电气工程及其自动化专业毕业论文

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第8.1节 自动重合闸的选择

在110KV级以上电压的大接地电流系统中,由于架空线路的线间距离较大,相间故障的机会比较少,而单相接地短路的机会比较多。我国某系统220KV网络17年线路的故障类型统计在短路故障类型中,单相接地故障占87%,并且从录波照片的分析中还发现,在发生的乡间故障中,相当一部分也就是由单相接地故障发展而成的。如果在三相线路上装设三个单相断路器,当发生单相接地故障时,只将故障相的断路器跳开,而未发生故障的其余两相仍继续运行,这样就可大大提高供电的可靠性与系统并列运行的稳定性,还可以减少相间故障发生的机会。因此,在高压输电线路上,若不允许采用快速非同期三相重合闸,而采用检同期重合闸,又因恢复供电的时间太长,满足不了稳定运行的要求时,就采用单相重合闸方式。

单相重合闸就是指只把发生故障的一相断开,然后再进行单相重合,而未发生故障的两相仍然继续运行,这样就可大大提高供电的可靠性与系统并列运行的稳定性。如果线路发生的就是瞬时性故障,则单相重合闸成功即恢复三相的正常运行。如果就是永久性故障,单相重合不成功,则根据系统的具体情况,如不允许长期非全相运行时,则应再次切除单相并不再进行5Z重合。目前一般都就是采用重合不成功时跳开三相的方式。当采用单相重合闸时,如线路发生相间短路时,一般都跳开三相断路器,不进行三相重合;如有其它原因断开三相断路器时,也不进行重合

在整定单相重合闸的时间时,由于潜供电流的影响,将使短路时弧光通道的去游离受到严重的阻碍,而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能成功。因此,单相重合闸的时间必须考虑潜供电流的影响。一般线路的电压越高,线路越长,则潜供电流就越大。潜供电流的持续时间不仅与其大小有关,而且也与故障电流的大小、故障切除的时 间、弧光的长度以及故障点的风速等因素有关。因此,为了正确地整定单相重合闸的时间,国内外许多电力系统都就是由实测来确定熄弧时间。一般来说重合闸时间整定为0、6s。

第8.2节 自动重合闸的基本要求

8.2.1 为了满足系统运行的需要,自动重合闸应满足下列基本要求。 (1)在下列情况下,自动重合闸装置不应动作。

1)由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时。

2)手动投入断路器,由于线路上存在故障,随即由保护动作将其断开、因为在这种情况下,故障大多都就是属于永久性的。它可能就是由于检修质量不合格、隐患未能消除或者就是保安地线没有拆除等原因造成的。因此,即使再重合一次也不可能成功。 、 3)在某些不允许重合的情况下例如,断路器处于不正常状态(如气压、液压降低等)以及

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变压器内部故障,差动或瓦斯保护动作使断路器跳闸时,均应使闭锁装置不进行重合闸。 (2)除上述条件外,当断路器由继电保护动作或其她原因而跳闸后,重合闸都应该动作,使断路器重新合闸。在某些情况下(如使用单相重合闸时),也允许只在保护动作于跳闸后进行重合闸。

(3)基于以上的要求,应优先采用断路器操作把手与断路器位置不对应启动方式,即当断路器操作把手在合闸位置而断路器处在跳闸位置时启动重合闸。这种方式可以保证无论什么原因使断路器跳间后(包括偷跳与误跳),都能进行一次重合闸。当手动操作断路器跳闸,由于两者的位置就是对应的,因此,不会启动重合闸。

当利用保护来启动重合闸时,由于保护动作很快,可能使重合闸来不及启动。因此,必须采取措施(如设置自保持回路或记忆回路等)来保证装置可靠动作。

(4)自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。如一次重合闸就只应该动作一次。当重合于永久性故障而再次跳间后,就不应该再动作。

装置本身也不允许出现元件损坏或异常时,使断路器多次重合的现象,以免损坏断路器设备与扩大事故范围。

(5)自动重合闸在动作以后,应能够自动复归。

对于10kV及以下的线路,当经常有值班人员时,也可采用手动复归方式。

(6)自动重合间时间应尽可能短,以缩短停电的时间、因为电源中断后,电动机的转速急剧下降,停电时间越长,电动机转速越低,重合闸后自起动就越困难,会拖延恢复正常工作的时间。但重合闸的时间也不能太短,因为: 1)要使故障点的绝缘强度来得及恢复;

2)要使断路器的操作机构来得及恢复到能够重新合闸的状态。重合闸的动作时间一般采用0、5~1、5s。

(7)自动重合闸装置应有与继电保护配合加速切除系统故障的回路。加速方式可分为前加速与后加速。

前加速方式就就是在重合闸前保护以瞬时或缩短ΔT时间,快速切除故障。重合于永久性故障时保护将延时切除故障。

后加速方式就就是在重合闸前保护瞬时或后备时间切除故障,重合于永久性故障时,保护将瞬时或后备缩短△T时间,快速切除故障。

第8、3节 自动重合闸整定计算

8、3、1自动重合闸整定原则:(重合闸后加速) (1) 时间配合: 线路:

①配置原则:110 KV双电源线路用合适的三相重合闸能满足系统稳定与运行要求时,

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可采用三相自动重合闸装置、

近故障侧重合闸动作时间:

top = topmax + tt + tre + trel - tn (8-1)

式中:topmax——远故障侧保护动作时间最大值

tt——远故障断路器跳闸时间 tre——消弧及去游离时间 trel——裕度时间 0、1~0、5 s tn——近故障侧断路器合闸时间

topmax=0、5 s(远故障侧距离保护II段动作) ②配置原则:110 KV单侧电源线路采用单侧电源线路的三相一次重合闸、

已知:sw4-110型断路器 tt=0、06 s tn=0、25 s

top = tt + tre + trel - tn (8-2)

用不对应启动原则时 tt = 0 s (2)同期问题:

通过发电机最大冲击电流周期分量有效值:I = 2E/ Z∑×Sinδ/2 取 E =1、05 UN δ=1800 当 I<0、65/ Xd”× IN

线路可以采用非同期合闸方式 (3)检查另一回路电流重合闸:

双回路并列线路上,当另一回路有电流时,表示两侧电源在同步运行状态,所以本 线路可以采用检查另一回路有电流重合闸方式、 8、3、1自动重合闸整定结果: (1) 时间配合:

①L1、L2、L4 (双回)线路:

top = topmax + tt + tre + trel - tn

topmax=0、5 s(远故障侧距离保护II段动作)

所以:top =0、5+0、06+0、22+0、1-0、25=0、63 (s) ②L3线路:

已知:sw4-110型断路器 tt=0、06 s tn=0、25 s

top = tt + tre + trel - tn

用不对应启动原则时 tt = 0 s

所以:top = tt + tre + trel - tn =0、22+0、1-0、25=0、07 (s)

(2)同期问题:

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①A发电机 Z∑=0、0594+j1、3544=1、3557∠87、50 I = 2E/ Z∑×Sinδ/2 取 E =1、05 UN δ=180

则: I = 2E/ Z∑×Sinδ/2=2×1、05×110/1、3557×132、25Sin900 =1、29(KA)

A发电机:0、65/ Xd”× IN=0、65/0、28×43/3×110=5、76(KA)>1、29 KA 因为 I<0、65/ Xd”× IN 所以: L1线路可以采用非同期合闸方式 ②C发电机 Z∑=0、0598+j1、3087=1、3101∠87、40 I = 2E/ Z∑×Sinδ/2 取 E =1、05 UN δ=1800

则: I = 2E/ Z∑×Sinδ/2=2×1、05×110/1、3101×132、25Sin900 =1、33(KA)

C发电机:0、65/ Xd”× IN=0、65/0、165×31、25/3×110=11、28(KA)>1、33 KA 因为I<0、65/ Xd”× IN 所以:L2线路可以采用非同期合闸方式 (3)检查另一回路电流重合闸:

L4 双回路并列线路上,当另一回路有电流时,表示两侧电源在同步运行状态,所以本线路可以采用检查另一回路有电流重合闸方式、

0

第9章 发电机变压器保护 第9.1节 发电机保护

9、1、1发电机保护整定原则:

(1)纵差保护

①比率制动系数:使差动保护在发电机外部短路时可靠制动。 KZ=Idz/Izd=Kk Kt fi(不宜过小,所以一般取0、3~0、5) ②启动电流 Idz20= Kt fi Ife /nl

③TA

断线解闭锁电流整定值: Ict=1、2Ifmax/(nl ｘIcte)

④差动速断倍数:Isd=n ｘ Ife /(nl ｘIcte) ⑤负序电压定值:Uzdz=0、06Ufe/ny ⑥TA断线延时定值:Tct=0、5s

(2)定子匝间保护:

①次灵敏段“零序”电压基波分量定值:Uh=K Uobpmax K:取2~2、5

②灵敏段“零序”电压基波分量定值:Ul=K Uobn K:取1、5~2 ③U3wn:E额定负荷下固有的“零序电压基波不平衡量整定值,由实测得。

开始可以整定4V,开机后由实测得到准确值,然后再整定。

④灵敏段三次谐波增量制动系数,由经验决定,一般取0、3~0、5。 ⑤灵敏段延时,一般取0、1~0、2s。 (3)3U0发电机定子接地保护:

①零序电压:3U0、dz=5~10V 由经验得。

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②动作时间:其时限应大于系统接地保护的动作时限

灵敏度校验:Ke=3 U0 / Udz =100/5~10=10~20

(4)3ω发电机定子接地保护: 动作时间:一般t=5~20s (5)失磁保护:

①高压侧低电压:Udl、dz:按系统长期允许运行的低电压整定 ②阻抗元件:按异步边界整定:

阻抗半径: Xr=-(XB –XA)/2

④转子低电压判据系数:Kf=1/ KK Xd∑ ⑤定子过流:Ig、dz一般取Ig、dz=1、05Ie ⑥动作时间:t1,t2,t3 (6)发电机定时限负序过流保护:

①负序电流:I2、dz=Kk/Kf I2∞ Ife/NL

I2∞为发电机长期允许负序电流标幺值。

②动作时间:躲后备保护的动作时间,延时动作信号。 (7)发电机反时限负序过流保护

①限负序过负荷电流定值I2、ms、dz:按发电机长期允许的负序电流下能可靠返回的条件

整定。

②定时限负序过负荷动作时间:按躲过后备保护的动作延时整定。

③反时限负序过流启动定值Izm、dz:按保护所能提供的最大跳闸时间确定,据此发电机能

承受的负序电流整定。

④反时限负序电流速断定值I2、up、dz:按躲过主变高压侧两相短路的条件整定 ⑤散热系数K22:K22= I2∞/ I0 ⑥热值系数K21:按发电机A值整定

A——发电机承受负序电流能力的常数 ⑦长延时动作时间:一般取1000S ⑧速断动作时间:t、up (8)发电机定时限过负荷保护

①电流定值:Ig、dz=Kk Ife /Kf NL

②动作时间:躲过后备保护的最大动作延时整定。 (9)发电机反时限过流保护

①定时限过负荷电流定值I、ms、dz:按发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回定值整定。

②定时限过负荷动作时间t、S 按躲过后备保护的最大动作延时整定。