【正文】 Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=()= 取 9A 選 GL11/10型 動作時限取 靈敏度為 Km=(20X9)= ② 電流速斷保護 Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=,取 4 倍靈敏度為 Km=(180X4)=2 ③ 單相接地保護 （ 3）母聯(lián)斷路器保護整定計算 采用 GL型繼電器，取消瞬時保護，過電流保護按躲過任一母線的最大負荷電流整定。最終解決辦法是調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使 10 kV 線路供電半徑符合規(guī)程要求。按最大運行方式下，線路最大保護范圍不應(yīng)小于線路全長的 50%。對于多條線路重疊故障，引起主變壓器斷路器越級跳閘時，按常規(guī)，在繼電保護整定計算中是不考慮重疊故障的，但可采用加裝瞬時電流速斷保護，一般可整定于 0 s 動作，使線路故障在盡可能短的時限內(nèi)切除；在上下級保護時限配合可能的情況下，適當調(diào)整 10 kV 線路過電流保護與主變壓器過電流保護的時限級差，以使主變壓器過電流保護有足夠的返回時間。 專線類型：按躲過線路上配電變壓器低壓側(cè)出口最大三相短路電流整定。 整定計算方案 10kV 配電線路的保護，一般采用瞬時電流速斷（Ⅰ段）、定時限過電流（ III段）及三相一次重合閘構(gòu)成。 10kV 線路的具體問題 對于輸電線路而言，一般無 T 接負荷，至多 T 接一、兩個集中負荷。 （ 2）變電所防雷保護是一個系統(tǒng)工程，由三個子系統(tǒng)即三道防線組成。 由這三個子系統(tǒng)的三道防線構(gòu)成一個完整的變電所防雷保護系統(tǒng)。 雷擊進線保護段首端及以外時，絕大部分雷電流被引入地中，只有很小部分的雷電流沿架空線路導線侵入變電所。同時，從實驗室雷電沖擊波 10 m 左右空氣間障放電電壓值，外延用于確定 30～ 60 m 或以上的自然雷擊放電電壓值，令人難以置信 。各種文件規(guī)定的不同保護范圍只是允許遭受雷擊的概率不同而已。 雷擊是無法阻止的，只能通過攔截導引改變其入地 路徑。 中北大學分校學位論文（設(shè)計） 15 Co — 被保護線路每相的對地電容 : Io — 被保護線路的總電容電流。二次側(cè)只有因?qū)Ь€排列不對稱而產(chǎn)生的不平衡電流。為了查找接地點，需要電氣人員按照預(yù)先制定的“拉路序位圖’，依次拉路查找，并隨之合上未接地的回路，直到找到接地點為止。這也是采用中性點不接地的主要優(yōu)點。 (3) 零序電流保護 電力系統(tǒng)中發(fā)電機或變壓器的中性點運行方式，有中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和中性點直接接地三種方式。 當被保護線路中發(fā)生短路故障時，電流互感器的一次電流急劇增加，其二次電流隨之成比例的增大。定時限過電流保護簡單可靠、完全依靠選擇動作時間來獲得選擇性，上、下級的選擇性配合比較容 易、時限由時間中北大學分校學位論文（設(shè)計） 13 繼電器根據(jù)計算后獲取的參數(shù)來整定，動作的選擇性能夠保證、動作的靈敏性能夠滿足要求、整定調(diào)試比較準確和方便。但這種繼電器雖外部接線簡單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，調(diào)試比較困難；在靈敏度和動作的準確性、速動性等方面也遠不如電磁式繼電器構(gòu)成的繼電保護裝置。如采用的是反時限過電流保護時 ,其瞬動部分應(yīng)解除 。變壓器電流速斷保護的優(yōu)點是接線簡單。在高壓側(cè)的保護范圍外發(fā)生短路時，差動就不起作用，只有靠后備保護 —過流保護動作以保 護變壓器。 變壓器保護 1)當配電變壓器容量小于 400 kVA 時 ,一般采用高壓熔斷器保護 。啟動電流按照躲開最大負荷電流來整定，保護范圍不但能夠保護線路全長，也能保護相鄰線路全長，起到后備保護的作用。如不能滿足可靠性的要求 ,保護裝置反而成為了擴大事故或直接造成故障的根源。各類保護裝置靈敏系數(shù)的大小 ,根據(jù)保護裝置的不同而不盡相同。否則就稱為沒有選擇性。工程應(yīng)用中可根據(jù) 10kv進線的短路電流水平確定進線保護 段長度，一般情況下直接采用 1~2km。自適應(yīng)繼電保護是在 20 世紀 80 年代提出的較新的研究課題。微型計算機保護具有巨大的分析、計算和邏輯判斷能力，可以用以實現(xiàn)任何性能完善且復(fù)雜的保護原理。 1975 年初英國 GEC 公司應(yīng)用微處理機于變電所的控制和自動重合閘。 20世紀 50 年代出現(xiàn)了晶體管式繼電保護裝置。 20 世紀初繼電器開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護，這個時期可認為是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。電力系統(tǒng)運行過程中任一元件發(fā)生故障都會立即在不同程度上影響到系統(tǒng)的正常運行，造成對用戶的停電或少送電，電能質(zhì)量嚴重下降，設(shè)備的毀壞及系統(tǒng)運行穩(wěn)定的破壞和瓦解等。 10KV 供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一部分。由于電力系統(tǒng)的特殊性，上述五個環(huán)節(jié)應(yīng)是環(huán)環(huán)相扣、時時平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時間內(nèi)完成的。 44 致謝 37 附錄 1 10kv 二次線路原理圖 36 參考文獻 30 系統(tǒng)功能及特點 19 整 定計算方案 9 分段母線保護 4 2 10KV變電所繼電保護 3 繼電保護的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 還有在繼電保護設(shè)計中，我們?nèi)菀缀雎缘膸讉€方面，并且對于出線段的防雷也有進一步的了解。其中主要介紹了有哪幾種繼電保護， 自動裝置和各種監(jiān)視、測量、控制和保護回路的設(shè)計。 3 繼電保護的發(fā)展簡史 7 概述 15 3 10 kV線路保護的整定 21 三相一次重合閘 26 系統(tǒng)方案 33 TA 飽和問題 34 避免 TA 飽和的方法 34 所用變保護 34 所用變保護存在的問題 由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的 影響 ，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。例如，當系統(tǒng)中的某工礦 企業(yè) 的設(shè)備發(fā)生短路事故時，由于短路電流的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，往往造成電氣設(shè)備或電氣線路的致命損壞還有可能嚴重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運行遭到破壞；當 10KV 不接地系統(tǒng)中的某處發(fā)生一相接地時，就會造成接地相的電壓降低，其他兩相的電壓升高，常此運行就可能使系統(tǒng)中的絕緣遭受損壞，也有進一步 發(fā)展 為事故的可能。 10kv 變電所繼電保護設(shè)計 2 中北大學分校學位論文（設(shè)計） 3 1 緒論 電力系統(tǒng)繼電保護的作用 電力系統(tǒng) 由發(fā)電機、變壓器、母線、輸配電線路及用電設(shè)備組成，系統(tǒng)中各元件通過電或磁聯(lián)系起來。 19世紀 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電磁型過電流繼電器。由這些繼電器組成的繼電保護裝置稱為機電式保護裝置。 70年代初數(shù)字計算機首先在電力系統(tǒng)離線計算方面得到應(yīng)用。但這種保護裝置體積大，消耗功率大，動作速度慢，機械轉(zhuǎn)動部分和觸點容易 磨損或粘連，調(diào)試維護比較復(fù)雜，不能完全滿足當前超高壓大容量電力系統(tǒng)的要求。早在 20 世紀 50 年代就出現(xiàn)了利用故障點產(chǎn)生的行波實現(xiàn)快速繼電保護的設(shè)想，由于行波現(xiàn)象涉及到相當高的頻率成份，利用當今的技術(shù)，行波繼電器不可能完全在數(shù)字計算機上實現(xiàn)，我們期待著模數(shù)轉(zhuǎn)換（ ADC）和 處理器設(shè)計方面的發(fā)展來解決高頻輸入和必要的計算速度方面的問題，使行波繼電保護技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。 （ 2） 10kv 進線發(fā)生故障的故障點距變電站越遠短路電流越??；短路點與變電站距離一定時，導線截面積越大短路電流越大；同塔線路回數(shù)越少短路電流越小。系統(tǒng)中的繼電保護裝置能滿足上述要求的 ,就稱為有選擇性 。靈敏系數(shù) Km為被保護區(qū)發(fā)生短路時 ,流過保護安裝處的最小短路電流 電流 Idz 的比值 ,即 : dzIdKm min/.? （ ） 10kv 變電所繼電保護設(shè)計 8 靈敏系數(shù)越高 ,則反映輕微故障的能力越強。 保護裝置應(yīng)能正確的動作 ,并隨時處于準備狀態(tài)。 (2) 過流保護 A,C 二相中任何一相電流幅值大于整定值時，相應(yīng)的定時器啟動，返回系數(shù)大于 ，當定時器時間大于整定時間時，保護動作。單相接地保護電流按躲過被保護線路最大非故障接地的線路電容電流。在高壓側(cè)的保護范圍外發(fā)生短路，也會產(chǎn)生過電流，但不動作，因為電流的方向沒有變化。電流速斷保護應(yīng)按躲過系統(tǒng)最大運行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時，流過高壓側(cè)的短路電流配置。另外應(yīng)裝設(shè)過電流保護。采用這種繼電器 ,就可以采用交流操作，無須裝設(shè)直流屏等設(shè)備；通過一種繼電器還可以完成兩種保護功能 (體現(xiàn)了繼電器的多功能性 )，也可以大大簡化繼電保護裝置。它一般采用直流操作，須設(shè)置直流屏。 當被保護線路只設(shè)有一套保護，且時間繼電器的容量足大時，可用時間繼電器的觸點去直接接通跳閘回路，而省去出口中間繼電器。 由上不難看出，保護裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預(yù)先整定的時間，而與被保護回路的短路電流大小無關(guān)，所以這種過電流保護稱 為定時限過電流保護。按規(guī)程規(guī) 定還可繼10kv 變電所繼電保護設(shè)計 14 續(xù)運行 2h，而不必切斷電路。也就是說該裝置沒有選擇性。當正常運行或發(fā)生相間短路時，一次側(cè)電流為零。 Up— 相電壓值 。 防雷保護 防雷是一個重要的措施 變電所防雷保護是一個系統(tǒng)工程，它由 3個子系統(tǒng)即三道防線組成 [7]： 第一道防線，即第一子系統(tǒng)的作用是防止雷直擊變電所電力設(shè)備。所謂保護范圍是指被保護物在此空間范圍內(nèi)遭受雷擊的概率在可接受值之內(nèi)。至今世界上最大實驗室做的最長的雷電沖擊波空氣間隙放電距離也只有 10 m 左右，將其向外延長用到 30～ 60 m 或以上，有的按 3 kV／ cm，有的按 5 kV／ cm推算，得出了很多在同一雷電流下不同擊距或球半徑的計算公式，這是必然結(jié)果。 第二道防線，即第二子系統(tǒng)為進線保護段。 我國主要是采用金屬氧化物避雷器（ MOA），西方國家除用 MOA 外，還在所有電氣裝置上安裝空氣間隙，在 MOA 失效后空氣間隙可作為后備保護。業(yè)主和設(shè)計者應(yīng)因地制宜地對變電所設(shè)防，因設(shè)防不當，造成不應(yīng) 有的損失（包括設(shè)防浪費和事故損失），應(yīng)由主事者負全責，“標準”不應(yīng)當“替罪羊”。陜西省鎮(zhèn)安電網(wǎng)中運行的 35 kV變電站共有 7 座，主變壓器 10 臺，總?cè)萘? MVA； 35 kV 線路8 條，總長度 135 km； 10 kV 線路 36 條， 總長度 1240 km；并網(wǎng)的小水電站 41 座（ 21條上網(wǎng)線路），總裝機容量 17020 kW[8]。選取基準容量 Sjz =100 MVA， 10 kV基準電壓 Ujz =， 10 kV基準電流Ijz = kA， 10 kV基準阻抗 Zjz =。時限整定為 0 s（保護裝置只有固有動作時間無人為延時）。此種情況一般能同時保證選擇性與靈敏性，按放射狀類型整定。 靈敏度校驗（保護性能分析）。當保護無法改動時，應(yīng)在該線路適當處加裝柱上斷路器或跌落式熔斷器，作為后一段線路的主保護，其額定電流按后面一段線路的最大負荷電流選取。 有關(guān)數(shù)據(jù)：最大運行方式下 10kV母線三相短路電流為 I31=5000A，最小運行方式下 10kV母線三相短路電流為 I32=4000A，變壓器低壓母線三相短路反應(yīng)到高壓側(cè)Id 為 467A。 靈敏度校驗 :Km1=()= ②帶時限速斷保護 與相鄰元件速斷保護配合 Idzj=Kjx*Kph*Idz/Ki=,取 20A,延時 ,選 DL11/20 型與 DS 時間繼電器構(gòu)成保護。對于多回線并列運行的雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘，其無電壓檢定側(cè)的動作時間不宜小于 5 s。由于人容易受環(huán)境、情緒、性格、疾病等許多因素影響，因此事實上有不少事故是由人為誤操作引起的，因而采用無人操作確實可以提高運行可靠性。 10kv 系統(tǒng)中包涵著一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。在廠區(qū)內(nèi)設(shè) 110/10kv 變電站一處，根據(jù)用電負荷的分配情況，下設(shè)有 10kv 變配電所 3 處，均位于負荷