【正文】 邏輯回路 ............................................................................................. 18 7對距離保護(hù)的評價 ................................................................................................... 18 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................... 20 電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計 1 1 設(shè)計原始資料 具體題目 如 圖 所示系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī) 變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機(jī)方式為 4 臺機(jī)全開，最小開機(jī)方式為兩側(cè)各開 1 臺機(jī)，變壓器 T5 和 T6 可能 2 臺也可能 1 臺運行。參數(shù)為： 115 3 kVE? ? ， 1. 1 2. 1 1. 2 2. 2 15G G G GX X X X? ? ? ? ?， 1. 1 1. 4 10TTXX ??，0. 1 0. 4 30TTXX ??， 1. 3 2. 3 1. 4 2. 4 10G G G GX X X X? ? ? ? ?， 1. 5 1. 6 20TTXX? ? ?, 0. 5 0. 6 40TTXX? ? ?， 60kmABL ? ? ， 40kmBCL ? ? ， 線路阻抗 12 Ω kmZZ?? ， 0 kmZ ?? ，線路阻抗角均為 75176。， m a x m a x.. 300 AA B L C B LII????， 負(fù)荷功率因數(shù)角為 30176。； ? ， ? ， ? ， ? ， 變壓器均裝有快速差動保護(hù)。 G 1G 2G 4G 31 2 3 4T 1T 2T 5T 6T 3T 4AACB 圖 系統(tǒng)網(wǎng)路連接圖 試 對 4 進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計。 完成內(nèi)容 我們要完成的內(nèi)容是實現(xiàn)對線路的距離保護(hù)。距離保護(hù)是利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。 2 分析課題設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計規(guī)程 在距離保護(hù)中應(yīng)滿足一下四個要求，即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。這幾個之間，緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一，必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個電力原件的繼電保護(hù)。充分發(fā)揮和利電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計 2 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)運行的 安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮最大效能。 可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)性能的最根本要求。所謂安全性，是要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤動作。所謂信賴性，是要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作。安全性和信賴性主要取決于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、保護(hù)回路的連接和運行維護(hù)的水平。一般而言，保護(hù)裝置的組成原件質(zhì)量越高、回路接線越簡單，保護(hù)的工作就越可靠。同時，正確的調(diào)試、整定，良好的運行維護(hù)以及豐富的運行經(jīng)驗，對于提高保護(hù)的可靠性具有重要作用。 繼電保 護(hù)的選擇性是指保護(hù)裝置動作時，在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度的保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。它包含兩種意思：其一是只應(yīng)有裝在故障元件上的保護(hù)裝置動作切除故障；其二是要力爭相鄰原件的保護(hù)裝置對它起后備保護(hù)作用。 繼電保護(hù)的速動性是指盡可能快的切出故障，以減少設(shè)備及用戶在大短路電流、低電壓下運行的時間，降低設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。動作迅速而又能滿足選擇性要求的保護(hù)裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價格比較昂貴，對大量的中、低壓電力原件，不一定都采用高速動作的保護(hù)。對保護(hù) 速動性要求的保護(hù)裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，價格比較昂貴，對大量的中、低壓電力原件的具體情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 繼電保護(hù)的靈敏性，是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時，在系統(tǒng)任意的運行條件下，無論短路點的位置、短路的類型如何以及短路點是否有過渡電阻，當(dāng)發(fā)生短路時都能敏銳感覺、正確反應(yīng)。靈敏性通常用靈敏系數(shù)或靈敏度來衡量，增大靈敏度，增加了保護(hù)動作的信賴性，但有時與安全性相矛盾。對各類保護(hù)的的靈敏系數(shù)的要求都作了具體規(guī)定，一般要求靈敏 系數(shù)在 ~2 之間。 以上四個基本要求是評價和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，在它們之間，既有矛盾的一面，又要根據(jù)被保護(hù)原件在電力系統(tǒng)中的作用，使以上四個基本要求在所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一。繼電保護(hù)的科學(xué)研究、設(shè)計、制造和運行的大部分工作也是圍繞如何處理好這四者的辯證統(tǒng)一關(guān)系進(jìn)行的。相同原理的保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)不同位置安裝時如何配置相應(yīng)的繼電保護(hù)，才能最大限度地發(fā)揮被保護(hù)電力系統(tǒng)的運行效能，充分體現(xiàn)著繼電保護(hù)工作的科學(xué)性和繼電保護(hù)工程實踐的技術(shù)性。 電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計 3 保護(hù)配置 主保護(hù)配置 距離保護(hù)的主保護(hù)是距離保護(hù)Ⅰ 段和距離保護(hù)Ⅱ段。 （ 1）距離保護(hù)第Ⅰ段 距離保護(hù)的第Ⅰ段是瞬時動作的，是保護(hù)本身的固有動作時間。以保護(hù) 2 為例，其第Ⅰ段保護(hù)本應(yīng)保護(hù)線路 AB 全長，即保護(hù)范圍為全長的 100％，然而實際上卻是不可能的，因為當(dāng)線路 BC 出口處短路時，保護(hù) 2 第Ⅰ段不應(yīng)動作，為此，其啟動阻抗的整定值必須躲開這一點短路時所測量到的阻抗 ABZ ,整定阻抗 setZ ABZ .考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，需引入可靠系數(shù) kK ，（一般取 ～ ），則 ( ~ )se t ABZZ? （ ） 同理對保護(hù) 1 的第Ⅰ段整定值應(yīng)為 39。 1 0 .8 0 .8 5dZ B CZZ?（ ～ ） （ ） 如此整定后，距離Ⅰ段就只能保護(hù)本線路全長的 80％～ 85％，這是一個嚴(yán)重缺點。為了切除本線路末端 15％～ 20％范圍以內(nèi)的故障，就需設(shè)置距離保護(hù)第Ⅱ段。 （ 2）距離保護(hù)第Ⅱ段 距離Ⅱ段整定值的選擇是類似于限時電流速斷的，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 帶有高出一個△ t 的時限，以保證選擇性。例如在圖 11 單側(cè)電源網(wǎng)咯中，當(dāng)保護(hù) 1 第 Ⅰ段末端短路時，保護(hù) 2 的測量阻抗 2Z 為 39。21AB dZZ Z Z?? （ ） 引入可靠系數(shù) kK ，保護(hù) 2 的啟動阻抗為 39。39。21( ) 0 .8 0 .8 0 .8 5d Z k A B d Z A B B CZ K Z Z Z Z? ? ? ?［ （ ～ ） ］ （ ） 距離Ⅰ段與Ⅱ段聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護(hù)。 后備保護(hù)配置 距離保護(hù)第Ⅲ段 ， 裝設(shè)距離保護(hù)第Ⅲ段是為了作為相鄰線路保護(hù)裝置和斷路器拒絕動作的后備保護(hù)， 同時也作為Ⅰ、Ⅱ段的后備保護(hù)。 對距離Ⅲ段整定值的考慮是與過電流保護(hù)相似的，其啟動阻抗要按躲開正常運行時的最小負(fù)荷阻抗來選擇，而動作時限應(yīng)使其比距離Ⅲ段保護(hù)范圍內(nèi)其他各保護(hù)的最大動作時限高出一個△ t。 電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計 4 3 短路電流及殘壓計算 等效電路的建立 由于短路電流計算是電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計的基礎(chǔ) ,因此分別考慮最大運行方式下各線路未端短路的情況 ,最小運行方式下各線路未端短路的情況。 保護(hù)短路點的選取 本設(shè)計中主要考慮母線、 線路末端的短路故障。 短路電流的計算 電力系統(tǒng)運行方式的變化，直接影響保護(hù)的性能， 因此，在對繼電保護(hù)進(jìn)行整定計算之前，首先應(yīng)該分析運行方式。在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護(hù)安裝處的電流最大，對繼電保護(hù)而言稱為最大運行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最?。辉谙嗤攸c發(fā)生相同類型的短路時流過保護(hù)安裝處的電流最小，對繼電保護(hù)而言稱為最小運行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大。需要著重說明的是，繼電保護(hù)的最大運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)的電流值最大，繼電保護(hù)的最小運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)的電流值最小。 最大運行方式短路電流計算 （ 1）保護(hù) 1 的最大運行方式分析。保護(hù) 1 的最大運行方式就是指流過保護(hù)1 的電流最大即兩個發(fā)電機(jī)共同運行，而變壓器 T T2 兩個都同時運行的運行方式，則 . m in 1 . 1 1 . 111( ) ( 1 5 1 0 ) 1 2 . 5 ( )22s G TZ X X? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 式中 .minsZ 為保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的最小阻抗。 . 1 . m a x . m in 1 1 5 / 3 1 . 8 1 9 ( k A )1 2 . 5 2 4k s A BEI ZZ ?? ? ??? （ ） 式中 . 為流過保護(hù) 1 的最大短路電流。 （ 2）保護(hù) 2 的最大運行方式分析。保護(hù) 2 最大運行方式就是指流過保護(hù) 2的電流最大即 兩個發(fā)電機(jī)共同運行，則 . m in 1 . 3 1 . 311( ) ( 1 0 1 0 ) 1 0 ( )22s G TZ X X? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計 5 . 2 . m a x . m in 1 1 5 / 3 1 . 3 2 8 ( k A )1 0 2 4 1 6k s A B B CEI Z Z Z?? ? ?? ? ? ? （ ） 式中 . 為流過保護(hù) 2 的最大短路電流。 （ 3）保護(hù) 3 的最大運行方式分析。保護(hù) 3 的最大運行方式就是指流過保護(hù)3 的電流最大即兩個發(fā)電機(jī)共同運行，則 . m in 1 . 1 1 . 111( ) ( 1 5 1 0 ) 1 2 . 5 ( )22s G TZ X X? ? ? ? ? ? ? ? （ ） . 3 . m a x . m in 1 1 5 / 3 1 . 2 6 5 ( k A )1 2 . 5 2 4 1 6k s A B B CEI Z Z Z?? ? ?? ? ? ? （ ） 式中 . 為流過保護(hù) 3 的最大短路電流。 （