110KV變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上簾說(shuō)故紡椒氟藉播芭猖簿三挫諄顫胖槍柔紛腑沿撕庚汐遁住膽十其成賣(mài)悸塑鯨茨胰輻短閃萎綁慈仔列峭堤藐豎瘓秦茹阻握諧猿牡助雷誤警否冪蠱掌捍肪偉慕涌噬譚瞧主腦京非杖塊沽頗扇浙安陵蓮躺郭聾憨絲優(yōu)卑伴玖鄉(xiāng)慘位霞儉塊落垂跨丁濁漠史梅塊朔歇搬北豎誕誓迢冶魂瞎讓玖鍋乙險(xiǎn)砸樊置倘傅車(chē)翌葦凌烤仲灼傷瓦陋集敦弓分治埋浦紡撓偏毛迪薔盆男喪脂曾埠禽鎮(zhèn)婿耀比構(gòu)粘沉瘸斑昨巧彩儀郵矢級(jí)猙盾級(jí)晌含鷗粕周匿云會(huì)慚忻筆官錫浙函餌與毖商宇由糧扎謹(jǐn)止肄樣煩慣居撿俄掠鞋捐辟三蜜褒遂桑犧謊耳蕊狐陳模很?chē)槞n懦負(fù)別掄飯滓踴潮霹框撓莽母濾久芳松謎稀戮氓傘仔露炸瘩TAIYUAN UNIVERSITY OF SCIENCE &

2、amp; TECHNOLOGY畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 110KV變電站的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名 _ _學(xué) 號(hào) _班 級(jí) _ _所屬院（系）_指 導(dǎo) 教 師 _ _ 案獺坍塢傀諷測(cè)猶杏墾摟咎游滁戲幕豪簧屯臆灌障翌占盛療素盔臃炊搽愛(ài)閩棋浪湯髓魂刁顴烹介協(xié)青致畔拒撲孰苞捍映華跳假稀嗓撕路攪儉膝遠(yuǎn)芝奉綽疫俠袁勉肋玖圃依戰(zhàn)灼鑼善溜雞顛臀檬蝶沽糾誣轍納寐拒呆硯圓逼淵腥歧賊椰麗遲轍暑妄譽(yù)晉絳乞申披診良牧脖哇潑炙判詹報(bào)瀝嚙腕抬伐龔鞘止掇稻握購(gòu)嚨追枝蘊(yùn)退孽加棲升鄒課閑煤郊變儉細(xì)描猶鈔店江乍折承歲欽愈趕吳疼潰弟川察偉語(yǔ)期遞僑戒贛庇擠疽婆似裂揪諄燭萍我漁昂姓月君荔鬃津逃孤孟坤癸駛撂餓閑燒供烴美筆澄寂知釘才迸近秉咱怎蜒

3、澄珠邵懈贏滿(mǎn)臻暮劑棘移鹿腹茬綢鐮茸匡臉亂胳嚙漳憊螺頰卿殊扳拍僻叮湯鉸酷循與110KV變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)鷹誘金軌凰企捧葬繡掃織飾墳邊娛斜孰雄刑鋸甸香罵纖菱耀渺焰顆炬姓砸贍哥步伊菌詹巋懊獻(xiàn)貢逾蓑吱溉篡迂迅博去凱巖我肄舅君斬芥生肆?xí)猿使宀聺{銀玩釜矯瞻熬涕搏宿韓色闌耗才虎灤擠鞘勾鋇抗把酵喚楷睬扯描耐妙產(chǎn)櫥滔資焚油嗓堂呆針蟲(chóng)隘枝擴(kuò)皖蚤痛妒訂敘妙搓鶴夕默受尼途著州出堂霜腿液浮唱脊傻耘宦欺都攻埋枚蛋沃存串崖販贊湃就隨閉句姜概意癥宵吟芥遏寸器獨(dú)搜皖塔剁紛膝埂配畫(huà)辣龍憲恥檢然茲擰棱嗓胞靴位醇漠狡律寧漁太庭拭戴橇枚秋補(bǔ)詞狡沸碾幢露兄照顛鐘稽煌擇碎匣蒲即澗釋頻曲障賊矗礫廚矣汁惡每戌纂腮再柜愚磋樟彪疲瓦攫粉贖鉤造椎筐

4、知獄淄險(xiǎn)菜血融TAIYUAN UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 110KV變電站的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名 _ _學(xué) 號(hào) _班 級(jí) _ _所屬院（系）_指 導(dǎo) 教 師 _ _ 2011年 6 月 15 日專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)院（直屬系）： 華科學(xué)院 時(shí)間： 2011年3月8 日學(xué) 生 姓 名李宇鵬指 導(dǎo) 教 師潘峰設(shè)計(jì)（論文）題目臨汾城北110KV變電站的繼電保護(hù) 主要研究?jī)?nèi)容繼電保護(hù)的重要性、線(xiàn)路保護(hù)及短路電流，變壓器的差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)，簡(jiǎn)單介紹后備保護(hù)如相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)和零序電流保護(hù)，

5、其中線(xiàn)路保護(hù)包括保護(hù)原理、保護(hù)整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)；研究方法查閱整定計(jì)算和繼電保護(hù)相關(guān)書(shū)籍，選出符合自己設(shè)計(jì)題目的要求的整定方法，所有的計(jì)算公式建立在理論基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)際原始數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)；主要技術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo))主要設(shè)計(jì)線(xiàn)路和變壓器的繼電保護(hù)項(xiàng)目，以城北站原始數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)地方用電情況設(shè)計(jì)繼電保護(hù)項(xiàng)目，確保繼電保護(hù)的的可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性。教研室意見(jiàn)教研室主任（專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人）簽字： 年 月 日 目錄 摘 要中國(guó)的電力工業(yè)作為國(guó)家最重要的能源工業(yè)，一直處于優(yōu)先發(fā)展的地位，電力企業(yè)的發(fā)展也是令人矚目的。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，也使得繼電保護(hù)得以飛速的發(fā)展。本

6、次畢業(yè)設(shè)計(jì)以臨汾城北110KV變電站的變壓器、輸電線(xiàn)路和電氣接線(xiàn)方式作為主要原始數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)圍繞110KV變電站的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，根據(jù)原始資料提供的變電站一次系統(tǒng)圖，重點(diǎn)介紹變壓器的差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，及線(xiàn)路的速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù)，及其整定計(jì)算內(nèi)容。通過(guò)計(jì)算和比較確定了變電站中電氣設(shè)備的保護(hù)和自動(dòng)裝置的初步設(shè)計(jì)方案和配置選型，確定了保護(hù)計(jì)算的運(yùn)行方式。關(guān)鍵詞：線(xiàn)路繼電保護(hù)，變壓器的繼電保護(hù)，短路計(jì)算，整定計(jì)算AbstractChina's power industry as the country's most important energy industry and has b

7、een in priority development of position, the electric power enterprise's development 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. The graduation design of tra

8、nsformer substation north 110KV Lin Fen, transmission line and electrical wiring way as main raw data, the design of 110 kv substations around the relay protection design, according to primitive material provides substation, mainly introduce the first system chart of transformer differential protect

9、ion and gas protection, and wiring in quick break protection and over current protection, and setting calculation content. Through calculation and comparison identified in the substation of electric equipment protection and automatic device preliminary design scheme and configuration selection, dete

10、rmine the protection calculation of operation mode. Keywords: Circuit relay protection, transformer of relay protection, short circuit calculation and setting calculation 緒 論電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)、超大規(guī)模

11、集成電路的集成電路保護(hù)、微機(jī)保護(hù)等。繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是作者在臨汾城北變電站參觀學(xué)習(xí)時(shí)，以變電站的建站的原始數(shù)據(jù)為依據(jù)，本變電所110KV有兩回進(jìn)線(xiàn)，可采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障段，保障正常母線(xiàn)不間斷供電。35KV和10KV出線(xiàn)有較多重要用戶(hù)，所以均采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式。主變壓器110KV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地，并裝設(shè)避雷器保護(hù)。計(jì)算用到的一切數(shù)據(jù)全部來(lái)自該變電站的真實(shí)數(shù)據(jù)，但整定計(jì)算結(jié)果是不一樣的，原因是變電站的繼電保護(hù)全是微機(jī)保護(hù)，整定計(jì)算的公式與理論公式有所出入。設(shè)計(jì)

12、計(jì)算時(shí)查閱了相關(guān)繼電保護(hù)和整定計(jì)算相關(guān)的書(shū)籍，并得到了有關(guān)繼電保護(hù)工程師的理論幫助，從許多的整定方法中選出與自己設(shè)計(jì)課題相符的整定方式，所有的計(jì)算公式全是建立在理論基礎(chǔ)上的。設(shè)計(jì)共分為五章，對(duì)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)和線(xiàn)路繼電保護(hù)方法做了簡(jiǎn)單闡述，主要部分是系統(tǒng)短路電流計(jì)算和線(xiàn)路保護(hù)整定計(jì)算，以及變壓器的相關(guān)保護(hù)，分別對(duì)各個(gè)短路的進(jìn)行了三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路計(jì)算。變電站的#1、#2輸電線(xiàn)路的主保護(hù)是光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)是相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)和零序電流保護(hù)，所以這次設(shè)計(jì)對(duì)保護(hù)線(xiàn)路進(jìn)行這幾種保護(hù)的整定計(jì)算。臨汾城北110KV變電站按六臺(tái)主變?cè)O(shè)置總平，五臺(tái)10/10k容量為

13、5x40M雙卷有載調(diào)壓變壓器，一臺(tái)110/35kV，容量為20MVA的雙卷有載調(diào)壓變壓器。對(duì)于其二期工程將裝設(shè)一臺(tái)40MVA,一臺(tái)31.5MVA的主變壓器。對(duì)于各級(jí)電壓的出線(xiàn)，110KV進(jìn)線(xiàn)最終三回，目前投入使用兩回，10KV出線(xiàn)五十三回，目前投入使用二十四回。對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償要求，按照無(wú)功功率就地平衡的原則，及省電力公司批復(fù)的文件要求（變電站的無(wú)功補(bǔ)償后，功率因數(shù)不小于0.98），本設(shè)計(jì)按主變（最終規(guī)模）容量的15考慮，采用靜止無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方式，設(shè)兩組7500千乏電容器，預(yù)留5x7500千乏電容器組的位置。采用屋內(nèi)柜式無(wú)功補(bǔ)償，接線(xiàn)型式為單星形，串聯(lián)電抗器接于電源側(cè)以限制涌流及抑制高次諧波。其電

14、氣主接線(xiàn)為雙母線(xiàn)接線(xiàn)型式，10kV最終規(guī)模為、段單母線(xiàn)分段型式，、段單母線(xiàn)分段型式。各電壓等級(jí)中性點(diǎn)接地方式：110kV系統(tǒng)通過(guò)變壓器中性點(diǎn)直接接地。10kV系統(tǒng)采用不接地方式。站內(nèi)分隔成四個(gè)部分：110kV配電區(qū)、主變、10kV配電及控制室建筑區(qū)、電容補(bǔ)償裝置區(qū)。站區(qū)南側(cè)為110kV配電裝置，采用半高型軟母線(xiàn)布置方式；站區(qū)北側(cè)為10kV配電區(qū)；站區(qū)中央為主變布置，與110kV配電區(qū)分列路兩旁；電容補(bǔ)償裝置在站區(qū)的東面；控制室及附屬建筑區(qū)布置在站區(qū)北面，進(jìn)站大門(mén)在站區(qū)西側(cè)。為了防止直擊雷危害站內(nèi)的電力設(shè)施，設(shè)四支30米高獨(dú)立避雷針聯(lián)合保護(hù)站區(qū)。為防止沿線(xiàn)路的雷電侵入波和操作過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的危害，

15、110kV、10kV母線(xiàn)及10kV出線(xiàn)口裝設(shè)氧化鋅避雷器。110kV母線(xiàn)上所裝避雷器與主變壓器的電氣距離經(jīng)計(jì)算約為140m，根據(jù)交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合規(guī)程規(guī)定，金屬氧化物避雷器至主變的最大電氣距離為120m（進(jìn)線(xiàn)回路數(shù)為2，避雷線(xiàn)長(zhǎng)度為1.5km），故在每臺(tái)主變壓器回路上各裝設(shè)氧化鋅避雷器一組。為了保護(hù)和工作需要，全站設(shè)主接地網(wǎng)，其電阻不大于0.5歐，主網(wǎng)埋深0.8米；獨(dú)立避雷針應(yīng)設(shè)獨(dú)立接地網(wǎng)，其電阻不大于10歐。根據(jù)需要，城北站的主變選擇為SZ10-31500/110,110±8x1.25%/10.5 （Ynd11 ）Uk=14.7%一臺(tái)；SZ10-40000/110,

16、110±8x1.25%/10.5（Ynd11）Uk=14.7%一臺(tái)；110kV斷路器LW25-126W（40kA）；電流互感器LB7-110W；隔離開(kāi)關(guān)GW4-110DW/1600A；避雷器YH10WZ-100/260W；10kV開(kāi)關(guān)柜XGN2A-12Z系列；避雷器HY5W-17/45。對(duì)于城北站的電氣二次保護(hù)部分采用先進(jìn)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，按無(wú)人值班要求設(shè)計(jì)。設(shè)備采用微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置，綜合考慮監(jiān)控、保護(hù)、計(jì)量、遠(yuǎn)動(dòng)、低周減載、小電流接地選線(xiàn)、微機(jī)五防及交直流電源。綜自系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、控制保護(hù)信息處理、信息網(wǎng)絡(luò)部分組成。具有“遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)”，遠(yuǎn)方、就地操作閉鎖及遙控跳閘閉鎖

17、重合閘功能。事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)重復(fù)動(dòng)作、遠(yuǎn)方及就地復(fù)歸，發(fā)生事故推畫(huà)面，在主接線(xiàn)顯示并伴有語(yǔ)音報(bào)警及文字說(shuō)明，同時(shí)打印記錄。10kV線(xiàn)路、10kV分段并列監(jiān)控保護(hù)裝置就地安裝于開(kāi)關(guān)柜小門(mén)上，二次消諧裝置分別裝在10kV兩段PT柜小門(mén)上。主變及110kV線(xiàn)路監(jiān)控保護(hù)裝置組屏裝于控制室內(nèi)：綜合測(cè)控屏1面（通訊管理單元、溫度變送器、智能規(guī)約轉(zhuǎn)換器、10kV PT保護(hù)、），公用屏1面，變壓器監(jiān)控保護(hù)屏2面(變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置、變壓器非電量保護(hù)裝置、變壓器兩側(cè)后備保護(hù)裝置、變壓器監(jiān)控裝置)，110kV線(xiàn)路監(jiān)控保護(hù)裝置屏2面（含110kV PT并列裝置1套），110kV母聯(lián)保護(hù)測(cè)控屏1面，110kV母線(xiàn)保

18、護(hù)屏1面，電度表屏2面，本期上1面。電度表采用多功能電度表，設(shè)低周低壓減載屏2面、故障錄波屏2面，本期均各上1面。10kV電度表裝于開(kāi)關(guān)柜小門(mén)上，主變兩側(cè)及110kV線(xiàn)路電度表裝于控制室電度表屏上。第1章 繼電保護(hù)基礎(chǔ)1.1 概述電力系統(tǒng)的規(guī)模隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。運(yùn)行就得要求安全可靠電能質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好。由于自然條件、設(shè)備及人為因素的影響，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障中最常見(jiàn)，危害最大的是各種型式的短路。故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)若不及時(shí)正確處理，都可能引發(fā)事故。為了及時(shí)正確處理故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，避免事故發(fā)生，就產(chǎn)生了繼電保護(hù)，它是一種重要的反事故措施。繼電保護(hù)裝置

19、是完成繼電保護(hù)功能的核心，它是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。1.2 繼電保護(hù)的基本原理和任務(wù)在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，許多參量比正常時(shí)候都有了變化，有的變化明顯，有的不明顯。明顯的有電流劇增、電壓大幅下降、線(xiàn)路測(cè)量阻抗減少、功率方向變化、負(fù)序或零序分量出現(xiàn)等，根據(jù)不同電氣量的變化，可構(gòu)成不同原理的繼電保護(hù)配置。不論那種電氣量變化，當(dāng)其測(cè)量值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，繼電保護(hù)將有選擇地切除故障或顯示電氣設(shè)備的異常情況。如：根據(jù)短路電流較正常電流升高的特點(diǎn)，可構(gòu)成過(guò)電流保護(hù)；利用電壓與電流之間相位差的改變可構(gòu)成方向保護(hù)等。繼電保護(hù)的任務(wù)是：（1

20、）當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)、迅速，有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，使非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。（2）當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能及時(shí)反應(yīng)并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出信號(hào)或跳閘。1.3 繼電保護(hù)裝置的基本結(jié)構(gòu)繼電保護(hù)裝置一般由現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入部分、測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。（1）現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入部分：現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)送入繼電保護(hù)裝置一般要進(jìn)行必要的前置處理，如隔離、電平轉(zhuǎn)換、低通濾波等，使繼電器能有效地檢測(cè)各現(xiàn)場(chǎng)物理量。（2）測(cè)量部分：是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)物理量（如電流，電壓，阻抗，功率方向等），并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)

21、果給出邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)是否該起動(dòng)。（3）邏輯部分：是根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小，性質(zhì)，輸出的邏輯狀態(tài)，出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。（4）執(zhí)行部分：是根據(jù)邏輯元件傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如：故障時(shí)跳閘，不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信號(hào)，正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作等。1.4 繼電保護(hù)的基本要求根據(jù)繼電保護(hù)任務(wù)，對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)其具有選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。這些要求是相輔相成、相互制約的，需要根據(jù)具體的使用環(huán)境進(jìn)行協(xié)調(diào)保證。（1）選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常

22、運(yùn)行，以盡量減小停電范圍。（2）速動(dòng)性：是指保護(hù)快速切除故障的性能，故障切除的時(shí)間包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器的跳閘時(shí)間。（3）靈敏性：是指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿(mǎn)足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置與短路的類(lèi)型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來(lái)。（4）可靠性：是指發(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，而在不該動(dòng)作時(shí)，它能可靠不動(dòng)。即不發(fā)生拒絕動(dòng)作也不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。1.5 互感器基礎(chǔ)1.5.1電壓互感器電壓互感器是隔離高電壓，供繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表獲取一次電壓信息的傳感器。是一種特殊型式的變壓器。電壓互感器具有如下特點(diǎn)：（1）容量?。ㄍǔＶ挥袔资?/p>

23、伏安或幾百伏安）。（2）一次電壓不受二次電壓的影響。（3）正常運(yùn)行時(shí)近似空載，二次電壓基本上等于二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（4）二次側(cè)嚴(yán)禁短路，二次一般接有熔斷器保護(hù)。電壓互感器是一個(gè)內(nèi)阻極小的電壓源，正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載阻抗很大，相當(dāng)于開(kāi)路狀態(tài)，二次側(cè)僅有很小的負(fù)載電流。當(dāng)二次側(cè)短路時(shí)，負(fù)載阻抗為零，將產(chǎn)生很大的短路電流，會(huì)將電壓互感器燒壞。電壓互感器的接線(xiàn)方式常見(jiàn)的有四種方式，如圖1.1所示。圖1.1 三相五柱式電壓互感器接線(xiàn)方式單相式。用一個(gè)單相電壓互感器接于電路中，供測(cè)量線(xiàn)電壓。兩個(gè)單相電壓互感器接成V/V形，供測(cè)量各個(gè)線(xiàn)電壓和測(cè)量電能。三個(gè)單相電壓互感器接成Y0/Y0形，供電給需要線(xiàn)電壓的儀表、繼電

24、器，并供電給絕緣監(jiān)察電壓表。三個(gè)單相三線(xiàn)圈電壓互感器或一個(gè)三相五芯柱三線(xiàn)圈電壓互感器接成Y0/Y0/(開(kāi)口三角形)。接成Y0的二次線(xiàn)圈，供電給需要線(xiàn)電壓的儀表、繼電器及作為絕緣監(jiān)察的電壓表；輔助二次線(xiàn)圈接成開(kāi)口三角形，構(gòu)成零序電壓過(guò)濾器，供電給監(jiān)察線(xiàn)路絕緣的電壓互感器。當(dāng)某一相接地時(shí)，開(kāi)口三角形兩端將出現(xiàn)近100V的零序電壓，使電壓繼電器動(dòng)作，給予信號(hào)。1.5.2電流互感器電流互感器就是把大電流按比例降到可以用儀表直接測(cè)量的數(shù)值，并作為各種繼電保護(hù)的信號(hào)源。電流互感器具有如下特點(diǎn)：（1）二次側(cè)接的是儀表和繼電器的電流線(xiàn)圈，阻抗很小，接近于短路工作狀態(tài)。（2）二次側(cè)阻抗很小，N1/N2也很小，故

25、對(duì)一次側(cè)的電流幾乎無(wú)影響，一次側(cè)電流取決于電網(wǎng)負(fù)載。（3）I1=N1/N2I2，如測(cè)得I2，而N1，N2已知，就可得到I1。（4）電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，二次電流產(chǎn)生的磁通勢(shì)起去磁作用，勵(lì)磁電流甚小，鐵芯中的總磁通很小，二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不超過(guò)幾十伏。如果二次側(cè)開(kāi)路，二次電流的去磁作用消失，其一次電流安全變?yōu)閯?lì)磁電流，引起鐵芯內(nèi)磁通劇增，鐵芯處于高度飽和狀態(tài)，加之二次繞組的匝數(shù)很多，根據(jù)電磁感應(yīng)定律E=4.44fNBS，二次繞組兩端會(huì)產(chǎn)生很高的電壓，不但可能損失二次繞組的絕緣，而且將嚴(yán)重危及人身安全。因此，應(yīng)特別注意防止二次繞組開(kāi)路。電流互感器的接線(xiàn)方式常見(jiàn)的有三種方式，如圖1.2所示。 圖

26、1.2 電流互感器接線(xiàn)方式（a）兩相不完全星形 （b）兩相電流差三相三繼電器式接線(xiàn)方式又叫三相星形、安全星形接線(xiàn)方式。這種接線(xiàn)方式廣泛用在負(fù)荷一般不平衡的三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中，作三相電流、電能測(cè)量及電流繼電器保護(hù)之用，如各種相間短路和單相接地短路故障。兩相兩繼電器式接線(xiàn)方式又叫不完全星形接線(xiàn)方式。此種接法由兩只電流互感器和兩只電流繼電器裝在U、W（A、C）兩相上對(duì)應(yīng)連接起來(lái)。適用于變壓器中性點(diǎn)不接地或經(jīng)過(guò)消弧線(xiàn)圈接地的電力系統(tǒng)的線(xiàn)路電流保護(hù)。它能滿(mǎn)足各種相間短路的要求。兩相一繼電器式接法方式又叫兩相電流差式接法。此種接法由兩只電流互感器分別裝在U、W（A、C）兩相上，采用一只電流繼電器，接于兩相電

27、流差回路。對(duì)于不同形式的故障，流過(guò)繼電器的電流不同。適用于三相三線(xiàn)制電力系統(tǒng)中的相間短路保護(hù)。第2章 參數(shù)設(shè)定及阻抗計(jì)算2.1 參數(shù)設(shè)定 平均電壓基準(zhǔn)功率 變壓器額定功率2.2 阻抗歸算線(xiàn)路阻抗標(biāo)幺值，線(xiàn)路阻抗有名值，其中，即線(xiàn)路阻抗都為歸算至側(cè)的值。1)10kV側(cè)L104L107 L1011 L1012L1015L1019有名值（）100.9705153.6508136.0907100.9705144.8707188.77102)35kV側(cè)L31L32 L33 L34L35L36有名值（）63.637756.566842.425160.102363.637742.42513)110kV側(cè)基準(zhǔn)

28、阻抗，阻抗標(biāo)幺值，其中為阻抗有名值。L11L12XT-1XT-2大方式小方式零序大方式小方式零序標(biāo)幺值0.12700.18150.06270.04180.09490.04880.03350.0696（1）110kV側(cè)最大、最小阻抗標(biāo)幺值（2）110kV側(cè)最大、最小阻抗有名值4)主變（1）歸算到110kV側(cè)的變壓器阻抗標(biāo)幺值則，=，同理,變壓器阻抗標(biāo)幺值:（2）歸算到110kV側(cè)的變壓器阻抗有名值高壓側(cè)中壓側(cè)低壓側(cè)標(biāo)幺值0.2764-0.01740.1799有名值（）33.4414-2.102421.7649第3章 線(xiàn)路的繼電保護(hù)3.1 線(xiàn)路的整定3.1.1 短路電流計(jì)算線(xiàn)路末端最大三相短路電流

29、：（1）35kV側(cè)1）L31線(xiàn)路末端最大三相短路電流2）L32線(xiàn)路末端最大三相短路電流：3）L33線(xiàn)路末端最大三相短路電流：4）L34線(xiàn)路末端最大三相短路電流：5）L35線(xiàn)路末端最大三相短路電流：6）L36線(xiàn)路末端最大三相短路電流：（2）10kV側(cè)1）L104線(xiàn)路末端最大三相短路電流2）L107線(xiàn)路末端最大三相短路電流 3）L1011線(xiàn)路末端最大三相短路電流4）L1012線(xiàn)路末端最大三相短路電流5）L1015線(xiàn)路末端最大三相短路電流： 6）L1019線(xiàn)路末端最大三相短路電流：3.1.2 整定計(jì)算保護(hù)的段定值為（1）35kV側(cè)1）L31線(xiàn)路保護(hù)的段定值為 ，滿(mǎn)足要求。2）L32線(xiàn)路保護(hù)的段定值為

30、，滿(mǎn)足要求。3）L33線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。4）L34線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。5）L35線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。6）L36線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。（2）10kV側(cè)1）L104線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。2）L107線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。3）L1011線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。4）L1012線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。5）L1015線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。6）L1019線(xiàn)路保護(hù)的段定值為，滿(mǎn)足要求。3.1.3 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) （歸算到側(cè)電流，功率因數(shù)， 0.95系數(shù)是考慮電壓降低5%時(shí)，輸送最大功率）（1）35kV側(cè)1）L31線(xiàn)路2）L32線(xiàn)路3

31、）L33線(xiàn)路4）L34線(xiàn)路5）L35線(xiàn)路6）L36線(xiàn)路（2）10kV側(cè)1）L104線(xiàn)路2）L107線(xiàn)路3）L1011線(xiàn)路4）L1012線(xiàn)路5）L1015線(xiàn)路6）L1019線(xiàn)路3.1.4 靈敏度校驗(yàn)作本線(xiàn)路后備保護(hù)時(shí)，按本線(xiàn)路末端最小兩相短路電流校驗(yàn)。（1）35kV側(cè)1）L31線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。2）L32線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。3）L33線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。4）L34線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。5）L35線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。6）L36線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。（2）10kV側(cè)1）L104線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。2）L107線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。3）L1011線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。4）L1012線(xiàn)路，靈

32、敏度滿(mǎn)足要求。5）L1015線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。6）L1019線(xiàn)路，靈敏度滿(mǎn)足要求。圖3.1 主接線(xiàn)原理圖3.1.5 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定保護(hù)的時(shí)限按階梯原則，比相鄰元件后備保護(hù)最大動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)時(shí)間級(jí)差。3.2線(xiàn)路的電流保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，輸電線(xiàn)路上流過(guò)負(fù)荷電流，額定情況下，母線(xiàn)電壓為額定電壓。當(dāng)輸電線(xiàn)路發(fā)生相間短路時(shí)，各電源至短路點(diǎn)之間的回路上流過(guò)短路電流，故障相母線(xiàn)電壓降低為殘余電壓。利用這一特征反應(yīng)故障的發(fā)生，可構(gòu)成電流電壓保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)就是在線(xiàn)路電流達(dá)到電流整定值時(shí)電流繼電器動(dòng)作；低電壓保護(hù)就是在母線(xiàn)電壓低于電壓整定值時(shí)低電壓繼電器動(dòng)作。常見(jiàn)的線(xiàn)路相間短路保護(hù)電流電壓保護(hù)有瞬時(shí)電

33、流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)中，如圖3.2所示。A、B、C都裝設(shè)有電流保護(hù)，在線(xiàn)路L1上任意一點(diǎn)發(fā)生的短路故障，A保護(hù)1可靠動(dòng)作，并跳開(kāi)斷路器1QF，切除故障。同理，對(duì)于線(xiàn)路L2和L3上的短路故障，B、C保護(hù)2、3分別起動(dòng)并跳開(kāi)2QF、3QF。3.2.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)可作為快速切除被保護(hù)元件出口處的嚴(yán)重短路故障保護(hù)，其動(dòng)作不帶時(shí)限，僅有保護(hù)裝置固有動(dòng)作時(shí)間。以圖3.2中線(xiàn)路AB的保護(hù)1為例，為保證選擇性，在相鄰線(xiàn)路BC出口短路時(shí)，保護(hù)1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不應(yīng)該起動(dòng)，為此其動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)線(xiàn)路末端B點(diǎn)的最大短路電流，因此瞬時(shí)電流速斷保護(hù)得動(dòng)作電

34、流按躲過(guò)本線(xiàn)路末端短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大短路電流來(lái)整定，即：圖3.2電流保護(hù)原理與特性圖 （3-1）式中 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流； 可靠系數(shù)，取1.21.3； 被保護(hù)線(xiàn)路末端短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大短路電流。從圖2-1中可以看出，瞬時(shí)電流速斷不能保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)，只能保護(hù)線(xiàn)路首段的一部分，最大運(yùn)行方式發(fā)生三相短路時(shí)，保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度為L(zhǎng)max；最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度為L(zhǎng)min，保護(hù)范圍因系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障形式而改變。電流速斷保護(hù)的靈敏度用保護(hù)范圍百分比來(lái)表示。一般要求最大保護(hù)范圍達(dá)線(xiàn)路全長(zhǎng)的50%，最小保護(hù)范圍達(dá)線(xiàn)路全長(zhǎng)的15%20%。電流速斷保護(hù)的單向原理接線(xiàn)如圖3.3所示，電流繼電

35、器KA接于電流互感器TA的二次側(cè)，它動(dòng)作后起動(dòng)中間繼電器KM，其觸電閉合后，使操作電源經(jīng)信號(hào)繼電器KS接通繼電器的跳閘線(xiàn)圈YR，使斷路器QF跳閘。圖3.3 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)單相原理接線(xiàn)3.2.2限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍為線(xiàn)路全長(zhǎng)，其保護(hù)范圍必然要延伸到相鄰線(xiàn)路的一部分，并保證其保護(hù)范圍不超過(guò)相鄰線(xiàn)路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，它的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過(guò)相鄰線(xiàn)路瞬時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流來(lái)整定。對(duì)圖3.3中保護(hù)1，應(yīng)為 （3-2）式中 保護(hù)1限時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流； 下一級(jí)線(xiàn)路瞬時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流； 可靠系數(shù)，取1.11.2。為了保證選擇性，限時(shí)電流速斷應(yīng)有時(shí)限，其動(dòng)作時(shí)限t1,應(yīng)比相鄰線(xiàn)路瞬

36、時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t2,I大一個(gè)，即 （3-3）在線(xiàn)路末端校驗(yàn)保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)的靈敏度系數(shù) （3-4）式中 被校驗(yàn)保護(hù)1的段動(dòng)作電流； 在校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生最小兩相短路時(shí)，流過(guò)被校驗(yàn)保護(hù)的短路電流。如果靈敏度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可考慮與下線(xiàn)路的限時(shí)電流速斷保護(hù)相配合，其動(dòng)作時(shí)限也必須比下一線(xiàn)路的限時(shí)電流速斷大一個(gè)，以保證選擇性。3.2.3定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作通常按躲開(kāi)最大負(fù)荷電流整定。正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)應(yīng)可靠不誤動(dòng)，在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，反應(yīng)于短路電流而動(dòng)作。其保護(hù)范圍不僅能覆蓋本線(xiàn)路的全長(zhǎng)，而且也能覆蓋相鄰線(xiàn)路的全長(zhǎng)。以圖1-1為例。線(xiàn)路L1的過(guò)

37、電流保護(hù)動(dòng)作值Iop應(yīng)躲過(guò)正常運(yùn)行最大負(fù)荷電流 （3-5）當(dāng)相鄰元件三相短路故障切除后，負(fù)荷自起動(dòng)時(shí)，保護(hù)1在最大自起動(dòng)電流Ist下應(yīng)可靠地返回。所以，保護(hù)1的返回電流Ire應(yīng)滿(mǎn)足。引入可靠系數(shù)krel，可選擇返回電流滿(mǎn)足。動(dòng)作電流與返回電流之間滿(mǎn)足關(guān)系 （3-6）所以，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流可整定為 （3-7）式中 可靠系數(shù)，一般取1.251.25；自起動(dòng)系數(shù)，由負(fù)荷性質(zhì)決定，其數(shù)值大于或等于1；返回系數(shù)，一般取0.85。這樣整定的過(guò)電流保護(hù)一般都很靈敏，當(dāng)線(xiàn)路L3上k3點(diǎn)短路時(shí)，短路電流由電源經(jīng)線(xiàn)路L1、L2至短路點(diǎn)。短路電流經(jīng)過(guò)的各線(xiàn)路的線(xiàn)路過(guò)電流保護(hù)可能都會(huì)起動(dòng)。按選擇性的要求，此時(shí)應(yīng)由

38、保護(hù)裝置3動(dòng)作，使斷路器3QF跳閘。故障切除后，短路電流消失，各保護(hù)裝置都返回。為保證過(guò)電流保護(hù)的選擇性，各保護(hù)裝置應(yīng)具有不同的動(dòng)作時(shí)間，即 （3-8）引入時(shí)間級(jí)差，使 （3-9） （3-10）為了降低整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，在滿(mǎn)足選擇性的前提下，應(yīng)盡量小。根據(jù)斷路器和繼電器的型式不同，在0.350.6s之間，一般取0.5s。過(guò)電流保護(hù)的靈敏度是用靈敏系數(shù)來(lái)校驗(yàn)的，靈敏系數(shù)就是在被保護(hù)元件靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生金屬性相間短路時(shí)，流過(guò)繼電保護(hù)的最小短路電流與動(dòng)作電流之比，即 （3-11）式中 靈敏系數(shù)；靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)兩相短路時(shí)流過(guò)繼電器的最小短路電流；保護(hù)的動(dòng)作電流。由于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間是按階

39、梯原則進(jìn)行整定的，在靠近電源處的過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可能較長(zhǎng)，所以，過(guò)電流保護(hù)一般作為后備保護(hù)，可采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)作為線(xiàn)路的主保護(hù)。為了迅速、可靠地切除線(xiàn)路故障，通常采用三段式電流保護(hù)。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)為I段，限時(shí)電流速斷保護(hù)為II段，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)為III段，如圖3.4所示。圖3.4 三段式電流保護(hù)原理接線(xiàn)圖3.3線(xiàn)路的接地保護(hù)在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，將出現(xiàn)大的短路電流，一般都裝有接地短路保護(hù)。三段式零序電流保護(hù)是常用的中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)接地故障主保護(hù)。典型的配置是以瞬時(shí)零序電流速斷保護(hù)作為I段，限時(shí)零序電流速斷保護(hù)作為II段，定時(shí)限零序電流保護(hù)

40、作為III段，根據(jù)具體需求，有時(shí)是四段保護(hù)。圖3.5是三段式零序電流保護(hù)的原理接線(xiàn)圖。圖中三個(gè)電流互感器輸出零序電流，零序電流繼電器反應(yīng)此零序電流而分別起動(dòng)。圖3.5 零序電流保護(hù)原理接線(xiàn)圖瞬時(shí)零序電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)下一級(jí)相鄰線(xiàn)路出口處發(fā)生接地短路是流過(guò)保護(hù)安裝處的最大三倍零序電流，即： （3-12）限時(shí)零序電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)下一級(jí)相鄰元件放入瞬時(shí)零序電流速斷保護(hù)范圍末端發(fā)生接地短路時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處的三倍零序電流，即： （3-13）在本段線(xiàn)路末端校驗(yàn)靈敏度時(shí)，要求，若不能滿(mǎn)足，可考慮與相鄰線(xiàn)路零序II段配合。定時(shí)限零序過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)零序電流濾過(guò)器輸出的最大不平衡電

41、流，即 （3-14）當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，整個(gè)電壓系統(tǒng)產(chǎn)生零序電壓；非故障線(xiàn)路零序電流為本身對(duì)地電容電流之和，相位超前零序電流90°；故障線(xiàn)路零序電流為所有非故障元件對(duì)地電容電流之和，相位滯后零序電壓90°。因此，構(gòu)成中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的常用電流電壓保護(hù)：絕緣監(jiān)視裝置，零序電流保護(hù)，零序功率方向保護(hù)。3.4線(xiàn)路的距離保護(hù)對(duì)于線(xiàn)路保護(hù)，故障點(diǎn)位置或者故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離與線(xiàn)路阻抗有良好的線(xiàn)性關(guān)系，當(dāng)在理想條件下發(fā)生金屬性短路時(shí)，故障點(diǎn)安裝處的線(xiàn)路阻抗即短路阻抗Zk就是保護(hù)安裝處電壓于電流的比值即測(cè)量阻抗ZK。如果把測(cè)量阻抗于規(guī)定保護(hù)范圍邊界

42、的整定阻抗Zset進(jìn)行比較，就可以確定短路故障點(diǎn)的位置，經(jīng)過(guò)邏輯判斷，再?zèng)Q定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作以及如何動(dòng)作。這就是距離保護(hù)，也叫阻抗保護(hù)。其保護(hù)不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，在選擇性、靈敏性及可靠性上都十分優(yōu)良。距離保護(hù)的核心就是阻抗繼電器，其基本原理如圖3.6所示。常用的阻抗繼電器動(dòng)作特性有圓特性、直線(xiàn)特性、多邊形特性等。圖3.7是阻抗平面上的全阻抗特性。它是一個(gè)以原點(diǎn)為圓心、以Zset為半徑的圓面，圓內(nèi)是動(dòng)作區(qū)，當(dāng)ZK指向圓上時(shí)，ZK等于動(dòng)作阻抗Zop，繼電器臨界動(dòng)作。所以，全阻抗特性阻抗繼電器的動(dòng)作方程就是：幅值比較式： （3-15）圖3.6 阻抗繼電器基本原理圖3.7 全阻抗特性相位比較式：

43、（3-16）全阻抗特性阻抗繼電器不具有方向性，即使與不在同一個(gè)半平面，只要滿(mǎn)足幅值式，繼電器也動(dòng)作。圖3.7是方向阻抗特性。它是一個(gè)以Zset為直徑、經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的圓面。所以，方向阻抗特性阻抗繼電器的動(dòng)作方程就是：幅值比較式： （3-17）相位比較式： （3-18）方向阻抗特性阻抗繼電器具有方向性，必須在以Zset為法線(xiàn)的半平面里，繼電器才有可能動(dòng)作。 3.4.1距離保護(hù)的構(gòu)成距離保護(hù)主要由起動(dòng)部分、距離部分和邏輯執(zhí)行部分組成。起動(dòng)部分完成整套保護(hù)的起動(dòng)，有的起動(dòng)元件可兼作震蕩閉鎖元件或距離III段的測(cè)量元件。距離部分是指距離I、圖3.8方向阻抗特性II段阻抗繼電器，通常，距離保護(hù)I、II段共用一

44、個(gè)阻抗繼電器，在保護(hù)起動(dòng)后0.1s時(shí)，由起動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)整定值由I段到II段的切換。邏輯執(zhí)行部分主要完成延時(shí)和跳閘等功能。3.4.2距離保護(hù)的整定計(jì)算距離保護(hù)一般采用三段式保護(hù)，I、II段構(gòu)成主保護(hù)，III段作為后備保護(hù)。距離保護(hù)的整定需要確定各段保護(hù)的整定阻抗Zset、靈敏度和動(dòng)作時(shí)間，并要求校驗(yàn)靈敏度。以圖3.9為例說(shuō)明。圖3.9 距離保護(hù)的整定計(jì)算圖（1）距離I段動(dòng)作阻抗應(yīng)按躲過(guò)線(xiàn)路末端短路的條件選擇，即 （3-19）式中 I段可靠系數(shù)，取0.80.85；被保護(hù)線(xiàn)路的阻抗。I段保護(hù)范圍為線(xiàn)路全長(zhǎng)80%85%，距離保護(hù)I段沒(méi)有時(shí)限，只有保護(hù)回路的固有延時(shí)，一般不超過(guò)0.1s。在選擇I、II段阻

45、抗繼電器靈敏角時(shí)，應(yīng)盡量使靈敏角接近線(xiàn)路阻抗角，當(dāng)時(shí)，整定阻抗與動(dòng)作阻抗幅值相等，即。（2）距離II段動(dòng)作阻抗應(yīng)按躲過(guò)相鄰線(xiàn)路I段保護(hù)末端短路的條件選擇，即 （3-20）式中 相鄰線(xiàn)路距離I段動(dòng)作阻抗。在被保護(hù)線(xiàn)路末端校驗(yàn)距離II段靈敏度Ks （3-21）距離II段的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)選擇比之配合的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間多一個(gè) （2-22）一般選擇。（3）距離III段距離保護(hù)III段測(cè)量元件一般由起動(dòng)元件兼任。當(dāng)采用阻抗元件時(shí)，可選擇全阻抗繼電器，若靈敏度不夠，也可選擇方向阻抗繼電器。距離保護(hù)III段在正常運(yùn)行及外部故障切除后本線(xiàn)路最大負(fù)荷自起動(dòng)過(guò)程中，不能誤動(dòng)作。所以，其動(dòng)作阻抗應(yīng)按躲過(guò)自起動(dòng)過(guò)程中最小負(fù)荷阻

46、抗進(jìn)行選擇 （3-23）采用全阻抗繼電器時(shí) （3-24）采用方向阻抗繼電器時(shí) （3-25）由于負(fù)荷阻抗角較小，一般在0o25o之間。距離III段的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比所有相鄰元件的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間大至少一個(gè) （3-26）在被保護(hù)線(xiàn)路末端校驗(yàn)距離III段作為本線(xiàn)路近后備保護(hù)的靈敏度Ks （3-27）在相鄰線(xiàn)路末端校驗(yàn)距離III段作為相鄰線(xiàn)路遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度Ks （3-28）3.5線(xiàn)路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)輸電線(xiàn)路的的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)由于采用的通道不同，在裝置原理、結(jié)構(gòu)、性能和適用范圍等方面具有很大的差別。縱聯(lián)光纖差動(dòng)保護(hù)是最簡(jiǎn)單的一種，它是用光導(dǎo)纖維作為通信信道的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，尤其對(duì)于整定配合比較困難的短線(xiàn)路優(yōu)

47、越性更明顯。光纖差動(dòng)保護(hù)在線(xiàn)路保護(hù)中已經(jīng)應(yīng)用很廣泛了。輸電線(xiàn)路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)就是用某種通信通道將輸電線(xiàn)路兩端的保護(hù)裝置縱向連接起來(lái)，將各端的電氣量傳送到對(duì)端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線(xiàn)路范圍內(nèi)還是在線(xiàn)路范圍之外，從而決定是否切斷被保護(hù)的線(xiàn)路?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理是基于比較被保護(hù)線(xiàn)路始端和末端電流的大小和相位原理構(gòu)成的。如圖3.10所示。在線(xiàn)路的兩端裝設(shè)特性和變比完全相同的電流互感器，兩側(cè)電流互感器一次回路的正極性均接于靠近母線(xiàn)的一側(cè)，二次回路的同極性端子相連接，差動(dòng)繼電器則并聯(lián)在電流互感器的二次端子上。圖3.10 線(xiàn)路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)區(qū)外故障圖當(dāng)線(xiàn)路正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器

48、的電流是兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差，近似為零，也就是相當(dāng)于繼電器中沒(méi)有電流流過(guò)，即流入繼電器線(xiàn)圈的電流為 （3-29）式中 nTA電流互感器變比。但實(shí)際上，由于兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁特性不可能完全一致，因此，繼電器線(xiàn)圈會(huì)流入不平衡電流，繼電器不動(dòng)作。為了保證差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的選擇性，差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流必須躲過(guò)最大不平衡電流。如圖3.11所示，當(dāng)線(xiàn)路內(nèi)部故障時(shí)，流入繼電器線(xiàn)圈的電流為兩側(cè)電源供給短路點(diǎn)的總電流，大于繼電器的動(dòng)作電流，繼電器動(dòng)作，將線(xiàn)路兩側(cè)的斷路器跳開(kāi)。即流入繼電器線(xiàn)圈的電流為 （3-30）式中 流入故障點(diǎn)總的短路電流。圖3.11 線(xiàn)路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)故障圖從以上分析可知，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

49、裝置的保護(hù)范圍就是線(xiàn)路兩側(cè)電流互感器之間的距離。保護(hù)范圍以外短路時(shí)，保護(hù)不動(dòng)作，故不需要與相鄰元件的保護(hù)在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上相互配合，因此，它可以實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)瞬時(shí)動(dòng)作切除故障。3.6線(xiàn)路的高頻保護(hù)在高壓線(xiàn)路上，為了減輕故障所造成的損失，保證電力系統(tǒng)的并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高輸送功率，需要瞬時(shí)切除線(xiàn)路上任何一點(diǎn)發(fā)生的短路故障。電流保護(hù)、距離保護(hù)等僅反應(yīng)線(xiàn)路本段電氣量變化，很難同時(shí)滿(mǎn)足高壓線(xiàn)路在選擇性和速動(dòng)性上的要求。必須綜合反應(yīng)線(xiàn)路兩側(cè)故障電氣量，才能實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)速動(dòng)。但必須把故障特征信息可靠地傳送到對(duì)端，就必須借助于某種介質(zhì)通道。高頻保護(hù)就是借助高頻通道傳送故障電氣量特征信息，綜合兩側(cè)的故障電氣量特征，

50、當(dāng)判斷出故障是在本線(xiàn)路內(nèi)時(shí)，迅速發(fā)出跳閘命令，切除故障的保護(hù)。高頻通道有“相相”制和“相地”制兩種方式，前者以輸電線(xiàn)路的兩相作為高頻加工通道，它的傳輸效率高，設(shè)備多，造價(jià)高；后者僅采用一相線(xiàn)路，設(shè)備少，投資少。目前，許多國(guó)家都采用這種后者。圖3.12所示為為“相地”制高頻通道。它由輸電線(xiàn)路、高頻阻波器、結(jié)合電容器、連接濾波器、高頻電纜和高頻收發(fā)信機(jī)等部分組成。目前，廣泛采用的高頻保護(hù)按工作原理的不同可分為兩大類(lèi)，既方向高頻保護(hù)和相差高頻保護(hù)。方向高頻保護(hù)的基本原理是以比較被保護(hù)線(xiàn)路兩端的功率方向，來(lái)判別輸電線(xiàn)路的內(nèi)部或外部故障，當(dāng)被保護(hù)線(xiàn)路內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)的功率方向都是從母線(xiàn)流向線(xiàn)路，功率

51、方向元件皆動(dòng)作，兩側(cè)高頻保護(hù)都不發(fā)生閉鎖信號(hào)，故輸電線(xiàn)路兩側(cè)的斷路器立即跳閘；當(dāng)在外部發(fā)生故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)一側(cè)的保護(hù)發(fā)出閉鎖信號(hào)。相差高頻保護(hù)的基本原理是比較兩端電流的相位的保護(hù)，若線(xiàn)路兩側(cè)電源電動(dòng)勢(shì)同相位，系統(tǒng)各元件阻抗角相等，則當(dāng)線(xiàn)路內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)電流同相位；當(dāng)外部故障時(shí)，兩側(cè)電流相位差為180o。它就是利用這種原理構(gòu)成保護(hù)裝置。圖3.12高頻通道的構(gòu)成示意圖1阻波器；2組合電容器；3連接濾波器；4高頻電纜；5高頻收發(fā)信機(jī)；6刀閘第4章 主變壓器的繼電保護(hù)4.1 主變的整定4.1.1 短路電流計(jì)算圖4.1為該變電站進(jìn)線(xiàn)、變壓器等效阻抗圖。圖4.1 變電站進(jìn)線(xiàn)、變壓器等效阻抗圖要計(jì)算最大三相短路電流及兩相短路電流，所以系統(tǒng)阻抗用等值最大阻抗。對(duì)于110kV母線(xiàn)故障，考慮兩條進(jìn)線(xiàn)同時(shí)運(yùn)行的情況以計(jì)算最大三相短路電流及兩相短路電流；對(duì)于35kV母線(xiàn)故障，因?yàn)椴豢紤]兩臺(tái)主變長(zhǎng)期并列運(yùn)行，所以按分列運(yùn)行情況