【文章內(nèi)容簡介】 ? XI KB KAUSIIBBKBKB * ?????? KAIi KBsh ???? 整定計(jì)算和靈敏度校驗(yàn) 對(duì) 66KV 李熱線進(jìn)行整定計(jì)算 （動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定） AUPI BBe 0003)( ????? 因?yàn)橛袃膳_(tái)主變，所以 AI 7 3 9m a x ??? 動(dòng)作電流整定 AIK KKI r e s ssr e lop e r a x ??????? relK 可靠系數(shù)，一般去 — resK 電流繼電器返回系數(shù)，一般取 ssK 自起動(dòng)系數(shù)，其值大于 1，有網(wǎng)絡(luò)具體接線和負(fù)荷性質(zhì)確定 maxI 最大負(fù)荷電流 maxIIoper? 動(dòng)作時(shí)間設(shè)定原則：按上下級(jí)配合 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 對(duì) 66KV 李熱線進(jìn)行 靈敏度校驗(yàn) 李熱線線路末端兩相 短路最小短路電流 KAXUSXIIBbUk 1002 332323m i nm i nm i n ??????? in ??? ope rksen IIK 因?yàn)? ???senK ， 所以 符合要求 注： minkI ??? 在最小運(yùn)行方式下被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相金屬性短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)的電流 senK ??? 靈敏系數(shù) 2 15MW 熱力發(fā)電廠繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及二次回路設(shè)計(jì)（李熱線） 11 4 章 保護(hù)配置 在現(xiàn)代社會(huì)里，電力已成為國民經(jīng)濟(jì)和人民生活必不可少的二次能源。在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng) 常會(huì)出現(xiàn)各種 故障 ，如 自然災(zāi)害、設(shè)備缺陷以及人為因素都會(huì)造成事故發(fā)生。事故分為兩類：一類例如雷擊引起線路短路或接地；運(yùn)行人員誤操作造成發(fā)電機(jī)誤跳閘；變壓器的絕緣破壞會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部故障或高壓側(cè)與低壓側(cè)短路等，這些都被稱為系統(tǒng)的電氣元件事故；另一類是電氣元件事故若不能及時(shí)處理，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩甚至失去穩(wěn)定，造成大面積停電等，這類事故波及整個(gè)電力系統(tǒng)，故常被稱為系統(tǒng)事故。任何一次或大或小的 故障就有可能造成 停電，都會(huì)給我們的生活、工作帶來不便，造成國民經(jīng)濟(jì)的損失；特別是大的停電事故，損失往往不可估量。因此，如何 保障電力系統(tǒng)無故障運(yùn)行，以及故障自動(dòng)解除、故障后自動(dòng)恢復(fù)成為電力系統(tǒng)自動(dòng)化的一個(gè)很重要的內(nèi)容。 為此，我們應(yīng)該配備 一定的繼電保護(hù)裝置，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 所謂繼電保護(hù)裝置是 反應(yīng)電力系統(tǒng)中各電氣設(shè)備發(fā)生的故障或不 正 常工作狀態(tài)，并用于斷路器跳閘或發(fā)出報(bào)警信號(hào)的自動(dòng)裝置 ，它在電力系統(tǒng)中是必備的。對(duì)于保護(hù)裝置的配置也是本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。 線路保護(hù) 電力系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)、變壓器、輸 電線路以及負(fù)荷所組成的總體。因此，輸電線路的保護(hù)也是至觀重要的。 線路常見 故障 中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)故障時(shí)的現(xiàn)象 ： 發(fā)生接地后，全系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓和零序電流。 非故障線路保護(hù)安裝處，流過本線路的零序電容電流。容性無功功率是由故障線路指向母線，即其功率方向與非故障線路方向相反。 根據(jù)以上線路故障時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象， DL400— 91 規(guī)程對(duì)線路的保護(hù)配置提出以下要求： 110KV— 220KV 直接接地電力網(wǎng)的線路，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)相間短路和接地的保護(hù)。 110KV 線路宜采用遠(yuǎn)后備方式。 對(duì)接地短路，應(yīng)按下列之一裝設(shè)保護(hù)： 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 可采用姐弟距離保護(hù)，并輔之以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù) 對(duì)相間短路，應(yīng)按下列裝設(shè)保護(hù)裝備 單側(cè)電源單回路，可裝設(shè)三相電流電壓保護(hù)，如不能滿足要求，則裝設(shè)距離保護(hù)。 根據(jù)線路上出現(xiàn)故障時(shí)的現(xiàn)象，及規(guī)程要求，我為李熱線配備了 階段式電流保護(hù) 。 三 段式電流保護(hù) 無限時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了保證迅速可靠地切除故障，常常將無限時(shí)、限時(shí)電流速斷及定時(shí)限過電流保護(hù)組合 在一起，構(gòu)成一整套保護(hù)，使之相互補(bǔ)充和配合，成為三段式電流保護(hù)，并通常將無限時(shí)電流速斷保護(hù)稱為Ⅰ段，限時(shí)電流速斷保護(hù)稱為Ⅱ段，定時(shí)限過電流保護(hù)稱為Ⅲ段。Ⅰ段和Ⅱ段保護(hù)共同組成線路的主保護(hù) ，Ⅲ段保護(hù)作本線路Ⅰ段、Ⅱ段保護(hù) 的近后備，也作為下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。 以下圖作為三段式電流保護(hù)工作原理分析。 圖 4— 1 三段式電流保護(hù)接線圖 保護(hù)采用不完全星形接線，它的第 Ⅰ段 保護(hù)由電流繼電器 1KA、 2KA、信號(hào)繼電器 1KS組成； 第Ⅱ段 保護(hù)由電流繼電器 3KA、 4KA、時(shí)間繼電器 KT1 幾信號(hào)繼電器 2KS 組成； 第Ⅲ段 由電流繼電器 5KA、 6KA、 7KA、時(shí)間繼電器 2KT 及信號(hào)繼電器 3KS 組成。為了在 Y， d接線變壓器后兩相短路時(shí)，提高 Ⅲ段 保護(hù)的靈敏性，采用了 7KA 電流繼電器。為了便于分析故障，各段均有信號(hào) 繼電器，任一段保護(hù)動(dòng)作都作用同一出口繼電器 KCO 跳三相。保護(hù)中各段是獨(dú)立工作的，可以通過壓板投用或停用其中的某段。 2 15MW 熱力發(fā)電廠繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及二次回路設(shè)計(jì)（李熱線） 13 在線路首端附近發(fā)生故障，由第Ⅰ段切除，線路末端附近發(fā)生短路故障，由第Ⅱ段切除，第Ⅲ段只起后備作用。因此輸電線路任何處發(fā)生的短路故障，一般可在 時(shí)限內(nèi)優(yōu)選則性的被切除。 三段式電流保護(hù)不一定三段都全部投入，處在電網(wǎng)末端的輸電線路，可能出現(xiàn)限時(shí)電流速斷與過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限相等的情況，此時(shí)，Ⅱ段可不必投入。 無限時(shí)電流速斷保護(hù) 電流速斷保護(hù)根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)速動(dòng)性的要求，在簡單、可 靠和保證選擇性的前提下，原則上力求裝設(shè)快速動(dòng)作的保護(hù)。無限時(shí)電流速斷保護(hù)（又稱 I 段電流保護(hù)）就是這樣的保護(hù)，它是反應(yīng)電流升高而不帶時(shí)限的一種電流保護(hù)。 其工作原理可用圖 4— 2 所示單側(cè)電源線路的無時(shí)限電流保護(hù)為例來說明。 圖 4— 2 中曲線表示系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，流過保護(hù)的最大三相短路電流 )3(KI隨 L 的變化曲線。曲線 2 表示系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)，流過保護(hù)的最小兩相短路電流 )2(KI 隨 L 的變化曲線。 無限時(shí)電流速斷保護(hù)的選擇 性是靠動(dòng)作電流來保證的，靈敏性是用其最小保護(hù)范圍來衡量的，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全廠的 15%— 20%。無限時(shí)電流速斷保護(hù)是有電流繼電器 KA，中間繼電器 KM 和信號(hào)繼電器 KS 組成。 正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷電流流過線路，反應(yīng)到電流繼電器中的電流小于 KA 的動(dòng)作電流，KA 不動(dòng)作，起動(dòng)合觸點(diǎn)是斷開的， KM 動(dòng)合觸點(diǎn)也是斷開的，信號(hào)繼電器線圈和跳閘線圈TQ 中無電流，斷路器主觸頭閉合處正常送電狀態(tài)。當(dāng)線路短路時(shí)，短路電流超過保護(hù)動(dòng)作電流， KA 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合起動(dòng)中間繼電器，中間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合將正電源接入 KS 線圈，并通過斷路器的動(dòng) 合輔助觸點(diǎn) QF1，接到跳閘線圈 TQ 構(gòu)成通路，斷路起跳閘后切除故障線路。 IM INI o p e r L m i nm a xIkmaxI k0123I kkI 圖 4— 2 無限時(shí)電流保護(hù)作用原理圖 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 限時(shí)電流速斷保護(hù) 由于無時(shí)限電流速斷保護(hù)一般不能保護(hù)線路全長，無法切除本線路無實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)范圍以外的短路故障，為此增設(shè)了第二套電流速斷保護(hù)必須帶時(shí)限，一邊和線路 I 段電流速斷保護(hù)相配合，通常所帶的時(shí)限只比瞬時(shí)電流速斷保護(hù)大一個(gè)或兩個(gè)時(shí)限級(jí)差，所以稱它為限時(shí)電流速斷保護(hù)。此情況下，它的保護(hù)范圍不超越相鄰 I 段或Ⅱ段電流保護(hù)的范圍。 由于要求 限時(shí)電流速斷保護(hù)必須保護(hù)線路全場，這樣它保護(hù)范圍必然延伸到下一條線路。當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路故障時(shí)，它就會(huì)起動(dòng)，若不采取措施，就會(huì)失去選擇性。為此必須使保護(hù)帶有一定時(shí)限，此時(shí)限的大小與其延伸的范圍有關(guān)。為盡量縮短這一時(shí)限，通常使保護(hù)范圍不超出相鄰線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)區(qū)，其動(dòng)作時(shí)限則比相鄰線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間級(jí)差。 I IM N P1 2m nk0o p e r 1ⅠIⅡo p e r 1Io p e r 2ⅢII 圖 4— 3 限時(shí)電流速斷保護(hù)工作原理圖 定時(shí)限過電流保護(hù) 限時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)線路全長，但不能作為下一線路保護(hù)的后備。而定時(shí)限過電流保護(hù)不僅能保護(hù)線路全長，還能保護(hù)相鄰線路的全長，可以起到后備保護(hù)的作用。這是因?yàn)檫^電流保護(hù)不是按躲過某一短路電流，而是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的，故它的動(dòng)作電流值較低，靈敏度較高，保護(hù)范圍大。同限時(shí)電流速斷保護(hù)一樣，定時(shí)限過電流保護(hù)也是適當(dāng)選取動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限來獲得選擇性的。 定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則，定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定要考慮以下兩個(gè)條件： 2 15MW 熱力發(fā)電廠繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及二次回路設(shè)計(jì)（李熱線） 15 （ 1）為確保過電流保護(hù)在正常運(yùn)行情況下不動(dòng)作，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng) 整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，即 IoperImax1? （ 2）在外部短路故障切除后，已動(dòng)作的電流繼電器能可靠返回。 變壓器保護(hù) 變壓器常見故障分析 在供用電工程中，變壓器占有很重要的地位。因此，提高變壓器工作的可靠性，對(duì)保證安全供電具有非常重要的意義。在考慮裝設(shè)保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)充分估計(jì)到變壓器可能發(fā)生的故障和不張廠運(yùn)行方式，并根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)裝用的保護(hù)裝置。 變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和 外部故障兩類。內(nèi)部故障只要是變壓器繞組的相間短路 匝間短路和單相接地短路。內(nèi)部故障是很危險(xiǎn)的，因?yàn)槎搪冯娏鳟a(chǎn)生的電弧不僅會(huì)破壞繞組的絕緣，燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油受熱分解會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，可能引起變壓器油箱的爆炸。變壓器最常見的外部故障包括引出線及絕緣套管處產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。 變壓器的不正常工作情況有：由于外部短路或過負(fù)荷引起的過電流，油面降低和過勵(lì)磁等。