摘要本次課設(shè)內(nèi)容是6kV電力系統(tǒng)的繼電保護設(shè)計，其中包括電力系統(tǒng)各個部分的參數(shù)設(shè)定，以及保護方式的選擇，選用最合適于本電路的保護方法進行整定值的計算，同時要考慮到每個保護之間的配合關(guān)系，對線路的保護進行系統(tǒng)完善的設(shè)計，使得系統(tǒng)的短路部分能夠在安全的時間范圍內(nèi)被切斷，達到保護系統(tǒng)穩(wěn)定運行的目的。關(guān)鍵詞：繼電保護：過電流保護：電流繼電器目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1概述 1\o"CurrentDocument"1?1繼電保護的基本概念 1\o"CurrentDocument"1.2繼電保護的意義 1\o"CurrentDocument"1.3繼電保護的基本要求 2\o"CurrentDocument"2故障分析 32.1相間短路 3\o"CurrentDocument"2接地短路 3\o"CurrentDocument"3過電流保護的基本原理 4\o"CurrentDocument"3.1電流速斷保護 41.1速斷保護工作原理 43.1.2電流速斷保護的整定計算原則 5\o"CurrentDocument"2定時限過電流保護 63.2.1啟動電流計算 63.3.2靈敏度校驗 6\o"CurrentDocument"4動作值的整定計算 8\o"CurrentDocument"5總結(jié) 10\o"CurrentDocument"參考文獻 11電力系統(tǒng)繼電保護原理課程設(shè)計電力系統(tǒng)繼電保護原理課程設(shè)計#2?1相間短22?1相間短2故障分析定義：這里的“相”指三相對稱制交流電源，是由三個單相交流電源所組成的電源系統(tǒng)——簡稱三相交流電源。我國所采用的供電方式稱為三相四線制交流電源，三相發(fā)電機的繞組作星形連接。齊繞組的首端稱端線，端線與端線之間的電壓稱為線電圧。各繞組的末端連接在一起稱中線，與端線之間的電床稱為相電圧。相間短路是指端線與端線之間未經(jīng)過負載（即用電器）而相連接所造成的電源短路。2.2接地短路短路是指電源的相線和中性線或者相線之間無負載或無阻抗連接。接地短路是指，用電器件或者線路經(jīng)由接地產(chǎn)生的短路現(xiàn)象。在電源端中性線接地的系統(tǒng)中，線路中相線因為裸露、受潮、絕緣損壞、碰殼等事故使得用電器件可導(dǎo)電外殼或其他金屬器件帶電，而此類器件乂經(jīng)與地連接做有接地保護。此時電流經(jīng)過相線??外殼??接地線…大地…電源中性線接地線??電源中性線。形成了短路回路,接地短路出現(xiàn)。3過電流保護的基本原理通過測量線路的電流值的大小，再與線路正常運行時的電流值相比較，可知線路的運行狀態(tài)。若發(fā)生短路，則線路電流遠遠大丁?正常電流值，電流繼電器可以根據(jù)此信息控制相應(yīng)的斷路器，使系統(tǒng)的故障解除。過電流保護主要優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟、可靠，在35kV及以下電壓等級的電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，缺點是它們的保護范偉I與靈敏度受系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，難以滿足更高等級網(wǎng)絡(luò)的要求。過電流保護一般對某個系統(tǒng)設(shè)有三段保護，它們之間相互配合保證線路的短路電流能夠在規(guī)定的時間內(nèi)切除。3.1電流速斷保護3.1.1速斷保護工作原理對于反應(yīng)于短路電流幅值增大而瞬時動作的電流保護，稱為電流速斷保護。為了保證保護的選擇性，速斷保護一般只能保護線路的一部分。以圖3?1的保護2為例，當(dāng)相鄰線路B?C點短路時，按照選擇性的要求，速斷保護2就不該動作，該處的故障應(yīng)由速斷保護1動作切除。而當(dāng)本線路末端Kl點短路時，希望速斷保護2能夠瞬時動作切除故障。但是，在實際應(yīng)用時，Kl點和K2點的短路電流對于保護2來說兒乎是一樣的。因此，速斷保護的選擇性就無法得到滿足。同樣的情況適用FK3和K4點短路。

為了保證選擇性，電流速斷保護的整定原則通常按照躲開下一條線路出口處短路的條件進行。對于反應(yīng)電流升高而動作的電流速斷保護而言，能使該保護裝置啟動的最小電流值稱為保護裝置的整定電流，以I表示，電流大于這個值則保護裝置啟動。整定的電流值是用電力系統(tǒng)一次側(cè)的參數(shù)表示的。保護不能啟動的范圉是隨著系統(tǒng)運行方式、故障類型的變化而變化的。在各種運行方式下發(fā)生各種短路保護都能動作切除故障的短路點位置的最小范圍稱為最小的保護范圍。最小范I韋I的確定可以計算出保護裝置的靈敏度大小。3.1.2電流速斷保護的整定計算原則首先是動作電流的整定。對于保護1來講，其整定的動作電流”牡必須大于K4點短路時可能出現(xiàn)的最大短路電流IKCMaXKCaMaX(3-1)KCaMaX(3-1)(3-2)動作電流為(3-2)^SetA^^relIK￡..max引入可靠系數(shù)Kh=I?2?1.3計算出保護的一次動作電流后，還需耍求出繼電器的二次動作電流(3-3)式子中，n加為電流互感器的變比，KC(Hn為電流互感器的接線系數(shù)，其值與電流互感器的接線方式有關(guān)，當(dāng)電流互感器的二次側(cè)為三相星形或兩相星形接線時其值為1,當(dāng)二次側(cè)接線為三角型接線時，其值為√5c速斷保護的動作時間取決于繼電器本身固有的動作時間。其次是保護范圍的校驗。在已知保護的動作電流后，大于一次動作電流的短路電流對應(yīng)的短路點區(qū)域就是保護范圍。保護的范圍隨著運行方式、故障類型的變化而變化，最小的保護范圉在系統(tǒng)最小運行方式卜?的兩相短路時出現(xiàn)。保護的最小范圍計算式子為(3-4)最小范圍計算式子為(3-4)其中厶Znm為電流速斷保護的最小保護范圍長度，Zi為線路單位長度的正序阻抗。電流速斷保護一般作為本線路的主保護，要求其最小保護范圍大丁?線路全長

的15%"20%o3-2定時限過電流保護作為下級線路主保護拒動和斷路器拒動時的遠后備保護，同時作為本線路主保護拒動時的近后備保護，一般采用過電流保護。過電流保護通常是指其啟動電流按照躲開最大負荷電流來整定的保護。在一般情況下，它不僅能夠保護線路的全長，而且能夠保護相鄰線路的全長，可以起到遠后備保護的作用。3?2?1啟動電流計算保護裝置的啟動電流必須大于該線路上出現(xiàn)的最大負荷電流，同時還必須考慮在外部故障切除后電斥恢復(fù)，負荷門啟動電流作用下保護裝置必須能夠返回,其返回電流應(yīng)大于負荷自啟動電流。一般考慮后一種請況時，對應(yīng)的起動電流大引入一個自啟動系數(shù)KSS引入一個自啟動系數(shù)KSS來表示自啟動時最大電流與正常運行吋最大負荷電流LMAX之比即，KCJImnY（3-5）▲ss.mox1Lmaxss.max為了使保護裝置的返回電流比大于ISSjnaX-引入一個可靠系數(shù)K鋁，則ss.maxI；e=K%Iss.max二K盟IEaXKSS（3-6）由于保護裝置的啟動和返回是通過電流繼電器來實現(xiàn)的，因此繼電器返回電流與啟動電流之間的關(guān)系也就代我著保護裝置返回電流與心動電流Z間的關(guān)系.一如繼電器的返回系數(shù)K“，則保護裝置的啟動電流為IIS^Ire= .max（3-7）^re Are其次是動作時限的整定，對于位于電力系統(tǒng)線路末端的繼電保護，其它的定時限過電流保護的時限是零，是保護裝置本身固有的時間。若整定某一個保護時,其下級電路有多個并聯(lián)的保護支路，則其動作時限應(yīng)該大于支路最大動作時間一個合適的階梯時間，保證保護的選擇性。過電流保護靈敏度系數(shù)的校驗和限時速斷保護的校驗式是一樣的。當(dāng)過電流保護作為本線路的主保護時，應(yīng)采用最小運行方式下本線路末端兩相短路時的電流進行校驗，耍求KSmNI.3~1.5;當(dāng)作為相鄰線路的后被保護時，則應(yīng)采用最小運行方式下相鄰線路末端的兩相短路時的電流進行校驗，此時要求KSenMl?2。4動作值的整定計算每條線路的斷路器上均裝有保護。已知電源最大、最小等效阻抗為：Xs,max=9Ω,Xs,min=6Ω線路阻抗‰=10Ω,XBC=24Ω線路WL2過電流保護時限為2.5S,線路WLI最大負荷電流為150A,電流互感器變比為300/5。要求設(shè)計WLl段各種保護，對所設(shè)計保護進行整定計算,計算保護動作值及動作時限，校驗保護的靈敏系數(shù)，并選擇保護裝置的主要繼電器。線路WLI的無時限電流速斷保護電流速斷保護的動作值按大于本線路末端B點短路時流過保護的最大短路電3β.ιnaxoB點短路時流過保護的最大短路電流為：Eφ=6KV+6KV×10%=β.6KVr(3) .Eφ,如∕√Trβ'maxXSJnin^×AB6+10則保護的一次動作電流為：4m= ?3Lαχ=1.3×238A=309.6A二次動作電流為：4t.ι.r=5?75×309?6A二5.16A動作時間為：t=0線路WLI的定時限過電流保護定時限過電流保護的動作值按躲過最大負荷電流整定，由定時限過電流保護的動作電流整定原則可計算一次動作電流為：出.廣宰嚴(yán)?o?≡u=?yX15(M=275.3A二次動作電流為：/^.!.r=5?×275.34=4.6A動作時間為：t=2.5s定時限過電流保護靈敏度檢驗WLl線路末端（B點）的兩相最小電流為：（2） -√3Eφ,√3 6.6∕cv∕√3,1_SBm饑2Xs*r+X朋2%9+101'°AWL2線路末端（C點）的兩相最小電流為：7⑵二空VEφ*6.6W∕√JF-Cmin2XXs,max+XAB+Xbc2X9+10+24Ib-IA近后備靈敏度為：K出」?4?J=0?63<1?5 （不合格）遠后備靈敏度為：=%L?=o?29<1?25 （不合格）計算結(jié)果可看出過電流保護的靈敏度不滿足耍求，但我們設(shè)計保護吋，必須使靈敏度滿足要求。因此，我們可以由以下措施來解決問題：（1） 在過電流繼電器動作電流可調(diào)范用內(nèi)遛新調(diào)整其動作電流。（2） 更換變流比大一些的電流互感器。（3） 增大電纜截面或減少電纜長度，可減小線路阻抗，增大短路電流，提高靈敏度。（4） 更換熔斷器熔件，只要其額定電流滿足電動機起動需要即可。（5） 改熔斷器保護為過電流繼電器保護等。（6） 換用較大容最的變壓器。（7） 對有分支的供電線路，增設(shè)分段保護開關(guān)。5總結(jié)本次設(shè)計是針對與GkV輸電線路在短路故障類型的情況下進行的分析計算和整定的。通過具體的短路電流的計算發(fā)現(xiàn)電流的三段式保護能滿足要求，由丁?本次設(shè)計涉及到短路電流的計算，這對本次設(shè)計增加了難度。在進行設(shè)計時首先要將各元件參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，而后對每一個保護線路未端短路時進行三相短路電流的計算。在整定時對每一個保護分別進行電流保護的整定和距離保護的整定，并且對其進行靈敏度較驗。通過這次設(shè)計，在獲得知識之余，還加強了個人的獨立提出問題、思考問題、解決問題能力，從中得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟，個人能力有進一步發(fā)展，本次課程設(shè)計使本人對白己所學(xué)專業(yè)知識有了新了、更深層次的認(rèn)識。在這次設(shè)計中，我深深體會到理論知識的重要性，只有牢固學(xué)握所學(xué)的知識，才能更好的應(yīng)用到實踐中去。這次設(shè)計提高了我們思考問題、解決問題的能力，它使我們的思維更加纟真密，這將對我們今后的學(xué)習(xí)、工作大有裨益。此次課程設(shè)計能順利的完成與同學(xué)和老師的幫助是分不開的，在對某些知識模棱兩可的情況下，多虧有同學(xué)的熱心幫助才可以度過難關(guān)；更與老師的悉心教導(dǎo)分不