第一篇：電力線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 開題報(bào)告

一

我國繼電保護(hù)的發(fā)展歷程和前景

1.1 我國繼電保護(hù)的發(fā)展歷程

電網(wǎng)繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和電能質(zhì)量的重要自動(dòng)裝置之一，繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的，它與電力系統(tǒng)對運(yùn)行可靠性要求的不斷提密切相關(guān)。我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，繼電保護(hù)裝置經(jīng)歷了機(jī)電式 整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機(jī)式等不同的發(fā)展階段。

50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備的性能和運(yùn)行技術(shù)，阿城繼電器廠引進(jìn)了當(dāng)時(shí)國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而，60年代是我國機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。我國從70年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，1984年原東北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路在主設(shè)備保護(hù)方面。此后，這項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展，可以說我國的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)從上世紀(jì)90年代開始進(jìn)入到微機(jī)保護(hù)的時(shí)代，我國繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。

1.2 繼電保護(hù)未來的發(fā)展前景

1.2.1 計(jì)算機(jī)化

隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)基本功能外還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間、快速的數(shù)據(jù)處理功能、強(qiáng)大的通信功能與其他保護(hù)控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級語言編程等這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大成本高可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能速度存儲(chǔ)容量大大超過了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。

1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段 因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍 這是首要任務(wù)，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行 這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行 顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。

1.2.3 智能化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法不斷被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中，近年來人工智能技術(shù)如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯、小波理論等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，從而使繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，出現(xiàn)了引人注目的新趨勢。例如電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)故障類型的判別，故障距離的測定、方向保護(hù)、主設(shè)備保護(hù)等。在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)，如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。

1.2.4 保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端，它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量控制數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

二目前常用的幾種線路保護(hù)

1、三段式電流保護(hù)

1.1 三段式電流保護(hù)的原理

當(dāng)保護(hù)線路上發(fā)生短路故障時(shí)，其主要特征為電流增加和電壓降低。根據(jù)這一特征，當(dāng)確定故障線路上的電流大于某一“規(guī)定值”或保護(hù)安裝處母線電壓小于某一個(gè)規(guī)定值時(shí)，保護(hù)將跳開故障線路上的斷路器而將故障線路切除，“規(guī)定值”就是電流、電壓保護(hù)的整定值，它是能使電流保護(hù)動(dòng)作的最小電流和使電壓保護(hù)動(dòng)作的最大電壓。根據(jù)電流整定值選取的原則不同電流保護(hù)可分為：無限時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)。

電流速斷、限時(shí)電流速斷、過電流保護(hù)都是反映電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來選擇啟動(dòng)電流。速斷是按照躲開某一點(diǎn)的最大短路電流來整定，限時(shí)電流速斷是按照躲開下一級相鄰元件電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定，而過電流保護(hù)則是按照躲開最大負(fù)荷電流來整定。但由于電流速斷不能保護(hù)線路全長，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇地切除故障，常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成三段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用速斷加過電流保護(hù)，或限時(shí)電流速斷加過電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。1.2 電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算

動(dòng)作電流的整定（根據(jù)躲過最大運(yùn)行方式下本線路末端發(fā)生三相短路的最大

I短路電流來整定）即Iset.1?Ik.B.max

IIIIset.1?KrelIk.B.max，其中Krel?1.2~1.3（3-1）

繼電器二次動(dòng)作電流：Iop?IIKnsetTAcon（3-2）保護(hù)范圍校驗(yàn)

Lmax全長?50%，Lmin全長?15%

其中，Lmax??1?E?1?3E????I?Zs.max?，Lmin??2II?Zs.min?? Z0?IsetZ?0?set?（3-3）

1.3 限時(shí)電流速斷保護(hù)整定計(jì)算

Ⅱ段與下一級線路的Ⅰ段保護(hù)有重疊，為了保證選擇性，Ⅱ段保護(hù)延時(shí)?t。保護(hù)Ⅱ段動(dòng)作電流整定（保護(hù)Ⅱ段的保護(hù)范圍不能超過下一條線路電流速斷的保護(hù)范圍）即Iset.1???set.2I。

?Iset.1??KrelIset.2，其中Krel取1.1~1.2（3-4）?? 帶分支電路存在分支系數(shù)Kb

Kb?故障線路流過的短路電流?1

前一級保護(hù)所在線路上流過的短路電流?則，Iset.1?KI（3-5）Krelb?set.2???動(dòng)作時(shí)限：t1?t2??t（3-6）

靈敏系數(shù)校驗(yàn)（最小運(yùn)行方式下，本線路末端兩相短路流過的短路電流來校驗(yàn)）：Ksen?IIk.B.min?set.1?1.3~1.5（3-7）

??當(dāng)靈敏系數(shù)不滿足時(shí)，t1?t2??t（3-8）

1.4 定時(shí)限過電流保護(hù)

保護(hù)Ⅲ段動(dòng)作電流整定（按躲過最大負(fù)荷電流來整定）

9）

繼電器二次動(dòng)作電流：

IIIIop?IIIIsetIIIKss1IIIKrel?Ire?IL.maxKreKre（3-

IKKssKconKcon?IL.maxnTAKrenTAIIIsetIIIrel 10）

（3-

動(dòng)作時(shí)間的整定（按階梯原則）：

向電源側(cè)逐級至少增加一個(gè)?t，這樣才能保證選擇性。

靈敏度校驗(yàn)（最小運(yùn)行方式下，本線路末端發(fā)生兩相短路的短路電流來校驗(yàn)）：

Ik.minIIIIIIKsen?III，其中Ksen?1.3~1.5Iset（3-11）

2、輸電線路距離保護(hù)

距離保護(hù)就是指反應(yīng)保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，并根據(jù)這一距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。

距離保護(hù)的原理就是利用保護(hù)安裝處的測量阻抗在正常和短路時(shí)的幅值、阻抗角的不同來判斷是否發(fā)生了故障，它同時(shí)利用了故障電壓和電流的變化，反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離而工作，又稱低阻抗保護(hù)。

3、輸電線路差動(dòng)保護(hù)

電流差動(dòng)保護(hù)是繼電保護(hù)中的一種保護(hù)。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是A超前C,C超前B各是120度。有功方向變反只是電壓和電流的之間的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。

差動(dòng)保護(hù)是根據(jù)“電路中流入節(jié)點(diǎn)電流的總和等于零”原理制成的。差動(dòng)保護(hù)把被保護(hù)的電氣設(shè)備看成是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么正常時(shí)流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流相等，差動(dòng)電流等于零。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動(dòng)電流大于零。當(dāng)差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值時(shí)，上位機(jī)報(bào)警保護(hù)出口動(dòng)作，將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開，使故障設(shè)備斷開電源。

三

各種線路保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)

1、三段式電流保護(hù)：優(yōu)點(diǎn)是簡單、經(jīng)濟(jì)、工作可靠，在35kV及以下電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是保護(hù)范圍、靈敏系數(shù)等都直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，在35kV以上電壓等級的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，很難滿足選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。

2、距離保護(hù)：Ⅰ、Ⅱ段能在任何形狀的多電源網(wǎng)絡(luò)中保證選擇性，比電流電壓保護(hù)的靈敏度高。其中，Ⅰ段的保護(hù)范圍不受運(yùn)行方式的影響，Ⅱ、Ⅲ段雖然受影響、但仍優(yōu)于電流電壓保護(hù)，多用于110kV及以上電網(wǎng)中。缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)，裝置本身元件多可靠性較低、接線復(fù)雜維護(hù)較難。

3、差動(dòng)保護(hù)：

優(yōu)點(diǎn)：1）以基爾霍夫電流定律為判斷故障的依據(jù)，原理簡單可靠，動(dòng)作速度快。2）具有天然的選相能力。3）不受系統(tǒng)振蕩、非全相運(yùn)行的影響，可以反映各種類型的故障，是理想的線路主保護(hù)。

缺點(diǎn)：1）要求保護(hù)裝置通過光纖通道所傳送的信息具有同步性。2）對于超高壓長距離輸電線路，需要考慮電容電流的影響。3）線路經(jīng)大電阻接地或重負(fù)荷、長距離輸電線路遠(yuǎn)端故障時(shí)，保護(hù)靈敏度會(huì)降低。

四

總結(jié)

在幾種保護(hù)中，差動(dòng)保護(hù)具有最高的可靠性，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，適用于重要電力線路或短電力線路的保護(hù)，所以我們在此并不采用。而距離保護(hù)適用于110kv以上電路且接線復(fù)雜，所以我們選擇三段式電流保護(hù)來對電力線路進(jìn)行保護(hù)。而關(guān)于三段式電流保護(hù)的可行性，已經(jīng)在介紹三段式電流保護(hù)時(shí)驗(yàn)證過了。

第二篇：40MV電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

題目：

40MVA三繞組電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

姓 名：XXXXXX

所在學(xué)院：工學(xué)院電氣與電子工程系

所學(xué)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化

班 級：電氣工程XXXX

學(xué) 號(hào)：XXXXXXXXXXXXX

指導(dǎo)教師：XXXXXXX

完成時(shí)間：XXXXXXXXXXXX

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)要求

繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完繼電保護(hù)課程之后的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)對實(shí)際問題進(jìn)行設(shè)計(jì)（研究）的綜合性訓(xùn)練，通過課程設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)工程觀念，以便更好的適應(yīng)工作需要。

一、基本情況

學(xué)時(shí)：1周 學(xué)分：1學(xué)分 適應(yīng)班級：電氣工程1204

二、課程設(shè)計(jì)的目的要求

1、熟悉國家能源開發(fā)的策略和有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定。

2、鞏固和充實(shí)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，能做到靈活運(yùn)用，解決實(shí)際問題。

3、初步掌握繼電保護(hù)工程設(shè)計(jì)的流程和方法，能獨(dú)立完成工程設(shè)計(jì)、工程計(jì)算、工程繪圖、編寫工程技術(shù)文件等相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)。

4、培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是和刻苦鉆研的工作作風(fēng)，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、獨(dú)立工作的能力。

5、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，創(chuàng)新精神和科學(xué)態(tài)度相結(jié)合，設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案確定，盡量運(yùn)用新技術(shù)新理論，設(shè)計(jì)內(nèi)容有一定的新穎性。利用計(jì)算機(jī)繪圖。

三、課程設(shè)計(jì)的依據(jù)

課程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)“設(shè)計(jì)任務(wù)書”和國家有關(guān)政策以及有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定進(jìn)行。

四、進(jìn)度安排

課程設(shè)計(jì)共安排1周，具體時(shí)間分配如下： 原始資料分析 半天 確定保護(hù)方案 半天 電流互感器的選擇 半天 根據(jù)原始資料進(jìn)行保護(hù)的整定計(jì)算 2天 畫出保護(hù)的原理圖和展開圖 1天

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

撰寫設(shè)計(jì)說明書 半天

五、考核方法

課程設(shè)計(jì)的考核方式為考查。出勤10%，過程考核20%，說明書質(zhì)量70%。90~100分 優(yōu)秀 80~89分 良好 70~79分 中等 60~69分 及格 60分以下 不合格

六、設(shè)計(jì)成品

設(shè)計(jì)說明書一份（含計(jì)算），0.3萬字以上，格式符合要求，圖形和符號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn)，A4紙打印，裝訂成冊，設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容應(yīng)包括：

封面

繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)任務(wù)書 摘要 目錄 正文 第一章 緒論

第二章 對繼電保護(hù)的基本要求及其繼電器的選擇 第三章 電力變壓器常見故障和繼電器保護(hù)配置 第四章 電力變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算 總結(jié) 參考文獻(xiàn)

附錄 三繞組降壓變壓器繼電保護(hù)裝置原理接線圖

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

一、題目

40MVA三繞組電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

二、原始資料

1．變電所電氣主接線圖

2．材料數(shù)據(jù)

（1）110KV母線短路容量

SK?max?3000MVA

SK?min?1500MVA

（2）變壓器參數(shù) T1、T2：SN?40MVA 電壓為 110?8?1.25%/38.5?5%/11KV

聯(lián)接組 YNyn0d11 UK高中%?10.5 UK高低%?17 UK中低%?6.5（3）線路參數(shù) 0.4?/km（4）中性點(diǎn)運(yùn)行方式

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

T1、T2同時(shí)運(yùn)行，110KV側(cè)中性點(diǎn)只有一臺(tái)直接接地，只有一臺(tái)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行變壓器中性點(diǎn)必須直接接地

三、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）短路電流計(jì)算（2）變壓器保護(hù)的配置（3）保護(hù)裝置的整定計(jì)算

（4）繪出變壓器保護(hù)裝置原理展開圖

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

摘要

40MVA三繞組電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容分為兩部分，主保護(hù)和后備保護(hù)。首先介紹了繼電保護(hù)國內(nèi)的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，然后是電力變壓器繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)過程分為計(jì)算短路電流，保護(hù)裝置的整定計(jì)算，其中主要有縱差保護(hù)的整定計(jì)算，110kv側(cè)復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)整定計(jì)算，110kv零序過電流保護(hù)整定計(jì)算，變壓器氣體保護(hù)整定計(jì)算。

關(guān)鍵字：繼電保護(hù) 整定計(jì)算 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

目錄

第1章 緒論....................................................1 1.1 繼電保護(hù)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢...........................1 1.2 對原始材料的分析.......................................1 第2章 對繼電保護(hù)的基本要求及繼電器的選擇......................3 2.1 繼電保護(hù)的基本要求.....................................3 2.2 繼電器的選擇...........................................3 第3章 電力變壓器常見故障和繼電器保護(hù)配置......................5 3.1 變壓器常見故障及原因分析...............................5 3.2 繼電保護(hù)配置...........................................6 3.2.1 變壓器瓦斯保護(hù)...................................6 3.2.2 縱差保護(hù).........................................6 3.2.3 復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù).........................7 3.2.4 中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù).......................8 第4章 電力變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算..............................9 4.1 短路電流...............................................9 4.1.1 畫出短路等值電路如圖1.4。.......................9 4.1.2 短路電流計(jì)算....................................10 4.1.3 保護(hù)裝置的配置..................................11 4.2 短路保護(hù)裝置的整定計(jì)算................................12 4.2.1 縱差保護(hù)的整定計(jì)算..............................12 4.2.2 110kv側(cè)復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)整定計(jì)算..........15 4.2.3 110kv零序過電流保護(hù)整定計(jì)算....................16 4.2.4 變壓器氣體保護(hù)整定計(jì)算..........................16 總結(jié)...........................................................17 參考文獻(xiàn).......................................................18

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附錄...........................................................19

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第1章 緒論

1.1 繼電保護(hù)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

我國從7O年代末即已開始了繼電保護(hù)的研究，高等院校和科院起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)、壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置?？梢哉f從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，并且應(yīng)用于實(shí)際之中。

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面 臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢是計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護(hù)工作者提出了 艱巨的任務(wù)，也開辟了活動(dòng)的廣闊天地?？傊C(jī)保護(hù)必將隨著各種技術(shù)的進(jìn) 步和發(fā)展呈現(xiàn)更新的特征，也將獲得更廣泛的應(yīng)用。

1.2 對原始材料的分析

（1）110KV母線短路容量SK?max?3000MVA，SK?min?1500MVA

SN?40MVA電壓為110?8?1.25%/38.5?5%/11KV（2）變壓器參數(shù)T1、T2：

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聯(lián)接組 YNyn0d11 UK高中%?10.5 UK高低%?17 UK中低%?6.5（3）線路參數(shù) 0.4?/km（4）中性點(diǎn)運(yùn)行方式

T1、T2同時(shí)運(yùn)行，110KV側(cè)中性點(diǎn)只有一臺(tái)直接接地，只有一臺(tái)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行變壓器中性點(diǎn)必須直接接地

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第2章 對繼電保護(hù)的基本要求及繼電器的選擇

2.1 繼電保護(hù)的基本要求

繼電保護(hù)的基本要求一般分為選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。（1）選擇性

選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障 的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。

（2）速動(dòng)性

速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。對于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動(dòng)作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時(shí)地發(fā)出信號(hào)。

（3）靈敏性

靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來衡量。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線路末端短路時(shí)，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。

（4）可靠性

可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)最根本的要求。安全性：要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)。信賴性：要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不拒動(dòng)。

2.2 繼電器的選擇

熱繼電器主要用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)的過載，因此選用時(shí)必須了解電動(dòng)機(jī)的情況，如工作環(huán)境、啟動(dòng)電流、負(fù)載性質(zhì)、工作制、允許過載能力等。在這里我們選擇的繼電器有BCH—1型差動(dòng)繼電器，DY-4型，DY-25型繼電器，DL-13型繼電器，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

LG-11型，DL-11型繼電器。而這些繼電器必須滿足以下要求：

1.原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動(dòng)機(jī)的過載特性，或者在電動(dòng)機(jī)的過載特性之下，同時(shí)在電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載和啟動(dòng)的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響(不動(dòng)作)。

2.當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)長期工作制或間斷長期工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，一般按電動(dòng)機(jī)的額定電流來選用。例如，熱繼電器的整定值可等于0.95~1.05倍的電動(dòng)機(jī)的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動(dòng)機(jī)的額定電流，然后進(jìn)行調(diào)整。

3.當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)反復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。如果短時(shí)間內(nèi)操作次數(shù)很多，就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器。

4.對于正反轉(zhuǎn)和通斷頻繁的特殊工作制電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器作為過載保護(hù)裝置，而應(yīng)使用埋入電動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來保護(hù)。

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第3章 電力變壓器常見故障和繼電器保護(hù)配置

3.1 變壓器常見故障及原因分析

1．繞組故障主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊。在運(yùn)行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會(huì)造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時(shí)的故障現(xiàn)象使變壓器過熱油溫增高，電源側(cè)電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時(shí)油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作;嚴(yán)重時(shí)差動(dòng)保護(hù)或電源側(cè)的過流保護(hù)也會(huì)動(dòng)作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應(yīng)及時(shí)處理，因?yàn)槔@組匝間短路常常會(huì)引起更為嚴(yán)重的單相接地或相間短路等故障。

2．鐵芯故障。運(yùn)行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應(yīng)吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進(jìn)行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進(jìn)行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。

3．瓦斯保護(hù)故障。瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，輕瓦斯作用于信號(hào)，重瓦斯作用于跳閘。輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后發(fā)出信號(hào)。其原因是：變壓器內(nèi)部有輕微故障;變壓器內(nèi)部存在空氣;二次回路故障等。運(yùn)行人員應(yīng)立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行氣體取樣分析。瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，應(yīng)先投入備用變壓器，然后進(jìn)行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形;最后檢查氣體的可燃性。

4．分接開關(guān)故障。常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。由于主變事故一般不是單一的，而是多重的、發(fā)展的，且潛在的主要故障點(diǎn)比較隱蔽，加上故障性質(zhì)的特殊性。因而我們?yōu)榱舜_保變壓器及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，正確處理事故。

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3.2 繼電保護(hù)配置 3.2.1 變壓器瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，對變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動(dòng)作。當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體，從油箱向油枕流動(dòng)，其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同，反應(yīng)這種氣流與油流而動(dòng)作的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)，也叫氣體保護(hù)。變壓器瓦斯如圖1.1。

圖1.1 變壓器瓦斯保護(hù)

3.2.2 縱差保護(hù)

差動(dòng)保護(hù)是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，在110KV及以上變電站中普遍采用主要用于保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時(shí)也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。差動(dòng)保護(hù)的范圍是構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的電流互感器之間的電氣設(shè)備以及連接這些設(shè)備的導(dǎo)線。簡單地講，就是輸入的兩端TA之間的設(shè)備。由于差動(dòng)保護(hù)對保護(hù)區(qū)外故障不會(huì)動(dòng)作，因此差動(dòng)保護(hù)不需要與區(qū)外相鄰元件保護(hù)在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上相互配合，發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，可以整定為瞬時(shí)動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)原理簡單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)，所以用于變壓器主保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)如圖1.2。

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圖1.2 差動(dòng)保護(hù)

3.2.3 復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)

當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生不對稱故障，系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)序電壓，負(fù)序過濾器13有電壓輸出使繼電器7常閉觸點(diǎn)打開，欠壓繼電器8失壓，常閉觸點(diǎn)閉合，接通中間繼電器9，若電流繼電器4、5、6任何一個(gè)動(dòng)作，則啟動(dòng)時(shí)間繼電器10，經(jīng)過整定時(shí)限后，跳開兩側(cè)斷路器。在對稱短路情況下，電壓繼電器7不啟動(dòng)，但欠壓繼電器8因電壓降低，常閉觸點(diǎn)接通，保護(hù)啟動(dòng)。負(fù)序電壓整定值，可取額定電壓的6%；電流整定值，可取大于變壓器額定電流，但不必大于最大電流。復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)如圖1.3。

圖1.3 復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)

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3.2.4 中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)

中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)：中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)一般分為兩段，第一段由電流繼電器

1、時(shí)間繼電器

2、信號(hào)繼電器3及壓板4組成，其定值與出線的接地保護(hù)第一段相配合，0.5s切母聯(lián)斷路器。第二段由電流繼電器

5、時(shí)間繼電器

6、信號(hào)繼電器7和8壓板9和10等元件組成。定值與出線接地保護(hù)的最后一段相配合，以短延時(shí)切除母聯(lián)長延時(shí)切除主變壓器三側(cè)斷路器。

中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)：當(dāng)變電站的母線或線路發(fā)生接地短路，若故障元件的保護(hù)拒動(dòng)，則中性點(diǎn)接地變壓器的零序電流保護(hù)動(dòng)作將母聯(lián)斷路器斷開，此時(shí)中性點(diǎn)的電位將升至相電壓，分級絕緣變壓器的絕緣會(huì)遭到破壞，中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)的任務(wù)就是在中性點(diǎn)電壓升高至危及中性點(diǎn)絕緣之前，可靠地將變壓器切除，以保證變壓器的絕緣不受破壞。間隙接地保護(hù)包括零序電流保護(hù)和零序過電壓保護(hù)，兩種保護(hù)互為備用。大電流接地系統(tǒng)普遍采用分級絕緣的變壓器，當(dāng)變電站有兩臺(tái)及以上的分級絕緣的變壓器并列運(yùn)行時(shí)，通常只考慮一部分變壓器中性點(diǎn)接地，而另一部分變壓器的中性點(diǎn)則經(jīng)間隙接地運(yùn)行，以防止故障過程中所產(chǎn)生的過電壓破壞變壓器的絕緣。為保證接地點(diǎn)數(shù)目的穩(wěn)定，當(dāng)接地變壓器退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將經(jīng)間隙接地的變壓器轉(zhuǎn)為接地運(yùn)行。由此可見并列運(yùn)行的分級絕緣的變壓器同時(shí)存在接地和經(jīng)間隙接地兩種運(yùn)行方式。為此應(yīng)配置中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)和中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)。

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第4章 電力變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算

4.1 短路電流

用標(biāo)幺值計(jì)算短路電流參數(shù)，確定短路計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算短路電流值。4.1.1 畫出短路等值電路如圖1.4。

Ks.min=0.03XS.max=0.07K2 XT.H=0.265XT.M=00X13=0.87K370.2625XT.t=0.16250.1625K1X1=4.354X12=4.354K4

圖1.4 短路等值電路

計(jì)算各元件電抗參數(shù)，取基準(zhǔn)容量Sd?100MVA，基準(zhǔn)電壓為Ud1?10.5kV，Ud2?37kV，基準(zhǔn)電流為：

Id1?100?1033?10.5?5500A

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Id2?100?1033?37?1560A

（1）計(jì)算電源系統(tǒng)基準(zhǔn)電抗的標(biāo)幺值

Xs.min?Xs.max?SdSk.maxSdSk.min?100?0.03，3000100?0.07 1500?（2）變壓器各側(cè)阻抗標(biāo)幺值

Uk100?1?10.5?17?6.5??10.5 21?10.5?17?6.5??0 21??10.5?17?6.5??6.5 200Uk2Uk300??00XT.H?XT.M?Uk1Sd10.5100???0.2625

100STN1004000Uk2100Sd?0100???0 STN10040Sd6.5100???0.1625 STN10040XT.L?Uk300100（3）線路的基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值

Xl1?Xl2?X1l1Xl3?Xl4?X1l3Sd100?0.4?12??4.354 22Ud210.5Sd100?0.4?30??0.877 22Ud2374.1.2 短路電流計(jì)算

由主接線分析可知，變壓器的主保護(hù)為一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行為保護(hù)的計(jì)算方式，保護(hù)時(shí)，變壓器后備保護(hù)作保護(hù)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，要校驗(yàn)k3、k4兩點(diǎn)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 的靈敏系數(shù)，因此，除需要計(jì)算k1、k2兩點(diǎn)最大、最小運(yùn)行方式短路電流外，還需計(jì)算k3、k4兩點(diǎn)的最小短路電流。

（1）k1點(diǎn)短路電流計(jì)算

(3)Ik1.max?Id1X?(k1).min?5500?12088A

0.03?0.2625?0.1625I(3)k1.min?Id1X?(k1).max5500??11111A 0.07?0.2625?0.1625I(2)k1.min3?3??Ik1.min?0.866?11111?9622A

2Id2X?(k2).min15601560??5333A0.03?0.2625?00.2925（2）求k2點(diǎn)短路電流(3)Ik2.max??(2)Ik1.min?3?3?0.866?15601350.96Ik2.min???4063A 20.07?0.2625?00.3325（3）求k3點(diǎn)短路電流

(2)Ik3.min?0.866Id2X?(k3).max?1560?0.8661350.96??1119A

0.07?0.26?0.8771.207（4）求k4點(diǎn)短路電流

I(2)k4.min?0.866Id1X?(k4).max?5500?0.8664763??990A0.03?0.2625?0.1625?4.3544.8094.1.3 保護(hù)裝置的配置

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表1.5 變壓器保護(hù)裝置的配置

序號(hào) 1 2 3 4 5

保護(hù)名稱 縱差保護(hù)

110kV側(cè)復(fù)合電壓啟動(dòng)的過流保護(hù)

38.5kV側(cè)方向過流保護(hù) 110kV側(cè)零序過電流保護(hù)

氣體保護(hù)

選擇繼電器型號(hào)

BCH—1

DY—4，DL—11，DY—25

LG—11，DL—11

DL—13 QJ—80

4.2 短路保護(hù)裝置的整定計(jì)算 4.2.1 縱差保護(hù)的整定計(jì)算

（1）計(jì)算變壓器差動(dòng)臂中電流，由表1.6計(jì)算可知，110kV側(cè)差動(dòng)臂中的電流最大，故110kV側(cè)為計(jì)算的基本側(cè)。

表1.6 計(jì) 算 結(jié) 果

名稱

額定電壓（kV）變壓器的額定電流(A)TA接線方式 選擇TA的標(biāo)準(zhǔn)變比

變壓器各側(cè)數(shù)據(jù)

38.5

400003?110?210

400003?38.5?601

400003?11?2102

???d11

3?210?72.665

???d11

3?601?208

5?y0?y0

20005=400 差動(dòng)臂中的電流（A）

3?210?6.05560

3?601?5.2200

2102?5.255400

（2）確定制動(dòng)繞組的接線方式，制動(dòng)繞組接入38.5kV側(cè)，因?yàn)椋搨?cè)的外部發(fā)生故障時(shí)，穿越變壓器的短路電流很大。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

（3）計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的一側(cè)動(dòng)作電流。

1.按躲過110kV外部故障的最大不平衡電流整定，即

?3?'Iop?Krel?KstKerr??U??m?Ikl1?0.1?0.1?0.05??1104?358.8A.max?1.3?Ikl.max?3?'?3?'Ikl1208812088.max????1104A

Kav11510.510.952．按躲過變壓器勵(lì)磁涌流計(jì)算，即

Iop?KrelITN.H?1.5?210?315A 3．按躲過電流互感器二次回路斷線，即

Iop?KrelITN.H?1.3?210?273A

4．取上述各條件中最大的作為基本側(cè)一次動(dòng)作電流即Iop?358.8A,差動(dòng)繼電器基本側(cè)動(dòng)作電流為

Iop.r?KconIop?KTA.H3?358.8?10.35A

60確定差動(dòng)繞組匝數(shù)：Wop?AN60?4??5.80(匝)Iop.r10.3560?10A，保護(hù)裝6取整定匝數(shù)Wop.set?6匝，則繼電器動(dòng)作電流為Iop.r?置實(shí)際動(dòng)作電流為：Iop?103?60?347A。

5．其他各側(cè)工作繞組和平衡繞組的匝數(shù)。38.5kV側(cè)的平衡繞組為

?IN2?110??In2?38.5??6.055?5.2??Wop.set????Wb?38.5??????6?0.987(匝)??I5.2??N2?38.5???11kV側(cè)的平衡繞組為

?IN2?110??In2?11??6.055?5.255??Wop.set????Wb?11??????6?0.913（匝）??I5.255??N2?11???13

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

取平衡繞組整定匝數(shù)：Wb?38.5?set?Wb?11?set?1（匝）取工作繞組匝數(shù):Ww?38.5?set?Ww?11?set?6?1?7（匝）6．整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等引起的相對誤差為

Wb?11??Wb?11?.set0.913?1?m?11????0.013?0.05

Wb?11??Wop.set0.913?6 ?m?38.5??Wb?38.5??Wb?38.5?.set0.987?1??0.002?0.05

Wb?38.5??Wop.set0.987?67．制動(dòng)系數(shù)和制動(dòng)繞組匝數(shù)計(jì)算。由于系單側(cè)電源，故制動(dòng)系數(shù)計(jì)算為

Kres?Krel?Kst?Kerr??U?110???U?38.5???m?38.5??

=1.3(1?0.1?0.1?0.05?0.002)?0.3276 制動(dòng)繞組的計(jì)算匝數(shù):Wres?Kres取整定匝數(shù)：Wres.set?3（匝）8．校驗(yàn)靈敏系數(shù)

k1點(diǎn)最小短路電流折算到110kV基本側(cè)為

Ww0.3276?7??3.276（匝）tg?0.7Ik1.min?2??Ik?296221.min???879A

KTV10.95對11kV側(cè)工作安匝 AWW?11???'3Ik?21.minKTA.H?3?9622?277.4（匝）

AWW?38.5??3?1119?3?0?9.68（匝）

200由繼電器特性曲線查得AW?11??277.4（匝），AWres?9.68（匝）時(shí)，動(dòng)作安匝整定為AWop?90（匝），則靈敏性Ks.min?求。

277.4?3.08?2滿足要9014

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

4.2.2 110kv側(cè)復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)整定計(jì)算（1）電流元件的動(dòng)作電流

Iset?Krel1.3ITN??210?321A Kre0.85321?5.35A 60Iop.r?（2）按躲過電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)的電壓整定

當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器低壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式為

Uset??0.6?0.7?UN2??0.6?0.7??110KV?66KV?77kV，取70KV

當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器高壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式為

Uset?0.7UN2?77KV

（3）按躲過正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定

低電壓繼電器的動(dòng)作電壓按（2）（3）條件整定，并取最小值。（4）負(fù)序電壓元件的動(dòng)作電壓

U2.op??0.6?1.2?UN2?6?12KV，取10KV（5）校驗(yàn)靈敏系數(shù)

Ks.min?2?Ik8791.min???2.74?1.5

Iop321s.min作11kV線路后備保護(hù)K?2?Ik990 滿足要求。4.min???3.08?1.3Iop321電壓元件裝設(shè)在11kV側(cè)，故僅需校驗(yàn)作為線路的后備保護(hù)即可

Ks.min?77?***??1.43?1.3，滿足要求。

15?0.4?990?11011594000.85需要說明，若110kV側(cè)僅采用單獨(dú)過電流保護(hù)，則Iop?1.3?2?210?642A 則靈敏系數(shù)Ks.min?879?1.269?1.3，不滿足要求，這正說明采用復(fù)合642電壓啟動(dòng)過流保護(hù)可提高保護(hù)的靈敏性。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

4.2.3 110kv零序過電流保護(hù)整定計(jì)算

由主接線圖可知，該變電所為終端變電所，接地保護(hù)不需要與下級配合，故零序過電流保護(hù)的動(dòng)作值按躲開最大不平衡電流，即

Iop.r?KrelKstKerrIk?32?.max53335333?1.5?0.5?0.1??0.75??6.666?6.7A KTA.H6060電壓元件的動(dòng)作電壓為

Uop.r??0.05?0.01?3UON?20V KTV?3?38.5?1033?2?0.425?0.425??14.8

270Ks.min?3Eph2Z1?Z04.5?6066.68?103 ?270?3534270?13?1.5

18.872Ud38.52Xd???14.82?Sd100

Z1=0.1625+0.2625-0=0.425 Z0=0.1625+0.2625=0.425 2Z1+Z0=(2*0.425+0.425)*14.8=18.87 動(dòng)作時(shí)限整定：①以0.5s跳中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器；②以1s跳中性點(diǎn)接地運(yùn)行的變壓器。

4.2.4 變壓器氣體保護(hù)整定計(jì)算

采用QJ—80型開口杯擋板式氣體繼電器，輕瓦斯按氣體容量整定

Vset?250cm3

重瓦斯按汽油流的流速整定：

Vset?1.1ms（對導(dǎo)油管直徑??80mm）

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

總結(jié)

40MVA三繞組電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了如下工作:（1）對40MVA三繞組電力變壓器進(jìn)行了繼電保護(hù)的配置。（2）選擇了4個(gè)短路點(diǎn)，進(jìn)行了短路電流計(jì)算。（3）縱差保護(hù)采用BCH—1型差動(dòng)繼電器。

（4）110KV側(cè)復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)采用DY-4型，DY-25型繼電器。（5）110KV側(cè)零序過電流保護(hù)采用了DL-13型繼電器。

（6）38.5KV側(cè)方向過流保護(hù)采用了LG-11型，DL-11型繼電器。（7）短路保護(hù)裝置分別進(jìn)行了整定計(jì)算。

（8）用計(jì)算機(jī)繪制了三繞組降壓變壓器繼電保護(hù)裝置原理圖和原理展開圖。（9）本次繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)中采用的電流互感器、保護(hù)用的繼電器屬于市場容易采購的器件，價(jià)格便宜經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但是相比于現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)相對落后，這是我以后的努力方向。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)

[1]劉學(xué)軍.電力系統(tǒng)分析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.[2]楊奇遜.微機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京：中國電力出版社，2005.[3]劉學(xué)軍.[4]黃玉錚.[5]劉學(xué)軍.[6]馬長貴.繼電保護(hù)原理[M].北京：中國電力出版社，2007.繼電保護(hù)習(xí)題集[M].北京：水利電力出版社，1993.繼電保護(hù)原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M].北京:中國電力出版社，2011.繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京：水利電力出版社，1987.18

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

附錄

三繞組降壓變壓器繼電保護(hù)裝置原理展開圖

KD1KD2KD3EBTA1aTA1b1TA2TATA1cTA6aTA6bTA6c3TA4TA差動(dòng)保護(hù)KA4TA6aKA1TA6bKA2測量儀表110KV過流保護(hù)TA6cKA3TAN110KV零序保護(hù)KVN3KV110復(fù)合電壓保護(hù)KVZ110KV零序電壓保護(hù)

a 交流回路

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

0102KD1KD2KD3KH1XB1KCO差動(dòng)保護(hù)R2XBKS瓦斯保護(hù)KH2KGKAZKVZ1KT3kv1kvz1KVZ1KA2KT110KV零序過流保護(hù)2KA3KA1KT4KS4XB110KV復(fù)合電壓啟動(dòng)的過流另一臺(tái)變壓器零序電流保護(hù)5XTKCO110kv零序過流保護(hù)2KT6XT5KS跳QF1b 直流回路

WBWP1KS2KS差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作運(yùn)行變壓器停電運(yùn)行3KS4KS單相接地保護(hù)動(dòng)作運(yùn)行5KS過流保護(hù)動(dòng)作信號(hào)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作信號(hào)

c 信號(hào)回路

第三篇：電力繼電保護(hù)2

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)_在線作業(yè)_2

交卷時(shí)間：2016-03-01 17:40:32

一、單選題

1.(5分)

CH－2型差動(dòng)繼電器差動(dòng)線圈的圓整是（）

? ? ? ? A.舍5入 B.向大圓整 C.其他圓整 D.向小圓整

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

2.(5分)

阻抗繼電器引入記憶電壓?

和第三相電壓是為了（）

A.三相短路無死區(qū)

B.反方向兩相短路當(dāng)記憶電壓 C.短路無死區(qū)

消失后不失去方向性 ? ? ? D.正方向兩相短路當(dāng)記憶電壓消失后不失去方向性

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

3.(5分)

小接地電流系統(tǒng)單相接地母線零序電壓的大?。ǎ?/p>

? ? ? ? A.短路點(diǎn)越遠(yuǎn)零序電壓越大 B.與短路點(diǎn)的位置無關(guān) C.短路點(diǎn)越遠(yuǎn)零序電壓越大 D.不確定

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

4.(5分)

高壓輸電線路非全相運(yùn)行計(jì)算的邊界條件與哪種短路的邊界條件相同（）

? ? A.B.? ? C.D.糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

5.(5分)

下列哪些線路和設(shè)備加裝自動(dòng)重合閘裝置（）

? ? ? ? A.發(fā)電機(jī) B.變壓器

C.專門的母線保護(hù) D.高壓輸電線路

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

6.(5分)

過電流保護(hù)的電流互感器的接線采用兩相三繼電器式或三相三繼電器式接線是為了提高（）遠(yuǎn)后備YΔ—11接線變壓器兩相短路的靈敏度 ? ? ? ? A.B.倍

C.1倍 D.1.5倍

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

7.(5分)

高壓輸電線路斷路器先合一相進(jìn)行計(jì)算的邊界條件與哪種短路的邊界條件相同（）

? ? ? ? A.B.C.D.糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

8.(5分)變壓器差動(dòng)保護(hù)中采用BCH－2型差動(dòng)繼電器，兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流由（）來減小。

? ? ? ? A.短路線圈 B.動(dòng)線圈 C.平衡線圈 D.制動(dòng)線圈

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

9.(5分)

母線電流相位比較完全差動(dòng)保護(hù)在下列情況有輸出（發(fā)出跳閘脈沖）（）

? ? ? ? A.所有進(jìn)出線電流同相位 B.外部故障有一回線路反相位 C.電流反相位，但有600間斷角 D.正常運(yùn)行有多回線路反相位

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 10.(5分)

CH－2型差動(dòng)繼電器的短路線圈一般選取原則（）

? ? ? ? A.小變壓器選少匝數(shù) B.小變壓器選多匝數(shù) C.大變壓器選少匝數(shù) D.大變壓器選多匝數(shù)

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

11.(5分)

電力系統(tǒng)振蕩時(shí)不會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)是（）。

? ? ? ? A.距離三段 B.電流三段 C.方向性電流三段 D.方向性零序電流三段

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

12.(5分)

電流三段保護(hù)，電流Ⅰ，Ⅱ段電流互感器的接線采用接于A、C相兩相兩繼電器式接線是為了不同出線不同相別單相接地有（）幾率只切除一回線路

? ? ? ? A.不確定 B.2/3 C.1/2 D.3/4

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

13.(5分)

電力系統(tǒng)兩相短路電流為三相短路電流的? ?

倍，只有在下列條件才正確（）

A.B.任何情況 C.? ? D.系統(tǒng)等值阻抗為零 糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

二、多選題

1.(5分)

方向阻抗繼電器引入記憶電壓? ? ?

和第三相電壓是為了（）

消失后不失去方向性 A.正方向兩相短路當(dāng)記憶電壓 B.三相短路無死區(qū) C.短路無死區(qū)

D.反方向兩相短路當(dāng)記憶電壓? 消失后不失去方向性

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

2.(5分)

Δ—11接線的變壓器Δ側(cè)發(fā)生? ?

兩相短路，變壓器各側(cè)的相電流與序電流的關(guān)系（）

A.B.? ? C.D.糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

3.(5分)

過量繼電器和欠量繼電器的返回系數(shù)應(yīng)為（）

? ? ? ? A.B.C.D.糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

4.(5分)

BCH－2型差動(dòng)繼電器的短路線圈一般選取原則（）

? A.小變壓器選少匝數(shù) ? ? ? B.大變壓器選少匝數(shù) C.小變壓器選多匝數(shù) D.大變壓器選多匝數(shù)

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

5.(5分)

YΔ—11接線的變壓器Δ側(cè)的A相序電壓與Y側(cè)的A相序電壓的關(guān)系（）

? ? ? ? A.B.C.D.糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

6.(5分)

電流互感器LH和電壓互感器YH作為電源時(shí)的特點(diǎn)是（）? ? ? ? A.LH為恒壓源 B.YH為恒壓源 C.LH為恒流源 D.YH為恒流源

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

7.(5分)

變壓器產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的條件是（）

? ? ? ? A.變壓器短路 B.變壓器空載合閘 C.變壓器有載合閘

D.變壓器外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

第四篇：電力繼電保護(hù)1

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)_在線作業(yè)_1

交卷時(shí)間：2016-03-01 18:16:59

一、單選題

1.(5分)

YΔ—11接線的變壓器差動(dòng)保護(hù)的穩(wěn)態(tài)不平衡電流采取措施完全被消除的是（）

? ? ? ? A.有載調(diào)分接頭

B.YΔ—11接線的變壓器兩側(cè)電流的相位不一致 C.兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致 D.電流互感器的誤差

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

2.(5分)

相差高頻保護(hù)出現(xiàn)相繼動(dòng)作是因?yàn)椋ǎ?/p>

? ? ? A.區(qū)內(nèi)單相短路，當(dāng)被保護(hù)線路長度大于175km B.區(qū)內(nèi)兩相短路，當(dāng)被保護(hù)線路長度大于175km C.電力系統(tǒng)振蕩 ? D.區(qū)內(nèi)三相短路，當(dāng)被保護(hù)線路長度大于175km

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

3.(5分)

方向阻抗繼電器的α值為（）

? ? ? ? A.α=0 B.α=0.1 C.α=1 D.α=∞

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

4.(5分)

距離保護(hù)中阻抗繼電器需要采用記憶電壓和第三相電壓的繼電器為（）

? ? A.全阻抗繼電器 B.偏移特性阻抗繼電器 ? ? C.方向阻抗繼電器 D.多邊形特性阻抗繼電器

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

5.(5分)

用標(biāo)幺值制計(jì)算電力系統(tǒng)電路電流，系統(tǒng)的電壓級為

.容量基值選（）

? ? ? ?

。電壓的基值為 A.110kV B.220kV

C.各電壓級的平均額定電壓 D.10kV

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

6.(5分)

自動(dòng)重合閘的后加速是（）? ? ? ? A.加速高頻保護(hù)

B.繼電保護(hù)動(dòng)作后加速Ⅲ段 C.繼電保護(hù)動(dòng)作前加速Ⅲ段 D.繼電保護(hù)動(dòng)作后加速Ⅰ段

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

7.(5分)

單相接地短路，若，當(dāng)時(shí)，接地點(diǎn)的零序電壓為（）

? A.B.?

? C.? D.糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

8.(5分)

高頻阻波器的作用（）

? ? ? ? A.制短路電流

B.阻止高頻電流向變電站母線分流 C.消減高頻電流 D.補(bǔ)償接地電流

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

9.(5分)

零序方向電流三段保護(hù)有死區(qū)。（）

? ? A.正確 B.錯(cuò)誤

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

10.(5分)變壓器差動(dòng)保護(hù)中采用BCH－2型差動(dòng)繼電器，兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流由（）來減小。

? ? ? ? A.平衡線圈 B.差動(dòng)線圈 C.制動(dòng)線圈 D.短路線圈

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

11.(5分)

零序功率方向繼電器的死區(qū)和反應(yīng)零序功率的方向?yàn)椋ǎ?/p>

? ? ? ? A.零序功率的方向?yàn)檎阈蚬β? B.零序功率的方向?yàn)樨?fù)零序功率 C.零序功率方向繼電器無死區(qū) D.零序功率方向繼電器有死區(qū)

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 12.(5分)

功率方向繼電器采用? ?

接線是為了（）短路沒有死區(qū)

A.B.都無死區(qū) C.D.? ?

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

13.(5分)

發(fā)電機(jī)相間金屬性短路時(shí)，短路電流（）

? ? ? ? A.機(jī)端短路電流最大 B.機(jī)端短路電流最小 C.中性點(diǎn)短路電流最小 D.中性點(diǎn)短路電流最大

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

二、多選題

1.(5分)

種發(fā)電機(jī)那些保護(hù)有死區(qū)（）

? ? ? ? A.發(fā)電機(jī)的橫差保護(hù) B.發(fā)電機(jī)的縱差保護(hù) C.發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù) D.發(fā)電機(jī)定子100%接地保護(hù)

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

2.(5分)

一臺(tái)三相變壓器，容量S=100kVA、額定電壓10kV/0.4kV.。估算原、副邊的額定電流（）

? A.? ? ? B.C.D.糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

3.(5分)

一般三段式保護(hù)它們的保護(hù)特性為（）

? ? ? ? A.Ⅰ段保護(hù)線路全長 B.Ⅱ段保護(hù)線路全長 C.Ⅲ段保護(hù)到下一線路全長 D.每段不確定

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

4.(5分)

阻抗繼電器相電壓接線能正確反應(yīng)（）? ? A.B.所有短路 C.D.? ?

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

5.(5分)

YΔ—11接線的變壓器差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)電流互感器的接線應(yīng)為（）

? ? ? ? A.YΔ—

11、YY－6 B.YΔ—

11、YY－12 C.YΔ—

5、YY－6 D.YΔ—

5、YY－12

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

6.(5分)電流三段電流互感器的接線為（）

? ? ? ? A.Ⅲ段采用兩相兩繼電器式接線 B.Ⅲ段采用兩相兩繼電器式接線 C.Ⅰ，Ⅱ段采用兩相兩繼電器式接線 D.Ⅰ，Ⅱ段采用兩相兩繼電器式接線

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

7.(5分)

阻抗繼電器采用相電壓? ?

接線能正確反應(yīng)（）

A.B.所有短路 C.D.? ?

糾錯(cuò)

得分： 5 知識(shí)點(diǎn)： 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

第五篇：電力繼電保護(hù)知識(shí)范文

項(xiàng)目名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)知識(shí)培訓(xùn)

培訓(xùn)目標(biāo)：

1．了解繼電保護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)。

2．掌握繼電保護(hù)裝置的組成、工作原理。

3．提高對故障的分析能力。

培訓(xùn)對象：變電所的操作人員及相關(guān)的點(diǎn)檢人員

培訓(xùn)內(nèi)容：

1）變配電站繼電保護(hù)的作用

2）變配電站繼電保護(hù)的保護(hù)裝置的組成基本工作原理

3）變配電站繼電保護(hù)按保護(hù)性質(zhì)分類如：

（1）電流速斷保護(hù)：（2）電流延時(shí)速斷保護(hù)。（3）過電流保護(hù)：

過電壓保護(hù)：（5）差動(dòng)保護(hù)：等等

4）變電站繼電保護(hù)按被保護(hù)對象

5）變電站繼電保護(hù)故障的分析與檢修。

培訓(xùn)師資：

培訓(xùn)教材： 由教師準(zhǔn)備

培訓(xùn)方法：

培訓(xùn)學(xué)時(shí)：24

適宜人數(shù)：

備注： 4）（