【正文】 的重要組成部分。 三段式過流保護包括： 瞬時電流速斷保護（簡稱電流速斷保護或電流ⅰ段） 限時電流速斷保護（電流ⅱ段） 過電流保護（電流ⅲ段）。瞬時電流速斷保護就是這樣一種保護，它反映電流增大而瞬時動作。 假設(shè)短路點從電網(wǎng)的末端（負荷側(cè)）逐漸向電源端移動，由于短路阻抗 Xk逐漸減小，短路電流 Ik將逐漸增大。對于輸電線路的相間短路故障，一般三相短路電流大于兩相短路電流。這樣，當線路 L1末端 B母線之后的線路短路時，因短路電流小于保護 1的動作電流，保護 1不會誤動作。如圖 ，瞬時電流速斷保護的選擇性可以用動作電流來保證。這說明瞬時電流速斷保護不能保護線路的全長，并且保護范圍長度受電力系統(tǒng)運行方式及故障類型的影響。 系統(tǒng)在最小運行方式下， N點發(fā)生兩相短路時，短路電流也等于保護1瞬時電流速斷保護的動作電流 ；在對保護裝置進行整定計算時，為了簡化計算，一般將三相短路電流乘以√ 3/2折算為兩相短路電流，即 =√ 3/2* =√ 3/2* E*/(Xs,min+ x1Lmin) 因此，瞬時電流速斷保護的最小范圍是 Lmin=1/ x1*（√ 3/2*E*/ op,1 Xs,min） 式中 Xs,min系統(tǒng)在最小運行方式下，系統(tǒng)等效電源到保護 1安裝處的系統(tǒng)電抗。為了保證選擇性，必須給該保護加上一定的延時，保證在線路 L2 上發(fā)生短路故障時， 由保護 2 先動作將故障切除。限時電流速斷保護的動作電流一般整定為 = 式中 保護 1中限時電流速斷保護的動作電流； 限時電流速斷保護的可靠系數(shù)，一般取 rel=； 相鄰線路瞬時電流速斷保護的動作電流。為了確保保護 2能先將故障切除、保護 1能可靠返回，限時電流速斷保護的動作時限應(yīng)把瞬時電流速斷保護的動作時限、斷路器的河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 固有分閘時間、保護裝置時間元件的誤差等因素都考慮進去，并且還要留有一定的時間裕度。 靈敏度校驗 為了使限時電流速斷保護能夠保護線路的全長，要求在本線路末端發(fā)生相間短路故障時，該保護應(yīng)具有一定的靈敏度。后備保護是指在主保護或斷路器拒絕動作時，用以切除故障的保護。這兩種保護一般用來作為 35kV及以下電壓等級線路的主保護。如圖 23所示，當 K點發(fā)生短路故障時，保護 保護 保護 3均有短路電流流過。此時，保護 保護 2的電流元件應(yīng)能可靠返回，也就是說電流元件的返回電流應(yīng) 該大于本線路的最大負荷電流，即 ＞ ，因此定時限過電流保護的動作電流一般整定為 = * / 式中 被保護線路定時限過電流保護的動作電流； 定 時 限 過 電 流 保 護 的 可 靠 系 數(shù) ， 一 般 取=； 電流元件的返回系數(shù)，一般取 ； 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 被保護線路的最大負荷電流。保護 保護 2的過電流保護動作時限，應(yīng)該大于保護 3的過電流保護動作時限，即＞ ＞ .以此類推，越靠近電源端，過電流保護的動作時限越長；越靠近負荷側(cè)，過電流保護的動作時限越短。但故障點越靠近電源，短路電流越大，定時限過電流保護得動作時限反而越長，不能快速切除故障。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 3 35kV 線路保護方案 線路保護方法方案 本次設(shè)計的 35 千伏線路的保護方案為配置速斷與過電流保護，相關(guān)參數(shù)如下：已知系統(tǒng)在最大、最小運行方式下的系統(tǒng)電抗分別為= 歐， = 歐；線路長度為 62KM；線路每公里正序電抗為 X1= 歐；導(dǎo)線型號為 LGJ150（鋼筋鋁絞線，直徑為 150 毫米），電流互感器變比為 300/5，最大負荷功率為 9MW，功率因數(shù)取 ，電流互感器為不完全星形，線路的最大負荷電流為 300A，具體參數(shù)見表 1。 (2) 電流速斷保護的保護范圍及靈敏度校驗 Lmax=1/ x1*（ E*/ op,1 Xs,max） =（ 1/） *（ 37000/√ 3/） = (Lmax/L)*100%=*100%=%＞ 50% Lmin=1/ x1*（√ 3/2*E*/ op,1 Xs,min） =（ 1/） *（√ 3/2*37000/） = (Lmin/L)*100%=*100%=%＞ 15% 靈敏度滿足要求。 根據(jù)供電系統(tǒng)的特點，考慮了供電的可靠性與經(jīng)濟性等方面的因素，滿足安全可靠、技術(shù)先進可行、經(jīng)濟合理的要求，繼電保護屏選用許繼電氣公司的 WXH813A 保護裝置。屏后上方角板上可安裝控制熔斷器、刀形開關(guān)、電笛、電鈴等附件。此外還具備完善的保護功能；調(diào)整設(shè)定既直觀又方便，兩路交 流輸入，通過微機控制能夠自動切換，可靠性強。 15%， 50HZ，三相四線制，兩路電源輸入； * 直流輸出電壓： DC220V、 DC110V、 DC48V、 DC24V； * 輸出電流：控制母線（ KM） 5～ 200A，合閘母線（ HM） 5～ 3000A； * 電池容量：鉛酸免維護蓄電池 10Ah～ 3000Ah； * 穩(wěn)壓精度：≤177。 (可根據(jù)用戶要求增減 ) * 屏體結(jié)構(gòu)：本公司產(chǎn)品屏體采用 PK結(jié)構(gòu)，正面配玻璃門。 互感器雖然歸類于一次設(shè)備．但卻連接在一、二次回路之間，在一、二次回路之間起著橋梁的作用?；ジ衅魇歉鶕?jù)電磁感應(yīng)原理進行工作的，因此，其一、二次繞組間只有磁的聯(lián)系而沒有電的直接聯(lián)系，從而實現(xiàn)了一、二次電氣設(shè)備之間的電氣隔離。對二次電壓回路來說，河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 電壓互感器相當于正比于一次回路電壓、內(nèi)阻很小 (相對于二次回路的負載來說 )的電壓源。／ Y。 (2) 電壓互感器一、二次側(cè) 必須設(shè)置保護電器 一般情況下，電壓互感器的一、二次側(cè)均采用熔斷器或自動開關(guān)作為保護電器。 (3) 電壓互感器的二次側(cè)必須有一點接地 為了防止電壓互感器一 、二次繞組間發(fā)生絕緣擊穿，從而使一次系統(tǒng)的高電壓、大電流串入二次回路。見圖45。保護直接動作于跳閘，因此不需要裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置。當需要考慮同期并網(wǎng)時也可以采用 B 相接地方式，小接地電流系統(tǒng)需要裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置來反映單相接地故障。 圖 42 一臺單相電壓互感器接線圖 圖中一次繞組連接在 A、 B 相間，反映的是 A、 B 相的相間電壓 (即線電壓 )。 (2) 兩臺電壓互感器構(gòu)成的 v／ v 接線方式 圖 43所示為由兩臺單相電壓互感器構(gòu)成的 v／ v 接線方式。 電壓互 感器的 v／ v 接線方式只能測量線電壓，不能測量相電壓，適用于 35kv 及以下的中性點非直接接地系統(tǒng)。 如圖 44 所示為三臺單相雙繞組電壓互感器的兩種接線方式。既適用于中性點非直接接地系統(tǒng)，也適用于中性點直接接地系統(tǒng)。接線方式原理接線圖，圖 44(d)所示為這種接線方式在一次系統(tǒng)圖上的表示法。 這種接線方式中，電壓互感器一次繞組的額定電壓為所接入一次系河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 30 統(tǒng)的額定相電壓，二次繞組的額定電壓為 100/ 3 v。 單相三繞組電壓互感器有兩組二次繞組，其中主二次繞組采用星形接線方式，輔助二次繞組采用開口三角形接線方式。輔助二次繞組接成開口三角形供絕緣監(jiān)察裝置使用。 (5) 三相三柱式電壓互感 器構(gòu)成的星形接線方式 三相三柱式電壓互感器構(gòu)成 Y／ Yo接線方式，其使用范圍、繞組額定電壓等情況與三臺單相雙繞組電壓互感器構(gòu)成的 Y／ Yo 接線方式相河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 31 同。 額定二次電流的選擇 額定二次電流 In2有 5A與 1A兩種，實際應(yīng)用中，多采用 5A。 電流互感器的一次繞組匝數(shù)很少 (大多數(shù)情況下為一匝 )，二次繞組匝數(shù)較多 (相對于一次繞組而言 )。在圖 46 中，接入電流互感器二次回路的設(shè)備 (電流表 1PA— 3PA、有功功率表 1PPA 與 2PPA 的電流線圈以及無功功率表 PPR的電流線圈 )都是以串聯(lián)的方式接入電流互感器的二次繞組 2TA、 2TAb、2TAc。 (1) 單相接線方式 圖 47所示為由一臺電流互感器構(gòu)成的單相接線方式接線圖，其中圖 (a)所示為這種接線 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 35 圖 47 單相接線方式接線圖 方式的二次回路接線圖，因 (b)所示為這種接線方式在一次系統(tǒng)圖 (電氣主接線固等 )上的表示方法。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 36 圖 48 兩相不完全星形接線方式接線圖 圖中一次繞組 1TAa、 1TAc 分別串聯(lián)接入一次系統(tǒng)的 A、 C 兩相 (也可以是其他兩相，但習(xí)慣采用 A、 C 兩相 )，反映的是 A、 C 兩相的線電流。電流互感器的這種接線方式主要用在三相不對稱負載或比較重要的于相對稱負載，如向居民區(qū)供電的線路 (屬于三相不對稱負載 )的測量、計量與保護等，發(fā)電廠的發(fā)電機等重要 設(shè)備的測量、計量與保護等。電流互感器的這 種接線方式經(jīng)常用在 Y／Δ聯(lián)結(jié)的主變壓器的差動保護 (5) 兩相電流差接線方式 圖 411 所示為由兩臺電流互感器構(gòu)成的兩相電流差接線方式接線圖，其中圖 (a)所示為這種接線方式的二次回路接線圖，圖 (b)所示為這種接線方式在一次系統(tǒng)圖上的表示方法。 (6) 兩相電流之與與第三相電流差接線方式 圖 412 所示為由三臺電流互感器構(gòu)成的兩相電流之與與第三相電流差接線方式接線圖，其中圖 (a)所示為這種接線方式的二次回路接線圖，圖 (b)所示為這種接線方式在一次系統(tǒng)圖上的表示方法。如用于勵磁裝置的電流輸人間路所連接的電流互感器也常常采用這種接線方式。因此，只有正確的選擇電壓互感器和電流互感器才能滿足測量、計量與保護等要求。雖然在書本上已了解到了供配電的一些知識，可是在實際應(yīng)用中才發(fā)現(xiàn)自己的知識是多么 的貧乏，對好多設(shè)計規(guī)范、特點都不是很了解，遇到了不少難題。即增長了自己的見識，又補充了新的專業(yè)知識。在這里，要對老師表示衷心的感謝！ 此外在畢業(yè)設(shè)計期間，班里的許多同學(xué)也都給我提供了很多的幫助，在此我對他們表示由衷的感謝！ 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 41 參考文獻 [1] 楊曉敏主編 .電力系統(tǒng)繼電保護原理及其應(yīng)用 . 中國電力出版社，2020. 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Our country namely started the puter relay protection r