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毕业设计(论文) 输电线路继电保护的设计 毕业设计(论文)开题报告课题名称: 输电线路继电保护一.课题来源:三峡电力职业学院系部老师下达了输电线路继电保护的毕业设计任务,主要是给电力网配置完善的继电保护装置,并通过设计,加深对供用电网络继电保护知识理解,巩固和提高学过的理论与专业知识,并予以适当的深化。二.研究的目的和意义:为了保证整个电力系统供电的可靠性与稳定性,同时让我们能够把三年所学的知识串接起来,并用这些知识来解决实际问题,通过设计此课题综合锻炼自我学习及查资料的能力,同时增强了和同学们的合作能力从个人长远方向考虑,此课题设计可为以后工作打下良好的基础.三.、研究内容1、35kv输电线路故障分析2、35kv输电线路继电保护的配置3、35kv输电线路继电保护的整定计算4、说明各种保护功能的工作原理四.国内外的发展现状及趋势建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500 kV线路上,结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用,天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。 我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。五、工作进度:起止日期要求完成的内容1、2012.09.012012.9.52、 2012.9。62012.9.303、 2012。10.12012.10.74、 2012.10.82012.10.95、 201210.102012.10.131、 完成开题报告。2、 完成毕业设计(论文)初稿,指导老师审核。3、 完成毕业设计(论文),装订成册,连同电子文档一并上交指导老师。4、 指导老师完成毕业设计(论文)的批阅,评阅小组完成毕业设计(论文)的评阅。10、毕业答辩。六.本次研究的主攻方向通过设计35kv输电线路的继电保护,主要对相间短路的三段式电流保护进行分析。七:参考文献:1.供电网络继电保护 主编:马英丽 2.电气工程专业毕业设计指南-继电保护分册主编:韩笑3.电力系统继电保护原理 主编:贺家李,宋从矩 4.电力系统继电保护 主编: 许建安,陕春玲5.电网继电保护及安全自动装置整定计算 张举 华北电力大学6.电气主设备继电保护原理与应用 王维俭 中国电力出版社7.电力系统继电保护原理与运行分析(上册) 张志竟,黄玉铮合编 摘要:输电线路发生短路时,电流突然增大。电压减低。利用电流增加的特点,可以构成反映电流增大而动作的电流保护,通常输电线路电流保护采用阶段式电流保护,采用无时限电流速断,限时电流速断和定时限过电流保护构成三段式电流保护,无时限电流速断保护、限时电流速断保护共同构成电流的主保护,定时限过电流保护是本线路的近后备保护和相邻线路的远后备保护。设计首先是对保护原理进行分析,保护的整定计算及灵敏性效验。设计内容包括原理分析、保护整定计算和灵敏性校验。 关键词 :三段式 灵敏度前言:继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,电力系统虽然经常是出于正常运行状态,但一旦发生故障电力系统的正常运行就会被破坏,将对正常供电,人身安全和设备造成危害,因此要求电力系统一旦发生短路故障,应将故障部分切除,以保证正常部分恢复正常运行,发生异常运行状态一般动作于信号,以便分析处理它与电力系统对运行的可靠性要求的不断挺高密切相关。熔断器就是最初出现的简单过电流保护,时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备由于电力系统的发展,用电设备的功率、发电机的容量不断增大,发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化,电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大,熔断器已不能满足选择性和快速性的要求,于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器,本世纪处,随着电力系统的发展,继电器才开始广泛应用于电力系统保护。这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。几十年来,随着我国电力系统向高电压、大机组、大电网发展,继电保护技术及装置应用水平获得很大提高,在20世纪50年代以前,继电保护是用电磁型的机械元件构成的。随着半导体器件的发展,利用整流二极管构成的整流型元件和由半导体分立元件组成的保护装置得到了推广利用。20世纪70年代以后,利用集成电路构成的装置在电力系统继电保护中得到广泛应用。到80年代后,计算机发展很快,利用计算机强大的的计算分析能力来分析电力系统的有关电量,判定系统是否发生故障。目前没在电力系统中,微机型继电保护及自动装置得到了广泛应用,它与传统保护相比有明显的优越性,如:综合判断能力强;性能稳定,可靠性高;体积小,功能全;灵活性强;易于解决常规保护难于解决的问题,使保护功能得到改善;运行维护得到改善;运行维护工作量小,现场调试方便等。概括来说,继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微机处理式等不同的发展阶段。满足电力系统安全运行的要求是继电保护发展的基本动力。快速性、灵敏性、选择性和可靠性是对继电保护的四项基本原则。第一章 故障分析输电线路由于地处旷野,所经路段地形复杂多样,运行环境较为恶劣,因此引起故障的原因也是多方面的,从近几年的运行经验来看,雷击、鸟害、外力破坏是引起线路故障的主要原因。1. 雷击事故雷击10kV架空线路事故有很多种,有绝缘子击穿或爆裂、断线、过桥线烧毁等。雷击事故,固然与雷击线路原因有较大关系,而设备的缺陷也是导致事故的另一原因,分析其设备原因主要有:(1) 绝缘子质量不过关。尤其是P15、P20针式绝缘子质量存在缺陷,近几年,在雷雨季节时本地区时常有发生雷击针式绝缘子爆裂事故,引起10kV线路接地或相间短路。(2) 10kV线路防雷措施不足。从2002年分公司改制开始,很多地区的配电变压器都更换了氧化锌避雷器,但一些较长的10kV架空线路却没有安装或很少安装线路型氧化锌避雷器。(3) 导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接器,甚至连并沟线夹都不用而缠绕接线,并沟线夹连接或缠绕接线都不是导线的最佳连接,导线连接不良,会经受不住强大雷击电流的冲击。(4) 避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置,接地电阻大于10欧,卸流能力低,雷击电流不能快速流入大地。2. 外力破坏事故外力破坏也是10kV架空线路的多发事故之一,这类事故,根据破坏形式可分为:(1) 车辆碰撞引起10kV架空线路倒杆断线;(2) 空中漂浮物触碰引起10kV架空线路相间短路速断跳闸(3) 铁塔的塔材、金具被盗引起杆塔倾斜或倒杆(塔)(4) 杆塔基础或拉线基础被掏空、破坏,引起倒杆(塔)(5) 违章建筑的工具或材料碰触导线引起相间短路速断跳闸3. 线路地理位置特殊性,形成了巡视的盲点区域:(1) 对于距离较长的线路,由于架设的地理环境特殊,导致巡视难度加大,一些地点难以巡视到位,隐患排查不及时(2) 长距离输电线路,监管难度大,若发生杆基附件的偷盗行为,将不能第一时间被发现。4. 线路周边环境恶劣,临近厂区的线路,由于受到恶劣环境的影响,事故发生率增大,从而增加事故的发生率:(1) 一些线路由于靠近厂区附近,厂区排放出的烟尘以及化学性颗粒漂浮物长时间游离在空气中,会附着在线路以及金具上,对线路及金具造成腐蚀,金器具使用年限将会大大减少,从而影响使用寿命。5. 线路过载运行或导线连接器接触不良引起发热、断线事故(1) 某些线路外挂负载较多,线路负荷较重,若金器具连接点连接不牢固,在负荷高峰期时会产生发热现象,长时间如此,将导致线路因发热烧断6. 线路设备残旧,使用年限长,设备存在缺陷,引发相关事故:(1) 线路上一些设备,如真空开关,变压器等,由于使用时间长,加上维护不到位,导致设备出现绝缘损坏,生锈等状况。长时间运行,将出现人身触电以及接地等故障。7. 线路周边树木生长迅速,砍伐不及时,导致树枝触碰线路造成短路及接地故障:(1) 由于架空线路架设范围广,辐射面积大,线路周围的树木多,生长迅速。在春季和夏季的交叉季节,一些树木高度达不到与线路的安全距离,大风或下雨天气,会导致树枝或树叶接触到导线,造成线路接地以及短路事故。以上分析的是一些常见的10kV架空线路事故,这些事故,对线路的危害极大,给当地工农业生产造成较大的损失,给当地居民生活带来不便。下面就如何减少10kV线路的事故,保障线路安全运行谈谈反事故措施。二、 处理故障的措施1. 防雷击故障处理措施:(1) 更换、安装支柱式绝缘子。雷击10kV架空线路针式绝缘子事故,是最多见的设备事故,造成这类事故的原因除了本地区雷暴日多之外,针式绝缘子质量不过关也是主要原因,前几年我们采用和安装的P-15、P-20针式绝缘子,经运行证明,该产品质量低劣,耐雷水平低,可以将这类绝缘子更换为支柱式绝缘子,新架10kV线路亦应选用支柱式绝缘子,运行经验证明,支柱式绝缘子的耐雷水平及产品质量比P15和P20针式绝缘子好得多;综合长远经济成本,选用支柱式绝缘子更为合适。(2) 安装氧化锌避雷器。在空旷的地区,由于没有高大建筑物引雷,雷直击线路是常有的事,所以宜在空旷的10kV架空线路上安装线路型氧化锌避雷器,新安装的配网设备如配变、柱上开关、电缆头等也必须安装氧化锌避雷器,以加强对10kV线路及设备的防雷保护。对距离远的线路,重点巡视氧化锌避雷器处,若发现有损坏的,应及时更换,每年做好避雷器的预防性试验工作。(3) 选用质量好的并沟线夹。在今后的10kV线路改造和检修中,逐步更换年限使用久远的并沟线夹作导线连接器,并严禁不用线夹而缠绕接线,应选用连接性能较好,质量较好的并沟线夹。(4) 检查、整改接地装置。定期检查测量10kV线路上接地装置的接地电阻,不合格的给予整改,保证接地电阻值不大于10欧。新安装的10kV线路接地装置接地电阻也不宜大于10欧,与1kV以下设备共用的接地装置接地电阻不大于4欧。2. 防外力破坏措施。根据上面提到的10kV线路外力破坏事故类型及原因,采用如下措施:(1) 为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故,可以在交通道路边的杆塔上涂上醒目的反光漆,以引起车辆驾驶员的注意。(2) 加强对线路周围居民的宣传教育,在10kV线路旁设置醒目的禁止警示牌,禁止在10kV线路两旁300m范围内放风筝以及堆放垃圾物。(3) 加强打击破坏盗窃10kV线路塔材及金具的力度,与当地公安机关、社区、村委会等积极的配合,制定有效的措施和具体防范方案,设置专门部门负责对破坏、盗窃10kV电力设施的破坏分子进行严厉的打击。(4) 检修班组定期巡视检查10kV线路的杆塔基础、拉线基础和违章建筑物,对掏空的杆塔基础、拉线基础进行及时维修,对存在缺陷的设备及时处理和检修,对违章建筑物进行清理整顿。3. 针对某些线路地理位置的特殊性,根据天气情况和利用现有交通工具,将组织人员进行有针对性地巡视和检查,将此线路段作为重点巡视对象。4. 对于环境恶劣的厂区周边线路,定期进行金器具、绝缘子以及瓷瓶的清扫,对线路连接点进行紧固,加大巡视力度。5. 检修班组应密切注意各10kV馈线的负荷情况,在负荷高峰期运用红外线测温仪测量导线连接器的温度,一旦温度异常,立即进行处理,避免高温熔断导线。6. 对电杆驳接口、铁塔、配变台架进行周期除锈上油,加强杆塔及金具的防护,提高10kV线路的安全运行水平。7. 针对某些线路周围树木较多的情况,在巡视线路中,应把这些区域重点记录,每年定期对线路周边树木进行砍树修枝,避免因树木过高接触线路,造成线路接地故障。若发现枯树,应及时处理,避免因枯树断裂砸伤线路或者伤及路人。第二章 配置装置在输电线路继电保护中我们要根据突发情况的要求选取合理的装置。从而有了电流互感器、电压互感器。并且还要配备自动装置,主保护的配置和后备保护的配置,以及自动装置的配置和系统安全自动装置的配置。相间短路阶段试电流保护无时限电流速断保护的原理:无时限电流速断保护 根据对继电保护速动性的要求,在简单、可靠和保证选择性的前提下,原则上力求装设 快速动作的保护。无时限电流速断保护(又称段电流保护)就是这样的保护,它是反应电 流升高而不带时限动作的一种电流保护。 其工作原理可用图 3-1 所示单侧电源线路的无时限 电流保护为例来说明。 第三章 相间短路-阶段式电流保护输电线路发生短路时,电流突然增大。电压减低。利用电流增加的特点,可以构成反映电流增大而动作的电流保护,通常输电线路电流保护采用阶段式电流保护,采用无时限电流速断,限时电流速断和定时限过电流保护构成三段式电流保护,无时限电流速断保护、限时电流速断保护共同构成电流的主保护,定时限过电流保护是本线路的近后备保护和相邻线路的远后备保护。3-1无时限电流速断保护工作原理当系统电源电势一定,线路上任一点发生短路故障时,短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗(忽略电阻)及短路类型有关,三相短路和两相短路时流过保护安装地点的短路电流可用下式表示图 3-1 单侧电源线路无时限电流保护作用原理保护的整定计算 2、1(1)无时限电流保护的整定计算B母线短路时流过线路AB的最大三相短路电流为线路AB的无时限电流速断保护的动作电流为其最大保护范围可见,最大保护范围满足要求。校验,最小保护范围可见,最小保护范围满足要求。 2、2(2)限时电流速断保护的整定计算与变压器T1配合,按躲过变压器的低压侧母线三相短路时,流过线路AB的最大三相短路电流整定,与相邻线路的电流速断保护相配合取较大值作为动作电流。灵敏度校验。B母线短路时,流过线路AB的最小两相短路电流灵敏系数为由于灵敏系数不满足要求,所以改用与T1低压侧母线配合动作时间 2、3(3)定时限过电流保护的整定计算动作电流为灵敏度校验。过电流保护作为本线路的近后备时过电流保护作为相邻线路的远后备时线路BC末端发生两相短路时流过线路AB的最小两相短路电流变压器T1低压侧发生两相短路时,流过线路AB的最小两相短路电流(采用两相三继电器接线时)当线路上发生三相短路时,流过保护 1 的短路电流为( I K3 ) =EM EM = Z ZM + ZK(31)式中 E M 系统等效电源的相电动势;Z M 系统等效电源到保护安装处之间的正序阻抗; Z K 保护安装处至短路点之间的正序阻抗。由式(3-1)可见,当系统运行方式一定时, E M 和 Z M 是常数,则流过保护的三 相短路电流,是短路点至保护安装处间距离 L 的函数。短路点距电源越远流过保护的 三相短路电流越小。图 3-1 中曲线 1 表示,系统在最大运行方式下三相短路时,流过保( 护的最大三相短路电流 I K3) 随 L 的变化曲线。曲线 2,是系统在最小运行方式下两相短 ( 路时,流过保护的最小两相短路电流 I K2 ) 随 L 的变化曲线。对于反应电流升高而动作的电流保护装置而言,能使保护装置起动的最小电流称为保护装置的动作电流,以 I oper 表示。当流过保护装置的电流达到这个值时,保护装 置就能起动。显然,仅当通过被保护线路的电流 I k I oper 时,保护装置才会起动。 在图 3-1 中,以 M 处保护为例,当本线路(LMN)末端发生短路故障时,希望 M 处无时限电流速断保护能瞬时动作切除故障,而当相邻线路首端(或称出口处)发生短 路故障时,按照选择性要求,M 处保护不应动作,应由 N 处保护动作切除故障。但实 际上,本线路末端和相邻线路首端发生短路故障时,流经 M 处保护的短路电流是一样 的,M 侧保护无法区分这两处的短路故障。为了保证选择性,电流速断保护的动作电 流应躲过下一线路首端 (或本线路末端) 短路故障时流过本保护的短路电流, 即取 I oper I K N max 写成等式,则有( I oper = K rel I K3)N max(32)式中 I K3)N max 最大运行方式下,被保护线路末端 N 发生金属性三相短路时,流过保护装置的最大短路电流。K rel 可靠系数,它是考虑短路电流计算误差、继电器动作电流误差、短路电流中非周期分量的影响和必要的裕度而引入的大于 1 的系数, 一般 取 K rel =1.2 1.3 在图 3-1 中,通过动作电流画一平行于横坐标的直线 3,此直线 3 与曲线 1 和 2 各有一个交点, 在交点至保护安装处的线路上发生短路故障时, 由于流经保护的短路电 流均大于动作电流,所以保护装置处于动作状态,而在两交点以后短路时,流经保护的 短路电流小于动作值,保护不动作。对应这两点,保护有最大和最小保护范围,即 Lmax 和 Lmin 。这说明无时限电流速断保护,不能保护线路全长,且保护范围受运行方式的 影响。 无时限电流速断保护的选择性是靠动作电流来保证的, 灵敏性是用其最小保护范 围来衡量的,最小保护范围不应小于线路全长的 15% 20%。 无时限电流速断保护的保护范围可以用解析法求得。 忽略系统各元件阻抗的电阻分 量,按式(3-2)计算出保护的动作电流为:I oper =EM 3 2 X M max + X 1 Lmin83解得最小保护范围为Lmin =1 3 EM X M max ) X 1 2 I oper (33)X1 被保护线路单位长度的正序电抗;X M max M 侧系统等值的最大系统电抗。图 3-2 无时限电流速断保护单相原理接线无时限电流速断保护单相原理接线,如图 32 所示,它是由电流继电器 KA、中 间继电器 KC 和信号继电器 KS 组成。 正常运行时,负荷电流流过线路,反应到电流继电器中的电流小于 KA 的动作电 流,KA 不动作,其常开触点是断开的,KC 常开触点也是断开的,信号继电器线圈和 跳闸线圈 TQ 中无电流,断路器主触头闭合处于正常送电状态。当线路短路时,短路电 流超过保护动作电流,KA 常开触点闭合起动中间继电器,中间继电器常开触点闭合将 正电源接入 KS 线圈, 并通过断路器的常开辅助触点 QF1, 接到跳闸线圈 TQ 构成通路, 断路器跳闸后切除故障线路。 中间继电器的作用,一方面是利用中间继电器的常开触点代替电流继电器小容量 触点,接通 TQ 线圈;另一方面是利用带有 0.060.08s 延时的中间继电器,以增大保 护的固有动作时间,躲过管型避雷器放电引起保护误动作。信号继电器 KS 的作用是用 以指示该保护动作, 以便运行人员处理和分析故障。 QF1 用以代替中间继电器常开触点, 断开跳闸线圈 TQ 中的电流,以防 KC 触点断弧而烧坏。2.1.3 限时电流速断保护限时电流速断保护(也称电流段):能以较小的时限快 速切除全线路范围内的故障的保护。 一、保护的要求及基本工作原理 - 1、要- 1)在任何情况下能保护本线路的全长,并具有足够的灵敏性, - 2)在满足上述要求的前提下,具有最小的动作时限。- 2、特点- 能保护本线路的全长,快速切除故障,兼做电流速断保护的后备。- 3、工作原理- 保护范围必须要延伸到下一条线路中去,当下一条线路出口处发生 短路时,保护起动; - 为了保证动作的选择性,就必须使保护的动作带有一定的时限。 - 为了尽量缩短时限,其保护范围不超出下一条线路速断保护的范围。2.1.3 限时电流速断保护- 3、工作原理- 保护范围必须要延伸到下一条线路中去,当下一条线路出口处发生 短路时,保护起动; - 为了保证动作的选择性,就必须使保护的动作带有一定的时限。 - 为了尽量缩短时限, 其保护范围不超出下一条线路速断保护的范围。2.1.3 限时电流速断保护二、整定计算的基本原则- 1、动作电流整定原则:保护装置的起动电流应按躲过下一线路电流速断保护 范围末端发生短路时最大短路电流(或躲过下一线路电流段的 整定值)来整定。 即可靠系数 - 2、动作时限选择限时速断的动作时限应选择的比下一线路电流速断保护的动作 时限高出一个时间阶段。 t的大小与断路器跳闸时间、时间继电器动作时间的误差、延时 返回的惯性时间等有关,一般取0.5 s。2.1.3 限时电流速断保护 3、限时电流速断保护动作的配合 当线路上装设了电流速断和限时电流速断保护以后,它们的联合工作就可以保证全线路范围内的故障都能够在0.5s的时间以内予以切除。2.1.3 限时电流速断保护 4、保护装置灵敏性校验 为了能够保护本线路的全长, 限时电流速断保护必须在系统最 小运行方式下,下路末端发生两相短路时,具有足够的反应能力. 通常用灵敏系数来衡量. 1) 灵敏系数的计算 一般采用最小运行方式下发生两相短路时的短路电流来计算。即:2.1.3 限时电流速断保护 保证灵敏系数大于 1 的原因(1)可能为非金属性短路,使短路电流减小; (2)实际的短路电流小于计算值; (3)电流互感器引起的负误差; (4)保护装置中的继电器可能具有正误差; (5)考虑一定裕度。 2)灵敏度不满足要求时的调整动作电流:动作时限:2.1.3 限时电流速断保护三、限时电流速断保护的 单相原理接线图 四、小结 限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长 依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性 与第段共同构成被保护线路的主保护,兼作 第段的后备保护。定时限过电流保护原理一、开式电网的定时限过电流保护1、保护装置的工作原理1)接线:图8-142)组成: 3)原理:过流电流继电器动作KT延时闭合KS显示KM动作YR跳闸。、保护装置的时限特性 图8-141)时限配合:采用阶梯原则。2)时限级差:定时限t =0.50.7s 反时限t=0.70.9s3、保护装置的整定计算动作电流、动作时限。1)动作电流的整定(1)躲过最大工作电流。计算公式: (2)返回电流Ire应大于最大工作电流:2)灵敏度校验(1)最小的短路电流大于动作电流(2)计算公式:8-13。 (3)要求:保护装置灵敏度系数的最小允许值,对于主保护还要求Kr1.5,对于后备保护区Kr1.2。当保护装置灵敏度度不满足是,要通过改变接线方式、降低继电器的动作电流、提高继电器的返回系数和增大线路的短路电流等方法来提高保护装置的灵敏度。 3)保护装置的时限整定(1)原则:阶梯原则。(2)位于电网末端的过电流保护装置不设延时元件。(3)t不可过小,否则可能造成误动。二、开式电网的反时限过电流保护 图8-16基本元件:GL型感应式电流继电器或晶体管继电器也可组成反时限过电流保护装置。1、动作电流的整定整定计算、灵敏度校验、类同定时限过电流保护装置。2、动作时限整定1)阶梯原则要符合时限的配合点:t1.s1= t2.s1tt=0.70.9(s)2)优缺点:P197例8-2 =*解题步骤:(1)求电流保护装置中电流继电器的动作电流top1k: (2)计算保护装置2的电流和动作电流倍数:(3)查表得 t2s1(4) 求t1s1=t2s1t(5) 求(6) 求 (7)查表求出10倍动作电流的动作时限。三、电流电压联锁的过电流保护1、引入: 图:8-212、欠电压继电器动作电压的整定 3、电流继电器动作电流4、灵敏性校验四、电流速断保护一般要求,当过电流保护装置的动作时限如果超时1s。还应装设电流速断保护。种类;瞬时(无时限)电流速断保护和限时(有时限)电流速断保护。1、无时限电流速断保护(瞬动保护)1)动作电流的整定为了实现前后保护动作的选择性,速断保护的动作电流应大于被保护线路末端的最大短路电流。公式: 2)电流速断的“死区”由于电流速断保护的动作电流时按躲过线路末端的最大短路电流整定的,所以电流速断保护只能保护线路的一部分,没有得到保护的一段线路就称为电流速断保护的“死区”。无时限电流速断装置的保护范围不但与短路故障的种类有关,还与电力系统的运行方式有关。在正常运行方式下,其最小保护范围应不小于被保护线路全长的15%20%。3)灵敏度效验公式2、限时电流速断保护装置1)限时电流速断保护装置比无时限速断保护大一时限差t(0.5s)即可。2)两阶段速断保护装置:无时限速断、限时电流速断保护装置。第一级速断装置;瞬时电流速断保护装置第二级速断装置:限时电流速断保护装置第一段线路的限时电流速断保护的动作电流要比下一段线路的瞬时速断装置的动作电流大。 3)限时电流速断装置的灵敏度应按线路末端最小两相短路电流校验,其值不应小于1.25。 4)三段式电流保护装置 (1)三段式电流保护装置:瞬时电流速断称为第一段保护,限时电流速断称为第二段,定时限过电流保护称为第三段保护。(2)应用310kV:一般用两段式电流保护装置。353kV :三段式电流保护装置。小结:1、开式电网的定时限过电流保护的接线、组成、原理、时限整定、电流整定、校验。2、开式电网的反时限过电流保护。接线、组成、原理、时限整定、电流整定。3、电流电压联锁的过电流保护接线、组成、原理、整定、校验。4、电流速断保护。种类、整定、死区、校验。5、三段式电流保护装置:接线、组成、原理、应用等。结论:我国电力系统继电保护技术的发展经历了4个阶段。随着电力系统的高度发展和计算机技术、通讯技术的进步,继电保护技术未来的趋势是向微机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通讯一体化方向发展,因此,对从事继电保护工作的工程技术人员提出了更高的要求。致谢: 35
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