【正文】 ?，0. 1 0. 4 30TTXX ??， 1. 3 2. 3 1. 4 2. 4 10G G G GX X X X? ? ? ? ?， 1. 5 1. 6 20TTXX? ? ?, 0. 5 0. 6 40TTXX? ? ?， 60kmABL ? ? ， 40kmBCL ? ? ， 線路阻抗 12 Ω kmZZ?? ， 0 kmZ ?? ，線路阻抗角均為 75176。 完成內(nèi)容 我們要完成的內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)對線路的距離保護(hù)。充分發(fā)揮和利電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 2 用繼電保護(hù)的科學(xué)性、工程技術(shù)性，使繼電保護(hù)為提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的 安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮最大效能。安全性和信賴性主要取決于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、保護(hù)回路的連接和運(yùn)行維護(hù)的水平。它包含兩種意思：其一是只應(yīng)有裝在故障元件上的保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障；其二是要力爭相鄰原件的保護(hù)裝置對它起后備保護(hù)作用。 繼電保護(hù)的靈敏性，是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的能力。 以上四個(gè)基本要求是評價(jià)和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，在它們之間，既有矛盾的一面，又要根據(jù)被保護(hù)原件在電力系統(tǒng)中的作用，使以上四個(gè)基本要求在所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一。 （ 1）距離保護(hù)第Ⅰ段 距離保護(hù)的第Ⅰ段是瞬時(shí)動(dòng)作的，是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間。 （ 2）距離保護(hù)第Ⅱ段 距離Ⅱ段整定值的選擇是類似于限時(shí)電流速斷的，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離Ⅰ段的保護(hù)范圍，同時(shí) 帶有高出一個(gè)△ t 的時(shí)限，以保證選擇性。21( ) 0 .8 0 .8 0 .8 5d Z k A B d Z A B B CZ K Z Z Z Z? ? ? ?［ （ ～ ） ］ （ ） 距離Ⅰ段與Ⅱ段聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護(hù)。 保護(hù)短路點(diǎn)的選取 本設(shè)計(jì)中主要考慮母線、 線路末端的短路故障。 最大運(yùn)行方式短路電流計(jì)算 （ 1）保護(hù) 1 的最大運(yùn)行方式分析。保護(hù) 2 最大運(yùn)行方式就是指流過保護(hù) 2的電流最大即 兩個(gè)發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，則 . m in 1 . 3 1 . 311( ) ( 1 0 1 0 ) 1 0 ( )22s G TZ X X? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 5 . 2 . m a x . m in 1 1 5 / 3 1 . 3 2 8 ( k A )1 0 2 4 1 6k s A B B CEI Z Z Z?? ? ?? ? ? ? （ ） 式中 . 為流過保護(hù) 2 的最大短路電流。保護(hù) 4 的最大運(yùn)行方式就是指流過保護(hù)4 的電流最大即兩個(gè)發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，而變壓器 T T6 兩個(gè)都同時(shí)運(yùn)行的運(yùn)行方式，則 . m in 1 . 3 1 . 311( ) ( 1 0 1 0 ) 1 0 ( )22s G TZ X X? ? ? ? ? ? ? ? （ ） . 4 . m a x . m in 1 1 5 / 3 2 . 5 5 4 ( k A )1 0 1 6k s B CEI ZZ ?? ? ??? （ ） 式中 . 為流過保護(hù) 3 的最大短路電流。 （ 2）保護(hù) 2 的最小運(yùn)行方式分析。 （ 4）保護(hù) 4 的最小運(yùn)行方式分析。 保護(hù) 1 距離保護(hù)第 II 段整定 （ 1） 整定阻抗：按下面兩個(gè)條件選擇。 （ 3）動(dòng)作時(shí)限 13 0 0 .5 0 .5 ( s )II It t t? ? ? ? ? ? 與相鄰線路 保護(hù) 3 的 I 段保護(hù)配 合 ， 它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。 ② 相鄰線路末端短路時(shí)靈敏系數(shù)。 電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 9 保護(hù) 2 距離保護(hù)的整定與校驗(yàn) 保護(hù) 2 距離保護(hù)第 I 段整定 （ 1）保護(hù) 2 的 I 段的整定阻抗為 .2 1 0 .8 5 0 .4 6 0 2 0 .4 ( )IIs e t r e l A BZ K z L ?? ? ? ? ? ? （ ） 式中 為 保護(hù) 2 距離 的 I 段的整定阻抗 。 保護(hù) 4 距離保護(hù)的整定與校驗(yàn) 保護(hù) 4 距離保護(hù)第 I 段整定 （ 1）保護(hù) 4 的 I 段的整定阻抗為 .4 1 0 .8 5 0 .4 4 0 1 3 .6 ( )IIs e t r e l B CZ K z L ?? ? ? ? ? ? （ ） 式中 為保護(hù) 4 距離 I 段的整定阻抗。 ②當(dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時(shí)， 4 .max ? ， 4 .min ? ，20tZ ??，有 .4 4 m in( ) 0. 75 ( 16 1. 53 20 ) 34 .9 5 ( )I I I Ise t re l B C b tZ K Z K Z?? ? ? ? ? ? ? （ ） 所以取 .4 ??。 取 ? ， ?relK ， ? 和 75oset? ? ， 30oL? ? ,于是 .4 1 9 0 . 5 3 1 5 5 . 9 3 ( )1 . 2 * 1 . 2 * 1 . 2 * c o s ( 7 5 3 0 )IIIs e tZ ? ? ?? （ ） （ 2）靈敏度校驗(yàn) 電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 11 ① 本線路末端短路時(shí)靈敏系數(shù)為 .4( 1 ) 1 5 5 .9 3 9 .7 4 1 .516IIIs e ts e n BCZK Z? ? ? ? 滿足靈敏度要求。此時(shí) 20nextZ ??，有 .4( 2 ) 4 . m a x 1 5 5 . 9 3 2 . 7 9 1 . 21 6 1 . 9 9 2 0IIIs e ts e n B C b n e x tZK Z K Z? ? ? ?? ? ? 靈敏度校驗(yàn)滿足要求?；ジ衅鞯木唧w作用是：（ 1）將一次系統(tǒng)各級電壓均變成100 以下的低電壓，將一次系統(tǒng)各回路電流變成 5A 以下的小電流，以便于測量儀表及繼電器的小型化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 為了確保所供儀表的準(zhǔn)確 度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 ④ 電流互感器準(zhǔn)確級的選擇 為保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得低 于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)最高級別來確定電流互感器的準(zhǔn)確級。當(dāng)截面選定之后，即可計(jì)算出聯(lián)接導(dǎo)線的電阻 Rwi。 所以本題中電流互感器的型號(hào)為 LCWB6110B。 （ 3） 電壓互感器種類和型式的選擇 電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在635kV 屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式； 110220kV 配電裝置通常采用串級式電磁式電壓互感器； 220kV 及其以上配電裝 置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足要電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 14 求時(shí)，也可采用電容式電壓互感器。一般供功率測量、電能測量以 及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇 級或 1 級的，只供估計(jì)被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用 3 級電壓互感器為宜。 如果各儀表和繼電器的功率因數(shù)相近，或?yàn)榱撕喕?jì)算起見，也可以將各儀表和繼電器的視在功率直接相加，得出 2S 大于的近似值，它若不超過 2NS ，則實(shí)際值更能滿足式 子 的要求。 繼電器的選擇 按使用環(huán)境選型 使用環(huán)境條件主要指溫度（最大與最小）、濕度（一般指 40 攝氏度下的最大相對濕度）、低氣壓（使用高度 1000 米以下可不考慮）、振動(dòng)和沖擊。選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。若整機(jī)供給繼電器線圈是恒定的電流應(yīng)選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據(jù)，而應(yīng)將線圈接入作為負(fù)載來計(jì)算實(shí)際電壓，特別是電源內(nèi)阻大時(shí)更是如此。 根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類和容量 國內(nèi)外長期實(shí)踐證明，約 70%的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點(diǎn)非常重要。認(rèn)為觸點(diǎn)切換負(fù)荷小一定比切換負(fù)荷大可靠是不正確的，一般說，繼電器切換負(fù)荷在額定電壓下，電流大于 100mA、小于額定電流的 75%最好。當(dāng)負(fù)載性質(zhì)改變時(shí)，其觸點(diǎn)負(fù)載能力將發(fā)生變動(dòng)。當(dāng) mZ 落在動(dòng)作區(qū)之內(nèi) 時(shí)，判為區(qū)內(nèi)故障，給出動(dòng)作信號(hào)；當(dāng) mZ 落在動(dòng)作區(qū)之外時(shí)，繼電器不動(dòng)作。 該式兩端同乘以測量電流mI? ，并令 AA UZI ?? ?m ， BB UZI ?? ?m ,則絕對值比較的動(dòng)作條件又可以表示為 AB UU?? ? （ ） 式（ ）稱為電壓形式的絕對值比較方程。 圖 相位 比較的電壓形成 保護(hù)跳閘回路 三段式距離保護(hù)主要由測量回路、起動(dòng)回路和邏輯回路三部分組成 ，如圖 所示。0000 . 1 s / 0T 1Y 1Y 2 1 , 2 Z K J3 Z K JJ ZH 1T 2T 31%J2%J2%JC H JI 2啟 動(dòng) 回 路邏 輯 回 路 跳 閘測 量 回 路 圖 保護(hù)跳閘回路 起動(dòng)回路 起動(dòng)回路主要由起動(dòng)元件組成，起動(dòng)元件可由電流繼電器、阻抗繼電器、負(fù)序電流繼電器或負(fù)序零序電流增量繼電器構(gòu)成。起動(dòng)部分啟動(dòng)后，起動(dòng)時(shí)間電路 1T ，在 時(shí)間內(nèi)（開放時(shí)間內(nèi)）允許距離Ⅰ段跳閘。 邏輯回路 邏輯回路主要由門電路和時(shí)間電路組成。在 220kV 及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，這有時(shí)候不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，因而，不能作為主保護(hù)來應(yīng)用。 電氣工程系繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 20 參考文獻(xiàn) [1] 尹項(xiàng)根 ， 曾克娥 .電 力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用 [M].武漢 : 華中科技大學(xué)出版社， 2021. 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