繼電保護(hù)課程設(shè)計

1、廠東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院設(shè)計科目:電力系統(tǒng)繼電保護(hù)-階段式電流保護(hù)班級：一x電氣（X）班設(shè)計人： XXX指導(dǎo)老師：XXX設(shè)計時間：X年X月X日設(shè)計說明書階段式電流保護(hù)無時限電流速斷保護(hù)雖然能迅速切除短路故障，但不能保護(hù)線路的全長；限時電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)線路的全過長，卻不能作為相鄰線路的后備；而過電流可保護(hù)本線路及相鄰線 路全長，但做本線路的主保護(hù)時，往往動作時間較長，它們各有優(yōu)缺點。為了保證迅速可靠 地切除故障，常常將無時限、限時電流速斷及定時限過電流保護(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，稱為三段式電流保護(hù)，并通常將無時限電流速斷保護(hù)稱為I段，限時電流速斷保護(hù)稱為II段，定時限過電

2、流保護(hù)稱為III段。I段II段保護(hù)共同組成線路的主保護(hù)，III段保護(hù)作為本線路I、II段保護(hù)的近后備，也作為下一段線路的遠(yuǎn)后備。下圖為電磁型三段式電流保護(hù)接線圖。保護(hù)采用不完全星形接線，它的第I段保護(hù)由繼電器1KA、2KA、信號繼電器 KS組成；第II段保護(hù)由電流繼電器 3KA、4KA、時間繼電 器1KT及信號繼電器2KS組成；第III段保護(hù)由電流繼電器 5KA、6KA、7KA、時間繼電 器2KT及信號繼電器3KS組成。為了在Y , d接線變壓器后兩相短路時，提高第 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，各段均有信號繼電器，任一段保 護(hù)動作都作用于同一出口繼電器K

3、CO跳三相。保護(hù)中各段是獨立工作的，可以通過壓板投用或停用其中的某段。電磁型繼電保護(hù)裝置的接線圖有兩種形式：原理接線圖和展開圖。原理圖包括裝置的所有元件， 如圖1所示，每個繼電器的線圈和觸點都畫在一個圓形內(nèi)，所有元件都有符號標(biāo)注，原理圖對整個保護(hù)的工作原理能給出一個完整的概念，較直觀，使初學(xué)者容易理解。但交、直流回路合在一起，接線較復(fù)雜，對于復(fù)雜保護(hù)，元件較多，接線 顯得更為復(fù)雜，難以進(jìn)行回路的分析和檢查。因此，這種原理圖在實用中具有一定的局限性。展開圖將交、直流回路分開畫出， 如圖2所示。其特點是每個繼電器的線圈和觸點分開 畫，屬于哪個回路就畫在哪個回路中，都用相同文字符號標(biāo)注，以便查對。展

4、開圖中，繼電 器線圈和觸點的連接盡量按照故障后動作的順序，自左而右，自上而下地依次排列。 展開圖接線簡單、層次清楚、閱讀和查對十分方便，對于較復(fù)雜的保護(hù)，更顯示出其優(yōu)越性。因此， 在生產(chǎn)實際中得到了廣泛應(yīng)用。三段式電流保護(hù)的各段參數(shù)的整定方法如前所述，其保護(hù)區(qū)和動作時限的配合情況，如圖3所示。由圖可見，線路首端附近發(fā)生的短路故障，由第I段切除，線路末端附近發(fā)生的短路故障，由第II段切除，第III段只起后備作用。因此，本線路任何處發(fā)生的短路故障， 一般可在0.5s時限內(nèi)有選擇性地切除。最后指出，三段式電流保護(hù)不一定三段全部投入，這由整定和校驗的結(jié)果來決定。當(dāng)系統(tǒng)運行方式變化很大，無時限電流速斷實

5、際保護(hù)范圍太短或無保護(hù)范圍時，可不投入；在線路變壓器組接線中，無時限電流速斷已能保護(hù)線路全長，則II段也可以不投入；處在電網(wǎng)末端的輸電線路，可能出現(xiàn)限時電流速斷與過電流保護(hù)的動作時限相等的情況，此時，II段亦不必投入。/Njt -RCFU J 1KAIKS KCO熔斷器3KAG1KT-2I段電流及出口繼電器II段電流交流電流回路2KT-U5KA6KA-廠7KA-1KT7KA 3KS_ KCO-ZQF1直流回路2KSTQTI信號繼電器in信號繼電器跳閘回路IKS曽Q起動信號的3KS信號回路Ei氷 T2X3t?tit2t；ntslJ三段式電流保護(hù)的保護(hù)區(qū)和時限配合特性例：如下圖所示，該單側(cè)電源輻射

6、網(wǎng)中，線路MN的保護(hù)方案擬定為三段式電流保護(hù)，采用三相不完全星形接線。已知線路MN的最大負(fù)荷電流為 300A，電流互感器變比為 400/5，在最大和最小運行方式下，K1、K2、及K3點發(fā)生三相短路時的電流值見表1 （均已折算到電源側(cè)）。保護(hù)3、4、7的過電流保護(hù)的動作時間分別為1.5s、2s和0.7s。試計算保護(hù)1各段的動作電流及動作時間，校驗保護(hù)的靈敏度并選擇保護(hù)裝置主要繼電器。I /K303 卞 /k2 /UJ4 ¥、 /三段式電流保護(hù)計算舉例短路點K1K2K3取大運行方式下三相短路電流（A）53001820800最小運行方式下三相短路電流（A）47001700770短路電流值（

7、表1）解1保護(hù)1的無時限電流速斷一次動作電流，根據(jù)式|oper =KrelI（3）N -max應(yīng)為1oper1= KrelIK *N max =1.25 5300 = 6625(A)繼電器動作電流為1 g operKg |con | I oper *1 nTA選用DL-11/100型電流繼電器，其動作電流整定范圍為25 100A。2.保護(hù)1的限時電流速斷保護(hù)要計算保護(hù)1的II段動作電流，應(yīng)先計算出保護(hù)2的無時限電流速斷保護(hù)的動作電流 I：per2 二 Krell 咒2 和ax 二25 1820 二 2275(A)保護(hù)1的限時電流速斷保護(hù)應(yīng)與保護(hù) 2的I段和變壓器的快速保護(hù)相配合， 動作電流應(yīng)躲

8、過K2點、K3點短路故障時流過保護(hù)1的最大電流。由表1可見，動作電流整定應(yīng)按 與保護(hù)2的無時限電流速斷保護(hù)相配合整定，即Geri 二 Ke|lOper£ 二帖 2275 二 2616.3(A)繼電器的動作電流為g *operK connTAIll 'oper *112616.3 =32.7(A)400' 5選DL-11/50型電流繼電器，其整定范圍是12.550A。動作時限為t1II “2 0.5SI 乩 min 4700乂鄉(xiāng) 靈敏度校驗Ksenf5 26163二1*56 匸3Ioper*1.3.過電流保護(hù)K ress I根據(jù)式1 oper二M-max，保護(hù)1的過電流

9、保護(hù)動作電流為resKrelKSSIoper .1imax (取 Krel "2 % "5, Ks = 0.85 )則KresIII1 2 匯 1 5I oper 4i300 =635.3(A)op0.85繼電器動作電流為IIIg *oper «11= 7.94(A)=7 x 635 3400635.35選用DL-11/10型電流繼電器，其整定范圍為2.510A。動作時限按階梯型時限特性，整定為t1III 詔"氏=t4I2 ：t =2 2 0.5 =3s靈敏度校驗:作本線路近后備保護(hù)KsenIIK 1 *minIIII'oper *14700 22 =6.4>1.5635.3作NC線路后備保護(hù)Ksen二Ifmin170032作變壓器的后備保護(hù)K sen二IIII 'oper *1IfI III1 oper *12.3 1.2635.3770635.3X= 0.61 ： 1.2后備保護(hù)的靈敏度為為了提高Y,d11，變壓器后兩相短路的靈敏度，可以采用兩相三繼電器接線，則變壓器