【正文】 I 目 錄 0 引言 ...................................................................... 1 1 緒論 ...................................................................... 2 繼電保護(hù)在國內(nèi)外發(fā)展的狀況 .............................................. 2 設(shè)計(jì)的目的和意義 ........................................................ 3 伊河電網(wǎng)概述 ............................................................ 4 恰甫其海地理接線圖 .................................................. 4 恰甫其海電氣主接線圖 ................................................ 5 2 電力元件參數(shù)計(jì)算 .......................................................... 6 元件參數(shù)計(jì)算 ............................................................ 6 元件等值阻抗計(jì)算 .................................................... 6 3 短路電流計(jì)算 .............................................................. 9 短路類型和產(chǎn)生原因 ...................................................... 9 短路類型 ............................................................ 9 短路產(chǎn)生原因 ........................................................ 9 短路電流計(jì)算方法 ........................................................ 9 兩相短路電流 ........................................................ 9 三相短路電流 ........................................................ 9 短路電流計(jì)算 ........................................................... 10 青硅線短路電流計(jì)算 ................................................. 10 海八線短路電流計(jì)算 ................................................. 11 4 線路保護(hù)配置及整定計(jì)算 ................................................... 13 青硅線線路保護(hù)配置及整定 ............................................... 13 青硅線保護(hù)配置 ..................................................... 13 青硅線保護(hù)整定計(jì)算 ................................................. 17 青硅線保護(hù)裝置整定清單 ............................................. 19 海八線線路保護(hù)配置及整定 ............................................... 21 海八線保護(hù)配置 ..................................................... 21 海八線線路保護(hù)整定 ................................................. 23 海八線保 護(hù)裝置整定清單 ............................................. 27 5 MATLAB 仿真 .............................................................. 28 MATLAB 軟件簡介 ........................................................ 28 SIMULINK 模塊庫 .................................................... 28 PSB 模塊 ........................................................... 29 繼電保護(hù)仿真 ........................................................... 30 低電壓閉鎖過電流保護(hù)仿真 ........................................... 30 三相一次重合閘仿真 ................................................. 33 6 結(jié)束語 ................................................................... 34 參考文獻(xiàn) .................................................................. 35 附錄 ...................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 II 附圖 1：電氣主接線圖 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附圖 2：正序阻抗圖 ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附圖 3：負(fù)序阻抗圖 ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致 謝 .................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1 0 引言 電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)國民經(jīng)濟(jì)、人民生活乃至社會(huì)穩(wěn)定都有著極為重大的影響。電力系統(tǒng)由各種電氣元件組成。這里電氣元件是一個(gè)常用術(shù)語，它泛指電力系統(tǒng)中的各種在電氣上可獨(dú)立看待的電氣設(shè)備、線路、器具等。由于自然環(huán)境、制造質(zhì)量、運(yùn)行 維護(hù)水平等諸方面的原因，電力系統(tǒng)的各種元件在運(yùn)行中不可能一直保持正常狀態(tài)。因此，需要有專門的技術(shù)為電力系統(tǒng)建立一個(gè)安全保障體系，其中最重要的專門技術(shù)之一就是繼電保護(hù)技術(shù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本作用是，在全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)地檢測各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、保持供電的連續(xù)性、保障人身的安全、防止或減輕設(shè)備的損壞。 2 1 緒論 繼電保護(hù)在國內(nèi)外發(fā)展的狀況 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)是隨 著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的。首先是與電力系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行可靠性要求的不斷提高密切相關(guān)的。熔斷器就是最初出現(xiàn)的簡單過電流保護(hù)。這種保護(hù)時(shí)至今日仍被廣泛應(yīng)用于低壓線路和用電設(shè)備。熔斷器的特點(diǎn)是融保護(hù)裝置與切斷電流的裝置于一體，因而最為簡單。由于電力系統(tǒng)的發(fā)展，用電設(shè)備的功率、發(fā)電機(jī)的容量不斷增大發(fā)電廠、變電所和供電網(wǎng)的接線不斷復(fù)雜化，電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大，單純采用熔斷器保護(hù)就難以實(shí)現(xiàn)選擇性和快速性要求。于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置， 19世紀(jì) 90年代出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路器的一次式的電 磁型過電流繼電器。 20世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)，這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。 1901年出現(xiàn)了感應(yīng)型過電流繼電器。 1908年提出了比較被保護(hù)元件兩端電流的電流差動(dòng)保護(hù)原理。 1910年方向性電流保護(hù)開始得到應(yīng)用，在此時(shí)期也出現(xiàn)了將電壓與電流相比較的保護(hù)原理，并導(dǎo)致了 20世紀(jì) 20年代初距離保護(hù)裝置的出現(xiàn)。隨著電力系統(tǒng)載波通信的發(fā)展，在 1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線路上高頻載波電流傳送和比較輸電線路兩端功率方向或電流相位的高頻保護(hù)裝置。在20世紀(jì) 50年代，微波 中繼通信開始應(yīng)用于電力系統(tǒng)，從而出現(xiàn)了利用微波傳送和比較輸電線路兩端故障電氣量的微波保護(hù)。早在 20世紀(jì) 50年代就出現(xiàn)了利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波實(shí)現(xiàn)快速繼電保護(hù)的設(shè)想，經(jīng)過 20余年的研究，終于誕生了行波保護(hù)裝置。顯然，隨著光纖通信在電力系統(tǒng)中的大量采用，利用光纖通道的繼電保護(hù)也必將得到廣泛的應(yīng)用。 與此同時(shí)，構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的元件、材料，保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)型式和制造工藝也發(fā)生了巨大的變革。 20世紀(jì) 50年代以前的繼電保護(hù)裝置都是由電磁型、感應(yīng)型或電動(dòng)型繼電器組成的。這些繼電器都具有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，統(tǒng)稱為機(jī)電式繼電器。由這 些繼電器組成的繼電保護(hù)裝置稱為機(jī)電式保護(hù)裝置。機(jī)電式繼電器所采用的元件、材料、結(jié)構(gòu)型式和制造工藝在近 40余年來，經(jīng)歷重大的改進(jìn)，積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，工作比較可靠，因而目前電力系統(tǒng)中仍應(yīng)用這種保護(hù)裝置。但這種保護(hù)裝置體積大，消耗功率大，動(dòng)作速度慢，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分和觸點(diǎn)容易磨損或粘連，調(diào)試維護(hù)比較復(fù)雜，不能滿足超高壓、大容量電力系統(tǒng)的要求。 20世紀(jì) 50年代，由于半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展，開始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護(hù)裝置。這種保護(hù)裝置體積小，功率消耗小，動(dòng)作速度快，無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分，稱為電3 子式靜態(tài)保護(hù)裝置。晶體管保護(hù)裝置 易受電力系統(tǒng)中或外界的電磁干擾的影響而誤動(dòng)或損壞，當(dāng)時(shí)其工作可靠性低手機(jī)電式保護(hù)裝置。但經(jīng)過長期的研究和實(shí)踐，抗干擾問題從理論上和實(shí)踐上都得到了滿意的解決，使晶體管繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率達(dá)到了和機(jī)電式保護(hù)裝置同樣的水平。 20世紀(jì) 70年代是晶體管繼電保護(hù)裝置在我國大量采用的時(shí)期，滿足了當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)向超高壓、大容量方向發(fā)展的需要。 由于集成電路技術(shù)的發(fā)展，可以將數(shù)十個(gè)或更多的晶體管集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上，從而出現(xiàn)了體積更小、工作更加可靠的集成運(yùn)算放大器和集成電路元 件。這促使靜態(tài)繼電保護(hù)裝置向集成電路化方向發(fā)展 。 20世紀(jì) 80年代后期，標(biāo)志著靜態(tài)繼電保護(hù)從第一代（晶體管式）向第二代（集成電路式）的過渡。目前，集成電路靜態(tài)繼電保護(hù)裝置已成為靜態(tài)繼電保護(hù)裝置的主要形式。 在 20世紀(jì) 60年代末，就提出用小型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的設(shè)想。因?yàn)楫?dāng)時(shí)小型計(jì)算機(jī)價(jià)格昂貴，難以在實(shí)用上采用。但由此開始了對(duì)繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)算法的大量研究，為后來微型計(jì)算機(jī)式繼電保護(hù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。隨著微處理器技術(shù)的迅速發(fā)展及其價(jià)格急劇下降，在 20世紀(jì) 70年代后半期，出現(xiàn)了比較完善的微型計(jì)算機(jī)保護(hù)樣機(jī)，并投入到電力系統(tǒng)中試運(yùn)行。 20世紀(jì) 80年代微型計(jì)算 機(jī)保護(hù)在硬件結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)方面已趨成熟，并已在一些國家推廣應(yīng)用，這就是第三代的靜態(tài)繼電保護(hù)裝置。微型計(jì)算機(jī)保護(hù)具有巨大的計(jì)算、分析和邏輯判斷能力，有存儲(chǔ)記憶功能，因而可用以實(shí)現(xiàn)任何性能完善且復(fù)雜的保護(hù)原理。微型計(jì)算機(jī)保護(hù)可連續(xù)不斷地對(duì)本身的工作情況進(jìn)行自檢，其工作可靠性很高。此外，微型計(jì)算機(jī)保護(hù)可用同一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)原理，這使保護(hù)裝置的制造大為簡化，也容易實(shí)行保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)化。微型計(jì)算機(jī)保護(hù)除了保護(hù)功能外，還有故障錄波、故障測距、事故順序紀(jì)錄和調(diào)度計(jì)算機(jī)交換信息等輔助功能，這對(duì)簡化保護(hù)的調(diào)試、事故分析 和事故后的處理等都有重大意義。由于微型計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置的巨大優(yōu)越性和潛力，因而受到運(yùn)行人員的歡迎，進(jìn)入 20世紀(jì) 90年代以來，在我國得到大量應(yīng)用，將成為繼電保護(hù)裝置的主要型式。可以說微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)保護(hù)、控制、運(yùn)行調(diào)度及事故處理的統(tǒng)一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成部分 [1]。 設(shè)計(jì)的目的和意義 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障免于遭受損壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；反應(yīng)電力設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)或跳閘，此時(shí) 要求能對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免暫短的運(yùn)行波動(dòng)造成不必要的動(dòng)作和干擾引起的誤動(dòng)。電力系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、輸配電線路及用電設(shè)備組成。各電氣元件及系統(tǒng)整體一般處于正常運(yùn)行狀態(tài)，但4 也可能出現(xiàn)故障或異常運(yùn)行狀態(tài)，如短路、斷線、過負(fù)荷等狀態(tài)。短路總是伴隨著很大的短路電流，同時(shí)系統(tǒng)電壓大大降低。短路點(diǎn)的電弧及短路電流的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)會(huì)直接損壞電