单侧电源网络三段式相间电流保护

单侧电源网络三段式相间电流保护

Xxx

Xxx学院201030xx班 20103095xx号）

摘要：由无时限电流速断,限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装

置,称为三段式电流保护.无时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性;

时限电流速断和过电流保护是靠上,下级保护的动作电流和动作时间的配合获得选择性。

关键词：单侧电源线路 三段式 电流保护 继电设备的选择 方案

引言：《电力系统继电保护》课程是发电厂及电力系统专业的主要专业课程之一，在学完本课程之后，通过课程设计，使自己进一步巩固和加深对所学专业理论知识的理解，培养自己设计、计算、绘图、文献查阅、报告撰写等基本技能；培养自己独立分析和解决工程实际问题的能力；培养自己的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。

通过此次课程设计，自己要在如下几个方面得到充分训练：

(1) 结合课程设计任务，加深对所学知识内在联系的理解，并能灵活地加以综合运用。

(2)根据所学知识及设计任务，学会提出问题、解决问题，最终将所学知识转化为能力。

(3) 通过课程设计实践，熟悉距离保护的相关原理，以及整定计算的全过程，树立必要的概念，培养一丝不苟的求实态度。 设计要考虑的问题 设计规程:

（1）短路电流计算规程

在决定保护方式前，必须较详细地计算各短路点短路时，流过有关保护的短路电流， 然后根据计算结果，在满足《继电保护和自动装置技术规程》和题目给定的要求条件下，尽可能采用简单的保护方式。其计算步骤及注意事项如下。 （2）系统运行方式的考虑

除考虑发电厂发电容量的最大和最小运行方式外，还必须考虑在设备检修或故障切除的情况下，发生短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的系统运行方式，以便计算保护的整定值和保护灵敏度。在需采用电流电压联锁速断保护时，还必须考虑系统的正常运行方式。 （3）短路点的考虑

求不同保护的整定值和灵敏度时，应注意短路点的选择。若要绘制短路电流、电压与距离的关系曲线，每一条线路上的短路点至少要取三点，即线路的始端、中点和末端三点。

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（4）短路类型的考虑

相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三相短路电流，以作动作电流整定之用；而在系统最小运行方式下计算两相短路电流，以作计算灵敏度之用。短路的计算选用三相短路或两相短路进行计算均可，因为对保护所取的残余而言，三相短路和两相短路的残余数值相同。

若采用电流电压连锁速断保护，系统运行方式应采用正常运行方式下的短路电流和电压的数值作为整定之用。

（5）短路电流列表

为了便于整定计算时查考每一点的短路时保护安装处的短路电流和，将计算结果列成表格。

流过保护安装处的短路电流应考虑后备保护的计算需要，即列出本线路各短路点短路时流过保护安装处的短路电流，还要列出相邻线路各点短路时流过保护安装处的短路电流。

计算短路电流时，用标幺值或用有名值均可，可根据题目的数据，用较简单的方法计算。

保护方式的选取及整定计算

采用什么保护方式，主要视其能否满足规程的要求。能满足要求时，所采用的保护就可采用；不能满足要求时，就必须采取措施使其符合要求或改用其他保护方式。

选用保护方式时，首先考虑采用最简单的保护，以便提高保护的可靠性。当采用简单保护不能同时满足选择性、灵敏性和速动性要求时，则可采用较复杂的保护方式。

选用保护方式时，可先选择主保护，然后选择后备保护。通过整定计算，检验能否满足灵敏性和速动性的要求。

当采用的保护不能很好地满足选择性或速动性的要求时，允许采用自动重合闸来校正选择性或加速保护动作。

当灵敏度不能满足要求时，在满足速动性的前下，可考虑利用保护的相继动作，以提高保护的灵敏性。

在用动作电流、电压或动作时间能保证选择性时，不要采用方向元件以简化保护。

后备保护的动作电流必须配合，要保证较靠近电源的上一元件保护的动作电流大于下一元件保护的动作电流，且有一定的裕度，以保证选择性。

本设计的保护配置：

（1）主保护配置

选用三段式电流保护，经灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保

护。因此，主保护应选用三段式距离保护。 （2）后备保护配置

过电流保护作为后备保护和远后备保护。

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内容及技术参数： 原始资料:系统接线图

图1系统接线图

系统的主要参数：

（1）变电所B、E中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护； （2）线路AB的最大传输功率Pmax=9MW，功率因数为cosφ =0.9 ，系统中的发电机均装设了自动励磁调节器自启动系数1.3

（3）图中电抗为归算至37KV电压级的有名值，各线路正序电抗为X1=0.45 ?/km

（4）系统等值阻抗Zs.max=9.4 ?，Zs.max=6.3 ? 设计要求：

确定线路AB的保护方案

选三段式电流保护作为线路AB的保护方案

短路电流整定计算

（1）无时限电流保护的整定计算

B母线短路时流过线路AB的最大三相短路电流为

(3)IK.max?ES37?1000/3??1310(A)

ZS.min?ZAB6.3?0.4?25线路AB的无时限电流速断保护的动作电流为

Ⅰ(3)IⅠ(A) op?Kre1IK.max?1.25?1310?1638其最大保护范围

lmax?1ES137000/3(Ⅰ?ZS.min)?(?6.3)?16.85(km)Z1Iop0.41638lmax16.85?100%??100%?67.4%?50%lAB25

校验，最小保护范围

叁

lmin?13ES1337000/3(?Z)?(?9.4)?4.74(km)S.maxⅠZ12Iop0.421638lmin4.74?100%??100%?18.94%?15%lAB25

最小保护范围满足要求。

（2）限时电流速断保护的整定计算

①与变压器T1配合，按躲过变压器的低压侧母线三相短路时，流过线路AB的最大三相短路电流整定，

I(3)ES37?1000/K.max?Z?3?461(A)

S.min?ZAB?ZT16.3?10?30②与相邻线路的电流速断保护相配合

I(3)ES37?1000/3K.max?Z?6.3?10?0.4?30?755(A)

S.min?ZAB?ZBCIⅡKⅡ(3)op?re1IK.max?1.15?1.25?755?1085(A) 取较大值作为动作电流 ③灵敏度校验。

B母线短路时，流过线路AB的最小两相短路电流

I(2)K.max?3ES2Z?37?1000?954(A)

S.max?ZAB2?(9.4?10)灵敏系数为

?I(2)KK.min954senIⅡ?1085?0.88?1.3 op灵敏系数不满足要求，改用与T1低压侧母线配合，

(2Ksen?I)K.minI?954Ⅱ600?1.59?1.3 op动作时间

tⅡ?1s

灵敏系数满足要求

（3）定时限过电流保护的整定计算 流过线路AB的最大负荷电流

I?1000L.max?93?0.95?35?0.9?174(A)

动作电流为

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