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1、题目单电源开式网络继电保护方案设计专业电气工程及其自动化班级09级2班姓名 闫立利 学号 200903215429指导教师 杜兆文前言电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等各种电气设备连接在一起组成的整体。电能是现代社会中最重要、也是最为方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换为电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并分配电能，再通过各种设备转换为用户需要的其它形式的能量。在输送电能的过程中电力系统希望线路有比较好的可靠性，因此在电力系统受到外界干扰时，保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作，从而切断故障点，极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保
2、护就是为达到这个目的而设计的。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。电网相间短路的电流保护是根据短路时电流增大的特点构成的，在单侧电源辐射形网络中采用阶段式电流保护，它由无时限电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护组成，可根据实际情况采用两段式或三段式。无时限电流速断保护、限时电流速断保护共同构成电流的主保护，定时限过电流保护是本线路的近后备保护和相邻线路的远后备保护。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。设计首先是对保护原理进行分析，保护的整定计算及灵敏性校验。设计内容包括原理分析、短路电流计算、距离保护的整定计算、灵敏性校验和对所选择的保护装置进行综合评价。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。目录摘要3酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
3、1. 继电保护概述4彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.1 继电保护的作用4謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.2 对电力系统继电保护的基本要求4厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.2.1 选择性4茕桢广鳓鯡选块网羈泪。1.2.2 速动性5鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。1.2.3 灵敏性5籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。1.2.4 可靠性6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。2. 相间短路电流保护6渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.1 三段式电流保护6铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2.1.1 无时限电流速断保护工作原理6擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.1.2限时电流速断保护7贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。2.1.3 定时限过电流保护8坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2.1.4 阶段式电流保护的
4、应用与评价9蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。2.2 距离保护的作用原理10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。2.2.1 距离保护的时限特性10綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。2.2.2 距离保护的三段11驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。3. 方案设计12猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。3.1 原始数据及保护方案的确定12锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。3.1.1 原始数据12構氽頑黉碩饨荠龈话骛。3.2 阻抗计算14輒峄陽檉簖疖網儂號泶。3.2.1 有名值计算15尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。3.2.2标幺值计算16识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。4. 三段式电流保护17凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。4.1 1#线路17恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。4.2 2#线路18鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統
5、庫。5. 距离保护整定计算19硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。5.1 1#线路19阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。5.2 2#线路20氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。5.3 3#线路保护21釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。5.4 3#线路保护23怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。6. 变压器保护24谚辞調担鈧谄动禪泻類。6.1变压器过电流保护24嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。6.1.1 T1、T2降压变压器的过电流保护25熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。6.1.2 T3、T4降压变压器的过电流保护25鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。6.1.3 T5降压变压器的过电流保护25纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。6.1.4 T6、T7升压变压器的过电流保护26颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。6.2.
6、变压器差动保护26濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。6.2.1 T1、T2降压变压器的差动保护28銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。6.2.2 T3、T4降压变压器的差动保护30挤貼綬电麥结鈺贖哓类。6.2.3 T5降压变压器的差动保护32赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。6.2.4 T6、T7升压变压器的差动保护34塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。6.3变压器瓦斯报护35裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。7. 总结36仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。参考文献38绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。摘要电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地检测各
7、种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或报警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通讯技术的飞速发展又为电力系统继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。关键词： 继电保护、基本作用1. 继电保护概述1.1 继电保护的作用电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。继电保护的基本任务是：电力系统发生故障时，自动、快速、有选择性地将故障设备从电力系统中切
8、除，保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围；电力系统出现异常运行状态时，根据运行维护的要求能自动、及时、有选择地发出告警信号或者减负荷、跳闸。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。1.2 对电力系统继电保护的基本要求1.2.1 选择性继电保护动作的选择是指电力系统中有故障时，应由距故障点最近的保护装置动作，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。在下图中所示的网络接线中，当d1点短路时，应由距短路点最近的保护1和2动作跳闸，将故障线路AB切除，变电站B可由另一条无故障的线路继续供电。而当d3点短路时，保护6动作跳闸，切除线路CD，此时
9、只有变电站D停电。由此可见，继电保护有选择性的动作可将停电范围限制到最小，甚至可以做到不中断向用户供电。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。1.2.2 速动性 继电保护动作的速动性是指快速地切除故障可以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作切除故障。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。故障切除的总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。一般的快速保护的动作时间为0.020.04s，最快的可达0.010.02s；一般的断路器的动作时间为0.060.15s，最快的可达0.020.04s。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。1.2.3 灵敏性继
10、电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生任何故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先规定的保护范围内部故障时，不论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能敏锐感觉、正确反应。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。1.2.4 可靠性 保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护装置不应该动作的情况下，则不应该误动作。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。2. 相间短路电流保护2.1 三段式电流保护三段式电流保护包括：瞬时电流速断保护、限时电流速断和电流保护。由于瞬时电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相
11、邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择性地切除故障，常常将瞬时电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成阶段式电流保护。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。2.1.1 无时限电流速断保护工作原理瞬时电流速断保护又称段电流保护，它是反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护。当系统电源电势一定，线路上任一点发生短路故障时，短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗（忽略电阻）及短路类型有关，短路电流等于系统电源电势除以从短路点至电源之间的总的电抗。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。 以保护1为例，当本线路末端d1点短路时，希望速断保护2能够瞬时动作切除故障，而当相邻线路BC的始端（习惯上又称为出口处）d2点短路时
12、，按照选择性地要求，速断保护1、2不应该动作，因为该处的故障应由速断保护5动作切除。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。2.1.2限时电流速断保护2.1.2.1限时电流速断保护的单相原理接线 由于有选择的瞬时电流速断保护，不能保护本线路的全长，不能作为主保护，因此应增加一段新的保护，用来切除本线路瞬时电流速断保护范围以外的故障，同时也能作为瞬时电流速断保护的后备，这就是限时电流速断保护，亦即电流保护的段。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。由于要求限时速断保护必须保护本线路的全长，因此它的保护范围必然延伸到下一条线路中去，这样当下一条线路出口处发生短路时，它就要起动，在这种情况下，为了保证动作的选择性就必须使保护的动作带
13、有一定的延时（即时限），此时限的大小与其延伸的范围有关。为了使这一时限尽量缩短，照例都是首先考虑使它的保护范围不超出下一条线路瞬时速断保护的范围，而动作时限则比下一条线路的瞬时速断保护高出一个时间阶段，此时间阶段以t表示。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。限时电流速断保护灵敏性较高，能保护线路的全长，并且还可作为本线路瞬时电流速断保护的后备保护。2.1.2.2 限时电流速断保护的特点1.限时电流速断保护作为线路的主保护，要求应能保护被保护线路全长。为了缩短保护的动作时间，动作值与相邻线路、元件速断保护配合。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。2.限时电流速断保护的选择性是依靠动作值、动作时间来保证。3.当灵敏度不满足要
14、求时，可与相邻线路限时电流速断保护配合。2.1.3 定时限过电流保护 过电流保护通常是指其起动电流按躲开最大负荷电流整定的一种保护装置，也是多段式电流保护的最后一段。它在正常运行时不应该起动，而在系统发生故障时能反应于电流的增大而动作，在一般情况下它不仅能够保护本线路的全长，而且也能保护相邻线路的全长，以起到远后备保护的作用。謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。2.1.4 阶段式电流保护的应用与评价瞬时电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应于电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择起动电流。瞬时速断是按照躲过被保护元件末端的最大短路电流整定，限时速断是按照躲过下级个相邻元件瞬
15、时电流速断最小保护范围末端的最大短路电流整定，而过电流保护则是按照躲过最大负荷电流整定。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。 由于瞬时电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择性地切除故障，常常将瞬时电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成阶段式电流保护。具体应用时，可以只采用瞬时电流速断加过电流保护，或限时速断加过电流保护，也可以三者同时采用。在电网的最末端用户的电动机或其他用电设备上，采用瞬时动作的过电流保护即可满足要求。在电网的倒数第二级上，采用过电流保护。越靠近电源端，过电流保护的动作时限越长。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。2.2 距离保护的作用原理距离保护是反应故障点至保护安装处之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小，故有时又称阻抗保护。实质是用整定阻抗 Zdz 与测量阻抗 Zcl 比较。当短路点在保护范围以内时，即 Zcl Zdz 时，保护动作；反之保
