单侧电源网络三段式相间电流保护设计VIP

电电力力系系统统继继电电保保护护 期期末末考试考试 项目分 数签 名 知识点答 辩成绩 课程设计 论文成绩 院院 系系 专专 业业 学学 号号 论文名称论文名称 姓姓 名名 总 分 评阅教师签字 试卷为论文 设计图 报告的在给出成绩的同时须由评阅人写出评语 试 卷 评 语 评阅教师签字 年年 月月 日日 单侧电源网络三段式相间电流保护设计单侧电源网络三段式相间电流保护设计 作者 作者 摘要 摘要 电网相间短路的电流保护是根据短路时电流增大的特点构成的 在单侧电源辐射形网电网相间短路的电流保护是根据短路时电流增大的特点构成的 在单侧电源辐射形网 络中采用阶段式电流保护 它由无时限电流速断保护 限时电流速断保护 定时限过电流络中采用阶段式电流保护 它由无时限电流速断保护 限时电流速断保护 定时限过电流 保护组成 可根据实际情况采用两段式或三段式 无时限电流速断保护 限时电流速断保保护组成 可根据实际情况采用两段式或三段式 无时限电流速断保护 限时电流速断保 护共同构成电流的主保护 定时限过电流保护是本线路的近后备保护和相邻线路的远后备护共同构成电流的主保护 定时限过电流保护是本线路的近后备保护和相邻线路的远后备 保护 保护 设计首先是对保护原理进行分析 保护的整定计算及灵敏性效验 设计内容包括原理设计首先是对保护原理进行分析 保护的整定计算及灵敏性效验 设计内容包括原理 分析 保护整定计算和灵敏性校验 分析 保护整定计算和灵敏性校验 引言 引言 目前微机保护在电力系统内大量使用 微机保护比较常规的继电器保护有许多优越性 目前微机保护在电力系统内大量使用 微机保护比较常规的继电器保护有许多优越性 伴随着计算机技术 通信技术 信息技术的飞速发展 许多新技术在数字化保护设备中得伴随着计算机技术 通信技术 信息技术的飞速发展 许多新技术在数字化保护设备中得 到了应用和尝试到了应用和尝试 尤其是近年来变电站技术的发展 为继电保护的发展带来了深入地变化 尤其是近年来变电站技术的发展 为继电保护的发展带来了深入地变化 另外时间同步要求 系统安全性要求等也不断扩充着继电保护产品的内容 另外时间同步要求 系统安全性要求等也不断扩充着继电保护产品的内容 继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的 它与电力系统对运行的可靠性要求的继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的 它与电力系统对运行的可靠性要求的 不断挺高密切相关 熔断器就是最初出现的简单过电流保护 时至今日仍广泛应用于低压不断挺高密切相关 熔断器就是最初出现的简单过电流保护 时至今日仍广泛应用于低压 线路和用电设备由于电力系统的发展 用电设备的功率 发电机的容量不断增大 发电厂 线路和用电设备由于电力系统的发展 用电设备的功率 发电机的容量不断增大 发电厂 变电站和供电网的结线不断复杂化 电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大 熔变电站和供电网的结线不断复杂化 电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大 熔 断器已不能满足选择性和快速性的要求 于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电断器已不能满足选择性和快速性的要求 于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电 器 本世纪处 随着电力系统的发展 继电器才开始广泛应用于电力系统保护 这个时期器 本世纪处 随着电力系统的发展 继电器才开始广泛应用于电力系统保护 这个时期 可认为是继电保护技术发展的开端 可认为是继电保护技术发展的开端 继电保护装置是保护电力系统安全运行的重要设备 满足电力系统安全运行的要求是继电保护装置是保护电力系统安全运行的重要设备 满足电力系统安全运行的要求是 继电保护发展的基本动力 快速性 灵敏性 选择性和可靠性是对继电保护的四项基本原继电保护发展的基本动力 快速性 灵敏性 选择性和可靠性是对继电保护的四项基本原 则 为达到这个目的继电保护专业技术人员借助各种先进科学技术手段做出不懈的努力 则 为达到这个目的继电保护专业技术人员借助各种先进科学技术手段做出不懈的努力 经过近百年的发展在继电保护原理完善的同时 构成继电保护装置的元件 材料等也发生经过近百年的发展在继电保护原理完善的同时 构成继电保护装置的元件 材料等也发生 了巨大的变革 继电保护装置经历了机电式 整流式 晶体管式 集成电路式 微机处理了巨大的变革 继电保护装置经历了机电式 整流式 晶体管式 集成电路式 微机处理 式等不同的发展阶段 式等不同的发展阶段 设计方案设计方案 一 一 原始数据及保护方案的选择原始数据及保护方案的选择 35kV 单侧电源辐射网络 已知 单侧电源辐射网络 已知 1 变电所 变电所 B E 中变压器连接组别为中变压器连接组别为 Y d11 并且装设差动保护 并且装设差动保护 2 线路 线路 AB 的最大传输功率的最大传输功率 Pmax 9MW 功率因数 功率因数 cos 0 9 系统中的发电机 系统中的发电机 均装设了自动励磁调节器 自启动系数均装设了自动励磁调节器 自启动系数 1 3 3 图中电抗为归算至 图中电抗为归算至 37kV 电压级的有名值 各线路正序电抗为电压级的有名值 各线路正序电抗为 X1 0 4 km 4 系统等值阻抗 系统等值阻抗 Zs max 9 4 Zs min 6 3 5 设第三段动作时间为 设第三段动作时间为 1s 二 保护的计算二 保护的计算 解 选三段式电流保护作为线路解 选三段式电流保护作为线路 AB 的保护方案的保护方案 1 无时限电流保护的整定计算 无时限电流保护的整定计算 B 母线短路时流过线路母线短路时流过线路 AB 的最大三相短路电流为的最大三相短路电流为 1310 254 03 6 3 100037 min 3 max A ZZ E I ABS S K 线路线路 AB 的无时限电流速断保护的动作电流为的无时限电流速断保护的动作电流为 1638131025 1 KI 3 max re1 op AIK 其最大保护范围其最大保护范围 50 4 67 100 25 85 16 100 l l 85 16 3 6 1638 3 37000 4 0 1 I 1 l max min op 1 max AB S S kmZ E Z 可见 最大保护范围满足要求 可见 最大保护范围满足要求 校验 最小保护范围校验 最小保护范围 15 94 83 100 25 99 20 100 l l 99 20 9 2 1638 3 37000 2 3 4 0 1 I2 3 1 l min max op1 min AB S S kmZ E Z 可见 最小保护范围满足要求 可见 最小保护范围满足要求 2 限时电流速断保护的整定计算 限时电流速断保护的整定计算 与变压器与变压器 T1 配合 按躲过变压器的低压侧母线三相短路时 流过线路配合 按躲过变压器的低压侧母线三相短路时 流过线路 AB 的最的最 大三相短路电流整定 大三相短路电流整定 6004613 1KI 3 max re1 op AIK 与相邻线路的电流速断保护相配合与相邻线路的电流速断保护相配合 755 304 0103 6 3 100037 min 3 max A ZZZ E I BCABS S K 108575525 1 15 1 KI 3 max re1 op AIK 取较大值作为动作电流 取较大值作为动作电流 461 30103 6 3 100037 1min 3 max A ZZZ E I TABS S K 灵敏度校验 灵敏度校验 B 母线短路时 流过线路母线短路时 流过线路 AB 的最小两相短路电流的最小两相短路电流 2 1432 109 2 2 100037 2 3 max 2 min A ZZ E I ABS S K 灵敏系数为灵敏系数为3 132 1 1085 2 1432 I op 2 min K sen I K 灵敏系数满足要求灵敏系数满足要求 3 定时限过电流保护的整定计算 定时限过电流保护的整定计算 流过线路流过线路 AB 的最大负荷电流的最大负荷电流 174 9 03595 0 3 10009 max AIL 动作电流为动作电流为 319174 85 0 3 12 1K I max re1 op AI K K L re SS 灵敏度校验 灵敏度校验 过电流保护作为本线路的近后备时过电流保护作为本线路的近后备时 5 199 2 319 954 I op 2 min K sen I K 过电流保护作为相邻线路的远后备时过电流保护作为相邻线路的远后备时 线路线路 BC 末端发生两相短路时流过线路末端发生两相短路时流过线路 AB 的最小两相短路电流的最小两相短路电流 589 12104 9 2 37000 2 3 max 2 min A ZZZ E I BCABS S K 2 185 1 319 589 I op 2 min K sen I K 变压器变压器 T1 低压侧发生两相短路时 流过线路低压侧发生两相短路时 流过线路 AB 的最小两相短路电流 采用两相的最小两相短路电流 采用两相 三继电器接线时 三继电器接线时 862 30109 2 37000 2 3 3 2 1max 2 min A ZZZ E I TABS S K 2 17 2 319 862 I op 2 min K sen I K 定时限过电流保护的灵敏系数均满足要求定时限过电流保护的灵敏系数均满足要求 三 三 原理接线图及设备选择原理接线图及设备选择 无时限电流速断 限时电流速断和定时限过电流保护构成三段式电流保护 主要由继无时限电流速断 限时电流速断和定时限过电流保护构成三段式电流保护 主要由继 电器电器 KA1 KA2 KCO 和和 KS1 组成第组成第 I 保护 由保护 由 KA3 KA4 KT1 和和 KS2 组成第组成第 II 段段 保护 过电流部分则由保护 过电流部分则由 KA5 KA6 KA7KT2 和和 KS3 组成 由于三段电流保护的动作电组成 由于三段电流保护的动作电 流和动作时限整定均不相同 必须分别使用不同的电流继电器和时间继电器 而信号继电流和动作时限整定均不相同 必须分别使用不同的电流继电器和时间继电器 而信号继电 器器 KS1 KS2 和和 KS3 则分别用以发出则分别用以发出 I II III 段保护动作的信号 段保护动作的信号 接线图接线图 对单侧电源网络三段式相间电流保护的评价对单侧电源网络三段式相间电流保护的评价 无时限电流速断保护 限时电流速断保护采用两相两继电器不完全星形接线 定时限无时限电流速断保护 限时电流速断保护采用两相两继电器不完全星形接线 定时限 过电流保护采用两相三继电器不完全星形接线 过电流保护采用两相三继电器不完全星形接线 定时限过电流保护的动作时限按阶梯原则确定 离电源最远的保护首先确定 越靠近定时限过电流保护的动作时限按阶梯原则确定 离电源最远的保护首先确定 越靠近 电源 其定时限过电流保护的动作时限就越长 电源 其定时限过电流保护的动作时限就越长 总结 总结 我国电力系统继电保护技术的发展经历了我国电力系统继电保护技术的发展