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1、摘要电力系统是电能生产，变换，输送，安排和运用的各种电器设备依据肯定的技术与经济要求组合成的一个联合系统。随若自动化技术的发展，电力系统的正常运行，故障期间以及故障后的夏原过程中，很多限制操作日趋高度自动化，这些操作的技术与奘备大致可分为两大类：其一是为r保证电力系统正常运行的经济性和电能质量的自动化技术与装备，主要进行电能生产过程中的连续自动调整，动作速度相对迟绫，调整稳定性高，把整个电力系统或其中的部分作为调整对象，这就是通常理解的“电力系统自动化”。其二是当电网或电气设备发生故障，或出现影响平安运行的异样状况时，自动切除故障设备和消退异样状况的技术和设备，其特点是动作速度快，其性质是非调
2、整性的，这就是通常理解的“电力系统继电爱护与平安臼动装置”。本课程设计的任务是绐35KY单电源双回线电网进行维电爱护设计,首先选择电潦互感器的变比，接者依据题目中给定参数进行双网线路继电爱护的配置及维电爱护整定计算，然后选择电网的爱护装置与自动装置并设计一套电压二次回路断线闭锁装置，最终绘制出继电爱护原理图，绽开图和屏面布置图。关他询：双回线路电潦互感器维电爱护电压闭锁爱护35KV双回线路继电爱护原理图及安装图设计1 .绪论电力系统运行状态是指电力系统在不同运行条件下的系统与设符的工作状况。依据不同的运行条件，可以将电力系统的运行状态分为正常状态，不正常状态和故障状态。电力系统在运行中，可能发
3、生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危急的故障是发生各种类型的短路。在发生短路时可能产生以卜的后果：1.通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏：2 .短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的运用寿命：3 .电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稔定性或影晌工厂产品质量：4 .破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振动，甚至使整个系统瓦解。电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种状况属丁不正常运行状态。例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流上升，就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝绿材料
4、的温度不断上升，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。此外，系统中出现功率跳额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生振荡等，都属丁不正常运行状态.故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏“系统事故的发生，除/由T自然条件的因素（如遭遇留右等）以外，一般者是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修侦量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地驾驭客观规律，加强对设备的维护和检修，就可能大大削减事故发牛
5、的机率，把事故歼灭在发牛.之前。电力系统继电爱护的基本任务是自动，快速，有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于接着遭到损坏，保证其他无故障部分快速复原正常运行，并且动作于电气设备的不正常运行状态，依据运行维护条件而动作与发出信号或跳闸。2.电流互感器依据所学学问，我们知道电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成，它的一次绕组匝数很少，串在须要测量的电流的缓壁中，因此它常常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和爱护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和爱护回路串联处!的阻抗很小，电潦互感器的工作状态接近短路。在应用中，我们须要特殊留意的是
6、，电流互感器的二次绕组绝不能开路.2.1 电流互感器作用电流互感器起到变流和电气隔离作用。便于二次仪表测量须要转换为比较统一的电流，避开干脆测量线路的危急。电流互感器是升压变压器，它是电力系统中测星仪表，继电爱护等二次设备获得电气次回路电流信息的传感罂，电流互感罂将高电潦按比例转换成低电流，电流互感器次侧接在次系统，二次测接测量仪表、维电爱护等。2.2 电流互感器分类电流互感器依据不同的分类方法可以分为多种类型.按用途分可以分为如下两种：测员用电流互感器。在正常工作电潦范围内，向测量、计量等装置供应电网的电流信息。爱护用电流互感器。在电网故障状态上向继电爱护等装置供应电网故障电潦信息.按绝缘介
7、质分可以分为如下四种：干式电流互感器。由一般绝缘材料经浸漆处理作为绝缘。浇注式电潦互感器,用环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型的电流互感器。油浸式电流互感器。由绝绿纸和绝缘油作为绝缘，般为户外型。目前我国在各种电压等级均为常用.气体绝缘电流互感器。主绝缘由气体构成。按电流变换原理分可以分为如卜两种：电磁式电流互感器。依据电磁感应原理实现电潦变换的电流互感潜。光电式电潦互感器。通过光电变换原理以实现电流变换的电流互感器，目前还在研制中。按安装方式分可以分为如下二种：贯穿式电流互感器。用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。支柱式电流互感器。安装在平面或支柱上，兼做次电路导体支柱用的电流互感器。套管式电流
8、，工感器。没有一次导体和一次绝缘，干脆套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。母线式电流互感器。没有一次导体但有一次绝缘，干脆套装在母线上运用的一种电流互感潺。2.3 电流互感器变比的选择2.3.1 电流互感器的选择和配置（1）型号：电流比感器的型号应依据作用环境条件与产品状况选择。（2）一次电压：Ur=U.（2.1）UX电潦互感器安装处一次I可路工作电压U电i互感器的额定电压（3）一次回路电流：心钠（2-2）g一电流互感器安装处一次回路段大电流1.电流互感器一次侧额定电流（4）二次负荷:/S.（2-3）S电流互感器二次负荷S电流互感器额定负荷2.3.2变比的计算与选择电流比感涔的选择须依据以卜条
9、件选择：-次回路电压：力以（2-4）所以对变比的选择如下：U*35A*（2-5）由于潦过每个断路版的4a部样,所以它们的型号也样，由于题目中给出线路上最大电流为500A,所以可以选择标准电流互感罂的二次额定电流为5A,所以选择变比为K,A=怨=100,3.双回线路继电爱护的配置及继电爱护的整定计算3.1 继电爱护的基本要求动作于跳网的维电爱护，在技术上一般应满意四个基本要求，即牢靠性，选择性，速动性，和灵敏性。这四个基本要求，紧密联系,既冲突乂统,必需依据详细电力系统运行的主要冲突和冲突的主要方面，配冏、协作、整定每个电力元件的维电爱护，充分发挥和利用维电爱护的科学性、工程技术性，使继电爱护为
10、提高电力系统运行的平安性、稳定性和经济性发挥最大效能.3.1.1 牢靠性牢苑性包括平安性和信任性，是对继电爱护性能的最根本要求。所谓平安性是要求继电爱护在不须要它动作时牢靠不动作，即不发生误动作。所谓信任性是要求维电爱护在规定的爱护范围内发生了应当动作的故障时牢能动作，即不发生拒动作。平安性和信任性主要取决于爱护装置本身的制造质量、爱护回路的连接和运行维护的水平。般而言，爱护装置的组成元件质量越高、回路接线越简洁，爱护的工作就越牢靠.同时,正确地调试、整定，良好地运行维护以及丰富的运行阅历，对于提高爱护的牢能性具有重要的作用。3.1.2 选择性继电爱护的选择性是指爱护装置动作时，在可能最小的区
11、间内将故障从电力系统中断开，最大限地爱护系统中午故障部分接着平安运行。它包含两种意思：其一是只应由装在故障元件上的炭护装置动作切除故障；其二是要力争相邻元件的爱护装且对它起后备爱护的作用。3.1.3 速动性继电爱护的速动性是指尽可能快地切除故障，以削减设备及用户在大短路电流、低电J玉下运行的时间,降低设备的损坏程度，提高店里系统并列运行的稳定性动作快速而又能满意选择性要求的爱护装置，一般结构都比较困难，价格比较品贝，对于的中低压电力元件，不肯定都采纳高速动作的爱护。对于爱护速动性的要求应依据电力系统的接线和被爱护元件的详细状况，经技术经济比较后确定。3.1.4 灵敏性继电爱护的灵敏性是指对于其
12、窟护范围内发生故障或不正常运行状态的反应实力。满意灵敝性要求的爱护装置应当是在规定的爱护范围内部故障时，在系统随意的运行条件下，无论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻，当发生短路时都能敏锐感觉、正确反应。灵敏性通常用灵敏系数或灵敏度来衡量，增大灵敏度，增加了爱护动作的信任性，但有时与平安性相冲突。3.2 电流速断爱护3.2.1 电流速断爱护的工作原理通常输电线路电流爱护采纳阶段式电潦爱护，采纳三套电流爱护共同构成三段式电流爱护。可以依据详细的状况，只采纳速断加过流爱护或限时速断加过流爱护，也可以三段同时采纳。对于反应短路电流增幅值增大而瞬时动作的电流爱护，称为电流速断爱护。
13、电流速断爱护又称I段电流爱护，它是反应电潦增大而能瞬时动作切除故障的电潦爱护。当系统电源电势肯定，线路上任一点发生短路故障时，短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗及短路类型有关，三相短路和两相短路时，流过爱护安装地点的短路电潦可用下式表示行用豆X，+XJ(3.2)F式中Z系统等电源相电势：Ys系统等效电源到爱护安装处之间的电抗；X线路千米长度的正序电抗；/短路点至爱护安装处距离。由上式可见，当系统运行方式肯定时,凡和尤是常数，流过爱护安装处的短路电流，是短路点至爱护安装处距离/的函数。短路点距离电源越远，短路电流值越小。322电流速断爱护的构成图3-1电流速断爱护的单相原理接投323电流速断
14、爱护的整定计算(1)动作电流整定。为了保证电流速新爱护的选择性，其整定的动作电流必需大丁短路点的最大短路电流力”i。l/=ZiXfjA.f11yVf人mh+人IJ(3.3)动作电流为y.l-n.tf.11u(3=1.21.3是考虑非周期Ig星的影响，实际的短路电流可能大于计算值，爱护装置的实际动作值可能小于整定值和肯定的裕度等因素。(2)爱护范闱的校验。在已知爱护的动作电潦后，大于次动作电流的短路电流对应的短路点区域，就是最小爱护范围。通常规定，最大爱护范:围不应小于被爱护线路的5%,最小爱护范困不应小于被爱护线路全长S20)%。,3Eili2X、+XJi5)其中是电流速断爱护的最小爱护范围长
15、度由以上的理论分析可以知道电流速断爱护的理论计算如卜;首先进行整定计克，.=曳幅一=2.78M3-6)*Xai+XJa0.75+200.4心J=KX2=2.31x1.2=2.78M力经计算可知：I段整定电流为2.78M.电流速断速护的灵敏度校验，由式子，3=如F=2Kg+Xm8)可知，in=13.49k，大于15%。3.3限时电流速断爱护3.3.1 限时电流速断爱护工作原理限时电流速断爱护的工作原理，可用卜溷说明。线路4和右上分别装有电流速断受护.设在线路4和乙的爱护装置都有限时电路速断受护，要使其能爱护4的全长，即线路4末端短路时应当牢养地动作，则其动作电流必需小于线路末端的短路电流最小短路电流。图3-2限时电流速断爱护的工作原埋3.3.2 限时电流速断的构成图3-3双时电流速断爱护的的相原理接线333限时电流速断整定计算(1)启动电流的整定。爱护2的限时电流速断范用不应当超出爱护1电流速断的范用。因此在单端电源供电的状况下，它的启动电潦就应当整定为/l,
