電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)作業(yè)及詳細(xì)課程設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

一.課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

（一）35?110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護(hù)的整定計(jì)算。

（二）進(jìn)行步驟

1.短路電流及殘余電壓計(jì)算

考慮到35?110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間捋路保護(hù)有可■能采用帶方向或不帶方向

的電流電壓保護(hù)，因此在決定保護(hù)方式前，必須較詳細(xì)地計(jì)算各短路點(diǎn)短路時(shí)，流過

有關(guān)斷路器的短路電流4和保護(hù)安裝處的殘余電壓然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在滿足

“繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程”和題目給定的要求的條件下，盡可能采用最簡

單的保護(hù)方式。計(jì)算〃=/（/）及Ug=/（/）的步驟及注意事項(xiàng)如下。

（1）系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮

除考慮發(fā)電廠發(fā)電容量的最大和最小運(yùn)行方式下，還必須考慮在設(shè)備檢修或故障

切除的情況下，發(fā)生短路時(shí)流過保護(hù)裝置的短路電流最大和最小的系統(tǒng)運(yùn)行方式，以

便計(jì)算保護(hù)的整定值和保護(hù)的靈敏度。在需采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)時(shí)，還必須考

慮介于最大和最小之間的系統(tǒng)運(yùn)行方式。

（2）短路點(diǎn)的考慮

為了繪制〃=/（/）和

〃*￡=/（/）曲線，每一線路上的短

路點(diǎn)至少要取三點(diǎn)，即線路的始

端、中點(diǎn)和末端三點(diǎn)。一般為了簡

化計(jì)算取此三點(diǎn)即可。短路點(diǎn)確定

之后，即標(biāo)上&、

K2.K3…

等符號(hào)。

（3）短路類型的考慮

由于設(shè)計(jì)系相間短路保護(hù)的

整定計(jì)算，因此，在最大系統(tǒng)運(yùn)行

方式下，應(yīng)計(jì)算三相短路電流

用于整定保護(hù)動(dòng)作，而在最小系統(tǒng)

運(yùn)行方式下，計(jì)算兩相短路電流

/乳，用于計(jì)算保護(hù)的靈敏系數(shù)。在介于最大和最小之間的系統(tǒng)運(yùn)行方式，則根據(jù)需要

計(jì)算片）或/p。U.的計(jì)算選用三相短路或兩相短路進(jìn)行計(jì)算均可，因?yàn)閷?duì)保護(hù)所采

取的殘余線電壓而言，

（4）〃和U0列表

為了便于整定計(jì)算時(shí)，查找每一點(diǎn)短路保護(hù)安裝處的4和UR，必須將計(jì)算結(jié)果

列成表。如表1形式的表格。

其中運(yùn)行方式、短路點(diǎn)和短路類型的考慮如前述。流過保護(hù)的〃應(yīng)考慮后備保護(hù)

的計(jì)算需要，即除列入本線路各點(diǎn)短路時(shí)流過保護(hù)的及外，還要列入相鄰線路各點(diǎn)短

路時(shí)流過保護(hù)的列表與及相似。

（5）計(jì)算〃和U舊時(shí)，用標(biāo)幺值還是用直接有名值（伏、安、歐），學(xué)生可自行

選擇，或指導(dǎo)教師指定。計(jì)算中電壓一律采用平均電壓。

2.保護(hù)方式的考慮及整定計(jì)算

采用什么保護(hù)方式，主要視其能否滿足規(guī)程及題目給定的要求決定。能滿足要求

時(shí)，所采用保護(hù)就算合格，不能滿足要求時(shí)，就必須采取措施使其符合要求或改用其

他保護(hù)方式。

選用保護(hù)方式時(shí)，畫首先考慮采用最筒單的保護(hù)，以提品保護(hù)的可靠性。當(dāng)采用

簡單保護(hù)不能同時(shí)滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求時(shí)，還必須檢驗(yàn)與相鄰設(shè)備的保

護(hù)之間能否保證選擇性和速動(dòng)性的要求。

當(dāng)采用的保護(hù)不能很好的滿足選擇性或速動(dòng)性的要求時(shí)，允許采用自動(dòng)重合閘裝

置來校正選擇性或加速保護(hù)動(dòng)作。

當(dāng)靈敏性不能滿足要求時(shí)，在滿足速動(dòng)性的前提下，可考慮利用保護(hù)的相繼動(dòng)作，

以提高保護(hù)的靈敏性。

在用保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限或電流、電壓整定值能保證選擇性時(shí)，不要采用方向元件以

簡化保護(hù)。

后備保護(hù)的/,?必須互相配合，要保證上一元件保護(hù)（較靠近電源的保護(hù)）的動(dòng)作

電流大于下一元件保護(hù)的動(dòng)作電流，且要留有一定的裕度，以保證選擇性。

整定計(jì)算結(jié)果與靈敏度校驗(yàn)應(yīng)列成如表2和表3的形式以備查。

3.擬接線圖

為了鍛煉學(xué)生擬接線圖及看圖能力，課程設(shè)計(jì)中要求每個(gè)學(xué)生要自擬一個(gè)斷路器

（由教師制定）的保護(hù)接線圖。要求繪制三相原理接線圖及展開圖。在圖上必須標(biāo)出

電流互感器及方向繼電器的極性。同時(shí)還必須選出所用繼電器的型號(hào)規(guī)格和統(tǒng)計(jì)出數(shù)

量，并用表格列出。

4.整理說明書說明書應(yīng)包括下列部分。

（1）設(shè)計(jì)撅目

（2）〃和Up,計(jì)算c必須說明系統(tǒng)運(yùn)行方式、短路點(diǎn)與短路類型的決定原則或依

據(jù)，以及計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮的其他因素。計(jì)算結(jié)果用表格列出外，并須列出計(jì)算時(shí)采用的

公式及計(jì)算舉例。沒有必要列出每個(gè)計(jì)算值的計(jì)算過程。

（3）保護(hù)方式的選擇及整定計(jì)算結(jié)果。這一部分要求說明選用保護(hù)方式的原則，

每個(gè)保護(hù)的整定計(jì)算條件，并用表格列出整定計(jì)算結(jié)果。整定計(jì)算時(shí)所采用的整定計(jì)

算公式及各種系數(shù)的數(shù)值也應(yīng)列出。不必詳細(xì)列出各個(gè)保護(hù)的整定計(jì)算過程，但必須

舉例說明計(jì)算方法。

附表3靈敏度校驗(yàn)結(jié)果

弋式

備注

護(hù)\類

f.

4

Ksen.I

1

K駝n.L近后備

j^ni遠(yuǎn)后備

（4）對(duì)保護(hù)的評(píng)價(jià)。這一部分主要是根據(jù)“繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程”

及題目給定的要求，從選擇性、靈敏性、速動(dòng)性及可靠性四個(gè)方面評(píng)價(jià)所采用保護(hù)的

質(zhì)量。當(dāng)某一方面不能滿足要求時(shí)，要分析它可能產(chǎn)生的后果，并提出補(bǔ)救措施。

（5）接線圖及設(shè)備清單。繪制一個(gè)斷路器保護(hù)的原理接線圖及展開圖。用表格列

出該保護(hù)需用設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量。

二、時(shí)間分配（課內(nèi)外總學(xué)時(shí)）

1.〃和Ug計(jì)算16小時(shí)

2.保護(hù)方式選擇及整定計(jì)算30小時(shí)

3.擬繪接線圖8小時(shí)

4.整理說明書16小時(shí)

合計(jì)70小時(shí)

三、題目

（-）110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護(hù)的整定計(jì)算

已知：1.網(wǎng)絡(luò)接線如圖1所示；

2.網(wǎng)絡(luò)中各線路均采用帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù)，所有變壓器均采用縱

差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，變壓器均為Y,dll接線；

3.發(fā)電廠的最大發(fā)電容量為3X50兆瓦，最小發(fā)電容量為2X50兆瓦；

4.網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行方式為發(fā)電廠發(fā)電容量最大且閉環(huán)運(yùn)行；

5.允許的最大故障切除時(shí)間為0.85秒；

6.110千伏斷路器均采用K”型斷路器，它的跳閘時(shí)間為0.05?0.08秒：

7.線路AB、BC、AD和CD的最大負(fù)荷電流分別為230、150、230和140安，負(fù)荷

自起動(dòng)系數(shù)K$$=1.5；

8.各變電所引出線上后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間如圖1所示，△t=0.5秒：

9.線路的正序電抗均為每公里0.4歐；

10.電壓互感器的變比=110000/100：

11.其他參數(shù)見圖1。試決定：

1.保護(hù)1、3、5、7（或2、4、6、8）的保護(hù)方式，以及它們的/,“、Usel.Kseil

和乙；

2.保護(hù)5或4的接線圖（包括原理圖和展開圖

并對(duì)本網(wǎng)絡(luò)所采用的保護(hù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（二）110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護(hù)的整定計(jì)算

已知：I.網(wǎng)絡(luò)的接線圖如圖2所示；

2.所用變壓器及母線均裝有縱差動(dòng)保護(hù)；

3.負(fù)荷的自起動(dòng)系數(shù)K*.=1.3；

4.其他參數(shù)見題（一）條件及圖2標(biāo)示。

設(shè)計(jì)要求：

1.決定斷路器1、3、5與7（或2、4、6與8）的相間短路的保護(hù)方式；

2.校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度；

3.繪制斷路器7的保護(hù)裝置的原理接線圖及展開圖，并列出設(shè)備清單；

4.對(duì)所選用的保護(hù)方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2x20MVA

3x50MW

2x6OMVAU=10.5%

cos。=0.8t

U=10.5%

X'=0.129tB

405?

505

2x20Ml<4

U4=10.5%

60MVA

Ut=10.5%

20MWA—=10.5%

圖1題（一）的系統(tǒng)接線圖

河南科技大學(xué)車輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書

230A90km

230A60km150A40癡

\_3'

1

一SL^r

2x20MVA)

q=10%

[31.5A/E4

-^^,=10%/

■>1

,J

--------------------E------

附圖2題（二）的網(wǎng)絡(luò)接線圖

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摘要

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》作為農(nóng)業(yè)電氣化及其自動(dòng)化專業(yè)的一門主要課程，

主要包括課堂講學(xué)、課程設(shè)計(jì)等幾個(gè)主要部分。在完成了理論的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，

為了進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，本專業(yè)特安排了本次課程設(shè)計(jì)。

電能是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、也是最方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式

的能量轉(zhuǎn)換成電能，電能經(jīng)過變壓器和不同電壓等級(jí)的輸電線路輸送并被分配

給用戶，再通過各種用電設(shè)備轉(zhuǎn)換成適合用戶需要的其他形式的能量。在輸送

電能的過程中，電力系統(tǒng)希望線路有比較好的可靠性，因此在電力系統(tǒng)受到外界

干擾時(shí)，保護(hù)線路的各種繼電裝置應(yīng)該有比較可靠的、及時(shí)的保護(hù)動(dòng)作，從而切

斷故障點(diǎn)極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)就是為達(dá)到這個(gè)目的而設(shè)置的。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包

括了六大部分，分別為運(yùn)行方式的選擇、電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)及負(fù)荷電流計(jì)算、

短路電流計(jì)算、繼電保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、繼電保護(hù)零序電流保護(hù)

的整定計(jì)算和校驗(yàn)、對(duì)所選擇的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其中短路電流的計(jì)算

和電氣設(shè)備的選擇是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通過此次線路保護(hù)的設(shè)計(jì)可以鞏固我們本

學(xué)期所學(xué)的《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》這一課程的理論知識(shí)，能提高我們提出問題、

思考問題、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：電流保折，整定計(jì)算，保護(hù)方式

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目錄

第一章原始資料..............................................5

第二章設(shè)計(jì)內(nèi)容............................................8

§2.1電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算........................8

§2.1.1基準(zhǔn)值選擇...........................................8

§2.1.2電網(wǎng)各元件等值電抗計(jì)算...............................9

§2.1.3各保護(hù)運(yùn)行方式的選擇................................12

§2.2運(yùn)行方式的選擇............................................13

§2.2.1運(yùn)行方式的選擇原則.................................13

§2.2.2本次設(shè)計(jì)的具體運(yùn)行方式的選擇......................15

第三章最大短路電流計(jì)算..................................16

§3.1等值阻抗圖計(jì)算...........................................16

§3.2短路電流的參數(shù)............................................18

第四章整定計(jì)算...........................................19

§4.1AB線路2QF的整定.......................................20

§4.2BC線路4QF的整定........................................23

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§4.3AC線路6QF的整定........................................25

§4.4CD線路7QF的整定........................................27

§4.5整定參數(shù)..................................................29

§4.6繪制保護(hù)6的接線圖.......................................31

§4.7BRD663微機(jī)保護(hù)裝置..................................34

§4.7.1三段式相間電流保護(hù)..................................34

§4.7.2零序過流保護(hù)........................................35

第五章對(duì)保護(hù)的評(píng)價(jià).......................................37

第六章設(shè)計(jì)心得..........................................40

參考文獻(xiàn).................................................42

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第一章原始資料

1.網(wǎng)絡(luò)的接線如圖17所示

錯(cuò)誤！未找到引用源。圖1.1網(wǎng)絡(luò)的接線

九網(wǎng)絡(luò)中各線路均采用帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù),所有變壓器均采用縱差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù),變壓器均為

Y/△-11接線：

3.發(fā)電廠的最大發(fā)電容量為(2X25+25)MW,最小發(fā)電容量為2X25MW；

4.網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行方式為發(fā)電廠發(fā)電容量最大且閉環(huán)運(yùn)行：

5.允許的最大故障切除時(shí)間為0.85s：

6.UOkV斷路器均采用DW「110型斷路器,它的跳閘時(shí)間為0.05?0.08s：

7.線路/協(xié)、力、業(yè)用的最大負(fù)荷電流分別為230、150、230和140A,負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)B=1.3：

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8.各變電所引出線1.后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間如圖所示，A(-0.5s：

9.線路的正序電抗均為0.4Q/km；

10.電壓互感器的變比〃片110000/100；

11.其它參數(shù)如圖所示。

要求：

1.整定斷路器2、4、6、7的相間短路的三段式電流保護(hù)：

2.校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度：

3.繪制保護(hù)嗚的原理接線圖及展開圖；

4.對(duì)所設(shè)計(jì)的保護(hù)進(jìn)行評(píng)價(jià)：

5.選擇一種合適的微機(jī)保護(hù)裝置，敘述其如何實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)的功能.

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第二章設(shè)計(jì)內(nèi)容

§2.1電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算

§2.1.1基準(zhǔn)值選擇

基準(zhǔn)功率：SB=100MV?A,基準(zhǔn)電壓：CB=115Vo基準(zhǔn)電流：

IB=SB/1.732UB=100X1000/1.732X115=0.502KA：基準(zhǔn)電抗：

ZB=UB/1.732IB=U5X103/1.732X502=132.250：電壓標(biāo)幺值：E=E'：2)=1.05

§2.1.2電網(wǎng)各元件等值電抗計(jì)算

⑴輸電線路等值電抗計(jì)算

①線路L1正序等值電抗計(jì)算：

XL1=X1L1=O.4X60=240

XL1*=XL1/ZB=24/132.25=0.1815

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②線珞L2正序等值電抗口算：

XL2=X1L2=O.4X40=160

XL2*=XL2/ZB=16/132.25=0.1210

③線路1.3正序等值電抗計(jì)算：

XL3=X1L3=O.4X90=360

XL3*=XL3/ZB=36/132.25=0.2722

④線路L4正序等值電抗計(jì)算：

XL4=X1L4=O.4X25=1OQ

XL4*=XL"ZB=10/132.25=0.0756

⑵變壓器等值電抗計(jì)算

①變壓器Tl、T2、T3等值電抗計(jì)算：

Xn=Xi2=Xn=(U舟/100)X(U：X107Ss)-38.413。

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Xn.-X0-X-3,413/132.25-0.2904

②變壓器T4、T5等值電抗計(jì)算：

Z

XM=XI5=(U,%/100)X(UX107Ss)=60.5Q

XH.=XT“=XI4/Zft=0.5/132.25=0.457

③變壓器T6、T7等值電抗計(jì)?算：

XI6=XT7=(U/100)X(UCX107Sx)=41.984Q

XI6.=XTT.=XT6/ZB=41.984/132.25=0.317

④變壓器T8等值電抗計(jì)算：

Xw=(U%/100)X(U/X】Q7SX)=38.413C

XfS.==38.413/132.25=0.2901

⑶發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算

①發(fā)電機(jī)Gl、G2電抗標(biāo)幺值計(jì)算

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Xci.-Xs-XnS/Sc.-X?SBCOS4，/PC|-O.132X100X0.85/25-0.4488

②發(fā)電機(jī)G3電抗標(biāo)幺值計(jì)算

X期=X”S/SC3=Xd3stiCOS?/P?=0.129X100X0.85/25=0.4386

⑷最大負(fù)荷電流計(jì)算

①B母線最大負(fù)荷電流計(jì)算

最大負(fù)荷電流計(jì)算（拆算到U0KV；

2

In.B..ox=Pn,B.“vuv/1.732UCOS<1>

=20X1071.732X115X0.8-0.1255KA；

②C母線最大負(fù)荷電流計(jì)算

I,hC..BM=PMMVj/1.732UCOS<t>=30X1071.732X115X0.80.1882KA

③D母線最大負(fù)荷電流計(jì)算

最大負(fù)荷電流計(jì)算（拆算到110KV：，

河南科技大學(xué)下稅與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明M

Irhu?aux-Pn1MliYj/1.732UCOS巾

=12X1071.732X115X0.8*0.0753KA

§2.1.3各保護(hù)運(yùn)行方式的選擇

(1)保護(hù)1的最大運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)Gl、G2、G3全投入，斷開線路1.1：保護(hù)1的最小運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)G3停，線

路全部運(yùn)行。

(2)保護(hù)3因正常運(yùn)行時(shí)不可能有正向電流通過，要是有正向電流通過，一定是線路發(fā)生故障。為此，在保護(hù)3上只

需判別電流(功率)的方向即可，故不用分析保護(hù)3的運(yùn)行方式。

(3)保護(hù)5的最大運(yùn)行方式：Gl、G2、G3全投入，斷開線路L1；保護(hù)5的最小運(yùn)行方式：F3停，線路全部運(yùn)行。

(4)保護(hù)7的最大運(yùn)行方式：Gl、G2、G3全投，線路全部運(yùn)行

§2.2運(yùn)行方式的選擇

§2.2.1運(yùn)行方式的選擇原則

⑴發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇的原則

河南科技大學(xué)下輛與動(dòng)力工程學(xué)院課理設(shè)計(jì)說明H

①一個(gè)發(fā)電廠有兩臺(tái)機(jī)組肘，一般應(yīng)考慮全件方式，一臺(tái)檢修，另一臺(tái)故障；當(dāng)有三臺(tái)以上機(jī)組時(shí)，則選擇其中兩臺(tái)容

量較大機(jī)組同時(shí)停用的方式。對(duì)水電廠，還應(yīng)根據(jù)水庫運(yùn)行方式選擇。

②一個(gè)發(fā)電廠、變電站的母線上無論接兒臺(tái)變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺(tái)停用。

⑵變壓器中性點(diǎn)接地選擇原則

①發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點(diǎn)均要接地。

②自耦型和有?絕緣要求的其它變壓器，其中性點(diǎn)必須接地。

③T接于線路上的變壓器，以不接地運(yùn)行為宜。

④為防止操作過電壓，在操作時(shí)應(yīng)臨時(shí)將變壓器中性點(diǎn)接地，操作完畢后

再斷開，這種情況不按接地運(yùn)行考慮。

⑶線躋運(yùn)行方式選擇原則

①個(gè)發(fā)電廠、變電站線線上接有多條線路，一般考慮選擇?條線路檢修，另?xiàng)l線路又故障的方式。

②雙回路股不考慮同時(shí)停用。

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⑤流過保護(hù)的最大、電小短路電流il算方式的選抨

對(duì)單惻電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護(hù)的最大短路電流出現(xiàn)在最大運(yùn)行方式：而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小運(yùn)行方

式。

對(duì)「雙電源的網(wǎng)絡(luò)，一般（當(dāng)取〃=Z2時(shí)）與對(duì)側(cè)電源的運(yùn)行方式無關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇。

對(duì)于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過保護(hù)的電大短路也流應(yīng)選取開環(huán)運(yùn)行方式，開環(huán)點(diǎn)應(yīng)選在所整定保護(hù)線路的相鄰下一

線線路上。而對(duì)于電小短路電流，則應(yīng)選閉環(huán)運(yùn)行方式，同時(shí)再合理停用該保護(hù)背后的機(jī)組、變壓器及線路，

④選取流過保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則如下：

1）備用電源自動(dòng)投入引起的增加負(fù)荷。

2）并聯(lián)運(yùn)行線路的減少，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。

3）環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)運(yùn)行，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。

4）對(duì)于雙側(cè)電源的線路，當(dāng)一惻電源突然切除發(fā)電機(jī)，引起另一側(cè)增加負(fù)荷。

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§2.2.2本次設(shè)”的具體運(yùn)行方式的選擇

電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，直接影響保護(hù)的性能。因此，在時(shí)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)弊之前，首先應(yīng)該分析運(yùn)行方式。

這里要著重說明繼電保護(hù)的最大運(yùn)行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)的電流值最大，繼電保護(hù)的最小運(yùn)行方式

是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護(hù)的電流值最小。因此，系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式不一定就是保護(hù)的最大運(yùn)行方式：系統(tǒng)

的最小運(yùn)行方式也不一定就是保護(hù)的最小運(yùn)行方式。

現(xiàn)結(jié)合本次設(shè)計(jì)具體說明如下，系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式是所有設(shè)備全部投入運(yùn)行；系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式為發(fā)電機(jī)G1

和G2投入，發(fā)電機(jī)G3停運(yùn)。對(duì)保護(hù)1而言，其最大運(yùn)行方式應(yīng)該是在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下線路L3回路斷開，其他設(shè)備

全投；保護(hù)1的最小運(yùn)行方式應(yīng)該是：在系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式下線路L1+L2與L3并聯(lián)運(yùn)行。

最大運(yùn)行方式下的最小電源阻抗：

ZS.min=(Xn.+XCi.)II(Xr2,+X?.)II(XTS.+XC3.)

=(0.2904+0.4488)II(0.2904+0.4488)II(0.2904+0.4386)=0.2453

最小運(yùn)行方式卜的最大電源阻抗：

ZS.mux-<Xn.+XC|.)II(XT，.+XC2.)

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-(0.2904+0.4488)II(0.2904+0.4488)-0.3696

第三章最大短路電流計(jì)算

§3.1等值阻抗圖計(jì)算

為計(jì)算動(dòng)作電流，應(yīng)該計(jì)算最大運(yùn)行方式下的二相短路電流。

為檢驗(yàn)靈敏度要計(jì)算最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。

為計(jì)算1QF、3QF、5QF、為F的整定值,根據(jù)如上系統(tǒng)圖可知,最大運(yùn)行方式要求陽;斷開，等值阻抗圖如圖

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JXSA0.1815B0.1210C0-2722

0~wv-^^wv-f-Wv

K3

0.075610.3175

圖3-1月大電流短路計(jì)算等值皿抗困

/二.%.

計(jì)算三相短路電流：,心■?公

計(jì)算兩項(xiàng)短路電流：錯(cuò)誤！未找我引用源。

以K1點(diǎn)發(fā)生三相短路為例：

*____If----

“IZ：.

+z：3+z：,+z；t

河南科技大學(xué)下稅與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明M

O.115

--------------------------------------------------------------------=0.1394KV

0.2453*0.2722?0.1210*0.1815

陰邛蟲邛XQ.1394=0.1207KV

§3.2短路電流的參數(shù)

同理得K2,K3,K4,K5各個(gè)短路點(diǎn)短路電流如下表3-1：

錯(cuò)誤!未找到引錯(cuò)誤！未找到引用

用源。源。

短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式

K10.13940.1207

K20.20990.1818

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K30.26940.2333

K40.46880.4060

K50.18450.1596

表3T.短路點(diǎn)短路電流

第四章整定計(jì)算

保護(hù)2、4、6、7的等效電路圖如下圖4T所示:

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圖4T.繼電保護(hù)的等效電路圖

§4.1AB線路2QF的整定

①瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

產(chǎn)=0.2694口

線路AB末端的最大三相短路電流

取錯(cuò)誤！未找到引用源。，則保護(hù)2的電流保護(hù)第I段動(dòng)作電流為

4?/慳皿=13x0.2694=0.3502KV

保護(hù)范圍的校驗(yàn)：最小運(yùn)行方式二，AB線路X處兩相短路的電流為

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0.3502KA.

X%xZ0.2125

顯然在最小運(yùn)行方式下無保護(hù)范圍，即乂敏度不符合要求，可采用電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)來提高保護(hù)的靈敏度。

②帶時(shí)限電流速斷保護(hù)：與保護(hù)4的第I段相配合保戶4的電流保護(hù)第I段動(dòng)作電流為

if?皿=0.2099KV

=irijox=1.3X0.2099=0.2729KV

5取錯(cuò)誤！未找到引用源。，則

J=長乂-=1-1X0.2729=0.3002KV

動(dòng)作時(shí)限為錯(cuò)誤!未找到引用源。乂敏度校驗(yàn)：

本線路AB末端的最小兩相短路電流=0.2333KA故

K皿==°-777<1.3

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靈敏度不滿足耍求，可與保護(hù)5的電流保護(hù)第II段相配合。

③定時(shí)限過電流保護(hù)的整定計(jì)算

動(dòng)作電流的整取錯(cuò)誤！未找到引用源。，錯(cuò)誤!未找到引用源。，錯(cuò)誤!未找到引用源。

錯(cuò)誤!未找到引用源。

動(dòng)作時(shí)限為錯(cuò)誤！未找到引用源。

靈敏度校驗(yàn)：作近后備時(shí)，按本線路AB末端的最小兩相短路電流錯(cuò)誤！未找到引用源。

來校驗(yàn),即

K..〃=/晨皿而/<!".=1.0186/0.4221=2.41>1.5

作遠(yuǎn)后備時(shí)，按相鄰線路CB末端的最小兩相短路電流錯(cuò)誤！未找到引用源。來校驗(yàn)

錯(cuò)誤！未找到引用源。

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§4.2BC線路4QF的整定

保護(hù)3在網(wǎng)絡(luò)的末端，所以不存在與下級(jí)保護(hù)的配合問題，其速斷保護(hù)（第一段）的整定電流按躲過本線路的最大

負(fù)荷電流來整定，保護(hù)線路全長，第二段按過負(fù)荷的方式整定，所以不需要第三段。

①瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

線路AB末端的最大三相短路電錯(cuò)誤！未找到引用源。，取錯(cuò)誤！未找到引用源。，

則保護(hù)3的電流保護(hù)第I段動(dòng)作電流為錯(cuò)誤！未找到引用源。

保護(hù)范圍的校驗(yàn)：最小運(yùn)行方式〈，AB線路X處兩相短路的電流為：

錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤！未找到引用源。

錯(cuò)誤!未找到引用源.

顯然在最小運(yùn)行方式下無保護(hù)范圍，即靈敏度不符合要求，可采用電流電壓

聯(lián)鎖保護(hù)來提高保護(hù)的靈敏度。

②過負(fù)荷保護(hù)的整定:

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動(dòng)作電流的整取錯(cuò)誤！未找到引用源。，錯(cuò)誤！未找到引用源。，錯(cuò)誤！未找到引用源。

錯(cuò)誤!未找到引用源。

動(dòng)作時(shí)限為錯(cuò)誤!未找到引用源。

靈敏度校驗(yàn)：作近后備時(shí)，按本線路AB末端的最小兩相短路電流錯(cuò)誤！未找到引用源。

來校驗(yàn),即

錯(cuò)誤！未找到引用源。

§4.3AC線路6QF的整定

①瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

線AC末端的城大三相短路電錯(cuò)誤！未找到引用源。取錯(cuò)誤！未找到引用源。，

則保護(hù)5的電流保護(hù)第I段動(dòng)作電流為錯(cuò)誤！未找到引用源。

保護(hù)范圍的校驗(yàn)：最小運(yùn)行方式鼠CD線路X處兩相短路的電流為:

河南科技大學(xué)下輛與動(dòng)力工程學(xué)院課理設(shè)計(jì)說明H

錯(cuò)誤！未找到引用源。

Zx-19,所以，在地小運(yùn)行方式下無保護(hù)范圍，靈敏度不滿足要求，可采用

電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)來提高保護(hù)的靈敏度。

②帶時(shí)限電流速斷保護(hù)：與保護(hù)3的第I段相配合

保護(hù)3的電流保護(hù)第I段動(dòng)作電流為錯(cuò)誤！未找到引用源。

錯(cuò)誤！未找到引用源。

取錯(cuò)誤！未找到引用源。，則錯(cuò)誤！未找到引用源。

動(dòng)作時(shí)限為錯(cuò)誤！未找到引用源。

?乂敏度校驗(yàn)：本線路CD末端的最小兩相短路電流錯(cuò)誤！未找到引用源。故

錯(cuò)誤！未找到引用源。

顯然靈敏度不滿足要求，可與保護(hù)3的電流保護(hù)第II段相配合。

③定時(shí)限過電流保護(hù)的整定計(jì)算，動(dòng)作電流的整定取

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錯(cuò)誤！未找到引用源。，錯(cuò)誤！未找到引用源。

錯(cuò)誤！未找到引用源。

動(dòng)作時(shí)限為錯(cuò)誤！未找到引用源。

靈敏度校驗(yàn)：作近后備時(shí)，按本線路CB末端的最小兩相短路電流錯(cuò)誤！未找到引用源。來

校驗(yàn)，即

錯(cuò)誤！未找到引用源。

靈敏度滿足要求。

§4.4CD線路7QF的整定

保護(hù)7在網(wǎng)絡(luò)的末端，所以不存在與下級(jí)保護(hù)的配合問題，其速斷保護(hù)（第一段）的整定電流按躲過本發(fā)路的最大

負(fù)荷電流來整定，保護(hù)線路全長，第二段按過負(fù)荷的方式整定，所以不需要第三段。

①瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

線路CD末端的最大三相短路電錯(cuò)誤！未找到引用源。，取錯(cuò)誤！未找到引用源。，

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則保護(hù)7的電流保護(hù)第I段動(dòng)作電流為錯(cuò)混！未找到引用源。

保護(hù)范圍的校胺：最小運(yùn)行方式式，CD線路X處兩相短路的電流為：

錯(cuò)誤!未找到引用源.錯(cuò)誤！未找到引用源。

X%-錯(cuò)誤!未找到引用源./錯(cuò)誤！未找到引用源.=62.96%>15樂靈敏度滿足要求。

②過負(fù)荷保護(hù)的整定：

動(dòng)作電流的整取錯(cuò)誤！未找到引用源。，錯(cuò)誤！未找到引用源。，錯(cuò)誤！未找到引用源。

錯(cuò)誤！未找到引用源。

動(dòng)作時(shí)限為錯(cuò)誤！未找到引用源。

以敏度校驗(yàn)：作近后備時(shí)，按本線路CD末端的最小兩相短路電流錯(cuò)誤！未找到引用源。

來校驗(yàn)，即

錯(cuò)誤！未找到引用源。

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§4.5整定參數(shù)

表47整定值參數(shù)表

編號(hào)I(KA)

整定羲、

1QF3QF5QF7QF備注

第I錯(cuò)誤味1.5290.99841.2621.3498

段找到引用

源。

保護(hù)范圍000

第錯(cuò)誤!未1.38710.48730.9510.2569

II找到引用

河南科技大學(xué)下輛與動(dòng)力工程學(xué)院課理設(shè)計(jì)說明H

段源。

錯(cuò)誤味0.50.50.50.5

找到引用

源。

錯(cuò)誤味0.731.1620.880.63

找到引用

源。

第錯(cuò)誤味0.42210.2753

[II找到引用

段源。

錯(cuò)誤！未1.50.5

找到引用

河南科技大學(xué)下輛與動(dòng)力工程學(xué)院課理設(shè)計(jì)說明H

源。

錯(cuò)誤味2.092.6近后

找到引用備

源。

1.722.09遠(yuǎn)后

備

是否加電流電加加

壓互鎖環(huán)節(jié)

§4.6繪制保護(hù)6的接線圖

繪出保護(hù)6的維電保護(hù)接線圖（包括原理圖和展開圖），并要用衣格列出該保護(hù)需要設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量

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圖4-2三段式電流保護(hù)原理接線圖

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圖4-3三段式電流保護(hù)交流何路圖

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-wc

I

電流速斷保護(hù)

;艮時(shí)電流速斷保護(hù)

過電流保護(hù)

YR跳閘回路

KCOQF

圖4-4三段式電流保護(hù)直流回路圖

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§4.7BRD663微機(jī)保護(hù)裝置

§4.7.1三段式相間電流保護(hù)

本裝置設(shè)三段式相間電流保護(hù)。速斷、過流I段、過流II段均可以獨(dú)立地用控制字選擇，同時(shí)還配置了低電壓元件,

可構(gòu)成電流與電壓的閉鎖保護(hù)，當(dāng)任一相電流大于整定值后，判別元件動(dòng)作。

電流保護(hù)的閉鎖元件有：低電壓閉鎖、

PT斷線閉鎖、方向閉鎖，以上閉鎖都是通

過定值設(shè)置投退。方向元件采用90。接線

方式，方向元件的動(dòng)作范圍如右圖4-5所

示（以la為例）。

本裝置電流保護(hù)I段、II段均為三相

式配置（完全星形）。圖4-5：90°接線動(dòng)作范圍圖

三段式電流保護(hù)邏輯圖如圖4-6：

錯(cuò)誤！未找到引用源.

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圖4-6：三段式電流保護(hù)邏輯圖

§4.7.2零序過流保護(hù)

零序過流保護(hù)是針對(duì)接地系統(tǒng)而役置，當(dāng)系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)時(shí)，可以將零序保護(hù)設(shè)置為動(dòng)作信號(hào)。年序過流保

護(hù)采用零序電流基波幅值和方向的方法來判別，零序保護(hù)動(dòng)作「跳閘或告警信號(hào)，可由控制字進(jìn)行選擇。

零序過流的方向有大電流接地系統(tǒng)和小電流接地系統(tǒng)之分，在大電流接地系統(tǒng)故障中，零序電流超前零字電壓950

-110°,所以我們?cè)O(shè)置了70。的靈敏角，如圖5-3所示：

非動(dòng)作

UO

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圖4-7：70°靈敏角動(dòng)作范圍圖

煤礦井下6?10KY電壓等級(jí)的中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)，小電流接地系統(tǒng)的

方向我們采用了和上圖相反的動(dòng)作區(qū)。

零序過流的邏輯框圖如圖4-8：

錯(cuò)誤！未找到引用源。

圖4-8：零序過流邏輯圖

第五章對(duì)保護(hù)的評(píng)價(jià)

根據(jù)“繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程”及題目給定的要求，從選擇性、靈敏性、速動(dòng)性及可靠性四個(gè)方面來對(duì)

本網(wǎng)絡(luò)所采用的保護(hù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

個(gè)維電保護(hù)裝置的好壞，主要是從它的選擇性、靈敏性、速動(dòng)性及可靠性等方面衡量的。

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1、選擇性

電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，限時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路金長，但不能作為下一段線路的后備保護(hù)，

因此必須采用定時(shí)限過電流保護(hù)作為本線路和相鄰下一線路的后備保護(hù)。實(shí)際匕電流速斷保護(hù)I段常常不能通過靈敏

度的校驗(yàn)，主要是因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行方式變化比較大，在最小運(yùn)行方式下，保