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继电保护实训--35KV变电站设计任务书


目 录
一、课程设计目的、要求和依据???????????????????(4)

(一) 课程设计的目的?????????????????????(4) (二) 对课程设计的要求????????????????????(4) (三) 课程设计所依据的文件??????????????????(4)

二、课程设计内容。 、????

???????????????????( 5) 三、 短路电流计算????????????????????????? (5) 四、 电网继电保护配置设计????????????????????? (5)

(-)继电保护配置的一般原则????????????????(6) (二)35 千伏中性点不接地电网的继电保护配置原则????????(7) l、 相间短路保护???????????????????????? (7) 2、 单相接地保护???????????????????????? (8) 3 过负荷保护?????????????????????????(8) (三)配置方案的考虑?????????????????????(8)

五、 整定计算方法????????????????????????? (9)

(一) 相间短路的电流电压保护???????????????????(9) 1、 瞬时电流速断保护的整定计算—???????????????? (9) 2、瞬时电流电压联锁速断保护的整定计算????????????(11) 3、 限时电流速断保护的整定计算????????????????(12)

一1 一

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4、限时电流电压联锁速断保护的整定计算--------------------(14) 5、定时限时电流保护的整定计算---------------------------------(l7) 6、低电压闭锁定时限过电流保护的整定计算------------------(18) (二)相间短路的距离保护------------------------------------------(20) 1、 距离保护动作阻抗的整定计算---------------------------------(20) 2、 阻抗继电器动作阻抗的计算-------------------------------------(22) (三) 单相接地的零序保护--------------------------------------------(23) 1、绝缘监视装置-----------------------------------------------------(23) 2、 零序电流保护-------------------------------------------------------(23) (四) 过负荷保护-----------------------------------------------------(24)

六、 35 千伏电网继电保护配置图的绘制-------------------------(24) 七、 35 千伏线路继电保护回路设计--------------------------------(24)
(一) 继电保护回路设计的内容-----------------------------------(24) 1、继电保护回路和整个二次回路的关系-----------------------(24) 2、继电保护回路的设计---------------------------------------------(25) (二)继电器及并联附加电阻的选择----------------------------(26) 1、电流、电压继电器的选择---------------------------------------(27) 2、功率继电器的选择------------------------------------------------(28) 3、接地继电器的选择-----------------------------------------------(28) 4、时间继电器的选择------------------------------------------------(28) 5、中间继电器的选择------------------------------------------------(28) 6、 信号继电器及附加并联电阻------------------------------------(29) (三) 35 千伏线路保护回路接线图的绘制----------------------(31)
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八设计说明书的编写??????????????????(32) 九、 附录 ??????????????????????? (32) 附录一 《水电站继电保护》课程设计任务书??????(32) 附录二 《小型水力发电站设计规范》 摘录??????? (35) 附录三 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定(强电部 分) 》摘录???????????????????????(35) 附录四 附录五 附录六 附录七 水轮发电机运算曲线数字表????????? (41) 继电保护及自动装置图形符号???????? (43) 电力系统回路上的回路编号????????? (47) 常用继电器技术数据 ???????????(48)

十、 符号说明及补充说明????????????????? (63) (一)符号说明??????????????????? (63) (二)补充说明??????????????????? (64) 十一、 附图??????????????????????? (64) 35 千伏金中线控制、 测量回路接线图?????????? (64)

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一、课程设计目的、要求和依据
(一)课程设计的目的 1.在巩固《水电继电保护》课程所学理论知识的基础上,锻炼学生运用所学知识 分析和解决生产实际问题的能力。 2.通过对国家计委、 水电部等机关颁布的有关技术规程、 规范和标准学习和执行, 建立正确的设计思想,理解我国现行的技术经济政策。 3.初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。 4.提高计算、制图和编写技术文件的技能。 (二)对课程设计的要求 1.理论联系实际 对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必须考虑到

任务书所规定的实际情况,切忌机械地搬套。 2.独立思考 在课程设计过程中, 既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的

指导,也可以在同学之间展开讨论,但必须坚持独立思考,独自完成设计成果。 3.认真细致,在课程设计中应养成认真细致的工作作风,克服马虎潦草不负责 的弊病,为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。 4.按照任务书规定的内容和进度完成。 (三) 课程设计所依据的文件 1. 国家机关颁布的文件 《电力装置继电保护和自动装置设计规范》GB50062—92 《小型水力发电站设计规范》GBJ71—84(试行) 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定(强电部分) 》SDGJ8—78 (试行) 2. 校内使用的自编文件
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《继电保护》课程设计任务书

二、课程设计内容
本课程设计的内容包括: 短路电流计算、电网继电保护配置设计和输电线路 继电保护设计三部分。 短路电流计算为保护配置设计提供必要的基础数据。 电网继电保护配置部分 要对三条 35 千伏输电线路所配置的继电保护装置推荐出最合理的方案。输电线 路继电保护设计回路设计部分在已有控制和测量回路的条件下设计出装设在金 河电站的 35 千伏中线的继电保护回路展开式原理图(包括设备表) 。

三、短路电流计算
短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础。按下列步骤进行: 1.选定短路点 短路点的数目和分布应从满足电网内各线路配置保护装置

时进行动作值整定计算和灵敏度校验的需要来选定。 通常各保护装置所保护的本 线路末端和相邻线路或元件 (例如变压器)的末端或低压侧应选为短路电流的计 算点。 2.简化等值电路 由于电网中往往会存在电源分支,需按个别变化法分别

计算出各短路点处由不同电源组(例如:系统、金河电站和青岭电站)所供给的 短路电流,故简化等值电路时应与此要求相适应。 3.用运算曲线计算短路电流 继电保护整定计算中使用的是 0.2 秒时的最

大运行方式下三相短路电流和最小运行方式下的两相短路电流。因此,除了按无 穷大容量考虑的系统分支外, 其余电源分支根据计算电抗 Xjs 都只需从 0.2 秒的 运算曲线上查得相应的短路电流标么值。水轮发电机运算曲线数字表见附录四。

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4.短路电流计算结果表

由于只供继电保护整定使用,短路电流计算结果表

只需包括:短路点编号、回路名称、平均额定电压、最大运行方式下三相短路电 流、最小运行方式下两相短路电流和备注六项内容。 5.短路电流分布曲线 为了较直观的判断电流速断保护的效果及保护区的

大小和避免在整定计算中选取短路电流值时出现差错, 可按比例地画出近似的短 路电流分布曲线。当线路的首端和末端的数值差很小时,可用直线代替曲线,当 数值差教大时,应补充求出线路中间点处的短路电流,以求其更接近实际。 6. 最高残余电压计算 与不同短路点对应的各母线线的最高残余电压是在最

大运行方式下流经从母线到短路点之间的线路上的三相短路电流在该段线路上 的电压降。 当包括有两段线路而且各段线路上的短路电流数值不同时,应分别计 算后在相加。

四、电网继电保护配置设计
(一)继电保护配置的一般原则 电力系统继电保护设计与配置是否合理直接影响电力系统的安全运行。 若设 计与配置不当,在出现保护不正确动作的情况时,会使得事故停电范围扩大,给 国民经济带来程度不同的损失,还可能造成设备或人身安全事故。因此,合理地 选择继电保护的配置主案正确地进行整定计算, 对保护电力系统安全运行具有十 分重要的意义。 选择继电保护配置方案时,应尽可能全面满足可靠性、选择性、灵敏性和速 动性的要求。 当存在困难时允许根据具体情况,在不影响系统安全运行的前提下 适当地降低某些方面的要求。 选择继电保护装置方案时, 应首先考虑采用最简单的保护装置,以求可靠性 较高、 调试较方便和费用较省。 只有当最简单的保护装置满足不了四个方面的基
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本要求时,才考虑近期电力系统结构的特点、可能的发展情况、经济上的合理性 和国内外已有的成熟经验。 所选定的继电保护配置方案还应能满足电力系统和各站、 所运行方式变化的 要求。 35 千伏及以上的电力系统,所有电力设备和输电线路均应装设反应于短路 故障和异常运行状况的继电保护装置。一般情况下应包括主保护和后备保护。主 保护是能满足从稳定及安十要求出发, 有选择性地切除被保护设备或全线路故障 设备或线路的保护。 后备保护可包括近后备和远后备两种作用。主保护和后备保 护都应满足 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》所规定的对短路保护的 最小灵敏系数的要求。 (二)35 干伏中性点不接地电网的继电保护配置原则 1.相间短路保护 保护电流回路的电流互感器采用不完全星形接线, 各线路保护均装在相同的 A、C 两相上。以保证在大多数两点接地的情况下只切除一个故障点。 在线路上发生短路时,会引起厂用电或重要用户母线的电压低于 50~60% Ue 时,应快速切除故障,以保证无故障的电动机能继续运行。 在单侧电源的单回线路上, 可装设不带方向元件的一段或两段式电流、电压 速断保护和定时限过电流保护。 在多电源的单回线路上, 可装设一段或两段式电流、电压速断保护和定时限 过电流保护。 必要时保护应加装方向元件。如果仍然不能满足选择性和灵敏性或 速动性的要求,或保护装置的构成过于复杂时,宜采用距离保护。 3~4 公里及以下的短线路宜采用纵联导引线保护作主保护,以带方向或不 带方向元件的电流保护作后备保护。
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为简化环形网络的保护, 可采用故障时先将网络自动解列,故障切除后再自 动复原的办法来提高保护的灵敏度。 对平行线路,一般宜装设横差动电流方向保护或电流平衡保护作主保护。以 接两回线电流和的两段式电流保护或距离保护作为双回线运行时的后备保护以 及单回线运行时的主保护和后备保护。 2.单相接地保护 对电缆线路或经电缆引出的架空线路, 宜装设由零序电流互感器构成的带方 向或不带方向元件的零序电流保护。 对架空线路, 宜装设由零序电流滤过器构成的带方向或不带方向元件的零序 电流保护。 在线路的回路数不多, 或零序电流大小,零序电流保护的灵敏度达不到要求 时, 可利用在母线上装设的反应于零序电压的绝缘监视装置兼作线路的单相接地 保护。 3.过负荷保护 经常出现过负荷的电缆线路或电缆与架空的混合线路应装设过负荷保护。 保 护宜带时限动作于信号,必要时也可动作于跳闸。 (三)配置方案的考虑 以上述配置原则为依据。结合任务书给定的电网结线和短路电流的分布情 况, 通过技术分析和整定计算, 拟定出在选择性的灵敏性方面都能满足要求的最 合理配置方案。 对相间短路保护应首先考虑采用阶段式电流保护的可行性。 按短路电流供给 方向将保护装置分成两组, 经分析和计算判断出瞬时电流速断保护区的大小、限 时电流速断和定时限过电流保护的灵敏度是否能满足要求。 如果由瞬时电流速断和限时电流速断共同组成主保护的保护区和灵敏度不 能满足要求时, 再考虑采用一段或两段电压联锁速断作为主保护的方案,并通过

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整定计算找出在最大和最小运行方式下都能有一定保护区的主要运行方式。 如果定时限过电流保护的灵敏度不满足要求时,可增加低电压闭锁元件来提 高保护的灵敏度。 在确定了各保护装置之间的动作值配合和时限配合之后, 从确保双侧电源线 路保护的选择性出发进一步考虑哪些保护装置需要加装方向闭锁元件。 对单相接地保护应首先考虑装设有选择性的零序电流保护能否有足够的灵 敏度。若不能满足要求时,可由 35 千伏母线上绝缘监视装置兼作无选择性的线 路单相接地保护,瞬时动作于信号。为了便于搜索接地点,应在各回线路上装设 作用于跳闸的接地搜索按钮,并以自动重合闸的重合来补救。 如果是电缆线路或者是电缆与架空的混合线路还要装设过负荷保护。 五、整定计算方法 各种保护装置的整定计算方法整理于后: (一)相间短路的电流、电压保护: 1.瞬时电流速断保护的整定计算 ①单侧电源辐射线路的瞬时电流速断保护 动作电流按避开本线路末端最大短路电流条件整定。 公式为:
I I dz ? K K I d . max

( 1-l )

式中的:

Kk——取 1.2~1.3; Id?max——本线路末端短路时,流过保护的最大短路电流(KA) 。
动作区可用图解法或解析法确定。 计算最大运行方式时保护区的公式为

Lmax
I

( K k ? 1) X xt . max 1 ? (L ? ) Kk X1
9

计算最小运行方式时保护区的公式为

L1 min ?

K X ? 0.866X xt.max 1 (0.866L ? k xt.min ) Kk X1

式中的:L——本线路的长度(KM) ; X1——每公里线路的正序电抗(Ω ) ; Xxtmax——最大运行方式时,保护安装处的系统等值电抗(Ω ) ; Xxtmin——最小运行方式时,保护安装处的系统等值电抗(Ω ) 。 一般要求 L min≥0.15L ②单侧电源线路——变压器组的瞬时电流速断保护 动作电流按避开变压器低压侧最大短路电流条件整定。 公式与 (1- 1) 相同, 但式中的 Id.max——变压器低压侧母线短路时,流过保护的最大短路电流。 灵敏度以本线路末端为校验点,要求 Klm≥1.2。 ③单侧电源无选择性的瞬时电流速断保护 (a) 相邻变压器装有瞬时电流速断保护时,运作电流按与变压器瞬时电流速 断保护的动作电流配合条件整定。 公式为: IIdz=KphIIdz.B 式中的 Kph---取 l.1; IIdz.B---从一变压器瞬时电流速断保护的运作电流(KA) 。 (b)相邻变压器装有纵联差动保护时,动作电流的整定方法和(1)b 项相 同。 (c)灵敏度均以本线路末端为校验点,要求 Klm≥1.2。 (d)必须用自动重合闸进行补救。 ④单侧电源平行线路的瞬时的电流速断保护 (l-4)
I

10

无论电流测量元件是接入双回线电流之和还是分别装人单回线电流、 动作电 流都是按避开单回线运行时本线路末端最大短路电流条件签定。公式和(1—1) 相同。 若是接入双回线电流之和,在双回线运行时,保护应退出工作。 ⑤双侧电源线路的瞬时电流速断保护 (a) 不带方向闭锁元件时。 取下列两条件中计算值较大者作为两侧保护动作 电流的整定值: 条件一 条件二 公式为 IIdz=KkIzt.max 式中的:Kk——取 1.1 Izt.max——系统最大振荡电流(KA)o (b)带方向闭锁元件时。整定方法和单电源线路的(1)a 项相同。方向闭锁 元件应装设在反方向出口处短路时; 流过保护的短路电流大于其动作电流侧的保 护上。 2 瞬时电流电压联锁速断保护的整定计算 主要运行方式时的最大保护区为 (l-5) 避开正、 反方向的本线路末端最大短路电流。 公式和 (1—1) 相同。 避开系统最大振荡电流。

LImain ?

L ? 0.75L Kk

电流元件的运作电流计算公式为

Ex I dz ? X xt . main ? X 1lmain
I
11

低电压元件的动作电压计算公式为

I I U dz ? 3I dz X 1lmain
最大运行方式时的保护区计算公式为
I X xt . maxU dz ? 1 X 1 (U p ? U dz )

LImax

最小运行方式时的保护区计算公式为

I 0 . 866 E ? X I x xt . min dz LImin ? I X 1 I dz
式中的:Kk——取 1.3~1.4; Ex——系统电源的等值相电势(KV) ; Xxt.mian——主要运行方式时,保护安装处的系统等值电抗(Ω ) ; Up——系统电源的平均额定电压(KV) 。 单侧电源线路和双侧电源线路的整定方法相同, 但后者必要时需在其中一侧 加装方向闭锁元件。 3.限时电流速断保护的整定计算 ①与相邻单回线路上的瞬时电流速断保护配合 动作电流按避开相邻线路瞬时电流速断保护区末端最大短路电流 (即瞬时电 流速断保护的运作电流)条件整定。 公式为

I dz
II

K ph ? I dIz . xl K f z . mi n
12

试中的:Kph----取 1.1;

Kfz.min---最小分支系数; IIdz.xl------相邻线路电流 I 段的动作电流(KA)O。 灵敏度以本线路末端为校验点,要求 =t xl+△t 一般为 05 秒。 ②与相邻单回线路上的限时电流速断保护配合 动作电流按避开相邻线路限时电流速断保护区末端最大短路电流 (即限时电 流速断保护的动作电流)条件整定。 公式为:
I

Km≥1.3~1.5。动作时限;t

Ⅱ’

I dz
II

K ph II ? I dz . xl K fz . min

式中的:Kph----取 1.1; IⅡdz.xl----相邻线路电流 11R 的动作电流(KA) 。 灵敏度以本线路末端为校验点,要求 Km≥1.3~1.5。 动作时限:tⅡ=tⅡxl+△t 一般为 1 秒。 ③与相邻单回线路上的瞬时电流电压联锁速断保护配合 取下列两条件中计算值较大者作为动作电流的整定值: 条件一 公式为: 与瞬时电流电压联锁速断保护的电流元件配合。

I dz
II

K ph ? I dIz . xl K fz . min

式中的:Kph----取 1.l; IIdz.xl_相邻线路电流电压联锁 1 段电流元件的动作电流

13

(KA) 。 条件二 公式为 IⅡdz=KphId.max 式中的:Kph——取 liZI Id.max—一相邻线路电流电压联锁 1 段电压元件最小保护区 I 末端短路时,流过保护的最大短路电流(KA). 灵敏度和动作时限的计算方法和 3①项的相同。 ④与相邻平行线路的保护配合 (a) 相邻平行线路双回线运行时, 与横差动电流方向保护或电流平衡保护 配合。 公式为 IⅡdz=Kk Id.max 式中的;Kk——取 1.2-1.3; Id.max——相邻平行线路双回线运行情况下,在其末端短路时,流过保 护的最大短路电流(KA) 。 (b)相邻平行线路单回线运行时,与瞬时电流速断保护配合。公式 和 3①项的(1-11)相同。I (c)灵敏度和运作时限的计算方法和 3①项的用同。 双侧电源线路加装方向闭锁元件的考虑方法,和瞬时电流速断保护相同 4.限时电流电压联锁速断保护的整定计算 ①与相邻单回线路上的瞬时电流速断保护配合 电流元件的动作电流按避开相邻线路瞬时电流速断保护区末端最大短路电 流(即瞬时电流速断保护的动作电流)条件整定。公式和 3①项的(1-11)相 (1-15)
(1-14)

与瞬时电流电压联锁速断保护的低电压元件配合。

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同。 低电压元件的动作电压按避开相邻线路瞬时速断保护范围末端短路时, 保护 安装处的最低残压条件整定。 公式为:

3 I U dz ? I dz. xl ( X AB ? K fz. min X xl . min ) Kk
II

式中的:Kk———取 1.2-1.3; IIdz.xl—一相邻线路电路 1 段的动作电流(KA) ; XAB----本线路的电抗(Ω ) ; Xxl.min-----相邻线践电流 I 段最小保护区的电抗(Ω ) 。 两种元件的灵敏度以及动作时限的计算方法和(3)a 项的相同。 ②与相邻单回线路上的瞬时电流电压联锁速断保护配合。 电流元件的动作电流接避开相邻线路瞬时电流电压联锁速断保护电流元件 的运作电流条件整定。公式和 3①项的(1-11)相同,但式中的 Id_相邻线路 电流电压锁Ⅰ段电流元件的动作电流。 低电压元件的动作电压按与相邻线路瞬时电流电压联锁速断保护低电压元 件的动作电压配合条件整定。 公式为

U dz
II

1 II I ? ( 3I dz X AB ? U dz ) . xl K ph


式中的:Kph——取 1.1;

I

dz——本保护电流元件的动作电流(KA) ;

XAB——本线路的电抗(Ω ) ;
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UIdz.xl 相邻线路电流电压联锁 1 段低电压元件的动作电 压(KV) 。 两种元件的灵敏度以及动作时限的计算方法和 3①项的相同。 ③与相邻平行线路的保护配合 取下列两种情况中较严重的一组计算值作为保护的整定值: (a)相邻平行线路双回线运行,与其横差动电流方向保护或电流平衡保护 配合时。 电流元件的动作电流按保证本线路末端短路时有足够灵敏度条件整定。 公式为
II I dz ?

1 I d . min Km

式中的:Klm——取 1.3~l.5;

Id.min——本线路末端短路时,流过保护的最小短路电流(KA)
低电压元件的动作电压按避开相邻平行线路末端短路时, 保护安装处的最低 残压条件整定。 公式为
II U dz ?

3 II I dz ( X AB ? K fz. min X ? ) Kk

式中的:Kk——取 1.2~1.3;

XAB——本线路的电抗(Ω ) ; X∑——相邻平行线路的并联电抗(Ω ) 。
(b) 相邻平行线路单回线运行。按与相邻单回线路上所装设的相应保护方式 配合计算。方法和 4①项或 4②项相同。

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两种元件的灵敏度以及动作时限的计算方法和 3①项的相同。 ④与相邻变压器的保护配合 (a)相邻变压器装有瞬时电流速断保护时。整定方法和 4①项相同。 但其 中的相邻线路应改为相邻变压器。 (b)相邻变压器装有纵联差动保护时。 电流元件的动作电流按本线路末端短路时有足够灵敏度条件整定。 公式和 (1 -18)相同。

电压元件的动作电压按避开变压器低压侧母线短路时, 保护安装处的最低残 压条件整定。 公式为

3 II U dz ? I dz ( X AB ? K fz. min X B ) KK
II

式中的:Kk 取 1.2~1.3;

Idz——本保护电流元件的动作电流(KA) ; XAB——本线路的电抗(Ω ) ; XB——相邻变压器的并联电抗(Ω ) 。
两种元件的灵敏度以及动作时限的计算方法和 3①项的相同。 双侧电源线路加装方向闭锁元件的考虑方法, 也和瞬时电流电压联锁速断保 护相同。 5.定时限过电流保护的整定计算 ①单侧电源辐射线路的定限时电流保护 动作电流按避开最大负荷电流条件整定。 公式为

I dz

III

K K K zq ? I fh. max Kh
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式中的:Kk——取 1.15~1.25;

Kh——取 0.85; Kzq——取 2~5; Ifh.max——本线路的最大负荷电流(KA) 。
近后备的灵敏度以本线路末端为校验点,要求 Km≥1.3~1.5。 远后备的灵敏度以和邻线路或元件末端为校验点,要求 Km≥1.2。 动作时限:tⅢ=tⅢxI+△t ②双侧电源线路的定时限过电流保护 动作电流取下列四条件中最大的计算值作为整定值: 条件一 避开最大负荷电流。公式和(1-21)相同,但式中的

Ifh.max 应

考虑到可能出现的运行方式中最严重的情况。 条件二 公式为 IⅢdz=KkKzqIfh.max 式中的:Kk——取 1.15~1.25 (1-22) 避开本线路自动重合闸重合成功时的最大最流。

K zq——考虑失压后全部自起动电动机自起动的自起动系数。
条件三 公式为 IⅢdz=KkIfg 式中的:Kk——取 1.2~1.3; (1-23) 避开非故障相电流。

I

Ifg——非故障相电循(KA) 。在中性点不接地电网,Ifg=Ifh。
条件四 公式为 IⅢdz=KphIⅢdz.xl
18

与相邻线路同方向过电流保护的灵敏度配合。

(1-24)

式中的:Kph——取 1.1。

I



dz.xl——同方向过电流保护的动作电流(KA) 。

当有分支电源或相邻平行线路时上述动作电流计算值还应除以最小分支 系数 Kfz.min。 灵敏度和动作时限的计算方法和 5①项的相同。 6.低电压闭锁定时限过电源保护的整定计算 ①单侧电源辐射线路的低电压闭锁定时限过电流保护

电流元件的动作电流按避开正常负荷电流条件整定 公式为
II I dz ?

KK I fh Kh

式中的;Kk——取 1.15~1.25;

Kh——取 0.85; Ifh——正常情况下流过保护的负荷电流(KA) 。
低电压元件的动作电压按避开正常运行情况下的最小工作电压条件整定。

I dz
公式为

III

K K K zq ? I fh. max Kh

式中的;Kk——取 0.9;

Kh——取 1.15;

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Ug.min——正常情况下的最小工作电压(KV) ,一般取 0.9Ue。
电流元件的灵敏度校验方法和(5)a 项相同。 低电压元件作近后备的灵敏度以本线路末端为校验点 (即以动作电压 Udz 除 以该点短路时保护安装处的最高残压) ,要求 Km≥1.3~1.5。作远后备的灵敏度 以相邻线路或元件的末端为校验点,要求 Km≥1.2。 动作时限的计算方法和 5①项相同。 ②双侧电源线路的低电压闭锁定时限过电流保护 电流元件的动作电流整定方法,除了将条件一改为按避开正常负荷电流(公 式与(l-25)相同)之外,其余条件和 5②项完全相同。 低电压元件的动作电压计算公式和(l-26)相同。 灵敏度和动作时限的计算方法和 6①项相同。 (二)相间短路的距离保护 1.距离保护动作阻抗的整定计算(一次侧值) ①距离 I 段 (a)对输电线路,按保护范围不伸出线路末端的条件整定 公式为 ZIdz.A=KkZ1Lab 式中的:Kk——可靠系数,一般取 0.8~0.85; (1-27)

Zl——线路每公里的正序阻抗(Ω ) ; IAβ ——被保护线路的长度(KM) 。
(b)对线路变压器组,按保护范围不伸出变压器的条件整定。 公式为 ZIdz.A=Kk(Z1lAB+ZB) 式中的:Kk——一般取 0.7; (l-28)

20

ZB——变压器的阻抗(Ω ) 。
距离 I 段的动作时限为继电器本身固有动作时间,一般不超过 0.1 秒。 ②距离Ⅱ段 通常取下列各条件中的最小者作为整定值: 条件一 公式为 ZIIdz.A=Kk(Z1lAB+Kfz.minZIdz.B) 式中的:Kk——一般取 0.8; (1-29) 与相邻线路距离 I 段的动作阻抗配合,并考虑分支电流的影响。

Kfz.min——相邻线路距离 I 段保护范围末端短路时, 实际可能的最
小分支系数;

Z dz.B——相邻线路距离 I 段的动作阻抗(Ω ) 。

I

条件二 公式为:

按避开线路末端变压器低压母线上的短路条件整定。

ZIIdz.A=Kk.B(Z1lAB+KfzminZB.min)

(l-30)

式中的:Kk.b——与变压器配合的可靠系数,因变压器最小阻抗的误差较大, 一般取为 0.7;

ZB.min——变压器的最小等值阻抗(Ω ) 。
条件三 公式为 ZIIdz=Klm Z1lAB (1-31) 按保证被保护范围末端短路时有足够的灵敏度签定

Klm——灵敏系数,按规程要求选取。
在整定计算中,可能会遇到下列情况: (a)选取的整定阻抗 Zdz 不能满足灵敏度要求。这时,在允许增加动时限的
21

条件下,可将条件一改为按与相邻线路距离Ⅱ段的动作阻抗配合。公式为: ZIIdz.A=Kk(Z1lAB+KfzminZIIdz.B) 式中的:Kk——取为 0.8; (1-32)

Kfz.min——相邻线路末端短路时,实际可能的最小分支系数; Z
II

dz.B——相邻线路距离Ⅱ段的动作阻抗(Ω

) 。

(b) 当相邻线路没有装设距离保护,而是装设电流保护或电流电压联锁保护 时,应求出其最小保护范围。并以阻抗值表示,然后用公式(1-29)进行计算。 距离Ⅱ段的灵敏系数为:

II K lm ?

II Z dz Z1l AB

距离Ⅱ段动作时限为;

tA=tB.max+△t
③距离Ⅲ段 通常按避开最小负荷阻抗整定。 (a)对全阻抗继电器 公式为:
III Z dz ?

(1-34)

Z fh. min K k K h Kzq

?

0.9U e K k K h KzqI fh. max

(b)对方向阻抗继电器 公式为:
III Z dz ?

0.9U e K k K h K zqI fh. max COS (?lm ? ? fh )
0.9U e I fh. max

式中的:Zfh.min——最小负荷阻抗, Z fh. min ?

Kk——可靠系数,取为 1.3;I
22

Kh——继电器的返回系数,取为 1.1~1.15;I Kzq——负荷自起动系数; Ue——电网的额定相电压; Φ lm,φ fh——分别为阻抗元件的最灵敏角和负荷阻抗角。
距离Ⅲ段的灵敏系数: 作近后备时
III Z dz Klm ? Z1l AB

要求≥1.5
III Z dz

作远后备时

K lm ?

Z1l AB ? K fz. min Z1l AB

要求≥1.2

距离Ⅲ段的动作时限应比保护范围内其它保护的动作时限中的最长者大一 个时限级差△t。 2.阻抗继电器动作阻抗的计算 阻 抗 继 电 器 的 动 作 阻 抗 可 用 下 式 求 得 :

n Z dz. j ? K jx LH Z dz nYH
式中的:Kjx——接线系数,对距离Ⅰ,Ⅱ段的测量元件,当采用 0°接线时,

Kjx=1; nLH——电流互感器变化; nYH——电压互感器变化; Zdz——距离保护的一次动作阻抗。对于距离Ⅲ段,若采用方向阻
抗继电器并采用 0°接线方式, 则对应的是公式 (1-36) 。 (三)单相接地的零序保护 1.绝缘监视装置的整定计算 线路的无选择性零序电压保护由各站、 所内同电压等级母线上的绝缘监视装 置实现。 其过电压继电器的动作电压按避开零序电压滤过器的不平衡电压条件整 定。一般整定为:

Udz=15 伏
23

出现零序电压时应瞬时动作于发出信号。 2.零序电流保护的整定计算 动作电流按避开本线路的电容电流条件整定。 公式为:

Idz=Kk3Uxω Co
式中:Kk——瞬时动作时取 4~5;延时动作时取 1.5~2;

(l-40)

3Uxω Co——本线路的电容电流(A) ,可按经验公式估算。
经验公式为

3U x?C0 ?

U x ? x (35l ? l1 ) 350

式中的:Ux-x——电网的平均额定线电压(KV) ;

l——电缆线路的长度(KM) ;
l1——架空线路的状度(KM) 。
灵敏度的校验公式为

3U x? (C0? ? C0 ) 3U x?C0? ? 3U x?C0 Klm ? ? I dz K k 3U x?C0
式中的 3Ux∑。Z——同一电压等级整个电网的电容电流(A) ,亦用 电式(l-28)估算。 对电缆线路,要求 Klm≥1.25;对架空线路,要求 Klm≥1.5。 (四)过负荷保护 动作电流按避开电缆线路的额定电流条件整定。 公式为

I dz ?

Kk Ie Kh
24

式中的;Kk——取 1.05;

Kh——取 0.85; Ie——电缆线路的额定电流(KA) 。
动作时限:一般整定为 t=9~10 秒。 六、35 千伏电网继电保护配置国的绘制 在简化的 35 千伏电网结线图上的每条 35 千伏线路两端用规定的保护装置图 形符号标出其所配置的保护装置。 继电保护装置的图形符号见附录Ⅱ 七、35 千伏线路继电保护回路设计 (一)继电保护回路设计的内容 1.继电保护回路和整个二次回路的关系 继电保护回路只是整个二次回路的一部分, 它与二次回路的其它部分; 控制、 测量、信号和自动装置等回路之间有着相互依靠密不可分的关系。因此,在进行 保护回路设计时,必须明确二次回路其它部分所采用的方案。 作为继电保护的课程设计,对二次回路其它部分所采用的方案作如下的规 定: (1)金中线的金河电站侧为单母线结线,中心变电所侧为单母线结线。金城 线两侧均为单母线结线。 青城线的青岭电站侧是装有断路器的线路——变压器组 结线。 城关变电所侧亦为单母线结线。各线两侧均装设无电压及同期检查的三相 一次自动重合闸。在金河电站的金中线和青岭电站的 35 千伏出线断路器上还设 置手动准同期装置,以便于和系统之间进行同期并列操作。 (2)35 千伏的断路器均采用户外多油式,配以电磁式操作机构。断路器两 侧三相套管上均装有套管式电流互感器。 断路器采用灯光监视有电气防跳的控制 回路。

25

(3) 中央音响信号装置有事故信号和预告信号两部分, 均为瞬时重复动作的。 (4)各条 35 千伏线路均装设有功功率表和一相电流表。 (5)直流操作电源的电压为 220 伏。 2.继电保护回路的设计 继电保护回路包括:示意图,交流电流、电压回路,直流回路和信号回路等 部分。各部分的设计方法和要考虑的问题如下: (1)示意图 按照主结线画出所设计安装单元(本课程设计为 35 千伏线

路)的一次回路示意图。内容应包括与本安装单元有关的全部断路器和互感器, 并标明带序号的文字符号。 (2)交流电流、电压回路 为了确定各保护装置所接用的互感器,应先对

与所设计的安装单元有关的互感器各二次线圈的用途作出合理分配。 测量表计和 保护装置宜分别接于不同的电流互感器二次线圈, 若受条件限制必须共用同一组 二次线圈时,应将保护装置接在测量表计的前面。 为了能满足 10%误差的要求。必要时应进行电流互感器二次负载计算。 交流电流、电压回路的回路标号见附录四。 (3) 直流回路 当所设计的安装单元只有一台断路器时,控制回路只装设

一组熔断器(接于控制小母线) ,保护的直流回路与控制回路共用此组熔断器。 若有几台断路器时, 各断路器的控制回路应分别装设熔断器,保护的直流回路可 与电源侧断路器共用一组熔断器。也可以接在另行装设的总的熔断器后。 直流回路的回路标号也见附录四。 (4)信号回路 光字牌的设置和分组应与中央音响信号装置采用的方案相适 应。 在水电站内,一般不设“掉牌未复归”光字牌,也不设光字牌灯泡的检查回 路。 通常采用的方案是将本安装单元动作于断路器跳闸的全部信号集中起来,起

26

动一个“事故跳闸”或“保护动作”光字牌和事故音响信号,从信号继电器的掉 牌情况来判别已动作的保护装置。 预告信号则采用一对一的光字牌和预告音响信 号。 在中央信号不设延时预告信号的情况下,需要延时发出的预告信号,可先起 动时间继电器,再由时间继电器的延时接点起动光字牌和预告音响信号。 信号回路的回路标号也见附录六。 (二)继电器及并联附加电阻的选择 从有利于保护性能的配合和便于运行管理考虑, 继电保护装置的型式在同一 个站、所内应尽量一致,在同一电网内也不宜品种过多。 本课程设计以采用电磁型继电器为主。辅以个别整流型或晶体管理型继电 器。 目前国内生产保护继电器的厂家很多,主要的有阿城、许昌和上海等继电器 厂。 就本课程设计可能涉及的测量和辅助继电器而言,基本上可分成三种配套系 列。 即仿苏的旧型系列、 以阿城继电器厂产品为主的系列和以许昌继电器厂产品 为主的系列。列表于后: 仿苏旧型系列 电流继电器 电压继电器 功率继电器 接地继电器 时间继电器 中间继电器 DL-10 DJ-100 GG-10 DD-11 DS-110 DZ-10 DZB-100 DZS-100 信号继电器 DX-11 阿继产品系列 DL-20C DY-20C BG-10B DD-11 DS-20A DZ-30B DZB-10B DZS-10B DXM-2A 许继产品系列 DL-30 DY-30 LG-10 DD-1 DS-30 DZ-200 DZB-200 DZS-200 DX-30

表中阿城和许昌继电厂产品的主要技术规格见附表七。 仿苏旧型号继电器的
27

技术规格可查阅教材的附录或有关手册。 l.电流、电压继电器的选择 按满足动作值整定和使用接点型式和数量的要求进行选择。为此,需将保护 装置的动作电流或动作电压整定值的一次值换算成二次值。换算公式分别为:

I dz. j ?

K jx nL

I dz

U dz. j ?

U dz nY

式中的:Kjx——电流互感器的接线系数。星形接线时取 1,三角形接线时取 记;

nLH——电流互感器的变比; nYH——电压互感器的变比。
2.功率继电器的选择 按用于相间还是接地保护及对额定电流的要求进行选择。 3.接地继电器的选择 按零序电流保护动作电流的整定值进行选择。 4.时间继电器的选择 按动作时限的整定值及直流操作电源的电压进行选择。 需要长时间通电的时间继电器应采用有外附电阻的型式, 并根据实际需要确 定是否需要带滑动接点或拖针。 5.中间继电器的选择 按是否需要带保持线圈、 是否需要带延时、需要使用的接点型式和数量以及 直流操作电源的额定电压值进行选择。 需要带保持线圈的选用 DZB 型。 需要带延时的选用 DZS 型。 接点型式和数量 可从型号上加以识别, 例如 DZ-200 系列中间继电器型号中最后一位的数码所表

28

示的接点型式和数量见下表:

最后一位数码 按点型式和数量

1 002

2 006

3 202

4 220

5 240

6 400

7 402

8 420

9 600

接点型式和数量中的首位表示常开接点的数量,中间位表示常闭接点的数 量,末位表示切换接点的数量。 6.信号继电器及附加并联电阻的选择 用于直接接人直流操作电源的电压型信号继电器, 接直流操作电源的额定电 压值进行选择。 用于与保护出口中间继电器串联使用的电流型信号继电器, 按动作电流进行 选择。并要求在额定电压下动作灵敏度不小于 1.4,在 0.8Ue 的直流电压下信号 继电器线圈两端的电压降不大于 0.1Ue,以及流过信号继电器线圈的长期最大 电流不大于其额定电流的 2.5~3 倍,以确保其热稳定。 在选择电流型信号继电器时, 还要考虑在共用同一个保护出口继电器的几种 保护装置同时动作的情况下仍能满足上述要求。 (通常可按两种保护装置同时起 动 BCJ 考虑。 ) 为了能满足上述要求, 往往需要在 BCJ 的线圈两端并联一个附加电阻 R 来增 大这一回路的电流。 下面提供一种选择电流型信号继电器的额定电流值和并联附加电阻阻值的 方法,供作参考: (1)先按已选定 BCJ 电压线圈的电阻值 并以此电流为参考选定信号继电器的额定电流
29

RBCJ 来估算出回路的大致电流, Ie,并查得信号继电器线圈的电

阻值 RXJ。 常用保护出品中间继电器电压线圈的电阻值(单位:欧姆)如下表: -226 额定电压 (伏) DZB-12B 型 DZS-14B 型 DZB -257 220 110 8900±300 2150±200 12400±1000 3000±250 10000 2800 12000 3000 DZS-254

电流型信号继电器工作线圈的电阻值(单位;殴姆)如下表:

额定电流(安) 0. 01 0. 015 0. 025 0. 05 0. 075 0. 1 0. 15 0. 5 1

DX-31A 型 2800 1250 450 110 50 28 12.5 1. 1 0.28

DXM-2A 型 770 320 113 27 13 7 3 0. 3 0.07

(2)按两种保护装置同时起动 BCJ 的情况下满足灵敏度 KI_。子 ZI14 条件, 计算出回路需要的最小电流。
30

公式为:

Imin=2I2=2(1.4Ie)

(1-46)

(3)按回路需要的最小电流 Imin 求出附加电阻 R 的最大电阻计算值,并选定适 当(较最大计算值略小)的 R 值。 公式为:

Ue RBCJ I min R js ? U RBCJ ? e I min
(4)分别计算出两种保护装置同时动作,和只有一种保护装置动作,两 种情况下流经信号继电器的电流.并校验其灵敏度。

公式分别为:

I2 ?

Ue R R R 2( BJC ? XJ ) RBJC ? R 2

I1 ?

Ue RBJC R ? R XJ RBJC ? R

I I 要求, K lm2 ? 2 ? 1.4, K lm1 ? 1 ? 1.4 (5)再进行 0.8Ue 情况下信号继 Ie Ie
电器电压降的校验。

要求:

I R I R U2 U ? 2 XJ ? 0.1, 1 ? 1 XJ ? 0.1 Ue Ue Ue Ue

(6)校核只有一种保护装置动作时信号继电器的热稳定。
31

要求: K r

I ? 1 ? 2.5 ~ 3 。 Ie

若不满足上述要求, 应重新选定信号继电器的额定电流或并联附加电阻的 阻值,再作灵敏度、0.8Ue 时的电压降和热稳定校验,直到满足要求为止。 (三)35 千伏线路保护回路接线图的绘制 金河电站内 35 千伏金中线的控制、测量回路接线图见附图。要求画出的 保护回路怎接线图应和该图紧密配合, 凡在该图中已画出的部分不应再出现在保 护回路接线图上。 由于同属于一个安装单元,两张图上各种设备的文字符合和各 回路标号均应相互衔接而不能重复。 在保护回路接线图上应画出的部分有: l.保护用的交流电流、电压回路; 2.保护用的直流回路和跳闸回路; 3.保护用的信号回路; 4.设备表。 提请注意的问题: 保护回路接线图上的设备表也是按控制屏、 保护屏分别列出各种设备的型式 和数量,而且只包括保护回路接线图上的设备。

八、设计说明书的编写

设计说明书应包括下列内容: l.对设计任务和原始数据的简述; 2.对短路电流计算结果和电网结构特点的分析;
32

3.说明在进行电网继电保护配置设计过程中对各种配置方案分析、 论证和取 舍的情况; 4.说明推荐所选定的配置方案,阐述其优点选定的理由; 5.说明金中线所选用继电器的型式,阐述其优点和选用的理由; 6.其它需要说明的问题; 7.各种计算书(作附件) 。 设计说明书应文字简明、论述扼要、分析全面、论证有据,切忌烦琐的描述 和对过程的罗列。 九、附录 附录一 《水电站继电保护》课程设计任务书

一、题目:35 千伏电网继电保护设计 二、原始资料: 某县有金河和青岭两座水电站,装机容量分别为 12 兆瓦和 8 兆瓦,各以单 回 35 千伏输电线路向城关变电所供电。金河电站还以一回 35 千伏联络线经 110 千伏中心变电所与省电网连续。35 千伏电网的接线示意如图:

33

主要参数见下表: 发电机:

额定容量 SeKW 额定电压 UeKV 3000 4000 6.3 6.3

功率因数 0.8 0.8

暂态电抗 Xd’ 0.2 0.2

标么电抗 X*F 5.333 4

主变压器: 额定容量 7500
Se

KVA

e 额定电压 KV

U

接线组别 Y,d11

短路电压 Ud% 7.5

标么电抗 X*B 1

38 .5 ? 2 ? 2.5% 6 .3 38 .5 ? 2 ? 2.5% 6 .3 35 ? 2 ? 2.5% 10 .5

10000

Y,d11

7.5

0.75

10000

Y,d11

7.5

0.75

20000

110 ? 2 ? 2.5% 35 ? 5% 10 .5

Yn,yno,d 11

VdⅠ-Ⅱ=10.5 VdⅡ-Ⅲ=6.5 VdI-Ⅲ=18

X*1=0.55 X*2=0 X*3=0.35

输电线路: 名称 导线型号 长度(KM) 电 标么值 金中线 金城线 青城线 LGJ-120 LGJ-120 LGJ-120 40 10 30 1.168 0.292 0.876 抗 有名值(Ω ) 16 4 12

34

最大运行方式: 两电站的六台机组全部投人运行,中心变电所 110 千伏母线 上的系统等值标么电抗为 0.225。城关变电所总负荷为 240A(35 千伏侧) ,由金 河电站供给 110A、青岭电站供给 130A。剩余的 110A 经中心变电所送入系统。 最小运行方式: 两电站都只有一台机组投人运行,中心变电所 110 千伏母线 上的系统等值标么电抗为 0.35 城关变电所总负荷为 105A(35 千伏侧) ,由金河 电站供给 40A、青岭电站供给 65A。剩余的 15A 经中心变电所送入系统。 三、设计内容: 1. 短路电流计算; 2. 35 千伏电网继电保护配置设计; 3. 35 千伏输电线路断电保护回路设计。 四、设计成果: l. 设计说明书(包括计算书) 2. 35 千伏电网继电保护配置图 3. 35 千伏金中线保护回路接线图 五、时间分配: 短路电流计算 继电保护配置设计 继电保护回路设计 编写说明书及整理成果 合计 10 个工作日。 附录二 《小型水力发电站设计规范》GBJ71-84(试行)摘录第五章第八 35 千伏及以下线路的相间短路,宜装设一段 2天 4天 3天 1天

节继电保护装置第 5、8、28 条

式或两段式电流电压速断和过电流保护装置。 对单侧电源放射式线路, 如上述保护不满足灵敏性要求时,保护可无选择地 动作,但应没自动重合闸补救。此时,速断装置可按躲开降压变压器低压母线短

35

路电流整定。 对双侧电源线路,必要时,保护应带方向性,如保护仍不满足要求,可采用 距离保护。 第 5、8、24 条 由电流继电器构成的相间短路保护,应接于同一网络线路

上相同两相的电流互感器上。 以保证不在同一处发生两点或多点接地时,切除短 路。 第 5、8、25 条 35 千伏及以下中性点非直接接地电力网中,对线路单相

接地故障,可利用在母线上装设的网络单相接地监视装置,反应零序电压,作用 于信号。 第 5、8、26 条 不经常操作且负荷较轻的单侧电源放射式线路,可采用高

压熔听器或柱上式油开关作为短路保护。 附录三 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定(强电部分)SDGJ8

-78(试行)摘录》 第四章 第 35 条 第一节控制系统 断路器控制回路需满足下列要求:

1.应能监视电源及跳、合闸回路的完整性,在断路器跳、合闸线圈及合闸接 触器线圈上,不允许并接电阻。 2.应能指示断路整合闸与跳闸的位置状态,自动合闸或跳闸时应有明显信 号。 3.有防止断路器跳跃的闭锁装置。 4.合闸或跳闸完成后应使命令脉冲自动解除。 5.接线应简单可靠,使用电缆芯最少。 第 36 条 断路器采用灯光监视控制回路时,一般为双灯制接线。断路器在

合闸位置时红灯亮,跳闸位置时绿灯亮。 第 38 条 在配电装置就地操作的断路器、 一般只装设监视跳闸回路的位置

继电器,用红、绿灯作位置指示灯,正常暗灯运行。事故时绿灯闪光,并向控制 室或驻所值班室发出声、光信号。 第 39 条 断路器的防跳回路:
36

1.由电流起动的防跳继电器的动作时间, 不应大于跳闸脉冲发出至断路器辅 助触点切断跳闸回路的时间。 2.一般利用防跳继电器的常开触点,对跳闸脉冲予以自保持。当保护跳闸回 路串有信号继电器时, 该防跳继电器触点应串接其电流自保持线圈。当选用的防 跳继电器无电流自保持线圈时, 亦可接适当电阻代替,电阻值应保护信号继电器 能可靠动作。 第 42 条 应标志极性。 第四章第二节信号系统 第 44 条 在控制定应设中央信号装置。 中央信号装置由事故信号和预告信 对具有电流或电压自保持的继电器,如防跳继电器等,在接线中

号组成。预告信号一般分为瞬时和延时两种。 第 46 条 发电厂应装设能重复动作并延时自动解除音响的事故信号和预

靠信号装置。?? 第四章第四节交流电流、电压回路 第 62 条 电流互感器的选择:

1.应满足一次回路的额定电压、 最大负荷电流及短路时动、 热稳定电流要求。 2.应满足二次回路测量仪表、自动装置的准确等级和保护装置 10%误差特 性曲线的要求。 3.当一个二次绕组容量不能满足要求时,可将两个二次绕组串联使用。 第 63 条 电流互感器的配置:

1.应满足测量仪表、保护和自动装置的要求。 2.用于保护装置时,应尽量消除主保护的不保护区。 3.对大接地短路电流系统,一般按三相配置。对小接地短路电流系统,依具 体要求按两相或三相配置。?? 第 64 条 当测量仪表与保护装置共用一组电流互感器时, 宜分别接于不同

的二次绕组。 若受条件限制须共用电流互感器同一个二次绕组时,应按下述原则 配置:

37

1.保护装置接在仪表之前,避免校验仪表时影响保护装置工作。 2.电流回路能引起保护装置不正确动作,而又未设有效的闭锁和监视时,仪 表应经中间电流互感器连接, 当中间互感器二次回路开路时,保护用电流互感器 误差仍应不大于 10%。 第 65 条 当几种仪表接在电流互感器的一个二次绕组时, 其接线顺序一般

先接指示和积算式仪表,再接记录仪表,最后接发送仪表。 第 66 条 开始的措施。 第 67 条 电流互感器的二次回路应有一个接地点, 一般在配电装置处经端 电流互感器的二次回路一般不进行切换,当需要时,应采取防止

子接地。 但对于由几组电流互感器与保护装置相连接时,一般保护屏上经端子接 地。 第 68 条 电压互感器的选择:

1.应满足一次回路额定电压的要求。 2.容量和准确等级(包括电压互感器辅助绕组)应满足测量仪表、保护装置 和自动装置的要求。 3.需要检查和监视一次回路单相接地时, 应选用三相五柱式电压互感器或具 有第三绕组的单相电压互感器。对大接地短路电流系统,其第三绕组电压为 100 伏。对小接地短路电流系统,其第三绕组电压为 100/3 伏。 第 70 条 电压互感器的二次侧中性点或绕组引出端子之一应接地。

当电压互感器二次绕组引出端子之一接地时,其接地点一般在熔断器(或自 动空气开关)的出线侧,此时,在中性点侧应通过去穿保险接地。 电压互感器二次侧接地点一般在配电装置端子箱内经端子接地。 第五章第三节送电线路 第 80 条 线路的自动重合闸装置依系统保护统筹设计。手动会闸时,应闭

锁线路的自动重合闸装置,并起动保护后加速回路。 第 81 条 双侧电源线的手动合闸回路中, 一般需串接重合闸切换开关的触

点,以防止未经同步检查而误合闸。系统联络线设有手动同步接线时,手动合闸

38

回路中可不再串接重合闸切换开关的触点。 第 82 条 线路出线侧的电压互感器或电压抽取装置二次例应装设熔断器。

熔断器的完整性应加以监视。 第 83 条 小接地短路电流系统线路的接地检查, 一般采用按钮与重合闸装

置相配合。但在出线较多或负荷重要时,可装设接地检查信号装置。 第六章第一节控制和信号回路的设备选择 第 98 条 控制开关应按需要的触点数量、控制接线、操作的频繁程度、回

路的额定电压、额定电流和分断电流来选择。 第 99 条 灯光监视接线中的信号灯及附加电阻的选择:

l.当灯泡引出线上短路时, 通过跳、合闸回路电流应小于其最小动作电流及 长期热稳定电流。 2.当直流母线电压为 95%额定电压时,加在灯泡上的电压一般为其额定电 压的 60~70%?? 第 100 条 跳、合闸位置继电器的选择:

1.在正常情况下, 通过跳、 合闸回路的电流应小于其最小动作电流及长期热 稳定电流。 2.当直流母线电压为 85%额定电压时,加于继电器的电压不小于其额定电 压的 70%。 第 101 条 自动重合闸继电器及其出口信号继电器额定电流的选择,应与

起动的元件动作电流相配合,并保证动作灵敏度不少于 1.5。 第 102 条 电流起动的防跳继电器,其电流线圈额定电流的选择应与断路

器跳闸线圈的额定电流相配合,并保证动作的灵敏度不小于 2。 第 103 条 断路器的合闸继电器电流线圈额定电流的选择,应与断路器合

闸线圈的额定电流相配合,并保证动作的灵敏度不小于 1.5。 第 104 条 信号继电器和附加电阻的选择:

1.在额定直流电压下,信号继电器动作灵敏度一般不小于 1.4。 2.在 0.8 倍额定直流电压下, 由于信号继电器的串接两引起回路的压降应不 大于额定电压的 10%。
39

3.选择中间继电器的并联电阻时, 应使保护继电器触点断开容量不大于其允 许值。 第六章第二节二次回路的保护设备 第 106 条 二次回路的保护设备用以切除二次回路短路故障,并作为回路

检修和调试时断开交、直流电源之用。保护设备一般用熔断器。也可采用自动开 关。 第 107 第 控制回路的熔断器配置: 1.当一个安装单位内只有一台断路器时,只装设一组熔断器。当一个安装单 位有几台断路器时, 应分别装设熔断器。此时对公用保护回路是接于电源侧断路 器的熔断器还是另行装设总的熔断器,应根据主接线的要求来确定。当有总熔断 器时,凡属本安装单位的熔断器应接于熔断器之一,以便监视。 当一个安装单位有几台断路器又无单独运行的可能(如双绕组变压器的高、 低压侧断路器) 或断路器之间有程序控制要求(如调相机的起动断路器与主断路 器)等时,其控制回路一般共用一组熔断器。 2.?? 3.两个及以上安装单位的公用保护和自动装置回路(如母线保护。发电机励 磁回路接地保护等) ,应装设单独的熔断器。对双回平行线路的公用保护也应装 设单独的熔断器。 第 108 条 控制、保护及自动装置用的熔断器均应加以监视,一般用断路

控制回路的监视装置来完成。 对装有单独熔断器的回路,一般采用继电器进行监 视,其信号应接至另外的电源。 第 109 条 信号回路的熔断器配置:

1.每个安装单位的信号回路(包括隔离开关位置信号、事故和预告信号、指 挥信号等) ,一般用一组熔断器。 2.公用的信号回路(如中央信号等) ,应装单独的熔断器。??

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第 110 条

信号回路用的熔断器均应加以监视,一般用隔离开关的位置指

示器,也可用继电器或信号灯来监视。 第 111 条 电压互感器回路的保护设备配置:

电压互感器回路中, 除开口三角形绕组和另有专门规定者处,应在其出口装 设熔断器或自动开关。 当二次回路发生故障可能使保护和自动装置发生误动或拒 动时,宜装设自动开关。 电压互感器二次侧中性点引出线上,不应安装熔断器或自动开关设备。当采 用 B 相接地方式时,B 相熔断器或自动开关应装在绕组引出端与接地点之间。 电压互感开口三角绕组的试验芯上,应装设熔断器或自动开关。?? 第 112 条 第 113 条 设备所需交流操作电源。一般装设单独的熔断器。 熔断器电流的选择:

熔断器应按回路最大负荷电流选择,并应满足选择性的要求。干线上的熔断 器熔件的额定电流一般比支线上的大 2~3 级。 电压互感器二次回路的最大负荷电流应考虑仅一组母线运行时, 两组电压互 感器全部负荷切换到该组电压互感器上。 第 114 条 电压互感器二次侧自动开关的选择:

1.自动开关瞬时脱扣器的动作电流, 应按大于电压互感器二次回路的最大负 荷电流来整定。 2.当电压互感器运行电压为叨 90%额定电压时,二次电压回路末端两相经过 渡电阻短路,而加于继电器线圈上的电压低于 70%额定电压时,自动开关应瞬 时动作。 3.瞬时脱扣器断开短路电流的时间应不大于 O.02 秒。

十一、符号说明及补充说明

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(一)符号说明

Kk Kh Kph Klm Kzq Kjx Kfz

可靠系数 返回系数 配合系数 灵敏系数 自起动系数

Up Ug Ue Ie Id
max

平均额定电压 工作电压 额定相电压 额定电流 短路电流 最大 最小 主要 动作 系统

Zt X1 fh fg fz Ph
j B

振荡 线路 负荷 非故障 分支 配合 继电器 变电器

分支系数 电流互感器变化 电压互感器变化 平均额定线电压

min main dz xt

nLH nYH
Ux-x

(二)补充说明 1. 电流电压联锁速断保护装置的图形符号如下:

瞬时电流电压 连锁速断保护

方向电流电压 连锁速断保护

限时电流电压 连锁速断保护

方向限时电流电 压连锁速断保护

2.在一个安装单元的保护回路中有瞬时动作于断路器跳闸的刨花装置, 或保护动 作后需要同时作用于两台及以上断路器闸时,通常都要设置保护出口继电器 BCJ。只有当保护回来中的全部保护装置都带有时限,并且只作用于一台断路器 跳闸时, 才能省去 BCJ, 由各保护装置的时间继电器延时接点直接接通跳闸回路。
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3.为保护一旦保护出口继电器被起动就能可靠跳闸, 由于从瞬时动作的保护 装置来的跳闸脉冲, 可能持续时间很短暂,故 BCJ 必须采用有自保持性能的中间 继电器。即具有延时返回性能的 DZS 型中间继电器或带有电流保持线圈的 DZB 型中间继电器。用作 BCJ 的常见中间继电器有: DZS-254 DZS-14B DZB-226 DZB-257 返回延时 0.4~0.8 秒以上,有常开和常闭接点各两对; 返回延时≥0.5 秒,有三个常开接点; 一个工作线圈,两个电流保持线圈,四个常开接点; 一个工作线圈,四个电流保持线圈,四个常开接点和两个切换 接点; DZB-12B 一个工作线圈,三个电流保持线圈,六个常开接点。

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