繼電保護課程設計--距離保護

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1、電力系統(tǒng)繼電保護課程設計評語：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　成績　　　　　15自動化與電氣工程學院繼電保護課程設計1設計原始資料1.1具體題目如下圖所示網(wǎng)絡，系統(tǒng)參數(shù)為:kV,、、，km、km，km、km、km，線路阻抗km,、，A、A、A，，試對線路L1、L2、L3進行距離保護的設計。1.2要完成的內容本文要完成的內容是對線路的距離保護原理和計算原則的簡述，并對線路各參數(shù)進行分析及對線路L1、L2、L3進行距離保護的具體整定計算并注意有關細節(jié)。距離保護是利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應故障點到保護安裝處的距離而工作的保護。2分析要設計的課題內容2.1設計

2、規(guī)程根據(jù)繼電保護在電力系統(tǒng)中所擔負的任務，一般情況下，對動作于跳閘的繼電保護在技術上有四條基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。這幾個之間，緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一，必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個電力原件的繼電保護。充分發(fā)揮和利用繼電保護的科學性、工程技術性，使繼電保護為提高電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性發(fā)揮最大效能。(1)可靠性15自動化與電氣工程學院繼電保護課程設計可靠性是指保護該動作時應動作，不該動作時不動作。為保證可靠性，宜選用性能滿足要求、原理盡可能簡單的保護方案。(2)選擇性選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設

3、備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證選擇性，對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內有配合要求的兩元件（如起動與跳閘元件、閉鎖與動作元件），其靈敏系數(shù)及動作時間應相互配合。(3)靈敏性靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發(fā)生故障時，保護裝置具有的正確動作能力的裕度，靈敏性通常用靈敏系數(shù)或靈敏度來衡量，增大靈敏度，增加了保護動作的信賴性，但有時與安全性相矛盾。對各類保護的的靈敏系數(shù)的要求都作了具體規(guī)定，一般要求靈敏系數(shù)在1.2-2之間。(4)速動性速動性是指保護裝置應能盡快地切除故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設備和線路的損壞程

4、度，縮小故障波及范圍。110kV及以上電壓等級的線路，由于其負荷電流大，距離長，用電流保護往往不能滿足技術要求，而需要采用距離保護。這是因為與電流保護相比，距離保護有以下優(yōu)點：①靈敏度較高。因為阻抗，阻抗繼電器反映了正常情況與短路時電流、電壓值的變化，短路時電流增大，電壓降低，阻抗減小得多。②保護范圍與選擇性基本上不受系統(tǒng)運行方式的影響。由于短路點至保護安裝處的阻抗取決于短路點至保護安裝處的電距離，基本上不受系統(tǒng)運行方式的影響，因此，距離保護的保護范圍與選擇性基本上不受系統(tǒng)運行方式的影響。③迅速動作的范圍長。距離保護第一段的保護范圍比電流速斷保護范圍長，距離保護第二段的保護范圍比限時電流速斷保

5、護范圍長，因而距離保護迅速動作的范圍較長。距離保護比電流保護復雜，投資多。但由于上述優(yōu)點，在電流保護不能滿足技術要求的情況下應當采用距離保護。2.2本設計的保護配置2.2.1主保護配置距離保護Ⅰ段和距離保護Ⅱ段構成距離保護的主保護。(1)距離保護的Ⅰ段圖2.1距離保護網(wǎng)絡接線圖15自動化與電氣工程學院繼電保護課程設計瞬時動作，是保護本身的固有動作時間。保護1的整定值應滿足：考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，引入可靠系數(shù)(一般取0.8—0.85)，則(2-1)同理，保護2的Ⅰ段整定值為：(2-2)如此整定后，保護的Ⅰ段就只能保護線路全長的80%—85%，這是一個嚴重的缺點。為了切除本線路

6、末端15%—20%范圍以內的故障，就需要設置距離保護第Ⅱ段。(2)距離Ⅱ段整定值的選擇和限時電流速斷相似，即應使其不超出下一條線路距離Ⅰ段的保護范圍，同時帶有高出一個的時限，以保證選擇性,例如在圖1中，當保護2第Ⅰ段末端短路時，保護1的測量阻抗為：(2-3)引入可靠系數(shù)(一般取0.8)，則保護1的Ⅱ段的整定阻抗為：(2-4)2.2.2后備保護配置為了作為相鄰線路的保護裝置和斷路器拒絕動作的后備保護，同時也作為距離Ⅰ段與距離Ⅱ段的后備保護，還應該裝設距離保護第Ⅲ段。距離Ⅲ段：整定值與過電流保護相似，其啟動阻抗要按躲開正常運行時的負荷阻抗來選擇，動作時限還按照階梯時限特性來選擇，并使其比距離Ⅲ段保

7、護范圍內其他各保護的最大動作時限高出一個。3保護的配合及整定計算3.1線路L1距離保護的整定與校驗3.1.1線路L1距離保護第I段整定(1)線路L1的I段的整定阻抗為(3-1)=0.85×60×0.4=20.4式中—距離I段的整定阻抗；—被保護線路L1的長度；—被保護線路單位長度的阻抗；15自動化與電氣工程學院繼電保護課程設計—可靠系數(shù)；(2)動作時間（第I段實際動作時間為保護裝置固有的動作時間）