變電站繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX系課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　變電站的繼電保護(hù)</b></p><p>　　專業(yè)班級(jí)： XXXXXXXXXXXXXXXXX </p><p>　　學(xué)生姓名： XXXXXXXXXXXXXXX </p><p>

2、;　　指導(dǎo)教師： XXXXXXXXXXXXXX </p><p>　　完成日期： 2011.12.20 </p><p>　　XXXXXXXXXXXXXX系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　2011/2012學(xué)年上學(xué)期2011年12月20日</p><p>　　教研室主任（簽名）

3、 系（部）主任（簽名） 年 月 日</p><p>　　XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX系</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)評(píng)定意見(jiàn)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 變電站的繼電保護(hù) </p><p>

4、　　學(xué)生姓名：XXXXXXX 專業(yè) XXXXXXXXX 班級(jí) XXXXXXXXXXXXXX班</p><p><b>　　評(píng)定意見(jiàn)：</b></p><p>　　評(píng)定成績(jī)： </p><p>　　指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日</p><p><b>　　

5、評(píng)定意見(jiàn)參考提綱：</b></p><p>　　1.學(xué)生完成的工作量與內(nèi)容是否符合任務(wù)書的要求。</p><p>　　2.學(xué)生的勤勉態(tài)度。</p><p>　　3.設(shè)計(jì)或說(shuō)明書的優(yōu)缺點(diǎn)，包括：學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度、實(shí)踐工作能力、表現(xiàn)出的創(chuàng)造性和綜合應(yīng)用能力等。</p><p><b>　　摘要</b>&l

6、t;/p><p>　　本次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)是35KV電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。本文首先介紹了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)，根據(jù)給定35KV電網(wǎng)的接線圖及參數(shù)，進(jìn)行短路電流計(jì)算，制定出反應(yīng)其輸電線路上相間短路、接地短路故障的繼電保護(hù)配置方案。通過(guò)對(duì)所配置的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算和校驗(yàn)，論證繼電保護(hù)配置的正確性。并加裝自動(dòng)重合閘裝置，提高供電可靠性。并對(duì)部分輸電線路繼電保護(hù)回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。</p><p>　　[

7、關(guān)鍵詞]：繼電保護(hù)、短路電流、整定計(jì)算</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 變電站繼電保護(hù)簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.1繼電保護(hù)的四項(xiàng)基本條件1</p><p>　　1.2 本系統(tǒng)故障分析1</p><p>　　1.2.1系統(tǒng)線路主要的故障1</p

8、><p>　　1.2.2電力變壓器的故障1</p><p>　　1.2.3變壓器的不正常情況1</p><p>　　1.3 線路繼電保護(hù)裝置1</p><p>　　1.4 主變壓器繼電保護(hù)裝置設(shè)置1</p><p>　　1.4.1主保護(hù)1</p><p>　　1.4.2后備保護(hù)2&l

9、t;/p><p>　　1.4.3 異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)2</p><p>　　1.5 變電站的自動(dòng)裝置2</p><p>　　1.5.1瞬時(shí)故障的繼電保護(hù)2</p><p>　　1.5.2 提高供電可靠性2</p><p>　　1.5.3 保證系統(tǒng)電能質(zhì)量2</p><p>　　

10、2 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置3</p><p>　　2.1 電網(wǎng)繼電保護(hù)的作用3</p><p>　　2.2 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置和原理3</p><p>　　2.2.1 35kV線路保護(hù)配置原則4</p><p>　　3 繼電保護(hù)整定計(jì)算5</p><p>　　3.1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的與基本任務(wù)及步驟5<

11、;/p><p>　　3.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算的研究與發(fā)展?fàn)顩r5</p><p>　　3.3 繼電保護(hù)整定計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)6</p><p>　　4短路電流計(jì)算及變比型號(hào)選擇7</p><p>　　4.1 短路電流計(jì)算7</p><p>　　4.1.1三相短路電流計(jì)算7</p><p>　　

12、4.1.2兩相短路電流計(jì)算9</p><p>　　4.1.3 各短路點(diǎn)的最大短路電流和最小短路電流數(shù)據(jù)表9</p><p>　　4.2電流互感器變比型號(hào)選擇10</p><p>　　5 35kv電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算11</p><p>　　5.1對(duì)保護(hù)1進(jìn)行整定計(jì)算11</p><p>　　5.1.1保護(hù)1

13、電流I段得整定計(jì)算11</p><p>　　5.1.2保護(hù)1電流II段整定11</p><p>　　5.1.3保護(hù)1的III段的整定計(jì)算13</p><p>　　5.2 對(duì)保護(hù)2進(jìn)行整定計(jì)算14</p><p>　　5.2.1 保護(hù)2的I段整定計(jì)算14</p><p>　　5.2.2保護(hù)2的II段電流整定1

14、5</p><p>　　5.2.3保護(hù)2的III段整定16</p><p>　　5.3 繼電保護(hù)配置表17</p><p><b>　　心得體會(huì)18</b></p><p><b>　　致 謝19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20<

15、;/b></p><p>　　1 變電站繼電保護(hù)簡(jiǎn)介</p><p>　　1.1繼電保護(hù)的四項(xiàng)基本條件</p><p>　　為保證安全供電和電能質(zhì)量，繼電保護(hù)應(yīng)滿足四項(xiàng)基本要求，即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。</p><p>　　1.2 本系統(tǒng)故障分析</p><p>　　1.2.1系統(tǒng)線路主要的故障<

16、;/p><p>　　本設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點(diǎn)不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。就線路來(lái)講，其主要故障為單相接地、兩相接地和三相接地。</p><p>　　1.2.2電力變壓器的故障</p><p>　　分為外部故障和內(nèi)部故障兩類。</p><p>　　·變壓器的外部故障常見(jiàn)的是高低壓套管及引線故障，它可能引起變壓器

17、出線端的相間短路或引出線碰接外殼。</p><p>　　·變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。</p><p>　　1.2.3變壓器的不正常情況</p><p>　　變壓器的不正常運(yùn)行過(guò)負(fù)荷、由于外部短路引起的過(guò)電流、油溫上升及不允許的油面下降。</p><p>　　1.3 線路繼電保護(hù)裝置</p>

18、<p>　　根據(jù)線路的故障類型，按不同的出線回路數(shù)，設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置如下：1）單回出線保護(hù)：適用于織布廠和膠木廠出線。采用兩段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。其中電流速斷保護(hù)為主保護(hù)，不帶時(shí)限，0S跳閘。2）雙回路出線保護(hù)：適用于印染廠、配電所和煉鐵廠出線。采用平行雙回線路橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)加電流保護(hù)。其中橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)為主保護(hù)。電流保護(hù)作為橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。</p><p>

19、　　1.4 主變壓器繼電保護(hù)裝置設(shè)置</p><p>　　變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運(yùn)行的情況，從反應(yīng)各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)如下：</p><p><b>　　1.4.1主保護(hù)</b></p><p>　　瓦斯保護(hù)（以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低）

20、、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路）。</p><p><b>　　1.4.2后備保護(hù)</b></p><p>　　過(guò)電流保護(hù)（以反應(yīng)變壓器外部相間故障）、過(guò)負(fù)荷保護(hù)（反應(yīng)由于過(guò)負(fù)荷而引起的過(guò)電流）。</p><p>　　1.4.3 異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)</p><p>　　溫度保護(hù)（以檢測(cè)

21、變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)（用變壓器一相電流的70%來(lái)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)，防止變壓器油溫過(guò)高）。</p><p>　　1.5 變電站的自動(dòng)裝置</p><p>　　1.5.1瞬時(shí)故障的繼電保護(hù)</p><p>　　針對(duì)架空線路的故障多系雷擊、鳥害、樹(shù)枝或其它飛行物等引起的瞬時(shí)性短路，其特點(diǎn)是當(dāng)線路斷路器跳閘而電壓消失后，隨著電弧的熄滅，短路即自

22、行消除。若運(yùn)行人員試行強(qiáng)送，隨可以恢復(fù)供電，但速度較慢，用戶的大多設(shè)備（電動(dòng)機(jī)）已停運(yùn)，這樣就干擾破壞了設(shè)備的正常工作，因此應(yīng)在各出線上設(shè)置三相自動(dòng)重合閘裝置（CHZ），即當(dāng)線路斷路器因事故跳閘后，立即使線路斷路器自動(dòng)再次重合閘，以減少因線路瞬時(shí)性短路故障停電所造成的損失。</p><p>　　1.5.2 提高供電可靠性</p><p>　　針對(duì)變電所負(fù)荷性質(zhì)，縮短備用電源的切換時(shí)間，提高

23、供電的不間斷性，保證人身設(shè)備的安全等，應(yīng)在母聯(lián)斷路器（DL1）處裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置（BZT）。</p><p>　　1.5.3 保證系統(tǒng)電能質(zhì)量</p><p>　　頻率是電能質(zhì)量的基本指標(biāo)之一,正常情況下,系統(tǒng)的頻率應(yīng)保持在50Hz，運(yùn)行頻率和它的額定值見(jiàn)允許差值限制在0.5Hz內(nèi)，頻率降低會(huì)導(dǎo)致用電企業(yè)的機(jī)械生長(zhǎng)率下降，產(chǎn)品質(zhì)量降低，更為嚴(yán)重的是給電力系統(tǒng)工作帶來(lái)危害，而有功功率

24、的缺額會(huì)導(dǎo)致頻率的降低，因此，為保證系統(tǒng)頻率恒定和重要用戶的生產(chǎn)穩(wěn)定，應(yīng)設(shè)置自動(dòng)頻率減負(fù)荷裝置（ZPJH），按用戶負(fù)荷的重要性順序切除。</p><p>　　2 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置</p><p>　　繼電保護(hù)是電網(wǎng)不可分割的一部分，它的作用是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速地有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)的其余部分快速恢復(fù)正常運(yùn)行; 當(dāng)發(fā)生不正常工作情況時(shí)，迅速地有選擇地發(fā)出報(bào)警

25、信號(hào)，由運(yùn)行人員手工切除那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的電氣設(shè)備?？梢?jiàn)，繼電保護(hù)對(duì)保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，阻止故障的擴(kuò)大和事故的發(fā)生，發(fā)揮著極其重要的作用。因此，合理配置繼電保護(hù)裝置，提高整定和校核工作的快速性和準(zhǔn)確性，對(duì)于滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行具有十分重要的意義。</p><p>　　繼電保護(hù)整定計(jì)算是繼電保護(hù)工作中的一項(xiàng)重要工作。不同的部門其整定計(jì)算的目的是不同的。對(duì)于電網(wǎng)，進(jìn)行整定計(jì)算的目的是對(duì)電網(wǎng)中已經(jīng)

26、配置安裝好的各種繼電保護(hù)裝置，按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過(guò)計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值，使全網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置協(xié)調(diào)工作，正確地發(fā)揮作用。因此對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的整定計(jì)算是電網(wǎng)安全的重要保證。</p><p>　　2.1 電網(wǎng)繼電保護(hù)的作用</p><p>　　電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)遇到各種類型的故障和不正常運(yùn)行方式，這些都可能在電網(wǎng)中引起事故，從而破壞電網(wǎng)的正常運(yùn)行，降

27、低電力設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的將直接破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成大面積的停電事故。為此，在電網(wǎng)運(yùn)行中，一方面要采取一切積極有效的措施來(lái)消除或減小故障發(fā)生的可能性:另一方面，當(dāng)故障一旦發(fā)生時(shí)，應(yīng)該迅速而有選擇地切除故障元件，使故障的影響范圍盡可能縮小，這一任務(wù)是由繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置來(lái)完成的。電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)在于:</p><p>　　1．有選擇地將故障元件從電網(wǎng)中快速、自動(dòng)切除，使其損壞程度減至最輕，并保證最大限

28、度地迅速恢復(fù)無(wú)故障部分的正常運(yùn)行。</p><p>　　2．反應(yīng)電氣元件的異常運(yùn)行工況，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)各的承受能力，發(fā)出警報(bào)信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。</p><p>　　3．根據(jù)實(shí)際情況，盡快自動(dòng)恢復(fù)停電部分的供電。</p><p>　　由此可見(jiàn)，繼電保護(hù)實(shí)際上是一種電網(wǎng)的反事故自動(dòng)裝置。它是電網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分，尤其對(duì)于超高壓，超大容量的電網(wǎng)，繼電保

29、護(hù)對(duì)保持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著極其重要的作用。 </p><p>　　2.2 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置和原理</p><p>　　電力系統(tǒng)各元件都有其額定參數(shù)(電流、電壓、功率等)，短路或異常工況發(fā)生時(shí)，這些運(yùn)行參數(shù)對(duì)額定值的偏離超出極限允許范圍，對(duì)電力設(shè)備和電網(wǎng)安全構(gòu)成威脅。</p><p>　　故障的一個(gè)顯著特征是電流劇增，繼電保護(hù)的最初原理反應(yīng)電流劇增這一特征，即熔

30、斷器保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。故障的另一特征是電壓銳減，相應(yīng)有低電壓保護(hù)。同時(shí)反應(yīng)電壓降低和電流增大的一種保護(hù)為阻抗(距離保護(hù))，它以阻抗降低的多少反應(yīng)故障點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近，決定保護(hù)的動(dòng)作與否。</p><p>　　隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，機(jī)組容量不斷增大，電壓等級(jí)也越來(lái)越高，對(duì)繼電保護(hù)的要求必然相應(yīng)提高，要求選擇性更好，可靠性更高，動(dòng)作速度更快。因而促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，使保護(hù)的新原理、新裝置不斷問(wèn)世。&

31、lt;/p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置包括測(cè)量部分和定值調(diào)整部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。測(cè)量部分從被保護(hù)對(duì)象輸入有關(guān)信號(hào)，與給定的整定值相比較，決定保護(hù)是否動(dòng)作。根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，最后確定保護(hù)應(yīng)有的動(dòng)作行為，由執(zhí)行部分立即或延時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)或跳閘信號(hào)。</p><p>　　2.2.1 35kV線路保護(hù)配置原則&

32、lt;/p><p>　　（1）每回35kV線路應(yīng)按近后備原則配置雙套完整的、獨(dú)立的能反映各種類型故障、具有選相功能全線速動(dòng)保護(hù)</p><p>　?。?）每回35kV線路應(yīng)配置雙套遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)。斷路器失靈保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)和不設(shè)獨(dú)立電抗器斷路器的500kV高壓并聯(lián)電抗器保護(hù)動(dòng)作均應(yīng)起動(dòng)遠(yuǎn)跳。</p><p>　　（3）根據(jù)系統(tǒng)工頻過(guò)電壓的要求，對(duì)可能產(chǎn)生過(guò)電壓的500kV

33、線路應(yīng)配置雙套過(guò)電壓保護(hù)。</p><p>　?。?）裝有串聯(lián)補(bǔ)償電容的線路，應(yīng)采用雙套光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)作主保護(hù)。</p><p>　?。?）對(duì)電纜、架空混合出線，每回線路宜配置兩套光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，同時(shí)應(yīng)配有包含過(guò)負(fù)荷報(bào)警功能的完整的后備保護(hù)。</p><p>　?。?）雙重化配置的線路主保護(hù)、后備保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)的交流電壓回路、電

34、流回路、直流電源、開(kāi)關(guān)量輸入、跳閘回路、起動(dòng)遠(yuǎn)跳和遠(yuǎn)方信號(hào)傳輸通道均應(yīng)彼此完全獨(dú)立沒(méi)有電氣聯(lián)系。</p><p>　　（7）雙重化配置的線路保護(hù)每套保護(hù)只作用于斷路器的一組跳閘線圈。</p><p>　　3 繼電保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　3.1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的與基本任務(wù)及步驟</p><p>　　繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要

35、對(duì)系統(tǒng)裝設(shè)的各種繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算并給出整定值。任務(wù)的實(shí)施需要對(duì)電力系統(tǒng)中的各種繼電保護(hù)，編制出一個(gè)整體的整定方案。整定方案通常按兩種方法確定，一種是按電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)或設(shè)備來(lái)編制，另一種按繼電保護(hù)的功能劃分方案來(lái)編制。</p><p>　　因?yàn)楦鞣N保護(hù)裝置適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，所以繼電保護(hù)整定方案也不是一成不變的。隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化(包括基本建設(shè)發(fā)展和運(yùn)行方式變化)，當(dāng)其超出預(yù)定

36、的適應(yīng)范圍時(shí)，就需要對(duì)全部或部分保護(hù)定值重新進(jìn)行整定，以滿足新的運(yùn)行需要.如何獲得一個(gè)最佳的整定方案，要考慮到繼電保護(hù)的快速性、可靠性、靈敏性之間求得妥協(xié)和平衡。因此，整定計(jì)算要綜合、辨證、統(tǒng)一的運(yùn)用。</p><p>　　進(jìn)行整定計(jì)算的步驟大致如下:</p><p>　　(1) 按繼電保護(hù)功能分類擬定短路計(jì)算的運(yùn)行方式，選擇短路類型，選擇分支系數(shù)的計(jì)算條件。</p><

37、;p>　　(2) 進(jìn)行短路故障計(jì)算。</p><p>　　(3) 按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，如按距離保護(hù)或按零序電流保護(hù)分別進(jìn)行整定計(jì)算，選取出整定值，并做出定值圖。</p><p>　　(4) 對(duì)整定結(jié)果進(jìn)行比較，重復(fù)修改，選出最佳方案。最后歸納出存在的問(wèn)題，并提出運(yùn)行要求。</p><p>　　(5) 畫出定稿的定值圖，并編寫整定方案說(shuō)明書。</

38、p><p>　　3.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算的研究與發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　繼電保護(hù)整定計(jì)算的工具和方法隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步而不斷地改進(jìn)。無(wú)論國(guó)際還是國(guó)內(nèi)，就其發(fā)展歷程而言，大致可歸納為三個(gè)階段:</p><p>　　第一階段是全人工計(jì)算階段。整定人員通過(guò)Y/△變換簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算出分支系數(shù)和短路電流，在按照整定規(guī)則對(duì)各種繼電保護(hù)裝置逐一整定，工作難度很大，效率十分低

39、下。</p><p>　　第二階段是半人工計(jì)算階段.即:人工計(jì)算十故障電流計(jì)算程序。保護(hù)定值計(jì)算中各種故障電流的分析計(jì)算用計(jì)算機(jī)來(lái)完成，保護(hù)定值的計(jì)算還需要整定人員手工完成.</p><p>　　第三階段是計(jì)算機(jī)整定階段。較為成熟可靠的整定計(jì)算程序完全取代了整定人員的手工勞動(dòng)，使繼電保護(hù)整定計(jì)算工作變得準(zhǔn)確和快捷。</p><p>　　目前，在我國(guó)各大電網(wǎng)繼電保護(hù)整

40、定過(guò)程中，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用還比較少，其主要工作還是由人工來(lái)完成的。繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，一般先對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行分析，確定繼電保護(hù)的整定順序以及各繼電器之間的主/從保護(hù)順序，然后應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行故障計(jì)算，按照繼電保護(hù)的整定規(guī)程，在考慮了各種可能發(fā)生的故障情況下，獲取保護(hù)的整定值，同時(shí)應(yīng)注意到各繼電器之間的配合關(guān)系，以保證繼電保護(hù)的速動(dòng)性、選擇性和靈敏性的要求。</p><p>　　3.3 繼電保護(hù)整定計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)<

41、/p><p>　?。ㄒ唬┳远x規(guī)則的實(shí)現(xiàn)。由于在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，保護(hù)配置和系統(tǒng)運(yùn)行方式也不是一成不變的，因此，整定規(guī)則也日趨復(fù)雜很多規(guī)則都帶有一定的個(gè)性，無(wú)法適用于所有的電網(wǎng)，整定計(jì)算人員希望整定計(jì)算軟件能夠提供一定的人機(jī)干預(yù)功能，使整定工作變得更加靈活，可靠。例如:可以人為千預(yù)網(wǎng)絡(luò)的斷點(diǎn)、保護(hù)整定順序、可靠系數(shù)、分支系數(shù)等。</p><p>　　（二）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用。由于整定

42、計(jì)算軟件在工作的過(guò)程中需要處理形形色色的數(shù)據(jù)，保存并輸出中間計(jì)算結(jié)果和最終定值，應(yīng)對(duì)用戶的各種添加、查詢、修改、刪除等數(shù)據(jù)操作，這就要求軟件必須具備一個(gè)強(qiáng)大的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，再輔以合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，來(lái)保證這些數(shù)據(jù)調(diào)用的可靠性和快速性。日前，Oracle，Access等大中型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　總之，繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件正朝著在線實(shí)時(shí)化、可視化、智能化、網(wǎng)

43、絡(luò)化、最優(yōu)化方向發(fā)展，開(kāi)發(fā)人員的任務(wù)就是朝著這一目標(biāo)努力，開(kāi)發(fā)出最能滿足用戶需求，最能適應(yīng)現(xiàn)代電力發(fā)展的新一代功能強(qiáng)大的繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件。</p><p>　　4短路電流計(jì)算及變比型號(hào)選擇</p><p>　　4.1 短路電流計(jì)算</p><p>　　短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路,是指一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。產(chǎn)生短路的原因有以下幾

44、個(gè)方面：1、元件損壞2、氣象條件惡化3、人為事故4、其它。在三相系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路有：1、三相短路 2、兩相短路 3、兩相接地短路、4單相短路。三相短路也稱為對(duì)稱短路,系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)。其它類型的短路都是不對(duì)稱的路。</p><p>　　電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,在各種類型的短路中,單相短路占大多數(shù),兩相短路較少,三相短路機(jī)會(huì)最少。從短路計(jì)算方法來(lái)看,一切不對(duì)稱短路的計(jì)算在采用對(duì)稱分量法

45、后,都?xì)w結(jié)為對(duì)稱短路的計(jì)算。</p><p>　　短路計(jì)算的目的：1、選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備。為了合理的配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù),必須對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。在這些計(jì)算中不但要知道故障支路中的電流值,還必須知道在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時(shí)還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)的電壓值。2、在設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí),為了比較各種不同方案的接線圖,確定是否需要采取限制短

46、路電流的措施,都要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。3、進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算,研究短路對(duì)用戶工作的影響等,也包含有一部分短路計(jì)算。</p><p>　　4、在實(shí)際工作中,根據(jù)一定的任務(wù)進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)必須首先確定計(jì)算條件。所謂計(jì)算條件是指短路發(fā)生時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行方式,短路的類型和發(fā)生地點(diǎn),以及短路發(fā)生后所采取的措施。</p><p>　　4.1.1三相短路電流計(jì)算：</p><p&

47、gt;　　電廠最大運(yùn)行方式為3臺(tái)發(fā)電機(jī)2臺(tái)變壓器運(yùn)行方式；XL-1線路最大負(fù)荷功率為10MW，XL-4線路最大負(fù)荷功率為6MW。</p><p>　　設(shè)Ub=Uav=1.05×35=37kv, Sb=100MVA</p><p>　　線路:X1=X2=0.4Ω/km</p><p>　　發(fā)電機(jī)G：　X*g= X*g×Sb/Sav = 1.167&

48、lt;/p><p>　　變壓器T：B1=B2 X*t=Ud%×Sb/100Sn=7.5%×100/(100×10)=0.75</p><p>　　線路L：XL-1=Xo·L1=X·L1·Sb/U ²av=0.4×20×100/37 ²=0.584</p><p>　　X

49、L-2=Xo·L2= X·L2·Sb/U ²av=0.4×50×100/37 ²=1.461</p><p>　　XL-3=Xo·L3= X·L3·Sb/U ²av=0.4×25×100/37 ²=0.731</p><p>　　XL-4=Xo

50、3;L4= X·L4·Sb/U ²av=0.4×14×100/37 ²=0.409</p><p>　　XL-5=Xo·L5= X·L5·Sb/U ²av=0.4×40×100/37 ²=1.169</p><p>　　系統(tǒng)S：St=I*t·Sb I

51、*t=St/Sb=135/100=1.35</p><p>　　I*t=1/X*z X*z =1/1.35=0.741</p><p>　　當(dāng)A相發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p><b>　　化簡(jiǎn)得： </b></p><p>　　求計(jì)算電抗: XJS =X*z·Seε =3.517×135/1

52、00=4.748</p><p>　　由于4.748＞3.5 </p><p>　　所以I″* =1/4.748=0.211</p><p>　　I″ = I″*·Seε/√3Uav=0.211×135/(√3×37)=0.444KA</p><p>　　Iimp =√2·Kimp·I″=√2

53、×1.8×0.444=1.130</p><p>　　當(dāng)B點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p><b>　　化簡(jiǎn)得：</b></p><p>　　求計(jì)算電抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =1.515×(6/0.8×3)/100=0.341</p><p>　　查汽輪曲

54、線得：I″* =2.23</p><p>　　I″= I″*·Ieε = I″*·Seε/√3Uav=2.23×(6/0.8×3)/(√3×37)=0.783KA</p><p>　　當(dāng)C點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p><b>　　化簡(jiǎn)得：</b></p><p>　

55、　求計(jì)算電抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =2.976×(6/0.8×3)/100=0.670</p><p>　　查汽輪曲線得：I″* =1.34</p><p>　　I″= I″*·Seε/√3Uav=1.34×(6/0.8×3)/ (√3×37)=0.470 KA</p><p>&

56、lt;b>　　當(dāng)D點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：</b></p><p><b>　　化簡(jiǎn)得：</b></p><p>　　Rab=Ra+Rb+RaRb/Rc=0.931+0.409+0.931×0.409/3.517=1.448</p><p>　　Rbc=Rb+Rc+RbRc/Ra=0.409+3.517+0.409×

57、3.517/0.931=5.471</p><p>　　X*15=1.448×5.471/(1.448+5.471)=1.145</p><p>　　求計(jì)算電抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =1.145×(6/0.8×3+135)/100=1.607</p><p>　　查汽輪曲線得：I″* =0.52</p>

58、;<p>　　I″= I″*·Seε/√3Uav=0.52×(6/0.8×3+135)/ (√3×37)=1.278 KA </p><p>　　當(dāng)E點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p><b>　　化簡(jiǎn)得：</b></p><p>　　Rab=Ra+Rb+RaRb/Rc=0.931+1.5

59、78+0.931×1.578/3.517=1.131</p><p>　　Rbc=Rb+Rc+RbRc/Ra=1.578+3.517+1.578×3.517/0.931=11.434</p><p><b>　　再化簡(jiǎn)得：</b></p><p>　　X*16=Rab∥Rbc=1.131×11.434/(1.131

60、+11.434)=1.029</p><p>　　求計(jì)算電抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =1.029×(6/0.8×3+135)/100=1.621</p><p>　　查汽輪曲線得：I″* =0.63</p><p>　　I″= I″*·Seε/√3Uav=0.63×(6/0.8×3+135)/

61、 (√3×37)=1.548 KA </p><p>　　當(dāng)F點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p><b>　　化簡(jiǎn)得：</b></p><p>　　求計(jì)算電抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =3.707×(6/0.8×3)/100=0.834</p><p>　　查汽輪曲線得：

62、I″* =1.24</p><p>　　I″= I″*·Seε/√3Uav=1.24×(6/0.8×3)/ (√3×37)=0.435 KA </p><p>　　4.1.2兩相短路電流計(jì)算</p><p>　　由于最小運(yùn)行方式為2臺(tái)發(fā)電機(jī)2臺(tái)變壓器運(yùn)行方式；XL-1線路最大負(fù)荷功率為10MW，XL-4線路最大負(fù)荷功率為6M

63、W。</p><p>　　設(shè)Ub=Uav=1.05×35=37kv Sb=100MVA</p><p>　　線路:X1=X2=0.4Ω/km</p><p>　　發(fā)電機(jī)G：　X*g= X*g×Sb/Sav = 2</p><p>　　變壓器T：B1=B2 X*t=Ud%×Sb/100Sn=7.5%×

64、100/(100×10)=0.75</p><p>　　線路L：XL-1=Xo·L1=X·L1·Sb/U ²av=0.4×20×100/37 ²=0.584</p><p>　　XL-2=Xo·L2= X·L2·Sb/U ²av=0.4×50×100/

65、37 ²=1.461</p><p>　　XL-3=Xo·L3= X·L3·Sb/U ²av=0.4×25×100/37 ²=0.731</p><p>　　XL-4=Xo·L4= X·L4·Sb/U ²av=0.4×14×100/37 ²=

66、0.409</p><p>　　XL-5=Xo·L5= X·L5·Sb/U ²av=0.4×40×100/37 ²=1.169</p><p>　　系統(tǒng)S：St=I*t·Sb I*t=St/Sb=125/100=1.25</p><p>　　I*t=1/X*z X*z =1/1.25

67、=0.8</p><p>　　查汽輪曲線得：I″* =0.3</p><p>　　I″= I″*·Seε/√3Uav=0.3×(6/0.8×2+125)/ (√3×37)=0.655 KA</p><p>　　4.1.3 各短路點(diǎn)的最大短路電流和最小短路電流數(shù)據(jù)表</p><p>　　4.2電流互感器

68、變比型號(hào)選擇</p><p><b>　　計(jì)算變比</b></p><p>　　由《電力工程手冊(cè)》差得LRD-35型電流互感器變比選擇：</p><p>　　5 35kv電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　5.1對(duì)保護(hù)1進(jìn)行整定計(jì)算</p><p>　　5.1.1保護(hù)1電流I段得整定計(jì)算&

69、lt;/p><p>　?、?求，按躲過(guò)最大運(yùn)行方式下B點(diǎn)三相短路電流計(jì)算</p><p>　　由第四章4.11可知B點(diǎn)短路電流，轉(zhuǎn)移電抗：</p><p><b>　　計(jì)算電抗：</b></p><p><b>　　查表得</b></p><p>　　=×=1.2&#

70、215;1.116=1.339</p><p>　　②動(dòng)作時(shí)限：t=0s</p><p>　?、垤`敏性校驗(yàn)：在最大運(yùn)行方式下的最大保護(hù)范圍：</p><p>　　在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)的保護(hù)范圍：</p><p>　　所以I段靈敏性不滿足要求</p><p>　　5.1.2保護(hù)1電流II段整定</p>

71、<p>　?、?，按躲過(guò)最大運(yùn)行方式下c點(diǎn)三相短路電流計(jì)算</p><p>　　由第四章4.11可知c點(diǎn)短路電流，轉(zhuǎn)移電抗：</p><p><b>　　計(jì)算電抗：</b></p><p><b>　　查表得：</b></p><p>　　=×=1.1×1.2×

72、;0.537=0.709KA</p><p>　?、趧?dòng)作時(shí)限：t=0.5s</p><p>　?、垤`敏系數(shù)校驗(yàn)：用最小運(yùn)行方式下B點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)的電流校驗(yàn)</p><p>　　B點(diǎn)兩相短路電流，求負(fù)序電抗，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)：</p><p>　　Xz=（1+0.375+0.584）//（1.461+0.731+0.8）=1.184</p>

73、;<p>　　用正序等效定則將負(fù)序電抗串入短路點(diǎn)，求轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)算電抗，將Y→△轉(zhuǎn)化</p><p>　　1.793+1.184+</p><p><b>　　查表得：</b></p><p><b>　　0.5s時(shí)： </b></p><p><b>　　2s時(shí)：</

74、b></p><p>　　II段靈敏系數(shù)校驗(yàn)： =0.89<1.3</p><p>　　不滿足要求，需要和保護(hù)2段得II段配合整定</p><p>　?、軇?dòng)作電流按最大運(yùn)行方式躲過(guò)M點(diǎn)三相短路電流</p><p>　　簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò),求轉(zhuǎn)移電抗,計(jì)算電抗：</p><p><b>　　查表得</b

75、></p><p>　　=1.1×1.1×1.2×0.428=0.621KA</p><p>　?、蒽`敏度校驗(yàn)：簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，求負(fù)序</p><p>　　Xz=（1+0.375+0584+0.461）//（0.731+0.8）=1.058</p><p>　　用正序等效定則將負(fù)序電抗串入短路點(diǎn)，求轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)

76、算電抗</p><p><b>　　查表得：</b></p><p><b>　　0.5s：</b></p><p><b>　　2s： </b></p><p>　　靈敏度校驗(yàn)： =0.620<1.3</p><p>　　不滿足要求，需要和保護(hù)3

77、的III段配合整定，以下不在計(jì)算。</p><p>　　5.1.3保護(hù)1的III段的整定計(jì)算</p><p>　?、賱?dòng)作電流：按躲過(guò)本線路最大負(fù)荷電流整定</p><p>　　= ×0.195=0.303KA</p><p>　?、趧?dòng)作時(shí)限：t=tsIII+2△t=1+2×0.5=2s</p><p&g

78、t;<b>　　③靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　作近后備時(shí)，最小運(yùn)行方式下B點(diǎn)兩相短路電流校驗(yàn)</p><p><b>　　=2.4>1.5</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　做遠(yuǎn)后備時(shí)，最小運(yùn)行方式下c點(diǎn)兩相短路電流校驗(yàn)

79、</p><p>　　=1.54<1.2滿足要求</p><p>　　5.2 對(duì)保護(hù)2進(jìn)行整定計(jì)算</p><p>　　5.2.1 保護(hù)2的I段整定計(jì)算</p><p>　　①求，按躲過(guò)最大運(yùn)行方式下D點(diǎn)三相短路的電流來(lái)整定，求D點(diǎn)的三相短路電流，網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化</p><p>　　X1=0.556+0.375=0.9

80、31</p><p>　　X2=0.584+1.461+0.731+0.241=3.517</p><p>　　將Y→△轉(zhuǎn)化，求轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)算電抗</p><p><b>　　查表得發(fā)電機(jī)端： </b></p><p><b>　　系統(tǒng)：=0.135</b></p><p>

81、　　=×=1.2×1.445=1.734KA</p><p><b>　?、趧?dòng)作時(shí)限t=0s</b></p><p><b>　?、垤`敏度校驗(yàn) </b></p><p>　　在最大運(yùn)行方式下的最大保護(hù)范圍</p><p>　　在最小運(yùn)行方式下的最小保護(hù)范圍</p>

82、<p><b>　　，不符合要求</b></p><p>　　5.2.2保護(hù)2的II段電流整定</p><p>　?、偾?，按躲過(guò)最大運(yùn)行方式下E點(diǎn)三相短路電流來(lái)整定</p><p>　　求E點(diǎn)三相短路電流，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，將Y→△轉(zhuǎn)化，求轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)算電抗</p><p>　　查表得：發(fā)電機(jī)端電流</p>

83、;<p><b>　　系統(tǒng)</b></p><p><b>　　=0.686KA</b></p><p>　　=×=1.2×1.1×0.686=0.906KA</p><p><b>　?、趧?dòng)作時(shí)限t=0s</b></p><p>　

84、?、垤`敏系數(shù)校驗(yàn)：用最小運(yùn)行方式下D點(diǎn)發(fā)生兩相短路電流來(lái)校驗(yàn)</p><p>　　求D點(diǎn)兩相短路電流，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，求負(fù)序</p><p>　　Xz=[（1+0.375）//（0.584+1.461+0.731+0.8）]+0.409=1.402</p><p>　　用正序等效定則將負(fù)序電抗串聯(lián)于短路點(diǎn)，求轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)算電抗，將Y→△轉(zhuǎn)化</p><

85、p>　　查表得：發(fā)電機(jī)端電流： </p><p><b>　　系統(tǒng)： </b></p><p><b>　　0.5s：</b></p><p><b>　　2s：</b></p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)：</b></p>

86、<p><b>　　=0.51<1.3</b></p><p>　　不滿足要求，需要同保護(hù)5段II配合整定</p><p>　　5.2.3保護(hù)2的III段整定</p><p>　?、賱?dòng)作電流：按躲過(guò)本線路最大負(fù)荷電流整定</p><p>　　②動(dòng)作時(shí)限t=2.1s</p><p>

87、<b>　　③靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　進(jìn)后備時(shí)，用最小運(yùn)行方式下D點(diǎn)兩相短路來(lái)檢驗(yàn)</p><p><b>　　=5.00>1.5</b></p><p><b>　　,滿足要求</b></p><p>　　作遠(yuǎn)后備時(shí)，用最小運(yùn)行方式下E點(diǎn)兩相短路來(lái)校驗(yàn)&

88、lt;/p><p><b>　　=3.5>1.5</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　5.3 繼電保護(hù)配置表</p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)這一周的綜合課程設(shè)計(jì)，使我得到了很

89、多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以及擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。為進(jìn)一步成為優(yōu)秀的技術(shù)人員奠定基礎(chǔ)。這次課程設(shè)計(jì)首先使我鞏固和加深專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。其次通過(guò)大量參數(shù)計(jì)算，鍛煉從事工程技術(shù)設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)算能力，參數(shù)計(jì)算盡可能采用先進(jìn)的計(jì)算方法。最后培養(yǎng)了參加手工實(shí)踐，進(jìn)行安裝，調(diào)試和運(yùn)行的能力。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，在獲得知識(shí)之余，還加

90、強(qiáng)了個(gè)人的獨(dú)立提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，從中得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟，個(gè)人能力有進(jìn)一步發(fā)展，本次課程設(shè)計(jì)使本人對(duì)自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)有了新了、更深層次的認(rèn)識(shí)。在這次設(shè)計(jì)中，我深深體會(huì)到理論知識(shí)的重要性，只有牢固掌握所學(xué)的知識(shí)，才能更好的應(yīng)用到實(shí)踐中去。這次設(shè)計(jì)提高了我們思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，它使我們的思維更加縝密，這將對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)、工作大有裨益。</p><p><b>

91、　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在我的導(dǎo)師XX老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)在此謹(jǐn)向常老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝在一組的各個(gè)同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)

92、一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。他們對(duì)本課題做了不少工作，給予我不少的幫助。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》馬永翔

93、編 北京大學(xué)出版社 2006-8</p><p>　　【2】《工廠供用電設(shè)計(jì)手冊(cè)》劉介才編 機(jī)械工業(yè)出版社 2005-3</p><p>　　【3】《實(shí)用繼電保護(hù)技術(shù)》方大千編 人民郵電出版社 2004-10</p><p>　　【4】《低壓電工實(shí)用技術(shù)》郭仲札編 機(jī)械工藝出版社 2006-1</p&g