110kv電網(wǎng)線路繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)</b></p><p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計(jì)</b></p>

2、<p>　　設(shè)計(jì)題目：110KV電網(wǎng)線路繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　前沿</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段：繼電保護(hù)的萌芽期、晶體管繼電保護(hù)、

3、集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)和計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)。</p><p>　　繼電保護(hù)的原

4、理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信號(hào)量，當(dāng)突變量到達(dá)一定值時(shí)，起動(dòng)邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號(hào)。對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性，速動(dòng)性，靈敏性，可靠性。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)以最常見的110KV電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，要求對整個(gè)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)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、發(fā)電廠的電氣部分有一定的研究。重點(diǎn)進(jìn)行了電路的

5、化簡，短路電流的求法，繼電保護(hù)中零序短路電流保護(hù)的具體計(jì)算。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　封面…………………………………………………………………………………………………1</p><p>　　前言…………………………………………………………………………………………………2</p><p>

6、;　　摘要 ………………………………………………………………………………………………5</p><p>　　原始資料 …………………………………………………………………………………………6</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容 …………………………………………………………………………………………7</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù) …………………………………………………………

7、………………………………7</p><p>　　1 系統(tǒng)運(yùn)行方式和變壓器中性點(diǎn)接地的選擇………………………………………………7</p><p>　　1.1選擇的原則 ……………………………………………………………………………………7</p><p>　　1.1.1發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇的原則 ………………………………………7</p><p&g

8、t;　　1.1.2變壓器中性點(diǎn)接地選擇的原則…………………………………………………8</p><p>　　1.1.3線路運(yùn)行方式選擇原則……………………………………………………………8</p><p>　　1.2本次設(shè)計(jì)運(yùn)行具體方式的選擇 …………………………………………………………8</p><p>　　2 故障點(diǎn)的選擇和正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)的判定…………………………

9、……………………8</p><p>　　3 零序短路電流的計(jì)算……………………………………………………………………………12</p><p>　　3.1基準(zhǔn)值的選擇 ………………………………………………………………………………12</p><p>　　3.2輸電線路的等值電抗的計(jì)算 …………………………………………………………12</p><p

10、>　　3.3變壓器等值電抗的計(jì)算 …………………………………………………………………13</p><p>　　3.4發(fā)電機(jī)等值電抗的計(jì)算 …………………………………………………………………13</p><p>　　3.5最大負(fù)荷電流的計(jì)算………………………………………………………………………13</p><p>　　3.6負(fù)荷阻抗的計(jì)算………………………………

11、……………………………………………13</p><p>　　3.7 AE點(diǎn)短路的零序電流 …………………………………………………………………14</p><p>　　3.8 BD點(diǎn)短路的零序電流……………………………………………………………………14</p><p>　　4保護(hù)方式的選擇、配置與整定計(jì)算、斷路器的選擇……………………………………14</p>

12、;<p>　　4.1保護(hù)配置原則 ………………………………………………………………………………14</p><p>　　4.2配置方案的確定……………………………………………………………………………14</p><p>　　4.3繼電保護(hù)零序電流的整定計(jì)算…………………………………………………………15</p><p>　　4.3.1斷路器12或13的

13、零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)……………………15</p><p>　　4.3.1.1零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算…………………………………………15</p><p>　　4.3.1.2零序電流保護(hù)Ш段的整定計(jì)算………………………………………15</p><p>　　4.3.2斷路器21或22的零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)……………………15</p>&l

14、t;p>　　4.3.2.1零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算…………………………………………15</p><p>　　4.3.2.2零序電流保護(hù)Ш段的整定計(jì)算………………………………………15</p><p>　　4.4斷路器的選擇………………………………………………………………………………16</p><p>　　4.4.1斷路器選擇的一般原則 …………………………

15、…………………………16</p><p>　　4.4.2 110kv斷路器的選擇與校驗(yàn) ……………………………………………16</p><p>　　4.4.3斷路器選擇的確定 …………………………………………………………17</p><p>　　5線路的自動(dòng)重合閘 ………………………………………………………………………………18</p><p

16、>　　5.1自動(dòng)重合閘的配置 ………………………………………………………………………18</p><p>　　5.2自動(dòng)重合閘配置方案的確定 …………………………………………………………18</p><p>　　6 保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)…………………………………………………………………………………18</p><p>　　7.保護(hù)配置圖（分交、直流回路圖） ……

17、…………………………………………………19</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………21</p><p>　　設(shè)備清單一覽表………………………………………………………………………………21</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國電力工

18、業(yè)的迅速發(fā)展，各大電力系統(tǒng)的容量和電網(wǎng)區(qū)域不斷擴(kuò)大。繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、農(nóng)網(wǎng)和小型發(fā)電系統(tǒng)，是電網(wǎng)及電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行的保證。</p><p>　　為給110KV單電源電網(wǎng)線路進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，首先選擇過電流保護(hù)，對電網(wǎng)進(jìn)行短路電流計(jì)算，包括適中電流的正序、負(fù)序、零序電流的短路計(jì)算，整定電流保護(hù)的整定值。在過電流保護(hù)不滿足的情況下，相間故障選擇距離保護(hù)，接地故障選擇零序電流保護(hù)，同時(shí)對距離保護(hù)、零序

19、電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。</p><p>　　同時(shí)詳細(xì)介紹了主設(shè)備差動(dòng)保護(hù)的整定算法，電氣主接線的設(shè)計(jì)、做出短路點(diǎn)的等效電路圖，對設(shè)備保護(hù)進(jìn)行了相應(yīng)的選擇與校驗(yàn)。通過比較各個(gè)接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定變電站的主接線方式。</p><p>　　繼電保護(hù)的基本任務(wù)：</p><p>　　(1)當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件

20、最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求,如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等。</p><p>　　(2)反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同,例如有無經(jīng)常值班人員,發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除

21、。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。</p><p>　　關(guān)鍵詞：110KV繼電保護(hù)、短路電流、距離保護(hù)、零序電流保護(hù)、等效電路圖</p><p><b>　　原始資料</b></p><p>　　110KV系統(tǒng)電氣主接線圖</p><p>　　110KV電氣主接線圖如下（其中紅色部分為本課程設(shè)計(jì)的保

22、護(hù)線路段即線路AE、BD段）</p><p><b>　　系統(tǒng)各元件主要參數(shù)</b></p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)參數(shù) </p><p>　　（2）輸電線路參數(shù)

23、</p><p>　　（3）變壓器參數(shù) </p><p>　?。?）CT、PT變比</p><p>　　（5）各線路的長度（本組設(shè)計(jì)）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1

24、.BD線路電流保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.AE線路電流保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1.系統(tǒng)運(yùn)行方式和變壓器中性點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的選擇</p><p>　　2.故障點(diǎn)的選擇及正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)的判定</p><p><b>　　3.短路電流的計(jì)算&

25、lt;/b></p><p>　　4.保護(hù)方式的選擇、配置與整定計(jì)算、斷路器的選擇</p><p>　　5.線路的自動(dòng)重合閘</p><p><b>　　6.保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)</b></p><p>　　7.保護(hù)配置圖（分交、直流回路圖）</p><p>　　1.系統(tǒng)運(yùn)行方式和變壓器中性點(diǎn)接地

26、的選擇</p><p><b>　　1．1選擇原則</b></p><p>　　1.1.1發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式的選擇原則</p><p>　　(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</p><p>　　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。對水電廠，還應(yīng)根據(jù)水庫

27、運(yùn)行方式選擇。</p><p>　　(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</p><p><b>　　最大的一臺(tái)停用。</b></p><p>　　1.1.2 變壓器中性點(diǎn)接地選擇原則</p><p>　　(1)發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點(diǎn)均要接地。</p>&

28、lt;p>　　(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。</p><p>　　(3)T接于線路上的變壓器，以不接地運(yùn)行為宜。</p><p>　　(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</p><p>　　再斷開，這種情況不按接地運(yùn)行考慮。</p><p>　　1.1.3 線路運(yùn)行方式選擇原則

29、</p><p>　　(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。</p><p>　　(2)雙回路一般不考慮同時(shí)停用。</p><p>　　1.2 本次設(shè)計(jì)的具體運(yùn)行方式的選擇</p><p>　　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，在對繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算之前，首先應(yīng)該分析運(yùn)

30、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或G2投入。對保護(hù)AE、BD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；保護(hù)AE、BD的最小運(yùn)行方式應(yīng)該是在系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式。所有變壓器星型側(cè)接地。2. 故障點(diǎn)的選擇和正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)的制定</p><p>　　如圖下圖（1）所示，在整個(gè)系統(tǒng)中選擇了2個(gè)短路點(diǎn)D1、D2。通過這兩點(diǎn)算出最大最小零序電流為

31、后面的零序電流整定奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　等效電路圖及其短路點(diǎn)選擇</p><p>　　AE間接地短路時(shí)的正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　?。?）AE接地短路時(shí)的正序網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　?。?）AE接地短路時(shí)的負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　?。?）AE接地短路時(shí)的零序網(wǎng)絡(luò)圖</p>&

32、lt;p>　　BD間接地短路時(shí)的正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　?。?）BD接地短路時(shí)的正序網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　?。?）BD接地短路時(shí)的負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　?。?）BD接地短路時(shí)的零序網(wǎng)絡(luò)圖</p><p><b>　　3.短路電流的計(jì)算</b></p><p><

33、;b>　　3.1基準(zhǔn)值的選擇</b></p><p>　　基準(zhǔn)功率：SB=100MV·A，基準(zhǔn)電壓：VB=115KV?；鶞?zhǔn)電流：IB=SB/1.732 VB=100×103/1.732×115=0.502KA；基準(zhǔn)電抗：ZB=VB/1.732 IB=115×103/1.732×502=132.25Ω；電壓標(biāo)幺值：E=E(2)=1.05</p

34、><p>　　3.2輸電線路等值電抗的計(jì)算</p><p>　　(1)線路AE的等值電抗的計(jì)算</p><p>　　正序以及負(fù)序電抗：XAE= X1LAE=0.4×70=28Ω</p><p>　　XAE*= 28/132.25= 0.211</p><p>　　零 序 電 抗： XAE0=X0LAE= 3

35、X1LAE=3×28=84Ω</p><p>　　XAE0*= XAE0/ZB=84/132.25= 0.635</p><p>　　(2) 線路BD等值電抗計(jì)算</p><p>　　正序以及負(fù)序電抗：XBD= 0.4×40=16Ω</p><p>　　XBD*= 16/132.25=0.121</p>&l

36、t;p>　　零 序 電 抗： XBD0= 3XBD=48Ω</p><p>　　XBD0*= XBD0/ ZB=48/132.25=0.362</p><p>　　(3) 線路AB等值電抗計(jì)算</p><p>　　正序以及負(fù)序電抗：XAB= X1LAB=0.4×60=24Ω</p><p>　　XAB*= XAB/ ZB

37、=24/132.25=0.181</p><p>　　零 序 電 抗：XAB0= X0LAB= 3XAB=72Ω</p><p>　　XAB0*=XAB0/ZB=72/132.25=0.544</p><p>　　(4) 線路AC等值電抗計(jì)算</p><p>　　正序以及負(fù)序電抗：XAC= X1LAC=0.4×50=20Ω

38、</p><p>　　XAC*= XAC/ ZB=20/132.25=0.151</p><p>　　零 序 電 抗：XAC0= 3XAC=60Ω</p><p>　　XAC0*= XAC0/ZB=60/132.25=0.454</p><p>　　備注：查詢電力架空線路阻抗值知：X1=0.4Ω/KM，X0=3X1=1.2Ω/KM&l

39、t;/p><p>　　3.3變壓器等值電抗計(jì)算</p><p>　　(1) 變壓器T1、T2等值電抗計(jì)算</p><p>　　XT1= XT2 =(UK%/100)×(VN2/ SN)=(10.2/100)×(1102/15)≈82.28Ω</p><p>　　XT2*=XT1*= XT1/ ZB=82.28/132.25=0

40、.622</p><p>　　(2) 變壓器T3、T4等值電抗計(jì)算</p><p>　　XT3= XT4 =(UK%/100)×(VN2/ SN)=(10.1/100)×(1102/20)≈61.105Ω</p><p>　　XT4*=XT3*= XT3/ ZB= 61.105/132.25=0.462</p><p>　

41、　(3) 變壓器T5、T6等值電抗計(jì)算</p><p>　　XT5=XT6=(UK%/100)×(VN2/ SN)= (10.5/100)×(1102/15)≈84.7Ω</p><p>　　XT6*= XT5*=XT5/ZB=84.7/132.25=0.640</p><p>　　3.4發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算</p><p>

42、;　　(1)發(fā)電機(jī)G1電抗標(biāo)幺值計(jì)算</p><p>　　XG1=Xd、、×SB/SG1×ZB=0.13×100/15×132.25=114.528Ω</p><p>　　XG1* = Xd、、×SB/SG1=0.866</p><p>　　(2)發(fā)電機(jī)G2電抗標(biāo)幺值計(jì)算</p><p>　　

43、XG2= Xd、、×SB/SG2×ZB=0.11×100/20×132.25= 72.875Ω</p><p>　　XG2* = Xd、、×SB/SG2 =0.55</p><p>　　3.5最大負(fù)荷電流計(jì)算</p><p>　　(1) B母線最大負(fù)荷電流計(jì)算 (拆算到110KV)</p><p&

44、gt;　　IfhB ·max =2 ST1 /U =2×15000/(1.732×115)=150.62A；</p><p>　　(2) A母線最大負(fù)荷電流計(jì)算</p><p>　　IfhA ·max = 2ST3/U=2×20000/(1.732×115)=200.8234A</p><p>　　3.6負(fù)

45、荷阻抗的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)最大負(fù)荷電流可求出對應(yīng)的負(fù)荷阻抗</p><p>　　XLD1= E/1.732 Id1·max=265.6Ω</p><p>　　XLD2= E/1.732 Id2·max=330.7Ω</p><p>　　XLD3= E/1.732 Id3·max=189.7Ω</

46、p><p>　　XLD4= E/1.732 Id4·max=209.9Ω</p><p>　　3.7 AE點(diǎn)短路的零序電流</p><p>　　根據(jù)題目給的數(shù)據(jù)和正、負(fù)、零序網(wǎng)圖可求出</p><p>　　X0∑=59.819Ω X1∑= X2∑=75.709Ω</p><p>　　I0

47、·max=E/(2Z0∑+Z0∑)= 115/(2×59.819+75.709)=0.587 KA</p><p>　　I0·min=E/(2Z2∑+Z1∑)= 115/(2×75.709+59.819)=0.544 KA</p><p>　　3.8 BD點(diǎn)短路的零序電流</p><p>　　根據(jù)題目給的數(shù)據(jù)和正、負(fù)、零序網(wǎng)圖

48、可求出</p><p>　　X0∑=44.282Ω X1∑= X2∑=74.254Ω</p><p>　　I0·max=E/(2Z0∑+Z1∑)= 115/(2×44.282+74.254)=0.706 KA</p><p>　　I0·min=E/(2Z2∑+Z0∑)= 115/(2×74.254+4

49、4.282)=0.596KA</p><p>　　4.保護(hù)方式的選擇、配置與整定計(jì)算</p><p>　　4.1 保護(hù)的配置原則</p><p>　　小電流接地系統(tǒng)（35KV及以下）輸電線路一般采用三段式電流保護(hù)反應(yīng)相間短路故障：由于小電流接地系統(tǒng)沒有接地點(diǎn)，故單相接地短路僅視作異常運(yùn)行狀態(tài)，一般利用母線上的絕緣檢查裝置發(fā)信號(hào)，由運(yùn)行人員分區(qū)停電尋找接地設(shè)備。對于變

50、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，故一般采用零序電流保護(hù)反應(yīng)接地故障。</p><p>　　110KV輸電線路一般采用三段式相間距離保護(hù)作為故障的保護(hù)方式，采用階段式零序電流保護(hù)作為接地短路的保護(hù)方式。對于極個(gè)別非常短的線路，如有必要也可以采用縱差保護(hù)作為主保護(hù)。</p><p>　　而在本課題中要求對AE、BD線路進(jìn)行電流保護(hù)，且AE、BD均屬于110KV的輸電線路，

51、故對其采用階段式零序電流的保護(hù)作為接地短路的保護(hù)方式。</p><p>　　4.2 配置方案的確定</p><p>　　根據(jù)課題的要求和保護(hù)的配置原則，從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)：對于AE、BD線路采用階段式零序電流保護(hù)作為接地短路的保護(hù)方式。其中，Ⅰ段作為線路的主保護(hù)，Ⅲ段作為后備保護(hù)（沒有Ⅱ段）。</p><p>　　4.3繼電保護(hù)零序電流保護(hù)的整定計(jì)算</p>

52、<p>　　4.3.1 斷路器12或13的零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)</p><p>　　4.3.1.1零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算</p><p>　　(1) 躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流3I0·max,即 KK、=1.2 ,I0、·dz=KK、3I0·max=1.2×3×0.587= 2

53、.1132KA</p><p>　　由于斷路器12或13無下一級(jí)線路，所以無需整定零序保護(hù)的Ⅱ段</p><p>　　4.1.2零序電流保護(hù)Ш段的整定計(jì)算</p><p><b>　　(1) 起動(dòng)電流</b></p><p>　?、?躲開在下一條線路出口處相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流Iunb·max,即Iu

54、nb·max=0.865KA, KШK =1.2,I0Ш·dz=KШK Iunb·max=1.2×0.865=1.04KA</p><p><b>　　(2)靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　作為本線路近后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路保護(hù)范圍末端發(fā)生接地故障時(shí)、流過本保護(hù)的最小零序電流3 I0Ш·min來校驗(yàn)，要求Kse

55、n≥1.5,即Ksen=3 I0Ш·min/ I0Ш·dz=3×0.544/1.04=1.57≥1.5,符合要求。</p><p><b>　　(3)動(dòng)作時(shí)限</b></p><p>　　零序Ш段電流保護(hù)的起動(dòng)值一般很小，在同電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地地短路時(shí)，都可能動(dòng)作。為保證選擇性各保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限也按階梯原則來選擇。</p>

56、<p>　　t'"=Δt=0.5</p><p>　　4.3.2斷路器21或22的零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)4.3.2.1零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算</p><p>　　躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流3I0·max,即 Krel?=1.2 ,I0l?·dz=Krel?×3I0·max=

57、1.2×3×0.706=2.5416KA</p><p>　　由于斷路器21或22無下一級(jí)線路，所以無需整定零序保護(hù)的第Ⅱ段</p><p>　　4.3.2.2零序電流保護(hù)Ш段的整定計(jì)算</p><p><b>　　(1) 起動(dòng)電流</b></p><p>　?、?躲開在下一條線路出口處相間短路時(shí)所出

58、現(xiàn)的最大不平衡電流Iunb·max,即Iunb·max=0.936KA, KШK =1.2,I0Ш·dz=KШK Iunb·max=1.2×0.936=1.28KA</p><p><b>　　(2)靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　作為本線路近后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路保護(hù)范圍末端發(fā)生接地故障時(shí)、流過本保護(hù)的最小零

59、序電流3 I0Ш。·min來校驗(yàn)，要求Ksen≥2,即Ksen=3 I0Ш·min/ I0Ш·dz=3×0.958/1.28=≥2,符合要求。</p><p><b>　　(3)動(dòng)作時(shí)限</b></p><p>　　零序Ш段電流保護(hù)的起動(dòng)值一般很小，在同電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地地短路時(shí)，都可能動(dòng)作。為保證選擇性各保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限也按階

60、梯原則來選擇。</p><p>　　t'"=Δt=0.5</p><p><b>　　4.4斷路器的選擇</b></p><p>　　4.4.1斷路器選擇的一般原則</p><p>　　為保證高壓電器在正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的安全，高壓電器應(yīng)按下列條件選擇：</p><p

61、>　　按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載等選擇</p><p>　?、诎炊搪窏l件包括短時(shí)耐受電流、峰值耐受電流、關(guān)合和開斷電流等選擇；</p><p>　?、郯喘h(huán)境條件包括溫度、濕度、海拔、地震等選擇；</p><p>　?、馨闯惺苓^電壓能力包括絕緣水平等選擇；</p><p>　?、莅锤黝惛邏弘娖鞯牟煌攸c(diǎn)包括開關(guān)的操作性能

62、、熔斷器的保護(hù)特性配合、互感器的負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)等選擇。</p><p>　　4.4.2. 110kv斷路器的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　(1)額定電壓：Ue=110kV</p><p>　　(2)額定電流：Ie>本變電站最大長期工作電流Igmax</p><p>　　（考慮變壓器事故過負(fù)荷的能力40%）</p><

63、;p>　　(3)查電氣設(shè)備手冊選擇斷路器型號(hào)及參數(shù)如表11-1</p><p><b>　　表11-1</b></p><p><b>　　(4)校驗(yàn)：</b></p><p>　?、賃e=110kV=UN</p><p>　　②I=1000A>480.6A</p><

64、;p>　　③額定開斷電流校驗(yàn)：</p><p>　　110kV母線三相穩(wěn)態(tài)短路電流 =4.1 KA </p><p>　　LW25-110/1000斷路器的額定開斷電流＝25KA</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　?、軇?dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ：</b></p&

65、gt;<p>　　110kV母線短路三相沖擊電流=10.455 (kA)</p><p>　　LW25-110/1000斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流Igf=63(kA)</p><p>　　<Igf 符合動(dòng)穩(wěn)定要求</p><p><b>　?、轃岱€(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　110kV母線短

66、路熱容量：Qdt= 2tep=72.16 (kA2S)</p><p>　　LW25-110/1000斷路器的4秒熱穩(wěn)定電流：It=25(kA)</p><p>　　It2t=252×4=2500(kA2S)</p><p>　　2tep<It2t 符合熱穩(wěn)定要求</p><p><b>　?、逌囟刃ｒ?yàn)：<

67、/b></p><p>　　LW25-110/1000斷路器允許使用環(huán)境溫度：-40℃～40℃</p><p>　　本變電站地區(qū)氣溫：-12℃～38℃，符合要求。</p><p>　　4.4.3斷路器的確定</p><p>　　通過以上校驗(yàn)可知，110kV側(cè)所選LW25-110/1000斷路器符合本課題設(shè)計(jì)的要求。所以本設(shè)計(jì)的110KV

68、側(cè)采用LW25-110/1000斷路器。</p><p>　　5.線路的自動(dòng)重合閘</p><p>　　5.1自動(dòng)重合閘的配置</p><p>　　自動(dòng)重合閘按跳開相數(shù)分為單相自動(dòng)重合閘和三相自動(dòng)自動(dòng)重合閘。單相自動(dòng)重合閘在故障后通過選相元件來判斷出故障相，并跳開單相，然后進(jìn)行自動(dòng)重合單相，若合閘不成功則跳開三相，不再自動(dòng)重合；三相自動(dòng)重合閘在故障后跳開三相，然后進(jìn)

69、行自動(dòng)重合三相，若重合不成功，則跳開三相，不再自動(dòng)重合。</p><p>　　自動(dòng)重合閘按與繼電保護(hù)的配合可分為重合閘前加速和重合閘后加速。前加速在故障后無選擇性地快速切除故障，而在重合閘以后的第二次跳閘時(shí)有選擇性切除的，前加速能夠快速切除故障，使瞬時(shí)性故障來不及發(fā)展為永久性故障，且使用設(shè)備少，但是如果重合閘裝置拒絕重合閘將會(huì)導(dǎo)致大范圍的停電，故一般用在35KV及以下又發(fā)電廠或重要變電站引出的直配線路上，以便快速

70、切除故障，保證母線電壓；而后加速則是故障后有選擇性性地切除故障，在重合閘以后的第二次跳閘時(shí)快速切除故障，后加速在第一次能夠有選擇性的切除故障，不會(huì)造成大范圍的停電，且保證第二次快速的切除永久性故障，但是使用的設(shè)備較多，較為復(fù)雜，一般用在35KV以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負(fù)荷供電的輸電線路上。</p><p>　　5.2自動(dòng)重合閘配置方案的確定</p><p>　　由于該課題設(shè)計(jì)保護(hù)的線路AE、BD

71、都是110KV，其相應(yīng)的負(fù)荷都是一級(jí)負(fù)荷，且運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在110KV及以上的架空線路上，由于線間距離較大，單相接地故障的概率很大。故采用具有后加速的單相自動(dòng)重合閘，以保證供電的可靠性與穩(wěn)定性。</p><p><b>　　6.保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)</b></p><p>　　零序電流保護(hù)通常由多段組成，一般是四段式，并可根椐運(yùn)行需要增減段數(shù)。為了某些運(yùn)行情況的需要，也可設(shè)

72、置兩個(gè)一段或二段，以改善保護(hù)的效果。接地距離保護(hù)的一般是二段式，一般都是以測量下序阻抗為基本原理。接地距離保護(hù)的保護(hù)性能受接地電阻大小的影響很大。</p><p>　　當(dāng)線路配置了接地距離保護(hù)時(shí)，根椐運(yùn)行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護(hù)。特別是零序電流保護(hù)中最小定值的保護(hù)段，它對檢測經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。因此，零序電流保護(hù)不宜取消，但可適當(dāng)減少設(shè)置的段數(shù)。</p><p>　

73、　零序電流保護(hù)和接地距離保護(hù)一般按階梯特性構(gòu)成，其整定配合遵循反映同種故障類型的保護(hù)上下級(jí)之間必須相互配合的原則，主要考慮與相鄰下一級(jí)的接地保護(hù)相配合；當(dāng)裝設(shè)接地短路故障的保護(hù)時(shí)，則一般在同原理的保護(hù)之間進(jìn)行配合整定。</p><p>　　7.線路配置圖（分交、直流配置圖）</p><p>　　由于在本課題中沒有用到零序電流的Ⅱ段保護(hù)，故其配置圖只有零序電流的Ⅰ段和Ⅲ段</p>

74、<p>　　兩段式零序電流保護(hù)接線原理圖</p><p><b>　　交流配置圖</b></p><p><b>　　直流配置圖</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　（1）張保會(huì)，尹項(xiàng)根，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（第二版），中國電力出

75、版社，2010</p><p>　?。?）韓笑.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南繼電保護(hù)分冊[M].北京:中國水利電力出版社，2003</p><p>　?。?）曹娜，閻根弟，邵小強(qiáng)，電力系統(tǒng)分析，北京大學(xué)出版社，2009</p><p>　?。?）有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)程與規(guī)范、圖紙以及相關(guān)參數(shù)資料查詢</p><p>　　（5）尹克寧，電力工程，中