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继电保护设计说明及计算书
第一章 继电保护设计说明
第一节 继电保护概述
电力系统继电保护的基本原理及基本任务
1、 电力系统从正常工作到故障或不正常工作情况,它的电气量(如电流、电压的大小和它们之间的相位角等)往往会发生显著的变化,继电保护装置利用这种变化来鉴别有、无故障或不正常工作情况,以下电气量的测量值或者显示电气设备的不正常工作情况。这就是继电保护的基本原理。
2、 继电保护的基本任务:
⑴、力系统电气设备出现故障时,自动、快速且有选择地借助继路器跳闸将设备从系统中切除,以避免故障设备继续遭破坏,保证系统其佘非故障部分能继续运行。
、当电力系统电气设备出现异常运行状态时,及时、有选择地发出信号,让值班人员进行处理或切除继续运行会引起故障的设备。
可见,继电保护对保证系统要安全运行和电能质量、防止故障扩大和事故发生,起着极其重要的作用。
二、电力系统继电保护装置的作用
电力系统继电保护装置(简称继电保护)的作用就是在线监视运行或联动备用中各种电气状态,发现设备故障,即刻发出声光信号,同时自动、迅速、有选择地跳开故障设备的断路器,将其从系统中切除,以保障其它设备的正常运行,防止事故的扩大和蔓延;若发现设备异常,则根据继电保护的整定要求,发生光信号或减少负荷,以免造成电力系统的大副扰动或振荡。
三、对继电保护装置的基本要求
1、选择性
电力系统发生故障时,继电保护的动作应当具有选择性,它仅将故障部分切除,而非故障部分继续运行,尽量缩小停电的范围。继电保护能有选择地切除故障设备,以保障电力系统的正常运行,减少对外供电的影响。在日趋复杂的高压电网中,当实现远后备保护在技术上有困难时,也可以采用近后备保护的方式。
2、速动性
电力系统发生故障时,要求继电保护装置尽快的动作,切除故障部分,以提高电力系统并列运行的稳定性,减少用户低电压下的运行时间,防止加大故障设备的损坏程度。而在实际情况下,继电保护总有一定的动作时延,即故障切除时间等于保护整定动作的时间加上断路器动作时间之和。
3、灵敏性
电力系统发生故障时,保护装置对于其保护范围内所发生的各种金属性短路故障,应具有足够的反应能力,通常以灵敏系数的大小来衡量。灵敏系数越高,表示保护装置对故障反应能力越强,反之,越弱。在视先整定的保护范围内部发生各类短路故障时,不论短路点的位置,短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,继电保护都必须能灵敏感觉、正确反应。继电保护的灵敏性常用灵敏系数来表述,它主要取决于电气设备的类型,电力系统的参数和运行方式。
4、可靠性
简单的说就是继电保护不能拒动,亦不能误动。在保护范围内,故障发生时,继电保护应该立即做出正确的反应,不能拒动;而在保护范围外发生故障则继电保护不应该误动。一般来讲,继电保护的选材质量越高,接线越简单,回路中继电器的接点越少,其工作的可靠性就越好。继电保护的误动和拒动都必然给电力系统造成难以估量的危害和损失。相比而言,继电保护防止各类拒动的成本远远高于防止各类误动的投入。目前,西方国家侧重于防止继电保护的拒动,而我国则侧重于防止继电保护的误动。
四、继电保护技术发展概况
随着电力系统的不断发展,系统容量不断增加,电压不断升高,系统接线越来越复杂。相继出现了方向电流保护、距离保护、差动保护、高频保护、微波保护和行波保护。随着电子技术的发展出现了重量轻、体积小、功耗低、灵敏度高、动作速度快、不怕震和可靠的晶体管型继电保护继整流型继电保护。为满足500kv线路对保护的要求,进一步研制出了集成电路保护。集成电路的应用,较好地解决了一些技术难题,使保护装置的性能日益完善。
设计原始资料
设计课题:35kV降压变电所继电保护
原始资料
1、35kv系统接线
2、系统参数:
(1)电源的CI短路容量SImax=280MVA
(2)电源的CI短路容量SIImax=200MVA
(3)L1=16km
L2=20km
L3=20km
线路阻抗0.4Ω/km
3、待设计35kV变电所(35kV内桥接线、10kV单母分线接线):
(1)主接线
(2)10kV负荷
负荷名称 最大负荷 Cos 回路数 线路类型 线路长度(km) 化肥厂 2000 0.85 2 电缆 4 染料厂 1100 0.85 1 架空线 10 配电所 3200 0.85 2 架空线 12 电机厂 2200 0.85 2 电缆 6 机床厂 1000 0.85 1 架空线 9 (3)T1、T2变压器参数
SZ9-10000/35±3*2.5%/10.5kV,YNd11,UK%=7.5
(4)常用运行方式
①最大运行方式
CI,CII两系统投入运行。线路L1,L2投入运行。
变电所QF1,QF2,QF4,QF5合闸运行,QF3,QF6断开。
②电小运行方式
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