畢業(yè)設(shè)計(jì)--輸電線路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題 目：輸電線路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　前言</b></p&g

2、t;<p>　　1．繼電保護(hù)概論 …………………………………………………………………</p><p>　　1.1繼電保護(hù)的作用 ……………………………………………………………</p><p>　　1.2電保護(hù)的基本原理和保護(hù)裝置的組成 ……………………………………</p><p>　　1.3對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求 …………………………………………

3、</p><p>　　1.4 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展簡史 …………………………………………………</p><p><b>　　2電網(wǎng)的電流保護(hù)</b></p><p>　　2.1單側(cè)電源網(wǎng)路相間短路的電流保護(hù)</p><p>　　2.2雙側(cè)電源網(wǎng)路相間短路的方向性電流保護(hù)</p><p>　　2.3中

4、性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中接地短路的方向性電流保護(hù)</p><p>　　2.4中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中單相接地故障的保護(hù)</p><p>　　3.35KV線路故障分析 …………………………………………………………</p><p>　　2.1常見故障原因分析 …………………………………………………………</p><p>　　2.2 35KV線路繼電保護(hù)的

5、配置 ……………………………………………</p><p>　　4電網(wǎng)相間短路的電流保護(hù) ……………………………………………………</p><p>　　4.瞬時(shí)電流速斷保護(hù) ……………………………………………………………………</p><p>　　4.2限時(shí)電流速斷電流護(hù) ………………………………………………………</p><p>　　4.3定

6、時(shí)限過電流護(hù) ……………………………………………………………</p><p>　　4.4電流三段保護(hù)小結(jié)……………………………………………………………</p><p>　　5輸電線路三段式電流保護(hù)的構(gòu)成及動(dòng)作過程 …………………………… </p><p>　　5.1零序電流保護(hù) …………………………………………………………………</p><p&

7、gt;　　7.電流三段保護(hù)小結(jié)</p><p>　　結(jié) 論 ………………………………………………………………………………</p><p>　　致 謝 ………………………………………………………………………………</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………</p><p>　　35KV輸電

8、線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　學(xué)生:閔基豪</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：陜春玲</b></p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源之一，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)國民經(jīng)濟(jì)、人民生

9、活乃至社會(huì)穩(wěn)定都有著極為重大的影響。</p><p>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)而動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)生信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本作用是：全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)地檢測(cè)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警信號(hào)等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、保持供電的連續(xù)性、保障人身的安全、防止或減輕設(shè)備的損壞。隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不

10、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。</p><p>　　隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展。大量機(jī)組、超高壓輸變變電的投入運(yùn)行，對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的更高要求。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，被稱為電力系統(tǒng)的安全屏障，同時(shí)又是電力系統(tǒng)事故擴(kuò)大的根源，做好繼電保護(hù)工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必不可少的重要手段，電力系統(tǒng)事故具有連鎖反應(yīng)、速度快、涉及面廣、影響大

11、的特點(diǎn)，往往會(huì)給國民經(jīng)濟(jì)和人民生活造成社會(huì)性的災(zāi)難。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是35kv線路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)。主要任務(wù)是為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行,需要對(duì)電網(wǎng)配置完善的繼電保護(hù)裝置.根據(jù)該電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)、線路長度、運(yùn)行方式以及負(fù)荷性質(zhì)的要求，給35KV的輸電線路設(shè)計(jì)合適的繼電保護(hù)。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b></p><

12、;p>　　35kv繼電保護(hù)、方向性電流保護(hù) 整定計(jì)算、故障分析、設(shè)計(jì)原理 </p><p><b>　　前言</b></p><p>　　電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、供電、配電、用電等設(shè)備和技術(shù)組成的一個(gè)將一次能源轉(zhuǎn)換為電能的統(tǒng)一系統(tǒng)。電能是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、也最為方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能，電能經(jīng)過變壓器和不同電壓等級(jí)的輸電線路輸送

13、并被分配給用戶，再通過各種用電設(shè)備轉(zhuǎn)換為適合用戶需要的其他形式的能量。再輸送電能的過程中，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)目的而設(shè)置的。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括:繼電保護(hù)運(yùn)行方式的選擇、電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)及負(fù)荷電流計(jì)算、短路電流計(jì)算、距離保護(hù)的整定計(jì)算和校正、零序電流保護(hù)整定計(jì)算

14、和校正、對(duì)所選擇的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。</p><p><b>　　1、繼電保護(hù)概論</b></p><p>　　1.1繼電保護(hù)的作用</p><p>　　1.1.1繼電保護(hù)的概念及任務(wù)</p><p>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)而動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)生信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。&l

15、t;/p><p>　　繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、快速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證非故障設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，盡量縮小停電范圍;電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的要求能自動(dòng)、及時(shí)、有選擇地發(fā)出告警信號(hào)或者減負(fù)荷、跳閘。</p><p>　　1.2繼電保護(hù)的基本原理和保護(hù)裝置的組成</p><p>　　1.2.1反應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障時(shí)電

16、器元件（設(shè)備）一端所測(cè)基本參數(shù)的變化而構(gòu)成的原理（單端測(cè)量原理，也稱階段式原理）</p><p>　　運(yùn)行參數(shù)：I、U、Z∠φ</p><p>　　反應(yīng) I↑→過電流保護(hù)</p><p>　　反應(yīng) U↓→低電壓保護(hù)</p><p>　　反應(yīng) Z↓→低阻抗保護(hù)(距離保護(hù)) </p><p>　　1.2.2 反應(yīng)電氣元件內(nèi)

17、部故障與外部故障（及正常運(yùn)行）時(shí)兩端所測(cè)電流相位和功率方向的差別而構(gòu)成的原理（雙端測(cè)量原理，也稱差動(dòng)式原理） </p><p><b>　　以A-B線路為例：</b></p><p>　　規(guī)定電流正方向：電流從母線流向線路</p><p>　　規(guī)定電壓正方向：母線指向線路 </p><p>　　利用以上差別，可構(gòu)成差動(dòng)原

18、理保護(hù)。 </p><p><b>　　如：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；</b></p><p><b>　　方向高頻保護(hù)；</b></p><p><b>　　相差高頻保護(hù)等。</b></p><p>　　1.2.3保護(hù)裝置的組成部分</p><p>　　

19、┌──┐ ┌──┐ ┌──┐</p><p>　　輸入─→│測(cè)量│─→│邏輯│─→│執(zhí)行│─→ 輸出</p><p>　　信號(hào) └──┘ └──┘ └──┘ 信號(hào)</p><p><b>　　↑</b></p><p><b>　　└ 整定值</b></p

20、><p>　　1.3對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求</p><p><b>　　1.3.1選擇性</b></p><p>　　繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。</p><p>　　d3點(diǎn)短路：6動(dòng)作：有選擇性； 5動(dòng)作：無選擇

21、性</p><p>　　如果6拒動(dòng)，5再動(dòng)作：有選擇性(5作為6的遠(yuǎn)后備保護(hù)) </p><p>　　d1點(diǎn)短路：1、2動(dòng)作：有選擇性； 3、4動(dòng)作：無選擇性</p><p>　　后備保護(hù)（本元件主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)）：</p><p>　　(1)由前一級(jí)保護(hù)作為后備叫遠(yuǎn)后備. </p><p>　　(2)由本元件的另一套保

22、護(hù)作為后備叫近后備. </p><p><b>　　1.3.2速動(dòng)性</b></p><p>　　繼電保護(hù)的速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度切除故障設(shè)備。故障后,為防止并列運(yùn)行的系統(tǒng)失步,減少用戶在電壓降低情況下工作的時(shí)間及故障元件損壞程度，應(yīng)盡量地快速切除故障。</p><p>　　(快速保護(hù):幾個(gè)工頻周期，微機(jī)保護(hù)：30ms以下)&

23、lt;/p><p>　　故障切除總時(shí)間等于保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.06-0.12s,最快的可達(dá)0.02-0.04s;一般斷路器動(dòng)作時(shí)間為0.06-0.15s，最快的有0.02-0.06s。</p><p>　　目前常用的無時(shí)限整套保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間表</p><p><b>　　1.3.3靈敏性</b></p&g

24、t;<p>　　繼電保護(hù)的靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)于其應(yīng)保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生故障的反應(yīng)能力。（保護(hù)不該動(dòng)作情況與應(yīng)該動(dòng)作情況所測(cè)電氣量相差越大→靈敏度↑）。</p><p>　　一般用靈敏系數(shù)Klm來衡量靈敏度。</p><p><b>　　1.3.4可靠性</b></p><p>　　繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不誤

25、動(dòng);再規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)可靠動(dòng)作;而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其他任何情況下，應(yīng)可靠的不動(dòng)作。（主保護(hù)對(duì)動(dòng)作快速性要求相對(duì)較高；后備保護(hù)對(duì)靈敏性要求相對(duì)較高。）</p><p>　　1.4繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展簡史</p><p>　　上世紀(jì)90年代出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路器的一次式的電磁型過電流繼電器，本世紀(jì)初，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)期

26、可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。</p><p>　　1901年出現(xiàn)了感應(yīng)型過電流繼電器。1908年提出了比較被保護(hù)元件兩端的電流差動(dòng)保護(hù)原理。1910年方向性電流保護(hù)開始得到應(yīng)用，在此時(shí)期也出現(xiàn)了將電流與電壓比較的保護(hù)原理，并導(dǎo)致了本世紀(jì)29年代初距離保護(hù)的出現(xiàn)。隨著電力系統(tǒng)載波通訊的發(fā)展，在1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線上高頻載波電流傳送和比較輸電線兩端功率或相位的高頻保護(hù)裝置。在50年代，微波中繼通訊

27、開始應(yīng)用與電力系統(tǒng)，從而出現(xiàn)了利用微波傳送和比較輸電線兩端故障電氣量的微波保護(hù)。早在50年代就出現(xiàn)了利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波實(shí)現(xiàn)快速繼電保護(hù)的設(shè)想。經(jīng)過20余年的研究，終于誕生了行波保護(hù)裝置。顯然，隨著光纖通訊將在電力系統(tǒng)中的大量采用，利用光纖通道的繼電保護(hù)必將得到廣泛的應(yīng)用。以上是繼電保護(hù)原理的發(fā)展過程。與此同時(shí)，構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的元件、材料、保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)型式和制造工藝也發(fā)生了巨大的變革.50年代以前的繼電保護(hù)裝置都是由電磁型感應(yīng)型或電

28、動(dòng)型繼電器組成的這些繼電器統(tǒng)稱為機(jī)電式繼電器.</p><p>　　本世紀(jì)50年代初由于半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展開始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護(hù)裝置稱之為電子式靜態(tài)保護(hù)裝置.70年代是晶體管繼電保護(hù)裝置在我國大量采用的時(shí)期滿足了當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)向超高壓大容量方向發(fā)展的需要.80年代后期標(biāo)志著靜態(tài)繼電保護(hù)從第一代(晶體管式)向第二代(集成電路式)的過渡.目前后者已成為靜態(tài)繼電保護(hù)裝置的主要形式.</p><p&

29、gt;　　在60年代末有人提出用小型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的設(shè)想由此開始了對(duì)繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)算法的大量研究對(duì)后來微型計(jì)算機(jī)式繼電保護(hù)(簡稱微機(jī)保護(hù))的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ).</p><p>　　70年代后半期比較完善的微機(jī)保護(hù)樣機(jī)開始投入到電力系統(tǒng)中試運(yùn)行.</p><p>　　80年代微機(jī)保護(hù)在硬件結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)方面已趨于成熟并已在一些國家推廣應(yīng)用這就是第三代的靜態(tài)繼電保護(hù)裝置.微機(jī)保護(hù)裝置具有

30、巨大的優(yōu)越性和潛力因而受到運(yùn)行人員的歡迎.進(jìn)入90年代以來它在我國得到了大量的應(yīng)用將成為繼電保護(hù)裝置的主要型式.可以說微機(jī)保護(hù)代表著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的未來將成為未來電力系統(tǒng)保護(hù)控制運(yùn)行調(diào)度及事故處理的統(tǒng)一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成部分。</p><p><b>　　2電網(wǎng)的電流保護(hù)</b></p><p>　　2.1單側(cè)電源網(wǎng)路相間短路的電流保護(hù)</p><

31、p>　　在目前我國運(yùn)行中的電網(wǎng)，采用較多的電壓等級(jí)有500、330、220、110、66、35、6KV和380/220V,另外750KV的電網(wǎng)正在建設(shè)當(dāng)中。110KV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)，主要承擔(dān)輸電任務(wù)，形成多電源環(huán)網(wǎng)，采用中性點(diǎn)直接接地方式。其主保護(hù)主要是由縱聯(lián)保護(hù)擔(dān)任，全線路上任意點(diǎn)故障都能快速切除。110KV及以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)供電、配電任務(wù)，發(fā)生單相接地后為保證繼續(xù)供電，中性點(diǎn)采用非直接接地方式；為了便于繼電保護(hù)的整定配

32、合和運(yùn)行管理，通常采用雙電源互為備用，正常是單電源供電的運(yùn)行方式，其主保護(hù)一般由階段式動(dòng)作特性的電流保護(hù)擔(dān)任。</p><p>　　對(duì)于圖2.3所示的單側(cè)電源供電網(wǎng)絡(luò)，正常運(yùn)行時(shí)，各條線路中流過所供的負(fù)荷電流，越是靠近電源側(cè)的線路，流過的電流越大。負(fù)荷的大小取決于用戶負(fù)荷接入的多少，當(dāng)用戶的負(fù)荷同時(shí)接入時(shí)，形成最大負(fù)荷電流。負(fù)荷電流與供電電壓之間的相位角就是通常所說功率因數(shù)角，一般小于30度，各條線路中流過的最大

33、負(fù)荷電流幅值如圖2.3中折線1所示。</p><p>　　由【電力系統(tǒng)分析】課程知識(shí)可知，當(dāng)供電網(wǎng)路中任一點(diǎn)發(fā)生三相或兩相短路時(shí)，流過短路點(diǎn)與電源間線路中的短路電流包括短路工頻周期分量、暫態(tài)高頻分量和衰減直流分量其短路工頻周期分量近似計(jì)算公式為：</p><p>　　隨整個(gè)電力系統(tǒng)開機(jī)方式、保護(hù)安裝處到電源之間的電網(wǎng)的網(wǎng)路拓?fù)洹⒇?fù)荷水平的變化，造成電流的變化。</p><

34、;p>　　對(duì)繼電保護(hù)而言稱為系統(tǒng)最大的運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最小=</p><p>　　對(duì)繼電保護(hù)而言稱為系統(tǒng)最小的運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大=</p><p>　　比較折線1與曲線2、3可以發(fā)現(xiàn)在保護(hù)范圍內(nèi)短路電流總是大于負(fù)荷電流的幅值，而且大很多。正常運(yùn)行與短路狀態(tài)間有明顯的差別，流過保護(hù)安裝處短路電流的大小與下列因素有關(guān)：</p><p>　

35、　電力系統(tǒng)運(yùn)行方式（）的變化</p><p>　　電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)()的變化</p><p><b>　　不同的短路類型（）</b></p><p>　　隨短路點(diǎn)距等值電源的距離變化，短路電流連續(xù)變化，越遠(yuǎn)電流越小，并且在本線路末端和下及線出口短路，電流沒有差別。</p><p>　　2.2雙側(cè)電源網(wǎng)路相間短路的方向

36、性電流保護(hù)</p><p>　　例如在圖2.24所示的雙側(cè)電源網(wǎng)路接線中，由于兩側(cè)都有電源，為了合上和斷開線路，在每條線路的兩側(cè)均需裝設(shè)斷路器的保護(hù)裝置。</p><p>　　分析圖2.24（a）的k1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過線路的短路功率（一般指短路時(shí)母線電壓與線路電流相乘得到的感性功率）方向，是從電源經(jīng)由線路流向短路點(diǎn)與保護(hù)2、3、4和保護(hù)6、7、8的正方向一致。分析K點(diǎn)和和任意點(diǎn)的短路都有相

37、同的特征，即短路功率的流動(dòng)方向正是保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作的方向，并且短路點(diǎn)兩側(cè)的保護(hù)只需要按照單電源的配合方式整定配合及可滿足選擇性要求，保護(hù)中如果加裝一個(gè)可以判別短路功率流動(dòng)方向的元件，并且當(dāng)功率方向有母性流向線路(正方向)時(shí)才動(dòng)作并與電流保護(hù)共同工作，便可以快速、有選擇性地切除故障稱為電流方向性保護(hù)。</p><p>　　2.3中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中接地短路的方向性電流保護(hù)</p><p>　　正

38、常運(yùn)行的電力系統(tǒng)是三相對(duì)稱的，其零序、負(fù)序電流和電壓理論上為零；多數(shù)短路三相是不對(duì)稱的，其零序，負(fù)序電流和電壓很大，利用故障的不對(duì)稱也可以找到正常與故障間的差別，并且這種差別是零與很大值得比較差異更明顯。利用三相對(duì)稱的特征，可以構(gòu)成反應(yīng)序分量原理的各種保護(hù)。</p><p>　　當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí)，將出現(xiàn)很大的零序電壓和電流，利用零序電壓、電流來構(gòu)成接地短路的保護(hù)，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在1

39、10KV及以上的電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。</p><p><b>　　零序電流的一段保護(hù)</b></p><p><b>　　零序電流的二段保護(hù)</b></p><p><b>　　零序電流的三段保護(hù)</b></p><p><b>　　方向性零序電流保護(hù)</b>

40、;</p><p>　　方向性零序電流保護(hù)原理：在雙側(cè)或多側(cè)電源的網(wǎng)路中，電源處變壓器的中性點(diǎn)一般至少有一臺(tái)要接到，由于零序電流的實(shí)際流向是由故障點(diǎn)流向各個(gè)中性點(diǎn)接地的變壓器，因此在變壓器接地?cái)?shù)目比較多的復(fù)雜網(wǎng)路中，就要考慮零序電流保護(hù)動(dòng)作的方向性問題。</p><p>　　2.4中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中單相接地故障的保護(hù)</p><p>　　中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消

41、弧線圈接地、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地等系統(tǒng)都稱為非直接接地系統(tǒng)。零序電流和零序功率方向性保護(hù)。</p><p>　　零序電壓保護(hù)，在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，只要本級(jí)電壓網(wǎng)路中發(fā)生單相接地故障，則在同一電壓等級(jí)的所以發(fā)電廠和變電所的母線上，都將出現(xiàn)數(shù)值較高的零序電壓。利用這一特點(diǎn)，在發(fā)電廠和變電所的母線上，一般裝設(shè)網(wǎng)路單相接地的監(jiān)視裝置。</p><p>　　3.35KV線路故障分析</p&g

42、t;<p><b>　　3.1.1相間短路</b></p><p>　　這里的“相”指三相對(duì)稱制交流電源，是由三個(gè)單相交流電源所組成的電源系統(tǒng)——簡稱三相交流電源。我國所采用的供電方式稱為三相四線制交流電源，三相發(fā)電機(jī)的繞組作星形連接。各繞組的首端稱端線，端線與端線之間的電壓稱為線電壓。各繞組的末端連接在一起稱中線，與端線之間的電壓稱為相電壓。相間短路是指端線與端線之間未經(jīng)過負(fù)

43、載（即用電器）而相連接所造成的電源短路。</p><p><b>　　3.1.2接地短路</b></p><p>　　在接地系統(tǒng)中，一相接地較大，可能構(gòu)成系統(tǒng)短路。這時(shí)的接地電流叫做接地短路電流。在高壓接地系統(tǒng)中，接地短路電流可能很大。接地短路電流在500A及500A以下者稱為小接地短路電流系統(tǒng)；接地短路電流500A以上者均為大接地短路電流系統(tǒng)。</p>

44、<p>　　3、35KV線路繼電保護(hù)的配置</p><p>　　1相間短路保護(hù)采用兩相兩繼電流保護(hù)，它是一種階段式電流保護(hù)。以第Ⅰ段、第Ⅱ段電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，以第Ⅲ段過電流保護(hù)作為后備保護(hù)。</p><p>　　2、單相接地故障的保護(hù)方式之一</p><p>　　4.電網(wǎng)相間短路的電流保護(hù)</p><p>　　在電網(wǎng)中35k

45、v及以下的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中主要采用三段式電流保護(hù)，最主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡單、可靠，并且在一般情況下也能夠滿足快速切除故障的要求。</p><p>　　三段式過流保護(hù)包括：　　　　1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（簡稱電流速斷保護(hù)或電流ⅰ段）　　　　2、限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流ⅱ段）　　　　3、過電流保護(hù)（電流ⅲ段）。</p><p>　　電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)都是反應(yīng)電流增大而動(dòng)作的保護(hù)，

46、它們相互配合構(gòu)成 一整套保護(hù)，稱做三段式電流保護(hù)，它們的不同是保護(hù)范圍不同。三段的區(qū)別主要在于起動(dòng)電流的選擇原則不同。其中速 斷和限時(shí)速斷保護(hù)是按照躲開某一點(diǎn)的最大短路電流來整定的，而過電流保護(hù)是按照躲開最 大負(fù)荷電流來整定的。　　　 1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)：保護(hù)范圍小于被保護(hù)線路的全長一般設(shè)定為被保護(hù)線路的全長的85%　　 2、限時(shí)電流速斷保護(hù)：保護(hù)范圍是被保護(hù)線路的全長或下一回線路的15%　　 3、過電流保護(hù)

47、：保護(hù)范圍為被保護(hù)線路的全長至下一回線路的全長</p><p>　　4.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)</p><p>　　輸電線路發(fā)生短路時(shí)，電流突然增大，電壓降低。利用電流突然增大使保護(hù)動(dòng)作而構(gòu)成的保護(hù)裝置，稱為電流保護(hù)。 </p><p>　　通常輸電線路電流保護(hù)采用階段式電流保護(hù)，采用三套電流保護(hù)共同構(gòu)成三段式電流保護(hù)?？梢愿鶕?jù)具體的情況，只采用速斷

48、加過流保護(hù)或限時(shí)速斷加過流保護(hù)，也可以三段同時(shí)采用。</p><p>　　4.1.1 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的工作原理 </p><p>　　瞬時(shí)電流速斷保護(hù)又稱Ⅰ段電流保護(hù)，它是反應(yīng)電流增大而能瞬時(shí)動(dòng)作切除故障的電流保護(hù)。</p><p><b>　　圖形符號(hào)： Ｉ＞</b></p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)電源電勢(shì)一定，線路

49、上任一點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流的大小與短路點(diǎn)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(shí)，流過保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電流可用下式表示</p><p><b>　　2-1</b></p><p><b>　　2-2 </b></p><p>　　式中 ——系統(tǒng)等電源相電勢(shì)；</p>&

50、lt;p>　　——系統(tǒng)等效電源到保護(hù)安裝處之間的電抗；</p><p>　　——線路千米長度的正序電抗；</p><p>　　——短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處距離。</p><p>　　由式（2.1-1）、式（2.1-2）可見，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式一定時(shí)，和是常數(shù)，流過保護(hù)安裝處的短路電流，是短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處距離的函數(shù)。短路點(diǎn)距離電源越遠(yuǎn)（越大），短路電流值越小。</

51、p><p><b>　　4.1.2原理接線</b></p><p>　　圖2.1——1 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)原理接線圖</p><p>　　瞬時(shí)電流速斷保護(hù)單相原理接線，如圖（2.1—1）所示，它是由電流繼電器KA（測(cè)量元件）、中間繼電器KM、信號(hào)繼電器KS組成。</p><p>　　正常運(yùn)行時(shí)，流過線路的電流是負(fù)荷電流，其值

52、小于其動(dòng)作電流，保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)在被保護(hù)線路的速斷保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流大于保護(hù)的動(dòng)作值，KA常開觸電閉合，啟動(dòng)中間繼電器KM，KM觸電閉合，啟動(dòng)信號(hào)繼電器KS，并通過斷路器的常開輔助觸電，接到跳閘線圈YT構(gòu)成通路，斷路器跳閘切除故障線路。</p><p>　　因電流繼電器的觸電容量比較小，若直接接通跳閘回路，會(huì)被破壞，而KM的觸點(diǎn)容量較大，可直接接通跳閘回路。另外，考慮當(dāng)線路上裝有管型避雷器時(shí)，當(dāng)雷擊

53、線路使避雷器放電時(shí)，而避雷器放電的時(shí)間約為0.01s，相當(dāng)于線路發(fā)生順勢(shì)短路，避雷器放電完畢，線路即恢復(fù)正常工作。在這個(gè)過程中，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作，因此可利用帶延時(shí)0.06～0.08s中間繼電器來增大保護(hù)裝置固有動(dòng)作時(shí)間，以防止管型避雷器放電引起瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的誤動(dòng)作。信號(hào)繼電器繼電器KS的作用以指示保護(hù)動(dòng)作，以便運(yùn)行人員處理和分析故障。</p><p>　　4.1.3瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算<

54、/p><p>　　在繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算中，一般考慮兩種極端的運(yùn)行方式，即最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。</p><p>　　流過保護(hù)安裝處的短路電流最大時(shí)的運(yùn)行方式稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，此時(shí)系統(tǒng)阻抗為最??；反之，當(dāng)流過保護(hù)安裝處的短路電流最小的運(yùn)行方式稱為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式，此時(shí)系統(tǒng)阻抗為最大。圖2.2—1中曲線表示最大運(yùn)行方式下三相短路電流隨的變化曲線，曲線表示最小運(yùn)行方式下兩相短路電流隨

55、 的變化曲線。</p><p>　　設(shè)保護(hù)1、2分別為線路曲線和的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。在線路AB瞬時(shí)電流速</p><p>　　斷保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)1應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作；在線路BC瞬時(shí)保護(hù)的保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)2應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作。</p><p>　　圖表2.2——1曲線表示最大運(yùn)行方式 曲線表示最小運(yùn)行方式</p><p>　　為保證選擇性，對(duì)保

56、護(hù)1而言，本線路末端短路時(shí)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作切除故障；在相鄰線路首端點(diǎn)短路時(shí)，不應(yīng)動(dòng)作，而應(yīng)由保護(hù)2動(dòng)作跳開斷路器切除故障但由于被保護(hù)線路末端短路與相鄰線路出口處短路的短路電流幾乎相等，保護(hù)1無法區(qū)別被保護(hù)線路末端短路故障和點(diǎn)的短路故障。</p><p>　　因此，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)1的動(dòng)作電流應(yīng)按大于本線路末端短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的最大短路電流來整定，即 </p><p><b>　?。?/p>

57、2—3）</b></p><p>　　式中 —保護(hù)1無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，又稱一次動(dòng)作電流；</p><p>　　—可靠系數(shù)，考慮到繼電器的整定誤差、短路電流計(jì)算誤差和非周期分量的影響等而引入的大于1的系數(shù)，一般取1.2～1.3。</p><p>　　—被保護(hù)線路末端末端B母線上三相短路時(shí)保護(hù)安裝測(cè)量到的最大短路電流，一般取次暫態(tài)短路電流周期

58、分量的有效值。</p><p>　　瞬時(shí)電流速斷保護(hù)按式（2.2—1）確定整定值時(shí)，保證了在相鄰線路上發(fā)生短路故障保護(hù)1不會(huì)誤動(dòng)作。當(dāng)然這樣選擇保護(hù)動(dòng)作電流之后，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)必然不能保護(hù)線路全長。同時(shí)從圖（2.2—1）還可以看出，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)范圍隨系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路類型而變。在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，保護(hù)范圍最大為；在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)，保護(hù)范圍最小為。對(duì)于短線路，由于線路首末端短路時(shí)，短路電流數(shù)

59、值相差不大，在最小運(yùn)行方式下保護(hù)范圍可能為零。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的選擇性是依靠保護(hù)整定值保證的</p><p>　　瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)，是用其最小保護(hù)范圍來衡量的，規(guī)程規(guī)定，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全長的。</p><p>　　圖（2.2—1）中在最小保護(hù)區(qū)末端（交點(diǎn)N）發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流等于由式（2.2—1）所決定的保護(hù)的動(dòng)作電流，即</p><p>

60、<b>　?。?—4）</b></p><p><b>　　解得最小保護(hù)長度</b></p><p><b>　?。?—5）</b></p><p>　　式中 —系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，最大等值電抗；</p><p>　　— 輸電線路千米正序電抗。</p><

61、p>　　同理，最大保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)，即</p><p><b>　　（2—6）</b></p><p><b>　　解得最大保護(hù)長度</b></p><p><b>　?。?—7）</b></p><p>　　式中 —系統(tǒng)最大行方式下，最小等值電抗。</p>

62、<p>　　通常規(guī)定，最大保護(hù)范圍不應(yīng)小于被保護(hù)線路的，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于被保護(hù)線路全長。</p><p><b>　　整定計(jì)算：</b></p><p><b>　　、動(dòng)作電流</b></p><p>　　I'op.1 =K'rel*Ikl.max</p><p>

63、<b>　　=K'rel*</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=3.052KA</b></p><p><b>　　二次側(cè)電流 </b></p><p><b>　　、最大保護(hù)范圍為</b

64、></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　最小保護(hù)范圍為</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　3)、動(dòng)作時(shí)限：T'1=0</p><p><b>　　4

65、.1.4總結(jié)</b></p><p>　　瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路部分，動(dòng)作的選擇性依靠動(dòng)作值來保證。對(duì)于線路變壓組，可使全線處于速動(dòng)保護(hù)范圍之內(nèi)。</p><p>　　瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏度以保護(hù)區(qū)的長度來確定。</p><p>　　4.2限時(shí)電流速斷電流保護(hù) </p><p>　　由于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長，當(dāng)

66、被保護(hù)線路末端附近短路時(shí)，必須由其他的保護(hù)來切除。為了滿足速動(dòng)的要求，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡可能的短。為此，可增加一套帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，用以切除瞬時(shí)電流速斷保護(hù)范圍以外的短路故障，這種帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)范圍以外的短路故障，稱為限時(shí)電流速斷保護(hù)。要求限時(shí)電流速斷保護(hù)被保護(hù)線路的全長。</p><p>　　5.輸電線路三段式電流保護(hù)的構(gòu)成及動(dòng)作過程</p><p>　　線路三段式電流保護(hù)的原

67、理接線圖及展開圖如圖5所示。其中KA1、KA2、KS1構(gòu)成第Ⅰ段瞬時(shí)電流速斷；KA3、KA4、KT1、KS2構(gòu)成第Ⅱ段限時(shí)電流速斷；KA5、KA6、KT2、KS3構(gòu)成第Ⅲ段定時(shí)限過電流。三段保護(hù)均作用于一個(gè)公共的出口中間繼電器KOM，任何一段保護(hù)動(dòng)作均啟動(dòng)KOM，使斷路器跳閘，同時(shí)相應(yīng)段的信號(hào)繼電器動(dòng)作掉牌，值班人員便可從其掉牌指示判斷是哪套保護(hù)動(dòng)作，進(jìn)而對(duì)故障的大概范圍作出判斷。</p><p>　　圖5三段式

68、電流保護(hù)接線圖 （a）原理圖 （b）展開圖  圖5三段式電流保護(hù)接線圖 （a）原理圖 （b）</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　1《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》 </p><p>　　主 編 張保會(huì)教授 西安交通大學(xué)</p><p>　　尹項(xiàng)根教授 華中科技大學(xué)

69、</p><p>　　出版發(fā)行：中國電力出版社</p><p>　　版 次：2005年5月第一版</p><p>　　2、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》</p><p>　　主 編：賀家李、宋從矩</p><p>　　出版發(fā)行：中國電力出版社</p><p>　　版 次：1994年1

70、0月第3版</p><p>　　3、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》</p><p>　　主　　編：稅正申、施懷謹(jǐn)</p><p>　　出版發(fā)行：重慶大學(xué)出版社</p><p>　　版　　次：1997年9月第1版、</p><p>　　4、《供用電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)》</p><p>　　主 編: 馬麗英

71、</p><p>　　出版發(fā)行: 中國電力出版社</p><p>　　版 次: 2004年9月第1版</p><p>　　5、《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南—繼電保護(hù)分冊(cè)》</p><p><b>　　主 編：韓笑</b></p><p>　　出版發(fā)行：中國水利水電出版社</p&