繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)對(duì)進(jìn)行零序保護(hù)的設(shè)計(jì)

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)平時(shí)修改總成專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：電氣09姓名：S號(hào)：.指導(dǎo)教師：蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院2012年7月7日1設(shè)計(jì)原始資料具體題目系統(tǒng)接線(xiàn)圖如下圖，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)-變壓器組方式接入系統(tǒng)，開(kāi)機(jī)方式為兩側(cè)各開(kāi)1臺(tái)機(jī)，變壓器T61臺(tái)運(yùn)行。參數(shù)為：E115/3kV,X1.G3X2.G35,X1.G1X2.G15,X1.T1X1.T45,X0,T1X0.T415,X1.T615,X0.T620,La-b50(138%)kmLb-c40km,線(xiàn)路阻抗Z1Z20.4/km,Z01.2/km,K。1.2,K：1.15。系統(tǒng)接線(xiàn)圖試對(duì)1、2進(jìn)行零序保護(hù)的設(shè)計(jì)。

2、要完成的內(nèi)容請(qǐng)畫(huà)出所有元件全運(yùn)行時(shí)三序等值網(wǎng)絡(luò)圖，并標(biāo)注參數(shù)；分別求出1、2零序I、H、m段的定值，并校驗(yàn)靈敏度；保護(hù)1、2零序I、II是否需要方向元件。2分析要設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容(保護(hù)方式的確定)設(shè)計(jì)規(guī)程繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求，110220kV有效接地電力網(wǎng)線(xiàn)路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)反應(yīng)接地短路和相間短路的保護(hù)裝置。對(duì)于接地短路：裝設(shè)帶方向和不帶方向的階段式零序電流保護(hù)；零序電流保護(hù)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可裝設(shè)接地距離保護(hù)，并應(yīng)裝設(shè)一段或兩段零序電流保護(hù)作為后備保護(hù)。對(duì)于相問(wèn)短路：?jiǎn)蝹?cè)電源單回線(xiàn)路，應(yīng)裝設(shè)三相多段式電流或電壓保護(hù)，如不能滿(mǎn)足要求，則應(yīng)裝設(shè)距離保護(hù)；雙側(cè)電源線(xiàn)

3、路宜裝設(shè)階段式距離保護(hù)。本設(shè)計(jì)的保護(hù)配置主保護(hù)配置電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)是三相對(duì)稱(chēng)的，其零序、負(fù)序電流值理論上是零。多數(shù)的短路故障是不對(duì)稱(chēng)的，其零、負(fù)序電流電壓會(huì)很大，利用故障的不對(duì)稱(chēng)性可以找到正常與故障的區(qū)別，并且這種差別是零與很大值得比較，差異更為明顯。所以零序電流保護(hù)被廣泛的應(yīng)用在110kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。后備保護(hù)配置距離保護(hù)是利用短路發(fā)生時(shí)電壓、電流同時(shí)變化的特征，測(cè)量電壓與電流的比值，該比值反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，如果短路點(diǎn)距離小于整定值，則保護(hù)裝置動(dòng)作在保護(hù)1、2、3和4處配備三段式距離保護(hù)，選用接地距離保護(hù)接線(xiàn)方式和相間距離保護(hù)接線(xiàn)方式。3短路電流及殘壓計(jì)算等效電路的建

4、立1所示；負(fù)序網(wǎng)絡(luò)如圖將本題中的系統(tǒng)簡(jiǎn)化成三序電壓等值網(wǎng)絡(luò)，即正序網(wǎng)絡(luò)如圖2所??；零序網(wǎng)絡(luò)，圖3所小。X1CBXT3X1G3ABXT6圖3.1正序網(wǎng)絡(luò)圖3.2負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖3.3零序網(wǎng)絡(luò)保護(hù)短路點(diǎn)的選取母線(xiàn)A處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過(guò)保護(hù)2的最大零序電流。母線(xiàn)B處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過(guò)保護(hù)1和4的最大零序電流。短路電流的計(jì)算整理線(xiàn)路參數(shù)B母線(xiàn)分別發(fā)生單相接地和兩相接地短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)。單相接地短路時(shí)，故障端口正序阻抗為故障端口負(fù)序阻抗為Z215.8902()故障端口零序阻抗為(X0.T1Z0.AB)|X0.T6|(X0.T3Z0.Bc)13.4324()單

5、相接地短路時(shí)I01max兩相接地短路時(shí)I02max115/.32Z1Z0214.990213.0144115/3Z12Z014.9902213.0144A母線(xiàn)分別發(fā)生單相接地和兩相接地短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)。故障端口正序阻抗為=1.5443(kA)=1.6192(kA)故障端口負(fù)序阻抗為2Z18.3712()故障端口零序阻抗為0(X0.T4Xo.bc)|Xo.t6Xo.ab|Xo.ti12.8850()單相接地短路時(shí)102Z1Z0115/1328.371212.88502.2410(kA)兩相接地短路時(shí)I0EZ12Z0115/.38.3712212.88501.9447(kA)單相接地短路時(shí)C母線(xiàn)分

6、別發(fā)生單相接地和兩相接地短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)。故障端口正序阻抗為故障端口負(fù)序阻抗為8.3712()故障端口零序阻抗為單相接地短路時(shí)102Z 1 Z 0115/、.32 8.3712 12.15302.2978(kA)EZ 1 2Z 02.0319(kA)115/.38.3712212.15304保護(hù)的配合及整定計(jì)算主保護(hù)的整定計(jì)算動(dòng)作值（如動(dòng)作電流）1零序I段躲開(kāi)下一條線(xiàn)路出口處單相或兩相接地時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流1零序n段與下一條線(xiàn)路I段配合，即與3的I段配合分支系數(shù)K0bX0.T1X0.AB1576.25.56X0.T6202零序I段躲開(kāi)下一條線(xiàn)路出口處單相或兩相接地時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流動(dòng)作時(shí)間

7、保護(hù)1的I段和2的I段均為零序速斷電流保護(hù)，故動(dòng)作時(shí)間均為0s,保護(hù)1的n段為限時(shí)零序電流速斷，比I段延遲一個(gè)t,故保護(hù)1的R段的動(dòng)作時(shí)間為0.5so靈敏度校驗(yàn)后備保護(hù)的整定計(jì)算動(dòng)作值（如動(dòng)作電流）保護(hù)1的田段保護(hù)按躲開(kāi)末端最大不平衡電流保護(hù)2的田段保護(hù)按躲開(kāi)末端最大不平衡電流動(dòng)作時(shí)間保護(hù)1的田段保護(hù)與下段線(xiàn)路配合，動(dòng)作時(shí)間比R段的動(dòng)作時(shí)間延遲t,故動(dòng)作時(shí)間為1s。靈敏度校驗(yàn)保護(hù)1的田段保護(hù)，作為近后備保護(hù)3I316192也正3I.6I9223.48941.3滿(mǎn)足要求10.dz10.2068作為遠(yuǎn)后備保護(hù)3koe32.297833.33371.2滿(mǎn)足要求10.dz10.2068保護(hù)2的田段保護(hù)

8、，作為近后備保護(hù)3W32.241033.33171.3滿(mǎn)足要求10.dz10.2017綜上可知：在零序電流保護(hù)的配置和保護(hù)中，保護(hù)1有I段、II段和III段，而保護(hù)2只配置I段、III段保護(hù)，整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。5繼電保護(hù)設(shè)備的選擇電流互感器TA是將一次系統(tǒng)大電流轉(zhuǎn)變?yōu)槎蜗到y(tǒng)小電流的設(shè)備。選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝方式選擇其型式。種類(lèi)和型式的選擇。35kV及以上配電裝置宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式配電裝置。一次回路額定電壓和電流的選擇。一次回路額定電壓UN和I1N應(yīng)滿(mǎn)足：一般情況下可按變壓器額定電流的1/3進(jìn)行選擇。準(zhǔn)確級(jí)和額定容量的選擇。對(duì)測(cè)量精確度要求較大的大容量發(fā)電

9、機(jī)、系統(tǒng)干線(xiàn)、發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電量等宜用0.2級(jí)；裝于重要回路的互感器，準(zhǔn)確級(jí)采用0.20.5級(jí)。根據(jù)以上分析，選LJBJ-110kV干式電流互感器。二次展開(kāi)原理圖的繪制保護(hù)測(cè)量電路保護(hù)1交流測(cè)量回路如圖6.1,直流測(cè)量回路如圖6.2；保護(hù)2交流測(cè)量回路如圖，直流測(cè)回路如圖6.4。圖6.1保護(hù)1交流測(cè)量回路圖6.2保護(hù)1直流測(cè)量回路圖6.3保護(hù)2交流測(cè)量回路圖6.4保護(hù)2直流測(cè)量回路保護(hù)跳閘電路保護(hù)1跳閘回路如圖6.1，保護(hù)2跳閘回路如圖6.2。圖6.5保護(hù)1跳閘回路圖6.6保護(hù)2跳閘回路保護(hù)的評(píng)價(jià)（結(jié)論）對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)：零序電流保護(hù)通常由多段組成，一般是四段式，并可根椐運(yùn)行需要增減段數(shù)。為了某些運(yùn)行情況的需要，也可設(shè)置兩個(gè)一段或二段，以改善保護(hù)的效果。接地距離保護(hù)的一般是二段式，一般都是以測(cè)量下序阻抗為基本原理。接地距離保護(hù)的保護(hù)性能受接地電阻大小的影響很大。當(dāng)線(xiàn)路配置了接地距離保護(hù)時(shí)，根樨運(yùn)行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護(hù)。特別是零序電流保護(hù)中最小定值的保護(hù)段，它對(duì)檢測(cè)經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。因此，零序電流保護(hù)不宜取消，但可適當(dāng)減少設(shè)置的段數(shù)。零序電流保護(hù)和接地距離保護(hù)一般按階梯特性構(gòu)成，其整定配合遵循反映同種故障類(lèi)型的保護(hù)上下級(jí)之間必須相互配合的原則，主要考慮與相鄰下一級(jí)的接地保護(hù)相配合；當(dāng)裝設(shè)接地短路故障的保護(hù)時(shí)