110kv繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

II相鄰線路L2末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=IL3/IL4=(XL1+XL2+XL3)/XL1=(27+15+12)/15=3.6Klm=Zdz'''/(ZL3+Kfh·maxZL2)==132.8/(27+3.6×12)=1.89>1.2，滿足要求Ш相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL1+XL2)=(27+15+12)/(15+12)=2Klm=Zdz'''/(ZL3+Kfh·maxZL2)==132.8/(27+2×69.4/2)=1.37>1.2，滿足要求4.2斷路器2距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)4.2.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取KK'=0.85Zdz'=KK'ZL1=0.85×15=12.75Ω；(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(hù)?段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即t'=0s。4.2.2距離保護(hù)П段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按下列三個(gè)條件選擇。①與相鄰線路L2的保護(hù)的?段配合Zdz''=KK''(ZL1+K'Kfh·minZL2)式中，取K'=0.85,KK''=0.8，Kfh·min為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh·min=IL3/IL4=1于是Zdz''=KK''(ZL1+K'Kfh·minZL2)=0.8×(15+0.85×1×12)=20.16Ω；②按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Zdz''=KK''(ZL1+Kfh·minZTC)式中，取KK''=0.8，Kfh·min為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh·min=IL3/IL4=1于是Zdz''=KK''(ZL1+Kfh·minZL4)=0.7×(15+1×69.4)=59.08Ω；取以上二個(gè)計(jì)算值中最小者為П段整定值，即取Zdz''=20.16Ω；(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t1"=t4'+Δt=0.5s它能同時(shí)滿足與相鄰線路L2和變壓器保護(hù)配合的要求。(3)靈敏性校驗(yàn)：Klm=Zdz''/ZL3=20.16/27=0.75<1.5,不滿足要求。此時(shí)，對(duì)動(dòng)作阻抗重新進(jìn)行整計(jì)算，取下一線路保護(hù)第П段相配合的原則選擇動(dòng)作阻抗，即選擇斷路器4的第П段相配合進(jìn)行整定。按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Kfh·min=1Zdz4''=KK''(ZL2+Kfh·minZTC)=0.7×(12+1×69.4)=56.98Ω與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Kfh·min=1Zdz4''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL4)=0.8×(12+0.85×1×7.5)=14.7Ω取小者為整定值，即Zdz''=19.6Ω所以斷路器2的整定值為Zdz''=KK''(ZL1+KfZ·minZdz7'')=0.8×(15+1×14.7)=23.76ΩKlm=Zdz''/ZL1=23.76/15=1.584>1.5,滿足要求。4.2.3距離保護(hù)Ш段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,KK"'=1.2，If·max=0.326KAZf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115/1.732×0.326=183.3Ω于是：Zdz'''=Zf·min/KK"'KhKzq=183.3/1.2×1.15×1=132.8Ω(2)動(dòng)作時(shí)間：斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：t'''5=t'''dz+Δt=2+0.5=2.5s變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''dz+Δt=1.5+0.5=2s取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器2的動(dòng)作時(shí)間為：t'''1=t'''5+Δt=2.5+0.5=3s(3)靈敏性校驗(yàn)：①本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Klm=Zdz'''/ZL3=132.8/15=8.85>1.5，滿足要求②相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：?相鄰線路L2末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/XL3=(27+15+12)/27=2Klm=Zdz'''/(ZL1+Kfh·maxZL4)=132.8/(15+2×12)=3.41>1.2，滿足要求П相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL3+XL2)=(27+15+12)/(27+12)=1.38Klm=Zdz'''/(ZL1+Kfh·maxZL2)==132.8/(15+1.38×69.4)=1.23>1.2，滿足要求4.3斷路器3距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取KK'=0.85Zdz'=KK'ZL1=0.85×15=12.75Ω；(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(hù)?段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即t'=0s。由于斷路器3沒(méi)有下一線路，所以悉路器3就無(wú)需進(jìn)行第П段和第Ш段的整定計(jì)算。4.4斷路器4距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)4.4.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取KK'=0.85；Zdz'=KK'ZL2=0.85×12=10.2Ω；(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(hù)?段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即t'=0s。4.4.2距離保護(hù)П段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按下列三個(gè)條件選擇。①與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL4)式中，取K'=0.85,KK''=0.8，Kfh·min為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh·min=IL3/IL4=1于是Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL2)=0.8×(12+0.85×1×7.5)=14.7Ω；②與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL3)式中，取K'=0.85,KK''=0.8，Kfh·min為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh·min=IL3/IL4=1于是Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL3)=0.8×(12+0.85×1×27)=27.96Ω；③按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Zdz''=KK''(ZL2+Kfh·minZTC)式中，取KK''=0.8，Kfh·min為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh·min=IL3/IL4=0.5于是Zdz''=KK''(ZL3+Kfh·minZL4)=0.7×(12+0.5×69.4)=32.69Ω；取以上三個(gè)計(jì)算值中最小者為П段整定值，即取Zdz''=14.7Ω；(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t4"=t7'+Δt=0.5s它能同時(shí)滿足與相鄰線路L4和變壓器保護(hù)配合的要求。(3)靈敏性校驗(yàn)：Klm=Zdz''/ZL2=14.7/12=1.225<1.5,不滿足要求。此時(shí)，對(duì)動(dòng)作阻抗重新進(jìn)行整計(jì)算，取下一線路保護(hù)第П段相配合的原則選擇動(dòng)作阻抗，即選擇線路L4的第П段相配合進(jìn)行整定。Kfh·min=1Zdz7''=KK''(ZL4+Kfh·minZTC)=0.7×(7.5+1×92.575)=70.05ΩZdz''=KK''(ZL2+KfZ·minZdz7'')=0.8×(12+1×70.05)=65.64ΩKlm=Zdz''/ZL2=65.64/12=5.47>1.5,滿足要求。4.4.3距離保護(hù)Ш段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,KK"'=1.2，If·max=0.326KAZf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115/1.732×0.326=183.3Ω于是Zdz'''=Zf·min/KK"'KhKzq=183.3/1.2×1.15×1=132.8Ω(2)動(dòng)作時(shí)間：斷路器6的動(dòng)作時(shí)間為：t'''6=t'''dz+Δt=0+0.5=0.5s斷路器7的動(dòng)作時(shí)間為：t'''7=t'''dz+Δt=1.5+0.5=2s變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''dz+Δt=1.5+0.5=2s取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：t'''1=t'''5+Δt=2+0.5=2.5s(3)靈敏性校驗(yàn)：1)本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Klm=Zdz'''/ZL2=132.8/12=11.07>1.5，滿足要求2)相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：①相鄰線路L4末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL1+XL2)=(27+15+12)/(15+12)=2Klm=Zdz'''/(ZL2+Kfh·maxZL4)=132.8/(12+2×7.5=4.92>1.2，滿足要求②相鄰線路L3末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=1Klm=Zdz'''/(ZL2+Kfh·maxZL3)=132.8/(12+1×27)=3.41>1.2，滿足要求③相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL1+XL2)=(27+15+12)/(15+12)=2Klm=Zdz'''/(ZL2+Kfh·maxZL2)==132.8/(12+2×69.4/2)=1.63>1.2，滿足要求4.5斷路器5距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)4.5.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取KK'=0.85；Zdz'=KK'ZL2=0.85×12=10.2Ω；(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(hù)?段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即t'=0s。4.5.2距離保護(hù)П段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按下列二個(gè)條件選擇。①與相鄰線路L1的保護(hù)的?段配合Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL1)式中，取K'=0.85,KK''=0.8，Kfh·min為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh·min=IL3/IL4=1于是Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL1)=0.8×(12+0.85×1×15)=19.8Ω；②按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Zdz''=KK''(ZL2+Kfh·minZTB)式中，取KK''=0.8，Kfh·min為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh·min=IL3/IL4=0.5于是Zdz''=KK''(ZL3+Kfh·minZL4)=0.7×(12+0.5×69.4)=32.69Ω；取以上二個(gè)計(jì)算值中最小者為П段整定值，即取Zdz''=19.8Ω；(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t4"=t3'+Δt=0.5s它能同時(shí)滿足與相鄰線路L4和變壓器保護(hù)配合的要求。(3)靈敏性校驗(yàn)：Klm=Zdz''/ZL2=19.8/12=1.65>1.5,滿足要求。4.5.3距離保護(hù)Ш段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,KK"'=1.2，If·max=0.1255KAZf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115/1.732×0.1255=476.2Ω于是Zdz'''=Zf·min/KK"'KhKzq=476.2/1.2×1.15×1=345Ω(2)動(dòng)作時(shí)間：斷路器3的動(dòng)作時(shí)間為：t'''6=t'''dz+Δt=0+0.5=0.5s變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''dz+Δt=1.5+0.5=2s取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：t'''5=t'''5+Δt=2+0.5=2.5s(3)靈敏性校驗(yàn)：1)本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Klm=Zdz'''/ZL2=345/12=28.75>1.5，滿足要求2)相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：①相鄰線路L1末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=1Klm=Zdz'''/(ZL2+Kfh·maxZL4)=345/(12+1×15)=12.78>1.2，滿足要求②相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL3+XL2)=(27+15+12)/(15+12)=1.385Klm=Zdz'''/(ZL2+Kfh·maxZL2)==345/(12+1.385×69.4)=3.19>1.2，滿足要求4.6斷路器6距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取KK'=0.85Zdz'=KK'ZL3=0.85×27=22.95Ω；(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(hù)?段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即t'=0s。由于斷路器6沒(méi)有下一線路，所以悉路器6就無(wú)需進(jìn)行第П段和第Ш段的整定計(jì)算。4.7斷路器7距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)4.7.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取KK'=0.85，Zdz'=KK'ZL4=0.85×7.5=6.375Ω；(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(hù)?段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即t'=0s。4.7.2距離保護(hù)П段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Zdz''=KK''(ZL4+Kfh·minZTB)式中，KK''=0.8，Kfh·min為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh·min=IL3/IL4=1于是Zdz''=KK''(ZL4+Kfh·minZL4)=0.7×(7.5+1×92.575)=70.05Ω；(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t4"=t3'+Δt=0.5s它能同時(shí)滿足與相鄰線路L4和變壓器保護(hù)配合的要求。(3)靈敏性校驗(yàn)：Klm=Zdz''/ZL2=70.05/7.5=9.34>1.5,滿足要求。4.7.3距離保護(hù)Ш段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,KK"'=1.2，If·max=0.0753KAZf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115/1.732×0.0753=793.6Ω于是Zdz'''=Zf·min/KK"'KhKzq=793.6/1.2×1.15×1=575Ω(2)動(dòng)作時(shí)間：變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''dz+Δt=1.5+0.5=2s斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：t'''5=t'''5+Δt=2+0.5=2.5s(3)靈敏性校驗(yàn)：①本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Klm=Zdz'''/ZL2=575/7.5=57.5>1.5，滿足要求②相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：最大分支系數(shù)：Kfh·max=1Klm=Zdz'''/(ZL4+Kfh·maxZL2)==575/(7.5+1×92.575)=5.75>1.2，滿足要求5保護(hù)的振動(dòng)閉鎖原理為了提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性，在系統(tǒng)沒(méi)有故障時(shí)，一般距離保護(hù)一直處于閉鎖狀態(tài)，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，短時(shí)開(kāi)放距離保護(hù)允許保護(hù)出口跳閘成為短時(shí)開(kāi)放。若在開(kāi)放的時(shí)間內(nèi)，阻抗繼電器動(dòng)作，說(shuō)明故障點(diǎn)位于阻抗繼電器的動(dòng)作范圍之內(nèi)，將故障電路跳開(kāi)。若在開(kāi)放的時(shí)間內(nèi)阻抗繼電器未動(dòng)作，則說(shuō)明故障不再保護(hù)區(qū)內(nèi)，重新將保護(hù)閉鎖。這種震蕩閉鎖方式的原理框架如圖。圖5—1通過(guò)實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖來(lái)完成保護(hù)圖中啟動(dòng)元件是實(shí)現(xiàn)震蕩閉鎖的關(guān)鍵元件，啟動(dòng)元件和整組復(fù)歸元件在系統(tǒng)正常運(yùn)行或因靜態(tài)穩(wěn)定被破壞時(shí)都不會(huì)動(dòng)作，這是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器SW以及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器DW都不會(huì)動(dòng)作，保護(hù)裝置的I段和II段被閉鎖，無(wú)論阻抗繼電器本身是否動(dòng)作保護(hù)都不可能動(dòng)作跳閘，及不會(huì)發(fā)生舞動(dòng)。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障判斷的啟動(dòng)元件立即動(dòng)作，動(dòng)作信號(hào)經(jīng)過(guò)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器SW記憶下來(lái)，直至整組復(fù)歸。SW輸出的信號(hào)，又經(jīng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器DW，固定輸出時(shí)間寬度為Tdw的短脈沖，在Tdw時(shí)間內(nèi)若阻抗判別元件的I段或II段動(dòng)作，則允許保護(hù)無(wú)延時(shí)或有延時(shí)動(dòng)作。若在Tdw時(shí)間沒(méi)阻抗判別元件的I段或II段沒(méi)有動(dòng)作，保護(hù)將閉鎖直至滿足整組復(fù)歸條件，準(zhǔn)備下次開(kāi)放保護(hù)。稱為振蕩閉鎖的開(kāi)放時(shí)間，或稱為允許動(dòng)作時(shí)間，它的選擇要兼顧兩個(gè)方面：一是要保證在正向區(qū)內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)?段有足夠的時(shí)間可靠跳閘，保護(hù)П段的測(cè)量元件能夠可靠啟動(dòng)并實(shí)現(xiàn)自保持，因而時(shí)間不能太短，一般不應(yīng)小于0.1s；二是要保證在向區(qū)外故障引起振蕩時(shí)，測(cè)量阻抗不會(huì)在故障后的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入動(dòng)作區(qū)，因而時(shí)間又不能太長(zhǎng)，一般不應(yīng)大于0.3s。所以，通常情況下取＝0.1~0.3s，現(xiàn)代數(shù)字保護(hù)中，開(kāi)放時(shí)間一般取0.15s左右。整組復(fù)歸元件在故障或振蕩消失后再經(jīng)過(guò)一個(gè)延時(shí)動(dòng)作，將SW復(fù)原，它與啟動(dòng)元件、SW配合，保證在整個(gè)一次故障過(guò)程中，保護(hù)只開(kāi)放一次。但是對(duì)于先振蕩后故障，保護(hù)也將被閉鎖，尚需要有再故障判別元件。啟動(dòng)元件用來(lái)完成系統(tǒng)是否發(fā)生短路的判斷，它僅需要判斷系統(tǒng)是否發(fā)生了短路，而不需要判斷短路的遠(yuǎn)近和方向，對(duì)它的要求是靈敏度高、動(dòng)作速度快，系統(tǒng)振蕩時(shí)不誤動(dòng)作。目前距離保護(hù)中應(yīng)用的故障判別元件，主要有反應(yīng)電壓、電流中負(fù)序或零序分量的判斷元件和反應(yīng)電