35kv配电系统继电保护方案设计.doc

毕业设计报告课题： 35kv配电系统继电保护方案设计系 部：电气信息系 专 业：电气自动化技术 班 级：电气07-2 姓 名：刘伟 学 号：200703021904 指导老师：杜文摘要 继电保护技术是随着电力系统的开展而开展起来的电力系统中的短路时不可防止的短路必然伴随着电流的增大，因而为了保护发电机免受短路电流的破坏，需要继电保护来发挥作用本文研究的是关于35KV配电系统继电保护通过本次设计掌握和稳固电力系统继电保护的相关专业理论知识，熟悉电力系统继电保护的设计步骤和设计技能，根据技术标准，选择和论证继电保护的配置选型的正确性并培养自己在实践工程中的应用能力、创新能力和独立工作能力本论文主要结合了阻抗的计算、短路电流的计算、三段式保护及继电器选型等输电线路保护关键词: 短路电流计算；输电线路继电保护目录1概述……………………………………………………………1………………………………………….1………………………….1统继电保护技术要求…………………………………………1继电保护装置…………………………………………………22　系统中各元件的主要参数计算……………………………3设计原那么和一般定那么………………………………………………..32.2 35KV电网元件参数计算原那么……………………………………42.3 各参数计算…………………………………………………………42. 电阻参数计算………………………………………………..4电抗参数计算…………………………………………………4 标幺值及标幺值计算方法…………………………………………..4标幺制的概念………………………………………………….4标幺制的折算………………………………………………….43 短路电流的计算………………………………………………6 短路计算的目的…………………………………………………….6 复杂电源系统短路电流计算方法……………………………………64电网的电流保护和方向性电流保护……………………………6…………………………………6 电流速断保护…………………………………………………10 限时电流速断保护……………………………………………13 定时限过电流保护……………………………………………13……………………………………16方向性电流保护的工作原理……………………………………17 功率方向继电器……………………………………………….185实例分析………………………………………………………206 继电器选型…………………………………………………..256.1过电流继电器的选择…………………………………………………256.2中间继电器的选择……………………………………………………256.3时间继电器的选择……………………………………………………25 …………………………………………………….25结 束 语……………………………………………………26谢 辞………………………………………………………27参考文献……………………………………………………281 概 述 电力系统的运行要求平安可靠、电能质量高、经济性好。

但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔因此，受自然条件、设备及人为因素影响，可能出现各种故障和不正常运行状态故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的平安监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制这样才能更进一步地确保电力系统的平安运行1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统平安供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)2)反响电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除反响不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作继电保护的根本要求继电保护装置应满足选择性、快速性、灵敏性和可靠性的要求：这四“性〞之间紧密联系，既矛盾又统一 (1)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。

为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件〔如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件〕的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合2) 快速性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障涉及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高快速性 (3)灵敏性是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反响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，不管短路点位置、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、正确反响保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数来衡量，它主要决定于被保护元件和电力系统的参数和运行方式在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定 (4)可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了故障，它不应该拒绝动作，简称拒动，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，那么不应该错误动作，简称误动。

可靠性主要指保护装置本身的质量和运行维护水平而言一般来说，保护装置的组成元件的质量越高、接线越简单回路中继电器的触点数量越少，保护装置的工作就越可靠同时，精细的制造工艺、正确的调整试验良好的运行维护以及丰富的运行经验，对于提高保护的可靠性也具有重要的作用继电保护装置继电保护装置，就是指能反响电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置继电保护装置的任务是：〔1〕当被保护设备或线路发生故障时，保护装置迅速动作，有选择地将故障局部断开，以减轻故障危害，防止事故蔓延〔2〕当设备出现不正常运行状态时，保护装置一般作用于信号，以便及时采取措施，防止事故发生在供电系统中，为了提高可靠性，除了装设继电保护装置外，还设有各种自动装置，如自动重合闸、备用电源自动投入装置等2　系统中各元件的主要参数计算 2.1 设计原那么和一般规定电网继电保护和平安自动装置是电力系统的重要组成局部，对保证电力系统的正常运行，防止事故发生或扩大起了重要作用应根据审定的电力系统设计〔二次局部〕原那么或审定的系统接线及要求进行电网继电保护和平安自动装置设计，设计应满足?继电保护和平安自动装置技术规程〔SDJ6-83〕?、?35kV电网继电保护与平安自动装置运行条例?等有关专业技术规程的要求。

继电保护和平安自动装置由于本身的特点和重要性，要求采用成熟的特别是符合我国电网要求的有运行经验的技术电网继电保护和平安自动装置应符合可靠性、平安性、灵敏性、速动性的要求要结合具体条件和要求，从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合措施，突出重点，统筹兼顾，妥善处理，以到达保证电网平安经济运行的目的2.2 35KV电网元件参数计算原那么输电线路的参数有四个：反响线路通过电流时产生有功功率损失效应的电阻；反响载流导线产生的磁场效应的电感；反响线路带电时绝缘介质中产生的漏电电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失的电导；反响带电导线周围电场效应的电容输电线路的这些参数通常可以认为是沿全长均匀分布的 电阻参数计算有色金属导线单位长度的直流电阻可按下面公式;Ω·mm2 /km由手册查的LGJ-240的计算直径L:铝线； G:钢芯； J：绞线电抗参数计算 输电线路的等效电抗额定频率下输电线每项的等值电抗： 我国电力系统的额定频率为50HZ，对单导线线路： 由题意LGJ-240可由计算手册查的其计算直径2#线路电抗： 所以2#线路总电抗ΩΩ2.4 标幺值及标幺值计算方法 标幺制的概念 标幺值是电力系统分析和工程计算中常用的数值标记方法，表示各物理量及参数的相对值。

标幺值是相对于某一基准值而言的，同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值也不同它们的关系如下:标幺值＝有名值/基准值标么值的折算本网络采用近似计算法 近似计算：标幺值计算的近似归算是用平均额定电压计算标幺值的近似计算可以就在各电压级用选定的功率基准值和各平均额定电压作为电压基准来进行选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备 为了合理的配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数,必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值,还必须知道在网络中的分布情况有时还要知道系统中某些节点的电压值,在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时,为了比拟各种不同方案的接线图,确定是否需要采取限制短路电流的措施,都要进行必要的短路电流计算进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响等,也包含有一部短路计算在实际工作中,根据一定的任务进行短路计算时必须首先确定计算条件所谓计算条件是指短路发生时系统的运行方式,短路的类型和发生地点,以及短路发生后所采取的措施. 综合变化法实质是将各种类型的电源用一个等效发电机代替，这种方法简单，但是未考虑各电源与短路点间的电气距离的不同及发电机类型的不同；而且除了有限容量的电源外，还会有无限大容量电源的存在。

由于各电源类型和距离上的不同，他们向短路点供应的电流大小及变化规律差异较大，所以在要求较高的短路电流计算中，需要采用单独变化法单独变化法先将供电系统中的电源按一定原那么进行分组；每组用一个等值发电机来代替，并求出它的直接联于短路点的支路转移电抗；然后对各支路分别查相应的计算曲线，求出它们向短路点供应的短路电流；各支路电流之和就是短路点的实际短路电流对电源进行分组：将特殊情况的一、二个电源分出来，按单独变化处理，而将其余的发电机合并为一组做出供电系统的等值电路图，选取基准，计算元件标么电抗求各等效电源支路转移电抗〔采用分布系数法〕将各个等效电源的短路电流相加4电网的电流保护和方向性电流保护 电流速断保护 在保证选择性和可靠性要求的前提下，根据对继电保护快速性的要求，原那么上应装设快速动作的保护装置，使切除故障的时间尽可能短反响电流增加，且不带时限(瞬时)动作的电流保护称为无时限电流速断保护，简称电流速断保护1. 工作原理对于图2.1 所示的单侧电源辐射形电网，为切除故障线路，需在每条线路的电源侧装设断路器和相应的保护装置，即无时限电流速断保护分别装设。