輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-09-30 19:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 80/220V,另外 750KV 的電網(wǎng)正在建設(shè)當(dāng)中。 110KV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)，主要承擔(dān)輸電任務(wù)，形成多電源環(huán)網(wǎng)，采用中性點(diǎn)直接接地方式。其主保護(hù)主要是由縱聯(lián)保護(hù)擔(dān)任 ，全線(xiàn)路上任意點(diǎn)故障都能快速切除。 110KV及以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)供電、配電任務(wù)，發(fā)生單相接地后為保證繼續(xù)供電，中性點(diǎn)采用非直接接地方式；為了便于繼電保護(hù)的整定配合和運(yùn)行管理，通常采用雙電源互為備用，正常是單電源供電的運(yùn)行方式，其主保護(hù)一般由階段式動(dòng)作特性的電流保護(hù)擔(dān)任。 對(duì)于圖 所示的單側(cè)電源供電網(wǎng)絡(luò)，正常運(yùn)行時(shí)，各條線(xiàn)路中流過(guò)所供的負(fù)荷電流，越是靠近電源側(cè)的線(xiàn)路，流過(guò)的電流越大。負(fù)荷的大小取決于用戶(hù)負(fù)荷接入的多少，當(dāng)用戶(hù)的負(fù)荷同時(shí)接入時(shí)，形成最大負(fù)荷電流。負(fù)荷電流與供電電壓之間的相位角就是通常所說(shuō)功率 因數(shù)角，一般小于 30度 ，各條線(xiàn)路中流過(guò)的最大負(fù)荷電流幅值如圖 1所示。 由【電力系統(tǒng)分析】課程知識(shí)可知，當(dāng)供電網(wǎng)路中任一點(diǎn)發(fā)生三相或兩相短路時(shí)，流過(guò)短路點(diǎn)與電源間線(xiàn)路中的短路電流包括短路工頻周期分量、暫態(tài)高頻分量和衰減直流分量其短路工頻周期分量近似計(jì)算公式為： 隨整個(gè)電力系統(tǒng)開(kāi)機(jī)方式、保護(hù)安裝處到電源之間的電網(wǎng)的網(wǎng)路拓?fù)?、?fù)荷水平的變化，造成電流的變化。 對(duì)繼電保護(hù)而言稱(chēng)為系統(tǒng)最大的運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最小 ????=????.?????? 對(duì)繼電保護(hù)而言稱(chēng)為系統(tǒng)最小的運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大 ????=????.?????? 比較折線(xiàn) 1與曲線(xiàn) 3可以發(fā)現(xiàn)在保護(hù)范圍內(nèi)短路電流總是 大于負(fù)荷電流的幅值，而且大很多。正常運(yùn)行與短路狀態(tài)間有明顯的差別，流過(guò)保護(hù)安裝處短路電流的大小與下列因素有關(guān)： （ 1） 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式（ ????）的變化 （ 2） 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài) (????)的變化 （ 3） 不同的短路類(lèi)型（ ????） （ 4） 隨短路點(diǎn)距等值電源的距離變化，短路電流連續(xù)變化，越遠(yuǎn)電流越小，并且 在本線(xiàn)路末端和下及線(xiàn)出口短路，電流沒(méi)有差別。 雙側(cè)電源網(wǎng)路相間短路的方向性電流保護(hù) 例如在圖 ，由于兩側(cè)都有電源，為了合上和斷開(kāi)線(xiàn)路，在每條線(xiàn)路的兩側(cè)均需裝設(shè)斷路器的保護(hù)裝置 。 分析圖 （ a）的 k1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)線(xiàn)路的短路功率（一般指短路時(shí)母線(xiàn)電壓與線(xiàn)路電流相乘得到的感性 功率 ） 方向，是從電源經(jīng)由線(xiàn)路流向短路點(diǎn)與保護(hù) 4 和保護(hù) 8 的正方向一致。分析 K點(diǎn)和和任意點(diǎn)的短路都有相同的特征，即短路功率的流動(dòng)方向正是保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作的方向，并且短路點(diǎn)兩側(cè)的保護(hù)只需要按照單電源的配合方式整定配合及可滿(mǎn)足選擇性要求，保護(hù)中如果加裝一個(gè)可以判別短路功率流動(dòng)方向的元件，并且當(dāng)功率方向有母性流向線(xiàn)路 (正方向 )時(shí)才動(dòng)作并與電流保護(hù)共同工作，便可以快速、有選擇性地切除故障稱(chēng)為電流方向性保護(hù)。 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中接地短路的方向性電流保護(hù) 正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)是三相對(duì)稱(chēng)的，其零序、負(fù)序電流和 電壓理論上為零；多數(shù)短路三相是不對(duì)稱(chēng)的，其零序，負(fù)序電流和電壓很大，利用故障的不對(duì)稱(chēng)也可以找到 正常與故障間的差別，并且這種差別是零與很大值得比較差異更明顯。利用三相對(duì)稱(chēng)的特征，可以構(gòu)成反應(yīng)序分量原理的各種保護(hù)。 當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí)，將出現(xiàn)很大的零序電壓和電流，利用零序電壓、電流來(lái)構(gòu)成接地短路的保護(hù)，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在 110KV 及以上的電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。 （ 1） 零序電流的 一段保護(hù) （ 2） 零序電流的二段保護(hù) （ 3） 零序電流的三段保護(hù) 方向性零序電流保護(hù) 方向性零序電流保護(hù) 原理：在雙側(cè)或多側(cè)電源的網(wǎng)路中，電源處變壓器的中性點(diǎn)一般至少有一臺(tái)要接到，由于零序電流的實(shí)際流向是由故障點(diǎn)流向各個(gè)中性點(diǎn)接地的變壓器，因此在變壓器接地?cái)?shù)目比較多的復(fù)雜網(wǎng)路中，就要考慮零序電流保護(hù)動(dòng)作的方向性問(wèn)題。 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中單相接地故障的保護(hù) 中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地等系統(tǒng)都稱(chēng)為非直接接地系統(tǒng)。 零序電流和零序功率方向性保護(hù)。 零序電壓保護(hù) ，在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，只要本級(jí)電壓網(wǎng)路中發(fā)生單相接地故障，則在同一電壓等級(jí)的所以發(fā)電廠和變電所的母線(xiàn)上，都將出現(xiàn)數(shù)值較高的零序電壓。利用這一特點(diǎn)，在發(fā)電廠和變電所的母線(xiàn)上，一般裝設(shè)網(wǎng)路單相接地的監(jiān)視裝置 。 相間短路 這里的 “ 相 ” 指三相對(duì)稱(chēng)制交流電源，是由三個(gè)單相交流電源所組成的電源系統(tǒng) —— 簡(jiǎn)稱(chēng)三相交流電源。我國(guó)所采用的供電方式稱(chēng)為三相四線(xiàn)制交流電源，三相發(fā)電機(jī)的繞組作星形連接。各繞組的首端稱(chēng)端線(xiàn)，端線(xiàn)與端線(xiàn)之間的電壓稱(chēng)為線(xiàn)電壓。各繞組的末端連接在一起稱(chēng)中線(xiàn)，與端線(xiàn)之間的電壓稱(chēng)為相電壓。相間短路是指端線(xiàn)與端線(xiàn)之間未經(jīng)過(guò)負(fù)載（即用電器）而相連接所造成的電源短路。 接地短路 在接地系統(tǒng)中，一相接地較大，可能構(gòu)成系統(tǒng)短路。這時(shí)的接地電流叫做接地短路電流。在高壓接地系統(tǒng)中，接地短路電流可能很大。接地短路電流在 500A 及 500A 以下者稱(chēng)為小接地短路電流系統(tǒng)；接地短路電流 500A 以上者均為大接地短路電流系統(tǒng)。 35KV 線(xiàn)路繼電保護(hù)的配置 1 相間短路保護(hù)采用兩相兩繼電流保護(hù)，它是一種階段式電流保 護(hù) 。以第Ⅰ段、第Ⅱ段電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，以第Ⅲ段過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)。 單相接地故障的保護(hù)方式之一 在電網(wǎng)中 35kv 及以下的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中主要采用三段式電流保護(hù)，最主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單、可靠，并且在一般情況下也能夠滿(mǎn)足快速切除故障的要求。 三段式過(guò)流保護(hù)包括： 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)電流速斷保護(hù)或電流 ⅰ 段） 限時(shí)電流速
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