電流)則是繼電器制造廠約束繼電器靈敏度并對其進(jìn)行判斷、考核的參數(shù)，它只是一個工作下限參考值。不少用戶因不了解繼電器動作原理的特殊性，往往把吸合電壓(或電流)錯認(rèn)為是繼電器應(yīng)可靠工作的電壓(或電流)，而把工作電壓值取在吸合電壓值上，這是十分則，一旦環(huán)境溫度升高或在機(jī)械振動和沖擊條件下，或輸入回路電流波動和電源電壓降低的額定工作電壓是否與整機(jī)線路所能提供的電壓相符，絕不能與繼電器吸合值相比。(3)根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點的種類與參數(shù)與被控電路直接連接的觸點是繼電器的接觸系統(tǒng)。國外和國內(nèi)長期實踐證明，約百分之確選用和使用也是重要因素之一。且大多數(shù)問題是由于用戶的實際負(fù)載要求與繼電器觸點額換其它性質(zhì)的負(fù)載。選擇繼電器繼電器的工作狀態(tài)主要是指輸入信號對線圈的作用狀態(tài)。繼電器線圈的設(shè)計是對應(yīng)于不長期作用。對脈沖信號還要考慮脈沖頻率、通斷比等。因此，將短期工作狀態(tài)的繼電器使用在連續(xù)工作狀態(tài)，高溫工作條件下尤其要注意。在實際切換功超過30℃，否則，由于水銀的連接中斷將不起繼電器作用。第五章二次展開原理圖的繪制5.1三段式電流保護(hù)原理接線圖繼電保護(hù)接線圖一般可以用原理接線圖和展開圖兩種形式來表示。原理接線圖中的每個功KS表示時間繼電器。原理接線圖對整個保護(hù)的工作原理能給出一個完整的概念。圖交流電流回路交流電流回路限時電流速斷保護(hù)過電流保護(hù)跳閘回路5.2保護(hù)測量電路展開圖中交流回路和直流回路分開表示，分別如圖5和圖6所示。其特點是每個繼電符號標(biāo)注，一邊查對。在展開圖中，繼電器線圈和出點的鏈接盡量暗中故障后的動作連接，自左而右，自上而下的排列。AaAcAaAc+wc