zj某 - 35kV - 变电站 - 继电保护 - 设计 - - -中北大学(1)(4)

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6 线路保护整定计算

6.1 线路保护的原理：

1) 10kV线路电流速断保护：是根据短路时通过保护装置的电流来选择动作电流的，以动作电流的大小来控制保护装置的保护范围；有无时限电流速断和延时电流速断，采用二相二电流继电器的不完全星形接线方式，本设计选用无时限电流速断保护。

2) 10kV线路过电流保护:是利用短路时的电流比正常运行时大的特征来鉴别线路发生了短路故障，其动作的选择性由过电流保护装置的动作具有适当的延时来保证，有定时限过电流保护和反时限过电流保护；本设计与电流速断保护装置共用两组电流互感器，采用二相二继电器的不完全星形接线方式，选用定时限过电流保护，作为电流速断保护的后备保护，来切除电流速断保护范围以外的故障，其保护范围为本线路全部和下段线路的一部分。

3) 35kV线路相间短路的电流保护35kV线路继电保护的主体。电流保护多采用三段式，即由电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护组成。电流速断保护（也称为Ⅰ段）动作时间短，速动性好，但其动作电流较大，某些情况下不能保护线路全长；限时电流速断保护（也称为Ⅱ段）有较短的动作时限，而且能保护线路全长，却不能作为相邻线路的后备保护；定时限过电流保护（也称为Ⅲ段）的动作电流较前两段小，保护范围大，既能保护本线路全长又能作为相邻线路的后备保护。

4) 6～10kV线路的电流保护由电流速断（Ⅰ段）与过电流保护（Ⅲ段）构成，而35kV线路电流保护增加了限时电流速断保护。因为也被称为三段式电流保护。 6.2 35kV线路三段式电流保护整定计算 6.2.1 第一段 无时限电流速断保护 1) I'act.1应躲过d2点的最大短路电流整定。

I'act.1?K rel?Isc.d2.max?1.25?980?1225 A

（7.1）

其中： Iact保护装置的动作电流，又叫做一次动作电流

Krel——可靠系数，一般取1.25～1. 5

2) 继电器的动作电流为：

I`act. k?KCO? IK i`act.1 ? 1?12254005 ? 15.3 A （7.2）

其中：Kco——接线系数，本设计中取1

Ki——电流互感器TA的变流比

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/50型电流继电器，其动作电流

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的整定范围为12.5～50A，故动作电流整定值为16A。

3) 第一段的灵敏性通常用保护范围的大小来衡量，根据本设计的数据，按线路首端（d1点）短路时的最小短路电流校验灵敏系数。

3K sen ? Isc.d1min I'act.1 ? 2? 16601225（7.3） ? 1.17 ? 1.5

其中：Ksen——灵敏系数

不满足要求，因此必须进一步延伸电流速短的保护范围，使之与下一条线路的限时电流速断相配合，这样其动作时限就应该选择得比下一条线路限时速断的时限再高一个?t所以动作时限整定为：

t2=t1+2?t=1.0 s （7.4）

故应装设带时限电流速断保护。

4) 由于其动作时间为0s，为防止其在线路上管型避雷器放电时误动，电流速断保护的动作时间带有0.06~0.08秒的延时。 6.2.2 第二段 带时限电流速断保护

1) 保护的动作电流为：

I'act.2?K rel?Isc.d3.max?1.25?310?387.5 A'act.2 （7.5）

2) 计算10kV电缆第二段的动作电流

I\act.2?K rel?I?1.1?387.5?426.25 A （7.6）

3) 在线路首端（d2点）短路时,第二段的灵敏系数为：

Isc.d2min I\act.1K sen ?? 7332 ? ? 1.52 ? 1.5 （7.7） 426.253灵敏系数满足要求。 4) 继电器的动作电流为：

I\act. k?KCO? IK i\act.1 ? 1?411.134005 ? 5.33 A （7.8）

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为6A。

5) 保护的动作时限t2应与t1配合，即：

t2=t1+2?t=1.0 s （7.9）

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选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.3 s 6.3 10kV线路保护整定计算

① 织布厂、胶木厂、印染厂：

1) 躲配变低压侧母线最大三相短路电流，具体做法是选择一个最大容量配变，如有多个最大容量配变则选择距出线断路器最近者。其动作电流IoIp整定为： IoIp≥1.3×Id2.max （7.16） Id2.ma?x 5498Xs.max?XL? 154980.39?8 ?174A12.76 （7.17）

IoIp?1.3?I2d.max?1.3?174?1 2 6 3 （7.18） 2A式中： Id2.max——配变低压侧母线故障时本线路最大三相短路电流；

Xs.min——10kV母线等值系统最大运行方式阻抗标么值； XL1——织布厂、胶木厂、印染厂线路正序阻抗标么值；

其中：1.3为可靠系数，5498为按100MVA为基准容量计算而得的10kV侧基准电流；所有阻抗的标么值都100MVA为基准容量而获得。

继电器的动作电流为：

Iact. k1op?KCO? IK i ? 1?22634005 ? 28.3 A （7.19）

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/50型电流继电器，其动作电流的整定范围为12.5～50A，故动作电流整定值为30A。

2)保证系统最大运行方式下开关出口三相短路时灵敏度不小于1 I Id'.'Iop?Id.1'max （7.20）

（7.21）

m?ax54980.398?13814A

Id.maxIIop?138142263?6.1?1 （7.22）

满足灵敏度的要求。

式中 Id'.max——系统最大运行方式下开关出口三相短路时的电流；

Xs.min——10kV母线等值系统最大运行方式阻抗标么值。 其中：1为灵敏度，5498为10kV侧基准电流。

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3) 由于其动作时间为0s，为防止其在线路上管型避雷器放电时误动，电流速断保护的动作时间带有0.06~0.08秒的延时。

② 炼铁厂、配电所：

1) 躲配变低压侧母线最大三相短路电流，具体做法是选择一个最大容量配变，如有多个最大容量配变则选择距出线断路器最近者。其动作电流IoIp整定为： IoIp≥1.3×Id2.max （7.23） Id2.? ax5498Xs.maxm?XL? 254980.39?8 ?1428A. 83.45 （7.24）

IoIp?1.3?I2d.max?1.3?1428?.8 8 5 7 . 4 （7.25） 1A式中： Id2.max——配变低压侧母线故障时本线路最大三相短路电流；

Xs.min——10kV母线等值系统最大运行方式阻抗标么值； XL2——炼铁厂、配电所线路正序阻抗标么值；

其中：1.3为可靠系数，5498为按100MVA为基准容量计算而得的10kV侧基准电流；所有阻抗的标么值都100MVA为基准容量而获得。

继电器的动作电流为：

Iact. k1op?KCO? IK i ? 1?1857.44005 ? 23.2 A （7.26）

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/50型电流继电器，其动作电流的整定范围为12.5～50A，故动作电流整定值为30A。

2)保证系统最大运行方式下开关出口三相短路时灵敏度不小于1 I Id'.

Iop?Id.1'max （7.27）

（7.28）

m?ax54980.398?13814AId.maxIIop'?138141857.4?7.44?1 （7.29）

满足灵敏度的要求。

式中 Id'.max——系统最大运行方式下开关出口三相短路时的电流；

Xs.min——10kV母线等值系统最大运行方式阻抗标么值。

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参考文献

[1]. 贺家李 宋从矩．电力系统继电保护原理．第三版．北京：中国电力出版社 [2]. 刘介才．工厂供电设计指导．北京：机械工业出版社 [3]. 孙力华．电力工程基础．北京：机械工业出版社 [4]. 陈 珩．电力系统稳态分析．北京：中国电力出版社 [5]. 李光琦．电力系统暂态分析．北京：中国电力出版社

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谢 辞

我的课程设计是在指导老师李老师的悉心指导下完成的。我在完成设计期间得到了李老师的精心指导和热情帮助，为我们提供了良好的学习环境和不可多得的锻炼机会。特别是李老师渊博的学识、实事求是的工作作风和对待问题精益求精的学术态度使我受益非浅，使我逐渐培养起严谨细心的学习作风。李老师细心、全面的审阅了全文，并提出了许多宝贵意见，对提高论文的水平和研究方向上的把握起到了重要的作用。至此论文完成之际，特别向老师们表示我最诚挚的谢意！也感谢在论文完成过程中帮助过我的老师和同学，同时向评阅论文和参加答辩的各位老师表示衷心的感谢!

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