電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)---線路距離保護(hù)的設(shè)計(jì) (2)

1、<p>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目： 線路距離保護(hù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　班級(jí)：　　　 　　 </p><p>　　姓名：　　　　　　　　　 </p><p>　　學(xué)號(hào)：　　　　　 　　 </p><p>　　指導(dǎo)教師：　　　　　　　

2、 </p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間：　　　 </p><p>　評(píng)語(yǔ)：成績(jī)　　　　　</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)原始資料</b></p><p><b>　　1.1 具體題目</b></p><p>　　如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)參數(shù)為:<

3、/p><p>　　kV,、、，km、km，km、km、km，線路阻抗km,、，A、A、A，， </p><p>　　試對(duì)線路L1、L2、L3進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2 要完成的內(nèi)容</p><p>　　本文要完成的內(nèi)容是對(duì)線路的距離保護(hù)原理和計(jì)算原則的簡(jiǎn)述，并對(duì)線路各參數(shù)進(jìn)行分析及對(duì)線路L1、L2、L3進(jìn)行距離保護(hù)的具體整定

4、計(jì)算并注意有關(guān)細(xì)節(jié)。距離保護(hù)是利用短路時(shí)電壓、電流同時(shí)變化的特征，測(cè)量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。</p><p>　　2 分析要設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)規(guī)程</b></p><p>　　根據(jù)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，一般情況下，對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)在技術(shù)上有四條基本要求

5、：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。這幾個(gè)之間，緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一，必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個(gè)電力原件的繼電保護(hù)。充分發(fā)揮和利用繼電保護(hù)的科學(xué)性、工程技術(shù)性，使繼電保護(hù)為提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮最大效能。</p><p><b>　　(1)可靠性</b></p><p>　　可靠性是指保護(hù)該動(dòng)作時(shí)應(yīng)動(dòng)

6、作，不該動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作。為保證可靠性，宜選用性能滿足要求、原理盡可能簡(jiǎn)單的保護(hù)方案。</p><p><b>　　(2)選擇性</b></p><p>　　選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。為保證選擇性，對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的

7、兩元件（如起動(dòng)與跳閘元件、閉鎖與動(dòng)作元件），其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相互配合。</p><p><b>　　(3)靈敏性</b></p><p>　　靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置具有的正確動(dòng)作能力的裕度，靈敏性通常用靈敏系數(shù)或靈敏度來(lái)衡量，增大靈敏度，增加了保護(hù)動(dòng)作的信賴性，但有時(shí)與安全性相矛盾。對(duì)各類保護(hù)的的靈敏系數(shù)的要求都作了具體規(guī)定，一

8、般要求靈敏系數(shù)在1.2-2之間。</p><p><b>　　(4)速動(dòng)性</b></p><p>　　速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍。</p><p>　　110kV及以上電壓等級(jí)的線路，由于其負(fù)荷電流大，距離長(zhǎng)，用電流保護(hù)往往不能滿足技術(shù)要求，而需要采用距離保護(hù)。

9、這是因?yàn)榕c電流保護(hù)相比，距離保護(hù)有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?、凫`敏度較高。因?yàn)樽杩梗杩估^電器反映了正常情況與短路時(shí)電流、電壓值的變化，短路時(shí)電流增大，電壓降低，阻抗減小得多。</p><p>　　②保護(hù)范圍與選擇性基本上不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。由于短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的阻抗取決于短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的電距離，基本上不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，因此，距離保護(hù)的保護(hù)范圍與選擇性基本上不受系統(tǒng)運(yùn)

10、行方式的影響。</p><p>　　③迅速動(dòng)作的范圍長(zhǎng)。距離保護(hù)第一段的保護(hù)范圍比電流速斷保護(hù)范圍長(zhǎng)，距離保護(hù)第二段的保護(hù)范圍比限時(shí)電流速斷保護(hù)范圍長(zhǎng)，因而距離保護(hù)迅速動(dòng)作的范圍較長(zhǎng)。</p><p>　　距離保護(hù)比電流保護(hù)復(fù)雜，投資多。但由于上述優(yōu)點(diǎn)，在電流保護(hù)不能滿足技術(shù)要求的情況下應(yīng)當(dāng)采用距離保護(hù)。</p><p>　　2.2 本設(shè)計(jì)的保護(hù)配置</p&g

11、t;<p>　　2.2.1 主保護(hù)配置</p><p>　　距離保護(hù)Ⅰ段和距離保護(hù)Ⅱ段構(gòu)成距離保護(hù)的主保護(hù)。</p><p>　　(1)距離保護(hù)的Ⅰ段</p><p>　　圖2.1 距離保護(hù)網(wǎng)絡(luò)接線圖</p><p>　　瞬時(shí)動(dòng)作，是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間。</p><p>　　保護(hù)1的整定值應(yīng)滿足：考慮

12、到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，引入可靠系數(shù)(一般取0.8—0.85)，則</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　同理，保護(hù)2的Ⅰ段整定值為：</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　如此整定后，保護(hù)的Ⅰ段就只能保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%—8

13、5%，這是一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)。為了切除本線路末端15%—20%范圍以內(nèi)的故障，就需要設(shè)置距離保護(hù)第Ⅱ段。</p><p><b>　　(2)距離Ⅱ段</b></p><p>　　整定值的選擇和限時(shí)電流速斷相似，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離Ⅰ段的保護(hù)范圍，同時(shí)帶有高出一個(gè)的時(shí)限，以保證選擇性,例如在圖1中，當(dāng)保護(hù)2第Ⅰ段末端短路時(shí)，保護(hù)1的測(cè)量阻抗為：</p>

14、<p><b>　　(2-3)</b></p><p>　　引入可靠系數(shù)(一般取0.8)，則保護(hù)1的Ⅱ段的整定阻抗為：</p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　2.2.2 后備保護(hù)配置</p><p>　　為了作為相鄰線路的保護(hù)裝置和斷路器拒絕動(dòng)作的后備保護(hù)，

15、同時(shí)也作為距離Ⅰ段與距離Ⅱ段的后備保護(hù)，還應(yīng)該裝設(shè)距離保護(hù)第Ⅲ段。</p><p>　　距離Ⅲ段：整定值與過(guò)電流保護(hù)相似，其啟動(dòng)阻抗要按躲開正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷阻抗來(lái)選擇，動(dòng)作時(shí)限還按照階梯時(shí)限特性來(lái)選擇，并使其比距離Ⅲ段保護(hù)范圍內(nèi)其他各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)。</p><p>　　3 保護(hù)的配合及整定計(jì)算</p><p>　　3.1 線路L1距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)&

16、lt;/p><p>　　3.1.1 線路L1距離保護(hù)第I段整定</p><p>　　(1)線路L1的I段的整定阻抗為</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　=0.85×60×0.4</p><p><b>　　=20.4</b>&

17、lt;/p><p>　　式中 —距離I段的整定阻抗；</p><p>　　—被保護(hù)線路L1的長(zhǎng)度；</p><p>　　—被保護(hù)線路單位長(zhǎng)度的阻抗；</p><p><b>　　—可靠系數(shù)；</b></p><p><b>　　(2)動(dòng)作時(shí)間</b></p>&l

18、t;p>　?。ǖ贗段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間）。</p><p>　　3.1.2 線路L1距離保護(hù)第Ⅱ段整定</p><p>　　(1)與相鄰線路距離保護(hù)I段相配合，線路L1的Ⅱ段的整定阻抗為</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　—線路對(duì)線路L1的最小分支系數(shù)，其求法如下

19、:</p><p>　　圖3.1 等效電路圖</p><p>　　//==9.6 (3-3) </p><p>　　=0.286 (3-4)</p><p>　　===3.5 (3-5)</p>&

20、lt;p>　　于是 </p><p><b>　　(2)靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　距離保護(hù)Ⅱ段，應(yīng)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度?？紤]到各種誤差因素，要求靈敏系數(shù)應(yīng)滿足 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p

21、>　　(3)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰線路距離I段保護(hù)配合，則，</p><p>　　它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。</p><p>　　3.1.3 線路L1距離保護(hù)第Ⅲ段整定</p><p>　　(1)整定阻抗：按躲開被保護(hù)線路在正常運(yùn)行條件下的最小負(fù)荷阻抗來(lái)整定計(jì)算的，所以有</p><p><b>　　(3

22、-6)</b></p><p><b>　　(3-7)</b></p><p><b>　　其中，，，于是</b></p><p><b>　　(2)靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　距離保護(hù)Ⅲ段，即作為本線路I、Ⅱ段保護(hù)的近后備保護(hù)，又作為相鄰下級(jí)線路的遠(yuǎn)后

23、備保護(hù)，靈敏度應(yīng)分別進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　作為近后備保護(hù)時(shí)，按本線路末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為</p><p><b>　　滿足要求</b></p>&

24、lt;p>　　3.2 線路L2距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)</p><p>　　3.2.1 線路L2距離保護(hù)第I段整定</p><p>　　(1)線路L2的I段的整定阻抗為</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　=0.85×60×0.4</p><p&g

25、t;<b>　　=20.4</b></p><p>　　式中 —距離I段的整定阻抗；</p><p>　　—被保護(hù)線路L2的長(zhǎng)度；</p><p>　　—被保護(hù)線路單位長(zhǎng)度的阻抗；</p><p><b>　　—可靠系數(shù)；</b></p><p><b>　　(2

26、)動(dòng)作時(shí)間</b></p><p>　?。ǖ贗段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間）。</p><p>　　3.2.2 線路L2距離保護(hù)第Ⅱ段整定</p><p>　　(1)與相鄰線路距離保護(hù)I段相配合，線路L2的Ⅱ段的整定阻抗為</p><p><b>　　(3-9)</b></p><

27、;p>　　—線路對(duì)線路L1的最小分支系數(shù)，其大小與線路對(duì)線路L1的分支系數(shù)大小相同，為3.5。（求法同上）</p><p>　　于是 </p><p><b>　　(2)靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　距離保護(hù)Ⅱ段，應(yīng)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度。考慮到各種誤差因素，要求靈敏系

28、數(shù)應(yīng)滿足 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　(3)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰線路距離I段保護(hù)配合，則，</p><p>　　它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。</p><p>　　3.2.3 線路L2距離保護(hù)第Ⅲ段整定</p><p>　　(1)整定阻

29、抗：按躲開被保護(hù)線路在正常運(yùn)行條件下的最小負(fù)荷阻抗來(lái)整定計(jì)算的，所以有</p><p><b>　　(3-10)</b></p><p><b>　　(3-11)</b></p><p><b>　　其中，，，于是</b></p><p><b>　　(2)靈敏度校驗(yàn)

30、</b></p><p>　　距離保護(hù)Ⅲ段，即作為本線路I、Ⅱ段保護(hù)的近后備保護(hù)，又作為相鄰下級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，靈敏度應(yīng)分別進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　作為近后備保護(hù)時(shí)，按本線路末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路末

31、端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　3.3 線路L3距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)</p><p>　　3.3.1 線路L3距離保護(hù)第I段整定</p><p>　　(1)線路L3的I段的整定阻抗為</p><p><b>　　(3-12)&l

32、t;/b></p><p>　　=0.85×40×0.4</p><p><b>　　=13.6</b></p><p>　　式中 —距離I段的整定阻抗；</p><p>　　—被保護(hù)線路L3的長(zhǎng)度；</p><p>　　—被保護(hù)線路單位長(zhǎng)度的阻抗；</p>

33、<p><b>　　—可靠系數(shù)；</b></p><p><b>　　(2)動(dòng)作時(shí)間</b></p><p>　?。ǖ贗段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間）。</p><p>　　3.3.2 線路L3距離保護(hù)第Ⅱ段整定</p><p>　　(1)與相鄰線路距離保護(hù)I段相配合，線路L

34、3的Ⅱ段的整定阻抗為</p><p><b>　　(3-13)</b></p><p>　　—線路對(duì)線路L3的最小分支系數(shù)，其求法如下:</p><p>　　圖3.2 等效電路圖</p><p>　　//==12 (3-14) </p>

35、<p>　　=0.43 (3-15)</p><p>　　===2.3 (3-16)</p><p>　　于是 </p><p><b>　　(2)靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　距離保護(hù)

36、II段，應(yīng)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度。考慮到各種誤差因素，要求靈敏系數(shù)應(yīng)滿足 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　(3)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰線路距離I段保護(hù)配合，則，</p><p>　　3.3.3 線路L3距離保護(hù)第Ⅲ段整定</p><p>　　(1)整定阻抗：按

37、躲開被保護(hù)線路在正常運(yùn)行條件下的最小負(fù)荷阻抗來(lái)整定計(jì)算的，所以有</p><p><b>　　(3-17)</b></p><p><b>　　(3-18)</b></p><p><b>　　其中，，，于是</b></p><p><b>　　(2)靈敏度校驗(yàn)<

38、;/b></p><p>　　距離保護(hù)Ⅲ段，即作為本線路I、Ⅱ段保護(hù)的近后備保護(hù)，又作為相鄰下級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，靈敏度應(yīng)分別進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　作為近后備保護(hù)時(shí)，按本線路末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路末端短路

39、進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　4 繼電保護(hù)設(shè)備的選擇</p><p>　　4.1 互感器的選擇</p><p>　　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成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或10A，均指額定值)，以便實(shí)現(xiàn)

40、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)裝置等。同時(shí)互感器還可用來(lái)隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。</p><p>　　4.1.1 電流互感器的選擇</p><p>　　(1)形式的選擇：根據(jù)安裝的地點(diǎn)及使用條件，選擇電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)、安裝方式、一次繞組匝數(shù)等。</p><p>　　對(duì)于6-20kV

41、屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35kV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。選用母線式互感器時(shí)，應(yīng)該校核其窗口允許穿過(guò)的母線尺寸。</p><p>　　(2)額定電壓：電流互感器一次回路額定電壓不應(yīng)低于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，即：kV </p><p>　　(3)額定電流：電流互感器一次回路額

42、定電流不應(yīng)小于所在回路的最大持續(xù)工作電流，即：=300A</p><p>　　(4)準(zhǔn)確等級(jí)：為保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。例如:裝于重要回路(如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計(jì)費(fèi)的電能表一般采用0.5-1級(jí)表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)；對(duì)測(cè)量精度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和500kV級(jí)宜用0.2級(jí)。供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電能

43、表和控制盤上儀表一般皆用1-1.5級(jí)的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.5-1級(jí)。供只需估計(jì)電參數(shù)儀表的互感器可用3級(jí)的。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)最高級(jí)別來(lái)確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。</p><p>　　所以根據(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(diǎn)要求，選型號(hào)為L(zhǎng)CWB6-110W2屋外型電流互感器。</p><p>　　4.1.2 電壓互感器的選擇</p>

44、<p>　　(1)電壓互感器一次回路額定電壓選擇</p><p>　　為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在(1.1-0.9)范圍內(nèi)變動(dòng)，即滿足下列條件</p><p><b>　　0.91.1</b></p><p>　　式中—電壓互感器一次側(cè)額定電壓。選擇時(shí)，滿足=kV即可。</p

45、><p>　　(2)電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇</p><p>　　電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為100V，要和所接用的儀表或繼電器相適應(yīng)。</p><p>　　(3)電壓互感器種類和型式的選擇</p><p>　　電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在6-35kV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式；110-22

46、0kV配電裝置當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)宜采用電容式電壓互感器，也可采用油浸式；500kV均為電容式。</p><p><b>　　(4)準(zhǔn)確級(jí)選擇</b></p><p>　　和電流互感器一樣，供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級(jí)電壓互感器為宜。</p><p>

47、;　　(5)按準(zhǔn)確級(jí)和額定二次容量選擇</p><p>　　首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)額定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級(jí)選擇。一般供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級(jí)電壓互感器為

48、宜。</p><p>　　則根據(jù)電壓等級(jí)選型號(hào)為為YDR-110的電壓互感器。</p><p>　　4.2 繼電器的選擇</p><p>　　正確選用繼電器的原則應(yīng)該是：①繼電器的主要技術(shù)性能，如觸點(diǎn)負(fù)荷，動(dòng)作時(shí)間參數(shù)，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。</p>&l

49、t;p>　　(1)按使用環(huán)境條件選擇繼電器型號(hào)</p><p>　　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(duì)繼電器性能有很大的影響。</p><p>　　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(duì)濕度)、低氣壓(使用高度1000米以下可不考慮)、振動(dòng)和沖擊。此外，尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結(jié)構(gòu)不同，繼

50、電器承受的環(huán)境力學(xué)條件各異，超過(guò)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境力學(xué)條件下使用，有可能損壞繼電器，可按整機(jī)的環(huán)境力學(xué)條件或高一級(jí)的條件選用。</p><p>　　(2)根據(jù)輸入量選定繼電器的輸入?yún)?shù)</p><p>　　在電磁繼電器的輸入?yún)?shù)中，與用戶密切相關(guān)的是線圈的工作電壓(或電流)，而吸合電壓(或電流) 則是繼電器制造廠約束繼電器靈敏度并對(duì)其進(jìn)行判斷、考核的參數(shù)，它只是一個(gè)工作下限參考值。不少用戶

51、因不了解繼電器動(dòng)作原理的特殊性，往往把吸合電壓(或電流)錯(cuò)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，這是十分危險(xiǎn)也是不允許的。因?yàn)槲现抵皇潜ＷC繼電器可靠動(dòng)作的最小 輸入量，而繼電器動(dòng)作后，還需要一個(gè)保險(xiǎn)量，以提高維持可靠閉合所需的接觸壓力、抗環(huán)境作用所需的電磁吸力。否則，一旦環(huán)境溫度升高或在機(jī)械振動(dòng)和沖擊條 件下，或輸入回路電流波動(dòng)和電源電壓降低時(shí)，僅靠吸合值是不可能保證可靠工作的。所以選擇繼電器時(shí)，首先

52、看繼電器技術(shù)條件規(guī)定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。</p><p>　　(3)根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類與參數(shù)</p><p>　　與被控電路直接連接的觸點(diǎn)是繼電器的接觸系統(tǒng)。國(guó)外和國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期實(shí)踐證明，約百分之七十以上的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上。這除了與繼電器本身結(jié)構(gòu)與制造因素密切相關(guān)之外，未能正確選用和使用也是重要因素之一。且大多數(shù)問(wèn)題是由于用戶

53、的實(shí)際負(fù)載要求與繼電器觸點(diǎn)額定負(fù)載不同而引起的。①根據(jù)控制要求確定觸點(diǎn)組合形式，如需要的是常開還是常閉觸點(diǎn)或轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)；②根據(jù)被控回路多少確定觸點(diǎn)的對(duì)數(shù)和組數(shù)；③根據(jù)負(fù)載性質(zhì)與容量大小確定觸點(diǎn)有關(guān)參數(shù)，如額定電壓、電流與容量，有時(shí)還需要考慮對(duì)觸點(diǎn)接觸電阻、抖動(dòng)時(shí)間、分布電容等的要求。關(guān)于觸點(diǎn)切換的額定值，電磁繼電器一般規(guī)定它的性質(zhì)及大小。它的含義是指在規(guī)定的動(dòng)作次數(shù)內(nèi)，在定的電壓和頻率下，觸點(diǎn)所能切換的電流的大小。這一負(fù)載值是由繼電器結(jié)構(gòu)

54、要素決定的。為了便于考核比較，一般只規(guī)定阻性負(fù)載。在實(shí)際使用中需要切換其它性質(zhì)的負(fù)載。</p><p>　　(4)按工作狀態(tài)選擇繼電器</p><p>　　繼電器的工作狀態(tài)主要是指輸入信號(hào)對(duì)線圈的作用狀態(tài)。繼電器線圈的設(shè)計(jì)是對(duì)應(yīng)于不同的輸入信號(hào)狀態(tài)的，有長(zhǎng)期連續(xù)作用的信號(hào)，有短期重復(fù)工作(脈沖)信號(hào)。連續(xù)工作是指線圈能連續(xù)地承受工作信號(hào)的長(zhǎng)期作用。對(duì)脈沖信號(hào)還要考慮脈沖頻率、通斷比等。因此

55、，要根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)選用適合于不同工作狀態(tài)的繼電器，一般不允許隨便使用，特別要注意不能將短期工作狀態(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(shí)際切換功率負(fù)載或大功率負(fù)載時(shí)，尤其要考慮不宜切換速率過(guò)高。一般應(yīng)少于10-20次/min。最大循環(huán)速率為：0.1次/(最大吸合時(shí)間最大釋放時(shí)間)s。</p><p>　　(5)按安裝工作位置、安裝方式及尺寸、重量的選擇</p><p>　

56、　繼電器工作位置與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，大多數(shù)繼電器可在任意位置下工作，但也有部分繼電器工作位置有具體的規(guī)定。例如普通水銀繼電器，就規(guī)定要直立安裝，其偏斜極限不得超過(guò)30℃，否則，由于水銀的連接中斷將不起繼電器作用。</p><p>　　繼電器除需滿足在各種穩(wěn)態(tài)的線路和環(huán)境條件下工作的要求外，還必須考慮到各種動(dòng)態(tài)特性，即吸合時(shí)間、釋放時(shí)間，由于電流的波動(dòng)因素造成的抖動(dòng)，以及觸點(diǎn)碰撞造成的回跳等。</p>&l

57、t;p>　　5 二次展開原理圖的繪制</p><p>　　5.1 保護(hù)測(cè)量電路</p><p>　　對(duì)于動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)功能來(lái)說(shuō)，最為重要的是判斷出故障處于規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)還是保護(hù)區(qū)外，至于區(qū)內(nèi)或區(qū)外的具體位置，一般并不需要確切的知道?？梢杂脙煞N方法來(lái)實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)。一種是首先精確地測(cè)量出，然后再將它與事先確定的動(dòng)作進(jìn)行比較。當(dāng)落在動(dòng)作區(qū)之內(nèi)時(shí)，判為區(qū)內(nèi)故障，給出動(dòng)作信號(hào)；當(dāng)落在動(dòng)作

58、區(qū)之外時(shí)，繼電器不動(dòng)作。另一種方法不需要精確的測(cè)出，只需間接地判斷它是處在動(dòng)作邊界之外還是處在動(dòng)作邊界之內(nèi)，即可確定繼電器動(dòng)作或不動(dòng)作。</p><p>　　5.1.1 絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn) </p><p>　　如前所述，絕對(duì)值比較的一般動(dòng)作表達(dá)式如式所示。絕對(duì)值比較式的阻抗元件，既可以用阻抗比較的方式實(shí)現(xiàn)，也可以用電壓比較的方式實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　該式兩

59、端同乘以測(cè)量電流，并令，,則絕對(duì)值比較的動(dòng)作條件又可以表示為</p><p><b>　?。?-1） </b></p><p>　　式(5—1)稱為電壓形式的絕對(duì)值比較方程。電路圖如圖5.1所示。</p><p>　　圖5.1 絕對(duì)值比較的電壓形成</p><p>　　5.1.2 相位比較原理的實(shí)現(xiàn)</p>

60、<p>　　相位比較原理的阻抗元件動(dòng)作條件的一般表達(dá)式如式所示，相角表達(dá)式的分子、分母同乘以，并令，，則相位比較的動(dòng)作條件又可以表示為</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式（5-2）稱為電壓形式相位比較方程。電路圖如圖5.2所示。</p><p>　　圖5.2 相位比較的電壓形成</p>

61、;<p>　　5.2 保護(hù)跳閘回路</p><p>　　三段式距離保護(hù)主要由測(cè)量回路、起動(dòng)回路和邏輯回路三部分組成，如圖5.3所示。</p><p>　　圖5.3 保護(hù)跳閘回路</p><p>　　5.2.1 起動(dòng)回路 </p><p>　　起動(dòng)回路主要由起動(dòng)元件組成，起動(dòng)元件可由電流繼電器、阻抗繼電器、負(fù)序電流繼電器或負(fù)序零序

62、電流增量繼電器構(gòu)成。實(shí)踐證明，負(fù)序零序電流增量繼電器動(dòng)作可靠、靈敏度高，同時(shí)還可兼起斷線閉鎖保護(hù)作用。正常運(yùn)行時(shí)，整套保護(hù)處于未起動(dòng)狀態(tài)，即使測(cè)量元件動(dòng)作也不會(huì)產(chǎn)生誤跳閘。起動(dòng)部分用來(lái)在短路時(shí)起動(dòng)整套保護(hù)，即解除閉鎖，允許1、和通過(guò)與門和去跳閘。起動(dòng)部分啟動(dòng)后，起動(dòng)時(shí)間電路，在0.1s時(shí)間內(nèi)（開放時(shí)間內(nèi)）允許距離Ⅰ段跳閘。超過(guò)0.1s時(shí)動(dòng)作，一方面通過(guò)禁止門閉鎖距離Ⅰ段，另一方面起動(dòng)切換繼電器，對(duì)于各段或各相有公用阻抗繼電器的距離保護(hù)裝

63、置，進(jìn)行段別或相別切換。</p><p>　　5.2.2 測(cè)量回路 </p><p>　　測(cè)量回路的Ⅰ段和Ⅱ段，由公用阻抗繼電器1、組成，而第Ⅲ段由測(cè)量阻抗繼電器組成。測(cè)量回路是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，用以判斷故障處于那一段保護(hù)范圍。</p><p>　　5.2.3 邏輯回路 </p><p>　　邏輯回路主要由門電路和時(shí)間電路組成。與

64、門電路包括與門、、或門和禁止門,用以分析判斷是否應(yīng)該跳閘。</p><p><b>　　7 保護(hù)的評(píng)價(jià)</b></p><p>　　從對(duì)繼電保護(hù)所提出的基本要求來(lái)評(píng)價(jià)距離保護(hù)，可以得出如下幾個(gè)主要的結(jié)論：</p><p>　　(1)根據(jù)距離保護(hù)工作原理，它可以在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證動(dòng)作的選擇性。</p><p>　　(

65、2)距離I段是瞬時(shí)動(dòng)作的，但是它只能保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%-85%，因此，兩端合起來(lái)就使得在30%-40%線路長(zhǎng)度內(nèi)的故障不能從兩端瞬時(shí)切除，在一端需經(jīng)過(guò)0.5s的延時(shí)才能切除。在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，這有時(shí)候不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，因而，不能作為主保護(hù)來(lái)應(yīng)用。</p><p>　　(3)由于阻抗繼電器同時(shí)反應(yīng)于電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作，因此，距離保護(hù)較電流、電壓保護(hù)具有較高的靈敏度。此外，距離

66、I段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運(yùn)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(hù)范圍比較穩(wěn)定。</p><p>　　(4)由于保護(hù)范圍中采用了復(fù)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(fù)雜，可靠性比電流保護(hù)低，這也是它的主要缺點(diǎn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 譚秀炳編.鐵

67、路電力與牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2006.</p><p>　　[2] 李俊年主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，1993.</p><p>　　[3] 尹項(xiàng)根主著.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[4] 都洪基主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].南京：東南大學(xué)出