继电保护课程设计(DOC)

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相关数据 (3)

三.相间距离保护装置定值配合的原则和助增系数计算原则.4

距离保护定值配合的基本原则 (4)

距离保护定值计算中所用助增系数的选择及计算 (5)

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四.设计设计内容 (6)

选择线路保护的配置及保护装置的类型 (6)

选择110kV线路保护用电流互感器和电压互感器型号.7

线路相间保护的整定计算、灵敏度校验 (9)

五．设计总结 (10)

参考资料 (12)

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一．设计课题：

110KV线路继电保护及其二次回路设计

二．原始资料：

：主接线

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下图为某电力系统主接线。该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母线与单侧电源环形网络相连，其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。

2:2：相关数据

⑴电网中的四条110kV线路的单位正序电抗均为Ω/kM；

⑵所有变压器均为YN,d11 接线，发电厂的升压变压器变比为

121，变电所的降压变压器变比为110/；

⑶发电厂的最大发电容量为3 × 50 MW，最小发电容量为2 × 50

MW，发电机、变压器的其余参数如图示；

⑷系统的正常运行方式为发电厂发电容量最大，输电网络闭环运

行；

⑸系统允许的最大故障切除时间为；

⑹&

AB 、 BC 、 AD 、 CD 的最大负荷电流分别为 230Ａ、 150

⑺线路

Ａ、 230Ａ和 140 Ａ，负荷自启动系数；

⑻各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示，△ t＝。

⑼系统中各110kV母线和变压器均设有纵差动保护作为主保护。三．相间距离保护装置定值配合的原则和助增系数计算原则

：距离保护定值配合的基本原则

距离保护定值配合的基本原则如下：

（1）距离保护装置具有阶梯式特性时，其相邻上、下级保护段之间应该逐级配合，即两配合段之间应在动作时间及保护范围上互相配合。

距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置在动作时间及保护范围上相配合。例如：当相邻为发电机变压器组时，应与其过电流保护相配合；当相邻为变压器或线路时，若装设电流、电流保护，则应与电流、电压保护之动作时间及保护范围相配合。

)

（2）在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，或为了加速某段保护切除故障的时间，采用所谓“非选择性动作，再由重合闸加以纠正”的措施。例如：当某一较长线路的中间接有分支变压器时，线路距离保护装置第I段可允许按伸入至分支变压器内部整定，即可仍按所保护线路总阻抗的80%∽85%计算，但应躲开分支变压器

低压母线故障；当变压器内部发生故障时，线路距离保护第I段可能与变压器差动保护同时动作（因变压器差动保护设有出口跳闸自保护回路），而由线路自动重合闸加以纠正，使供电线路恢复正常供电。

（3）采用重合闸后加速方式，达到保护配合的目的。采用重合闸后加速方式，除了加速故障切除，以减小对电力设备的破坏程度外，还可借以保证保护动作的选择性。这可在下述情况下实现：当线路发生永久性故障时，故障线路由距离保护断开，线路重合闸动作，进行重合。此时，线路上、下相邻各距离保护的I、II段可能均由其振荡闭锁装置所闭锁，而未经振荡闭锁装置闭锁的第III段，在有些情况下往往在时限上不能互相配合（因有时距离保护III段与相邻保护的第II段配合），故重合闸后将会造成越级动作。其解决办法是采用重合闸后加速距离保护III段，一般只要重合闸后加速距离保护III段在∽2s，即可躲开系统振荡周期，故只要线路距离保护III段的动作时间大于2∽，即可满足在重合闸后仍能互相配合的要求。

：距离保护定值计算中所用助增系数（或分支系数）的选择及计算助增系数（或分支系数）的正确计算，直接影响到距离保护定植及保护范围的大小，也就影响了保护各段的相互配合及灵敏度。正确选择与计算助增系数，是距离保护计算配合的重要工作内容之一。

（1）对于辐射状结构电网的线路保护配合时

这种系统，其助增系数与故障点之位置无关。计算时故障点可取在线路的末端，主电源侧采取大运行方式，分支电源采用小运行方式。

（2）环形电力网中线路保护间助增系数的计算

这种电力网中的助增系数随故障点位置的不同而变化。在计算时，应采用开环运行的方式，以求出最小助增系数。

（

（3）单回辐射线路与环网内线路保护相配合时应按环网闭环运行方式下，在线路末端故障时计算。

（4）环网与环网外辐射线路保护间相配合时应按环网开环计算。

应该指出，上述原则无论对于辐射状电网内，还是环形电网内的双回线与单回线间的助增系数的计算都是适用的。

注：以上原则参见华中理工大学吕继绍编《电力系统继电保护设计原理》

四．设计内容：

:选择线路保护的配置及保护装置的类型；

距离保护：距离保护是反应故障点至保护安装处之间的阻抗，并根据距离的远近确定动作时间的一种保护装置。该装置主要原件为阻抗继电器，它可以根据其端子上所加的电压和电力测知保护安装处到短路店的阻抗值，此阻抗称为继电器的测量阻抗。当短路点距保护处近时，动作时间短；当短路点距保护处原时，其测量阻抗大，动作时间长，这就保证了保护有选择性地切除故障线路。距离保护为低电量保护，反应阻抗降低而动作。

…

距离保护的主要优点是保护范围以及灵敏系数等方面基本不受电网接线方式及系统运行方式的影响，因为测量阻抗Zj=Uj/Ij,当线路出现故障时，线路电压U降低，电流增大，灵敏度K增大；当线路运行方式变化时，采用距离保护。Zj基本不变，受系统运行方式的影响小，所以，在35KV及以上电压的复杂网络中，采用距离保护。

:选择110kV线路保护用电流互感器和电压互感器型号

1）电流互感器的额定电压不小于安装地点的电网电压。

2) 电流互感器的额定电流不小于流过电流互感器的长期最大负

荷电流。

3）电流互感器分为户内式和户外式。

4）做出电流互感器所接负载的三相电路图，确定所需的电流互感器的准确等级。

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5）根据电路图确定每相线圈所串联的总阻抗欧姆数（包括负载电流线圈的阻抗、连接导线的电阻和接触电阻），要求其中总欧姆数最大的一相，不大于选定准确级下的允许欧姆数。

6）校验电动稳定性：流过电流互感器最大三相短路冲击电流与电流互感器原边额定电流振幅比值，应该不大于动稳定倍数。

7）校验热稳定：产品目录给出一秒钟热稳定倍数Ｋｔ，要求最大三相或者两相短路电流发热，不允许的发热。