经验丰富、装置可靠性高的保护。
2.3 电力系统继电保护的作用
电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源,电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。电力系统由各种电气元件组成。这里电气元件是一个常用术语,它泛指电力系统中的各种在电气上的独立看待的电气设备、线路、器具等。由于自然环境,制造质量运行维护水平等诸方面的原因,电力系统的各种元件在运行中可能出现各种故障或不正常运行状态。因此,需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系,其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。
电力系统继电保护的基本作用是:在全系统范围内,按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态,快速及时地采取故障隔离或告警等措施,以求最大限度地维持系统的稳定,保持供电的连续性,保障人身的安全,防止或减轻设备的损坏。 2.4 电网继电保护的设计原则
关于电网继电保护的选择在“技术规程”中已有具体的规定,一般要考虑的主要规则为:
(1) 电力设备和线路必须有主保护和后备保护,必要时增加辅助保护,其中主保护主要考虑系统稳定和设备安全;后备保护主要是考虑主保护和断路器拒动时用于故障切除;辅助保护是补充前二者的不足或在主保护退出时起保护作用;
(2) 线路保护之间或线路保护与设备保护之间应在灵敏度、选择性和动作时间上相互配合,以保证系统安全运行;
(3) 对线路和设备所有可能的故障或异常运行方式均应设置相应的保护装置,以切除这些故障和给出异常运行的信号;
(4) 对于不同电压等级的线路和设备,应根据系统运行要求和《技术规程》要求,配置不同的保护装置.一般电压等级越高,保护的性能越高越完善,如330KV以上线路或设备的主保护采用“双重化”保护装置等;
(5)所有保护装置均应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性要求。
3.短路电流计算
针对本次设计,短路电流计算的主要目的是:继电保护的配置和整定。 系统中应配置哪些继电保护以及保护装置的参数整定,都必须对电力系统各种短
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路故障进行计算和分析,而且不仅要计算短路点的短路电流,还要计算短路电流在网络各支路中的分流系数,并要作多种运行方式的短路计算。
综上所述,对电力系统短路故障进行计算和分析是十分重要的。无论是电力系统的设计,或是运行和管理,各环节都免不了对短路故障的分析和计算。但是,实际的电力系统是十分复杂的,突然短路的暂态过程更加复杂,要精确计算任意时刻的短路电流非常困难。然而实际工程中并不需要十分精确的计算结果,但却要求计算方法简捷,适用,其计算结果只要能满足工程允许误差即可。因此,工程中适用的短路计算,是采用在一定假设条件下的近似计算法,这种近似计算法在电力工程中称为短路电流实用计算。
将系统的正序、负序阻抗图画出如图3.1所示,已知Eeq=1.08,110kV侧的额定电流为IB?SB100??0.502kA。 3Uav1.732?115
图3.1 正负序阻抗图
3.1流经保护1的短路计算
(1)最大运行方式
经以上最大运行方式原则的分析,当d1点短路时,开环点在L2上,流经保护1的短路电流最大。
正负序阻抗等值图如图3.2所示:
Xff(1)?(XG1//XG2?XT1)//(XG3//XG4?XT2)?X3(1)10
0.814?0.33?2?0.106?0.475
2所以在最大运行方式下d1点短路时流经保护1的三相短路电流为:
I(3)f?1?Eeq?IBXff(1)?1?1.08?0.502?1.14kA
0.475
图3.2 d1点短路时最大运行方式正负序阻抗
零序阻抗等值图如图3.3所示:
Xff(0)?XT1//XT2?X3(0)?①单相短路接地时
0.33?0.318?0.483 2流过保护1的零序电流为 I0.1?②两相短路接地时
流过保护1的零序电流为
Eeq?IBXff(0)?Xff(1)?Xff(2)?1.08?0.502?0.38kA
0.475?2?0.483I0.1?Xff(2)Xff(2)?Xff(0)?Eeq?IBXff(1)?Xff(0)//Xff(2)?0.4751.08?0.502??0.38kA0.475?0.4830.475?0.483//0.475
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图3.3 d1点短路时最大运行方式零序阻抗
(2)最小运行方式
经以上最小运行方式原则的分析可得,最小运行方式是系统闭环运行,其正负序阻抗图如图3.4所示。
图3.4 d1点短路时最小运行方式正负序阻抗
0.814?0.33?(0.136?0.151)//0.106?0.8142所以在最小运行方式下d1点短路时总的两相短路电流为: Xff(1)?XG1//XG2?XT1?[X1(1)?X2(1)]//X3(1)?I(2)?f3?Eeq?IBXff(1)?Xff(2)?1.732?1.08?0.502?0.58kA
0.814?0.814流经保护1的两相短路电流为:
I1(2)?I(2)fX1(1)?X2(1)X1(1)?X2(1)?X3(1)?0.58?0.136?0.151?0.42kA
0.136?0.151?0.106零序阻抗等值图如图3.5所示:
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