輸電線路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-10-28 19:39本頁面
【正文】 繼電保護(hù)概論 繼電保護(hù)的作用 繼電保護(hù)的概念及任務(wù) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)而動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)生信號的一種自動(dòng)裝置。電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的要求能自動(dòng)、及時(shí)、有選擇地發(fā)出告警信號或者減負(fù)荷、跳閘。 如：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)； 方向高頻保護(hù)； 相差高頻保護(hù)等。 d3點(diǎn)短路： 6動(dòng)作：有選擇性； 5動(dòng)作：無選擇性 如果 6拒動(dòng)， 5再動(dòng)作：有選擇性 (5 作為 6的遠(yuǎn)后備保護(hù) ) d1點(diǎn)短路： 2動(dòng)作：有選擇性； 4 動(dòng)作：無選擇性 后備保護(hù)（本元件主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)）： (1)由前一級保護(hù)作為后備叫遠(yuǎn)后備 . (2)由本元件的另一套保護(hù)作為后備叫近后備 . 速動(dòng)性 繼電保護(hù)的速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度切除故障設(shè)備。 (快速保護(hù) :幾個(gè)工頻周期，微機(jī)保護(hù)： 30ms 以下 ) 故障切除總時(shí)間等于保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。一般斷路器動(dòng)作時(shí)間為 ，最快的有 。（保護(hù)不該動(dòng)作情況與應(yīng)該動(dòng)作情況所測電氣量相差越大→靈敏度↑）。 可靠性 繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng) 。而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其他任何情況下，應(yīng)可靠的不動(dòng)作。） 上世紀(jì) 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的電磁型過電流繼電器，本世紀(jì)初，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。 1901 年出現(xiàn)了感應(yīng)型過電流繼電器。 1910 年方向性電流保護(hù)開始得到應(yīng)用，在此時(shí)期也出現(xiàn)了將電流與電壓比較的保護(hù)原理，并導(dǎo)致了本世紀(jì) 29 年代初距離保護(hù)的出現(xiàn)。在 50 年代，微波中繼通訊開始應(yīng)用與電力系統(tǒng)，從而出現(xiàn)了利用微波傳送和比較輸電線兩端故障電氣量的微波保護(hù)。經(jīng)過 20 余年的研究，終于誕生了行波保護(hù)裝置。以上是繼電保護(hù)原理的發(fā)展過程。 2 電網(wǎng)的電流保護(hù) 單側(cè)電源網(wǎng)路相間短路的電流保護(hù) 在目前我國運(yùn)行中的 電網(wǎng) ，采用較多的電壓等級有 500、3 2 1 6 3 6KV和 380/220V,另外 750KV 的電網(wǎng)正在建設(shè)當(dāng)中。其主保護(hù)主要是由縱聯(lián)保護(hù)擔(dān)任 ，全線路上任意點(diǎn)故障都能快速切除。 對于圖 所示的單側(cè)電源供電網(wǎng)絡(luò)，正常運(yùn)行時(shí)，各條線路中流過所供的負(fù)荷電流，越是靠近電源側(cè)的線路，流過的電流越大。負(fù)荷電流與供電電壓之間的相位角就是通常所說功率 因數(shù)角，一般小于 30度 ，各條線路中流過的最大負(fù)荷電流幅值如圖 1所示。 對繼電保護(hù)而言稱為系統(tǒng)最大的運(yùn)行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最小 ????=????.?????? 對繼電保護(hù)而言稱為系統(tǒng)最小的運(yùn)行方式，對應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大 ????=????.?????? 比較折線 1與曲線 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。 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，為了合上和斷開線路，在每條線路的兩側(cè)均需裝設(shè)斷路器的保護(hù)裝置 。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為電流方向性保護(hù)。利用三相對稱的特征，可以構(gòu)成反應(yīng)序分量原理的各種保護(hù)。 （ 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)作的方向性問題。 零序電流和零序功率方向性保護(hù)。利用這一特點(diǎn)，在發(fā)電廠和變電所的母線上，一般裝設(shè)網(wǎng)路單相接地的監(jiān)視裝置 。我國所采用的供電方式稱為三相四線制交流電源，三相發(fā)電機(jī)的繞組作星形連接。各繞組的末端連接在一起稱中線，與端線之間的電壓稱為相電壓。 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。在高壓接地系統(tǒng)中，接地短路電流可能很大。 35KV 線路繼電保護(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) 。 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)就是簡單、可靠，并且在一般情況下也能夠滿足快速切除故障的要求。 電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)都是反應(yīng)電流增大而動(dòng)作的保護(hù)，它們相互配合構(gòu)成 一整套保護(hù)，稱做三段式電流保護(hù) ，它們的不同是保護(hù)范圍不同 。其中速 斷和限時(shí)速斷保護(hù)是按照躲開某一點(diǎn)的最大短路電流來整定的，而過電流保護(hù)是按照躲開最 大負(fù)荷電流來整定的。利用電流突然增大使保護(hù)動(dòng)作而構(gòu)成的保護(hù)裝置，稱為電流保護(hù)。可以根據(jù)具體的情況，只采用速斷加過流保護(hù)或限時(shí)速斷加過流保護(hù)，也可以三段同時(shí)采用。 圖形符號： Ｉ＞ 當(dāng)系統(tǒng)電源電勢一定，線路上任一點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流的大小與短路點(diǎn)至電源之間的電抗（忽略電阻）及短路類型有關(guān)，三相短路和兩相短路時(shí)，流過保護(hù)安裝地點(diǎn)的短路電流可用下式表示 21 22 式中 sE —— 系統(tǒng)等電源相電勢； sX ——
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