【正文】 ? ? ? ? 8 5 225 1000. 39 8 7. 8 0. 22 737BL BSzL U?? ? ? ? ? ? 9 3 短路電流計算 短路 類型和產生原因 短路類型 所謂短路是指一切不正常的相與相之間或相與地 (對于中性點接地系統(tǒng) )，不同電位導電部分之間的不正常短接的情況。下圖為恰甫其海電力系統(tǒng)的地理接線圖： 圖 1－ 1 恰甫其海地理結線圖 本電網(wǎng)包括四臺發(fā)電機組，兩臺運行，兩臺作為備用，每臺發(fā)電機的額定容量為 ，其中有四個變電站，包括恰甫其海變電站、青年變電站、海努克變電站 和八一大阪變電站。為防止事故發(fā)生，電力系統(tǒng)繼電保護就是裝設在每一個電氣設備上，用來反映它們發(fā)生的故障和異常運行情況，從而動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種有效的反事故的自動裝置。短路點的電弧及短路電流的熱效應和機械效應會直接損壞電氣設備，電壓下降會破壞電能用戶的正常工作，影響產品質量。 設計的目的和意義 電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務是：自動、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正常運行；反應電力設備的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護條件，而動作于發(fā)出信號或跳閘，此時 要求能對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免暫短的運行波動造成不必要的動作和干擾引起的誤動。此外，微型計算機保護可用同一個硬件實現(xiàn)不同的保護原理，這使保護裝置的制造大為簡化，也容易實行保護裝置的標準化。隨著微處理器技術的迅速發(fā)展及其價格急劇下降，在 20世紀 70年代后半期，出現(xiàn)了比較完善的微型計算機保護樣機，并投入到電力系統(tǒng)中試運行。目前，集成電路靜態(tài)繼電保護裝置已成為靜態(tài)繼電保護裝置的主要形式。 20世紀 70年代是晶體管繼電保護裝置在我國大量采用的時期，滿足了當時電力系統(tǒng)向超高壓、大容量方向發(fā)展的需要。 20世紀 50年代，由于半導體晶體管的發(fā)展，開始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護裝置。這些繼電器都具有機械轉動部件，統(tǒng)稱為機電式繼電器。早在 20世紀 50年代就出現(xiàn)了利用故障點產生的行波實現(xiàn)快速繼電保護的設想，經過 20余年的研究，終于誕生了行波保護裝置。 1908年提出了比較被保護元件兩端電流的電流差動保護原理。由于電力系統(tǒng)的發(fā)展，用電設備的功率、發(fā)電機的容量不斷增大發(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就難以實現(xiàn)選擇性和快速性要求。首先是與電力系統(tǒng)對運行可靠性要求的不斷提高密切相關的。由于自然環(huán)境、制造質量、運行 維護水平等諸方面的原因，電力系統(tǒng)的各種元件在運行中不可能一直保持正常狀態(tài)。 致 謝 .................................................... 錯誤 !未定義書簽。I 目 錄 0 引言 ...................................................................... 1 1 緒論 ...................................................................... 2 繼電保護在國內外發(fā)展的狀況 .............................................. 2 設計的目的和意義 ........................................................ 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)計算 .......................................................... 6 元件參數(shù)計算 ............................................................ 6 元件等值阻抗計算 .................................................... 6 3 短路電流計算 .............................................................. 9 短路類型和產生原因 ...................................................... 9 短路類型 ............................................................ 9 短路產生原因 ........................................................ 9 短路電流計算方法 ........................................................ 9 兩相短路電流 ........................................................ 9 三相短路電流 ........................................................ 9 短路電流計算 ........................................................... 10 青硅線短路電流計算 ................................................. 10 海八線短路電流計算 ................................................. 11 4 線路保護配置及整定計算 ................................................... 13 青硅線線路保護配置及整定 ............................................... 13 青硅線保護配置 ..................................................... 13 青硅線保護整定計算 ................................................. 17 青硅線保護裝置整定清單 ............................................. 19 海八線線路保護配置及整定 ............................................... 21 海八線保護配置 ..................................................... 21 海八線線路保護整定 ................................................. 23 海八線保 護裝置整定清單 ............................................. 27 5 MATLAB 仿真 .............................................................. 28 MATLAB 軟件簡介 ........................................................ 28 SIMULINK 模塊庫 .................................................... 28 PSB 模塊 ........................................................... 29 繼電保護仿真 ........................................................... 30 低電壓閉鎖過電流保護仿真 ........................................... 30 三相一次重合閘仿真 ................................................. 33 6 結束語 ................................................................... 34 參考文獻 .................................................................. 35 附錄 ...................................................... 錯誤 !未定義書簽。 附圖 3：負序阻抗圖 ......................................... 錯誤 !未定義書簽。這里電氣元件是一個常用術語，它泛指電力系統(tǒng)中的各種在電氣上可獨立看待的電氣設備、線路、器具等。 2 1 緒論 繼電保護在國內外發(fā)展的狀況 電力系統(tǒng)繼電保護技術是隨 著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的。熔斷器的特點是融保護裝置與切斷電流的裝置于一體，因而最為簡單。 1901年出現(xiàn)了感應型過電流繼電器。在20世紀 50年代，微波 中繼通信開始應用于電力系統(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。 20世紀 50年代以前的繼電保護裝置都是由電磁型、感應型或電動型繼電器組成的。但這種保護裝置體積大，消耗功率大，動作速度慢，機械轉動部分和觸點容易磨損或粘連，調試維護比較復雜，不能滿足超高壓、大容量電力系統(tǒng)的要求。但經過長期的研究和實踐，抗干擾問題從理論上和實踐上都得到了滿意的解決，使晶體管繼電保護裝置的正確動作率達到了和機電式保護裝置同樣的水平。 20世紀 80年代后期，標志著靜態(tài)繼電保護從第一代（晶體管式）向第二代（集成電路式）的過渡。但由此開始了對繼電保護計算機算法的大量研究，為后來微型計算機式繼電保護的發(fā)展奠定了理論基礎。微型計算機保護可連續(xù)不斷地對本身的工作情況進行自檢，其工作可靠性很高?？梢哉f微型計算機已經成為電力系統(tǒng)保護、控制、運行調度及事故處理的統(tǒng)一計算機系統(tǒng)的組成部分 [1]。短路總是伴隨著很大的短路電流，同時系統(tǒng)電壓大大降低。故障和異常運行情況若不及時處理或處理不當，就可能在電力系統(tǒng)中引起事故，造成人員傷亡和設備損壞，使用戶停電、電能質量下降到不能容許的程度。 伊河電網(wǎng)概述 恰甫其海地理接線圖 地理接線圖描述了電網(wǎng)的分布，包括發(fā)電廠、變電站的地理位置，以及線路的連接路徑。用規(guī)定的電氣設備圖形符號和文字符號按工作 順序排列，詳細的表示電氣設備或成套裝置的全部基本組成和連接關系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。 短路產生原因 產生短路的原因是電氣設備載流部分的絕緣損壞，例如絕緣材料的自然老化，設計、安裝及維護不良所帶來的設備缺陷發(fā)展成短路等；氣象條件惡化，例如雷電造成的閃絡放電，架空線路由于大風或導線覆冰引起電桿倒塌等；人為事故，例如運行人員帶負荷拉刀閘，線路或設備檢修后在未拆除接地線時加上電壓等；其他，例如挖溝損壞電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。 （ 1） 最大運行方式下青硅線 末端 三相 短路電流 圖 31 最大運行方式下正序阻抗圖 最大運行方式下的最小阻抗： ( 1 ) m in * 1 ( 0 .2 1 4 0 .1 3 5 0 .0 7 3 ) 0 .0 9 7 0 .0 6 4 0 .2 2 7 0 .5 5 92X ? ? ? ? ? ? ? ? 最大運行方式下的青硅線末端的三相短路電流： * ( 1 ) m i n *11 1 . 6 6 90 . 5 9 9dzI X ?? ? ?標 幺 值 ： ** 1001 . 6 6 9 2 . 6 5 13 3 3 7BBd z d z d z BSI I I I K AU? ? ? ? ? ? ??有 名 值 ： （ 2） 系統(tǒng)最小運行方式下青硅線末端的兩相短路電流 圖 32 最小運行方下 正序阻抗圖 最小運行方式下的最大 正序 阻抗： ( 1 ) m a x* 10. 21 4 0. 13 5 0. 07 3 0. 09 7 0. 06 4 0. 22 7 0. 69 72X ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 33 最小運行方式下 負序阻抗圖 最小運行方式下的最大 負序 阻抗： 11 ( 2 ) m a x* 10. 24 5 0. 13 5 0. 07 3 0. 09 7 0. 06 4 0. 22 7 0. 72 82X ? ? ? ? ? ? ? ? ? 最小運行方式下青