【正文】 供電技術(shù)課程設(shè)計(jì)————————————————————————————————— 題目：10KV供配電輸電線路的繼電保護(hù) 學(xué)院： 電 氣 工 程 學(xué) 院 班級(jí)： 10 自 動(dòng) 化 （1） 班 學(xué)號(hào)： P101813378 姓名： 陳 輝 指導(dǎo)老師： 馬 燕 摘要：繼電保護(hù)技術(shù)是研究電力系統(tǒng)故障和危險(xiǎn)及安全運(yùn)行的異常情況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。本文研究的是關(guān)于10KV電網(wǎng)繼電保護(hù)。通過本次設(shè)計(jì)掌握和鞏固電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)，熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)技能，根據(jù)技術(shù)規(guī)范，選擇和論證繼電保護(hù)的配置選型的正確性并培養(yǎng)自己在實(shí)踐工程中的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立工作能力。此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是10KV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；第六章 防雷保護(hù)和接地裝置的選擇計(jì)算。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題，又有繼電保護(hù)配置與選型的問題，還有電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行問題。尤其，對(duì)于本文中10KV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。關(guān)鍵字：10kv 供配電系統(tǒng) 繼電保護(hù) 負(fù)荷計(jì)算 短路電流計(jì)算第一章 緒論 ３ 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概論 ３ 對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作的基本要求 ３ 繼電保護(hù)的構(gòu)成 ４ 微機(jī)繼電保護(hù)的特點(diǎn) ５ 設(shè)計(jì)原則和一般規(guī)定 ５ 10KV電網(wǎng)元件參數(shù)計(jì)算原則 ６ 發(fā)電機(jī)參數(shù)的計(jì)算 ７ 變壓器參數(shù)的計(jì)算 ８ 輸電線路參數(shù)的計(jì)算 １２第三章 輸電線路上TA、TV及中性點(diǎn)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(diǎn)接地方式的選擇 １６第 四 章 短路電流的計(jì)算 １７ 電力系統(tǒng)短路計(jì)算的主要目的 １７ 運(yùn)行方式確定的原則 １８ 網(wǎng)絡(luò)等效圖的化簡(jiǎn) １９ 關(guān)于相間距離保護(hù)的短路計(jì)算 ２０ 關(guān)于零序電流保護(hù)的短路計(jì)算 ２３第五章 自動(dòng)重合閘 ３６ 自動(dòng)重合閘的基本概述 ３６ 概述 ３６ 自動(dòng)重合閘的配置原則 ３７ 自動(dòng)重合閘的基本要求 ３８結(jié) 論 ３９參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 4 0 第一章 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） 反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，可動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘，此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是帶有一定的時(shí)限，以保證選擇性。 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)上滿足四個(gè)基本要求，即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。(1) 選擇性 當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作應(yīng)知切出故障設(shè)備，即首先由距故障點(diǎn)最近的斷路器動(dòng)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(yùn)行。相反，如果系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，距故障點(diǎn)近的保護(hù)裝置不動(dòng)作（拒動(dòng)），而立故障點(diǎn)遠(yuǎn)的保護(hù)裝置動(dòng)作（越級(jí)動(dòng)作），就失去選擇性了。(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。 繼電保護(hù)的構(gòu)成繼電保護(hù)裝置由若干個(gè)繼電器組成，所以繼電器是繼電保護(hù)的元件。繼電保護(hù)裝置可視為由被測(cè)電氣量、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。(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)問題，可找到新的解決辦法。例如對(duì)接地距離的允許過度電阻的能力，距離保護(hù)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(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南到y(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）》、《6~10kV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。 10KV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（