繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　繼 電 保 護(hù)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　繼電保護(hù)是為了防止電力系統(tǒng)發(fā)生故障所采用的保護(hù)電力系統(tǒng)的裝置。繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信息量，當(dāng)突變

2、量達(dá)到一定值時(shí)，啟動(dòng)繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)具有選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性的特點(diǎn)。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)任務(wù)是在分析原始資料的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)主變壓器、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置和饋線保護(hù)的配置方案的設(shè)計(jì)和整定計(jì)算。并繪制出B相饋線保護(hù)的原理接線圖和展開圖。</p><p>　　以下設(shè)計(jì)完成了對(duì)主變壓器、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置和饋線保護(hù)的所有設(shè)計(jì)和計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上繪制了B相饋線保護(hù)的原理接線圖和展

3、開圖，完成了課程設(shè)計(jì)所要求的任務(wù)。</p><p>　　關(guān)鍵字：繼電保護(hù) 主變壓器 電容補(bǔ)償 饋線 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)原始資料</p><p><b>　　基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</b></p><p><b>

4、;　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　繼電保護(hù)配置方案設(shè)計(jì)</p><p>　　主變壓器保護(hù)配置方案設(shè)計(jì)</p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置配置方案設(shè)計(jì)</p><p>　　饋線保護(hù)配置方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　繼電保護(hù)的整定計(jì)算</b></p>&l

5、t;p>　　主變壓器保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置整定計(jì)算</p><p><b>　　饋線保護(hù)整定計(jì)算</b></p><p>　　B相饋線保護(hù)的原理接線圖和展開圖</p><p><b>　　原理接線圖</b></p><p><b>

6、　　展開圖</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)原始資料</p><p><b>　　第一節(jié) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　YN,d11牽引變壓器保護(hù)</p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置保護(hù)</p

7、><p>　　A相饋線保護(hù)(下行)</p><p>　　(不計(jì)復(fù)線牽引網(wǎng)互感)</p><p>　　B相饋線保護(hù)(下行)</p><p>　　(不計(jì)復(fù)線牽引網(wǎng)互感)</p><p><b>　　第三節(jié) 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　根據(jù)本次課程設(shè)計(jì)安排，主要完成以下幾

8、發(fā)面的工作：</p><p>　　完成主變、并聯(lián)電容裝置、饋線保護(hù)的配置方案設(shè)計(jì)；</p><p>　　完成主變、并聯(lián)電容裝置、饋線保護(hù)的整定計(jì)算；</p><p>　　畫出B相饋線保護(hù)的原理接線圖和展開圖，并作相關(guān)說(shuō)明。</p><p>　　第二章 繼電保護(hù)配置方案設(shè)計(jì)</p><p>　　第一節(jié) 主變壓器保護(hù)配

9、置方案設(shè)計(jì)</p><p>　　一.變壓器保護(hù)的必要性</p><p>　　電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的電氣供電元件，它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響。同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。我們把變壓器的故障分為內(nèi)外兩種，并且據(jù)此來(lái)設(shè)立主保護(hù)和后備保護(hù)。</p><p

10、>　　二.主變壓器的主保護(hù)</p><p>　　以瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)作為主變壓器的主保護(hù)。</p><p>　　瓦斯保護(hù)是變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的主保護(hù)。其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。</p><p>　　差動(dòng)保護(hù)是變壓器內(nèi)部繞組，絕緣套管及引出線相間短路的主保護(hù)。</p><p>　　三.主變壓器的后備保護(hù)&l

11、t;/p><p>　　1.外部相間短路時(shí)，采用以下后備保護(hù)：</p><p>　　由于外部相間短路會(huì)引起變壓器很大的過(guò)電流，因此增加后備保護(hù)對(duì)變壓器的正常工作是十分必要的。</p><p>　　※ 三相低電壓過(guò)電流保護(hù)</p><p>　　※ 單相低電壓過(guò)電流保護(hù)</p><p>　　2.外部接地短路時(shí)，采用以下后備保

12、護(hù)：</p><p><b>　　※零序過(guò)電流保護(hù)</b></p><p><b>　　3.其他后備保護(hù)</b></p><p>　　※ 二次諧波制動(dòng)的比率差動(dòng)保護(hù)</p><p><b>　　※ 過(guò)負(fù)荷保護(hù)</b></p><p><b>

13、;　　※ 重瓦斯保護(hù)</b></p><p><b>　　※ 主變過(guò)熱保護(hù)</b></p><p><b>　　※ 主變通風(fēng)啟動(dòng)</b></p><p><b>　　※ 主變通風(fēng)停止</b></p><p>　　第二節(jié) 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置配置方案設(shè)計(jì)<

14、/p><p>　　一.電容補(bǔ)償裝置保護(hù)簡(jiǎn)述</p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置主要是用來(lái)補(bǔ)償牽引網(wǎng)的無(wú)功功率。 </p><p>　　根據(jù)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置電氣設(shè)備安裝規(guī)程規(guī)定，對(duì)內(nèi)部裝有熔絲的電容器組成的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，要求以下保護(hù)：</p><p>　　短路電流的保護(hù)，用于無(wú)延時(shí)切除并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置；</p><p>

15、;　　由高次諧波引起的電容器過(guò)負(fù)荷保護(hù)，當(dāng)有效電流等于額定電流130%時(shí)延時(shí)切除并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。</p><p>　　電容器過(guò)電壓保護(hù)，當(dāng)電壓為額定電壓的110%時(shí)延時(shí)切除并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。</p><p>　　二.電容補(bǔ)償裝置主保護(hù)</p><p>　　※ 電流速斷保護(hù) </p><p>　　用于保護(hù)斷路器到電容器之間的短路故障，無(wú)延

16、時(shí)切除并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。</p><p>　　三.電容補(bǔ)償裝置后備保護(hù)</p><p><b>　　※ 過(guò)電流保護(hù)</b></p><p>　　用于電容器內(nèi)部故障，接地故障保護(hù)，也做電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。</p><p>　　※ 諧波過(guò)電流保護(hù)</p><p>　　諧波使電容器介質(zhì)老化，縮短

17、使用壽命。</p><p><b>　　※ 差電流保護(hù)</b></p><p>　　保護(hù)電容器裝置接地故障。</p><p><b>　　※ 差電壓保護(hù)</b></p><p>　　保護(hù)電容器內(nèi)部故障。</p><p><b>　　※ 低電壓保護(hù)</b&

18、gt;</p><p>　　該保護(hù)的主要任務(wù)是監(jiān)視電容器放電回路是否完整</p><p><b>　　※ 過(guò)電壓保護(hù)</b></p><p>　　為減少操作過(guò)電壓對(duì)補(bǔ)償裝置和供電裝置電氣設(shè)備的影響</p><p>　　第三節(jié) 饋線保護(hù)配置方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　饋線保護(hù)

19、簡(jiǎn)述</b></p><p>　　交流牽引網(wǎng)為兩個(gè)單相系統(tǒng)，其負(fù)荷特性與一般的電力負(fù)荷不全相同，因此牽引網(wǎng)的工作條件比電力網(wǎng)復(fù)雜、惡劣得多。</p><p>　　牽引負(fù)荷不僅是移動(dòng)的，而且其大小也隨時(shí)都在變化，這主要與線路情況、機(jī)車類型、列車重量和運(yùn)行速度等有關(guān)。牽引網(wǎng)供電距離長(zhǎng)，單位阻抗大，因此在最小運(yùn)行方式下牽引網(wǎng)末端短路時(shí)，其短路電流數(shù)值相當(dāng)小，有時(shí)可與最大負(fù)荷相比，故采

20、用一般的保護(hù)就難以滿足靈敏系數(shù)的要求。</p><p>　　由于牽引負(fù)荷是兩個(gè)單相負(fù)荷，所以在三相系統(tǒng)中造成三相負(fù)荷的不對(duì)稱，使系統(tǒng)在正常運(yùn)行情況下就有較大的負(fù)序電流，因此利用負(fù)序分量起動(dòng)的保護(hù)已不適用。</p><p>　　牽引網(wǎng)短路電流的數(shù)值主要取決與電力系統(tǒng)的供電方式和容量、牽引變電所的總?cè)萘俊恳W(wǎng)的供電方式、故障點(diǎn)的距離以及所采用的接觸懸掛型式和鋼軌型號(hào)等。由于牽引網(wǎng)為長(zhǎng)距離、重

21、負(fù)荷線路，所以遠(yuǎn)點(diǎn)短路時(shí)短路電流的數(shù)值與最大負(fù)荷電流相接近。因此要求采用高靈敏度的保護(hù)裝置。而在近點(diǎn)短路時(shí)其數(shù)值又相當(dāng)大，為避免燒壞接觸導(dǎo)線擴(kuò)大事故范圍，要求保護(hù)裝置快速動(dòng)作。</p><p><b>　　饋線的主保護(hù)</b></p><p>　　對(duì)于任務(wù)書給定的復(fù)線電力牽引網(wǎng)，設(shè)距離保護(hù)二段保護(hù)作為饋線的主保護(hù)。</p><p><b&

22、gt;　　饋線的后備保護(hù)</b></p><p><b>　　※ 電流速斷保護(hù)</b></p><p><b>　　※ 過(guò)電流保護(hù)</b></p><p>　　第三章 繼電保護(hù)的整定計(jì)算</p><p>　　第一節(jié) 主變壓器保護(hù)整定計(jì)算</p><p>

23、　　一.差動(dòng)電流保護(hù)（用BCH-2型繼電器整定）</p><p><b>　　1.確定基本側(cè)</b></p><p>　　將變壓器兩側(cè)電流互感器流入差回路的電流中較大的一側(cè)作為基本側(cè)，計(jì)算步驟如下：</p><p>　　變壓器額定電流： 110KV =104.98A</p><p>　　27.5V

24、 =422.11A</p><p>　　電流互感器計(jì)算變比： 110KV nTA.js==</p><p>　　27.5KV nTA.js = </p><p>　　電流互感器實(shí)際變比 ： 110KV nTA.sj=40</p><p>　　27.5KV nTA.sj=160</p>

25、;<p>　　流入差回路的電流： 110KV A</p><p>　　27.5KV </p><p>　　選110KV為基本側(cè)</p><p>　　2．差動(dòng)保護(hù)的一次動(dòng)作電流確定如下</p><p>　?。?）按躲過(guò)變壓器空載投入時(shí)的最大勵(lì)磁涌流整定。</p><p>　　Idz

26、=KKIe.T</p><p>　　(2) 躲外部短路時(shí)最大不平衡電流。</p><p>　　Idz=KKIbp.max=KK(Ibp.TA+ Ibp.Δu+ Ibp.ph)</p><p>　　(3)按電流互感器的二次斷線進(jìn)行整定</p><p>　　Idz=KKIe.T=1.2 104.98=125.976A</p><

27、;p>　　取以上計(jì)算結(jié)果中的最大值作為變壓器差動(dòng)保護(hù)的一次動(dòng)作電流</p><p>　　即Idz=125.976A</p><p>　　3．計(jì)算差動(dòng)線圈匝數(shù)及實(shí)際動(dòng)作電流為</p><p><b>　　Idz.js= </b></p><p><b>　　Wcd.js </b></p&g

28、t;<p>　　差動(dòng)線圈的實(shí)際匝數(shù)應(yīng)向下調(diào)整 取Wcd.zd=10匝</p><p>　　繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為 </p><p>　　4．確定27.5KV側(cè)平衡線圈匝數(shù)</p><p><b>　　Wph</b></p><p><b>　　選用Wph=7匝</b&g

29、t;</p><p>　　5.平衡線圈誤差的計(jì)算</p><p>　　Δfph==＜0.05</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果有效</b></p><p><b>　　6.靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　按最小運(yùn)行方式下，電源側(cè)發(fā)生兩相短路的短路電流進(jìn)行效驗(yàn)&l

30、t;/p><p><b>　　Klm= ＞2</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　二．二次諧波制動(dòng)的比率差動(dòng)保護(hù)</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域日益廣泛的應(yīng)用，比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)作為雙圈及三圈變壓器的主保護(hù)具有動(dòng)作可靠，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、比較

31、、判斷等較為方便簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，得到用戶的認(rèn)可?！　∷^比率制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)簡(jiǎn)單說(shuō)就是使差動(dòng)電流定值隨制動(dòng)電流的增大而成某一比率的提高。使制動(dòng)電流在不平衡電流較大的外部故障時(shí)有制動(dòng)作用。而在內(nèi)部故障時(shí)，制動(dòng)作用最小。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)二次諧波閉鎖，還需得到差動(dòng)電流中的二次諧波，如二次諧波達(dá)到一定值，則將差動(dòng)保護(hù)閉鎖。</p><p><b>　　1．動(dòng)作電流：</

32、b></p><p>　　一般按變壓器額定電流的0.2—1倍整定(按額定電流整定)，需考慮接線系數(shù)。</p><p><b>　　Idz= A</b></p><p>　　2 即平衡系數(shù)　　用來(lái)對(duì)主變各側(cè)因CT變比不同引起的誤差進(jìn)行校正，以變壓器副邊電流的二次值為基準(zhǔn)，將變壓器原邊電流二次值乘以來(lái)進(jìn)行差流判斷。 式中

33、——流入保護(hù)裝置低壓側(cè)二次電流; ——流入保護(hù)裝置高壓側(cè)二次電流。3. 基波制動(dòng)斜率（既比率制動(dòng)系數(shù)），可按下式計(jì)算: ——可靠系數(shù)，取1.3～1.5; ——電流互感器同型系數(shù)，取1。 ——電流互感器10%誤差曲線。滿足誤差取0.1。 ΔU——變壓器調(diào)壓引起的相對(duì)誤差，一般取相鄰二檔變壓比的百分?jǐn)?shù)。</p>&

34、lt;p><b>　　故</b></p><p>　　=1.3（10.1+0.1+0.05）=0.325</p><p>　　4. 諧波制動(dòng)系數(shù)　　根據(jù)變壓器涌流的大小及系統(tǒng)中二次諧波在基波中的含量來(lái)整定。一般在10%～25%之間選取。=0.1～0.255.靈敏系數(shù)</p><p>　　按最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)發(fā)生兩相短路的短路

35、電流進(jìn)行整定。</p><p><b>　　三．零序電流保護(hù)</b></p><p>　　變壓器的接地保護(hù)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的接地保護(hù)一樣都采用零序電流保護(hù)。變壓器的零序電流保護(hù)一般是接在變壓器中性點(diǎn)接地線的一臺(tái)電流互感器上（3TA）。該保護(hù)裝置是用來(lái)防止被保護(hù)變壓器具有接地中性點(diǎn)側(cè)的線圈內(nèi)部及其引出線上的接地短路的，同時(shí)可以作為防止相應(yīng)母線和線路接地短路的后備保護(hù)

36、，由于變壓器已裝設(shè)了差動(dòng)等快速保護(hù)，所以對(duì)于變壓器線圈內(nèi)部及其引出線上的接地短路已能保證快速切除，因此接地保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)外部接地短路引起的過(guò)電流的，所以從動(dòng)作上應(yīng)與線路和母線保護(hù)相配合。</p><p>　　目前牽引變電所主變壓器接地保護(hù)的啟動(dòng)電流是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定的，如下：</p><p>　　式中 ----可靠系數(shù)，取=1.2</p><p>　　---

37、-返回系數(shù)，取=0.85</p><p>　　----變壓器的額定電流。</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　A</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)限 t=3.5s</p><p>　　四.三相低壓過(guò)電流保護(hù)（作為后備保護(hù)）</p>

38、<p>　　過(guò)電流保護(hù)裝置的起動(dòng)電流按躲開變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定，動(dòng)作電流：</p><p><b>　　==229.77A</b></p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn) </b></p><p>　　===1.915＞1.5</p><p><b>　　滿

39、足要求</b></p><p>　　低電壓元件動(dòng)作電壓：一般按母線最低工作電壓整定。</p><p><b>　　V</b></p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)：</b></p><p>　　其中L=919.08 20.163 0.55V</p><p>&l

40、t;b>　　故</b></p><p>　　==1.87＞1.5</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)限：與變壓器低壓側(cè)單相低電壓過(guò)電流保護(hù)配合。</p><p>　　五.負(fù)序電流和單相低電壓過(guò)電流保護(hù) </p><p>　　對(duì)于大容量的發(fā)動(dòng)機(jī)

41、變壓器組，由于額定電流大，電流元件往往不能滿足遠(yuǎn)后備靈敏度的要求，可采用負(fù)序電流保護(hù)。它是由反應(yīng)不對(duì)稱短路故障的負(fù)序電流元件和反應(yīng)對(duì)稱短路故障的單相式低電壓電流保護(hù)組成。</p><p>　　負(fù)序電流保護(hù)靈敏度較高，且在Y,d接線的變壓器另一側(cè)發(fā)生不對(duì)稱短路故障時(shí)，靈敏度不受影響，接線也較簡(jiǎn)單。</p><p>　　動(dòng)作電流：整定原則同三相低電壓過(guò)電流保護(hù)。</p><

42、p>　　動(dòng)作電壓：整定原則同三相低電壓過(guò)電流保護(hù)。</p><p>　　靈敏系數(shù)：效驗(yàn)原則同三相低電壓過(guò)電流保護(hù)。</p><p><b>　　動(dòng)作時(shí)限：t=1s</b></p><p><b>　　六.過(guò)負(fù)荷保護(hù)</b></p><p>　　變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對(duì)稱過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)電流

43、，保護(hù)用一個(gè)電流繼電器接于一相電流，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。</p><p>　　動(dòng)作電流：按額定電流整定。</p><p>　　動(dòng)作時(shí)限t=9.0s</p><p><b>　　七．重瓦斯保護(hù)</b></p><p>　　1.瓦斯保護(hù)可以保護(hù)的故障種類為：（1）變壓器內(nèi)部的多相短路。（2）匝間短路，繞組與鐵芯或外殼短路。

44、（3）鐵芯故障。（4）油面下降或漏油。（5）分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不牢固。</p><p>　　2．動(dòng)作時(shí)間：06---1S</p><p>　　變壓器保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果如下</p><p><b>　　主變壓器參數(shù)</b></p><p><b>　　差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算</b></p&

45、gt;<p>　　過(guò)電流及過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　第二節(jié) 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置整定計(jì)算</p><p><b>　　一．電流速斷保護(hù)</b></p><p>　?。?）動(dòng)作電流：按躲過(guò)電容器投入時(shí)產(chǎn)生的最大涌流進(jìn)行整定。</p><p><b>　　故有</b></p

46、><p>　?。?）靈敏系數(shù)：按最小運(yùn)行方式下，電源側(cè)發(fā)生兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　?。?）動(dòng)作時(shí)限：t=0.1s</p><p><b>　　二.過(guò)電流保護(hù)</b></p><p><b>　　1動(dòng)作電流：</b></p><p>　?。?）按電容器組電容有10

47、%的偏差，使負(fù)荷增大進(jìn)行整定，則</p><p>　?。?）按電容器允許1.3倍額定電流長(zhǎng)期運(yùn)行進(jìn)行整定。則</p><p>　　（3）合閘涌流不誤動(dòng)進(jìn)行整定</p><p>　　動(dòng)作電流取三者計(jì)算最大值，故</p><p><b>　　2.靈敏系數(shù)</b></p><p>　　3. 動(dòng)作時(shí)限：t

48、=1.0s</p><p>　　三. 諧波過(guò)電流保護(hù)</p><p>　　整流式電力機(jī)車負(fù)荷電流中含有大量的高次諧波，其中三次諧波為最多，而牽引網(wǎng)短路電流接近于正弦波，因此可利用三次諧波的含量區(qū)分正常工作與故障狀態(tài)。</p><p><b>　　動(dòng)作方程為：</b></p><p>　　其中：I3、I5、I7、I9、I1

49、1－各并補(bǔ)分支電流中3、5、7、9、11次諧波分量；</p><p>　　Izd－諧波過(guò)電流定值，各并補(bǔ)分支共用一份定值．</p><p><b>　　動(dòng)作電流：</b></p><p>　　按等效三次諧波電流為額定電流的1.5倍連續(xù)運(yùn)行2分鐘整定。</p><p>　　動(dòng)作時(shí)限：t=120s</p>&l

50、t;p><b>　　四.差電流保護(hù)</b></p><p>　　1.動(dòng)作電流：按投入電容器組產(chǎn)生的涌流可能造成的不平衡電流整定，則</p><p>　　-----可靠系數(shù)，取1.3</p><p>　　-----同型系數(shù)，取1</p><p>　　-----流互最大允許誤差,取10%</p><

51、p>　　-----涌流有效值，為5倍額定電流。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　差電流繼電器計(jì)算動(dòng)作電流A</p><p><b>　　差動(dòng)線圈計(jì)算匝數(shù)匝</b></p><p>　　差動(dòng)線圈的實(shí)際匝數(shù)應(yīng)向下調(diào)整，取匝</p><p>　　故

52、繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流</p><p>　　2.靈敏系數(shù)：對(duì)于并聯(lián)電容補(bǔ)償支路來(lái)說(shuō)，最小短路電流同額定電流，可以用流過(guò)并聯(lián)電容補(bǔ)償支路的額定電流來(lái)進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。</p><p><b>　　不符合要求</b></p><p>　　3.動(dòng)作時(shí)限：t=0.1s</p><p><b>　　五.差電壓保護(hù)</b

53、></p><p>　　動(dòng)作電壓的整定需考慮三個(gè)方面：</p><p>　　1.確定電容器組故障后由熔絲切除的電容器臺(tái)數(shù)K，此時(shí)故障電容器組端電壓可能上升到1.1倍額定電壓。</p><p><b>　　由，</b></p><p>　　其中：M 一并朕電容器數(shù)； N 一串朕電容器數(shù)；D－補(bǔ)償度（0.12~0.13

54、）</p><p>　　K－切斷電容器的臺(tái)數(shù)</p><p><b>　　即</b></p><p>　　解得，所以允許切除的電容器臺(tái)數(shù)為5臺(tái)，即K=5。</p><p>　　2.計(jì)算故障電容器組與非故障電容器組間的電壓差值。</p><p>　　3.繼電器的動(dòng)作電壓</p><

55、;p>　　4.動(dòng)作時(shí)間的整定。</p><p>　　為了躲開關(guān)不同期合閘取0.5s</p><p><b>　　六.低電壓保護(hù)</b></p><p>　　按并聯(lián)補(bǔ)償裝置“最后投入，最先開放”的原則而設(shè)計(jì)。設(shè)置低電壓保護(hù)的目的是：</p><p>　　a) 防止在無(wú)負(fù)荷時(shí)電容器和變壓器同時(shí)投入；</p>

56、<p>　　b) 在電源恢復(fù)前，使電容器不在投入狀態(tài)。</p><p>　　動(dòng)作方程：U＜Uzd</p><p>　　其中：U一母線電壓基波分量； Uzd一低電壓定值；</p><p>　　動(dòng)作電壓：一般按母線額定電壓的50%---60%整定</p><p>　　動(dòng)作時(shí)限：t=0.5s～1s</p>&l

57、t;p><b>　　七.過(guò)電壓保護(hù)</b></p><p>　　用于保護(hù)電容器的過(guò)電壓。</p><p>　　動(dòng)作方程：U＞Uzd</p><p>　　其中：U一母線電壓基波分量； Uzd 一過(guò)電壓定值</p><p>　　動(dòng)作電壓：一般按母線額定電壓的115%---120%整定，取115%</p&g

58、t;<p>　　動(dòng)作時(shí)限：t= 1s～2s</p><p>　　電容器保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果如下</p><p>　　第三節(jié) 饋線保護(hù)整定計(jì)算</p><p><b>　　交流牽引負(fù)荷的特點(diǎn)</b></p><p>　　移動(dòng)負(fù)荷，大小隨時(shí)變化，這主要與線路情況，機(jī)車類型，列車重量和運(yùn)行速度有關(guān)。 </p&

59、gt;<p>　　負(fù)荷電流大，饋線電流可在0到600～800A的極寬范圍內(nèi)變化，雙機(jī)牽引更高；有些線路高達(dá)2000～3000A</p><p>　　單邊供電時(shí)，供電臂的長(zhǎng)度為20～30km；雙邊供電時(shí)，復(fù)線為40～50km，單線為60～70km。</p><p>　　線路單位阻抗大于普通輸電線路阻抗，0.54∠65°</p><p>　　距離

60、長(zhǎng)，單位阻抗大，在最小運(yùn)行方式下牽引網(wǎng)末端短路時(shí)，電流數(shù)值較小，有時(shí)可與最大負(fù)荷相比，采用一般保護(hù)很難滿足靈敏度的要求。</p><p>　　空載投入機(jī)車變壓器時(shí)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，含有大量的二次諧波，其幅值可達(dá)到500～600A；</p><p>　　牽引狀態(tài)下機(jī)車的電流的相位角為25～40°，啟動(dòng)時(shí)55 ～60 °，再生時(shí)可達(dá)90～120 °。正常負(fù)荷下，功率因

61、數(shù)為0.8左右。</p><p>　　機(jī)車的電流是非正弦的,含有大量高次諧波。三次諧波含量最高為20﹪~30﹪。</p><p>　　牽引負(fù)荷是兩個(gè)單相負(fù)荷，在三相系統(tǒng)中造成三相負(fù)荷不對(duì)稱，不適用利用復(fù)序分量保護(hù)。</p><p>　　牽引網(wǎng)短路電流波形基本上是正弦的（機(jī)車退出工作），三次諧波含量不超過(guò)2﹪~3﹪ 。</p><p>　　由于

62、牽引負(fù)荷具有以上所提到的一系列特點(diǎn)，所以再簡(jiǎn)單套用一般三相電網(wǎng)的保護(hù)已不能充分滿足其基本要求。反應(yīng)電流值變化的電流保護(hù)，由于靈敏度較低，所以一般不能作為牽引饋線的主保護(hù)。</p><p>　　一.電流速斷保護(hù)（作為輔助保護(hù)，與其他保護(hù)方式相配合）</p><p>　　動(dòng)作電流：按被保護(hù)范圍末端發(fā)生短路的最大短路電流整定。</p><p>　　動(dòng)作時(shí)限：需考慮與電力機(jī)

63、車斷路器跳閘時(shí)間配合。</p><p><b>　　1.A相饋線</b></p><p><b>　　（1） 動(dòng)作電流：</b></p><p><b>　?。?）靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　查表得最小運(yùn)行方式牽引網(wǎng)近端15%處短路電流為2295.743A，大于動(dòng)作

64、電流（2153.2173A），故在最小運(yùn)行方式下，速斷保護(hù)范圍大于線路總長(zhǎng)度的15%，靈敏度滿足要求。</p><p>　　（3）動(dòng)作時(shí)限：t=0.1s</p><p><b>　　2.B相饋線</b></p><p><b>　?。?） 動(dòng)作電流：</b></p><p><b>　　（

65、2）靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　查表得最小運(yùn)行方式牽引網(wǎng)近端15%處短路電流為2405.344A，小于動(dòng)作電流（2571.6223A），故在最小運(yùn)行方式下，速斷保護(hù)范圍小于線路總長(zhǎng)度的15%，靈敏度不滿足要求。</p><p>　　（3）動(dòng)作時(shí)限：t=0.1s</p><p><b>　　二.距離保護(hù)</b></p

66、><p>　　距離保護(hù)既能反映被保護(hù)線路故障時(shí)電壓的降低，又反映電流的升高；采用方向阻抗繼電器時(shí)還可反映相角的變化，即距離保護(hù)同時(shí)反映被保護(hù)元件三個(gè)特性參數(shù)的變化，因此其靈敏度系數(shù)較高，在牽引網(wǎng)保護(hù)中一般均用其作為主保護(hù)。其阻抗元件多采用圓特性的，因此其保護(hù)范圍由牽引網(wǎng)的最小負(fù)荷阻抗所限定，對(duì)于運(yùn)輸繁忙的長(zhǎng)距離線路，仍滿足不了靈敏度系數(shù)的要求。為了提高距離保護(hù)的靈敏度，可采用其他特性形狀的阻抗繼電器。它們的靈敏度系數(shù)

67、都比一般圓特性的高。尤其是四邊形特性阻抗繼電器可得到任意需要的靈敏系數(shù)。下面就以四邊形動(dòng)作特性為例做整定計(jì)算。</p><p>　　距離保護(hù)的整定計(jì)算應(yīng)包括如下內(nèi)容：</p><p>　　1..所選擇的成套保護(hù)裝置或繼電器有偏移特性，數(shù)值如下：</p><p>　　阻抗保護(hù)電阻偏移值為1</p><p>　　阻抗保護(hù)電抗偏移值為1</p

68、><p><b>　　2.TV斷線檢測(cè)</b></p><p>　　距離保護(hù)是在測(cè)量線路阻抗值（Z=U/I）等于或小于整定值時(shí)動(dòng)作，即當(dāng)加在阻抗繼電器上的電壓降低而流過(guò)阻抗繼電器的電流增大到一定值時(shí)繼電器動(dòng)作，其電壓產(chǎn)生的是制動(dòng)力矩。電流產(chǎn)生的是動(dòng)作力矩，當(dāng)突然失去電壓時(shí)，制動(dòng)力矩也突然變得很小，而在電流回路則有負(fù)荷電流產(chǎn)生的動(dòng)作力矩，如果此時(shí)閉鎖回路動(dòng)作失靈，距離保護(hù)就

69、會(huì)誤動(dòng)作。所以應(yīng)設(shè)定TV斷線檢測(cè)。</p><p>　　斷線判據(jù)：根據(jù)斷線失壓工作原理的分析，電壓互感器二次一相或兩相斷線的判據(jù)是：</p><p>　　微機(jī)保護(hù)起動(dòng)元件沒(méi)有起動(dòng)，同時(shí)滿足</p><p>　　該判據(jù)可以判別一相或兩相斷線失壓,有很高的動(dòng)作靈敏度.當(dāng)判別斷線后,可經(jīng)短延時(shí)閉鎖距離保護(hù),經(jīng)較長(zhǎng)延時(shí)發(fā)出斷線信號(hào).</p><p>

70、　　判別三相斷線,若電壓互感器接在線路側(cè)而僅用電壓判據(jù)時(shí),當(dāng)斷路器未合上前會(huì)出現(xiàn)斷線警告信號(hào).為此,對(duì)三相斷線還需要增加斷路器合閘的位置信號(hào)和線路有電流信號(hào).所以,三相斷線判別是:</p><p>　　微機(jī)裝置保護(hù)啟動(dòng)元件沒(méi)有啟動(dòng),斷路器在合閘位置,或者有一相電流大于 (無(wú)電流門檻,可取0.04或0.08,是電流互感器二次額定電流);同時(shí)滿足</p><p>　　式中是三相電壓的正序分量.

71、</p><p>　　當(dāng)檢出三相斷線后,應(yīng)閉鎖保護(hù),發(fā)出斷線信號(hào).若不引入斷路器合閘位置信號(hào)僅用電流信號(hào),則當(dāng)實(shí)際電流小于時(shí),斷路器閉鎖將起不到預(yù)期作用.</p><p><b>　　PT斷線閉鎖判據(jù):</b></p><p>　　U<Uzd and 0.5A≤I≤Izd</p><p>　　其中：U、I――

72、―分別為饋線電壓（二次值）、電流（二次值）；</p><p>　　Isd ―――為過(guò)流速斷起動(dòng)值．</p><p>　　3.對(duì)于任務(wù)書給定的復(fù)線電力牽引網(wǎng),一般需設(shè)兩段距離保護(hù),根據(jù)所選擇的成套保護(hù)裝置或繼電器的動(dòng)作特性進(jìn)行整定計(jì)算,下面以四邊形動(dòng)作特性為例.按44F整定.其特性的ab邊與橫軸R平行,bc邊的傾斜角()大致與線路阻抗角相同.</p><p>　　ab

73、邊的整定原則是根據(jù)保護(hù)區(qū)間線路電抗值確定,即 這里 的值取1.2, 為兩相鄰變電所之間的線路電抗值.</p><p>　　bc邊的位置由 (由坐標(biāo)原點(diǎn)至bc邊與R軸交點(diǎn)的數(shù)值)決定.繼電器誤動(dòng)的最嚴(yán)重情況是:變壓器母線電壓最低(),負(fù)荷電流最大(),且負(fù)荷功率因數(shù)角最壞()時(shí),此時(shí)最小負(fù)荷電阻值由下式求得.</p><p><b>　　阻抗段:</b></p&g

74、t;<p>　　電阻動(dòng)作值:按躲過(guò)最小負(fù)荷阻抗整定.</p><p>　　電抗動(dòng)作值:按能保護(hù)被保護(hù)線路長(zhǎng)度85%對(duì)應(yīng)的電抗整定.</p><p>　　動(dòng)作時(shí)限:需考慮與電力機(jī)車斷路器跳閘時(shí)間配合.</p><p><b>　　(1)A相饋線</b></p><p><b>　　電阻動(dòng)作:<

75、/b></p><p><b>　　)</b></p><p><b>　　電抗動(dòng)作值:</b></p><p><b>　　被保護(hù)線路的電抗</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)限:t=0.1s</p><p><b>　　(2)B相饋線

76、</b></p><p><b>　　電阻動(dòng)作:</b></p><p><b>　　電抗動(dòng)作值:</b></p><p><b>　　被保護(hù)線路的電抗</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)限:t=0.1s</p><p><b>　

77、　阻抗段:</b></p><p>　　電阻動(dòng)作值: 按躲過(guò)最小負(fù)荷阻抗整定.</p><p>　　電抗動(dòng)作值: 按能保護(hù)相鄰線路全長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的電抗整定.</p><p>　　動(dòng)作時(shí)限: 需阻抗段配合</p><p><b>　　(1)A相饋線</b></p><p><b>　

78、　:電阻動(dòng)作值:</b></p><p>　　大于10,繼電器整定在</p><p><b>　　即可</b></p><p><b>　　電抗動(dòng)作值:</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)限:t=0.6s</p><p><b>　　(2)B相饋線<

79、;/b></p><p><b>　　電阻動(dòng)作:</b></p><p>　　大于10,繼電器整定在</p><p><b>　　即可</b></p><p><b>　　電抗動(dòng)作值:</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)限:t=0.6s</p

80、><p><b>　　三.過(guò)電流保護(hù)</b></p><p>　　動(dòng)作電流:按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定.</p><p>　　動(dòng)作時(shí)限: 需阻抗段配合</p><p><b>　　1.A相饋線</b></p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn) </b></

81、p><p><b>　　不滿足要求</b></p><p>　　動(dòng)作時(shí)限:t=0.6s</p><p><b>　　2B相饋線</b></p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　　不滿足要求</b><

82、;/p><p>　　動(dòng)作時(shí)限:t=0.6s</p><p>　　牽引網(wǎng)饋線保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果如下</p><p>　　第四章 B相饋線保護(hù)的原理接線圖和展開圖</p><p>　　第一節(jié) 原理接線圖</p><p>　　B相饋線采用ZKH型成套保護(hù)裝置。它具有四邊形阻抗元件的牽引饋線成套保護(hù)裝置。主要由電流元件，阻抗元件

83、和自動(dòng)重合閘等部分組成。下圖為ZKH--1型保護(hù)原理框圖。其中，阻抗元件做主保護(hù)，電流元件做輔導(dǎo)保護(hù)用以消除阻抗元件的死區(qū)。電流元件以谷點(diǎn)電壓為其動(dòng)作元件。阻抗元件采用四邊形阻抗繼電器和放電式延時(shí)電路。重合閘元件為由保護(hù)啟動(dòng)，具有后加速的一次晶體管重合閘裝置。</p><p>　　圖中上部為電流元件，中部為阻抗繼電器及自動(dòng)重合閘，下部為出口電路。圖中的電流i來(lái)自電流互感器二次測(cè)電流（即15TA1）電壓u來(lái)自電壓互

84、感器二次測(cè)電壓，電壓互感器裝在B相27.5KV母線上。DKB有兩個(gè)原繞組，可以調(diào)整整定范圍。YB副邊的兩組可調(diào)抽頭用來(lái)改變K1，K2的大小，將繼電器整定到所需要的特性。牽引網(wǎng)電壓因受諧波影響波形也有畸變，如不改善，將影響繼電器的動(dòng)作特性，為此在電壓變換器YB之前加濾波電路，以改善波形。重合閘采用保護(hù)起動(dòng)，故手動(dòng)分閘不會(huì)起動(dòng)重合閘，但手動(dòng)合閘能加速保護(hù)動(dòng)作的作用。</p><p>　　ZKH—1型保護(hù)裝置原理框圖如

85、下圖所示</p><p><b>　　第二節(jié) 展開圖</b></p><p>　　1.交流電流，電壓回路接線圖如下：</p><p><b>　　2.直流回路</b></p><p>　　包括控制回路接線圖和信號(hào)回路接線圖。</p><p>　　平時(shí)，斷路器處于合閘位置時(shí)，

86、分位繼電器FWJ的接點(diǎn)是斷開的。BCJ3節(jié)點(diǎn)平時(shí)也是斷開的。</p><p>　　斷路器事故跳閘后，F(xiàn)WJ動(dòng)作，其接點(diǎn)閉合，3C1放電，重合閘成功；FWJ斷電，其接點(diǎn)斷開，3C1又充電，經(jīng)15----25S后充電結(jié)束，為下次動(dòng)作做好準(zhǔn)備。</p><p>　　若重合閘失敗，保護(hù)動(dòng)作，BCJ3接點(diǎn)再次閉合，但因3C1來(lái)不及充電，不能啟動(dòng)重合閘。</p><p>　　重

87、合閘采用手動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)，故手動(dòng)分閘不會(huì)起動(dòng)重合閘。</p><p>　　手動(dòng)合閘于故障時(shí)，由于3C1來(lái)不及充電，，故不能起動(dòng)重合閘。同時(shí)萬(wàn)能開關(guān)WK將端子22與23接通，起到了手動(dòng)合閘后加速保護(hù)動(dòng)作的作用。</p><p>　　HJW：用于監(jiān)視斷路器合閘位置；</p><p>　　FWJ：用于監(jiān)視斷路器分閘位置；</p><p>　　FTJ：為

88、斷路器的防止跳躍繼電器。</p><p><b>　　控制回路如下圖所示</b></p><p><b>　　第五章 總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的努力和實(shí)踐，我基本完成了任務(wù)要求書中規(guī)定的任務(wù)。在作報(bào)告的過(guò)程中，請(qǐng)教了很多老師，和同學(xué)也經(jīng)常討論問(wèn)題，在這里，謝謝所以幫助過(guò)我的老師和同學(xué)們。</p