某35kv變電站繼電保護設計(已修改)
2025-06-19 18:25 本頁面
【正文】 課程設計 說明書 第 1頁 共 20頁 1 前言 在如今隨著科學的發(fā)展，電力系統(tǒng)的能否安全穩(wěn)定運行，會直接影響國民經(jīng)濟和社會發(fā)展。電力系統(tǒng)一旦發(fā)生自然或人為故障，如果不能及時有效控制，就會失去穩(wěn)定運行，使電網(wǎng)瓦解，并造成大面積停電，給社會帶來災難性的后果。繼電保護（包括安全自動裝置）是保障電力設備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長時間大面積停電的最基本、最重要、最有效的技術手段。許多實例表明，繼電保護裝置一旦不能正確動作，就會擴大事故，釀成嚴重后果。因此，加強繼電保護的設計和整定計算，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要工作。 為滿足電網(wǎng)對繼電保護提出的可靠性、 選擇性、靈敏性、速動性的要求，充分發(fā)揮繼電保護裝置的效能，必須合理的選擇保護的 整 定值，以保持各保護之間的相互配合關系。做好電網(wǎng)繼電保護定值的整定計算工作是保證電力系統(tǒng)安全運行的必要條件。 繼電保護裝置的基本任務是：自動，迅速，有選擇性將系統(tǒng)中故障部分切除，使故障元件損壞程度盡量可能降低，并保證該系統(tǒng)無故障部分迅速恢復正常運行。反映電器元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護的具體條件和設備的承受能力，發(fā)出信號，減負荷或者延時跳閘。 課程設計 說明書 第 2頁 共 20頁 2 繼電保護的介紹 繼電保護結構原理 繼電保護主要利用電力 系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量 ,電流、電壓、功率、頻率等的變化，構成繼電保護動作的原理，也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應哪種物理量，繼電保護裝置都包括測量部分和定值調(diào)整部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。 繼電保護原理結構方框圖如下： 故 障 容 量 測 量部 分邏 輯部 分執(zhí) 行部 分整 定 值跳 閘 或信 號 脈沖 圖 繼電保護的基本組成 測量比較部分：測量所要保護的電氣元件上的電氣參數(shù)并與標準值比 較。 邏輯判斷部分：由以上比較結果判斷系統(tǒng)是在正常運行狀態(tài)，還是發(fā)生故障或是在不正常運行狀態(tài)。 執(zhí)行部分：根據(jù)判斷出的運行狀態(tài)去動作或不動作。 繼電保護的基本要求 在技術上必須滿足選擇性、速動性、靈敏性、可靠性四個基本要求。對于作用于斷路器跳閘的繼電保護，應同時滿足這四個基本要求，對于作用于信號以及只反應不正常運行情況的繼電保護裝置，這四個基本要求中有些要求如速動性可以降低。 課程設計 說明書 第 3頁 共 20頁 選擇性 :所謂繼電保護裝置的動作選擇性就是指當系統(tǒng)中的設備或線路發(fā)生短路時，其繼電保護僅將故障的設備和線路從電力系統(tǒng)中切除， 當故障設備或線路的設備或斷路器拒絕動作時，應由相鄰的設備或線路的保護將故障切除。雖然擴大了停電范圍，但控制了故障的擴大，它起著對下一段線路的后備保護作用。 速動性 :快速切除故障，可以提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，減輕故障設備的損壞程度，防止故障的擴展，提高自動重合閘的成功率，減少對用電單位的影響，迅速恢復系統(tǒng)的正常運行。 故障切除的時間等于繼電保護裝置動作時間與斷路器跳閘時間之和，對于反應故障的繼電保護，要求快速動作的主要理由和必要性在于： （ 1）快速切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性； （ 2）快速切除故 障可以防止故障的擴大，提高自動重合閘和備用電源或設備自動投入成功率，因為快速切除故障，對提高故障點餓滅弧速度，縮小短路持續(xù)時間，防止出現(xiàn)接地故障發(fā)展為相間故障；兩相短路發(fā)展為三相短路；暫時性故障發(fā)展為永久性故障等。 （ 3）快速切除故障可以減少發(fā)電廠廠用電及用戶電壓降低的時間，加速恢復正常運行的過程，保證廠用電及用戶工作的穩(wěn)定性。 （ 4）快速切除故障可以減輕電氣設備和線路的損壞程度，短路電流通過的時間愈長，則設備損壞的程度就愈嚴重，甚至燒毀，特別在發(fā)電機變壓器的內(nèi)部短路時，是不允許帶時限切除故障的。 從上述理 由可知，快速切除故障，對提高電力系統(tǒng)運行的可靠性具有重大意義。 一般快速保護的動作時間為 — ，一般斷路器的跳閘時間為 — ，因此，一般快速保護切除故障的時間為 — ；最快速保護的動作時間為— ，最小的斷路器跳閘時間為 — ，所以最快速保護切除故障的時間為 — 。 靈敏性 :所謂靈敏性，即在保護范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作情況下，繼電保護裝置的反應能力，也就是在保護范圍內(nèi)故障時，不論短路點的位置以及短路的類型如何，都能敏銳且正確 的反應。 繼電保護的靈敏性以靈敏系數(shù) senK 來衡量。 （ 1）對于反應故障時參數(shù)量增加的保護裝置。 課程設計 說明書 第 4頁 共 20頁 靈敏系數(shù) =保護區(qū)末端金屬性短路時故障參數(shù)的最小計算值∕保護裝置動作參數(shù)的整定值 如：過電流保護的靈敏系數(shù)為 actKKsen IIK.min.? 式中 —— 保護區(qū)末端金屬性最小短路電流二次值 actKI. —— 保護裝置的二次動作電流 （ 2）對于反應故障時參數(shù)量降低的保護裝置 靈敏系數(shù) =保護裝置動作參數(shù)的整定值∕保護區(qū)末端金屬性短路時故障參數(shù)的最大計算值。 可靠性 :繼電保護裝置對它所保護的范圍內(nèi)發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)時，不應該拒絕動作。而在保護范圍內(nèi)之外發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)時，不應該誤動
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