電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計35～110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護的整定計算

1、繼電保護原理課程設(shè)計任務(wù)書一課程設(shè)計指導(dǎo)書（一）35110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護的整定計算。 （二）進行步驟1短路電流及殘余電壓計算考慮到35110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護有可能采用帶方向或不帶方向的電流電壓保護，因此在決定保護方式前，必須較詳細地計算各短路點短路時，流過有關(guān)斷路器的短路電流和保護安裝處的殘余電壓。然后根據(jù)計算結(jié)果，在滿足“繼電保護和安全自動裝置技術(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方式。計算及的步驟及注意事項如下。（1）系統(tǒng)運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)生短路時流過保護裝置

2、的短路電流最大和最小的系統(tǒng)運行方式，以便計算保護的整定值和保護的靈敏度。在需采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護時，還必須考慮介于最大和最小之間的系統(tǒng)運行方式。 表1 流經(jīng)某一保護的系統(tǒng)運行方式短路點保護代號（千安）（千安）（2）短路點的考慮 為了繪制和曲線，每一線路上的短路點至少要取三點，即線路的始端、中點和末端三點。一般為了簡化計算取此三點即可。短路點確定之后，即標(biāo)上、.等符號。（3）短路類型的考慮由于設(shè)計系相間短路保護的整定計算，因此，在最大系統(tǒng)運行方式下，應(yīng)計算三相短路電流用于整定保護動作，而在最小系統(tǒng)運行方式下，計算兩相短路電流，用于計算保護的靈敏系數(shù)。在介于最大和最小之間的系統(tǒng)運行方式，則根據(jù)

3、需要計算或。的計算選用三相短路或兩相短路進行計算均可，因為對保護所采取的殘余線電壓而言，。（4）和列表為了便于整定計算時，查找每一點短路保護安裝處的和，必須將計算結(jié)果列成表。如表1形式的表格。其中運行方式、短路點和短路類型的考慮如前述。流過保護的應(yīng)考慮后備保護的計算需要，即除列入本線路各點短路時流過保護的外，還要列入相鄰線路各點短路時流過保護的。列表與相似。（5）計算和時，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。計算中電壓一律采用平均電壓。2保護方式的考慮及整定計算采用什么保護方式，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，所采用保護就算合格，不能

4、滿足要求時，就必須采取措施使其符合要求或改用其他保護方式。選用保護方式時，應(yīng)首先考慮采用最簡單的保護，以提高保護的可靠性。當(dāng)采用簡單保護不能同時滿足選擇性、靈敏性和速動性要求時，還必須檢驗與相鄰設(shè)備的保護之間能否保證選擇性和速動性的要求。當(dāng)采用的保護不能很好的滿足選擇性或速動性的要求時，允許采用自動重合閘裝置來校正選擇性或加速保護動作。當(dāng)靈敏性不能滿足要求時，在滿足速動性的前提下，可考慮利用保護的相繼動作，以提高保護的靈敏性。在用保護的動作時限或電流、電壓整定值能保證選擇性時，不要采用方向元件以簡化保護。后備保護的必須互相配合，要保證上一元件保護（較靠近電源的保護）的動作電流大于下一元件保護的

5、動作電流，且要留有一定的裕度，以保證選擇性。整定計算結(jié)果與靈敏度校驗應(yīng)列成如表2和表3的形式以備查。整定參數(shù)一次值或二次值保護編號表2 整定計算結(jié)果備注1一次值二次值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)計中要求每個學(xué)生要自擬一個斷路器（由教師制定）的保護接線圖。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。同時還必須選出所用繼電器的型號規(guī)格和統(tǒng)計出數(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)計題目（2）和計算。必須說明系統(tǒng)運行方式、短路點與短路類型的決定原則或依據(jù)，以及計算時應(yīng)考慮的其他因素。計算結(jié)果用表格列出外，并須列出計算時采用

6、的公式及計算舉例。沒有必要列出每個計算值的計算過程。（3）保護方式的選擇及整定計算結(jié)果。這一部分要求說明選用保護方式的原則，每個保護的整定計算條件，并用表格列出整定計算結(jié)果。整定計算時所采用的整定計算公式及各種系數(shù)的數(shù)值也應(yīng)列出。不必詳細列出各個保護的整定計算過程，但必須舉例說明計算方法。附表3 靈敏度校驗結(jié)果運行方式短路類型靈敏度保護編號備注1近后備遠后備（4）對保護的評價。這一部分主要是根據(jù)“繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程”及題目給定的要求，從選擇性、靈敏性、速動性及可靠性四個方面評價所采用保護的質(zhì)量。當(dāng)某一方面不能滿足要求時，要分析它可能產(chǎn)生的后果，并提出補救措施。（5）接線圖及設(shè)備清單

7、。繪制一個斷路器保護的原理接線圖及展開圖。用表格列出該保護需用設(shè)備的型號、規(guī)格及數(shù)量。二、時間分配（課內(nèi)外總學(xué)時）1.和計算 16小時2.保護方式選擇及整定計算 30小時3.擬繪接線圖 8小時4.整理說明書 16小時合計 70小時三、題目（一）110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護的整定計算已知：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，所有變壓器均采用縱差動保護作為主保護，變壓器均為Y，d11接線；3.發(fā)電廠的最大發(fā)電容量為350兆瓦，最小發(fā)電容量為250兆瓦；4.網(wǎng)絡(luò)的正常運行方式為發(fā)電廠發(fā)電容量最大且閉環(huán)運行；5.允許的最大故障切除時間為0.85秒；6.

8、110千伏斷路器均采用型斷路器，它的跳閘時間為0.050.08秒；7.線路AB、BC、AD和CD的最大負荷電流分別為230、150、230和140安，負荷自起動系數(shù)=1.5；8.各變電所引出線上后備保護的動作時間如圖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1、3、5、7（或2、4、6、8）的保護方式，以及它們的、和；2保護5或4的接線圖（包括原理圖和展開圖）。并對本網(wǎng)絡(luò)所采用的保護進行評價。（二）110千伏單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護的整定計算已知：1. 網(wǎng)絡(luò)的接線圖如圖2所示； 2所用變壓器及母線

9、均裝有縱差動保護； 3負荷的自起動系數(shù)=1.3； 4其他參數(shù)見題（一）條件及圖2標(biāo)示。設(shè)計要求：1. 決定斷路器1、3、5與7（或2、4、6與8）的相間短路的保護方式；2. 校驗保護的靈敏度；3. 繪制斷路器7的保護裝置的原理接線圖及展開圖，并列出設(shè)備清單；4. 對所選用的保護方式進行評價。圖1 題（一）的系統(tǒng)接線圖 圖中母線E、F、G各個條出線過流保護的動作時限均為1.8秒。附圖2 題（二）的網(wǎng)絡(luò)接線圖 摘 要電力系統(tǒng)繼電保護作為農(nóng)業(yè)電氣化及其自動化專業(yè)的一門主要課程,主要包括課堂講學(xué)、課程設(shè)計等幾個主要部分。在完成了理論的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，為了進一步加深對理論知識的理解，本專業(yè)特安排了本次課程

10、設(shè)計。電能是現(xiàn)代社會中最重要、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,保護線路的各種繼電裝置應(yīng)該有比較可靠的、及時的保護動作,從而切斷故障點極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。電力系統(tǒng)繼電保護就是為達到這個目的而設(shè)置的。本次設(shè)計的任務(wù)主要包括了六大部分，分別為運行方式的選擇、電網(wǎng)各個元件參數(shù)及負荷電流計算、短路電流計算、繼電保護距離保護的整定計算和校驗、繼電保護零序電流保護的整定計算和校

11、驗、對所選擇的保護裝置進行綜合評價。其中短路電流的計算和電氣設(shè)備的選擇是本設(shè)計的重點。通過此次線路保護的設(shè)計可以鞏固我們本學(xué)期所學(xué)的電力系統(tǒng)繼電保護這一課程的理論知識，能提高我們提出問題、思考問題、解決問題的能力。關(guān)鍵詞：電流保護，整定計算，保護方式目錄第一章 原始資料1第二章 設(shè)計內(nèi)容32.1電網(wǎng)各個元件參數(shù)計算及負荷電流計算32.1.1基準(zhǔn)值選擇32.1.2電網(wǎng)各元件等值電抗計算32.1.3各保護運行方式的選擇52.2運行方式的選擇62.2.1運行方式的選擇原則62.2.2本次設(shè)計的具體運行方式的選擇7第三章 最大短路電流計算83.1 等值阻抗圖計算83.2 短路電流的參數(shù)9第四章 整定計

12、算104.1 AB線路2QF的整定104.2 BC線路4QF的整定124.3 AC線路6QF的整定134.4 CD線路7QF的整定144.5 整定參數(shù)154.6 繪制保護6的接線圖164.7 BRD663微機保護裝置184.7.1三段式相間電流保護184.7.2零序過流保護19第五章 對保護的評價20第六章 設(shè)計心得22參 考 文 獻23第一章 原始資料1網(wǎng)絡(luò)的接線如圖1-1所示 圖1.1網(wǎng)絡(luò)的接線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，所有變壓器均采用縱差動保護作為主保護，變壓器均為Y/ -11接線；3發(fā)電廠的最大發(fā)電容量為（225+25）MW，最小發(fā)電容量為225MW；4網(wǎng)絡(luò)的

13、正常運行方式為發(fā)電廠發(fā)電容量最大且閉環(huán)運行；5允許的最大故障切除時間為0.85s； 6110kV斷路器均采用DW2-110型斷路器，它的跳閘時間為0.050.08s； 7線路AB、BC、AC和CD的最大負荷電流分別為230、150、230和140A，負荷自起動系數(shù)Kss=1.3；8各變電所引出線上后備保護的動作時間如圖所示，t=0.5s；9線路的正序電抗均為0.4/km；10電壓互感器的變比nPT= 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；2校驗保護的靈敏度；3繪制保護6的原理接線圖及展開圖；4對所設(shè)計的保護進行評價；5選擇一種合

14、適的微機保護裝置，敘述其如何實現(xiàn)電流保護的功能。第二章 設(shè)計內(nèi)容2.1電網(wǎng)各個元件參數(shù)計算及負荷電流計算2.1.1基準(zhǔn)值選擇基準(zhǔn)功率：SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓：UB=115V。基準(zhǔn)電流：IB=SB/1.732UB=1001000/1.732115=0.502KA；基準(zhǔn)電抗：ZB=UB/1.732IB=115103/1.732502=132.25；電壓標(biāo)幺值：E=E(2)=1.052.1.2電網(wǎng)各元件等值電抗計算(1)輸電線路等值電抗計算線路L1正序等值電抗計算：XL1=X1L1=0.460=24XL1*= XL1/ ZB=24/132.25=0.1815線路L2正序等值電抗計算：XL2=

15、X1L2=0.440=16XL2*= XL2/ ZB=16/132.25=0.1210線路L3正序等值電抗計算：XL3= X1L3=0.490=36XL3*=XL3/ ZB=36/132.25=0.2722線路L4正序等值電抗計算：XL4= X1L4=0.425=10XL4*= XL4/ ZB=10/132.25=0.0756(2)變壓器等值電抗計算變壓器T1、T2、T3等值電抗計算：XT1=XT2=XT3=(UK%/100)(UN2103/SN)38.413XT1*=XT2*=XT3*=XT1/ZB=38.413/132.25=0.2904變壓器T4、T5等值電抗計算：XT4= XT5=(U

16、K%/100) ( UN2103/SN) =60.5XT4*=XT5*= XT4/ZB =0.5/132.25 =0.457變壓器T6、T7等值電抗計算：XT6= XT7 =(UK/100) (UN2103/SN) =41.984XT6*= XT7*=XT6/ZB=41.984/132.25=0.317變壓器T8等值電抗計算：XT8= (UK%/100)(UN2103/SN)38.413XT8* = XT8/ZB =38.413/132.25=0.2904(3)發(fā)電機等值電抗計算發(fā)電機G1、G2電抗標(biāo)幺值計算XG1* = XG2*=XddSB/ SG1= XddSB COS/ PG1=0.13

17、21000.85/25=0.4488發(fā)電機G3電抗標(biāo)幺值計算XG3*=Xd3SB/ SG3= Xd3SB COS/ PG3=0.1291000.85/25=0.4386(4)最大負荷電流計算B母線最大負荷電流計算最大負荷電流計算(拆算到110KV)IfhB max = PfhBmax Vav2 / 1.732 U COS=20103/1.7321150.80.1255KA；C母線最大負荷電流計算IfhCmax = PfhCmax Vav2 / 1.732 U COS=30103/1.7321150.80.1882KAD母線最大負荷電流計算最大負荷電流計算(拆算到110KV)IfhD max =

18、 PfhDmax Vav2 / 1.732 U COS=12103/1.7321150.80.0753KA2.1.3各保護運行方式的選擇(1)保護1的最大運行方式：發(fā)電機G1、G2、G3全投入，斷開線路L1；保護1的最小運行方式：發(fā)電機G3停，線路全部運行。(2)保護3因正常運行時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3上只需判別電流(功率)的方向即可，故不用分析保護3的運行方式。(3)保護5的最大運行方式：G1、G2、G3全投入，斷開線路L1；保護5的最小運行方式：F3停，線路全部運行。(4)保護7的最大運行方式：G1、G2、G3全投，線路全部運行2.2運

19、行方式的選擇2.2.1運行方式的選擇原則(1)發(fā)電機、變壓器運行方式選擇的原則一個發(fā)電廠有兩臺機組時，一般應(yīng)考慮全停方式，一臺檢修，另一臺故障；當(dāng)有三臺以上機組時，則選擇其中兩臺容量較大機組同時停用的方式。對水電廠，還應(yīng)根據(jù)水庫運行方式選擇。一個發(fā)電廠、變電站的母線上無論接幾臺變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺停用。(2)變壓器中性點接地選擇原則發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點均要接地。自耦型和有絕緣要求的其它變壓器，其中性點必須接地。T接于線路上的變壓器，以不接地運行為宜。為防止操作過電壓，在操作時應(yīng)臨時將變壓器中性點接地，操作完畢后再斷開，這種情況不按接地運行考慮。(3)線路運

20、行方式選擇原則一個發(fā)電廠、變電站線線上接有多條線路，一般考慮選擇一條線路檢修，另一條線路又故障的方式。雙回路一般不考慮同時停用。流過保護的最大、電小短路電流計算方式的選擇對單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護的最大短路電流出現(xiàn)在最大運行方式；而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小運行方式。對于雙電源的網(wǎng)絡(luò)，一般（當(dāng)取Z1=Z2時）與對側(cè)電源的運行方式無關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇。對于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過保護的電大短路電流應(yīng)選取開環(huán)運行方式，開環(huán)點應(yīng)選在所整定保護線路的相鄰下一線線路上。而對于電小短路電流，則應(yīng)選閉環(huán)運行方式，同時再合理停用該保護背后的機組、變壓器及線路。選取流過保護的最大負荷電流的原則如下：

21、1)備用電源自動投入引起的增加負荷。2)并聯(lián)運行線路的減少，負荷的轉(zhuǎn)移。3)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)運行，負荷的轉(zhuǎn)移。4)對于雙側(cè)電源的線路，當(dāng)一側(cè)電源突然切除發(fā)電機,引起另一側(cè)增加負荷。2.2.2本次設(shè)計的具體運行方式的選擇電力系統(tǒng)運行方式的變化，直接影響保護的性能。因此，在對繼電保護進行整定計弊之前，首先應(yīng)該分析運行方式。這里要著重說明繼電保護的最大運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護的電流值最大，繼電保護的最小運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護的電流值最小。因此，系統(tǒng)的最大運行方式不一定就是保護的最大運行方式；系統(tǒng)的最小運行方式也不一定就是保護的最小運行方式?，F(xiàn)結(jié)合本次設(shè)計具體說明如下，

22、系統(tǒng)的最大運行方式是所有設(shè)備全部投入運行；系統(tǒng)的最小運行方式為發(fā)電機G1和G2投入，發(fā)電機G3停運。對保護1而言，其最大運行方式應(yīng)該是在系統(tǒng)最大運行方式下線路L3回路斷開，其他設(shè)備全投；保護1的最小運行方式應(yīng)該是：在系統(tǒng)的最小運行方式下線路L1+L2與L3并聯(lián)運行。最大運行方式下的最小電源阻抗：ZS.min=（XT1*+ XG1*)(XT2*+XG2*)(XT3*+ XG3*) = (0.2904+0.4488)(0.2904+0.4488)(0.2904+0.4386)=0.2453最小運行方式下的最大電源阻抗：ZS.max=（XT1*+ XG1*)(XT2*+XG2*)= (0.2904+

23、0.4488)(0.2904+0.4488)=0.3696第三章 最大短路電流計算3.1 等值阻抗圖計算為計算動作電流，應(yīng)該 計算最大運行方式下的三相短路電流。為檢驗靈敏度要計算最小運行方式下的兩相短路電流。為計算1QF、3QF、5QF、7QF 的整定值，根據(jù)如上系統(tǒng)圖可知，最大運行方式要求1QF斷開，等值阻抗圖如圖圖3-1.最大電流短路計算等值阻抗圖計算三相短路電流：計算兩項短路電流：以K1點發(fā)生三相短路為例:3.2 短路電流的參數(shù)同理得 K2,K3,K4,K5各個短路點短路電流如下表3-1：IK啊啊啊運行方式短路點最大運行方式最小運行方式K10.13940.1207K20.20990.18

24、18K30.26940.2333K40.46880.4060K50.18450.1596表3-1.短路點短路電流第四章 整定計算保護 2、4、6、7 的等效電路圖如下圖4-1所示：圖4-1.繼電保護的等效電路圖4.1 AB線路2QF的整定瞬時電流速斷保護線路AB末端的最大三相短路電流取,則保護 2 的電流保護第 I 段動作電流為保護范圍的校驗：最小運行方式下，AB線路X處兩相短路的電流為顯然在最小運行方式下無保護范圍，即靈敏度不符合要求，可采用電流電壓聯(lián)鎖保護來提高保護的靈敏度。帶時限電流速斷保護:與保護4的第I段相配合保護4的電流保護第I段動作 電流為 取，則動作時限為靈敏度校驗 ： 本線路

25、AB末端的最小兩相短路電流故靈敏度不滿足要求，可與保護5的電流保護第II段相配合。定時限過電流保護的整定計算動作電流的整取，動作時限為靈敏度校驗：作近后備時，按本線路AB末端的最小兩相短路電流來校驗，即作遠后備時，按相鄰線路CB末端的最小兩相短路電流來校驗4.2 BC線路4QF的整定保護3在網(wǎng)絡(luò)的末端，所以不存在與下級保護的配合問題，其速斷保護（第一段）的整定電流按躲過本線路的最大負荷電流來整定，保護線路全長，第二段按過負荷的方式整定，所以不需要第三段。 瞬時電流速斷保護線路AB末端的最大三相短路電，取，則保護3的電流保護第 I 段動作電流為保護范圍的校驗：最小運行方式下，AB線路X處兩相短路

26、的電流為：顯然在最小運行方式下無保護范圍，即靈敏度不符合要求，可采用電流電壓聯(lián)鎖保護來提高保護的靈敏度。過負荷保護的整定：動作電流的整取，動作時限為靈敏度校驗：作近后備時，按本線路AB末端的最小兩相短路電流來校驗，即4.3 AC線路6QF的整定瞬時電流速斷保護 線AC末端的最大三相短路電取，則保護5的電流保護第I段動作電流為保護范圍的校驗：最小運行方式下,CD線路 X 處兩相短路的電流為：Zx=-19，所以，在最小運行方式下無保護范圍，靈敏度不滿足要求，可采用電流電壓聯(lián)鎖保護來提高保護的靈敏度。帶時限電流速斷保護:與保護3的第I段相配合保護3的電流保護第I段動作電流為取，則動作時限為靈敏度校驗

27、：本線路CD末端的最小兩相短路電流故顯然靈敏度不滿足要求，可與保護3的電流保護第II段相配合。定時限過電流保護的整定計算,動作電流的整定取,動作時限為靈敏度校驗 ：作近后備時，按本線路CB末端的最小兩相短路電流來校驗，即靈敏度滿足要求。4.4 CD線路7QF的整定保護7在網(wǎng)絡(luò)的末端，所以不存在與下級保護的配合問題，其速斷保護（第一段）的整定電流按躲過本線路的最大負荷電流來整定，保護線路全長，第二段按過負荷的方式整定，所以不需要第三段。 瞬時電流速斷保護線路CD末端的最大三相短路電，取，則保護7的電流保護第 I 段動作電流為保護范圍的校驗：最小運行方式下，CD線路X處兩相短路的電流為：X%=/=

28、62.96%15%,靈敏度滿足要求。過負荷保護的整定：動作電流的整取，動作時限為靈敏度校驗：作近后備時，按本線路CD末端的最小兩相短路電流來校驗，即4.5 整定參數(shù)表4-1 整定值參數(shù)表保護編號整定參數(shù)I(KA)1QF3QF5QF7QF備注第I段1.5290.99841.2621.3498保護范圍000第II段1.38710.48730.9510.25690.50.50.50.50.731.1620.880.63第III段0.42210.27531.50.52.092.6近后備1.722.09遠后備是否加電流電壓互鎖環(huán)節(jié)加加4.6 繪制保護6的接線圖繪出保護6的繼電保護接線圖(包括原理圖和展開

29、圖)，并要用表格列出該保護需要設(shè)備的型號、規(guī)格及數(shù)量圖4-2三段式電流保護原理接線圖圖4-3三段式電流保護交流回路圖圖4-4三段式電流保護直流回路圖4.7 BRD663微機保護裝置4.7.1三段式相間電流保護本裝置設(shè)三段式相間電流保護。速斷、過流段、過流段均可以獨立地用控制字選擇，同時還配置了低電壓元件，可構(gòu)成電流與電壓的閉鎖保護，當(dāng)任一相電流大于整定值后，判別元件動作。電流保護的閉鎖元件有：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，方向元件的動作范圍如右圖4-5所示（以Ia為例）。UaIaUbc靈敏角靈敏線本裝置電流保護段、段均為三相式配置（

30、完全星形）。 圖4-5：90接線動作范圍圖三段式電流保護邏輯圖如圖4-6： 圖4-6：三段式電流保護邏輯圖零序過流保護零序過流保護是針對接地系統(tǒng)而設(shè)置，當(dāng)系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)時，可以將零序保護設(shè)置為動作信號。零序過流保護采用零序電流基波幅值和方向的方法來判別，零序保護動作于跳閘或告警信號，可由控制字進行選擇。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，零序電流超前零序電壓95110，所以我們設(shè)置了70的靈敏角，如圖5-3所示：非動作區(qū)-U0I0U0靈敏角靈敏線圖4-7：70靈敏角動作范圍圖煤礦井下610KV電壓等級的中性點不接地或中性點經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)為小電

31、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作區(qū)。零序過流的邏輯框圖如圖4-8：圖4-8：零序過流邏輯圖第五章 對保護的評價根據(jù)“繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程”及題目給定的要求，從選擇性、靈敏性、速動性及可靠性四個方面來對本網(wǎng)絡(luò)所采用的保護進行評價。一個繼電保護裝置的好壞，主要是從它的選擇性、靈敏性、速動性及可靠性等方面衡量的。1、選擇性電流速斷保護只能保護線路的一部分， 限時電流速斷保護只能保護線路全長，但不能作為下一段線路的后備保護， 因此必須采用定時限過電流保護作為本線路和相鄰下一線路的后備保護。實際上，電流速斷保護I段常常不能通過靈敏度的校驗，主要是因為系統(tǒng)運行方式變化比

32、較大，在最小運行方式下，保護I段往往沒有保護范圍，為此，常使用電流電壓聯(lián)鎖保護代替電流速斷保護，實現(xiàn)I段的主保護。本設(shè)計中，為了保證選擇性，采用了功率方向元件，并通過上下級之間的配合實現(xiàn)了保護的選擇性。2、速動性電流電壓保護第一段及第二段共同作為線路的主保護，能滿足網(wǎng)絡(luò)主保護的速動性要求。而第三段保護則因為越接近電源，動作時間越長，有時動作時間長達好幾秒，因而一般情況下只能作為線路的后備保護。本設(shè)計的主保護動作時間滿足題目要求。3、靈敏度電流保護的靈敏度因系統(tǒng)運行方式的變化而變化。一般情況下能滿足靈敏度要求。但在系統(tǒng)運行方式變化很大，線路很短和線路長而負荷重等情況下，其靈敏度可能不容易滿足要求

33、，甚至出現(xiàn)保護范圍為零的情況。三段式電流保護的主要優(yōu)點是簡單、可靠，并且一般情況下都能較快切除故障。缺點是它的靈敏度受保護方式和短路類型的影響，此外在單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。4、可靠性電流保護的電路構(gòu)成，整定計算及調(diào)試維修都較為簡單，因此，它是最可靠的一種保護。電流速斷保護只能保護線路的一部分，限時電流速斷保護只能保護線路全長，但不能作為下一段線路的后備保護，因此必須采用定時限過電流保護作為本線路和相鄰下一線路的后備保護。實際上，供配電線路并不一定都要裝設(shè)三段式電流保護。比如，處于電網(wǎng)未端附近的保護裝置，當(dāng)定時限過電流保護的時限不大于0.5時，而且沒有防止導(dǎo)線燒損及保護配合上的要求的情況下，

34、就可以不裝設(shè)電流速斷保護和限時電流速斷保護，而將過電流保護作為主保護。三段式電流保護的主要優(yōu)點是簡單、可靠，并且一般情況下都能較快切除故障。缺點是它的靈敏度受保護方式和短路類型的影響，此外在單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。故一般適用于35KV以下的電網(wǎng)保護中。第六章 設(shè)計心得此次設(shè)計通過短路電流的計算發(fā)現(xiàn)電流的三段式電流保護不能滿足要求，故根據(jù)本次設(shè)計的實際要求，以及繼電保護“四性”的總要求故采用了反應(yīng)相間短路的距離保護。由于本次設(shè)計涉及到不同運行方式下的不同類型的短路電流的計算，這對本次設(shè)計增加了難度。在進行設(shè)計時首先要將各元件參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，而后對每一個保護線路未端短路時進行三相短路電流的計算，二相短路電流的計算。在整定時對每一個保護電流保護阻抗的整定，并且對其進行靈敏度較驗。通過