【正文】 地故障起作用，具有較大的保護范圍，而當(dāng)單相重合閘起動時，則將其自動閉鎖，需待恢復(fù)全相運行時才能重新投入；另一個是按條件 (3)整定 (由于其定值較大，因此稱為不靈敏 Ⅰ 段 )，裝設(shè)它的主要目的是為了在單相重合閘過程中，其它兩相又發(fā)生接地故障時，用以彌補失去靈敏 Ⅰ 段的缺陷，盡快地將故障切除，當(dāng)然，不靈敏 Ⅰ 段也能反應(yīng)全相運行狀態(tài)下的接地故障，只是其保護范圍較靈敏 Ⅰ 段小。0 max3act relI K I ?? (1) ② 躲開斷路器三相觸頭不同期合閘時所出現(xiàn)的最大零序電流 3 ，引入可靠系數(shù) relK ，即為 39。relK (一般取為 ～ )，即 39。 G 1G 2G 4G 31 2 3 4T 1T 2T 5T 6T 3T 4 圖 1 網(wǎng)絡(luò)接線圖 (1) 零序保護第 Ⅰ 段 在發(fā)生單相或兩相接地短路時，也可以求出零序電流 03I? 隨線路長度 l 變化的關(guān)系曲線，然后相似于相間短路電流保護的原則，進行保護的 整定計算。 當(dāng)中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時，將出現(xiàn)很大的零序電壓和電流，利用零序電 壓和零序電流構(gòu)成的接地短路保護，具有顯著的特點，被廣泛應(yīng)用在110Kv 及以上電壓等級的電網(wǎng)中。 2 分析課題設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計規(guī)程 正常運行的而電力系統(tǒng)是三相對稱的，其零序、負序電流和電壓理論上為零；多數(shù)的短路故障是三相不對稱的，其零序、負序電流和電壓會很大；利用故障的不對稱性可以找到正常和故障間的差別，并且這種差別是零與很大值的比較，差異更為明顯。 G 1G 2G 4G 31 2 3 4T 1T 2T 5T 6T 3T 4 試對 4 進行零序保護的設(shè)計。 1 電力系統(tǒng)繼電保護 課程設(shè)計 課設(shè)名稱： 110KV 線路繼電保護設(shè)計 2 目錄 一、 設(shè)計原始資料 ............................................ 1 二、 分析課題設(shè)計內(nèi)容 ....................................... 2 三、 短路電流及殘壓計算 ...................................... 6 四、 保護的配合及整定計算 .................................. 13 五、 繼電保護設(shè)備選擇 ....................................... 17 六、 相間短路保護 ........................................... 21 七、 結(jié)論 ................................................... 24 八 、主要參考文獻 ........................................... 25 3 1 設(shè)計原始資料 具體題目 系統(tǒng)示意圖如圖所 示，發(fā)電機以發(fā)電機 — 變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機方式為 4 臺機全開，最小開機方式為兩側(cè)各開 1 臺機，變壓器 T5 和 T6 可能 2臺也可能 1 臺運行。參數(shù)為： ΩXX . 156151 ?? ， KmLAB 60? ， ΩXXXX . 842413231 ???? ，KV/E 3115?? ， ΩXXXX . 522211211 ???? ， KmLBC 40? ，Ω~XX . 154010 ? ， Ω~XX . 54111 ? ， ΩXX . 206050 ?? ， 線路阻抗Ω /K 4021 ?? ， Ω/ 210 ? , ? 、 ? 。 完成內(nèi)容 (1) 請畫出所有元件全運行時三序等值網(wǎng)絡(luò)圖，并標(biāo)注參數(shù)； (2) 所有元件全運行時，計算 B 母線發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路 時的零序電流分布； (3) 分別求出保護 4 零序 II 段的最大、最小分支系數(shù)； (4) 分別求出保護 4 零序 I、 II 段的定值，并校驗靈敏度； (5) 保護 4 零序 I、 II 段是否需要安裝方向元件； (6) 保護 1 處裝有單相重合閘，所有元件全運行時發(fā)生系統(tǒng)振蕩，整定保護1 不靈敏 I 段定值 ； （ 7）其相間短路的保護也采用電流保護，試完成： （ 1）分別求出保護 4 的段Ⅰ、Ⅱ定值，并校驗靈敏度； 4 （ 2）保護 4 的Ⅰ、Ⅱ段是否安裝方向元件； （ 3）分別 畫出相間短路的電流保護的功率方向判別元件與零序功率方向判別元件的交流 接線 。利用三相對稱性的變化特征，可以構(gòu)成反應(yīng)負序分量原理的各種保護。 保護配置 主保護配置 零序保護的主保護是零序保護 Ⅰ 段和零序保護 Ⅱ 段。零序電流速斷保護的整定原則如下： 5 ① 躲開下一條線路出口處單相或兩相接地時出現(xiàn)的最大零序電流 3 ，引入可靠系數(shù) 39。39。 relI K I? (2) ③ 按躲開非全相運行狀態(tài)下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流整定。 ④ 特殊情況的整定 線路末端變壓器低壓側(cè)有電源的情況，零序保護 Ⅰ 段一般可按不伸出變壓器范圍整定。如末端的變壓器為兩臺及以上時，是否仍按上述原則整定可視具體情況比較優(yōu)缺點后再決定。 ( 3).m axact rel bp fzq dI K K K I? (3) 式中 ， relK —— 可靠系數(shù)，取 ； bpK —— 不平衡系數(shù)，取 ； fzqK —— 非周期分量系數(shù)，取 2； 6 (3).maxdI —— 變壓器低壓側(cè)三相短路最大短路電流。同時還帶有高出一個 t? 的時限，以保 證動作的選擇性。39。act rel fz actI K K I? (4) 式中 ， relK —— 可靠系數(shù)，取 ～ ； fzK —— 分支系數(shù)，按實際情況選取可能的最大值； 39。當(dāng)按此整定結(jié)果達不 到規(guī)定靈敏度數(shù)時，可改為與按與相鄰下一級線路的零序電流保護 Ⅱ 段配合整定。39。39。39。.1 .20 39。act actbraKIIK? (7) 當(dāng)變壓器 2T 切除或中性點改為不接地運行時，則該支路即從零序等效網(wǎng)絡(luò)中斷開，此時 0 1braK ? 。為了能夠保護本線路的全長，限時電流速斷保護必須在系統(tǒng)最小運行方式下，線路末端 發(fā)生兩相短路時，具有足夠的反應(yīng)能力。對反應(yīng)于數(shù)值上升而動作的過量保護裝置，靈敏系數(shù)的含義是 7 保 護 范 圍 內(nèi) 發(fā) 生 金 屬 性 短 路 時 故 障 參 數(shù) 的 計 算 值保 護 裝 置 的 動 作 參 數(shù) 式中故障參數(shù)的計算值，應(yīng)根據(jù)實際情況，合理地采用最不利于保護動作的系統(tǒng)運行方式和故障類型來選定。設(shè)此電流為 . .minkBI ，代入上式中則靈敏系數(shù)為 . .min.1kBsenactIK I? Ⅱ (8) 為了保證在線路末端短路時，保護裝置一定能夠動作，在考慮實際短路時存在的過渡電阻以及測量誤差等的影響，對限時電流速斷保護要求 ~ ? 。當(dāng)由于線路比較短或運行方式變化比較大，靈敏度不滿足要求時，可考慮用下列方式解決： ⑥ 使零序電流 Ⅱ 段保護與下一條線路的零序電流 Ⅱ 段保護配 合，時限再抬高一級，可以取為 1s。這樣保護裝置中，就具有兩個定值和時限均不相同的零序 Ⅱ 段，一個定值較大，能在正常運行方式和最大運行方式下，以較短的延時切除本線路上所發(fā)生的接地故障；另一個具有較長的延時，能保證在各種運行方式下線路末端接地短路時，保護裝置具有足夠的靈敏系數(shù)。 零序電流 Ⅲ 段保護按如下原則整定： (1) 按躲開在下一條線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流 maxubI? ?來整定，引入可靠系數(shù) 39。39。39。 39。39。當(dāng)兩個保護之間具有分支電路時 (有中性點接地變壓器時 )，起動電流整定為 8 39。39。39。 39。39。39。relK —— 可靠系數(shù)，一般取為 ～ 39。39。 保護裝置的靈敏系數(shù)，當(dāng)作為本條線路近后備保護時，按本線路末端發(fā)生接地故障時的最小零序電流來校驗，要求 2senK ? ； 當(dāng)作為相鄰元件的遠后備保護時，按相鄰元 件保護范圍末端發(fā)生接地故障時，流過本保護的最小零序電流 (應(yīng)考慮圖 32 所示的分支電路使電流減小的影響 )來校驗，要求 ? 。39。 ( 3 ). m a xact rel bp fzq dI K K K I? (11) 按上述原則整定的零序過電流保護，其起動電流一般都很小 (在二次側(cè)約為2～ 3A)，因此，在本電壓級網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地短路時，它都可能起動，這時，為了保證保護的選擇性，各零序過電流保護的動作時限也應(yīng)按圖 2 所示的階梯原則來選擇。 圖 2 零序過電流保護的時限特性 9 求出線路參數(shù)，即 KmLAB 60? ， Ω.. ABAB 24406021 ???? , Ω..X AB 7221600 ??? , KmLBC 40? ， Ω.. BCBC 16404021 ???? , Ω..X B 482104C0 ???