继电保护距离保护整定计算.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date继电保护距离保护整定计算继电保护距离保护整定计算电力系统继电保护课程设计 指导教师评语报告（30）总成绩修改（40）平时（30）专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气093 姓 名： 张阿兰 学 号： 200811133 指导教师： 任丽苗 兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日1 设计原始资料1.1 具体题目图1.1所示系统中，发电机以发电机

2、变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。其参数为：,；，,，；线路阻抗，线路阻抗角均为，负荷功率因数角为，变压器均装有快速差动保护,试对1、3进行距离保护的设计。图1.1 电力系统示意图1.2 要完成的内容本文要完成的内容是对线路的距离保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对保护1和保护3进行距离保护的具体整定计算并注意有关细节。距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。2 题目分析与方案设计2.1 题目分析目前广泛采用具有三段动作范围的

3、时限特性。三段分别称为距离保护的、段，距离保护的第段是瞬时动作的，它的保护范围为本线路全长的8085%；不能保护全线路，所以采取段和段作为主保护，段作为后备保护。2.2 方案设计2.2.1 主保护配置距离保护段为无延时的速动段，它应该只反应本线路的故障，下级线路出口发生短路故障时，应可靠不动作。在距离保护段整定时，应考虑分支电路对测量阻抗的影响，同时带有高出一个的时限，以保证选择性。2.2.2 后备保护配置为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离段与距离段的后备保护，还应该装设距离保护第段。3 保护的配合及整定计算3.1 主保护的整定计算3.1.1 距离保护的整定动

4、作值(1) 整定保护14的距离段由题目已知条件计算可得AB的正序阻抗线路BC的正序阻抗 可得保护1，2的距离保护段的整定值 保护3，4的距离保护段的整定 (2) 整定保护1、3的距离保护段 保护1、3接地距离段的分支系数的计算 由于整个线路左端只装有发电机G2，右端只装有发电机G4，所以没有最大，最小分支系数，线路计算中分支系数按=1 计算，在距离段的整定计算中=2.92，在距离段的整定计算=1.63计算。 保护1距离段的整定计算a) 当与相邻下级线路距离保护段相配合时,得 b)当与相邻变压器的快速保护相配合时，得比较二者，取整定值较小的一个，所以取 保护3距离段的整定计算a) 当与相邻下级线

5、路距离保护段相配合时, 得 b) 当与相邻变压器的快速保护相配合时，得 比较二者，取整定值较小的一个，所以取3.1.2 动作时间(1) 保护13距离保护段的动作时间由于保护段瞬时动作，所以保护14距离保护段的动作时间它的动作时限为，是断路器固有的动作时间，约为0.5秒。(2) 保护1、3的距离保护段的动作时间 保护1的距离保护段的动作时间 保护3的距离保护段的动作时间 3.1.3 灵敏度校验(1) 保护14距离保护段的灵敏度校验由阻抗整定计算可得，保护的段就只能保护线路全长的80%-85%，所以保护14距离保护段的灵敏度为0.8-0.85。(2) 保护1、3的距离保护段的灵敏度校验 保护1的距

6、离保护段的灵敏度校验不满足灵敏度要求。 由于灵敏度不满足要求，则距离保护1的段应改为与相邻元件保护3的段配合，则 则满足灵敏度的要求 保护3的距离保护段的灵敏度校验满足灵敏度的要求3.2 后备保护的整定计算 3.2.1 阻抗的整定计算(1) 保护1距离段的整定计算保护1距离段的整定计算按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定，即取，和，于是(2) 保护3距离段的整定计算距离段的整定阻抗按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定，即 3.2.2 动作时间(1) 保护1距离保护段的动作时间保护1距离段的动作时间应与相邻设备保护配合，即 (2) 保护3距离保护段的动作时间保护3距离保护段的动作时间与相邻设备保护配

7、合，即3.2.3 灵敏度校验(1) 保护1的距离保护段的灵敏度校验作为近后备， 本线路末端短路时灵敏系数： 作为远后备，相邻变压器末端短路时灵敏系数： 综上计算，不管何种原因导致的短路，灵敏度校验都满足要求。(2) 保护3的距离保护段的灵敏度校验作为近后备，本线路末端短路时灵敏系数：作为远后备，相邻设备末端短路时灵敏系数：综上计算，不同短路情况下灵敏度校验都满足要求。整定计算汇总如表1所示。 表1.整定计算汇总 整定计算 动作时间 灵敏度校验主保护 段 保护1 = = 不满足要求 保护3 = = 不满足要求 段 保护1 满足要求 保护3 满足要求后备保护 段 保护1 满足要求 满足要求 保护3

8、 满足要求 满足要求4 继电保护设备的选择根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流和安装地点要求，本设计选型号为LCWB6-110W2屋外型电流互感器。根据电压等级，本设计中选型号为为YDR-110的电压互感器。本设计中时间继电器选其型号为H3CR-G8EL的AC220V、嵌入式、限时动作的继电器。5 二次原理图的绘制 从以上整定计算得段保护不能保护全长，所以将段和段作为主保护，段作为后备保护，二次展开原理接线图如图5.1所示。 图5.1 原理接线图6 保护的评价从对继电保护所提出的基本要求来评价距离保护，可以得出如下几个主要的结论：(1)距离段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长的80%

9、-85%，因此，两端合起来就使得在30%-40%线路长度内的故障不能从两端瞬时切除，在一端需经过0.5s的延时才能切除。在220kV及以上电压的网络中，这有时候不能满足电力系统稳定运行的要求，因而，不能作为主保护来应用。(2)由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此，距离保护较电流、电压保护具有较高的灵敏度。此外，距离段的保护范围不受系统运行方式变化的影响，其它两段受到的影响也比较小，因此，保护范围比较稳定。(3)由于保护范围中采用了复杂的阻抗继电器和大量的辅助继电器，再加上各种必要的闭锁装置，因此接线复杂，可靠性比电流保护低，这也是它的主要缺点。7 参考文献1 张保会,尹项根主编.电力系统继电保护M.北京:中国电力出版社,2005:92-153.2 谭秀炳,铁路电力与牵引供电继电保护M.城都:西南交通大学出版社,1993:100-134.3 于永源,杨绮雯.电力系统分析（第三版）M.北京:中国水利水电出版社,2007:13-3-