蔡万历毕业设计.doc

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1、摘 要 中国的电力工业作为国家最重要的能源工业，一直处于优先发展的地位，电力企业的发展也是令人瞩目的。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，也使得继电保护得以飞速的发展。 低电压闭锁过电流保护是继电保护中一种重要的保护形式。本文在详细研究了低电压闭锁过电流保护的各种元件与接线方式，按照整定计算原则推导了低电压闭锁过电流保护的动作值、灵敏度校验及时限整定公式等，模拟了35kV单端电源供电网络的低电压闭锁过电流保护的整定计算，最后利用PLC技术进行编程。力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。 本文叙述了基于PL

2、C来设计低电压闭锁过电流保护。在设计过程中，需要以传统继电保护为基础来计算出线路的短路电流，通过对线路的整定计算和灵敏度校验来设计出其原理图并选出保护装置和设备，再利用原理图画出展开图、I/O表和输入输出端子接线图，最后根据上述结论绘制梯形图并写出指令语句表。本文所研究的低电压闭锁过电流保护是一种比较理想的线路保护。它能够使各段保护相互配合，以使保护性能、灵敏度达到最优。关键词： 继电保护、 低电压闭锁过电流保护 、 整定计算 、灵敏度校验、PLC AbstractChinas power industry as the countrys most important energy indus

3、try, has been in priority development of status, the development of the electric power enterprise is remarkable. The rapid development of electric power system of relay protection continuously put forward new requirements, but also makes the relay protection to rapid development.Low voltage artesian

4、 over-current protection is an important relay protection of the protection form. Based on the detailed research on low voltage artesian over current protection of various components and the wiring way, according to the principle of setting calculation is deduced and the low voltage artesian over cu

5、rrent protection action value, sensitivity calibration and time limit, such as setting formula, and by mathematical tool software programming, simulated 35kV one-port power supply network of low voltage artesian over-current protection setting calculation, finally, using the PLC technology for progr

6、amming. Strives to be reliable operation, simple, convenient, economy reasonable, and has expanded the possibility and change operation mode flexibility. Make it more real, more realistic significance joint. This paper describe PLC-based to design the protection of low voltage artesian over-current

7、protection and setting calculation. In the design process, it requires to calculate the short-circuit current of 10kv overhead lines based on the conventional protection of relay ,design its schematic and select protective device and equipment by setting calculation of line and sensitivity check, th

8、en use schematic to draw out its expansion plan, I/O list and input and output terminal wiring diagram, finally, draw the ladder and write the directive statement list according to the above conclusion。 This research low voltage artesian over-current protection is an ideal line protection. It can ma

9、ke paragraphs to coordinate with each other to make protecting protective performance, sensitivity to achieve optimal.Keywords: relay protection、 low voltage artesian over-current protection 、 setting calculation、 Sensitivity calibration、PLC 目 录第一章 绪论11.1电力系统输电线路的电流保护11.1.1无时限电流速断保护（电流保护第I段）11.1.2带时

10、限电流速断保护（电流保护第II段）31.1.3低电压闭锁过电流保护（后备保护）51.2 PLC的产品与分类81.2.1 PLC的分类81.2.2常见的PLC产品91.3 PLC的工作原理91.4 PLC的基本指令及其器件代号101.4.1 PLC的基本指令101.4.2 PLC的器件代号11第二章 线路的整定计算和灵敏度校验122.1计算短路电流的公式122.2计算标幺电抗的公式122.2.1选用标幺值计算的特点132.3整定值计算及灵敏度校验公式132.4带入技术参数进行整定计算和灵敏度校验142.4.1、参数142.4.2、计算标幺电抗152.4.3计算短路电流152.4.4保护整定级灵敏

11、度校验162.4.5低电压闭锁过电流保护及计算162.4.6保护线路的原理图和展开图17第三章 PLC对低压闭锁过电流保护的设计193.1低电压闭锁过电流保护动作步骤193.2保护线路的I/O分配表203.3输入输出端子接线图203.4梯形图213.5指令表21第四章 结论22谢 辞23参考文献24附 录25第一章 绪论 1.1电力系统输电线路的电流保护1.1.1无时限电流速断保护（电流保护第I段）无时限电流速断保护（相间短路电流保护第I段）的作用是保证在任何情况下只切除本线路上的故障。其原理可用图1-1所示的单电源辐射网络来说明。假定图中断路器1、2、3QF处均装有无时限电流速断保护，以AB

12、线路断路器1QF处的无时限电流速断保护为例，首先应计算AB线路各处三相和两相短路时的短路电流，以确定如何计算该保护的电流整定值，即无时限电流速断保护的动作电流。 图1-1 无时限电流速断保护整定计算示意图若忽略线路的电阻分量，则归算至断路器1QF处的系统等效电阻的相电势为，等效电源的阻抗最大值为（称此时该等效电源系统为最小运行方式），最小值为（称此时该等效电源系统为最大运行方式），故障点至1QF保护安装处的距离为l，设每公里线路正序电抗为，则在线路各点三相短路时最大短路电流和两相短路时最小短路电流分别为： （1-1）其断流变化曲线如图1-1中的曲线1和2所示。断路器1QF处无时限电流速断保护装

13、置中使测量元件动作的一次电流称为保护的动作电流（即无时限电流速断保护的整定值或测量元件的一次动作电流），用表示，下标“op1”表示断路器1QF处保护的动作电流，上标“I”表示为电流第I段保护。为了使无时限电流速断保护只在AB线路上发生相间短路故障时才动作，断路器1QF跳闸时，其保护的动作电流必须大于BC线路首端点短路的最大短路电流。实际上，保护至AB线路末端的电气距离与保护至BC线路首端的电气距离近似相等。所以， ，为母线B处短路，即被保护线路AB末端短路时的最大短路电流。故断路器1QF处的无时限电流速断保护的动作电流应整定为： （1-2）式中，电流保护第I段的可靠系数，大于1，可取1.21.

14、3，用于保证在有各种误差（如元件整定误差和非周期分量影响等）的情况下该保护在区外短路时的不动作。也就是说无时限电流速断保护（电流保护第I段）的动作电流要躲过外部短路时的最大短路电流，可用图1-1所示的直线3表示。从以上分析计算可得到以下结论：无时限电流速断保护依靠动作电流值来保证其选择性，即被保护线路外部短路时流过该保护的电流总小于其动作电流，不能动作；而只有在内部短路时流过保护的电流才有可能大于其动作电流，使保护动作。故无时限电流速断保护不必外加延时元件即可保证保护的选择性。也就是说，电流保护第I段的人为延时，即电流保护第I段的动作时间为。无时限电流速断保护的灵敏度可用保护范围，即它所保护的

15、线路长度的百分数来表示。因此，保护在不同运行方式下和不同短路类型时，保护的保护范围（或灵敏度）各不相同。如图1-1所示，当系统在最大运行方式下三相短路时，保护范围最大，为；而系统在最小运行方式下两相短路时，保护范围最小，为。无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围不小于线路长度的15%，如，从图1-1中可知，也可由解析法求得。因为 所以 （1-3）式中，由式（1-2）确定。1.1.2带时限电流速断保护（电流保护第II段）无时限电流速断保护（电流保护第I段）只能保护线路的一部分，而该线路剩下部分的短路故障必须依靠另外一种电流保护，即带时

16、限电流速断保护（电流保护第II段）来可靠切除。这样，线路上的电流保护第I段和第II段共同构成整个被保护线路的主保护，它能以尽可能快的速度，可靠并有选择性地切除本线路上任何一处，包括被保护线路末端的相间短路故障。根据带时限电流速断保护的主要作用，可以确定其电流测量元件的整定值必须遵循以下原则：第一、在任何情况下，带时限电流速断保护均能保护本线路的全长（包括本线路的末端），为此，保护范围必须延伸至相邻的下一线路，以保证保护在有各种误差的情况下仍能线路的全长；第二、为了保证在相邻的下一线路出口处短路时保护的选择性，本线路的带 时限电流速断保护在动作时间和动作电流两个方面均必须和相邻线的无时限电流速断

17、保护配合。现以图1-2所示的断路器1QF处的带时限电流速断保护的整定为例来说明动作电流、动作时间的整定计算方法。设断路器1QF处的带时限电流速断保护的动作电流和动作时间分别为和图1-2 带时限电流速断保护整定计算示意图,为了使其保护范围超过,必须有；为了保证选择性，和必须和相邻线路电流保护第I段（即断路器2QF处的无时限电流速断保护）配合，即和，以保证在相邻的下一线路断路器出口短路时的选择性，即保证相邻的下一线路保护出口短路时只由相邻的下一线路的无时限电流速断保护动作，使断路器2QF跳闸，切除故障。这时故障电流消失，而断路器1QF处的带时限电流速断保护的测量元件和逻辑元件均会返回，故保护不动作

18、。可见，断路器1QF处的 带时限电流速断保护的动作电流和动作时间分别应整定为： （1-4）式中，断路器2QF处无时限电流速断保护的动作电流的动作电流，等于 ； 断路器1QF处带时限电流速断保护的动作时间； 、断路器2QF处无时限电流速断保护的动作时间和动作电流； 电流保护第II段的可靠系数，一般取1.11.2； 时限阶段，它与断路器的动作时间、被保护线路的保护动作时间误 差、相邻线路的保护动作时间误差等因素有关,一般取0.30.6s，在我 国通常取0.5s； 断路器1QF处带时限电流速断保护的分支系数的最小值。分支系数的定义为，在相邻线路第I段保护范围末端，即图1-2所示的点短路时，流过故障线

19、短路电流与流过被保护线短路电流的比值，即分支系数为。的大小因A、B两母线处等效电源的阻抗值不同而不同，也因B、C母线之间是否存在并联回路或环路而不同。在图1-2中，若仅B母线有助增电源，而B母线间无并联回路，则因为点短路时BC线上有助增电流，故；若B母线处无电源，而B、C母线间有并联回路，则因并联回路有分流，故；若B母线处有电源，且B、C母线间有并联回路，则可能大于1，也可能小于1。为了在上述任何情况下不影响断路器1QF处电流保护第II段的灵敏度，又能保证选择性，式（1-4）中必须考虑除以分支系数最小值。例如，当B母线仅有电源，而B、C母线间无并联回路时，必然抬高断路器2QF处无时限电流速断保

20、护的动作电流的值，因而也抬高了断路器1QF处带时限电流速断保护的动作电流的值，使断路器1QF电流保护第II段的灵敏度下降，即保护范围缩小。为不致因助增电源的影响而抬高断路器1QF处带时限电流速断保护的动作电流，应在式（1-4）的右边除以大于1的分支系数最小值，即应该按有分支电源时被保护线路可能流过最大短路电流的情况整定断路器1QF处电流保护第II段的动作值。当电流保护第II段的整定值确定后也须校验其灵敏度是否满足技术规程的要求，即要求下式成立： （1-5）式中，在被保护线末端短路时流过1QF处保护的最小短路电流； 带时限电流速断保护的灵敏度，其值在技术规程中规定：当线 路长度小于50km时，大

21、于等于1.5；当线路长度在50200km时，大于 等于1.4；当线路长度大于200km时，大于等于1.3。当该保护灵敏度不满足要求时，动作电流可采用和相邻线路电流保护第II段整定值配合的方法确定，以降低本线路电流保护第II段的整定值，提高其灵敏度，即整定值为： （1-6）动作时间亦和相邻线第II段动作时间配合，即 （1-7）可见这种提高断路器1QF处电流保护第II段灵敏度的方法牺牲了其速动性。当上述电流保护不满足灵敏度要求时，也可采用带时限电流电压联锁速断保护以提高电流第II段保护的灵敏度，但这种方法一般很少采用。从以上1QF带时限电流速断保护的整定值得分析计算可以得出如下结论：第一，带时限电

22、流速断保护的保护范围大于本线路的长度（即大于100%）；第二，带时限电流速断保护必须有延时元件才能保证选择性；第三，带时限电流速断保护可兼做本线路无时限电流速断保护的近后备，即当在AB线路电流第I段保护范围内发生短路故障而该处电流保护第I段拒动时，由该处电流保护第II段动作控制断路器1QF延时跳闸。1.1.3低电压闭锁过电流保护（后备保护）当过电流保护不能满足其动作的灵敏度要求和躲过过负荷电流时，可采用低电压闭锁过电流保护装置。低电压闭锁的过电流保护原理电路图如1-3所示。它由低电压继电器KV1KV3 ，过电流继电器KA1、KA2，时间继电器KT，信号继电器KS1、KS2和中间继电器KC1、K

23、C2等构成。图中TA1、TA2为电流互感器，TV为电压互感器。图1-3 低电压闭锁的过电流保护原理电路图图1-4 低电压闭锁的过电流保护原理展开图工作原理：在线路正常的情况下，低电压继电器KV1KV3的常闭触点和过电流继电器KA1、KA2的常开触点都处于断开位置，保护不动作。当系统电压正常而线路电流超过电流继电器的动作电流整定值是，虽然KA1、KA2吸和，其常开触点闭合，胆由于低电压继电器KV1KV3不释放，中间继电器不会吸和，断路器QF不会跳闸。只有当线路电流超过电流继电器的动作电流整定值，又伴着电压显著下降，只是低电压继电器KV1KV3也释放时，保护才动作。这时候KV1KV3的常闭触点也闭

24、合，中间继电器KC1得电吸和，其常开触点闭合，时间继电器KT得电，经过一段延时后，其延时闭合的常开触点闭合，信号继电器KS2动作，发出信号指令。同时时间继电器KC2得电吸和，其常开触点闭合，接通断路器QF的跳闸线圈YR，断路器跳闸。如果线路未过电流，仅系统电压显著下降，则信号继电器KS1动作，发出低电压信号指示。低电压闭锁的过电流保护装置的整定如下： (1)低电压闭锁组件动作电压的整定 低电压保护整定值： （1-8） 保护装置动作时限：重要电动机:1015s 不重要电动机：0.50.7s(2)低电压闭锁过电流保护动作电流的整定保护装置的动作电流整定值： （1-9）保护装置动作时限：应该较相邻组

25、件的过电流保护大一时限段，一般大0.50.7s以前不加装低压元件，定值计算时要躲过最大负荷电流来整定，这样就不能满足保护的灵敏度，加装低压元件后，不仅可以不用最大负荷电流整定，而且可以降低动作电流，提高他的灵敏度。 只是一个过电流判据，会使保护的可靠性降低，如果线路本身负荷比较大，当线路上有很多诸如电动机负载，并同时启动时，纯过流保护很容易动作。当加上低电压闭锁判据时就可以判断是否真正发生短路故障，因为真正发生短路故障时，电压会急剧下降，如果只是电流大于定值，而电压正常，就表示线路没有故障，保护不动作。如果电流大于定值的同时电压也低于定值，这时就表示线路发生短路故障了，保护要动作，切断故障。

26、过流保护是否带电压闭锁，主要看定值按照躲过最大负荷电流来整定时是否满足灵敏性，如果满足可不带电压闭锁。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。 电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是： (1) 电流增大。 短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。 (2) 电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。 (3) 电流与电压之间的相位角改变

27、。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为6085，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180+(6085)。 (4) 测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。 不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。 利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理

28、的继电保护1.2 PLC的产品与分类1.2.1 PLC的分类PLC的产品一般按输入输出接线端子个数(I/O总点数)和可以储存的程序步数(一步就是执行一条指令)多少分为微型机、小型机、中型机和大型机。微型机：I/O总点数不超过20，程序步数为3001000的PLC。微型机的体积小、重量轻、功能简单，常使用于机械人的关节控制，以及家庭自动化、小型机械自动化装置中。小型机：I/O总点数为20128，程序步数小于2000的PLC。小型机具有逻辑运算、算术运算、定时、计数、数据处理和传送、通信联络等多种应用指令。小型机一般用来代替继电器接触器控制系统，作为单机控制或简单生产过程的控制装置。由于价格便宜、

29、使用广泛，小型机是当前产量最大的，甚至一些中型机和大型机的CPU模块可以单独作为小型机使用。中型机：I/O总点数为128512，程序步数为20008000的PLC。中型机一般采用模块化机架结构。这种机型由主机（CPU模块）和可选的特殊功能模块组成。特殊功能模块包括：I/O点扩展模块、AD/DA模块、数字计算、过程参数调节（PID比例-积分-微分调节）、定时器以及计数器等。既可以单独使用CPU模块，也可以用特殊功能模块增强CPU模块的功能，十分灵活。中型机主要应用于较为复杂的控制系统中，特别是那些控制功能根据需要逐步增强的控制系统。大型机：I/O总点数为5128192，程序步数大于8000的PL

30、C，比中型机增加了联网通信、监视、打印、磁盘存储、记录、中断控制、智能控制以及远程控制功能。有的大型机还使用了32位多CPU并行处理技术，存储容量达到数兆字节，工作速度极快，可以达到小于100ms/KB。大型机主要使用于大型自动化制造网络中以实现现实控制。1.2.2常见的PLC产品PLC的生产厂家和产品都很多，国内使用较多的有：日本OMRON公司的SYSMAC-C系列，德国SIEMENS公司的S5、S7系列，MISUBISHI公司的F2、F4系列和K2、K3系列，美国德州仪器公司的TI、PM系列。国产的有上海香岛机电制造有限公司的ACMY-S系列，上海机床电器厂的CKY系列，苏州电子计算机厂的

31、YZ-PC系列，北京联想计算机集团公司的GK系列，杭州机床电器厂的DDK系列，天津中环自动化仪表公司的DJK-S系列，无锡电子工业有限公司（合资）的SR系列等。 改革开放以来，国外著名厂商在我国合资建厂生存PLC，这将对我国的PLC的研发、赶超世界先进水平起到极大的促进作用，不久我们就会看到适合我国国情的PLC大量上市。1.3 PLC的工作原理PLC对用户程序的执行过程是通过CPU的周期循环扫描并采用集中采样、集中输出的方式来完成。当PLC开始运行时，首先清除输入输出寄存器状态表的原有内容，然后进行自诊断，自检CPU及I/O组件，确认其工作正常后，开始循环扫描。循环扫描分三个阶段，如图1-4所

32、示。 图1-5 PLC的扫描工作过程输入处理阶段扫描全部输入端，读取其状态并写入输入状态寄存器状态表内。程序处理阶段扫描用户程序，它按梯形图的次序（从左到右、从上到下）逐“步”扫描，并根据各I/O状态和有关数据进行算术和逻辑运算，最后将运算的结果写入输出寄存器状态表。输出处理阶段当所有指令都扫描处理完毕时，把输出状态表中所有输出继电器的通、断（0）状态转存到输出锁存电路及驱动输出继电器电路，使输出设备作出相应动作。之后CPU又返回去进行下一扫描循环。每次从读入输入状态到发出输出信号的这段时间称为扫描周期。扫描周期的长短随PLC本身的时钟频率及用户程序的长短而有所不同，由于扫描速度很快，大约一个

33、扫描周期通常为十到几十毫秒，对一般工业被控对象来说，扫描过程几乎是与输入同时完成的。值得注意的是，在一个扫描周期中，输入采样工作只在输入处理阶段进行，对全部输入端扫描一遍并记下它们的状态后，即进入程序处理阶段，这时不管输入端的状态作何改变，输入状态表不会变化，直到下一个循环的输入处理阶段才根据当时扫描到的状态予以刷新。这种集中采样、集中输出的工作方式使PLC在运行中的绝大部分时间实质上和外部设备是隔离的，这就从根本上提高了PLC的抗干扰能力，提高了可靠性。1.4 PLC的基本指令及其器件代号1.4.1 PLC的基本指令 PLC有27条基本指令，2条步进顺控指令，128种（298）功能指令（或称

34、应用指令）1）逻辑取及线圈驱动指令（LD LDI OUT）指令说明 LD:取指令。常开触点与起始母线或分支电路开始点连接指令。 LDI：取反指令。常闭触点与起始母线或分支电路开始点连接指令 OUT：驱动线圈的输出指令。 LD、LDI适用器件：X、Y、M、T、C、S OUT适用器件：Y、M、T、C、S。用于驱动T、C线圈时，输出指令OUT后必须设置常数K，也可以指定数据寄存器的地址号，用指定的数据寄存器的数据作为T、C的设定值2）触点串联指令（AND、ANI） 指令说明： AND:与指令。用于常开触点的连接。 ANI:与非指令。用于常闭触点的串联。 AND、ANI适用器件：X、Y、M、T、C、S

35、3) 触点并联指令（OR、ORI） 指令说明 OR：或指令。用于单个常开触点的并联。 ORI:或反指令。用于单个常闭触点的并联。 OR、ORI适用器件：X、Y、M、T、C、S。4）并联电路块的串联指令（AND） 指令说明 AND:块与指令。用于分支电路并联电路块与前面电路的串联。 两个或两个以上触点并联的电路称为“并联电路块”表1-1 常用的基本指令表指令说 明指令说 明LD取指令OUT输出指令LDI取反指令ORB将与的部分或指令AND与指令ANB将或的部分与指令ANI与非指令OR或指令1.4.2 PLC的器件代号OMRON公司的PLC器件实质上就是等效继电器的器件。它包括输入继电器、输出继电

36、器、辅助继电器、专用继电器、暂存继电器、保持继电器、定时器、计数器和数据存储器共九种器件。本文仅需要输入继电器、输出继电器、中间继电器继电器、信号继电器。第二章 线路的整定计算和灵敏度校验2.1计算短路电流的公式（1）、计算流到短路点的稳态电流标幺值： （2）、计算短路电流的有名值：基准电流： 周期性电流分量有效值： （3）、计算冲击电流： （4）、计算通过断路器的短路电流总容量： 2.2计算标幺电抗的公式（1）变压器为变压器短路电压百分值为最大容量线圈额定容量（2）电抗器为电抗器的百分电抗值（3）线路 为每相电抗的欧姆值2.2.1选用标幺值计算的特点：（1）计算总电抗时，处于不同电压各元件饿

37、串联标幺电抗可以直接相加，不用折算。（2）三相短路电流标幺值等于总电抗标幺值的倒数；三相短路容量的标幺值也等于总电抗标幺值的倒数。（3）电流、电压、阻抗、功率的个标幺值之间的关系，三相公式和单相公式相同，都符合下列关系式： ； 实际上，因为基准电压是按实际额定电压选取的，则电压标幺值恒等于1。即： 则： 以及： 2.3整定值计算及灵敏度校验公式1线路速断保护整定，灵敏度校验保护装置动作电流：保护装置一次动作电流：第I段保护装置的灵敏度系数校验： 所得数值与2比较 大于满足，小于不满足2过电流保护整定，灵敏度检验，保护装置动作电流：保护装置一次动作电流：第II段保护装置的灵敏度系数校验： 数值大

38、于1.5满足要求，小于1.5不满足要求2.4带入技术参数进行整定计算和灵敏度校验2.4.1、参数技术参数：系统的基准容量 Sj=100MVA,最大容量：SGMmax=300MVA，最小容量：SGMmin=120MVA，电厂与变电所距离：L1=15km，变压器参数：Se=6300kVA，Ad%=7.5架空输电线线型：LJG-50，X=0.4/km，被保护线路长度为L2=30km最大负荷电流Igh=250A互感n1=400/5。2.4.2、计算标幺电抗最大运行方式发电机电抗标幺值：最小运行方式下发电机电抗标幺值：线路电抗标幺值：变压器电抗标幺值：被保护线路电抗标幺值：2.4.3计算短路电流基准电流

39、：最大运行当时下线路末端的三相短路电流,即d2点发生短路，线路总阻抗为：短路稳态电流：最小运行方式下,线路始端和末端发生短路的三相电流当始端发生短路,短路线路的总阻抗：短路稳态电流：当末端发生短路,短路稳态电流：2.4.4保护整定级灵敏度校验1线路速断保护整定，灵敏度校验保护装置动作电流：保护装置一次动作电流：保护装置的灵敏度系数：满足要求2过电流保护整定，灵敏度检验，保护装置动作电流：保护装置一次动作电流：保护装置的灵敏度系数： 不满足要求2.4.5低电压闭锁过电流保护及计算对6-10KV单侧电源线路，可装设两段过电流保护：第一段为不带时限的电流速断保护；第二段为带时限的过电流保护。过电流保

40、护一般按躲过线路或电气设备最大负荷电流来整定，但当过电流保护不能满足其动作的灵敏度要求和躲开过负荷电流时，可采用低电压闭锁的过电流保护装置。对线路进行准确的继电保护计算是保证线路可靠工作的最重要的手段。利用PLC代替传统的继电器对线路进行保护不仅可靠性、灵敏性高，而且修改整定值方便快捷。当过电流保护不能满足其动作的灵敏度要求和躲过过负荷电流时，可采用低电压闭锁过电流保护装置。它由低电压继电器KV1KV3 ，过电流继电器KA1、KA2，时间继电器KT，信号继电器KS1、KS2和中间继电器KC1、KC2等构成。图2.1中TA1、TA2为电流互感器，TV为电压互感器。如果线路未过电流，仅系统电压显著

41、下降，则信号继电器KS1动作，发出低电压信号指示。低电压闭锁的过电流保护装置的整定如下：(1)低电压闭锁组件动作电压的整定 低电压保护整定值： 保护装置动作时限：重要电动机:1015s 不重要电动机：0.50.7s(2)低电压闭锁过电流保护动作电流的整定保护装置的动作电流整定值：保护装置动作时限：应该较相邻组件的过电流保护大一时限段，一般大0.50.7s2.4.6保护线路的原理图和展开图一、原理图工作原理：在线路正常的情况下，低电压继电器KV1KV3的常闭触点和过电流继电器KA1、KA2的常开触点都处于断开位置，保护不动作。当系统电压正常而线路电流超过电流继电器的动作电流整定值是，虽然KA1、

42、KA2吸和，其常开触点闭合，胆由于低电压继电器KV1KV3不释放，中间继电器不会吸和，断路器QF不会跳闸。只有当线路电流超过电流继电器的动作电流整定值，又伴着电压显著下降，只是低电压继电器KV1KV3也释放时，保护才动作。这时候KV1KV3的常闭触点也闭合，中间继电器KC1得电吸和，其常开触点闭合，时间继电器KT得电，经过一段延时后，其延时闭合的常开触点闭合，信号继电器KS2动作，发出信号指令。同时时间继电器KC2得电吸和，其常开触点闭合，接通断路器QF的跳闸线圈YR，断路器跳闸。 图2-1低电压闭锁过电流保护原理图二、展开图展开图是直观形象的显示并明确表示目标与目标责任的图表。标志目标展开图

43、是目标展开的最后一个环节，适用图表形式将目标和实现目标的对策的等主要内容公布于众，便于共同执行。任何一个人看到目标展开图就知道工作目标是什么，对策是什么，职责和权力是什么，以及遇到问题是需要哪个部门来支持。目标展开图能起到以下主要作用：1、 具体形象。能直观、形象、简明的显示目标与目标对策。2、 并联。能显示各个目标之间的关系，知道各个时期的主要作用。3、控制。有利于从总体上对目标进行协调控制，控制目标管理活动。 下图是低电压闭锁过电流保护原理图的展开图，此图能简明、直观的显示出电路图的工作原理和过程，可以轻易的看出来各个部分之间的联系。通过此图还可以顺利的编辑出PLC控制程序，进一步实现课题设计。图2-2 低电压闭锁过电流保护展开图第三章 PLC对低压闭锁过电流保护的设计3.1低电压闭锁过电流保护动作步骤在保护开始时，首先对线路进行检测看其是否过电流，如果过电流，再看是否低电压，保护运行后，与其相连的时间继电器动作，产生动作信号。最后，将时间继电器产生的信号传送给信号继电器，信号继电器再将信号传给中间继电器，线路断开，保护结束。 图3-1 低电压闭锁过电流保护流程