【正文】 供電技術(shù)課程設(shè)計————————————————————————————————— 題目：10KV供配電輸電線路的繼電保護 學(xué)院： 電 氣 工 程 學(xué) 院 班級： 10 自 動 化 （1） 班 學(xué)號： P101813378 姓名： 陳 輝 指導(dǎo)老師： 馬 燕 摘要：繼電保護技術(shù)是研究電力系統(tǒng)故障和危險及安全運行的異常情況，以探討其對策的反事故自動化措施。本文研究的是關(guān)于10KV電網(wǎng)繼電保護。通過本次設(shè)計掌握和鞏固電力系統(tǒng)繼電保護的相關(guān)專業(yè)理論知識，熟悉電力系統(tǒng)繼電保護的設(shè)計步驟和設(shè)計技能，根據(jù)技術(shù)規(guī)范，選擇和論證繼電保護的配置選型的正確性并培養(yǎng)自己在實踐工程中的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和獨立工作能力。此次設(shè)計的主要內(nèi)容是10KV電網(wǎng)繼電保護的配置和整定，設(shè)計內(nèi)容包括：第一章 概論；第二章 計算系統(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接地的選擇；第四章 電力網(wǎng)短路電流的計算；第五章 自動重合閘的選擇；第六章 防雷保護和接地裝置的選擇計算。由于各種繼電保護適應(yīng)電力系統(tǒng)運行變化的能力都是有限的，因而，對于繼電保護整定方案的配合不同會有不同的保護效果，如何確定一個最佳的整定方案，將是從事繼電保護工作的工程技術(shù)人員的研究課題?？傊^電保護既有自身的整定技巧問題，又有繼電保護配置與選型的問題，還有電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行問題。尤其，對于本文中10KV高壓線路分相電流差動保護投運前的現(xiàn)場試驗，一直是困擾技術(shù)人員的一個問題，由于線路兩端距離的限制，現(xiàn)場試驗不能像試驗室那樣方便。另外，光纖保護在長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，但是從長遠看，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善、施工工藝和保護產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高，光纖保護將占據(jù)線路保護的主導(dǎo)地位。關(guān)鍵字：10kv 供配電系統(tǒng) 繼電保護 負荷計算 短路電流計算第一章 緒論 ３ 電力系統(tǒng)繼電保護概論 ３ 對繼電保護動作的基本要求 ３ 繼電保護的構(gòu)成 ４ 微機繼電保護的特點 ５ 設(shè)計原則和一般規(guī)定 ５ 10KV電網(wǎng)元件參數(shù)計算原則 ６ 發(fā)電機參數(shù)的計算 ７ 變壓器參數(shù)的計算 ８ 輸電線路參數(shù)的計算 １２第三章 輸電線路上TA、TV及中性點接地的選擇 １４ 輸電線路上T A、TV變比的選擇 １４ 變壓器中性點接地方式的選擇 １６第 四 章 短路電流的計算 １７ 電力系統(tǒng)短路計算的主要目的 １７ 運行方式確定的原則 １８ 網(wǎng)絡(luò)等效圖的化簡 １９ 關(guān)于相間距離保護的短路計算 ２０ 關(guān)于零序電流保護的短路計算 ２３第五章 自動重合閘 ３６ 自動重合閘的基本概述 ３６ 概述 ３６ 自動重合閘的配置原則 ３７ 自動重合閘的基本要求 ３８結(jié) 論 ３９參考文獻……………………………………………………………………… 4 0 第一章 緒論 電力系統(tǒng)繼電保護概論由于電力系統(tǒng)是一個整體，電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用是同時實現(xiàn)的，各設(shè)備之間都有電或磁的聯(lián)系。因此，當某一設(shè)備或線路發(fā)生短路故障時，在瞬間就會影響到整個電力系統(tǒng)的其它部分，為此要求切除故障設(shè)備或輸電線路的時間必須很短，通常切除故障的時間小到十分之幾秒到百分之幾秒。只有借助于裝設(shè)在每個電氣設(shè)備或線路上的自動裝置，即繼電保護，才能實現(xiàn)。因此，繼電保護的基本任務(wù)有： （1） 當電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，繼電保護能自動地、迅速地和有選擇性地動作，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)無故障的部分迅速恢復(fù)正常運行，使故障的設(shè)備或線路免于繼續(xù)遭受破壞。 （2） 反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運行狀態(tài)，可動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘，此時一般不要求保護迅速動作，而是帶有一定的時限，以保證選擇性。 對繼電保護動作的基本要求繼電保護裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。(1) 選擇性 當供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置動作應(yīng)知切出故障設(shè)備，即首先由距故障點最近的斷路器動作切除故障線路，使停電范圍盡量縮小，從而保證系統(tǒng)中無故障部分仍能正常運行。相反，如果系統(tǒng)中發(fā)生故障時，距故障點近的保護裝置不動作（拒動），而立故障點遠的保護裝置動作（越級動作），就失去選擇性了。(2) 速動性所謂速動性就是指繼電保護裝置應(yīng)能盡快地切除故障,對提高電力系統(tǒng)運行的可靠性具有重大的意義。(3) 靈敏性所謂繼電保護裝置的靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運行情況時，保護裝置的反映能力。(4) 可靠性所謂保護裝置的可靠性是指在保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障該保護應(yīng)該動作時，不應(yīng)該由于它本身的缺陷而拒絕動作；而在不屬于它動作的任何情況下，則應(yīng)該可靠不動作。 繼電保護的構(gòu)成繼電保護裝置由若干個繼電器組成，所以繼電器是繼電保護的元件。繼電保護裝置可視為由被測電氣量、測量部分、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 模擬型繼電保護裝置原理框圖（1）測量部分測量部分是測量從被保護對象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷保護是否應(yīng)該啟動的部件。（2）邏輯部分邏輯部分是根據(jù)測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，使保護裝置按一定的布爾邏輯及時序邏輯關(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，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，最后完成保護裝置所擔負的對外操作的任務(wù)的部件。如檢測到故障時，發(fā)出動作信號驅(qū)動斷路器跳閘；在不正常運行時發(fā)出告警信號；在正常運行時，不產(chǎn)生動作信號。 微機繼電保護的特點(1) 維護調(diào)試方便微機保護的硬件是一臺計算機，各種復(fù)雜的功能是由相應(yīng)的軟件來實現(xiàn)的。如果硬件完好，對于以成熟的軟件，只要程序和設(shè)計時一樣（這很容易檢查），就必然會達到設(shè)計的要求，用不著逐臺作各種模擬試驗來檢驗每一種功能是否正確。(2) 可靠性高計算機在程序指揮下，有極強的綜合分析和判斷能力，因而它可以實現(xiàn)常規(guī)保護很難辦到的自動糾錯。另外，它有自診斷能力，能夠自動檢測出本身硬件的異常部分，配合多重化可以有效地防止拒動，因此可靠性很高。(3) 易于獲得附加功能應(yīng)用微型計算機后，如果配置一個打印機，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。(4) 靈活性大由于計算機保護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的特性和功能，從而可靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)運行方式的變化。(5) 保護性能得到很好改善由于計算機的應(yīng)用，使很多原有形式的繼電保護中存在的技術(shù)問題，可找到新的解決辦法。例如對接地距離的允許過度電阻的能力，距離保護如何區(qū)別振蕩和短路等問題都以提出許多新的原理和解決辦法。 第二章10KV電網(wǎng)元件參數(shù)的計算 設(shè)計原則和一般規(guī)定電網(wǎng)繼電保護和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對保證電力系統(tǒng)的正常運行，防止事故發(fā)生或擴大起了重要作用。應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計（二次部分）原則或?qū)彾ǖ南到y(tǒng)接線及要求進行電網(wǎng)繼電保護和安全自動裝置設(shè)計，設(shè)計應(yīng)滿足《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程（SDJ683）》、《6~10kV電網(wǎng)繼電保護與安全自動裝置運行條例》等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。繼電保護和安全自動裝置由于本身的特點和重要性，要求采用成熟的特別是符合我國電網(wǎng)要求的有運行經(jīng)驗的技術(shù)。電網(wǎng)繼電保護和安全自動裝置應(yīng)符合可靠性、安全性、靈敏性、速動性的要求。要結(jié)合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、實驗等方面采取綜合措施，突出重點，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的目的。 10KV電網(wǎng)元件參數(shù)計算原則1． 標幺值的概念 （1）參數(shù)計算需要用到標幺值或有名值，因此做下述簡介。 在標幺制中，單個物理量均用標幺值來表示，標幺值的定義如下： 標幺值=實際有名值（任意單位）/基準值（