某35kv變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-19 18:25 本頁面
【正文】 課程設(shè)計(jì) 說明書 第 1頁 共 20頁 1 前言 在如今隨著科學(xué)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的能否安全穩(wěn)定運(yùn)行，會(huì)直接影響國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(shí)有效控制，就會(huì)失去穩(wěn)定運(yùn)行，使電網(wǎng)瓦解，并造成大面積停電，給社會(huì)帶來災(zāi)難性的后果。繼電保護(hù)（包括安全自動(dòng)裝置）是保障電力設(shè)備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間大面積停電的最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。許多實(shí)例表明，繼電保護(hù)裝置一旦不能正確動(dòng)作，就會(huì)擴(kuò)大事故，釀成嚴(yán)重后果。因此，加強(qiáng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定計(jì)算，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作。 為滿足電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)提出的可靠性、 選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求，充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的效能，必須合理的選擇保護(hù)的 整 定值，以保持各保護(hù)之間的相互配合關(guān)系。做好電網(wǎng)繼電保護(hù)定值的整定計(jì)算工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要條件。 繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是：自動(dòng)，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(fù)正常運(yùn)行。反映電器元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出信號(hào)，減負(fù)荷或者延時(shí)跳閘。 課程設(shè)計(jì) 說明書 第 2頁 共 20頁 2 繼電保護(hù)的介紹 繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)原理 繼電保護(hù)主要利用電力 系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量 ,電流、電壓、功率、頻率等的變化，構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理，也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應(yīng)哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測(cè)量部分和定值調(diào)整部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。 繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖如下： 故 障 容 量 測(cè) 量部 分邏 輯部 分執(zhí) 行部 分整 定 值跳 閘 或信 號(hào) 脈沖 圖 繼電保護(hù)的基本組成 測(cè)量比較部分：測(cè)量所要保護(hù)的電氣元件上的電氣參數(shù)并與標(biāo)準(zhǔn)值比 較。 邏輯判斷部分：由以上比較結(jié)果判斷系統(tǒng)是在正常運(yùn)行狀態(tài)，還是發(fā)生故障或是在不正常運(yùn)行狀態(tài)。 執(zhí)行部分：根據(jù)判斷出的運(yùn)行狀態(tài)去動(dòng)作或不動(dòng)作。 繼電保護(hù)的基本要求 在技術(shù)上必須滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性四個(gè)基本要求。對(duì)于作用于斷路器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時(shí)滿足這四個(gè)基本要求，對(duì)于作用于信號(hào)以及只反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，這四個(gè)基本要求中有些要求如速動(dòng)性可以降低。 課程設(shè)計(jì) 說明書 第 3頁 共 20頁 選擇性 :所謂繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作選擇性就是指當(dāng)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)備和線路從電力系統(tǒng)中切除， 當(dāng)故障設(shè)備或線路的設(shè)備或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由相鄰的設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。雖然擴(kuò)大了停電范圍，但控制了故障的擴(kuò)大，它起著對(duì)下一段線路的后備保護(hù)作用。 速動(dòng)性 :快速切除故障，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備的損壞程度，防止故障的擴(kuò)展，提高自動(dòng)重合閘的成功率，減少對(duì)用電單位的影響，迅速恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 故障切除的時(shí)間等于繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間與斷路器跳閘時(shí)間之和，對(duì)于反應(yīng)故障的繼電保護(hù)，要求快速動(dòng)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(yùn)行的穩(wěn)定性； （ 2）快速切除故 障可以防止故障的擴(kuò)大，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或設(shè)備自動(dòng)投入成功率，因?yàn)榭焖偾谐收希瑢?duì)提高故障點(diǎn)餓滅弧速度，縮小短路持續(xù)時(shí)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(shí)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(shí)間，加速恢復(fù)正常運(yùn)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(shè)備和線路的損壞程度，短路電流通過的時(shí)間愈長(zhǎng)，則設(shè)備損壞的程度就愈嚴(yán)重，甚至燒毀，特別在發(fā)電機(jī)變壓器的內(nèi)部短路時(shí)，是不允許帶時(shí)限切除故障的。 從上述理 由可知，快速切除故障，對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大意義。 一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 — ，一般斷路器的跳閘時(shí)間為 — ，因此，一般快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為 — ；最快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為— ，最小的斷路器跳閘時(shí)間為 — ，所以最快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為 — 。 靈敏性 :所謂靈敏性，即在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作情況下，繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)能力，也就是在保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置以及短路的類型如何，都能敏銳且正確 的反應(yīng)。 繼電保護(hù)的靈敏性以靈敏系數(shù) senK 來衡量。 （ 1）對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置。 課程設(shè)計(jì) 說明書 第 4頁 共 20頁 靈敏系數(shù) =保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值∕保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值 如：過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為 actKKsen IIK.min.? 式中 —— 保護(hù)區(qū)末端金屬性最小短路電流二次值 actKI. —— 保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流 （ 2）對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置 靈敏系數(shù) =保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值∕保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最大計(jì)算值。 可靠性 :繼電保護(hù)裝置對(duì)它所保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)該拒絕動(dòng)作。而在保護(hù)范圍內(nèi)之外發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)該誤動(dòng)
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