繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)--線路距離保護(hù)原理及計(jì)算原則簡述

1、<p>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí)： 電氣0 　 </p><p>　　姓 名： 　　 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： 　　 </p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師： 　　 </p><p>　　2012 年 7月 7 日</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1.1所示網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)參數(shù)為:</p>

3、<p>　　、、,km、km，km、km、km，線路阻抗km，，，、、，，,s。</p><p>　　圖1.1電力系統(tǒng)示意圖</p><p>　　試對(duì)線路、、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)算原則的簡述，并對(duì)線路各參數(shù)進(jìn)行分析及對(duì)保護(hù)3

4、和5進(jìn)行距離保護(hù)的具體整定計(jì)算并注意有關(guān)細(xì)節(jié)。</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)上應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。這幾“性”之間，緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一，按照電

5、力系統(tǒng)運(yùn)行的具體情況配置、配合、整定。</p><p>　　2.2 本設(shè)計(jì)的保護(hù)配置</p><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>&l

6、t;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>　　同理，保護(hù)2的Ⅰ段整定值為：</p><p><b>　　(2) 距離Ⅱ段</b></p><p>　　整定值的選擇和

7、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2.1中，當(dāng)保護(hù)2第Ⅰ段末端短路時(shí)，保護(hù)1的測量阻抗為：</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>　　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)，同

8、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)荷阻抗來選擇，動(dòng)作時(shí)限還按照階梯時(shí)限特性來選擇，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><b>　　3保護(hù)配合的整定</b></p><p>　　3.1 Q

9、F3距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)</p><p>　　3.1.1 QF3距離保護(hù)第I段整定</p><p>　　(1) QF3的Ⅰ段的整定阻抗為</p><p><b>　　(3.1)</b></p><p><b>　　(2) 動(dòng)作時(shí)間</b></p><p>　?。ǖ冖穸螌?shí)際動(dòng)作

10、時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間）</p><p>　　3.1.2 QF3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，QF3的Ⅱ段的整定阻抗為：</p><p><b>　　(3.2)</b></p><p><b>　　(3.3)</b></p>&l

11、t;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，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度。</p><p>　　即滿足靈敏度的要求。 </p><p>　　距離保護(hù)3的Ⅱ段應(yīng)改為與相鄰線路的Ⅱ段配合。</p><p>　　(3.4)=</p&g

12、t;<p>　　即滿足靈敏度的要求。</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><b>　　s</b></p><p>　　3.1.3 QF3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)荷阻抗來整定計(jì)算。<

13、;/p><p>　　(3.5)(3.6) </p><p><b>　　其中,，，。</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)

14、，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>　　即滿足靈敏度的要求。</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>　　即滿足靈敏度的要求。</p>

15、<p><b>　　(3) 動(dòng)作延時(shí)</b></p><p><b>　　s</b></p><p>　　3.2 QF5距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)</p><p>　　3.2.1 QF5距離保護(hù)第I段整定</p><p>　　(1) 線路的Ⅰ段的整定阻抗為： </p><p&

16、gt;<b>　　(3.7)</b></p><p><b>　　(2) 動(dòng)作時(shí)間</b></p><p>　?。ǖ冖穸螌?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 QF5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，線路的Ⅱ段的整定阻抗為：

17、 (3.8) (3.9) </p><p>　　其中,,, 。(3.10)(3.11)</p><p>　　圖3.2 等效電路圖 </p><p><b>　　(2) 靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　距離保護(hù)Ⅱ段，

18、應(yīng)能保護(hù)線路的全長，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度。</p><p>　　即滿足靈敏度的要求。 </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>　　3.2.3 QF5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

19、來整定。</p><p>　　(3.12) </p><p>　　(3.13) </p><p><b>　　其中,，，。</b></p><p><b>　　(2) 靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　距離保護(hù)Ⅲ段

20、，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>　　即滿足靈敏度的要求。</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>　　即滿足靈敏度的要

21、求。</p><p><b>　　(3) 動(dòng)作延時(shí)</b></p><p><b>　　s</b></p><p><b>　　4繼電保護(hù)設(shè)備選擇</b></p><p>　　4.1 互感器的選擇</p><p>　　4.1.1 電流互感器的選擇<

22、/p><p>　　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LCWB6-110W2屋外型電流互感器。</p><p>　　4.1.2 電壓互感器的選擇</p><p>　　根據(jù)電壓等級(jí)選型號(hào)為YDR-110的電壓互感器。</p><p>　　4.2 時(shí)間繼電器的選擇</p><p>　　根據(jù)題目要

23、求時(shí)間繼電器選AC220V、嵌入式、限時(shí)動(dòng)作的繼電器，則其型號(hào)為H3CR-G8EL。</p><p>　　5 二次展開原理圖的繪制</p><p>　　5.1 絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn) </p><p>　　絕對(duì)值比較的一般動(dòng)作A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>&l

24、t;b>　　(5.1)</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>　　5.2 保護(hù)跳閘回路</p><p>　　三段式距離保護(hù)主要由測量回路、起動(dòng)回路和邏輯回路三部分組成，啟動(dòng)回路、測量回路、邏輯回路,如圖5.2所示。</p><p>　　起動(dòng)回路主要由起動(dòng)

25、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)序零序電流增量繼電器構(gòu)成。</p><p>　　測量回路的Ⅰ段和Ⅱ段，由公用阻抗繼電器1、組成，而第Ⅲ段由測量阻抗繼電器組成。測量回路是測量短路點(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>　　邏輯回路主要由門電路和時(shí)間電路組成。與門電路包括與門、、或門和禁止門,用以分析判斷是否應(yīng)該跳閘。</p

26、><p><b>　　5.3 原理接線圖</b></p><p>　　KT為時(shí)間繼電器，KS為信號(hào)繼電器，KZ為阻抗繼電器,TA為電流互感器，如圖5.3所示。</p><p>　　圖5.1 絕對(duì)值比較的電壓形成</p><p>　　圖5.2保護(hù)跳閘回路</p><p>　　圖5.3 原理展開圖<

27、/p><p><b>　　6對(duì)距離保護(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>　　(2)距離I段是瞬時(shí)動(dòng)作的，但是它只能保護(hù)線路全長的80%-85

28、%。</p><p>　　(3)距離保護(hù)較電流、電壓保護(hù)具有較高的靈敏度。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 譚秀炳編.鐵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:中國電力出版社,