喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 論文題目：論文題目：110kv變電站的微機保護變電站的微機保護姓 名：胡 明 敕 200703050460 指導老師：劉玉福（高級工程師）第4章 繼電保護4.1繼電的保護4.2繼電的保護的特性4.3 變壓器的差動保護4.3.1差動保護的原理4.3.2比率制動式縱差保護的整定4.4 變壓器的瓦斯保護4.5 變壓器的過負荷保護4.6 變壓器的過電流保護4.7 10KV側線路的自動重合閘保護4.8 10KV側線路的距離保護4.9 10KV側線路的零序保護4.10 10KV側線路的過電壓保護4.1繼電的保護 電力系統(tǒng)中的電力設備和線路應裝設短路故障和異常運行保護裝置，電力設備和線路短路故障的保護應有主保護 后備保護，必要可再增設輔助保護。主保護是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備有選擇的切除被保護設備和線路故障的保護。后備保護是主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護，后備保護可分為遠后備的近后備兩種子選手方式，遠后備是當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現(xiàn)的后備，近后備是當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備的保護，是當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現(xiàn)的后備保護。輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行增設的簡單保護。4.2繼電的保護的特性電力變壓器的保護使用繼電保護裝置，其裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。4.3縱聯(lián)差動保護4.3.1縱聯(lián)差動保護的原理由于變壓器高壓側和低壓側的額定電流不同，因此，為了保證縱差動保護的正確工作，就必須適當選擇兩側電流互感器的變比，使得在正常運行和外部故障時，兩個二次電流相等，亦即在正常運行和外部故障時，差動回路的電流等于零。即I2=I”2=I/nl1=I/nl2 或 nl1/nl2=I”1/I1=nB式中nl1高壓側電流互感器的變比；nl2低壓側電流互感器的變比；nB 變壓器的變比（即高、低壓側額定電 壓之比）。本次設計所采用的變壓器型號為：SZ10-20000/110。對于這種大型變壓器而言，它都必需裝設單獨的變壓器差動保護，這是因為變壓器差動保護通常采用兩側電流差動，其中高電壓側電流引自高壓側電流互感器，低壓側電流引自變壓器低壓側電流互感器，這樣使差動保護的保護范圍為二組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內相間短路，高壓側接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以我們用縱聯(lián)差動保護作為變壓器的主保護。原理圖?2 ?2?1 nBnl l 1 1nl l 2 2?1 ?s保護裝置4.3.2 比率制動式縱差保護的整定比率制動特性的縱差保護的動作特性，通常用直角坐標系上的一條折線表示。該坐標系縱軸為保護的動作電流Iop；橫軸為制動電流Ires，如圖所示。折線ACD的左上方為保護的動作區(qū)，折線右下方為保護的制動區(qū).縱差保護動作特性曲線圖這一動作特性曲線由縱坐標OA，拐點的橫坐標OB，折線CD的斜率S三個參數(shù)所確定。OA表示無制動狀態(tài)下的動作電流，即保護的最小動作電流Iop.min。OB表示起始制動電流Ires.0。動作特性三個參數(shù)，目前在工程實用上有兩種整定計算方法，現(xiàn)分述如下。折線上任一點動作電流Iop與制動電流Ires之比Iop/IresKres稱為縱差保護的制動系數(shù)。由圖中各參數(shù)之間的關系可導出，制動系數(shù)Kres與折線斜率S之間的關系如下式所示 從圖可見，對動作特性具有一個折點的縱差保護，折線的斜率S是一個常數(shù)，而制動系數(shù)Kres則是隨制動電流Ires而變化的。在實際應用中，是通過保護裝置的參數(shù)調節(jié)整定折線的斜率來滿足制動系數(shù)的要求。1縱差保護最小動作電流的整定。最小動作電流應大于變壓器額定負載時的不平衡電流，即 Iop.min Krel(Ker+U+m)IN/na 式中：IN變壓器額定電流；na電流互感器的變比；Krel可靠系數(shù)，取1.31.；Ker電流互感器的比誤差，10P型取0.032，5P型和TP型取0.012；U變壓器調壓引起的誤差，取調壓范圍中偏離額定值的最大值(百分值)；m由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設時取0.05。在工程實用整定計算中可選取Iop.min(0.20.5)INna。一般工程宜采用不小于0.3IN/na的整定值。根據(jù)實際情況(現(xiàn)場實測不平衡電流)確有必要時也可大于0.5IN/na。2起始制動電流Ires.0的整定。起始制動電流宜取 Ires.0(0.81.0)IN/na 3動作特性折線斜率S的整定?？v差保護的動作電流應大于外部短路時流過差動回路的不平衡電流。變壓器種類不同，不平衡電流計算也有較大差別，下面給出普通雙繞組變壓器差動保護回路最大不平衡電流Iunb.max計算公式。雙繞組變壓器 Iunb.max(KapKccKer+U+m)Ik.max/na 式中：Ker0.1；Kcc電流互感器的同型系數(shù)，Kcc1.0；Ik.max外部短路時，最大穿越短路電流周期分量；Kap非周期分量系數(shù)，兩側同為TP級電流互感器取1.0；兩側同為P級電流互感器取1.52.0。差動保護的動作電流 Iop.maxKrelIunb.max 最大制動系數(shù) 式中最大制動電流Ires.max的選取，因差動保護制動原理的不同以及制動線圈的接線方式不同而會有很大差別，在實際工程計算時應根據(jù)差動保護的工作原理和制動回路的接線方式而定。制動線圈的接線原則是使外部故障時制動電流最大，而內部故障時制動電流最小。當制動線圈數(shù)比變壓器繞組少，不可能將每側電流分別接入制動線圈時，可以將幾個無源側電流合并后接入制動線圈，但不應將幾個有源側電流合并接入制動線圈。根據(jù)Iop.min、Ires.0、Ires.max、Kres.max按式可計算出差動保護動作特性曲線中折線的斜率S，當Ires.maxIk.max時有 4.4變壓器瓦斯保護 瓦斯保護是反應變壓器油箱內各種故障的主保護。當油箱內故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瓦斯保護應瞬時動作于信號；當產(chǎn)生大量瓦斯時，應瞬時動作于斷開變壓器各側斷路器。瓦斯保護動作于信號的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定。對于容量10MVA以上的變壓器，整定容積為250300ml。瓦斯保護動作于跳閘的重瓦斯部分，通常按通過氣體繼電器的油流流速整定。流速的整定與變壓器的容量、接氣體繼電器的導管直徑、變壓器冷卻方式、氣體繼電器的型式等有關。瓦斯保護原理如圖所示。瓦斯保護原理示意圖4.5 變壓器過負荷保護 根據(jù)變壓器各側繞組及自耦變壓器的公共繞組可能出現(xiàn)過負荷情況，應裝設過負荷保護。大型變壓器的過負荷，通常是對稱過負荷，故過負荷保護只接一相電流。過負荷保護的動作電流應按躲過繞組的額定電流整定，按下式計式中：Krel可靠系數(shù)，采用1.05；Kr返回系數(shù)，0.850.95；IN被保護繞組的額定電流。過負荷保護動作于信號。保護的動作時間應與變壓器允許的過負荷時間相配合，同時應大于相間故障后備保護的最大動作時間(通?？纱?個時間階段)。4.6過電流保護 過電流保護主要用于降壓變壓器，作為防御外部相間短路引起的變壓器過電流和變壓器內部相間短路的后備保護。（1）過電流保護的動作電流計算。為了保證選擇性，過電流保護的動作電流應能躲過可能流過變壓器的最大負荷電流，即 式中：Krel可靠系數(shù)，取1.21.；Kr返回系數(shù)，取0.850.95；IL.max最大負荷電流。（2）最大負荷電流IL.max可按以下情況考慮并取其最大者：對并列運行的變壓器，應考慮切除一臺時，余下變壓器所產(chǎn)生的過負荷電流，當各臺變壓器容量相等時，可按下式計算式中：m并聯(lián)運行變壓器的最少臺數(shù)；IN每臺變壓器的額定電流。當并聯(lián)運行的變壓器容量不等時，應考慮容量最大的一臺變壓器斷開后引起的過負荷。對兩臺分列運行的降壓變壓器，在負荷側母線分段斷路器上裝有備用電源自動投入裝置時，應考慮備用電源自動投入后負荷電流的增加。IL.maxIL.max+KssKremI.L.max 式中：IL.max所在母線段正常運行時的最大負荷電流；IL.max另一母線段正常運行時的最大負荷電流；Krem剩余系數(shù)，母線停電后切除不重要負荷，保留下來的負荷與原負荷之比。與下一級過電流保護相配合，則 IL.max1.1Iop+Im.L.max 式中：Iop分段斷路器或與之相配合的饋線過電流保護的動作電流；Im.L.max本變壓器所在母線段的正常運行最大負荷電流。（2）靈敏系數(shù)校驗。保護的靈敏系數(shù)可按下式校驗 式中：后備保護區(qū)末端兩相金屬性短路時流過保護的最小短路電流。要求Ksen1.3(近后備)或1.2(遠后備)。4.7 10KV線路的自動重合閘保護（1）自動重合閘的作用大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)在高壓輸電線路上采用重合閘，可以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性對斷路器本身由于機構不良或繼電保護誤動作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用（2）自動重合閘的選擇110kv及以下的單側電源線路一般采用三相一次重合閘裝置，所以本設計采用三相一次重合閘,三相重合閘結構相對比較簡單，保護出口可直接動作控制斷路器，保護之間互為后備的保護性能良好。（3）單電源自動重合閘的整定計算AAR裝置的動作時限：從減少停電時間和減輕電動機自啟動要求考慮，AAR的動作時限越短越好，實際上要考慮下面兩個條件AAR裝置的動作時限必須大于故障點去游離的時間，以使故障點絕緣強度能可靠地恢復。AAR裝置的動作時限必須大于斷路器及其操作機構準備好重合閘的時間。這時間包括斷路器觸頭周圍介質絕緣強度恢復及滅弧室充滿油的時間，以及操作機構恢復原位做好重合閘準備的時間。一般情況下，斷路器及其操作機構準備好重合閘的時間都大于故障點介質去游離的時間，因此AAR的動作時限只按條件b考慮 對于不對應啟動方式：對于繼點保護啟動方式：式中 -操作機構準備好合閘時間，對電磁操作機構取0.30.5，-斷路器的跳閘時間與儲備時間，通常取0.30.4對于不對應啟動方式：滿足要求對于繼點保護啟動方式：滿足靈敏性。注：式中取 ；4.8 10KV線路的距離保護(1)距離保護電流保護的主要優(yōu)點是簡單，可靠，經(jīng)濟，但它的靈敏性受系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，特別是在重負荷，長距離，電壓等級高的復雜網(wǎng)絡中，很難滿足選擇性，靈敏性以及快速切除故障的要求，為此，必須采用性能完善的保護裝置，因而就引入了“距離保護”。1.距離保護I段的整定 原則：按躲過線路末端故障整定。2.距離保護II段的整定 原則1：與相鄰線路的距離I段配合 原則2：按躲過線路末端變壓器低壓母線短路整定（考慮到 Zb 的計算誤差大）取上述兩項中數(shù)值小者作為保護II段定值。*動作時間：*靈敏度校驗：按本線路末端故障校驗靈敏度。要求大于1.25。若靈敏度不滿足要求，應與相鄰線路距離保護II段配合。3.距離保護III段整定 原則：按躲過輸電線路的最小負荷阻抗整定。求最小負荷阻抗：考慮外部故障切除后，電動機自啟動時，距離保護III段應可靠返回。對于全阻抗繼電器，其整定值為：對于方向阻抗繼電器。其整定阻抗為：*動作時間按階梯時限原則整定。在負荷阻抗同樣的條件下，采用方向阻抗繼電器比采用全阻抗繼電器時，距離保護三段的靈敏度高。*靈敏度校驗：近后備的靈敏度：要求大于1.5 遠后備的靈敏度：求大于1.2 說明方向阻抗比全阻抗繼電器靈敏度高的圖。4.最小精確工作電流校驗 按各段保護范圍末端短路的最小短路電流整定。4.9 10KV線路的零序過電流保護（1）零序電流保護零序電流保護屬于小接地電流系統(tǒng)的保護方式，它利用當系統(tǒng)發(fā)生故璋時零序電流比正常運行時較大的特點，來實現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號或瞬時切斷主回路電源避免事故的發(fā)生.盡管此種保護方式屬于小接地電流系統(tǒng)，但早已在發(fā)電廠、變電站和配電系統(tǒng)中得到較廣泛的應用。（2）零序電流保護的整定計算步驟（1）零序電流保護段的整定按躲開本線路末端接地短路的最大零序電流整定，即式中 可靠系數(shù)，取1.21.3；計算時取1.3線路末端接地短路時流過保護的最大零序電流。零序電流保護段的保護最小保護范圍亦要求不小于本保護線路長度的15%。整定的動作延時為0。（2）零序電流保護段的整定此段保護按滿足以下條件整定：按與相鄰下一級線路的零序電流保護段配合整定，即式中 可靠系數(shù)，取1.1。分支系數(shù)，按實際情況選取可能的最小值；相鄰下一級線路的零序電流保護I段整定值。當按此整定結果達不到規(guī)定靈敏系數(shù)時，可改為與相鄰下一級線路的零序電流保護段配合整定：零序段的靈敏度校驗：1.31.5 零序段的靈敏度校驗：或 （3）零序電流保護段保護的整定此段保護一般是起后備保護作用。段保護通常是作為零序電流保護II段保護的補充作用。零序電流保護段保護按滿足以下條件整定：按躲開下一條線路出口處發(fā)生三相短路時，流過保護裝置的最大不平衡電流來整定式中 可靠系數(shù)。取1.25。最大不平衡電流。其中式中 非周期分量系數(shù),取12；電流互感器的同性系數(shù),取0.5；電流互感器的10%誤差,取0.1；下一級線路始端三相短路的最大短路電流。零序段的靈敏度校驗：當作為近后備保護時，1.31.5 當作為遠后備保護時，1.2 式中 本線路末端短路時在小方式運行下的最小零序電流。下一級線路末端短路時在小方式運行下的最小零序電流。最大分支系數(shù)。零序電流保護段的動作時間：時限的確定:對于環(huán)型網(wǎng)絡,若按階梯原則與相鄰線路配合時,會產(chǎn)生斷路器誤動的現(xiàn)象因此應找出解環(huán)點所以必須選出某一線路的保護段與其相鄰的保護段配合此即環(huán)網(wǎng)保護段的動作時限的起始點，此起始點的選擇原則是：應考慮盡可能使整個環(huán)網(wǎng)中保護三段的保護靈敏度較高。各段保護的整定時間均應按整定配合原則增加時間級差。當分支系數(shù)隨短路點的移遠而變大時，例如有零序互感的平行線路，保護的整定配合應按相配合保護段的保護范圍末端進行計算，一般可用圖解法整定，與相鄰雙回線路的零序保護配合整定。當雙回線路裝設了橫聯(lián)差動保護時，為提高靈敏度，可按與橫聯(lián)差動保護配合整定，即按雙回線路全線為快速保護范圍考慮，但時間整定要考慮橫聯(lián)差動保護相繼動作的延時；如考慮雙回線運行中將橫聯(lián)差動保護停用的情況時，可相應提出將雙回線路運行臨時改為單回線路運行的措施。4.10過電壓保護 在變電所周圍裝設獨立避雷針，為防止直擊雷和雷電波的危害，在10kV出線安裝金屬氧化物避雷器；變壓器安裝金屬氧化物避雷器；10kV母線也用一組金屬氧化物避雷器進行過壓保護