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电力系统继电保护设计 目录 TOC \o 1-5 \h \z 设计原始资料 3 1.1题目 3 1.2要完成的内容 3 分析课题的内容 4 2.1设计规程 4 2.2本设计简单的配置 4 2.2.1主保护 4 222后备保护 4 短路电流的计算 5 3」等效电路的建立 5 3.2短路点的选取 5 3.3短路点的计算 5 3.3.1最大方式 5 3.3.2 最小方式 6 保护的配合整定计算 8 4.1主保护整定的设计 8 4.1.1动作电流 8 4.1.2动作时间 9 4.1.3灵敏度 9 4.2设备保护整定计算 10 4.2.1动作值 10 422时间值 11 4.2.3灵敏度 11 原理图连接 12 保护评价 14 1?设计原始资料 1.1题目 如下图所示网络，系统参数为： E(p = 115/43kV,XGl =15Q,Xg3 =10Q,厶=70(1 —61%),厶=40km. LB_C = 50km, Lc.d = 30km, Ld_e = 20km,线路阻抗0.4Q/km,K爲=1.2, K经==1.1575_Cmax =300A、 /c-Dnax = 3004,1 = 200 A J D_CmdX = 1504, Kss = 1.5, Kre = 0.85,进行三段电流保护的 设计。(说明：可让不同的学生做1、2、3、4、5、8、9处一至二处保护设计) 试对保护1, 9进行三段电流保护的设计。 图1. 1电力系统网络 1.2要完成的内容 选择线路保护的配置及保护装置的类型； ⑵选择线路保护用电流互感器和电压互感器的型号； (3)线路相间保护的整定计算、灵敏度校验；(计算公式、过程、计算原则详尽，灵敏 度是否满足规程要求，若不满足应采取的措施。)； ⑷短路电流计算(绘制电力系统的阻抗图，计算结果列表)； (5)绘制一套保护回路的交流装置展开图和直流装置展开图； (6)设计总结。 分析课题的内容 2.1设计规程 1动作与跳闸的继电保护，在技术上满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性。1.系统运 行方式对发电厂发电容量的最大和最小运行方式的考虑以及发生短路或故障时，流过保 护装置的短路电流的最大和最小运行方式的考虑。 2短路点的选择在每一条线路上的短路点，至少选择3个，即线路的始端，中点和末端。 3短路类型动作电流整定时，相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三项短 路电流。灵敏度的计算吋，应在系统最小运行方式下两项短路电流。 2. 2本设计简单的配置 电网继电保护装置包括测量部分和定制调整部分、逻辑部分和执行部分。测量部分从被 保护对象输入有关信号，与给定的整定值相比较，决定保护是否动作。根据测量部分个 输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，是保护装置按一定的逻辑关系工作， 最后确定保护应有的动作行为，由执行部分立即或延吋发出信号或警报。 2.2. 1主保护 本设计运用三段式电流保护，经灵敏度校验可得某些情况下I段和11段不能作为主保 护，因而在某些保护中运用距离保护作为主保护。 2. 2后备保护 本设计运用III段作为近后备保护和远后备保护。 短路电流的计算 3. 1等效电路的建立 （5）~WV WV- 血 % 图3. 1等效电路图 3. 2短路点的选取 选取B. C. D. E点为短路点进行计算。 3. 3短路点的计算 3. 1最大方式 由题目知，线路的总阻抗的计算公式为 X=Z. L 乙:线路单位长度的阻抗值； L:线路长度； 将数据带入上式公式可得： XLl =乙厶=0.4x70(1-61%) = 10.92Q Xh =Z3 = 0.4x40 = 16Q X bc — Z］厶〃c — 0.4x50 = 20Q XDE=Z 上 CD =0.4x20 = 8Q (1)经分析得最大运行方式即阻抗最小时，即电流最大，即两台发电机运行。 X5min 二(XC1 + XL1)//(XC3 + XL3)二(15 +10.92)7/(10 +16)二 12.98Q 最大运行方式下流过保护元件的最大的短路电流为 * 虽=K— Z Ze+Zk 6：系统等效电源的相电动势； Z5max：短路点至保护安装处的最大等效阻抗; Zk ：保护安装处至系统等效电源之间的阻抗: K。： K。：短路类型系数，三项短路取1, 两相短路取孕; KC maxXsmin + X bcKD KC max Xsmin + X bc KD max X S min + X B(+ X CD ■ 2.98^12 =1-48^ 对于保护1来说,若母线E之后的某处在最大运行方式方式下发生三相短路，流过保 护1的最大三项短路电流为： Kmax 匸 =1.253KA Kmax Xsmin + X pc + CD + X% 对于保护9来说，保护8处发牛三相短路时，