110KV電網(wǎng)繼電保護設計(1)(1)

黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學院

畢業(yè)設計（論文） 題目110KV電網(wǎng)繼電保護設計

專業(yè)班級:

姓 名:

學 號:

2017年 月 日

摘要

這次課程設計以最常見的110KV電網(wǎng)線路保護設計為例進行分析設計，要求對整個電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)方面的課程有綜合的了解。特別是對繼電保護、電力系統(tǒng)、電路、發(fā)電廠的電氣部分有一定的研究。重點進行了電路的化簡，短路電流的求法，繼電保護中電流保護、距離保護的具體計算。中國的電力工業(yè)作為國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)展對繼電保護不斷提出新的要求，也使得繼電保護得以飛速的發(fā)展。電力系統(tǒng)繼電保護是電力系統(tǒng)的重要組成部分，沒有繼電保護的電力系統(tǒng)是不能運行的。電力系統(tǒng)繼電保護的設計電網(wǎng)直接影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。如果設計與配置不當，繼電保護將不能正確動作，從而會擴大事故的停電范圍。因此，要求繼電保護有可靠性、選擇性、快速性和靈敏性四項基本性能,需要整定人員針對不同的使用條件,分別進行協(xié)調(diào)。

本次設計以對110kV單電源環(huán)形網(wǎng)絡的繼電保護配置，整定計算。設計內(nèi)容包括：系統(tǒng)主要元件的參數(shù)，短路電流的計算，中性點接地的選擇，距離保護方式選擇和整定計算，零序電流保護方式配置與整定計算，及主變壓器保護的設計。

關(guān)鍵詞：110kV繼電保護;短路電流計算;變壓器保護

目 錄

第1章 緒論 .............................. 1

1.1什么是繼電保護 ..................................................................... 1

1.2 繼電保護整定計算的目的及基本任務 ................................ 1

1.2.1整定計算的目的......................................................... 1

1.2.2 整定計算的基本任務 ................................................ 1

第2章 電力系統(tǒng)繼電保護概論 ........................................................ 3

2.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用 .................................................... 3

2.2 電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求 ............................................ 3

2.3 繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................ 4

第3章 線路保護的整定計算 .............................................................. 6

3.1 110kV線路保護的配置 ......................................................... 6

3.1.1 110~220kV線路保護的配置原則 ............................. 6

3.2 相間距離保護 ........................................................................ 6

3.2.1 距離保護的基本概念和特點 .................................... 6

3.2.2 相間距離保護整定計算 .......................................... 7

3.2.3 相間距離保護II段整定計算 ................................... 8

3.2.4 相間距離保護III段整定計算 ................................ 9

3.2.3 線路 A-BD2,B-BD2 相間距離保護整定計算結(jié)果： ................................................... 10

3.2.4相間距離保護裝置定值配合的原則 ....................... 11

3.3 零序電流保護方式配置 ...................................................... 12

3.3.1 110中性點直接接地電網(wǎng)中線路零序電流保護的配置原則 ....................................... 12

3.4 零序電流保護整定計算的運行方式分析 .......................... 12

3.4.1 接地短路電流、電壓的特點 ................................ 12

3.4.2 接地短路計算的運行方式選擇 ............................ 12

3.4.3 流過保護最大零序電流的運行方式選擇 ............ 13

3.4.4 最大分支系數(shù)的運行方式和短路點位置的選擇 .......................................................... 13

3.4.5 零序電流保護的整定計算 .................................... 13

3.4.6零序電流保護整定計算結(jié)果表 ............................... 16

第4章 線路保護整定 ........................................................................ 17

4.1電力系統(tǒng)短路計算的目的及步驟 ....................................... 17

4.1.1 短路計算的目的...................................................... 17

4.1.2 計算短路電流的基本步驟 ...................................... 17

4.2 運行方式的確定 .................................................................. 18

4.2.1 最大運行方式 ....................................................... 18

4.2.2 最小運行方式 ....................................................... 18

第5章 主變壓器保護的設計 .......................................................... 19

5.1 主變壓器保護的配置原則 .................................................. 19

5.2 本設計的主變保護的配置及說明 .................................... 19

5.3 縱差保護的整定計算 ....................................................... 20

5.4過電流保護的整定計算 ....................................................... 23

第6章 保護評價 .......................................................................................................................................... 24

第7章 總結(jié) .................................................................................................................................................. 25

致謝................................................................................................................................................................ 26

參考文獻 ........................................................................................................................................................ 27

第1章 緒論

1.1什么是繼電保護 繼電保護是指研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，以探討其對策的反事故自動化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機、變壓器、輸電線路、母線等）使之免遭損害，所以沿稱繼電保護。

1.2 繼電保護整定計算的目的及基本任務

1.2.1整定計算的目的

繼電保護裝置與安全自動裝置（以下簡稱繼電保護）屬于二次系統(tǒng)，但是，它是電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分。它對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行起著極為重要的作用。特別是在現(xiàn)代的超高壓，大容量的電力系統(tǒng)中，對繼電保護提出了更高的要求，重點是提高其速動性�？傊�，電力系統(tǒng)一時一刻地也不能離開繼電保護，沒有繼電保護的電力系統(tǒng)是不能運行的。繼電保護工作類別多種多樣，諸如設計、制造、調(diào)試、安裝、運行等等。繼電保護整定計算是繼電保護工作中的一項重要工作。在電力生產(chǎn)運行工作和電力工程設計工作中，繼電保護整定計算是一項必不可少的內(nèi)容。不同的部門其整定計算的目的是不同的。電力生產(chǎn)的運行部門，例如電力系統(tǒng)的各級調(diào)度部門，其整定計算的目的是對電力系統(tǒng)中已經(jīng)配置安裝好的各種繼電保護，那找具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運行要求，通過計算分析給出所需的各項整定值，使全系統(tǒng)中各種繼電保護有機協(xié)調(diào)地布署，正確地發(fā)揮作用。電力工程的設計部門其整定計算的目的是按照所設計的電力系統(tǒng)進行計算分析，選擇和論證繼電保護的裝置及選型的正確性，并最后確定其技術(shù)規(guī)范等等，正確圓滿地完成設計任務。繼電保護是建立在電力系統(tǒng)基礎之上的，它的構(gòu)成原則和作用必須符合電力系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律；同時，繼電保護自身在電力系統(tǒng)中也構(gòu)成一個有嚴密配合關(guān)系的整體，從而形成了繼電保護的系統(tǒng)性。因此，繼電保護的整定計算是一種系統(tǒng)工程。

1.2.2 整定計算的基本任務

需要整定計算的部門：設計、調(diào)試、運行。各部門進行整定計算的目的和要求不同。 設計部門―――其目的是按照電力系統(tǒng)的設計參數(shù)和典型的運行方式進行故障計算，制定全系統(tǒng)繼電保護的配置方案和裝置選型，并進行整定，校驗能否滿足四性的要求，滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，論證配置方案、裝置選型和定值選擇的可行性和正確性。一

1

般要制定多個方案，多套定值進行比較，確定一個在經(jīng)濟技術(shù)上最佳的方案。

調(diào)試部門―――基建部門安裝完保護裝置后，要進行72小時的試運行，以驗證保護裝置的完好性，接線的正確性和安裝的質(zhì)量。為此要進行故障計算和整定。也可按調(diào)度給出定值進行整定和調(diào)試。

運行部門―――是直接應用繼電保護保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，向用戶可靠供電的部門，有直接的責任，因此對整定計算的全面性，正確性和精度要求最高。所謂全面性是指不只是考慮每個裝置的保護效果是否最佳，還要考慮各個裝置之間的協(xié)調(diào)配合是否正確，全系統(tǒng)的保護效果是否最佳。不僅考慮正常運行狀態(tài)下發(fā)生各種故障時保護的性能，還要考慮故障后狀態(tài)下保護的性能。

根據(jù)具體的電力系統(tǒng)，計算出各繼電保護裝置的整定值，并對各保護的靈敏度進行計算；經(jīng)過計算分析，確定合理的繼電保護方案。

具體地：

1）繪制電力系統(tǒng)接線圖。

2）建立電力系統(tǒng)設備參數(shù)表。

3）根據(jù)電力系統(tǒng)各個設備的原始參數(shù)，計算歸算到基準參數(shù)下的各序阻抗并繪制出正、負、零序阻抗圖。

4）確定繼電保護整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運行方式變化限度。

5）進行電力系統(tǒng)各點短路電流的計算，并將計算結(jié)果列表。短路點一般選在各廠、站的母線上。

6）確定初步的保護方案，進行各保護定值的計算，并將整定計算結(jié)果列表(微機保護定值單)。

7）按繼電保護功能分類，分別繪制出繼電保護配置圖。

2

第2章 電力系統(tǒng)繼電保護概論

2.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用

（1）發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使非故障部分繼續(xù)運行。

（2）反應電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護的條件而動作于信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設備予以切除。

（3）繼電保護裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復供電，從而提高。

2.2 電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求

選擇性：選擇性是指繼電保護裝置動作時，應在盡可能小的范圍內(nèi)將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，盡量縮小停電范圍，最大限度的保護電力系統(tǒng)中非故障部分能繼續(xù)運行。

速動性：快速的切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間，以及縮小故障元件的損壞程度。因此，在發(fā)生故障時，應力求保護裝置能迅速動作，切除故障。

動作迅速而同時又能滿足選擇性要求的保護裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復雜，價格也比較昂貴。電力系統(tǒng)在一些情況下，允許保護裝置帶有一定的延時切除故障的元件。因此，對繼電保護速動性的具體要求，應根據(jù)電力系統(tǒng)的接線以及被保護元件的具體情況來確定。

切除故障的總時間等于保護裝置和斷路器動作時間之和。一般的快速保護的動作時間為0.06~0.12s，最快的可達0.01~0.04s；一般的斷路器動作時間為0.06~0.15s，最快的可達0.02~0.06s。

靈敏性：繼電保護的靈敏性是指，對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應該是在事先規(guī)定的博愛戶范圍內(nèi)部發(fā)生故障時，不論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻都能敏銳感覺，正確反應。保護裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來衡量，通常記為Ksen，它主要決定于被保護元件和電力系統(tǒng)的參數(shù)和運行方式。

可靠性：保護裝置的可靠性是指，對于任何一臺保護裝置，在為其規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了他應該動作的故障，它不應該拒絕動作（簡稱拒動）；而在其他任何情況下，包括系統(tǒng)正常運行狀態(tài)或發(fā)生了該保護裝置不應該動作的故障時，則不應該錯誤動作（簡稱誤動）。

可靠性主要是針對保護裝置本身的質(zhì)量和運行維護水平而言的。一般來說，保護裝置的原理方案越周全，結(jié)構(gòu)設計越合理，所用元器件質(zhì)量越好，制造工藝越精良，內(nèi)外接線越簡明，回路中繼電器的觸點數(shù)量越少，保護裝置工作的可靠性就越高。同時，正確的安裝和接線、嚴格的調(diào)整和試驗、精確的整定計算和操作、良好的運行維護以及豐富的運行經(jīng)驗等，對于提高保護運行的可靠性也具有重要的作用。

以上四個基本要求是分析研究繼電保護性能的基礎。在它們之間，既有矛盾的一面，又有在一定條件下統(tǒng)一的一面。繼電保護的科學研究、設計、制造和運行的絕大部分工作也是圍繞著如何處理好這四個基本要求之間的辨證統(tǒng)一關(guān)系而進行的。

3

2.3 繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀

繼電保護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀繼電保護技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的，它與電力系統(tǒng)對運行可靠性要求的不斷提高密切相關(guān)。熔斷器就是最初出現(xiàn)的簡單過電流保護，時至今日仍廣泛應用于低壓線路和用電設備。由于電力系統(tǒng)的發(fā)展，用電設備的功率、發(fā)電機的容量不斷增大，發(fā)電廠、變電站和供電網(wǎng)的結(jié)線不斷復雜化，電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置的過電流繼電器。本世紀初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應用于電力系統(tǒng)的保護。這個時期可認為是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。

自本世紀初第一代機電型感應式過流繼電器（1901年）在電力系統(tǒng)應用以來，繼電保護已經(jīng)經(jīng)歷了一個世紀的發(fā)展。在最初的二十多年里，各種新的繼電保護原理相繼出現(xiàn)，如差動保護（1908年）、電流方向保護（1910年）、距離保護（1923年）、高頻保護（1927年），這些保護原理都是通過測量故障發(fā)生后的穩(wěn)態(tài)工頻量來檢測故障的。盡管以后的研究工作不斷發(fā)展和完善了電力系統(tǒng)的保護，但是這些保護的基本原理并沒有變，至今仍然在電力系統(tǒng)繼電保護領域中起主導作用。

繼電保護裝置是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要設備。滿足電力系統(tǒng)安全運行的要求是繼電保護發(fā)展的基本動力�？焖傩浴㈧`敏性、選擇性和可靠性是對繼電保護的四項基本要求。為達到這個目標，繼電保護專業(yè)技術(shù)人員借助各種先進科學技術(shù)手段作出不懈的努力。經(jīng)過近百年的發(fā)展，在繼電保護原理完善的同時，構(gòu)成繼電保護裝置的元件、材料等也發(fā)生了巨大的變革。繼電保護裝置經(jīng)歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機式等不同的發(fā)展階段。

50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而60年代是我國機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。

4

國內(nèi)微機保護的研究開始于70年代末期，起步較晚，但發(fā)展很快。1984年我國第一套微機距離保護樣機在試運行后通過鑒定并批量生產(chǎn)，以后每年都有新產(chǎn)品問世；1990年第二代微機線路保護裝置正式投入運行。目前，高壓線路、低壓網(wǎng)絡、各種主電氣設備都有相應的微機保護裝置在系統(tǒng)中運行，特別是線路保護已形成系列產(chǎn)品，并得到廣泛應用。我國在2000年220kV及以上系統(tǒng)的微機保護率為43.99％，線路微機保護占86％，到2003年底，220kV以上系統(tǒng)的微機保護已占到70.29％，線路的微機化率達到97.6％。實際運行中，微機保護的正確動作率要明顯高于其他保護，一般比平均正常動作率高0.2～0.3個百分點。國產(chǎn)微機保護經(jīng)過多年的實際運行，依靠先進的原理和技術(shù)及良好的工藝已全面超越進口保護。從80年代220KV及以上電壓等級的電力系統(tǒng)全部采用進口保護，到現(xiàn)在220KV系統(tǒng)繼電保護基本國產(chǎn)化，反映了繼電保護技術(shù)在我國的長足發(fā)展和國產(chǎn)繼電保護設備的明顯優(yōu)勢。

微機繼電保護技術(shù)的成熟與發(fā)展是近三十年來繼電保護領域最顯著的進展。經(jīng)過長期的研究和實踐，現(xiàn)在人們已普遍認可了微機保護在電網(wǎng)中無可替代的優(yōu)勢。微機保護具有自檢功能，有強大的邏輯處理能力、數(shù)值計算能力和記憶能力，并且具備很強的數(shù)字通信能力，這一切都是電磁繼電器、晶體管繼電器所難以匹敵的。計算機技術(shù)的進步，更高性能、更高精度的數(shù)字外圍器件的采用，一直是微機繼電保護不斷發(fā)展的強大動力，未來繼電保護的發(fā)展前景。微機保護經(jīng)過近20年的應用、研究和發(fā)展，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取得了巨大的成功，并積累了豐富的運行經(jīng)驗，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益，大大提高了電力系統(tǒng)運行管理水平。近年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領域中的普遍應用，新的控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中，以期取得更好的效果，從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展，其未來趨勢向計算機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

5

第3章 線路保護的整定計算

3.1 110kV線路保護的配置

3.1.1 110~220kV線路保護的配置原則

在110~220kv中性點直接接地電網(wǎng)中，線路的相間短路保護及單相接地保護均應動作于斷路器跳閘。在下列情況下，應裝設全線任何部分短路時均能速動的保護：（1）根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時；（2）線路發(fā)生三相短路，使廠用電或重要用戶母線電壓低于60%額定電壓，且其保護不能無時限和有選擇地切除短路時；（3）如某些線路采用全線速動保護能顯著簡化電力系統(tǒng)保護，并提高保護的選擇性、靈敏性和速動性。

在110~220kV中性點直接接地電網(wǎng)中，線路的保護以以下原則配置：

（1） 對于相間短路，單側(cè)電源單回線路，可裝設三相多段式電流電壓保護作為相間短路保護。如不滿足靈敏度要求，應裝設多段式距離保護。雙電源單回線路，可裝設多段式距離保護，如不能滿足靈敏度和速動性的要求時，則應加裝高頻保護作為主保護，把多段式距離保護作為后備保護。

（2） 對于接地短路，可裝設帶方向性或不帶方向性的多段式零序電流保護，在終端線路，保護段數(shù)可適當減少。對環(huán)網(wǎng)或電網(wǎng)中某些短線路，宜采用多段式接地距離保護，有利于提高保護的選擇性及縮短切除故障時間。

（3） 對于平行線路的相間短路，一般可裝設橫差動電流方向保護或電流平衡保護作主保護。當靈敏度或速動性不能滿足要求時，應在每一回線路上裝設高頻保護作為主保護。裝設帶方向或不帶方向元件的多段式電流保護或距離保護作為后備保護，并作為單回線運行的主保護和后備保護。

（4） 對于平行線路的接地短路，一般可裝設零序電流橫差動保護作為主保護；裝設接于每一回線路的帶方向或不帶方向元件的多段式零序電流保護作為后備保護。

（5） 對于電纜線路或電纜與架空線路混合的線路，應裝設過負荷保護。過負荷保護一般動作于信號，必要時可動作于跳閘。

3.2 相間距離保護

3.2.1 距離保護的基本概念和特點

（1） 距離保護的基本概念

距離保護是以反映從故障點到保護安裝處之間距離（或阻抗）大小，并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。該保護的主要元件（測量元件）為阻抗繼電器，動作時間具有階梯性。當故障點至保護安裝處之間的實際阻抗大于預定值時，表示故障點在保護范圍之外，保護不動作；當上述阻抗小于預定值時，表示故障點在保護范圍之內(nèi)，保護動作。當再配以方向元件（方向特性）及時間元件，即組成了具有階梯特性的距離保護裝置。

6

當故障線路中的電流大于阻抗繼電器的允許精確工作電流時，保護裝置的動作性能與通過保護裝置的故障電流的大小無關(guān)。

（2）距離保護各段動作特性

距離保護一般裝設三段，必要時也可采用四段。其中第I段可以保護全線路的80%-85%，其動作時間一般不大于0.03-0.1s（保護裝置的固有動作時間），前者為晶體管保護的動作時間，后者為機電型保護的動作時間。第II段按階梯性與相鄰保護相配合，動作時間一般為0.5-1.5s，通常能夠靈敏而較快速地切除全線路范圍內(nèi)的故障。由I、II段構(gòu)成線路的主要保護。第III（IV）段，其動作時間一般在2s以上，作為后備保護段。

（3）距離保護裝置特點

由于距離保護主要反映阻抗值，一般說其靈敏度較高，受電力系統(tǒng)運行方式變化的影響較小，運行中躲開負荷電流的能力強。在本線路故障時，裝置第I段的性能基本上不受電力系統(tǒng)運行方式變化的影響（只要流過裝置的故障電流不小于阻抗元件所允許的精確工作電流）。當故障點在相鄰線路上時，由于可能有助增作用，對于第II、III段，保護的實際動作區(qū)可能隨運行方式的變化而有所變化，但一般情況下，均能滿足系統(tǒng)運行的要求。

由于保護性能受電力系統(tǒng)運行方式的影響較小，因而裝置運行靈活、動作可靠、性能穩(wěn)定。特別是在保護定值整定計算和各級保護段相互配合上較為簡單靈活，是保護電力系統(tǒng)相間故障的主要階段式保護裝置。

（4）距離保護的應用

距離保護可以應用在任何結(jié)構(gòu)復雜、運行方式多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇性的、較快的切除相間故障。當線路發(fā)生單相接地故障時，距離保護在有些情況下也能動作；當發(fā)生兩相短路接地故障時，它可與零序電流保護同時動作，切除故障。因此，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜，運行方式多變，采用一般的電流、電壓保護不能滿足運行要求時，則應考慮采用距離保護裝置。

3.2.2 相間距離保護整定計算

目前電力系統(tǒng)中的相間距離保護多采用三段式階梯型時限特性的距離保護。三段式距離保護的整定計算原則與三段式電流保護的整定計算原則相同。

（1）相間距離保護第Ⅰ段的整定值主要是要躲過本線路的末端相間故障。在圖5-1所示的網(wǎng)絡中，線路AB斷路器1QF處的相間距離保護第Ⅰ段的整定值為：

7

第11 / 31頁

Zset1?

A ?KZrel?AB （5.1）

式中：Z

??set1——AB線路A側(cè)斷路器1QF處相間距離保護第Ⅰ段的整定值； Krek——相間距離保護第Ⅰ段的可靠系數(shù)，取0.85；

ZAB——被保護線路AB的正序阻抗。

（2）相間距離保護第Ⅰ段的動作時間為：

top1?0

（3）相間距離保護第Ⅰ段的靈敏度用范圍表示，即為被保護線路全長的80%∽85% ?

3.2.3 相間距離保護II段整定計算

（1）按與相鄰線路距離保護I段配合整定

??'??Zset1?Krel1ZAB?Krel1KbminZset3 （5.2）

式中，ZAB —— 被保護線路AB阻抗；

Zset1 —— 相鄰線路相間距離保護I段動作阻抗；

Krel —— 相間距離保護第Ⅱ段可靠系數(shù)，取0.8∽0.85；

??K'?

rel —— 相間距離保護第Ⅱ段可靠系數(shù)，取0.8；

Kbmin—— 分支系數(shù)最小值，為相鄰線路第段距離保護范圍末端短路時流過故障線電流與被保護線電流之比的最小值。

（2）與相鄰變壓器縱差保護配合

Zset1?

式中， Krel=0.7 '??Krel1ZAB?Krel1KbminZT （5.3） ?'?

8

ZT ——相鄰變壓器的正序阻抗；

Kbmin——相鄰變壓器另側(cè)母線，如D母線短路時流過變壓器的短路電流與被保

護線電流之比的最小值。

取所有與相鄰元件相間短路保護配合計算值中的最小值為整定值。

（3） 相間距離保護第Ⅱ段的動作時間為：

top1=0.5s

（4） 相間距離保護第Ⅱ段的靈敏度校驗： ?

K?

sen?Z?set1

AB?1.3~1.5 （5.4）

（5） 當不滿足靈敏度要求時可與相鄰線相間距離保護第Ⅱ段配合。這時有：

Zset1?

?

'??Krel1ZAB?Krel1KbminZset3 （5.5） ?'??式中， Krel=0.8∽0.85 Krel?0.8

Zset3——相鄰線路相間距離保護第Ⅱ段的整定值。

這時，相間距離保護第Ⅱ的動作時間為：

top1=top3+△t

式中， top3——相鄰線路相間距離保護第Ⅱ段的動作時間。 ????

3.2.4 相間距離保護III段整定計算

（1） 躲過被保護線路的最小負荷阻抗

采用方向阻抗繼電器

Z

???????set1KKKIcos(?NrelressLmaxsen??L) （5.6） 式中， Krel—— 相間距離保護第Ⅲ段可靠系數(shù)，取1.2∽1.3；

Kre —— 返回系數(shù)，取1.15∽1.25：

Kss —— 自起動系數(shù)，取1；

9

UN —— 電網(wǎng)的額定相電壓；

I

Lmax

—— 最大負荷電流；

—— 阻抗元件的最大靈敏角，取66.90。

?

sen

?

L

—— 負荷阻抗角，取260。

（2） 相間距離保護第Ⅲ段動作時間為： top1?top3?△t

（3） 相間距離保護第Ⅲ段靈敏度校驗： 當作近后備時

???

?

K

???sen

?

Z

???set1AB

?1.3~1.5

（5.7）

當作遠后備時

K

???sen

?

Z?K

AB

???set1bmax

Z

?1.2

BC

（5.8）

式中， Kbmax——分支系數(shù)最大值。

3.2.3 線路 A-BD2,B-BD2 相間距離保護整定計算結(jié)果：

表2.1

10

3.2.4相間距離保護裝置定值配合的原則

距離保護定值配合的基本原則如下：

（1） 距離保護裝置具有階梯式特性時，其相鄰上、下級保護段之間應該逐級配合，即兩配合段之間應在動作時間及保護范圍上互相配合。

距離保護也應與上、下相鄰的其他保護裝置在動作時間及保護范圍上相配合。例如：當相鄰為發(fā)電機變壓器組時，應與其過電流保護相配合；當相鄰為變壓器或線路時，若裝設電流、電流保護，則應與電流、電壓保護之動作時間及保護范圍相配合。

（2） 在某些特殊情況下，為了提高保護某段的靈敏度，或為了加速某段保護切除故障的時間，采用所謂“非選擇性動作，再由重合閘加以糾正”的措施。例如：當某一較長線路的中間接有分支變壓器時，線路距離保護裝置第I段可允許按伸入至分支變壓器內(nèi)部整定，即可仍按所保護線路總阻抗的80%∽85%計算，但應躲開分支變壓器低壓母線故障；當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，線路距離保護第I段可能與變壓器差動保護同時動作（因變壓器差動保護設有出口跳閘自保護回路），而由線路自動重合閘加以糾正，使供電線路恢復正常供電。

（3） 采用重合閘后加速方式，達到保護配合的目的。采用重合閘后加速方式，除了加速故障切除，以減小對電力設備的破壞程度外，還可借以保證保護動作的選擇性。這可在下述情況下實現(xiàn)：當線路發(fā)生永久性故障時，故障線路由距離保護斷開，線路重合閘動作，進行重合。此時，線路上、下相鄰各距離保護的I、II段可能均由其振蕩閉鎖裝置所閉鎖，而未經(jīng)振蕩閉鎖裝置閉鎖的第III段，在有些情況下往往在時限上不能互相配合（因有時距離保護III段與相鄰保護的第II段配合），故重合閘后將會造成越級動作。其解決辦法是采用重合閘后加速距離保護III段，一般只要重合閘后加速距離保護III段在1.5∽2s，即可躲開系統(tǒng)振蕩周期，故只要線路距離保護III段的動作時間大于2∽2.5s，即可滿足在重合閘后仍能互相配合的要求。

助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的正確計算，直接影響到距離保護定植及保護范圍的大小，也就影響了保護各段的相互配合及靈敏度。正確選擇與計算助增系數(shù)，是距離保護計算配合的重要工作內(nèi)容之一。

（1）對于輻射狀結(jié)構(gòu)電網(wǎng)的線路保護配合時

這種系統(tǒng)，其助增系數(shù)與故障點之位置無關(guān)。計算時故障點可取在線路的末端，主電源側(cè)采取大運行方式，分支電源采用小運行方式。

11

第15 / 31頁

久久建筑網(wǎng)i5h4u.cn提供大量：建筑圖紙、施工方案、工程書籍、建筑論文、合同表格、標準規(guī)范、CAD圖紙等內(nèi)容。