35kv线路继电保护与自动装置设计

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1、35kv线路继电保护与自动装置设计1.概述1.1继电保护的基本概念对被保护对象实现继电保护，包括软件和硬件两部分内容：(1)确定被保护对象在正常运行状态拟进行保护的异常或故障状态下，有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化，这些用来状态判别的物理量，称为故障量或起动量；(2)将反应故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排，实现状态判别，发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。1.2继电保护的意义和作用电力是当今世界使用最广泛、地位最重要的能源。电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是，电力系统

2、的组成元件数量多，结构各异，运行给情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见，危害最大的是各种形式的短路。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安全监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。这样才能更进一步的确保电力系统的安全运行。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性的切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一，所以说，继电保护对于电力系统的运行与维护有着重大的

3、意义和重要的作用。2.保护整定值计算某35kV终端变电站具有多路进出线的双母线(见图1所示)，己知第I路出线ABI和第ll路出线ABll的有关网络参数如下:系统容量:最大运行方式195.571MIVA,最小运行方式为152.111MVA线路ABI上最大输送功率为9MW，功率因数0.85,自起动系数1.28;线路阻抗0.4Ω/km变压器B1所装差动保护的动作时限为0.1s，并假设它换算至平均额定电压37kV母线侧的电抗XB1=29Ω变电站C所装过流保护的动作时限为1s变压器B2容量与B1相同。图135kV系统图2.1方案讨论根据图示的

4、系统，每段线路最多只有一个断路器，或者是没有。考虑到纵联保护是安装于线路两侧的保护装置对两侧电气量同时比较、联合工作，最后一起切断的一种保护，必须在线路的两端同时安装保护装置及信号的收发装置，如图所示纵连保护结构框图。因此，在题给的系统中，无法采用继电保护方式。所以考虑电流保护和距离保护。纵连保护结构框图2.1.1电流保护根据题目已知条件，先计算电源的最大运行方式下的阻抗和最小运行方式下的阻抗。根据公式：(式4—1）（式4—2）取系统平均电压U=37kv，可得最大运行方式阻抗：最小运行方式阻抗：接着算线路I的最大短路电流和最小短路电

5、流最大短路电流：最小短路电流：1、电流速断保护：灵敏度校验：所以满足要求2、限时电流速断保护①按与相邻线路速断保护配合灵敏度校验：所以不满足②按躲过变压器低压侧母线短路整定灵敏度校验：所以灵敏度满足要求即动作时限因为所以ABI线路的限时速断保护的范围超过了BIC线路电流速段保护的范围。3、定时限过电流保护系数0.95是考虑传输最大功率时电压下降5%灵敏度校验①作本线路近后备满足要求②坐下以及线路远后备③作相邻变压器的远后备也满足要求动作时限对于线路II的电流整定计算，其速断电流保护的整定与线路I的一样;其限时电流速段保护只有按躲过变

6、压器低压侧母线短路整定，值为669.3A,动作时限为0.5s;其定时限电流保护为332.23A，动作时限为1.1s2.1.2距离保护的整定计算根据题目已知条件，计算距离保护的整定。1、距离I整定阻抗2、距离II整定阻抗①按与下级线路相配合进行整定分支系数②按躲过相邻变压测低压侧出口短路进行整定分支系数取其中的较小着，则灵敏度校验动作延时3、距离III段整定阻抗①灵敏度校验①作本线路近后备满足要求②相邻线路末端短路满足要求③相邻变压器电压侧出口短路满足要求动作时限对于线路II的距离整定阻抗，I段整定阻抗与线路I相同，II段整定阻抗为1

7、2.169，III段整定阻抗为54.465，作为远后备的灵敏度校验时是按相邻变压器电压侧出口短路，动作时限为1.1s。方案讨论经过以上的分析计算，我们可以发现，虽然过电流保护简单、可靠，而且其整定值也都满足要求。但是其保护范围比较小，适用于35kv及以下的电网中。距离保护经过计算，整定值也都满足要求，且能满足度电源复杂电网对保护动作选择性的要求，再加上阻抗继电器是同时反应电压的降低和电流的增大而动作的，因此距离保护较电流保护由较高的灵敏度。其中I段距离保护基本不受运行方式的影响。而II、III受系统运行变化的影响也较电流保护要小一些

8、，保护区域比较稳定。综上可知，对于给定的地电路系统，采用距离阶段式保护是比较可行的。I段和II段作为线路的主保护，能够满足选择性，快速性，III段作为线路的后备保护，也可以满足灵敏性、、可靠性。保护装置和自动装置规划3.电流互感器与电