【文章內(nèi)容簡介】 濟(jì)，應(yīng)優(yōu)先采用。 ② 速動性： 快速切除故障。 ○1 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性； ○ 2減少用戶在低電壓下的動作時間； ○3減少故障元件的損壞程度 ，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。 QFbh ttt ?? ； t －故障切除時間； bht 保護(hù)動作時間； QFt 斷路器動作時間； 一般的快速保護(hù)動作時間為 ～ ，最快的可達(dá) ～ 。 一般的斷路器的動作時間為 ～ ，最快的可達(dá) ～ 。 ③ 靈敏性： 指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，對故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時，不論短路點(diǎn)的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來。 通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量，并表示為 lmK 。 對反應(yīng)于數(shù)值上升而動作的過量保護(hù)（如電流保護(hù)） dzdlm IIK m i n＝保護(hù)的動作參數(shù) 故障參數(shù)的最小計(jì)算值保護(hù)區(qū)內(nèi)金屬性短路時? 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 緒論 3 對反應(yīng)于數(shù)值下降而動作的欠量保護(hù)（如低電壓 保護(hù)） m a dzlm U UK ＝故障參數(shù)的最大計(jì)算值保護(hù)區(qū)內(nèi)金屬性短路時 保護(hù)的動作參數(shù)? 其中故障參數(shù)的最小、最大計(jì)算值是根據(jù)實(shí)際可能的最不利運(yùn)行方式、故障類型和短路點(diǎn)來計(jì)算的。 在《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》中，對各類保護(hù)的靈敏系數(shù) Klm的要求都作了具體規(guī)定 ,在具體裝置的靈敏度校驗(yàn)時可按照規(guī)程規(guī)定的靈敏性系數(shù)來校驗(yàn)。 ④ 可靠性： 指發(fā)生了屬于它改動作的故障，它能可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作（拒動）；而在不改動作時，他能可靠不動，即不發(fā)生錯誤動作（簡稱誤動）。 影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素，內(nèi)在的因素主要是 裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合 理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡明，觸點(diǎn)多少等。外在的 因素主要是體現(xiàn)在 運(yùn)行維護(hù)水平、調(diào)試 和 安裝 是否正確 上。 上述四個基本要求是分析研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，也是貫穿全課程的一個基本線索。在它們之間既有矛盾的一面，又有在一定條件下統(tǒng)一的一面。 繼電保護(hù)裝置的基本原理 我們知道在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時 ,許多參量比正常時候都了變化，當(dāng)然有的變化可能明顯，有的不夠明顯，而變化明顯的參量就適合用來作為保護(hù)的判據(jù)，構(gòu)成保護(hù)。比如：根據(jù)短路電流較正常電流升高的特點(diǎn)，可構(gòu)成過電流保護(hù)；利用短路時母線 電壓降低的特點(diǎn)可構(gòu)成低電壓保護(hù)；利用短路時線路始端測量阻抗降低可構(gòu)成距離保護(hù)；利用電壓與電流之間相位差的改變可構(gòu)成方向保護(hù)。除此之外，根據(jù)線路內(nèi)部短路時，兩側(cè)電流相位差變化可以構(gòu)成差動原理的保護(hù)。當(dāng)然還可以根據(jù)非電氣量的變化來構(gòu)成某些保護(hù)，如反應(yīng)變壓器油在故障時分解產(chǎn)生的氣體而構(gòu)成的氣體保護(hù)。 原則上說：只要找出正常運(yùn)行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可形成某種判據(jù)，從而構(gòu)成某種原理的保護(hù)，且差別越明顯，保護(hù)性能越好。 繼電保護(hù)裝置的組成： 被測物理量－－→測量－－→邏輯－－→執(zhí) 行－－→跳閘或信號 ↑ 整定值 測量元件：其作用是測量從被保護(hù)對象輸入的有關(guān)物理量（如電流，電壓，攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 緒論 4 阻抗，功率方向等），并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出邏輯信號，從而判斷保護(hù)是否該起動。 邏輯元件：其作用是根據(jù)測量部分輸出量的大小，性質(zhì)，輸出的邏輯狀態(tài)，出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。 執(zhí)行元件：其作用是根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如：故障時跳閘，不正常 運(yùn)行時發(fā)信號，正常運(yùn)行時不動作等。 繼電保護(hù)裝置的分類 繼電保護(hù)裝置一般可以按反應(yīng)的物理量不同、被保護(hù)對象的不同、組成元件的不同以及作用的不同等方式來分類，例如： ① 根據(jù)保護(hù)裝置反應(yīng)物理量的不同可分為：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)等。 ② 根據(jù)被保護(hù)對象的不同可分為：發(fā)電機(jī)保護(hù)、輸電線保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)等。在電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)中，主要有 110kV（或 220 kV）輸電線保護(hù)、牽引變壓器保護(hù)、牽引網(wǎng)饋線保護(hù)及并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置保護(hù)等。 ③ 根據(jù)保護(hù)裝置的組成 元件不同可分為：電磁型、半導(dǎo)體型、數(shù)字型及微機(jī)保護(hù)裝置等。 ④ 根據(jù)保護(hù)裝置的作用不同可分為：主保護(hù)、后備保護(hù)，以及為了改善保護(hù)裝置的某種性能，而專門設(shè)置的輔助保護(hù)裝置等。 當(dāng)某一電氣設(shè)備裝設(shè)有多種保護(hù)裝置時，其中起主要保護(hù)作用的保護(hù)裝置稱為主保護(hù)；作為主保護(hù)裝置備用保護(hù)的保護(hù)裝置稱為后備保護(hù)。后備保護(hù)又分為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)，近后備保護(hù)指同一電氣設(shè)備上多種保護(hù)的相互備用，遠(yuǎn)后備保護(hù)則是指對相鄰電氣設(shè)備保護(hù)的備用。 保護(hù)運(yùn)行方式分析 在選擇保護(hù)方式及對其整定計(jì)算時，都必須考慮系統(tǒng)運(yùn)方式變化帶來 的影響， 所選用的保護(hù)方式，應(yīng)在各種系統(tǒng)運(yùn)行方式下，都能滿足選擇性和靈敏性的要求。對過量保護(hù)通常都是根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式來確定保護(hù)整定值，以保證選擇性。靈敏性的校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來進(jìn)行，因?yàn)樵谧钚∵\(yùn)行方式下靈敏性滿足要求，則其他運(yùn)行方式下，也一定滿足要求。 ① 最大運(yùn)行方式 根據(jù)電力系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行以及選擇的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式。對繼電保護(hù)而言，是指短路時流過保護(hù)的短路電流最大的運(yùn)行方式。 ② 最小運(yùn)行方式 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 緒論 5 根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷，投入與之相適應(yīng)的發(fā)電 設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式。對繼電保護(hù)而言，是指短路時流過保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。 ③ 正常運(yùn)行方式 根據(jù)系統(tǒng)正常負(fù)荷的需要，投入與之相適應(yīng)數(shù)量的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的運(yùn)行方式稱為正常運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式在一年之內(nèi)的運(yùn)行時間最長。 對于某些特殊運(yùn)行方式，運(yùn)行時間很短，對保護(hù)的選擇性或靈敏性有困難時，且保護(hù)拒動或誤動不會引起大面積停電的情況下，可不予考慮。 繼電保護(hù)的未來發(fā)展 繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展 。 計(jì)算機(jī)化 隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了 3個發(fā)展階段：從 8位單 CPU 結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世，不到 5年時間就發(fā)展到多 CPU 結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。 網(wǎng)絡(luò)化 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影 響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。 保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化 在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。 因此，每個微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。 智能化 近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解?？梢灶A(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 緒論 6 設(shè)計(jì)的題目和要求 題目的基本資料 ① 某電力系統(tǒng)接線圖如 下 圖 所示： 圖 110KV電網(wǎng)接線圖 ② 系統(tǒng)及元件參數(shù)： 該 110KV 系統(tǒng)由火力發(fā)電廠和三個降壓變電站通過四回 110KV 線路構(gòu)成；線路 AC 長度 90公里，線路 AB 長度 50公里，線路 BC長度 40 公里，線路 CD長度 25公里；線路單位長度電抗 ??? , 013xx? ； 發(fā)電廠 的最大發(fā)電容量為 2 2 5 5 0 1 0 0M W M W M W? ? ?，最小發(fā)電容量 50MW ，正常發(fā)電容量為 75MW ； 發(fā)電機(jī)參數(shù)： G G2 參數(shù) 功率為 2 25MW? ，次暫態(tài)電抗為 ，功率因素 ； G3 參數(shù) 功率 50MW ，次暫態(tài)電抗為 ，功率因素 ； 變壓器參數(shù)：接線組別均為 YN , 11d ， 110 2 ?? ， %KU ? ；發(fā)電廠機(jī)組 2 變壓器容量 2 ? ，機(jī)組 3 變壓器容量 60MVA ，變電站 B、 C變壓器容量為 4 20MVA? ，變電站 D變壓器容量為 15MVA ； 各變電站主接線形式：發(fā)電廠升壓站 A 高壓側(cè)的母線接線為雙母線接線型式，發(fā)電機(jī) G1， G2 出口通過單母線分段聯(lián)結(jié)；變電站 B 高壓側(cè)母線接線為單母線分段型式，變電站 C 高壓側(cè)的 母線接線為雙母線接線型式，變電站 D 高壓側(cè)母線接線為單母線接線型式；中心點(diǎn)接地情況： 發(fā)電廠升壓變壓器中心點(diǎn)均直接接地運(yùn)行，其它變壓器中心點(diǎn)不接地；變電攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 緒論 7 站 B、 C、 D低壓側(cè) 10KV 母線接線為單母線接線型式； 變電站 B、 C的 10KV 母線負(fù)荷均為 20MW ,功率因素 ；變電站 D 的 10KV母線負(fù)荷 12MW ,功率 因素 ；負(fù)荷側(cè)最長后備保護(hù)動作時間 ? ，負(fù)荷自啟動系數(shù)為 ；?? 。 設(shè)計(jì)的目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科專業(yè)教學(xué)過程中最后學(xué)習(xí)階段的一種總結(jié)性、實(shí)踐性教學(xué)，是按專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對基本能力進(jìn)行全 面、系統(tǒng)和嚴(yán)格訓(xùn)練的一個重要環(huán)節(jié)，也是對自己學(xué)習(xí)成果的總檢查，是在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì) 任務(wù)或?qū)ｎ}研究任務(wù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的 ① 在鞏固《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程所學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，鍛煉運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。 ② 通過對有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)和執(zhí)行，建立正確的設(shè)計(jì)思想，理解我國現(xiàn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 ③ 初步掌握繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、步驟和方法。 ④ 提高計(jì)算、制圖和編寫技術(shù)文件的技能。 設(shè)計(jì)的要求 在相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)及專業(yè)方向課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 規(guī)程，掌握繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的基本步驟和設(shè)計(jì)方法； 應(yīng)掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理及其保護(hù)配置的基本原則和整定計(jì)算的基本原則；發(fā)電廠及電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本知識；電力系統(tǒng)計(jì)算、故障分析的基本方法。 應(yīng)會依據(jù)課題任務(wù)，進(jìn)行調(diào)研、資料收集與處理；能正確運(yùn)用工具書；掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、理論分析、圖表繪制、技術(shù)文件編寫能力。 根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式和系統(tǒng)分析計(jì)算，對線路 L4 的繼電保護(hù)方式進(jìn)行配置選擇，并對所選保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行保護(hù)評價和保護(hù)動作分析。 題目的分析 本 次設(shè)計(jì)是 為給 110KV單 側(cè) 電源環(huán)形電網(wǎng) 輸電線路 線路 L4 的繼電保護(hù)方式進(jìn)行配置選擇，并對所選保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行保護(hù)評價和保護(hù)動作分析。 110kV 及以上電壓等級的電力系統(tǒng)，均屬于大接地電流系統(tǒng)。根據(jù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)，這種系統(tǒng)中，單相接地故障占總故障的 80%到 90%，甚至更高，因此本次設(shè)計(jì)應(yīng)注重系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時的保護(hù)。 110kV 線路通常采用三段式相間距離保護(hù)方式作為攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 緒論 8 主保護(hù) ,距離保護(hù)通過測量被保護(hù)線路始端電壓和線路電流的比值來動作的一種保護(hù)。階段式零序電流保護(hù)作為其后備保護(hù)，零序電流保護(hù)與相間電流保護(hù)完全相同，只是零序電流保護(hù)只是反應(yīng)電流的一個分量，零序電流保護(hù)Ⅰ段為零序電流速斷保護(hù)，第Ⅱ段為限時零序電流速斷保護(hù)，第Ⅲ段為零序過 電流保護(hù)。并對所選擇的保護(hù)方式進(jìn)行整定計(jì)算，保證靈敏度滿足要求。另外， 由于線路 L4 為110KV 電壓等級的最后一回線路，所以無需整定零序保護(hù)的第 Ⅱ 段和第 Ⅲ 段。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 短路電流計(jì)算基本知識 9 2 短路電流計(jì)算 基本知識 短路