110kV电网线路继电保护设计课程设计(3)

2019-05-24 16:48

(3)继电保护动作切除故障后,在满足故障点绝缘恢复及断路器消弧室和传动机构准备好再次动作所必须时间的条件下,自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲,以缩短停电时间,减少因停电而造成的损失。在断路器跳开之后,自动重合闸一般延时0.5—1s后发出重合闸脉冲。

(4)自动重合闸装置动作次数应符合预先规定。如一次式重合闸就应该只动作一次,当重合于永久性故障而再次跳闸以后,就不应该再动作;对二次式重合闸就应该能够动作两次,当第二次重合于永久性故障而跳闸以后,它不应该再动作。重合闸装置损坏时,不应将断路器多次重合于永久性故障线路上,以避免系统多次遭受故障电流的冲击,使断路器损坏,扩大事故。

(5)自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作,以便更好地和继电保护相配合,加速故障的切除。

如用控制开关手动合闸并合于永久性故障上时,也宜于采用加速继电保护动作的措施,以加速故障的切除。

(6)在双侧电源的线路上实现重合闸时,重合闸应满足同期合闸条件。 (7)当断路器处于不正常状态(例如操动机构中使用的气压、液压降低等)而不允许实现重合闸时,应将自动重合闸装置闭锁。

3.4.3 单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置

单侧电源线路广泛应用三相一次自动重合闸方式。所谓三相一次自动重合闸方式,就是不论在输电线路上单相、两相或三相短路故障时,继电保护均将线路的三相断路器一起断开,然后AAR装置起动,经预定延时将三相断路器重新一起合闸。若故障为瞬时的,则重合成功;若故障为永久性的,则继电保护再次将三相断路器一起断开,且不再重合。

3.4.4 双侧电源线路的自动重合闸

在这种线路上采用自动重合闸装置时,除了应满足前述基本要求外,还必须考虑以下两点:

(1)当线路发生故障时,线路两侧的保护可能以不同的时限断开两侧短路器。

(2)在某些情况下,当线路发生故障,两侧断路器断开之后,线路两侧电源之间有可能失去同步。

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因此后合闸一侧的断路器在进行重合闸时,必须确保两电源间的同步条件,或者校验是否允许非同步重合闸。

由此可见,双侧电源线路上的三相自动重合闸,应根据电网的接线方式和运行情况,采用不同的重合闸方式。国内采用的有:非同步自动重合闸;快速自动重合闸;检定线路无电压和检定同步的自动化重合闸;解列重合闸及自同步重合闸等。

3.4.5 自动重合闸与继电保护的配合

自动重合闸与继电保护的适当配合,能有效地加速故障的切除,提高供电的可靠性。自动重合闸的应用在某些情况下还可以简化继电保护。

自动重合闸与继电保护的配合方式,有重合闸前加速保护和重合闸后加速保护两种。重合闸前加速是,当线路上发生故障时,靠近电源侧的保护先无选择性的瞬时动作于跳闸,而后再借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。重合闸后加速保护是当线路故障时,先按正常的继电保护动作时限有选择性地动作于断路器跳闸,然后AAR装置动作将断路器重合,同时将过电流保护的时限解除。这样,当断路器重合于永久性故障时,电流保护将无时限地作用于断路器跳闸。实现后加速的方法是,在被保护的各条线路上都装设有选择性的保护和自动重合闸装置。

3.5 双侧电源的整定原则和计算及其保护

?.1,它与短路电整定原则:设保护1装有电流速断,其动作电流计算后为Iset流变化曲线的交点M即为保护1电流速断的保护范围。当在此点发生短路时,

?.1,速断保护刚好动作。根据以上分析,保护2的限时电流速断短路电流即为Iset不应超过保护1电流速断的范围,因此在单侧电源供电的情况下,它的起动电流

??.2?Iset?.1。 就应该整定为:Iset上式中不可取等号,因为保护1和保护2的安装地点不同,使用的电流互感器和继电器不同,故它们之间的特征很难完全一样,会导致其中之一误动作。引

??.2?KrelIrel?.1,其中Krel一般取为1.1-1.2。 入可靠系数Krel,则得:Iset从以上分析中已经得出,显示速断的动作时限t2应选择得比下一条线路速断保护的动作时限t1高出一个时间阶段。

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为保证在正常运行情况下过电流保护绝不动作,显然保护装置的起动电流必须整定得大于该线路上可能出现的最大负荷电流IL.max。然而,在实际上确定保护装置的启动电流时,还必须考虑在外部故障切除后,保护装置是否能够返回的问题。在故障切除后电压恢复时,电动机要有一个自启动过程。电动机的自启动电流要大于它正常工作的电流,因此,引入一个自启动系数Kss来表示自启动时最大电流Iss.max与正常运行时最大负荷电流IL.max之比,即:

Iss.max?KssIL.max

保护4和5在这个电流的作用下必须立即返回。为此应使保护装置的返回电

???,则: 流Ire大于Iss.max。引入可靠系数Krel

???Iss.max?Krel???KssIL.max Ire?Krel由于保护装置的启动与返回是通过电流继电器来实现的。因此继电器返回电流与起动电流之间的关系就代表着保护装置返回电流与起动电流之间的关系。引入继电器返回系数Kre,则保护装置的起动电流即为:

????IsetK???K1Ire?relssIL.max KreKre灵敏度校验:当过电流保护作为本线路的主保护时,应采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的电流进行校验,要求Ksen?1.3~1.5;当作为相邻线路的后备保护时,则应采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路时的电流进行校验,此时要求Ksen?1.2。此外,在各个过电流保护之间,还必须要求灵敏度系数相互配合,即对同一故障点而言,要求越靠近故障点的保护应具有越高的灵敏度系数。在后备保护之间,只有当灵敏度系数和动作时限都相互配合时,才能切实保证动作的选择性。这一点在复杂网络的保护中,尤其应该注意。当故障点越靠近电源端时,短路电流越大,此时过电流保护动作切除故障的时限反而越长,所以过电流保护较少用来作主保护。

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4 整定计算

4.1 短路电流的计算及整定

4.1.1 短路电流的计算

图4.1 正负序阻抗图

求最大运行方式下B母线发生三相短路时的短路电流:

图4.2 最大运行方式下B母线发生三相短路

Xff(1)?Xff(2)?(XG1?XT1)//(XG2?XT2)//(XG3?XT3)?XL1?(0.2193?0.175)//(0.2193?0.175)//(0.2193?0.175)?0.126 ?0.2574Eeq?1.08 I

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(3)f?mI(3)(3)fa?1?Eeq?IBXff(1)?1?1.08?0.524?2.2kA

0.2574求最小运行方式下B母线发生两相短路时的短路电流:

图4.3 最小运行方式下B母线发生两相短路

Xff(1)?Xff(2)?(XG1?XT1)//(XG2?XT2)?XL1//(XL2?XL3?XL4)?(0.2193?0.175)//(0.2193?0.175)?0.126//(0.189?0.158?0.158) ?0.298Eeq?1.08 I

求最大运行方式下C母线发生三相短路时的短路电流:

(2)f?mI(2)(2)fa?3?Eeq?IBXff(1)?Xff(2)?3?1.08?0.524?1.64kA

0.298?0.298

图4.4 最大运行方式下C母线发生三相短路

Xff(1)?Xff(2)?(XG1?XT1)//(XG2?XT2)//(XG3?XT3)?XL1?XL2?(0.2193?0.175)//(0.2193?0.175)//(0.2193?0.175)?0.126?0.189 ?0.446Eeq?1.08

(3)(3)I(3)?mIfa?1?fEeq?IBXff(1)?1?1.08?0.524?1.27kA

0.446

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