1、廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）35kV高壓線(xiàn)路三段式電流保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 論文題目 35kV高壓線(xiàn)路三段式電流保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系 部 機(jī)電與信息工程學(xué)部 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 11級(jí) 4 班 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 李星亮 指導(dǎo)老師 李升源 起止時(shí)間 2014/6/25-2014/7/10 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)6題目名稱(chēng)35kV高壓線(xiàn)路三段式電流保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 部機(jī)電與信息工程學(xué)部專(zhuān)業(yè)班級(jí)11電氣4班姓 名李星亮學(xué) 號(hào)一、原始數(shù)據(jù)為圖示的35kV單側(cè)電源線(xiàn)路1處設(shè)計(jì)一個(gè)三段式電流保護(hù)系統(tǒng)。原始數(shù)據(jù)：線(xiàn)路1的最大負(fù)荷電流為90A；電流互感器的變比為nTA=200/5（

2、僅A、C兩相安裝有電流互感器，B相沒(méi)有安裝）；線(xiàn)路2的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為1.5s；最大運(yùn)行方式K1、K2、K3點(diǎn)三相短路的短路電流和最小運(yùn)行方式K1、K2、K3點(diǎn)兩相短路的短路電流見(jiàn)下表：短路點(diǎn)K1K2K3最大運(yùn)行方式三相短路/A35001000368最小運(yùn)行方式兩相短路/A3030866317二、應(yīng)完成的工作1 繪制35kV線(xiàn)路三段式電流保護(hù)的原理圖和展開(kāi)圖。2 根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)，計(jì)算各段電流保護(hù)的一、二次動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限。3 選擇設(shè)備，并以表格的形式列出設(shè)備清單。4 進(jìn)行成本核算。四、論文提綱1 引言2 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)3 系統(tǒng)組成和工作原理3.1 原理接線(xiàn)圖和展開(kāi)圖3.2 工

3、作原理4 動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限計(jì)算4.1 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算4.2 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算4.3 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算5 設(shè)備選擇6 成本核算7 結(jié)束語(yǔ)五、課程設(shè)計(jì)文檔裝訂順序1 封面2 任務(wù)書(shū)3 論文注意：（1）不要把附錄中的“論文格式范文”裝訂在里面。 （2）任務(wù)書(shū)和論文分別編頁(yè)碼；封面不編頁(yè)碼。目錄摘要41.引言42.設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)53.系統(tǒng)組成和工作原理53.1 原理接線(xiàn)圖和展開(kāi)圖53.2 工作原理64.動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限計(jì)算74.1 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算74.2 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算74.3 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算85.設(shè)備選擇

4、86.成本核算87.結(jié)束語(yǔ)9【參考文獻(xiàn)】935kV高壓線(xiàn)路三段式電流保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段：繼電保護(hù)的萌芽期、晶體管繼電保護(hù)、集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)和計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展。繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線(xiàn)路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信號(hào)量，當(dāng)突變量到達(dá)一定值時(shí)，起動(dòng)邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號(hào)。對(duì)電力

5、系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性，速動(dòng)性，靈敏性，可靠性。本次課程設(shè)計(jì)以電網(wǎng)的某條線(xiàn)路為例進(jìn)行了三段式電流保護(hù)的分析設(shè)計(jì)。重點(diǎn)進(jìn)行了電路的化簡(jiǎn)，短路電流的求法，繼電保護(hù)中電流保護(hù)的具體計(jì)算。關(guān)鍵字：35KV線(xiàn)路，繼電保護(hù)，三段式電流保護(hù)1.引言電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)，是隨電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)。電力系統(tǒng)的發(fā)展，使發(fā)電設(shè)備容量和供電范圍不斷擴(kuò)大，電壓等級(jí)不斷提高，電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)也越來(lái)越復(fù)雜。這對(duì)于保證電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)必不可少的繼電保護(hù)技術(shù)，便提出了越來(lái)越高的要求，從而也就有了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理和裝置從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程。再次我們所介紹的繼電保護(hù)原理及裝置主要用于

6、35KV輸電線(xiàn)路中。35KV電力系統(tǒng)屬中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，其中性點(diǎn)或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地或不接地；對(duì)于相間短路和單相接地，由于接地電流小，三相電壓仍能保持平衡，對(duì)用戶(hù)沒(méi)有很大的影響。因此，單相接地保護(hù)一般動(dòng)作于信號(hào)，但單相接地對(duì)人身和設(shè)備的安全產(chǎn)生危害時(shí)，就應(yīng)動(dòng)作于斷路器跳閘，故均應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置，一般由具有階梯時(shí)限特性的多段式保護(hù)構(gòu)成。為提高供電的可靠性盡快將故障從系統(tǒng)中切除，本次設(shè)計(jì)主要采用的是三段式電流保護(hù)和單相接地保護(hù)。著重介紹了這兩種保護(hù)的工作原理，并對(duì)其保護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)整定分析，以便更好的為該線(xiàn)路配備一套優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置，提高該線(xiàn)路的選擇性，速動(dòng)性、靈敏性、可靠性的要求，使得該

7、電網(wǎng)可靠、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、正常運(yùn)行。 2.設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù) 為圖示的35kV單側(cè)電源線(xiàn)路1處設(shè)計(jì)一個(gè)三段式電流保護(hù)系統(tǒng)。原始數(shù)據(jù)：線(xiàn)路1的最大負(fù)荷電流為90A；電流互感器的變比為nTA=200/5（僅A、C兩相安裝有電流互感器，B相沒(méi)有安裝）；線(xiàn)路2的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為1.5s；最大運(yùn)行方式K1、K2、K3點(diǎn)三相短路的短路電流和最小運(yùn)行方式K1、K2、K3點(diǎn)兩相短路的短路電流見(jiàn)下表：短路點(diǎn)K1K2K3最大運(yùn)行方式三相短路/A35001000368最小運(yùn)行方式兩相短路/A30308663173.系統(tǒng)組成和工作原理3.1 原理接線(xiàn)圖和展開(kāi)圖原理圖展開(kāi)圖3.2 工作原理電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中，可能發(fā)生

8、各種故障和不正常的運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)的同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障就是發(fā)生各種形式的短路。當(dāng)被保護(hù)的線(xiàn)路上發(fā)生短路故障時(shí)，其主要特點(diǎn)就是電流增加和電壓的降低，利用這兩個(gè)特征可以構(gòu)成電流電壓保護(hù)，電流保護(hù)主要包括：無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)，限時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)流保護(hù)。 1.電流速斷保護(hù)（電流保護(hù)I段）：根據(jù)繼電器保護(hù)速動(dòng)性的要求，保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障的時(shí)間，必須滿(mǎn)足穩(wěn)定和保證重要用戶(hù)供電的可靠性，原則上總是越快越好，因此力求裝設(shè)快速動(dòng)作的繼電保護(hù)，電流速斷保護(hù)就是這樣的保護(hù)不可能保護(hù)線(xiàn)路的全長(zhǎng)。2.限時(shí)電流速斷：由于無(wú)時(shí)限電流速斷不能保護(hù)線(xiàn)路的全長(zhǎng)，因此考慮增加一段新的保護(hù)用來(lái)切除本線(xiàn)路的上速斷范圍以外的

9、故障，同時(shí)也能作為速斷的后備，這就是限時(shí)速斷，稱(chēng)為II段電流保護(hù)，由于要求限時(shí)電流速斷保護(hù)必須保護(hù)線(xiàn)路的全長(zhǎng)，因此它的保護(hù)范圍必然要延伸到下一條線(xiàn)路中去，這樣當(dāng)下一條線(xiàn)路出口處發(fā)生短路使，它就會(huì)誤動(dòng)作，為了保證動(dòng)作的 選擇性，就必須使保護(hù)的動(dòng)作有一定的時(shí)限，此時(shí)限的大小與其延伸的范圍有關(guān)，為盡量縮小時(shí)限，首先規(guī)定其整定計(jì)算原則為限時(shí)電流的速斷的保護(hù)范圍不超過(guò)下條線(xiàn)路電流速斷的保護(hù)范圍；同時(shí)動(dòng)作時(shí)限比下一條電流速斷保護(hù)高出一個(gè)t的時(shí)間段。3定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。雖然無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)可以無(wú)時(shí)限的切除故障電路，但它不能保護(hù)線(xiàn)路的全長(zhǎng)，限時(shí)電流保護(hù)雖然可以較小的切除線(xiàn)路全長(zhǎng)上任意一點(diǎn)的故障，但它不能做相

10、鄰線(xiàn)路故障的后備，因此引入定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，又稱(chēng)三段電流保護(hù)，它是指啟動(dòng)電流按照躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的一種保護(hù)裝置。4.動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限計(jì)算 4.1 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算一次電流：繼電器動(dòng)作電流：4.2 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算動(dòng)作時(shí)限：靈敏度檢驗(yàn)：4.3 電流段動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的計(jì)算過(guò)電流的保護(hù)動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：動(dòng)作時(shí)限：靈敏度檢驗(yàn)：作本線(xiàn)路近后備保護(hù)作相鄰線(xiàn)路2的遠(yuǎn)后備保護(hù)5.設(shè)備選擇名稱(chēng)型號(hào)價(jià)格電流互感器LCZ-35Q29.0繼電器GT6130.0斷路器ZW7-40.517.0直流電源屏DC200V38.0電壓互感器JD6-3522.06.成本核算由于線(xiàn)路簡(jiǎn)

11、潔，設(shè)備簡(jiǎn)單所以成本較低。成本：29+30+17+38+22=136元7.結(jié)束語(yǔ)電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)都是反應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置。它們之間的區(qū)別主要在于不同的原則來(lái)選擇起動(dòng)電流。即速斷是按照躲開(kāi)某一點(diǎn)的最大短路電流來(lái)整定，限時(shí)速斷是按照躲開(kāi)前方各相鄰元件電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定，而過(guò)電流保護(hù)則是按照躲開(kāi)最大負(fù)荷電流來(lái)整定。由于電流速斷不能保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而又選擇性地切除故障，常常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。輸電線(xiàn)路并不一定都要裝三段式電流保護(hù)，有時(shí)只裝其中的兩段就可以了。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用速斷加過(guò)電流保護(hù)，或限時(shí)速斷加過(guò)電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)按保護(hù)全線(xiàn)路考慮后，此時(shí)，可不裝設(shè)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，只裝設(shè)無(wú)時(shí)限電流速斷和過(guò)電流保護(hù)裝置。又如在很短的線(xiàn)路上，裝設(shè)無(wú)時(shí)限電流速斷往往其保護(hù)區(qū)很短，甚至沒(méi)有保護(hù)區(qū)，這時(shí)就只需裝設(shè)帶時(shí)限電流速斷和過(guò)電流保護(hù)裝置，叫做二段式電流保護(hù)。綜上所述，電流保護(hù)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生短路時(shí)，電源與故障點(diǎn)之間電流增大的特點(diǎn)構(gòu)成的。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)是以避開(kāi)被保護(hù)線(xiàn)路外部最大短路電流為整定的原則，它是靠動(dòng)作電流的整定獲得選擇性。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)則同時(shí)依靠動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間獲得選擇性