本文格式為Word版，下載可任意編輯——淺論10kV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)的設(shè)計方案

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書

就是它應(yīng)當(dāng)首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置能滿足上述要求的，就稱為有選擇性；否則就稱為沒有選擇性。

主保護(hù)和后備保護(hù)：

10kV供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路應(yīng)裝設(shè)短路故障保護(hù)。短路故障保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)、后備保護(hù)，必要時可增設(shè)輔助保護(hù)。

當(dāng)在系統(tǒng)中的同一地點或不同地點裝有兩套保護(hù)時，其中有一套動作比較快，而另一套動作比較慢，動作比較快的就稱為主保護(hù)；而動作比較慢的就稱為后備保護(hù)。即：為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)，就稱為主保護(hù)；當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時，用以切除故障的保護(hù)，就稱為后備保護(hù)。

后備保護(hù)不應(yīng)理解為次要保護(hù)，它同樣是重要的。后備保護(hù)不僅可以起到當(dāng)主保護(hù)應(yīng)當(dāng)動作而未動作時的后備，還可以起到當(dāng)主保護(hù)雖已動作但最終未能達(dá)到切除故障部分的作用。除此之外，它還有另外的意義。為了使快速動作的主保護(hù)實現(xiàn)選擇性，從而就造成了主保護(hù)不能保護(hù)線路的全長,而只能保護(hù)線路的一部分。也就是說，出現(xiàn)了保護(hù)的死區(qū)。這一死區(qū)就必需利用后備保護(hù)來彌補(bǔ)不可。

近后備和遠(yuǎn)后備：

當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時，由相臨設(shè)備或線路的保護(hù)來實現(xiàn)的后備稱為遠(yuǎn)后備保護(hù)；由本級電氣設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實現(xiàn)后備的保護(hù)，就叫近后備保護(hù)；

輔助保護(hù)：

為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡單保護(hù)，稱為輔助保護(hù)。2、靈敏性

靈敏性系指繼電保護(hù)裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點的位置如何、不管短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時,又不應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生錯誤動作。保護(hù)裝置靈敏與否，一般用靈敏系數(shù)來衡量。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的運(yùn)行方式和故障類型進(jìn)行。靈敏系數(shù)Km為被保護(hù)區(qū)發(fā)生短路時，流過保護(hù)安裝處的最小短路電流Idmin與保護(hù)裝置一次動作電流Idz的比值，即:

Km?Iemin/Idz（4-1）

靈敏系數(shù)越高，則反映微弱故障的能力越強(qiáng)。各類保護(hù)裝置靈敏系數(shù)的大小，根據(jù)保護(hù)裝置的不同而不盡一致。對于多相保護(hù)，Idz取兩相短路電流最小值Idz;對于10kV不接地系統(tǒng)的單相短路保護(hù)取單相接地電容電流最小值Iemin;3、速動性

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第四章10kV供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)

速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障?？s短切除故障的時間，就可以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。

所謂故障的切除時間是指保護(hù)裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。由于斷路器一經(jīng)選定，其跳閘時間就已確定，目前我國生產(chǎn)的斷路器跳閘時間均在0.02s以下。所以實現(xiàn)速動性的關(guān)鍵是選用的保護(hù)裝置應(yīng)能快速動作。4、可靠性

保護(hù)裝置應(yīng)能正確的動作，并隨時處于準(zhǔn)備狀態(tài)。如不能滿足可靠性的要求，保護(hù)裝置反而成為了擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動作的可靠性，則要求保護(hù)裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試要正確無誤；同時要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運(yùn)行維護(hù)要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡化有效，以提高保護(hù)的可靠性。

4.4繼電保護(hù)的常見類型

1、反時限過電流保護(hù)（1）什么是反時限過電流保護(hù)

繼電保護(hù)的動作時間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動作時間越短；短路電流越小，動作時間越長，這種保護(hù)就叫做反時限過電流保護(hù)。（2）繼電器的構(gòu)成

反時限過電流保護(hù)是由GL-15（25）感應(yīng)型繼電器構(gòu)成的。這種保護(hù)方式廣泛于一般工礦中，感應(yīng)型繼電器兼有電磁式電流繼電器（作為起動元件）、電磁式時間繼電器（作為時限元件）、電磁式信號繼電器（作為信號元件）和電磁式中間繼電器（作為出口元件）的功能，用以實現(xiàn)反時限過電流保護(hù)；另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時實現(xiàn)電流速斷保護(hù)。采用這種繼電器,就可以采用交流操作，無須裝設(shè)直流屏等設(shè)備；通過一種繼電器還可以完成兩種保護(hù)功能（表達(dá)了繼電器的多功能性），也可以大大簡化繼電保護(hù)裝置。但這種繼電器雖外部接線簡單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分繁雜，調(diào)試比較困難；在靈敏度和動作的確鑿性、速動性等方面也遠(yuǎn)不如電磁式繼電器構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置。（3）反時限過電流保護(hù)的基本原理

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圖4-1反時限過電流原理圖圖4-2反時限展電流展開

當(dāng)供電線路發(fā)生相間短路時，感應(yīng)型繼電器KA1或（和）KA2達(dá)到整定的一定時限后動作，首先使其常開觸點閉合，這時斷路器的脫扣器YR1或（和）YR2因有KA1或（和）KA2的常閉觸點分流（短路），而無電流通過,故暫時不會動作。但接著KA1或（KA2）的常閉觸點斷開，因YR1或（和）YR2因“去分流〞而通電動作，使斷路器跳閘，同時繼電器本身的信號牌掉下，給出信號。

在這里應(yīng)予說明，在采用“去分流〞跳閘的反時限過電流保護(hù)裝置中，如繼電器的常閉觸點先斷開而常開觸點后閉合時，則會出現(xiàn)以下：

①繼電器在其常閉觸點斷開時即先失電返回，因此其常開觸點不可能閉合，因此跳閘線圈也就不能通電跳閘；

②繼電器的常閉觸點如先斷開,CT的二次側(cè)帶負(fù)荷開路，將產(chǎn)生數(shù)千伏的高電壓、

比差角差增大、計量不準(zhǔn)以及鐵心發(fā)熱有可能燒毀絕緣等，這是不允許的。（4）反時限過電流保護(hù)。反時限過電流保護(hù)整定計算式為：

Idz?(Kk?Kzq?Kjx?Ie)/(Kf?nLH)

（4-2）

式中：Idz—反時限過電流保護(hù)繼電器的動作電流；

Kk—可靠系數(shù)，取1.25~1.3；Kf—返回系數(shù)，取0.8；

Kzq—負(fù)荷自動系數(shù)，一般取1.25~1.3；

Kjx—電流互感器接線系數(shù)；

nLH—電流互感器變比；Ie—變壓器額定電流。

2、定時限過電流保護(hù)

（1）什么是定時限過電流保護(hù)

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第四章10kV供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)

繼電保護(hù)的動作時間與短路電流的大小無關(guān)，時間是恒定的，時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的，這種保護(hù)方式就稱為定時限過電流保護(hù)。（2）繼電器的構(gòu)成

定時限過電流保護(hù)是由電磁式時間繼電器（作為時限元件）、電磁式中間繼電器（作為出口元件）、電磁式電流繼電器（作為起動元件）、電磁式信號繼電器（作為信號元件）構(gòu)成的。它一般采用直流操作，須設(shè)置直流屏。定時限過電流保護(hù)簡單可靠、完全依靠選擇動作時間來獲得選擇性，上、下級的選擇性協(xié)同比較簡單、時限由時間繼電器根據(jù)后獲取的參數(shù)來整定，動作的選擇性能夠保證、動作的靈敏性能夠滿足要求、整定調(diào)試比較確鑿和便利。這種保護(hù)方式一般應(yīng)用在10～35kV系統(tǒng)中比較重要的變配電所。（3）定時限過電流保護(hù)的基本原理

圖4-3兩相兩繼電器的定時限過電流保護(hù)的原理接線圖

10kV中性點不接地系統(tǒng)中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護(hù)的原理接線圖。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構(gòu)成。

當(dāng)被保護(hù)線路只設(shè)有一套保護(hù)，且時間繼電器的容量足大時，可用時間繼電器的觸點去直接接通跳閘回路，而省去出口中間繼電器。

當(dāng)被保護(hù)線路中發(fā)生短路故障時，電流互感器的一次電流急劇增加，其二次電流隨之成比例的增大。當(dāng)CT的二次電流大于電流繼電器的起動值時，電流繼電器

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動作。由于兩只電流繼電器的觸點是并聯(lián)的，故當(dāng)任一電流繼電器的觸點閉合，都能接通時間繼電器的線圈回路。這時，時間繼電器就依照預(yù)先整定的時間動作使其接點吸合。這樣，時間繼電器的觸點又接通了信號繼電器和出口中間繼電器的線圈，使其動作。出口中間繼電器的觸點接通了跳閘線圈回路，從而使被保護(hù)回路的斷路器跳閘切斷了故障回路，保證了非故障回路的繼續(xù)運(yùn)行。而信號繼電器的動作使信號指示牌掉下并發(fā)出警報信號。

由上不難看出，保護(hù)裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預(yù)先整定的時間，而與被保護(hù)回路的短路電流大小無關(guān)，所以這種過電流保護(hù)稱為定時限過電流保護(hù)。（4）定時限過電流保護(hù)的整定計算躲過變壓器最大負(fù)荷電流整定計算式為：

Idz?(Kk?Kzqd?Kjx?Ie)/(Kf?nLH)（4-5）

式中：Kk—返回系數(shù)，取0.8~0.85；

Kzqd—負(fù)荷自動系數(shù)，一般取1.2~1.5；Kjx—電流互感器接線系數(shù)；

nLH—電流互感器變比；Ie—變壓器額定電流。

（5）過電流保護(hù)動作時限的整定原則

為使過電流保護(hù)具有一定的選擇性，各相臨元件的過電流保護(hù)應(yīng)具有不同的動作時間。

圖4-4元件動作示意圖

在線路L1、L2、L3的靠近電源端分別裝有過電流保護(hù)裝置1、2、3。當(dāng)D1點發(fā)生短路時，短路電流由電源提供并流過保護(hù)裝置1、2、3，當(dāng)短路電流大于它們的整定值時，各套保護(hù)裝置均啟動。但按選擇性的要求，應(yīng)只由保護(hù)裝置3（離故障點最近）動作于跳閘。在故障切除后，保護(hù)裝置1、2返回。因此就必需使保護(hù)裝置1的動作時間較保護(hù)裝置2長一些；而保護(hù)裝置2又要比保護(hù)裝置3長一些，并依次類推，即：即：t1>t2>t3

不難看出，各級保護(hù)裝置的動作時限是由末端向電源端逐級增大的。也就是越靠近電源端，保護(hù)的動作時限越長，有如階梯一樣，故稱為階梯性時限特性。各級之間的時限均差一個固定的數(shù)值，稱其為時限級差Dt。對于定時限過電流保護(hù)的時

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3、依靠科技進(jìn)步逐步實現(xiàn)輸、變、配電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修，通過在線檢測、“鹽密〞指導(dǎo)清掃、帶電測溫、油務(wù)監(jiān)視等先進(jìn)的測試手段和科學(xué)的分析評估方法，把握設(shè)備的性能，指導(dǎo)設(shè)備的檢修：變電設(shè)備涂刷RTV，延長清掃周期。4、依靠科技進(jìn)步，積極開展帶電作業(yè)。設(shè)立帶電作業(yè)班，配備相應(yīng)的帶電作業(yè)車和帶電作業(yè)工具。在符合安全條件的前提下，能夠?qū)嵭袔щ娮鳂I(yè)的，盡量實行帶電作業(yè)，如帶電斷接火、處理缺陷等，以有效地減少線路停電時間。5、采取有效措施，加強(qiáng)事故處理能力和處理效率（1）針對樹線矛盾突出的地方，更換絕緣導(dǎo)線。

（2）在變電所裝設(shè)小電流接地選線裝置，在線路上安裝故障指示器，縮短故障查尋時間。

（3）積極進(jìn)行職工技術(shù)素質(zhì)培訓(xùn)，提高職工進(jìn)行事故處理的水平。

（4）加強(qiáng)對用戶的安全管理，指導(dǎo)用戶進(jìn)行安全用電，向用戶推薦電力新技術(shù)、新設(shè)備，盡力減少因用戶原因造成的系統(tǒng)故障。

（5）大力加強(qiáng)社會宣傳，提高全社會對電力設(shè)施的保護(hù)意識，減少因外力破壞造成停電事故的發(fā)生。

6.3本章小結(jié)

10kV供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一部分，它能否安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，不但直接關(guān)系到企業(yè)用電的暢通，而且涉及到電力系統(tǒng)能否安全正常的運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置就是由繼電器來組成的一套專門的自動裝置，在供電系統(tǒng)中用來對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)。為了確保10kV供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必需正確地設(shè)置繼電保護(hù)裝置。

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終止語

終止語

本設(shè)計是對10kV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計方案。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書所給出任務(wù)項目，確定繼電保護(hù)的概念，原理，歷史，和我國的發(fā)展進(jìn)程。從兩個的角度去分析：

第一是反映相間故障的保護(hù)和反映接地故障的保護(hù)。

其次是從幾種常見的繼電保護(hù)類型中研究，例如：反時限過電流保護(hù)、定時限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、零序電流保護(hù)。

再從通過第五章節(jié)10kV供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)的選擇性應(yīng)用來確定方案。最終一章對提高10kV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)的可靠性，給出一些管理和技術(shù)上的一些見解。

最終完成《淺論10kV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計方案》這份畢業(yè)設(shè)計。為了穩(wěn)定電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程中所學(xué)的理論知識基礎(chǔ)上，鍛煉運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決生產(chǎn)實際問題，并初步把握繼電保護(hù)設(shè)計的內(nèi)容、步驟和方法，提高計算、制圖的技能。

在10kV供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，大量參量比正常時候多了變化，當(dāng)然有的變化可能明顯，有的不夠明顯，而變化明顯的參量就適合用來作為保護(hù)的判據(jù)，構(gòu)成保護(hù)。譬如：根據(jù)短路電流較正常電流升高的特點，可構(gòu)成過電流保護(hù)；利用短路時母線電壓降低的特點可構(gòu)成低電壓保護(hù)；利用短路時線路始端測量阻抗降低可構(gòu)成距離保護(hù)；利用電壓與電流之間相位差的改變可構(gòu)成方向保護(hù)。

原則上說：只要找出正常運(yùn)行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征（區(qū)別），即可。形成某種判據(jù)，從而構(gòu)成某種原理的保護(hù)，且區(qū)別越明顯，保護(hù)性能越好。

在設(shè)計過程中，不同的10kV供電系統(tǒng)有著其獨特的工作特性，對于供電系統(tǒng)的可靠性、速動性、選擇性、靈敏性的要求更高，然而在供電系統(tǒng)的設(shè)計中，關(guān)于變電所綜合繼電保護(hù)方面資料和實際數(shù)據(jù)收集欠缺，所以顯得缺乏數(shù)據(jù)的支持，只有理論為主導(dǎo)。但在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，盡力完善這點不足。

在本次設(shè)計中，使我對以前的知識做了一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)同時又學(xué)到了好多新的理論,更是加強(qiáng)了理論聯(lián)系實踐的能力。而且要了解繼電設(shè)備技術(shù)發(fā)展趨勢，采用新的技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管和維護(hù)。在電力事業(yè)高度發(fā)展，繼電保護(hù)日益嚴(yán)峻，繼電保護(hù)設(shè)備不夠完善的狀況下，必需加強(qiáng)對新技術(shù)的應(yīng)用，唯此才能保證保護(hù)裝置的科學(xué)有效，在電力系統(tǒng)的保護(hù)中發(fā)揮應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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大部分工廠企業(yè)及居民小區(qū)用電是10kV供電，并設(shè)置配電房，一般狀況下一個配電房安裝一臺或二臺10kV/400V的配電變壓器，用380V/220V電壓供用戶用電，一次系統(tǒng)接線圖，如圖5-1。

圖（5-1）10kV一次系統(tǒng)接線圖

用電單位的保護(hù)配置存在下面幾種狀況：

1、10kV配電房單臺變壓器容量小于800kVA時，為了簡化和節(jié)省費用，10kV側(cè)往往只裝環(huán)網(wǎng)柜，內(nèi)配設(shè)負(fù)荷開關(guān)和熔斷器，不裝設(shè)斷路器和繼電保護(hù)裝置，所以當(dāng)發(fā)生短路故障時，只能靠熔斷器熔斷來保護(hù)變壓器。這種配置的缺點，一是變壓器沒有過載保護(hù)；二是熔斷器熔斷電流有分散性、時限不穩(wěn)定，簡單發(fā)生越級跳閘，造成停電擴(kuò)大。

2、當(dāng)變壓器單臺容量大于800kVA及以上時，10kV側(cè)開關(guān)柜內(nèi)均裝設(shè)斷路器并配置繼電保護(hù)裝置，配置保護(hù)的型式有兩種：

（1）裝設(shè)GL-10系列反時限過電流繼電器，構(gòu)成過電流保護(hù)，電流定值可以從端子上做階梯狀調(diào)理，缺點是時限調(diào)理誤差較大，構(gòu)成上下級保護(hù)時限協(xié)同難度大。（2）裝設(shè)微機(jī)保護(hù)比較完善，具有過負(fù)荷保護(hù)信號、過電流保護(hù)和速斷保護(hù)作用跳閘，保護(hù)定值和時間調(diào)整比較確切和便利，建議推廣選用。

3、有些10kV專線工業(yè)用戶，主要用電負(fù)載是高壓電動機(jī)，如軋鋼和穿孔行業(yè)，其高壓電動機(jī)容量較大，有的達(dá)2500kW及以上。在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會連續(xù)不斷地發(fā)生電動機(jī)短時（1～2s）的過載，因過載有隨機(jī)性，所以過電流保護(hù)常因定值及時限協(xié)同不當(dāng)使上一級即變電所出線開關(guān)(如圖5-1中B1)跳閘，造成整條10kV線路停電。如某鋼鐵企業(yè)一臺2500kW軋鋼電動機(jī)在軋鋼過程中，10kV側(cè)瞬間最大尖峰電流高達(dá)800A以上，遠(yuǎn)超過該線路變電所開關(guān)處的過流保護(hù)定值和時限。電力部門只好根據(jù)用戶生產(chǎn)的特點，調(diào)整保護(hù)定值和時限，以保證用戶用電的安全可靠。有的用戶使用大容量冷凍機(jī)，其10kV電動機(jī)容量達(dá)500～1000kW，起動電流經(jīng)限流后仍達(dá)到3.5倍額定電流。過電流保護(hù)的起動電流和時限也要現(xiàn)場試驗確定。

所以對于10kV配電系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)不同容量和不同用電負(fù)載性質(zhì)來選配保護(hù)裝置和進(jìn)

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第五章10kV供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的選擇性應(yīng)用

行定值計算。

5.410kV饋電線路保護(hù)配置

對10kV饋電線路，在變電所內(nèi)的出現(xiàn)開關(guān)B1處一般裝設(shè)微機(jī)型三階段式電流相間保護(hù)裝置，即過電流保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)和電流速斷保護(hù)：

1、過電流保護(hù)：動作電流應(yīng)大于線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)載電流，要考慮外部故障切除后電壓恢復(fù)，電動機(jī)自啟動及短時過載，電力繼電器能可靠返回等因素，其二次動作電流Idz由公式（3-1）得：

Idz?(Kk?Kzqd?Kjx?Ifh.max)/(Kf?nLH)?(1.25?1.5?1?Ifh.max)/(0.85?nLH)?1.47Ifh.max/nLHKk—可靠系數(shù)，1.15~1.25

Kzqd—電動器自啟動系數(shù)，（根據(jù)電動機(jī)的容量大小及啟動方式一般取1.5~3）Kjx—對于兩相兩繼電器的接線方式取1

Ifh.max—線路最大負(fù)荷電流Kf—電流繼電器返回系數(shù)，0.85

nLH—電流互感器變比

2、限時電流速斷保護(hù)：應(yīng)保護(hù)線路全長的100%，動作電流取小于該線路末端二項短路電流值，時限比過電流保護(hù)小一個?t?0.3s。一般可取0.3s~0.5s。

二次動作電流由公式（3-2）得：

Idz?(1.3~1.5)?5500/(Z*系統(tǒng)大+Z*線路）?nLH1.3~1.5—可靠系數(shù)

5500—100MVA下，10kV時的基準(zhǔn)線電流

Z*系統(tǒng)大—系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下的阻抗標(biāo)幺值

Z*線路—10kV饋電線路全長的阻抗標(biāo)幺值

nLH—電流互感器的變比

3、三階段式電流保護(hù)的時間協(xié)同：

t過電流＞t限時速斷＞t速斷

同時還要滿足：

tB1過電流＞tB2過電流＞tB3過電流及tB4過電流

5.5用戶10kV配電變壓器保護(hù)裝置

一般用戶單臺配電壓變壓器在10kV側(cè)開關(guān)B3(B4同)處裝設(shè)保護(hù)為：

1、過負(fù)荷保護(hù)：二次動作電流Idz應(yīng)躲開變壓器的最大負(fù)荷電流Ifh.max。時限選擇應(yīng)

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本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書

大于瞬時過載時間，避免短時過載時發(fā)信號。由公式（3-1）得：

Idz?Kk?Ifh.max/Kf?nLH?1.05?Ifh.max/0.85?nLH

Kk—可靠系數(shù)1.05Kf—返回系數(shù)0.85

t=5~9s，發(fā)警告信號

Ifh.max應(yīng)根據(jù)變壓器過載原則確定的最大負(fù)荷電流

2、過電流保護(hù)：防衛(wèi)低壓側(cè)（400V側(cè)）發(fā)生相間短路引起變壓器的過電流。一般避開最大負(fù)荷電流就可以了。由公式（3-1），得

Idz?Kk?Ifh.max/Kf?nLH?1.25?Ifh.max/0.85?nLH?1.47Ifh.max/nLH

Kk=1.25—可靠系數(shù)

保護(hù)時限t=0.5s，保護(hù)動作時斷開變壓器兩端電源開關(guān)，保護(hù)范圍為變壓器高低壓線圈，假使負(fù)載有出現(xiàn)像上述軋鋼電動機(jī)短時過載那樣的狀況，應(yīng)把定值和時限適當(dāng)放大，避免正常運(yùn)行時發(fā)生跳閘。

3、電流速斷保護(hù)：作為變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，整定值應(yīng)大于400V出現(xiàn)母線短路

電流，僅保護(hù)變壓器的內(nèi)部大部分，和變壓器瓦斯保護(hù)協(xié)同。二次動作電流由公式（3-2）得

Idz?Kk?5500/(Z*系統(tǒng)大+Z*線路+Z*配變）?nLH保護(hù)時限t=0s，斷開配變二端電源開關(guān)

Kk?1.3~1.5—可靠系數(shù)

5000A—100MVA下10kV時的基準(zhǔn)線電流。

Z*系統(tǒng)大—由電力部門提供Z*線路—Z0?L?(100/U2e)

Z*配變—Uk/Se

Z*0—每公里電抗數(shù)

nLH—電流互感器變比

5.310kV配電保護(hù)配置的比較

10kV配電保護(hù)配置主要有斷路器、負(fù)荷開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)加熔斷器等。負(fù)荷開關(guān)投資省，但不能開斷短路電流，很少采用；斷路器技術(shù)性能好，但設(shè)備投資較高，使用繁雜，廣泛應(yīng)用不現(xiàn)實；負(fù)荷開關(guān)加熔斷器組合的保護(hù)配置方式，既可避免采用操作繁雜、價格昂貴的斷路器，彌補(bǔ)負(fù)荷開關(guān)不能開斷短路電流的缺點，又可滿足實際運(yùn)行的需要。

高壓斷路器的開斷時間大約為50ms，滅弧時間也大約為50ms，則斷路時間100ms。假使變電站使用油浸式變壓器，發(fā)生短路故障時，電弧產(chǎn)生的壓力升高和油氣化形成

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第五章10kV供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的選擇性應(yīng)用

的氣泡會占據(jù)原屬于油的空間，油會將壓力傳給變壓器油箱體，隨短路狀態(tài)的繼續(xù)，壓力進(jìn)一步加大，致使箱體變形或開裂，因此必需在30ms內(nèi)切除故障，而采用斷路器無法滿足要求。而負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器，由于熔斷器的限流和反時限特性，可以在20ms內(nèi)切除故障。即使是干式變壓器，由于熔斷器保護(hù)動作快，保護(hù)效果也比斷路器理想。

另外，斷路器由于保護(hù)用電流互感器的變比和確鑿極限值的選用不當(dāng)，當(dāng)發(fā)生故障時，本體設(shè)備保護(hù)不動作，造成上級開關(guān)動作，擴(kuò)大事故停電范圍。

但斷路器集保護(hù)和操作功能于一體，對于供電系統(tǒng)的集中調(diào)度、切換具有很高的操作性，對于系統(tǒng)保護(hù)的整定，具有數(shù)值化和集成化的特點。

5.4本章小結(jié)

通過對變電站供電設(shè)備的正確選用、綜合繼電保護(hù)整定值的正確計算和時間的調(diào)整，有利于滿足供電系統(tǒng)可靠性、速動性、選擇性、靈敏性四項原則，有利于提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，也有利于已建變電站事故動作的分析，從而減少事故隱患，保證整個系統(tǒng)的安全性，也有利于間接提高工廠或企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競爭實力。

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