畢業(yè)設(shè)計(jì)：220kv雙回線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-10-29 07:14 本頁(yè)面
【正文】 計(jì)是根據(jù)湖南生物機(jī)電事業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)要求而進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是 220KV 電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置和整定，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：第一章 概論；第二章 計(jì)算系統(tǒng)中各元件的主要參數(shù)；第三章 輸電線路上 TA、 TV 變比的選擇及中性點(diǎn)接地的選擇；第四章 電力網(wǎng)短路電流的計(jì)算；第五章 自 動(dòng)重合閘的選擇。 由于各種繼電保護(hù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，因而，對(duì)于繼電保護(hù)整定方案的配合不同會(huì)有不同的保護(hù)效果，如何確定一個(gè)最佳的整定方案，將是從事繼電保護(hù)工作的工程技術(shù)人員的研究課題?？傊?，繼電保護(hù)既有自身的整定技巧問(wèn)題，又有繼電保護(hù)配置與選型的問(wèn)題，還有電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行問(wèn)題。尤其，對(duì)于本文中 220KV 高壓線路分相電流差動(dòng)保護(hù)投運(yùn)前的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，一直是困擾技術(shù)人員的一個(gè)問(wèn)題，由于線路兩端距離的限制，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)不能 像 試驗(yàn)室那樣方便 。另外， 光纖保護(hù)在長(zhǎng)距離和超高壓輸電線路上的應(yīng)用還有一定的局限 性，在施工和管理應(yīng)用上仍存在不足，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善、施工工藝和保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)的 不斷提高，光纖保護(hù)將占據(jù)線路保護(hù)的主導(dǎo)地位。 湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 1 緒論 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概論 由于電力系統(tǒng)是一個(gè)整體，電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的，各設(shè)備之間都有電或磁的聯(lián)系。因此，當(dāng)某一設(shè)備或線路發(fā)生短路故障時(shí)，在瞬間就會(huì)影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的其它部分，為此要求切除故障設(shè)備或輸電線路的時(shí)間必須很短，通常切除故障的時(shí)間小到十分之幾秒到百分之幾秒。只有借助于裝設(shè)在每個(gè)電氣設(shè)備或 線路上的自動(dòng)裝置，即繼電保護(hù)，才能實(shí)現(xiàn)。因此， 繼電保護(hù)的基本任務(wù) 有： （ 1） 當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)能自動(dòng)地、迅速地和有選擇性地動(dòng)作，使斷路器跳閘，將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，并使系統(tǒng)無(wú)故障的部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，使故障的設(shè)備或線路免于繼續(xù)遭受破壞。 （ 2） 當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況時(shí)，根據(jù)不正常運(yùn)行情況的種類和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件，繼電保護(hù)裝置則發(fā)出信號(hào)，以便由值班人員及時(shí)處理或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。 對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作的基本要求 繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、 速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。 (1) 選擇性 所謂繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)裝置將故障切除。 (2) 速動(dòng)性 所謂速動(dòng)性就是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障 ,對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大的意義。 (3) 靈敏性 所謂繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反映能力。 (4) 可靠性 所謂保護(hù)裝置的可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障該保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，不應(yīng)該由于它本身的缺陷而拒絕動(dòng)作；而在不屬于它動(dòng)作的任何情況下，則應(yīng)該可靠不動(dòng)作。 湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 繼電保護(hù)的構(gòu)成 繼電保護(hù)裝置可視為由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等組成，如圖 11所示，各部分功能如下 : 圖 11 模擬型繼電保護(hù)裝置原理框圖 （ 1）測(cè)量部分 測(cè)量部分是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)的部件。 （ 2）邏輯部分 邏輯部分是根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀 態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。 （ 3）執(zhí)行部分 執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的對(duì)外操作的任務(wù)的部件。如檢測(cè)到故障時(shí)，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘；在不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出告警信號(hào)；在正常運(yùn)行時(shí)，不產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)。 微機(jī)繼電保護(hù)的特點(diǎn) (1) 維護(hù)調(diào)試方便 微機(jī)保護(hù)的硬件是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，各種復(fù)雜的功能是由相應(yīng)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果硬件完好，對(duì)于以成熟的軟件，只要程序和設(shè) 計(jì)時(shí)一樣（這很容易檢查），就必然會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，用不著逐臺(tái)作各種模擬試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)每一種功能是否正確。 (2) 可靠性高 計(jì)算機(jī)在程序指揮下，有極強(qiáng)的綜合分析和判斷能力，因而它可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)保護(hù)很難辦到的自動(dòng)糾錯(cuò)。另外，它有自診斷能力，能夠自動(dòng)檢測(cè)出本身硬件的異常部分，配合多重化可以有效地防止拒動(dòng)，因此可靠性很高。 (3) 易于獲得附加功能 應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)后，如果配置一個(gè)打印機(jī)，或者其它顯示設(shè)備，可以在系統(tǒng)發(fā)生故障后提供多種信息。 湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 (4) 靈活性大 由于計(jì)算機(jī)保護(hù)的特性主要由軟件決定，因此，只要改變軟件就可以 改變保護(hù)的特性和功能，從而可靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化。 (5) 保護(hù)性能得到很好改善 由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使很多原有形式的繼電保護(hù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，可找到新的解決辦法。例如對(duì)接地距離的允許過(guò)度電阻的能力，距離保護(hù)如何區(qū)別振蕩和短路等問(wèn)題都以提出許多新的原理和解決辦法。 第二章 220KV電網(wǎng)元件參數(shù)的計(jì)算 設(shè)計(jì)原則和一般規(guī)定 電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大起了重要作用。應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二次部分）原則或?qū)彾ǖ南?統(tǒng)接線及要求進(jìn)行電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（ SDJ683）》、《 110~220kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置運(yùn)行條例》等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置由于本身的特點(diǎn)和重要性，要求采用成熟的特別是符合我國(guó)電網(wǎng)要求的有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)。 電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、安全性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。要結(jié)合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、實(shí)驗(yàn)等方面采取綜合措施，突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達(dá)到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 220KV 電網(wǎng)元件參數(shù)計(jì)算原則 1．標(biāo)幺值的概念 （ 1）參數(shù)計(jì)算需要用到標(biāo)幺值或有名值，因此做下述簡(jiǎn)介。 在標(biāo)幺制中，單個(gè)物理量均用標(biāo)幺值來(lái)表示，標(biāo)幺值的定義如下： 標(biāo)幺值 =實(shí)際有名值（任意單位） /基準(zhǔn)值（與有名值同單位） 當(dāng)選定電壓、電流、阻抗和功率的基準(zhǔn)值分別為 UB、 IB、 ZB 和 SB 時(shí) ,相應(yīng)的標(biāo)幺值為： U*=U/UB （ 21） I*=I/IB （ 22） 湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 Z*=Z/ZB （ 23） S*=S/SB （ 24） 使用標(biāo)幺值 ,首先必須選定基準(zhǔn)值。電力系統(tǒng)的各電氣量基準(zhǔn)值的選擇 ,在符合電路基本關(guān)系的前提下 ,原則上可以任意選取，但四個(gè)基準(zhǔn)值只能任選兩個(gè)，其余兩個(gè)則由上述關(guān)系式?jīng)Q定。至于先選定哪兩個(gè)基準(zhǔn)值，原則上沒(méi)有限制 ,但習(xí)慣上多選定UB 和 SB。這樣電力系統(tǒng)主要涉及三相短路的 IB、 ZB, 可得 : IＢ ＝Ｓ Ｂ ／ 3 UＢ （ 25） Ｚ Ｂ ＝ UＢ ／ 3 Ｉ Ｂ ＝ U178。B／Ｓ Ｂ （ 26） UＢ 和Ｓ Ｂ 原則上選任何值都可以，但應(yīng)根據(jù)計(jì)算的內(nèi)容及計(jì)算方便來(lái)選擇。通常UB多選為額定電壓或平均額定電壓，Ｓ B可選系統(tǒng)的或某發(fā)電機(jī)的總功率；有時(shí)也可取一整數(shù)，如 100、 1000MVA 等。 （ 2）標(biāo)幺值的歸算 本網(wǎng)絡(luò)采用近似計(jì)算法 近似計(jì)算：標(biāo)幺值計(jì)算的近似歸算是用平均額 定電壓計(jì)算。標(biāo)幺值的近似計(jì)算可
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