l10千伏单电源环形网络相间短路保护的整定计算 - 图文(4)

III

Iop ?5

=

Krel

Kre III L?MAX

III

? I

=

1.2×1.5 0.85

× 140 = 296.5A

动作时限为t5

灵敏度校验

= t7 + ?t = 0.5s

K?D?MIN ()

作近后备时，按本线路 DS 末端的最小两相短路电流I2

(2) K III = 0.7058 I ?D?MIN?

I Ksen = ?op ?5 0.2965 = 2.4 > 1.5

来校验，即

16 / 17

2K?A?MIN

作远后备时，按相邻线路 DA 末端的最小两相短路电流I来校验，

(2)

K?A?MIN? = 0.567 I

()

Ksen =

I

III

op ?5

（3）DA 线路 7QF 的整定

保护 7 在网络的末端，所以不存在与下级保护的配合问题，其速断保护（第 一段）的整定电流按躲过本线路的最大负荷电流来整定，保护线路全长，第二段 按过负荷的方式整定，所以不需要第三段。

①瞬时电流速断保护

线路 DA 末端的最大三相短路电流I3

K?A?MAX ()

?0.2965 = 1.9 > 1.2

= 0.654KA

Ⅰ rel 取K= 1.3，则保护 7 的电流保护第 I 段动作电流为

Ⅰ (3) I

= K? I= 1.3 × 0.654 = 0.8502KA Iop ?7 rel K?A?MAX 保护范围的校验

最小运行方式下，DA 线路 X 处两相短路的电流为：

UN (2) = 0.567KA

=

IK?MIN 2(Z s ?max +X%×Z L ?DA )

U N

(2)

X% × ZL?DA = 2I k ?min X% =

62.5 0.151×132.25

s?max = — Z 110

2×0..567 ? 0.261 × 132.25 = 62.5ù

= 300% > 15%

②过负荷保护的整定 动作电流的整定

取Kre = 0.85，KIII

II

III ?KKrel

st

rel

= 1.2，Kst = 1.5 = 1.2×1.5 0.85

Iop ?7

=

Kre ? I

L?MAX

× 230 = 487.1A

II

动作时限为t7 = 0 灵敏度校验

2K?A?MIN

作近后备时，按本线路 DA 末端的最小两相短路电流I来校验，即

(2)

K?A?MIN? = 0.567 I

()

Ksen =

I

III

op ?5

?0.4871 = 1.2 < 1.5

17 / 17

整定

参数 保 护 编号 I（KA） 1QF 2.298 8.7% 1.544 0.5s 1.0 0.4871 2.0s 3.1 1.9 3QF 1.404 100% 1.165 0.5s 0.8 0.3176 2s 2.9 2.2 5QF 1.0595 98.8% 0.9352 0.5s 0.75 0.2965 0.5s 2.4 1.9 7QF 0.8502 300% 0.4871 0 1.2 - - - - 备注

II 第 I 段 op 保护范围 （%） III op II tII K第 II 段 sen IIII op 第 III 段 tIII III Ksen 是否加电流电压互锁加 不加 不加 不加 环节

5、 绘出保护 5(或 4)的继电保护接线图(包括原图和展开图)，并要用表格列出该 保护需要设备的型号、规格及数量。

近后备 远后备

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KA1

KA2

KA3

KA4

KCO

直流控制电源母线 无时限电流速断保护

KT1

带时限电流速断保护

KT2

KA5

KA6

KA7

KT1

KT2

定时限过流速断保护

延时速度按时限 定时时限

5DL YR

KCO

跳闸回路

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设 备 设 备 要 型号 数量 电流继电器 KA 时间继电器 KT 出口继电器 KCO 信号继电器 KS 电流互感器 TA 电压互感器 TV 跳闸线圈 YR LL-5C SS-21B DZ-824E DX-19E 7 2 1 1 2 2 1 6、 根据“继电保护和安全自动装置技术规程”及题目给定的要求，从选择性、

灵敏性、速动性及可靠性四个方面来对本网络所采用的保护进行评价。 一个继电保护装置的好坏，主要是从它的选择性、灵敏性、速动性及可靠性 等方面衡量的。

1、选择性 电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护只能保护线路全长，

但不能作为下一段线路的后备保护，因此必须采用定时限过电流保护作为本线路 和相邻下一线路的后备保护。实际上，电流速断保护 I 段常常不能通过灵敏度的 校验，主要是因为系统运行方式变化比较大，在最小运行方式下，保护 I 段往往 没有保护范围，为此，常使用电流电压联锁保护代替电流速断保护，实现 I 段的 主保护。本设计中，为了保证选择性，采用了功率方向元件，并通过上下级之间 的配合实现了保护的选择性。

2、速动性 电流电压保护第一段及第二段共同作为线路的主保护，能满足网络主保护的

速动性要求。而第三段保护则因为越接近电源，动作时间越长，有时动作时间长 达好几秒，因而一般情况下只能作为线路的后备保护。

本设计的主保护动作时间满足题目要求。

3、灵敏度 电流保护的灵敏度因系统运行方式的变化而变化。一般情况下能满足灵敏度

要求。但在系统运行方式变化很大，线路很短和线路长而负荷重等情况下，其灵 敏度可能不容易满足要求，甚至出现保护范围为零的情况。三段式电流保护的主 要优点是简单、可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。缺点是它的灵敏度受 保护方式和短路类型的影响，此外在单侧电源网络中才有选择性。

4、可靠性 电流保护的电路构成，整定计算及调试维修都较为简单，因此，它是最可靠 的一种保护。

计算整定过程的几个注意点：

1．单电源环形网络的相间短路保护可采用带方向或不带方向的电流电压保 护，因此在决定保护方式前，必须详细地计算短路点短路时，渡过有关保护的短

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路电流和保护安装处的残余电压，然后根据计算结果和题目的要求条件下，尽可 能采用简单的保护方式。

2．系统运行方式的考虑除了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，发生短路时渡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灵敏度。

3．在求不同保护的整定值和灵敏度时，应该注意短路点的选择。

4．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。

第三章 设计心得

理解这次课程设计的课题内容，熟悉并掌握电力系统的三段式保护，能看懂 电力系统网络图，查阅其他资料了解电流互感器和电压互感器的选择，以及主保 护和后备保护的配置等，心得如下：

进一步理解了继电保护的重要性，及其对继电保护的选择的原则有了进一步 的理解。而在三段式电流保护满计算中，根据系统网络图分析，来确定系统运行 的最大方式和最小方式，1QF、3QF、5QF 的整定要在 8QF 断开的情况下求得最 大短路电流，然后在进行整定计算，其电流反方向是顺时针旋转的，而 2QF、4QF、 6QF 的整定则是要在 8QF 闭合去情况下计算的，其电流方向是逆时针旋转。当 三段式整定计算中出现灵敏系数不能满足要求，当发生内部故障时可能启动不了， 可以考虑进一步延伸限时电流速断的保护，或降低本线路限时电流速断保护的整 定值，以保证灵敏性。

这次课程设计虽然花了我很多的精力和时间，但是我觉得这是很直得的，我 通过这一次作业，让我更深刻理解了理论上的东西，也可以说是学以致用了。我 觉得这不仅仅是在教我们如何去实践理论上的知识，更重要的是教会了我们应用 知识的一种方法，我认为我们之所以要上学，是因为我们需要一种思维，一种会 不断发现问题然后不断去解决问题的思维，这是解决我们自立根生的根本方法。 我相信通过这次课程设计都会让我们有进一步的成长。

第四章 参考文献

[1] 尹项根，曾克娥．电力系统继电保护原理与应用［M］．华中科技大学出版社，

2001.

[2] 许建安，王风华．电力系统继电保护整定计算［M］．中国水利水电出版社， 2007.

[3] 钟自勤．继电保护装置及二次回路故障检修典型实例［M］．机械工业出版社， 2006.

[4] 吴必信．电力系统继电保护同步训练［M］．中国是力出版社，2003． [5] 刘学军．继电保护原理北京［M］．中国电力出版社，2004． [6] 孙丽华．电力工程基础［M］．机械工业出版社，2005． [7] 刘介才．工厂供电［M］．机械工业出版社，2004．

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