设计说明书220kv线路的继电保护设计.docx

《设计说明书220kv线路的继电保护设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《设计说明书220kv线路的继电保护设计.docx（26页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、,Z,刖S继电保护在发电、供电和用电中起着极为重要，是保证电网安全可靠运行和人们生产生活用电的关键。它的设置、整定、维护和试验水平将直接影响供电的可靠性、质量及用电设备的安全。继电保护装置是反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。即当电力系统中电气元件发生故障时，能自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，避免故障元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速恢复正常运行。继电保护装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。由于电子技术、计算机技术与通信技术的发展，使继电保护装置的各种性能有了很大的提高，更好的确保了电力系统的运行，保证了人们正

2、常的生产生活。可见，继电保护性能的好坏关系到了每一个人，不容忽视！前言V中文摘要-1-第一章继电保护概述-2-1.1 继电保护的任务-2-1.2 继电保护的基本原理-2-1.3 对继电保护的基本要求-2-1.3.1 选择性-3-1.3.2 速动性-3-1.3.3 灵敏性-3-1.3.4 可靠性-4-1.4 运行方式分析-5-1.4.1 最大运行方式-5-1.4.2 最小运行方式-5-1.4.3 正常运行方式-5-1.5 本次设计保护的设备的确定-6-1.5.1 问题的提出-6-1.5.2 保护的确定-6-第二章主保护CS1-101A-2高频保护设备概述-7-2.1 适用范围-7-2.2 主要特

3、点-7-第三章技术条件-9-3.1 环境条件-9-3.2 额定参数-9-3.3 电气绝缘性能-9-3.3.1 介质强度-9-第四章CS1-101(2)A-2高频保护具体性能-IO-4.1 CS1-101(2)A-2高频保护-10-4.2 CS1-101(2)A-2高频保护功能配置-10-4.2.1 关于CS1-101(2)A-2高频保护的-些说明-11-4.2.2 PT断线-12-4.2.3 振荡闭锁-12-4.3 高频保护逻辑及原理框图分析-12-4.3.1 CS1-IOI(2)A-2型装置闭锁式高频逻辑框图-12-第五章后备保护-15-5.1 距离保护配置及原理-15-5.1.2距离保护逻

4、辑框图-15-5.2 零序保护的配置及原理-16-5.2.2零序保护的逻辑框图-17-5.3 距离保护-18-5.3.1 距离保护功能配置-19-5.3.2 关于距离保护程序的-些说明-19-5.4 零序保护-21-5.4.1 关于零序保护的-些说明-22-结论-23-参考文献-24-中文摘要本次设计是为22OkV输电线路进行保护配置。根据对继电保护装置的任务、原理及选择要求进行分析总结，选取高频保护为主保护，零序保护及距离保护为后备保护。主保护的型号为CS1-101(2)A-2o对主保护CS1-101(2)A-2的特点适用范围及各种参数进行介绍，又对主保护及后备保护的保护原理进行了分析，以及

5、对线路发生故障时保护的动作情况进行了描述。关键词：继电保护，高频保护，距离保护，线路保护第一章继电保护概述1.1 继电保护的任务继电保护装置是一种能反应电力系统电气设备发生故障或不正常状态而作用于断路器跳闸或发出信号的自动装置。为了保证对用电单位的连续供电，故障切除以后，应尽快地使电气设备再次投入运行或由其他电源和设备替代工作。因此，电力系统中除了安装继电保护以外，还需装设各种自动装置，如自动重合闸、备用电源自动投入装置以及自动低周波减载装置等。继电保护的任务：当电力系统中电气元件发生故障时，能自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，避免故隙元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速恢复正常运

6、行。当系统中电气元件出现不正常运行状态时，能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。1.2 继电保护的基本原理电力系统发生故障时，会引起电流的增加和电压的降压以及电流与电压间相位的变化，因此电力系统中所应用的各种继电保护，大多数是利用故障时物理量与正常时物理量的差别来构成。继电保护原理的结构方框图，如图所示。由三大部分组成，分别为：测量部分：用来测量被保护设备输入的有关信号，并和已给定的整定值进行比较判断是否应该启动；逻辑部分：根据测量部分输出量的大小或性质及其组合或输出性质，使保护按照一定的逻辑程序工作，并将信号传输给执行部分：执行部分：根据逻辑部分传输的信号，最后去完成保护装置所负担的

7、任务，给出跳闸或信号脉冲。整定值图1-1继电器基本原理1.3 对继电保护的基本要求根据继电保护在电力系统中所担负的任务，继电保护装置必须满足以下四个基本要求，即选择性、快速性、灵敏性和可靠性。一般情况下，作用于断路器跳闸的继电保护装置，应当同时满足这四个要求，而反应不正常工作状态并作用于信号的继电保护装置，则某一部分的要求(如快速性)，可以降低一些。1.3.1 选择性系统发生故障时，继电保护装置应该有选择性地切除故障部分，使非故障部分继续运行。这种性能称为继电保护装置的选择性。1.3.2 速动性故障切除的时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。快速地切除故障，可以提高电力系统的稳定性

8、，减少对用电单位的影响，迅速恢复系统的正常运行。故障切除的时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。目前油断路器的跳闸时间约0.1-0.15s,空气断路器和SF6断路器的跳闸时间约0.050.06s。一般快速保护装置的动作时间约0.080.12s,高压电网中快速保护装置的最小动作时间约0.020.03s。所以切除故障的最小时间可达0.070.09s,对不同电压等级和不同结构的电力网络，切除故障的最小时间有不同要求。一般对220330KV的电力网络为0.0D.1s,对IIOKV的电力网络为0.10.7s,对配电网络为0.51.0s。目前生产的继电保护装置，一般都可满足电力网络对快速切除故

9、障的要求。对动作于信号的保护装置，如过负荷保护，不要求速动性。1.3.3 灵敏性即在保护范围内发生故障和不正常运行状态时，继电保护装置的反应能力。也就是保护范围内故障时，不论短路点的位置以及短路的类型如何，都能敏锐且正确的反应。继电保护的灵敏性以灵敏系数来衡量。1.对于反应故障时参数量增加的保护装置尸敏系数-保护区末端金属性短路时故障参数量最小计算值火.保护装置动作参数的整定值例如：过电流保护的灵敏系数为KW二(2-1)1K.act式中保护区末端金属性短路时的最小短路电流二次值；Ikmc-保护装置的二次动作电流。2对于反应故障时参数量降低的保护装置保护装置动作参数的整定值保护区末端金属性短路时

10、故障参数量最小计算值例如：低电压保护的灵敏系数为Kw=券g（2-2）Urcsd.max式中UKg-保护装置动作电压的二次值；UM人皿一保护区末端短路时，在保护安装处母线上的最大残余电压二次值。对不同作用的保护装置和被保护设备，所要求的灵敏系数是不同的，在继电保护和自动装置设计规程中都有规定。一般的过电流保护装置，要求灵敏系数为1.4-2o1.3.4可靠性保护装置的可靠性是指在其保护范围内、外发生故障时，该动作时应可靠动作，不该动作时应可靠不动作。保护装置工作的可靠性是非常重要的，因为不可靠的保护装置轻则误发警告信号，重则将扩大事故或直接造成事故。保护装置不能可靠工作的主要原因是安装调试质量不高

11、、运行维护不当、继电器质量差及设计不合理等。为了提高保护工作的可靠性，必须注意以下几个方面：保护装置应该采取质量高、动作可靠的继电器元件和器件；保护装置的接线应尽可能地简化，尽量减少继电器及串联接点；提高保护装置的安装和调试质量，并加强经常性的维护管理。保护装置的选择性、灵敏性、快速性、可靠性这四大基本要求是相互联系而有时又互相矛盾的。在具体考虑保护的四大基本要求时，必须从全局着眼。一般来说，在可靠性的前提下，首先要满足选择性，非选择性动作是绝对不允许的。但是为了保证选择性，有时可能使故障的时间延长从而要影响到整个系统的安全稳定，这时就必须保证快速性而暂时牺牲部分选择性，因为此时快速性是照顾全

12、局的措施。应该指出，这暂时牺牲选择性的部分，尽量用自动重合闸或备用电源自动投入或其他措施予以补救。一套保护装置，在满足选择性的前提下，应有较高的灵敏度。然而有时为了保证选择性，往往需要适当地降低一些灵敏度。例如，有些保护在计算其动作值时，为了保证选择性，就需要考虑保护装置间灵敏度的配合，这往往要适当增加其动作值而降低其灵敏度。总之，要处理好这四大要求之间的关系，必须根据实际情况合理地确定保护方案及正确地选择保护动作值。1.4 运行方式分析考虑其运行方式，原则上应尽可能使其供电系统发生事故使负荷波动时，能起应急电源作用，能继续维持部分生产。当系统故障跳闸时，切除次要负荷，以免发电机因过载而相继跳

13、闸。应尽量设法维持发电机正常运行，提高发电机组运行的可靠性。在选择保护方式及对其进行整定运行时，都必须考虑系统运行方式变化带来的影响。所选用的保护方式，应在各种系统运行方式下都能满足选择性和灵敏性的要求。对过量保护来说，通常都是根据系统最大运行方式确定保护的整定值，以保证选择性，因为只要在最大运行方式下能保证选择性，在其他运行方式也一定能保证选择性；灵敏度符合要求，在其他运行方式下，灵敏度也一定能满足要求。对某些保护，在整定计算时，还要按正常运行方式来决定动作值或计算灵敏度。1.4.1 最大运行方式根据系统最大负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入运行（或大部分投入运行）以及选定的接地中性点全

14、部接地的系统运行方式称为最大运行方式。对于继电保护来说,是短路时通过保护的短路电流最大的运行方式。1.4.2 最小运行方式根据系统最小负荷，投入与之相适应的发电设备且系统中性点只有少部分接地的运行方式称为最小运行方式。对继电保护来说，是短路时通过保护的短路电流最小的运行方式。1.4.3 正常运行方式根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应数量的发电机、变压器和线路的运行方式称为正常运行方式。这种运行方式在一年之内的运行时间最长。对更复杂的系统，最大、最小运行方式的判断是比较困难的，有时需要经过多次计算才能确定。对于某些特殊运行方式，运行时间很短，对保证保护的选择性或灵敏性有困难时，且在保护拒动或

15、误动不会引起大面积停电的情况下，可不予考虑。根据任务书给定的条件，本设计的最大运行方式是两台变压器同时运行，根据短路点位置选择短路电流路径，可得到最大短路电流，最小运行方式是一台变压器单独运行。1.5 本次设计保护的设备的确定1.5.1 问题的提出目前电压为22OkV及以上的电力系统中，为保证其并列运行的稳定性和提高输送功率,在很多情况下，都要求装置能无延时的从线路俩侧切除被保护线路任何一点的故障。由于差动保护对距离的限制，所以一般对于高压超高压线路，高频保护是比较成熟和完善的一种无时限快速的保护。1.5.2 保护的确定本次设计的任务是对22OkV电连线进行保护配置。所以，选择高频保护为主保护。根据对各个继电器厂家的了解。最后选用北京四方线路高频路保护，该保护为微机保护。其器型号为CS1-101(2)A-2o为了确保线路能准确并迅速的切除故障，选用距离保护及零序保护为后备保护。以保证电力系统的安全运行。第二章主保护CS1-101(2)A-2高频保护设备概述2.1 适用范围CS1-I(H(2)A-2(含人机对话汉化CS1-IOI(2)A-2/H型)数字式高压输电线路保护装置(以下简称CS1-IO1(2)A-2、装置或产品)