35KV电网继电保护设计—电流保护

科技大学课程设计说明书课程名称继电保护题目35KV电网继电保护设计—电流保护学院班级学生姓名指导教师日期35kV电网继电保护设计—电流保护电流保护摘要当电力系统中的电力元件,如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。继电保护的基本原理和构成方式。继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量,电流、电压、功率、频率等的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分和定值调整部分、逻辑部分、执行部分。我做的课程题目是35KV电网继电保护设计——电流保护，主要是对10KM处的电流保护。关键词：继电保护短路电力系统35kV电网继电保护设计—电流保护目录第一章绪论.................................................1§1.1继电保护的内容和作用..............................1§1.2设计目的..........................................5§1.3课程设计要求与内容................................5第二章课程设计步骤.........................................6§2.1继电保护的基本要求................................6§2.235KV电网继电保护的设计原则........................6§2.2.135kV线路保护配置原则...........................6§2.2.335kV断路器保护配置原则.........................7§2.3短路电流..........................................7§2.435kv电网继电保护计算过程..........................8§2.4.1主要参数如下表：................................8§2.4.2短路电流计算....................................9§2.4.3继电保护整定计算...............................12§2.5原理接线图如下：.................................14§2.6对保护的评价.....................................14第三章总结................................................17参考文献...................................................191第一章绪论继电保护装置能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地、有选择地动作于断路器将故障设备从系统中切除，保证不故障设备继续正常运行，将事故限制在最小范围，提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全、连续供电。电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的。在发生短路时可能产生一下的后果：(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使用寿命；(3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品的质量；(4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至使整个系统的瓦解。继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行；(2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。§1.1继电保护的内容和作用电力在现实社会的各个方面都起着很大的作用，假如没有电力，社会生活和生产就不能正常进行。基于电力在社会中具有的重要性，对电力的维护就显得十分重要。继电保护，则是电力系统能否正常工作的关键所在。改革开放以来，中国的市场经济发展迅速，随着经济的发展，对电力的需求越来越大，电力供应逐渐紧张，在很多地区均出现了供电危机，使其必须采取限电、停电等措施，来缓解电力供应的紧张。在如此形式下，加强对电力系统的维护非常重要，而继电保护正是主要的保护手段之一。继电保护对电力系统的维护有很大的意义。一是，继电保护可以保证电力系统的正常运转。因为当电力系统中的电气设备发生短路故障时，能自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证35kV电网继电保护设计—电流保护2其它无故障部分迅速恢复正常运行。二是，继电保护在排除故障的同时，也对社会生活秩序的正常化，经济生产的正常化贡献很大，不仅确保社会生活和经济的正常运转，还从一定程度上保证了社会的稳定，人们生命财产的安全。当电力系统中的电气设备出现不正常运行状态时，并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员)，动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据当时电力系统和元件的危害度规定一定的延时，以免误动作。继电保护装置使用条件和维护，继电保护装置是实现继电保护的基本条件，要实现继电保护的作用，就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置，所谓“工欲善其事，必先利其器”，有了设备的支持，才真正具备了维护电力系统的能力。因此，要做好继电保护的工作，就必须要重视保护的设备。而设备的质量问题，直接决定了继电保护的效果，因而必须对继电保护的装置提出较高的要求。首先是继电保护装置的灵敏性，即要求继电器保护装置，可以及时的把继电保护设备，因为种种问题而出现的故障和运行异常的情况，灵敏的反映到保护装置上去，及时有效的反映其保护范围内发生的故障。以便相关部门和人员采取及时有效的防治措施。其次是可靠性。即要求继电器保护装置的正常，不能发生误动或拒动等不正常的现象，在继电器接线和回路接点上要保证其简练有效。第三是快速性，即要求继电设备能在最短时间内，消除故障和异常问题，以此保证系统运行的稳定，同时可以把故障设备的损坏降到最低限度，以最快的速度启动正常设备的正常运转，避免出现由局部故障而造成全面故障的情况出现。最后是选择性。即在要求继电器在系统发生故障后，可能选择性的断开离故障点最近的开关或断路器，有目标的，有选择性的切除故障部分，在实现最小区间故障切除的同时，保证系统其它正常部分最大限度地继续运行。继电保护装置的重要性，不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求，还要在日常的检测和维护上做好工作。首先，要全面了解设备的初始状态。继电保护设备的初始状态，影响其日后的正常和有效运行。因此必须注意收集整理设备图纸、技术资料以及相关设备的运行和检测数据的资料。对设备日常状态的检修，要对设备生命周期中各个环节都必须予以关注，进行全过程的管理。一方面是保证设备正常的、安全有效的使用，避免投入具有缺陷的设备。同时在恰当的时机进行状态检修，以便能真正的检测出问题的所在，并及时的找到应对方案。另一方面，在设备使用投入前，要记录好设备的型式试验和特殊试验数据、各部件的出厂试验数据、出厂试验数据以及交接试验数据和运行记录等信息。其次，要对设备运行状态数据进行及时全面的统计分析。首先要了解设备出35kV电网继电保护设计—电流保护3现故障的特点和规律，进而通过对继电保护装置运行状态的日常数据的分析，预先判断分析故障出现的部分和时间，在故障未发生时，及时的排查。因此状态检修数据管理就显得非常重要，要把设备运行的记录、设备状态监测与诊断的数据等结合起来，通过正确的完整的技术数据进行状态检修。通过数据的把握和设备运行规律的把握，可以科学地制定设备的检修方案，提高保护装置的安全系数和使用周期，保证电力系统的正常运行。当电力系统中的电力元件（如发电机，线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，需要有向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、勇于保护电力元件的成套硬件设备，一般通称为继电保护装置；勇于保护电力系统的，则通称为电力系统安全装置。对被保护对象实现继电保护，包括软件和硬件两部分内容：（1）确定被保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下，有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化，这些用来进行状态判别的物理量，称为故障量或起动量；（2）将反映故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排，实现状态判别，发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。1、故障量。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随所处电力系统周围的条件而异。使用的最为普遍的是工程电气量。而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压，以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、相序量、阻抗、频率等从而构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等。例如，对于发电机，可以实现检测通过发电机绕组两端的电流大小是否相等、相位是否相反，来判定定子绕组是否发生了短路故障；对于变压器，也可以用同样的判据来实现绕组的短路故障保护，这种方式叫电流差动保护，是电力元件最基本的一种保护方式；而复杂的网络中。除电流大小外，还必须配以母线电压的变化进行综合的判断，才能实现线路保护，而最为常用的是可以正确地反映故障点到继电白狐装置安装处电气距离的距离保护。对于主要输电线路，还借助连接两侧变电所的通信通道相互传输继电保护信息，来实现对线路的保护。近年来，又开始研究利用故障初始过程暂态量作为判据的线路保护。对于电力系统安全自动装置，简单的例如以反映母线电压的频率绝对值下降或频率变化为负来判断电力系统是否已开始走向频率崩溃；复杂的则在一个处所设立中心站，通过通信通道连续收集相关变电所的信息。进行综合判断，及时向相应变电所发出操作指令，以保证电力系统的安全运35kV电网继电保护设计—电流保护4行。2、硬件结构硬件结构又叫装置。硬件结构中，有反映一个或多个故障量而动作的继电器元件，组成逻辑回路的时间元件和扩展输出回路数的中间元件等，在二十世纪五十年代及以前，它们差不多都是用电磁型的机械元件构成，随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流元件和由半导体分立元件组成的装置。70年代以后，利用集成电路构成的装置在电力系统继电保护中得到了广泛运用。到80年代微型机在安全自动装置和继电保护装置中逐渐应用。随着新技术、新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性，运行维护方便性也不断得到提高。目前，是多种硬件结构并存的时代。电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异．运行情况复杂．覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响(如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等)，电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。①故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏。②从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径铀F故障元件的损坏。③靠近故障点的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作道到破坏或影响产品质量。④破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰，使运行