繼電保護課程設計--110kv電網(wǎng)繼電保護配置與整定計算

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　題 目 110kV電網(wǎng)繼電保護配置與整定計算 </p><p>　　課 程 名 稱 繼電保護課程設計 </p><p>　　院（系、部、中心） 電力工程學院 </p><p>　　專

2、 業(yè) 電氣工程及其自動化（電力系統(tǒng)）</p><p>　　班 級 電力083 </p><p>　　設計起止時間：2011年 12月26日至2012年01月06日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 110kV線路保護與重合

3、閘的配置1</p><p>　　1.1保護與重合閘的配置原則1</p><p>　　1.1.1保護配置原則1</p><p>　　1.1.2自動重合閘配置原則2</p><p>　　1.2 110kV線路保護與自動重合閘的整定原則4</p><p>　　1.2.1 110kV線路零序電流保護4</p&

4、gt;<p>　　1.2.2 相間距離保護9</p><p>　　1.2.3 自動重合閘10</p><p>　　1.3保護與自動重合閘配置13</p><p>　　第2章 110kV線路整定計算14</p><p>　　2.1電網(wǎng)中性點接地配置14</p><p>　　2.1.1中性點接地配

5、置原則14</p><p>　　2.1.2變壓器中性點接地配置15</p><p>　　2.2參數(shù)計算15</p><p>　　2.2.1阻抗計算15</p><p>　　2.2.2 B母線短路計算17</p><p>　　2.2.2 C母線短路19</p><p>　　2.3

6、保護整定20</p><p>　　2.3.1距離保護的整定（靈敏角?。?0</p><p>　　2.3.2零序電流保護整定21</p><p>　　第3章 主變差動保護整定24</p><p>　　3.1 短路計算24</p><p>　　·3.2 計算平衡系數(shù)24</p><

7、;p>　　·3.3 不平衡電流計算24</p><p>　　·3.4 拐點電流、24</p><p>　　·3.5 制動特性斜率25</p><p>　　·3.6 靈敏度校驗25</p><p>　　·3.7 差動電流速斷定值25</p><p><

8、;b>　　課程設計小結27</b></p><p><b>　　參考文獻：28</b></p><p>　　第1章 110kV線路保護與重合閘的配置</p><p>　　1.1保護與重合閘的配置原則</p><p>　　根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程（GB 14285—9

9、3）》的規(guī)定，110kV線路應當按照如下原則配置保護與重合閘裝置：</p><p>　　1.1.1保護配置原則</p><p>　　1.1.1.1 110～220kV 中性點直接接地電力網(wǎng)中的線路保護110～220kV 直接接地電力網(wǎng)的線路，應按規(guī)定裝設反應相間短路和接地短路的保護。</p><p>　　1.1.1.2全線速動保護應按下列原則配置，符合下列條件之一時

10、，應裝設一套全線速動保護。</p><p>　　a.根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時； </p><p>　　b.線路發(fā)生三相短路，如使發(fā)電廠廠用母線電壓低于允許值(一般約為70% （額定電壓)，且其他保護不能無時限和有選擇地切除短路時； </p><p>　　c.如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動保護后，不僅改善本線路保護性能，而且能夠改善整個電網(wǎng)保護的性能。</p

11、><p>　　1.1.1.3后備保護應按下列原則配置， 110kV 線路宜采用遠后備方式。</p><p>　　1.1.1.4對接地短路，應按下列規(guī)定之一裝設保護：</p><p>　　a. 宜裝設階段式或反時限零序電流保護。</p><p>　　b. 可采用接地距離保護，并輔之以階段式或反時限零序電流保護。</p><p&g

12、t;　　1.1.1.5對相間短路，應按下列規(guī)定裝設保護裝置：</p><p>　　a.單側電源單回線路，可裝設三相電流電壓保護，如不能滿足要求，則裝設距離保護； </p><p>　　b. 雙側電源線路宜裝設距離保護； </p><p>　　c. 正常運行方式下，保護安裝處短路，電流速斷保護的靈敏系數(shù)在1.2 以上時，可裝設電流速斷保護作為輔助保護； </p&

13、gt;<p>　　對于并列運行的平行線，宜裝設橫聯(lián)保護。</p><p>　　1.1.1.6對帶分支的110～220kV 線路，可裝設與不帶分支時相同的保護，但應考慮下述特點，并采取必要的措施：</p><p>　　a. 當線路有分支時，線路側保護對線路分支上的故障，應首先滿足速動性，對分支變壓器故障，允許跳線路側斷路器。</p><p>　　b.分支

14、線路上，無論采用何種電力載波縱聯(lián)保護，均應按下列規(guī)定執(zhí)行： </p><p>　　(a).不論分支側有無電源，當縱聯(lián)保護能躲開分支變壓器的低壓側故障，并對線路及其分支上故障有足夠靈敏性時，可不在分支側另設縱聯(lián)保護，但應裝設高頻阻波器。當不符合上述要求時，在分支側可裝設低壓側故障的高頻閉鎖發(fā)信裝置。當分支側有電源且須在分支側快速切除線路故障時，宜在分支側裝設縱聯(lián)保護； </p><p>　　

15、(b).用于帶分支線路的縱聯(lián)保護，在外部故障時，不應由于分支側負荷電流的影響，或各側流過的故障電流不相等而誤動作。必要時，還應采取措施防止高頻信號由于差拍而引起誤動作； </p><p>　　(c).母線差動保護動作后，不應停發(fā)高頻閉鎖信號，以免線路對側跳閘，使分支線與系統(tǒng)解列。</p><p>　　c. 對并列運行的平行線上的平行分支，如有兩臺變壓器，宜將變壓器分接于每一分支上。且高、低

16、壓側都不宜并列運行。當?shù)蛪簜确珠_運行時，線路側橫聯(lián)差動保護的起動元件，應按躲開變壓器低壓側故障整定。當?shù)蛪簜炔⒘羞\行時，不論分支側是否有電源，宜裝設包括變壓器在內(nèi)的橫聯(lián)差動方向保護。</p><p>　　d. 如分支變壓器低壓側有電源，還應對高壓側線路故障裝設保護裝置，并可采用下列保護方式： </p><p>　　(a).方向電流保護或距離保護。</p><p>　

17、　(b).零序電流或零序電壓保護分別用于中性點接地或不接地的分支變壓器。</p><p>　　(c).電壓保護當分支側為小電源時采用。</p><p>　　(d).有解列點的小電源側按無電源處理，不裝設保護。</p><p>　　當分支變壓器低壓側無電源，但線路采用單相重合閘時，對高壓側線路故障，宜采用簡單的零序電流或零序電壓保護。</p><p

18、>　　1.1.2自動重合閘配置原則</p><p>　　1.1.2.1自動重合閘裝置應按下列規(guī)定裝設：</p><p>　　a.3kV及以上的架空線路和電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，如用電設備允許且無備用電源自動投入時，應裝設自動重合閘裝置；</p><p>　　b.旁路斷路器和兼作旁路的母線聯(lián)絡斷路器或分段斷路器，應裝設自動重合閘裝置；</

19、p><p>　　c.低壓側不帶電源的降壓變壓器，可裝設自動重合閘裝置；</p><p>　　d.必要時母線故障可采用母線自動重合閘裝置。</p><p>　　1.1.2.2 自動重合閘裝置應符合下列基本要求：</p><p>　　a.自動重合閘裝置可按控制開關位置與斷路器位置不對應的原理起動，對綜合重合閘裝置，尚宜實現(xiàn)由保護同時起動的方式；<

20、;/p><p>　　b.用控制開關或通過遙控裝置將斷路器斷開，或將斷路器投于故障線路上，而隨即由保護將其斷開時，自動重合閘裝置均不應動作；</p><p>　　c.在任何情況下(包括裝置本身的元件損壞，以及繼電器觸點粘住或拒動)，自動重合閘裝置的動作次數(shù)應符合預先的規(guī)定(如一次重合閘只應動作一次)；</p><p>　　d.自動重合閘裝置動作后，應自動復歸；</p

21、><p>　　e.自動重合閘裝置，應能在重合閘后加速繼電保護的動作；必要時，可在重合閘前加速其動作；</p><p>　　f.自動重合閘裝置應具有接收外來閉鎖信號的功能。</p><p>　　1.1.2.3 自動重合閘裝置的動作時限應符合下列要求：</p><p>　　對單側電源線路上的三相重合閘裝置，其時限應大于下列時間：</p>

22、<p>　　a.故障點滅弧時間(計及負荷側電動機反饋對滅弧時間的影響)及周圍介質去游離時間； </p><p>　　b.斷路器及操作機構復歸原狀，準備好再次動作的時間。</p><p>　　對雙側電源的三相和單相重合閘裝置或單側電源的單相重合閘裝置，其時限除應考慮上述要求外，還應考慮線路兩側繼電保護以不同時限切除故障的可能性，及潛供電流對滅弧的影響。</p>

23、<p>　　自動重合閘應當滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求。</p><p>　　1.1.2.4110kV及以下單側電源線路的自動重合閘裝置，按下列規(guī)定裝設：</p><p>　　采用三相一次重合閘方式。</p><p>　　當斷路器斷流容量允許時，下列線路可采用兩次重合閘方式：</p><p>　　a.無經(jīng)常值班人員變電所引出的無遙控的單

24、回線；</p><p>　　b.給重要負荷供電，且無備用電源的單回線。</p><p>　　由幾段串聯(lián)線路構成的電力網(wǎng)，為了補救電流速斷等速動保護的無選擇性動作，可采用帶前加速的重合閘或順序重合閘方式。</p><p>　　1.1.2.5 110kV及以下雙側電源線路的自動重合閘裝置，按下列規(guī)定裝設：</p><p>　　并列運行的發(fā)電廠或電

25、力系統(tǒng)之間，具有四條及以上聯(lián)系的線路或3條緊密聯(lián)系的線路，可采用不檢查同步的三相自動重合閘方式。</p><p>　　并列運行的發(fā)電廠或電力系統(tǒng)之間，具有兩條聯(lián)系的線路或三條聯(lián)系不緊密的線路，可采用下列重合閘方式：</p><p>　　a.同步檢定和無電壓檢定的三相重合閘方式；</p><p>　　b.并列運行雙回線路，也可采用檢查另一回線路有電流的自動重合閘方式。

26、</p><p>　　雙側電源的單回線路，可采用下列重合閘方式：</p><p>　　a.解列重合閘方式，即將一側電源解列，另一側裝設線路無電壓檢定的重合閘方式；</p><p>　　b.當水電廠條件許可時，可采用自同步重合閘方式；</p><p>　　c.為避免非同步重合及兩側電源均重合于故障線路上，可采用一側無電壓檢定，另一側采用同步檢定

27、的重合閘方式。</p><p>　　當符合下列條件，且認為有必要時，可采用非同步重合閘方式：</p><p>　　a.流過發(fā)電機、同步調相機或電力變壓器的沖擊電流不超過規(guī)定值時；</p><p>　　b.在非同步重合閘所產(chǎn)生的振蕩過程中，對重要負荷的影響較小，或者可以采取措施減小其影響(例如盡量使電動機在電壓恢復后，能自動起動，使同步電動機失步后，實現(xiàn)再同步等)時；

28、</p><p>　　c.重合后，電力系統(tǒng)可以迅速恢復同步運行時。</p><p>　　1.1.2.6 當采用非同步重合閘方式時，應根據(jù)實際情況采取措施，以防止本線路或其他線路的保護不正確動作。</p><p>　　1.1.2.7 在帶有分支的線路上使用單相重合閘裝置時，分支側的自動重合閘裝置采用下列方式：</p><p><b>

29、　　分支處無電源時：</b></p><p>　　a.分支處變壓器中性點接地時，裝設零序電流起動的低電壓選相的單相重合閘裝置。重合后，不再跳閘；</p><p>　　b.分支處變壓器中性點不接地，但所帶負荷較大時，裝設零序電壓起動的低電壓選相的單相重合閘裝置，重合后，不再跳閘。當負荷較小時，不裝設重合閘裝置，也不跳閘。</p><p>　　如分支處無高壓

30、電壓互感器，也可在變壓器(中性點不接地)中性點處裝設一個電壓互感器，當線路接地時，由零序電壓保護起動，跳開變壓器低壓側三相斷路器，然后重合閘，重合后，不再跳閘。</p><p><b>　　分支處有電源時：</b></p><p>　　a.如分支處電源不大，可用簡單的保護將電源解列后，按3.2.8.1條規(guī)定處理；</p><p>　　b.如分支

31、處電源較大，則在分支處裝設單相重合閘裝置。</p><p>　　1.1.2.8 當采用單相重合閘裝置時，應考慮下列問題，并采取相應措施：</p><p>　　a.重合閘過程中出現(xiàn)的非全相運行狀態(tài)，如有可能引起本線路或其他線路的保護裝置誤動作時，應采取措施予以防止；</p><p>　　b.如電力系統(tǒng)不允許長期非全相運行，為防止斷路器一相斷開后，由于單相重合閘裝置拒絕

32、合閘而造成非全相運行，應采取措施斷開三相，并應保證選擇性。</p><p>　　1.1.2.9 當裝有同步調相機和大型同步電動機時，線路重合閘方式及動作時限的選擇，宜按對雙側電源線路的規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　　1.2 110kV線路保護與自動重合閘的整定原則</p><p>　　根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準《3～110kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程（DL/T

33、584—95）》的規(guī)定，110kV線路應當按照如下原則整定保護：</p><p>　　1.2.1 110kV線路零序電流保護</p><p>　　1.2.1.1 單側電源線路的零序電流保護一般為三段式，終端線路也可以采用兩段式。</p><p>　　a.零序電流I段電流定值按躲本線路末端接地故障最大三倍零序電流整定，線路附近有其他零序互感較大的平行線路時，參照第1

34、.2.1.4條整定。</p><p>　　b.三段式保護的零序電流Ⅱ段電流定值，應按保本線路末端接地故障時有不小于第4.2.1.10條規(guī)定的靈敏系數(shù)整定，還應與相鄰線路零序電流Ⅰ段或Ⅱ段配合，動作時間按配合關系整定。</p><p>　　c.三段式保護的零序電流Ⅲ段作本線路經(jīng)電阻接地故障和相鄰元件接地故障的后備保護，其電流一次定值一般不應大于300A，在躲過本線路末端變壓器其他各側三相短路

35、最大不平衡電流的前提下，力爭滿足相鄰線路末端故障時有第1.2.1.11條規(guī)定的靈敏系數(shù)要求；校核與相鄰線路零序電流Ⅱ段或Ⅲ段的配合情況，動作時間按配合關系整定。</p><p>　　d.終端線路的零序電流Ⅰ段保護范圍允許伸入線路末端供電變壓器(或T接供電變壓器)，變壓器故障時線路保護的無選擇性動作由重合閘來補救。</p><p>　　終端線路的零序電流最末一段作本線路經(jīng)電阻接地故障和線路末

36、端變壓器故障的后備保護，其電流定值應躲過線路末端變壓器其他各側三相短路最大不平衡電流，不應大于300A(一次值)。</p><p>　　e.采用前加速方式的零序電流保護各段定值可以不與相鄰線路保護配合，其定值根據(jù)需要整定，線路保護的無選擇性動作由順序重合閘來補救。</p><p>　　1.2.1.2 雙側電源復雜電網(wǎng)的線路零序電流保護一般為四段式或三段式保護，在需要改善配合條件，壓縮動作時

37、間的線路，零序電流保護宜采用四段式的整定方法。</p><p>　　1.2.1.3 雙側電源復雜電網(wǎng)的線路零序電流保護各段一般應遵循下述原則：</p><p>　　a.零序電流Ⅰ段作為速動段保護使用，除極短線路外，一般應投入運行。</p><p>　　b.三段式保護的零序電流Ⅱ段(四段式保護的Ⅱ段或Ⅲ段)，應能有選擇性切除本線路范圍的接地故障，其動作時間應盡量縮短。

38、</p><p>　　c.考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動作靈敏系數(shù)要求，零序電流保護最末一段的電流定值不應大于300A(一次值)。</p><p>　　d.零序電流保護的整定公式見表1。對未經(jīng)方向元件控制的零序電流保護，還應考慮與背側線路零序電流保護的配合。</p><p>　　1.2.1.4 零序電流Ⅰ段：</p><p>　　a.

39、零序電流Ⅰ段電流定值按躲區(qū)外故障最大三倍零序電流整定，在無互感的線路上，零序電流Ⅰ段的區(qū)外最嚴重故障點選擇在本線路對側母線或兩側母線上。當線路附近有其他零序互感較大的平行線路時，故障點有時應選擇在該平行線路的某處。</p><p>　　表1 110kV線路零序電流保護整定表</p><p>　　b.在計算區(qū)外故障最大零序電流時，一般應對各種常見運行方式及不同故障類型進行比較，取其最大值。&

40、lt;/p><p>　　如果所選擇的停運檢修線路是與本線路有零序互感的平行線路，則應考慮檢修線路在兩端接地的情況。</p><p>　　c.由于在計算零序故障電流時沒有計及可能出現(xiàn)的直流分量，因此在按躲開區(qū)外故障最大三倍零序電流整定零序電流Ⅰ段定值時，可靠系數(shù)不應小于1.3。</p><p>　　1.2.1.5 零序電流Ⅱ段：</p><p>　

41、　a.三段式保護的零序電流Ⅱ段電流定值應按保本線路末端故障時有不小于第1.2.1.10條規(guī)定的靈敏系數(shù)整定，還應與相鄰線路零序電流Ⅰ段或Ⅱ段配合，保護范圍一般不應伸出線路末端變壓器220kV(或330kV)電壓側母線，動作時間按配合關系整定。</p><p>　　b.四段式保護的零序電流Ⅱ段電流定值按與相鄰線路零序電流Ⅰ段配合整定，相鄰線路全線速動保護能長期投入運行時，也可以與全線速動保護配合整定，電流定值的靈敏

42、系數(shù)不作規(guī)定。</p><p>　　c.如零序電流Ⅱ段被配合的相鄰線路是與本線路有較大零序互感的平行線路，則應考慮該相鄰線路故障，在一側斷路器先斷開時的保護配合關系。</p><p>　　零序電流Ⅱ段的電流定值與相鄰線路零序電流Ⅱ段配合時，故障點一般可選在相鄰線路末端。</p><p>　　1.2.1.6 零序電流Ⅲ段：</p><p>　　

43、a.三段式保護的零序電流Ⅲ段作本線路經(jīng)電阻接地故障和相鄰元件故障的后備保護，其電流定值不應大于300A(一次值)，在躲過本線路末端變壓器其他各側三相短路最大不平衡電流的前提下，力爭滿足相鄰線路末端故障時有第1.2.1.11條規(guī)定的靈敏系數(shù)要求；校核與相鄰線路零序電流Ⅱ段、Ⅲ段或Ⅳ段的配合情況，并校核保護范圍是否伸出線路末端變壓器220kV或(330kV)電壓側母線，動作時 間按配合關系整定。</p><p>　　

44、b.四段式保護的零序電流Ⅲ段按下述方法整定：</p><p>　　如零序電流Ⅱ段對本線路末端故障有規(guī)定的靈敏系數(shù)，則零序電流Ⅲ段與相鄰線路零序電流Ⅱ段配合整定，對保相鄰線路末端故障的靈敏系數(shù)不作規(guī)定。</p><p>　　如零序電流Ⅱ段對本線路末端故障達不到第1.2.1.10條規(guī)定的靈敏系數(shù)要求，則零序電流Ⅲ段按三段式保護的零序電流Ⅱ段的方法整定。</p><p>

45、　　1.2.1.7 零序電流Ⅳ段：</p><p>　　四段式保護的零序電流Ⅳ段按三段式保護的零序電流Ⅲ段的方法整定。</p><p>　　1.2.1.8 零序電流保護最末一段與相鄰線路零序電流保護配合整定有困難或動作時間過長時，如有必要，可按第2.3.2條規(guī)定設置適當?shù)牟慌浜宵c。</p><p>　　1.2.1.9 分支系數(shù)Kf的選擇，要通過常見各種運行方式的比較

46、，選取其最大值。</p><p>　　在復雜的環(huán)網(wǎng)中，分支系數(shù)的大小與故障點的位置有關，在考慮與相鄰零序電流保護配合時，按理應選用故障點在被配合段保護范圍末端的Kf值，但為了簡化計算，也可選用故障點在相鄰線路末端的可能偏高的Kf值。</p><p>　　1.2.1.10 保全線有靈敏系數(shù)的零序電流定值對本線路末端金屬性接地故障的靈敏系數(shù)應滿足如下要求：</p><p&g

47、t;　　a. 20km以下線路，不小于1.5；</p><p>　　b.20～50km的線路，不小于1.4；</p><p>　　c. 50km以上線路，不小于1.3。</p><p>　　1.2.1.11 零序電流最末一段電流定值，對相鄰線路末端金屬性接地故障的靈敏系數(shù)力爭不小于1.2。確有困難時，可按相繼動作校核靈敏系數(shù)。</p><p>

48、;　　1.2.1.12 零序電流保護與接地距離保護配合時，可先找出接地距離的最小保護范圍，與之配合的零序電流保護按躲開此處接地故障整定。</p><p>　　1.2.1.13 三相重合閘后加速一般應加速對線路末端故障有足夠靈敏系數(shù)的零序電流保護段，如果躲不開后一側合閘時，因斷路器三相不同步產(chǎn)生的零序電流，則兩側的后加速保護在整個重合閘周期中均應帶0.1s延時。</p><p>　　1.2.

49、1.14 當110kV線路零序電流保護范圍伸出線路相鄰變壓器220kV(或330kV)電壓等級母線時，如配合有困難，110kV線路零序電流保護定值可以不與220kV(或330kV)電壓等級的變壓器零序電流保護配合，但應與該側出線零序電流保全線有靈敏系數(shù)的保護段配合。</p><p>　　1.2.2 相間距離保護</p><p>　　1.2.2.1 相間距離保護一般為三段式。一些相間距離保護

50、在三段式的基礎上還設有不經(jīng)振蕩閉鎖的相間距離Ⅰ段和距離Ⅱ段保護。</p><p>　　1.2.2.2 起動元件的定值應保證在本線路末端和保護動作區(qū)末端非對稱故障時有足夠的靈敏系數(shù)，并保證在本線路末端發(fā)生三相短路時能可靠起動，其靈敏系數(shù)具體取值如下：</p><p>　　a.負序電流分量起動元件在本線路末端金屬性兩相短路故障時，靈敏系數(shù)大于4。</p><p>　　b

51、.單獨的零序或負序電流分量起動元件在本線路末端金屬性單相和兩相接地故障時，靈敏系數(shù)大于4。</p><p>　　c.負序電流分量起動元件在距離Ⅲ段動作區(qū)末端金屬性兩相短路故障時，靈敏系數(shù)大于2。</p><p>　　d.單獨的零序或負序電流分量起動元件在距離Ⅲ段動作區(qū)末端金屬性單相和兩相接地故障時，靈敏系數(shù)大于2。</p><p>　　e.相電流突變量起動元件在本線

52、路末端各類金屬性短路故障時，靈敏系數(shù)大于4，在距離Ⅲ段動作區(qū)末端各類金屬性故障時，靈敏系數(shù)大于2。</p><p>　　1.2.2.3 短時開放式振蕩閉鎖元件的整定：</p><p>　　a.振蕩閉鎖開放時間，原則上應在保證距離Ⅱ段可靠動作的前提下，盡量縮短，一般取0.2～0.3s。但其中切換繼電器由Ⅰ段切換到Ⅱ段的時間，應大于接地故障保護第Ⅰ段動作時間與相間距離保護第Ⅰ段動作時間之和，以

53、盡可能使在距離Ⅰ段范圍內(nèi)發(fā)生的單相接地(在接地故障發(fā)出跳閘脈沖之前)，迅速發(fā)展成三相短路的轉換性故障時，仍能由距離Ⅰ段動作跳閘，一般可整定為0.12～0.15s。</p><p>　　b.判別振蕩用的相電流元件的定值，應可靠躲過正常負荷電流。</p><p>　　c.振蕩閉鎖整組復歸時間，一般應大于相鄰線重合閘周期加上重合于永久性故障保護再次動作的最長時間，并留有一定裕度。</p&g

54、t;<p>　　視具體情況，必要時也可以采用快速復歸的方式。</p><p>　　1.2.2.4 保護動作區(qū)末端金屬性相間短路的最小短路電流應大于距離保護相應段最小準確工作電流的兩倍。</p><p>　　1.2.2.5 相間距離Ⅰ段阻抗定值，按可靠躲過本線路末端相間故障整定。</p><p>　　1.2.2.6 相間距離Ⅱ段阻抗定值，按保本線路末端相

55、間故障有不小于規(guī)定的靈敏系數(shù)整定，并與相鄰線路相間距離Ⅰ段或Ⅱ段配合，動作時間按配合關系整定。</p><p>　　1.2.2.7 相間距離Ⅱ段阻抗定值對本線路末端相間金屬性故障的靈敏系數(shù)應滿足如下要求：</p><p>　　a.對50km以上的線路不小于1.3；</p><p>　　b.對20～50km的線路不小于1.4；</p><p>

56、　　c.對20km以下的線路不小于1.5。可能時，應考慮當線路末端經(jīng)一定的弧光電阻故障時，保護仍能動作。</p><p>　　1.2.2.8 相間距離Ⅲ段阻抗定值，按可靠躲過本線路的事故過負荷最小阻抗整定，并與相鄰線路不經(jīng)振蕩閉鎖的相間距離Ⅱ段或距離Ⅲ段配合。當相鄰線路距離Ⅰ、Ⅱ段采用短時開放方式，又未設置不經(jīng)振蕩閉鎖的相間距離Ⅱ段時，相間距離Ⅲ段若與相鄰線路相間距離Ⅱ段配合，則可能失去選擇性，應備案注明。<

57、;/p><p>　　相間距離Ⅲ段的動作時間應按配合關系整定，對可能振蕩的線路，還應大于振蕩周期。</p><p>　　1.2.2.9 相間距離Ⅲ段阻抗定值，對相鄰線路末端相間故障的靈敏系數(shù)應力爭不小于1.2，確有困難時，可按相繼動作校核靈敏系數(shù)。</p><p>　　1.2.2.10 上下級相間距離阻抗定值應按金屬性短路故障進行配合整定，不計及故障電阻影響。</p

58、><p>　　1.2.2.11 相電流速斷定值應可靠躲過區(qū)外最大故障電流，對可能振蕩的線路，還應躲過最大振蕩電流。</p><p>　　1.2.2.12 相間距離保護的整定公式見表2。</p><p>　　1.2.3 自動重合閘</p><p>　　1.2.3.1 自動重合閘的動作時間：</p><p>　　a.單側電源線

59、路的三相重合閘時間除應大于故障點斷電去游離時間外，還應大于斷路器及操作機構復歸原狀準備好再次動作的時間。</p><p>　　b.雙側電源線路的三相重合閘時間除了考慮單側電源線路重合閘的因素外，還應考慮線路兩側保護裝置以不同時間切除故障的可能性。</p><p>　　重合閘整定時間應等于線路對側有足夠靈敏系數(shù)的延時段保護的動作時間，加上故障點足夠斷電去游離時間和裕度時間，再減去斷路器合閘固

60、有時間，即</p><p>　　式中tzminz-min——最小重合閘整定時間；</p><p>　　TⅡ——對側保護延時段動作時間；</p><p>　　tDD——斷電時間，對三相重合閘不小于0.3s；</p><p>　　tKk——斷路器合閘固有時間；</p><p><b>　　Δt——裕度時間。<

61、;/b></p><p>　　表2 相間距離保護整定表 </p><p>　　注：a.所給定的阻抗元件定值，包括幅值和相角兩部分，都應是在額定頻率下被保護線路的正序阻抗值。但對有特殊規(guī)定的距離Ⅲ段阻抗定值例外。</p><p>　　b.表2適用于接于相間電壓與相電流之差的相間阻抗元件。</p><p>　　c.接線為其他方式的相間距離

62、保護的整定計算可參照表2。</p><p>　　c.對分支線路，在整定重合閘時間時，尚應考慮對側和分支側斷路器相繼跳閘的情況下，故障點仍有足夠的斷電去游離時間。</p><p>　　d.為提高線路重合成功率，可酌情延長重合閘動作時間：</p><p>　　單側電源線路的三相一次重合閘動作時間不宜小于1s；如采用二次重合閘，第二次重合閘動作時間不宜小于5s。</

63、p><p>　　多回線并列運行的雙側電源線路的三相一次重合閘，其無電壓檢定側的動作時間不宜小于5s。</p><p>　　大型電廠出線的三相一次重合閘時間一般整定為10s。</p><p>　　1.2.3.2 如果分支側變壓器低壓側無電源，分支側斷路器可以在線路故障時不跳閘，但線路后加速電流定值應可靠躲過重合閘時分支側最大負荷電流。</p><p&g

64、t;　　1.2.3.3 雙側電源的線路，除采用解列重合閘的單回線路外，均應有一側檢同期重合閘，以防止非同期重合閘對設備的損害。檢同期合閘角的整定應滿足可能出現(xiàn)的最不利方式下，小電源側發(fā)電機的沖擊電流不超過允許值。一般線路檢同期合閘角整定在30°左右。</p><p>　　1.3保護與自動重合閘配置</p><p>　　針對本次課程設計的110kV單電源輻射網(wǎng)，可以配置如下的保護與

65、重合閘：</p><p>　　反應相間故障配相間距離保護I、II、III段。</p><p>　　反應接地故障配零序電流保護I、II、III段。</p><p>　　重合閘采用三相一次重合閘。</p><p>　　第2章 110kV線路整定計算</p><p>　　2.1電網(wǎng)中性點接地配置 </p>

66、<p>　　2.1.1中性點接地配置原則</p><p>　　在110kV及以上中性點直接接地的系統(tǒng)中，接地故障是常見的故障形式。對中性點直接接地系統(tǒng)中的變壓器，要配置接地保護，用來反應接地故障，并作為變壓器主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護。變壓器中性點是否應直接接地運行與變壓器絕緣水平有關。在500kV系統(tǒng)中，中性點絕緣水平為38kV的變壓器，其中性點必須直接接地運行；自耦變中性點必須

67、直接接地運行；在220kV系統(tǒng)中，中性點絕緣水平為110kV的變壓器，其中性點可直接接地運行，也可在系統(tǒng)不會失去中性點接地的情況下，不接地運行。對于全絕緣變壓器，其高壓側繞組中性點可直接接地或不接地運行。當系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時，零序電流的大小及分布與系統(tǒng)中變壓器中性點接地數(shù)量和位置有關。對中性點絕緣水平較高的分級絕緣變壓器及全絕緣變壓器，可安排一部分變壓器中性點接地運行，另一部分變壓器中性點不接地運行，以使系統(tǒng)在各種運行方式下、變壓器中

68、性點接地數(shù)量及位置盡量不變，以保證零序保護的保護范圍穩(wěn)定．且有足夠的靈敏度。變壓器中性點接地的具體選擇原則如下：</p><p>　　(1)在單電源網(wǎng)絡中，終端變電所的變壓器中性點一般不接地，這樣，可提高線路首端零序電流保護的靈敏度。</p><p>　　(2)對多電源網(wǎng)絡，每個電源處至少應有一個中性點接地，以防止接地短路可能引起的過電壓，對變壓器產(chǎn)生危害。</p><

69、p>　　(3)發(fā)電廠和變電所有多臺變壓器并聯(lián)運行時應有部分中性點接地；雙母線有條件時，最好每條母線上均有變壓器中性點接地。這樣，當接地運行的變壓器檢修停運時，可將中性點不接地運行的變壓器的中性點接地，從而使中性點接地點的數(shù)量和位置保持不變。</p><p>　　(4)當降壓變壓器的中壓側和低壓側有電源時，中性點應接地。但在個別情況，如電源較小，零序保護不能動作或使系統(tǒng)保護復雜時，也可不接地，但應裝設變壓器過

70、電壓的保護措施。</p><p>　　(5)帶負荷調整電壓分接頭的變壓器．因絕緣要求，應將中性點優(yōu)先接地；當沒有條件接地時，只要能運行在中性點接地系統(tǒng)中，也可不接地，但應取得制造廠家的同意。</p><p>　　(6)對有三臺以上變壓器的110kV或220kV雙母線運行的發(fā)電廠，一般按兩臺變壓器中性點接地運行，且分別接于兩組不同母線上．當其中一臺中性點接地變壓器停用時．可將另一臺中性點不接

71、地變壓器的中性點接地。</p><p>　　2.1.2變壓器中性點接地配置</p><p>　　按照上述原則，A變電所1臺主變中性點接地，B變電所1臺主變中性點接地，C、D變電所為終端變電所，變壓器中性點不接地。</p><p><b>　　2.2參數(shù)計算</b></p><p><b>　　以下表中數(shù)據(jù)為例：

72、</b></p><p>　　所有阻抗角假定為，負荷的功率因素為0.9（負荷阻抗角為）。</p><p><b>　　2.2.1阻抗計算</b></p><p>　　折算到110kV系統(tǒng)，各個元件與線路計算如下：</p><p>　　2.2.1.1系統(tǒng)阻抗</p><p><b&

73、gt;　　正負序阻抗：</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　零序阻抗：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　2.2.1.2變壓器阻抗</p><p>　　變壓器T1、T2

74、正負序阻抗：</p><p>　　變壓器T1零序阻抗：</p><p>　　按照上述方法得出變壓器T3、T4阻抗：</p><p>　　變壓器T3正負序阻抗：</p><p>　　變壓器T3零序阻抗：</p><p>　　變壓器T5、T6正負序阻抗：</p><p>　　變壓器T5、T6零序阻抗

75、：</p><p>　　變壓器T7、T8正負序阻抗：</p><p>　　變壓器T7、T8零序阻抗：</p><p>　　線路L1正負序阻抗：</p><p>　　線路Xl1零序阻抗：</p><p>　　按照上述方法得出線路L2、L3的阻抗：</p><p>　　線路L2正負序阻抗：</

76、p><p><b>　　線路L2零序阻抗：</b></p><p>　　線路L3正負序阻抗：</p><p><b>　　線路L3零序阻抗：</b></p><p><b>　　線路最小負荷阻抗：</b></p><p>　　考慮到所整定保護裝于L1線路上，

77、其對應的最大運行方式為A變電所兩臺主變并列運行，最小運行方式為一臺主變運行，其余變電所主變低壓側均開環(huán)運行。則將參數(shù)標于圖上，有正序網(wǎng)絡圖2-1與零序網(wǎng)絡圖2-2，并列表如表2-1。</p><p>　　圖2-1 正序網(wǎng)絡圖</p><p>　　圖2-2 零序網(wǎng)絡圖</p><p><b>　　表2-1，參數(shù)表</b></p>&

78、lt;p>　　2.2.2 B母線短路計算</p><p>　　單相或兩相接地故障時流過保護1的最大電流與最小電流</p><p><b>　　正序網(wǎng)絡圖如下：</b></p><p>　　圖2－3 B母線短路時的正序網(wǎng)絡圖</p><p><b>　　零序網(wǎng)絡圖如下：</b></p&

79、gt;<p>　　圖2－4 B母線短路時的零序網(wǎng)絡圖</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　故障點：</b></p><p><b>　　故障點：</b></p><p><b>　　所以，</b></

80、p><p>　　流過保護1的零序電流為</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　故障點：</b></p><p><b>　　故障點：</b></p><p><b>　　所以，</b></p>

81、<p>　　流過保護1的零序電流為</p><p>　　2.2.2 C母線短路</p><p>　　單相或兩相接地故障時流過保護1的最大電流與最小電流 </p><p>　　圖2-5 C點故障正序網(wǎng)絡圖</p><p>　　圖2-6 C點故障零序網(wǎng)絡圖</p><p><b>　　其中<

82、/b></p><p><b>　　故障點：</b></p><p><b>　　故障點：</b></p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　流過保護1的零序電流為</p><p><b>　　故障點：</b&

83、gt;</p><p><b>　　故障點：</b></p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　流過保護1的零序電流為</p><p>　　算出流過保護1的最大零序電流最小零序電流，列表于表2-2</p><p>　　表2-2，零序短路電流</p&

84、gt;<p><b>　　2.3 保護整定</b></p><p>　　2.3.1距離保護的整定（靈敏角?。?lt;/p><p>　?。?）I段整定阻抗小于線路阻抗，可靠系數(shù)取0.8，一、二次值為</p><p><b>　　一次：</b></p><p><b>　　二次：&

85、lt;/b></p><p><b>　　動作時間0s。</b></p><p>　　（2）II段與線路BC保護I段配合（分支系數(shù)為1），整定阻抗一次值為</p><p>　　II段與變壓器T3或T4配合（分支系數(shù)為1），整定阻抗一次值為</p><p>　　靈敏系數(shù)，滿足。則二次整定值為：</p>

86、<p><b>　　動作時間為：。</b></p><p>　?。?）III段按最小負荷阻抗整定，最小負荷阻抗為：</p><p>　　整定阻抗一次值為（假定返回系數(shù)取1.15）：</p><p><b>　　整定阻抗二次值為：</b></p><p><b>　　近后備靈敏系數(shù)

87、</b></p><p><b>　　，符合要求。</b></p><p><b>　　遠后備靈敏系數(shù)</b></p><p>　　（a）作為T3或T4的遠后備</p><p><b>　　，符合要求。</b></p><p>　　（b）作為

88、BC線路的遠后備</p><p><b>　　，符合要求。</b></p><p>　　III段動作時間按階梯原則配合，有</p><p>　　2.3.2零序電流保護整定</p><p>　?。?）保護1零序電流I段整定計算</p><p>　　動作電流。按躲過最大運行方式下本線路末端（即B母線處

89、）接地故障時流過保護的最大零序電流整定。即</p><p>　　動作時限為保護固有動作時間。二次動作值6.78A。</p><p>　?。?）保護1零序電流Ⅱ段整定計算</p><p>　　動作電流。按與相鄰BC線路保護的Ⅰ段動作電流相配合的原則整定。</p><p><b>　　則動作電流為：</b></p>

90、;<p>　　靈敏系數(shù)校驗。利用最小運行方式下本線路末端（即B母線處）發(fā)生接地短路時流過保護的最小零序電流來校驗。</p><p>　　靈敏度不滿足要求，所以改為與線路BC零序電流Ⅱ段配合，取</p><p>　　線路BC為終端線路，其零序電流Ⅱ段按線路末端短路有靈敏度整定，即</p><p><b>　　，</b></p&

91、gt;<p>　　則保護1零序電流Ⅱ段動作電流為：</p><p><b>　　重新校驗靈敏系數(shù)：</b></p><p>　　靈敏度滿足要求，二次值為2.13A。</p><p>　　動作時限。應比相鄰線路保護的Ⅱ段動作時限高一個時限級差t，即</p><p>　?。?）保護1零序電流Ⅲ段整定計算<

92、/p><p>　　動作電流。按躲過線路末端三相短路時流過的保護的最大不平衡電流來整定，一般取1～2A二次值，本文取1A即：</p><p><b>　　靈敏系數(shù)校驗。</b></p><p>　?。╝）作線路AB的近后備時，利用最小運行方式下本線路末端接地短路時流過保護的最小零序電流校驗靈敏系數(shù)，即</p><p>　　近后

93、備靈敏度滿足要求。</p><p>　?。╞）作遠后備時。利用最小運行方式下BC線路末端接地短路時流過保護的最小零序電流校驗靈敏系數(shù)，即</p><p>　　作為線路BC遠后備保護的靈敏系數(shù)為：</p><p>　　可見，遠后備靈敏度滿足要求。</p><p>　　動作時限，應比相鄰設備保護的最大動作時限高一個時限級差t，</p>

94、<p><b>　　取</b></p><p>　　最后，將整定計算結果列表如下：</p><p>　　第3章 主變差動保護整定</p><p><b>　　3.1 短路計算</b></p><p>　?。?）B變電所變壓器低壓側外部三相短路時的最大不平衡電流計算</p>

95、<p>　?。?）低壓側保護區(qū)內(nèi)兩相短路時流經(jīng)高壓側的為</p><p>　　·3.2 計算平衡系數(shù)</p><p>　　高壓（110kV）側二次額定電流</p><p>　　低壓（10kV）側二次額定電流</p><p>　　選取高壓側為基本側。</p><p><b>　　高壓側：&

96、lt;/b></p><p><b>　　低壓側：</b></p><p>　　·3.3 不平衡電流計算</p><p>　　(正常運行時的不平衡電流)</p><p><b>　　額定運行：</b></p><p><b>　　外部故障：</

97、b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　·3.4 拐點電流、</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　·3.5 制動特性斜率</p><p>　　制動特性為三折線型（特性2）,最低斜率為,最高斜率固定為

98、,求取如下:</p><p><b>　?。?）最大差動電流</b></p><p>　?。?）變壓器外部三相短路時的最大制動電流</p><p><b>　?。?）確定</b></p><p>　　確定第一個拐點電流對應的動作電流</p><p><b>　　確定

99、</b></p><p>　　·3.6 靈敏度校驗</p><p><b>　?。?）制動電流為</b></p><p>　　（2）下的動作電流為</p><p><b>　　靈敏系數(shù)</b></p><p><b>　　滿足要求。</b

100、></p><p>　　·3.7 差動電流速斷定值</p><p>　　（1）動作電流: </p><p>　?。?）靈敏度校核: 高壓側保護區(qū)內(nèi)兩相短路,流經(jīng)高壓側的電流為：</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　課程設

101、計小結</b></p><p>　　為期兩周的課程設計實在對繼電保護、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)安全自動裝置等主要課程基本掌握喂前提下完成的。最先我將所要用到的只是進行了復習歸類，摘錄出其中重要部分，結合任務書根據(jù)自己的實際情況列出了課程設計的詳細計劃，接下來按照自己的計劃完成每天的工作。首先整理說明性文字，包括繼電保護、自動裝置配置原則、系統(tǒng)運行方式、變壓器運行方式說明及選擇依據(jù)。說明110KV輸電線

102、路及主變壓器選擇合理的保護方式及相應的依據(jù)。然后計算設備的參數(shù)，根據(jù)規(guī)定的運行方式及系統(tǒng)設備接地情況繪制正序、零序網(wǎng)絡圖，并進行分析。接下來根據(jù)所給出任務中110KV系統(tǒng)接線圖，計算短路電流。其中結合給出選擇的110KV輸電線路保護整定原則及主變壓器保護整定原則確定短路點，確定不同的短路類型。并分別進行計算列出詳細的計算步驟，最后將電力系統(tǒng)個點短路計算結果列表。接下來驚醒線路階段式距離保護的整定和零序電流保護的整定及主變壓器部分保護的整

103、定，根據(jù)各保護整定計算原則和步驟進行選擇、整定計算、靈敏度校驗、不滿足條件的按照原則與相鄰線路或變壓器配合進行再次整定、靈敏度的校驗等。最后按照課程設計任務書中對于書面格式要求整理稿件為電子稿</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1].劉萬順.電力系統(tǒng)故障分析[M].北京：中國電力出版社,2000</p><p&g

104、t;　　[2].崔家佩等.電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算[M].北京：水利電力出版社，1995</p><p>　　[3].張保會.尹項根. 電力系統(tǒng)繼電保護[M]. 北京：中國電力出版社，2005</p><p>　　[4].許建安 .繼電保護整定計算[M].北京：中國水利水電出版社， 2001</p><p>　　[5].東北電力設計院，繼電保護和安全自