环网继电保护设计.doc

目 录 第一章 综述 2 第二章 系统的保护配置 3 第一节 发电机保护配置 3 第二节 线路保护配置 4 第三节 变压器保护配置 6 第三章　短路电流计算 9 第一节 网络参数计算 9 第二节　系统正序（负序）网 10 第三节 短路电流计算 10 第四章 线路保护整定计算 19 第一节 阶段式电流保护整定计算 19 第二节 阶段式距离保护的整定计算 19 第五章 变压器T5保护整定计算 28 第一节 WBH-100微机比率制差动保护的整定计算 28 第二节 复合电压起动的过电流保护整定 30 第三节 过负荷保护整定 32 第四节 变压器保护配置图 32 参考文献 33 致 谢 34 第一章 综述 继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。继电保护原理经历一系列的发展,从开始的单一过电流保护到现在的差动保护、距离保护、高频保护、微机保护、行波保护以及现在研究的光纤保护.继电保护技术的基本任务是： （一）自动，迅速，有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行； （二） 一、发电机的异常状态和故障类型 运行中的发电机，可能发生的故障如下(1)定子绕组相间短路。定子绕组相简短路时，由于短路电流大，故障点的电弧会破坏绝缘，烧损绕组和铁心，甚至引起火灾，这是发电机内部最严重的故障。(2)定子绕组单相接地。由于绝缘破坏而引起绕组相碰壳时，发电机电压网络的电容电流将经接地点流过定子铁心，当此电流较大时能烧坏铁心，还可能扩大成为相间短路。(3)定子绕组一相匝间短路。定子绕组一相匝间短路时，被短路的各匝将有短路电流流过，产生局部过热，破坏绕组绝缘，以致转变为单相接地或相间短路。(4)转子绕组接地。当发电机转子绕组发生一点接地时，由于没有构成接地电流的通路，故对发电机没有直接危害。若处理得不及时，易形成两点接地，此时，转子磁通的对称性被破坏，使发电机产生强烈的机械振动，尤其对具有凸极式转子的水轮发电机更为严重，所以水轮发电机不允许励磁回路带一点接地运行。(5)转子励磁回路失去励磁电流。发电机转子绕组断线或自动灭磁装置误动作等原因造成失磁故障，此时发电机要从系统吸收大量无功功率，以致发电机端电压降低、定子电流增大，引起发电机过热。　　 (6)定子绕组过电压。由于突然甩负荷引起的水轮发电机定子绕组过电压，水轮发电机调速系统惯性大，在突然甩负荷时，转速急剧上升，以致引起过电压。发电机的不正常工作状态主要有：由于负荷超过发电机的额定容量而引起过电流；由于外部短路、非同期重合闸以及系统振荡而引起过电流。以上两种情况都使定子电流增大，温度升高，从而加速绝缘老化，、缩短发电机寿命；同时，长期的过热也可能引起发电机的内部故障(1)纵联差动保护。作为定子绕组及其引出线相间短路的主保护，瞬时动作于停机。　(2)复合电压起动的过电流保护。反应发电机区外相间短路所引起的过电流，并作为发电机定子绕组及其引出线相间短路的后备保护，延时动作于停机。(3)定子绝缘监视装置。作为定子绕组单相接地的监视，(4)定子过负荷保护。反应发电机因对称过负荷引起定子绕组过电流的保护延时动作于信号。 (5)横差保护。为了反应发电机定子绕组的一相匝间短路，对于绕组为星形连接且每相有两个并联引出支路的发电机，需装设横差保护。 (6)定子过电压保护。作为水轮发电机突然甩掉负荷后引起定子绕组过电压的保护，带时限动作于解列并灭磁。　　 (7)转子一点接地保护。对于水轮发电机，转子不允许出现两点接地短路，所以应装设转子一点接地保护，对发电机励磁网路的对地绝缘情况进行监视、并延时动作于信号。　　 (8)失磁保护。作为励磁电流急剧下降或消失的保护，带时限断开发电机断路器。(9)对于大容量的汽轮发电机，可装设逆功率保护。 应该指出：反应内部故障的发电机保护装置动作于发电机断路器跳闸时，必须联跳灭磁开关,并作用于事故停机；反应外部故障的发电机保护装置动作于发电机断路器跳闸时，可联跳灭磁开关。 第二节 线路保护配置 一、选用阶段式电流保护 首先暂选三段式电流保护做为110KV线路相间短路的主保护。电流、电压保护装置是反应相间短路基本特征（反映电流突然增大，母线电压突然降低），并接于全电流、全电压的相间保护装置。整套电流、电压保护装置一般由瞬时段、定时段组成，构成三段式保护阶梯特性。三段式电流、电压保护一般用于110kV及以下电压等级的单电源出线上，对于双电源辐射线可以加方向元件组成带方向的各段保护。三段式保护的、段为主保护，第段为后备保护段。段一般不带时限，称瞬时电流速断，或瞬时电流闭锁电压速断，其动作时间是保护装置固有的动作时间。段带较小延时，一般称为延时电流速断或延时电流闭锁电压速断。段称为定时限过电流保护，带较长时限。电流、