畢業(yè)設(shè)計(jì)--110kv雙側(cè)電源環(huán)網(wǎng)輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　第一章電力系統(tǒng)繼電保護(hù)簡(jiǎn)介2</p><p>　　1.1　繼電保護(hù)的作用2</p><p>　　1.2 繼電保護(hù)的基本任務(wù)2</p><p>　　1.3

2、繼電保護(hù)的基本要求2</p><p>　　1.4繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原則3</p><p>　　1.5繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成4</p><p>　　第二章電力網(wǎng)的初步確定5</p><p>　　2.1 系統(tǒng)中各元件的參數(shù)計(jì)算5</p><p>　　2.1.1 發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算5</p><p>

3、;　　2.1.2 變壓器參數(shù)計(jì)算6</p><p>　　2.1.3 線路參數(shù)計(jì)算6</p><p>　　2.2 線路 TA、TV變比的選擇7</p><p>　　2.3 變壓器中性點(diǎn)接地的確定7</p><p>　　2.3.1 中性點(diǎn)接地的要求7</p><p>　　2.3.2 中性點(diǎn)接地的原則7</

4、p><p>　　2.3.3中性點(diǎn)接地的確定8</p><p>　　2．4 系統(tǒng)運(yùn)行方式確定原則9</p><p>　　第三章電力網(wǎng)短路計(jì)算10</p><p>　　3.1 電力系統(tǒng)中發(fā)生短路的后果10</p><p>　　3.2 短路計(jì)算的目的10</p><p>　　3.3 短路計(jì)算步

5、驟11</p><p>　　3.4 電力網(wǎng)短路點(diǎn)計(jì)算11</p><p>　　第四章 電網(wǎng)相間保護(hù)配置及整定計(jì)算38</p><p>　　4.1 相間距離保護(hù)簡(jiǎn)介38</p><p>　　4.1.1 距離保護(hù)原理38</p><p>　　4.1.2 距離保護(hù)的特點(diǎn)38</p><p>

6、;　　4.1.3 助增系數(shù)的計(jì)算原則39</p><p>　　4.2 距離保護(hù)整定計(jì)算39</p><p>　　4.2.1 線路AB的整定計(jì)算39</p><p>　　4.2.2 線路BC的整定計(jì)算43</p><p>　　4.3 距離保護(hù)的評(píng)價(jià)46</p><p>　　第五章 電網(wǎng)零序保護(hù)配置及整定計(jì)算

7、48</p><p>　　5.1 零序保護(hù)簡(jiǎn)介48</p><p>　　5.1.1 零序電流保護(hù)的原理48</p><p>　　5.1.2 零序電流保護(hù)的特點(diǎn)48</p><p>　　5.2 零序短路電流計(jì)算的運(yùn)行方式分析48</p><p>　　5.2.1 流過(guò)保護(hù)最大零序電流的運(yùn)行方式選擇48<

8、/p><p>　　5.2.2 最大分支系數(shù)的運(yùn)行方式和短路點(diǎn)位置的選擇49</p><p>　　5.3 零序電流保護(hù)的整定計(jì)算49</p><p>　　5.3.1 線路AB的整定計(jì)算49</p><p>　　5.3.2 線路BC的整定計(jì)算53</p><p>　　5.4 零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)57</p>

9、;<p>　　第六章 輸電線路的自動(dòng)重合閘59</p><p>　　6.1 自動(dòng)重合閘的基本概念59</p><p>　　6.1.1 自動(dòng)重合閘概述59</p><p>　　6.1.2 自動(dòng)重合閘的作用59</p><p>　　6.2 自動(dòng)重合閘的配置原則60</p><p>　　6.2.1自

10、動(dòng)重合閘的基本要求60</p><p>　　6.2.2自動(dòng)重合閘的配置原則61</p><p>　　6.3 三相一次重合閘的整定計(jì)算61</p><p>　　6.3.1 自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)限61</p><p>　　6.3.2 自動(dòng)重合閘裝置的返回時(shí)限62</p><p>　　6.3.3 加速繼電器KAC

11、的復(fù)歸時(shí)限62</p><p><b>　　結(jié) 論63</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)64</b></p><p><b>　　謝 辭65</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p&g

12、t;　　在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。而無(wú)論是故障還是不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能引起破壞性很大的系統(tǒng)事故，不但破壞系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備損壞。僅憑提高設(shè)計(jì)和運(yùn)行水平，以及提高制造與安裝質(zhì)量，可能會(huì)減少事故的發(fā)生幾率，但卻不可能完全避免系統(tǒng)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)生，故障一旦發(fā)生，它將以近似于光速影響其它非故障設(shè)備，只有借助自動(dòng)裝置才能及時(shí)地切除故障，這種自動(dòng)裝置就是繼電保護(hù)裝置。</p>

13、<p>　　本次設(shè)計(jì)是根據(jù)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電力學(xué)院本科生畢業(yè)要求而進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)題目是：110kv雙側(cè)電源環(huán)網(wǎng)輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：電氣參數(shù)數(shù)據(jù)分析整理；TA、TV變比的選擇；中性點(diǎn)接地的確定，電力網(wǎng)短路電流計(jì)算；電力網(wǎng)相間繼電保護(hù)方式的選擇與整定計(jì)算；電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式的選擇與計(jì)算；電力網(wǎng)距離保護(hù)的選擇與計(jì)算；自動(dòng)重合閘的選擇。</p><p>　　在次設(shè)計(jì)過(guò)程中，得

14、到了周志霞老師耐心、細(xì)致的指導(dǎo)，周老師也提出了許多極有價(jià)值的見(jiàn)解和建議。編者在此向周志霞老師表示忠心的感謝。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年最后的一個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用。然而，由于本人水平有限、經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中有尚存在許多不足，懇請(qǐng)指導(dǎo)老師予以指正。</p><p>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)簡(jiǎn)介</p><p>　　繼電保護(hù)裝置是指安裝在

15、被保護(hù)元件上，反應(yīng)被保護(hù)元件故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種裝置。</p><p>　　1.1　繼電保護(hù)的作用</p><p>　　電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源。電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求安全可靠、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運(yùn)行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、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

16、狀態(tài)。故障中最常見(jiàn)，危害最大的是各種型式的短路。為此，還應(yīng)設(shè)置以各級(jí)計(jì)算機(jī)為中心，用分層控制方式實(shí)施的安全監(jiān)控系統(tǒng)，它能對(duì)包括正常運(yùn)行在內(nèi)的各種運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施控制。這樣才能更進(jìn)一步地確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。</p><p>　　1.2 繼電保護(hù)的基本任務(wù)</p><p>　　繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過(guò)預(yù)防事故或縮小事故范圍來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全供電。因此，

17、繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)重要的組成部分，是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的不可缺少的技術(shù)措施。在現(xiàn)代的電力系統(tǒng)中，如果沒(méi)有專門的繼電保護(hù)裝置，要想維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行是根本不可能的。這就要求繼電保護(hù)裝置必須具備以下基本任務(wù)是：</p><p>　　一、自動(dòng)、迅速、有選擇性地僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，并最大限度地保證其他無(wú)故障的部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。</p><p>　　二、能對(duì)電氣元件的不正常運(yùn)行狀

18、態(tài)作出反應(yīng)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)規(guī)范和設(shè)備承受能力動(dòng)作，發(fā)出告警信號(hào)，或減負(fù)荷，或延時(shí)跳閘。</p><p>　　三、條件許可時(shí)，可采取預(yù)定措施，盡快地恢復(fù)供電和設(shè)備運(yùn)行。</p><p>　　1.3 繼電保護(hù)的基本要求</p><p>　　對(duì)作用于跳閘的繼電保護(hù)裝置，在技術(shù)上有四個(gè)基本要求，即“四性”：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。</p><p&

19、gt;<b>　　一、選擇性</b></p><p>　　要求繼電保護(hù)裝置有選擇地動(dòng)作，僅將故障元件切除并希望停電范圍盡可能地小。有相對(duì)選擇性和絕對(duì)選擇性之分，當(dāng)有保護(hù)拒動(dòng)時(shí)為前者，反之則為后者。</p><p><b>　　二、速動(dòng)性</b></p><p>　　速動(dòng)性就是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障。以提高電力系統(tǒng)

20、并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下的工作時(shí)間，縮小故障元件的損壞程度。因此，在發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作?；疽?guī)律是電壓等級(jí)越高，切除越要快，一般220KV電壓等級(jí)為0.2s,10～35KV電壓等級(jí)為1.5s。</p><p><b>　　三、靈敏性</b></p><p>　　靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，

21、保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)不論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何，都能敏銳感覺(jué)，正確反應(yīng)。</p><p><b>　　四、可靠性</b></p><p>　　可靠性是指繼電保護(hù)裝置在其保護(hù)區(qū)發(fā)生故障時(shí)，不拒動(dòng)；而在其非保護(hù)區(qū)發(fā)生故障時(shí)不誤動(dòng)。繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)都會(huì)給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害。因此，有很高的可靠性

22、是非常重要的，在使用繼電保護(hù)裝置時(shí)，必須滿足可靠性的要求。</p><p>　　1.4繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　關(guān)于電網(wǎng)繼電保護(hù)的選擇在“技術(shù)規(guī)程”中已有具體的規(guī)定，一般要考慮的主要規(guī)則為：</p><p>　　一、電力設(shè)備和線路必須有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)增加輔助保護(hù)，其中主保護(hù)主要考慮系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全；后備保護(hù)主要是考慮主保護(hù)和斷路器拒動(dòng)時(shí)用于

23、故障切除；輔助保護(hù)是補(bǔ)充前二者的不足或在主保護(hù)退出時(shí)起保護(hù)作用。</p><p>　　二、線路保護(hù)之間或線路保護(hù)與設(shè)備保護(hù)之間應(yīng)在靈敏度、選擇性和動(dòng)作時(shí)間上相互配合，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。</p><p>　　三、對(duì)線路和設(shè)備所有可能的故障或異常運(yùn)行方式均應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)裝置，以切除這些故障和給出異常運(yùn)行的信號(hào)。</p><p>　　四、對(duì)于不同電壓等級(jí)的線路和設(shè)備，

24、應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求和《技術(shù)規(guī)程》要求,配置不同的保護(hù)裝置.一般電壓等級(jí)越高,保護(hù)的性能越高越完善,如330KV以上線路或設(shè)備的主保護(hù)采用“雙重化”保護(hù)裝置等。</p><p>　　五、所有保護(hù)裝置均應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求。</p><p>　　1.5繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成</p><p>　　繼電保護(hù)裝置可視為由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等部分組成，

25、各部分功能如下。</p><p><b>　　（1）測(cè)量部分</b></p><p>　　測(cè)量部分是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)的部件。</p><p><b>　?。?）邏輯部分</b></p><p>　　邏輯部分是根據(jù)測(cè)量部

26、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)裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。</p><p><b>　?。?）執(zhí)行部分</b></p><p>　　執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的對(duì)外操作的任務(wù)的部件。如檢測(cè)到故障時(shí)，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)驅(qū)動(dòng)斷路

27、器跳閘；在不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出告警信號(hào)；在正常運(yùn)行時(shí)，不產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)。</p><p><b>　　電力網(wǎng)的初步確定</b></p><p>　　本次電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)采用近似計(jì)算法。將有名值歸算到標(biāo)幺值，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)，選取基準(zhǔn)值： 。</p><p>　　2.1 系統(tǒng)中各元件的參數(shù)計(jì)算</p><p>　　

28、標(biāo)幺值的計(jì)算有精確計(jì)算法和近似計(jì)算法兩種，其區(qū)別在于參數(shù)歸算時(shí)是否采用變壓器實(shí)際變比。</p><p>　　1、精確計(jì)算：在標(biāo)幺值歸算中，不僅將各電壓級(jí)參數(shù)歸算到基本級(jí)，而且還需選取同樣的基準(zhǔn)值來(lái)計(jì)算標(biāo)幺值。首先，將各電壓級(jí)參數(shù)的有名值按有名制的精確計(jì)算法歸算到基本級(jí)，再基本級(jí)選取統(tǒng)一的電壓基值和功率基值；再考慮各電壓級(jí)參數(shù)的有名值不歸算到基本值而是再基本級(jí)選取電壓基值和功率基值后將電壓基值向各被歸算級(jí)歸算，然后

29、就在各電壓級(jí)用歸算得到的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)功率計(jì)算各元件的標(biāo)幺值。</p><p>　　2、近似計(jì)算：標(biāo)幺值計(jì)算的近似歸算也是用平均額定電行計(jì)算。標(biāo)幺值的近似計(jì)算可以就在各電壓級(jí)用選定的功率基準(zhǔn)值和各平均額定電壓作為電壓基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算標(biāo)幺值即可。</p><p>　　2.1.1 發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　(2-1)</b></p

30、><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　由公式（2-2）得:基準(zhǔn)</p><p>　　由公式（2-1）得:</p><p><b>　　發(fā)電廠：</b></p><p>　　2.1.2 變壓器參數(shù)計(jì)算</p><p><b>

31、;　　(2-3)</b></p><p>　　由公式（2-2）得：</p><p>　　由公式（2-3）得:</p><p>　　T1，T2，T3，T4: </p><p><b>　　T5: </b></p><p>　　2.1.3 線路參數(shù)計(jì)算</p>&l

32、t;p><b>　　(2-4)</b></p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　由公式（2-4 ）、（2-5）得:</p><p><b>　　一、線路AB段：</b></p><p><b>　　正序阻抗：</b><

33、;/p><p><b>　　零序阻抗：</b></p><p><b>　　二、線路BC段： </b></p><p><b>　　正序阻抗：</b></p><p><b>　　零序阻抗：</b></p><p><b>　

34、　三、線路AC段：</b></p><p><b>　　正序阻抗：</b></p><p><b>　　零序阻抗：</b></p><p>　　2.2 線路 TA、TV變比的選擇</p><p>　?。?）線路AB、BC上TV的選擇：因?yàn)榫€路為110KV電網(wǎng)，即，電壓互感器二次側(cè)電壓。&

35、lt;/p><p>　　因此選擇型號(hào)為，變比為的電壓互感器。</p><p>　?。?）線路AB上TA的選擇：一次側(cè)電流，二次側(cè)電流。</p><p>　　因此選擇TA的變比為，型號(hào)為。</p><p>　　（3）線路BC上TA的選擇：一次側(cè)電流，二次側(cè)電流。</p><p>　　因此選擇TA的變比為，型號(hào)為</p&

36、gt;<p>　　2.3 變壓器中性點(diǎn)接地的確定</p><p>　　系統(tǒng)中全部或部分中性點(diǎn)直接接地是大接地系統(tǒng)的標(biāo)志。其主要目的是降低對(duì)整個(gè)系統(tǒng)絕緣水平的要求。但中性點(diǎn)接地變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及其分布情況變化時(shí)，零序網(wǎng)絡(luò)也隨之改變，因此，同一故障點(diǎn)的零序電流分布也隨之改變。所以變壓器的中性點(diǎn)接地情況改變，將直接影響零序電流保護(hù)的靈敏性。</p><p>　　2.3.1 中性點(diǎn)

37、接地的要求</p><p>　　1、不使系統(tǒng)出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)電壓。</p><p>　　2、不使零序網(wǎng)絡(luò)有較大改變，以保證零序電流保護(hù)有穩(wěn)定的靈敏性。</p><p>　　2.3.2 中性點(diǎn)接地的原則</p><p>　　總的說(shuō)來(lái)：應(yīng)盡量保持變電所零序阻抗基本不變，以保持系統(tǒng)中零序電流的分布不變，并使零序電流電壓保護(hù)有足夠的靈敏度和變壓器不致于產(chǎn)

38、生過(guò)電壓危險(xiǎn)。一般變壓器中性點(diǎn)接地有如下原則：</p><p>　　1、電源端的變電所只有一臺(tái)變壓器時(shí)，其變壓器的中性點(diǎn)應(yīng)直接接地運(yùn)行。</p><p>　　2、每個(gè)電源有多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，規(guī)定正常時(shí)按一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，其他變壓器中性點(diǎn)不接地。這樣，當(dāng)某臺(tái)中性點(diǎn)接地變壓器由于檢修或其他原因切除時(shí)，將另一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地，以保持系統(tǒng)零序電流的大小與分布不變。</p&g

39、t;<p>　　3、兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，應(yīng)選用零序阻抗相等的變壓器，正常時(shí)將一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地。當(dāng)中性點(diǎn)接地變壓器退出運(yùn)行時(shí)，則將另一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。</p><p>　　4、220KV以上大型電力變壓器都分級(jí)絕緣，且分為兩種類型；其中絕緣水平較低的一種（500KV系統(tǒng)，中性點(diǎn)絕緣水平為38KV的變壓器），中性點(diǎn)必須直接接地。</p><p>　　5、雙母線

40、運(yùn)行的變電所有三臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地的方式運(yùn)行，并把它們分別接于不同的母線上。當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí)，應(yīng)將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。</p><p>　　6、低電壓側(cè)無(wú)電源的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)不接地運(yùn)行，以提高保護(hù)的靈敏度和簡(jiǎn)化保護(hù)接線。</p><p>　　7、對(duì)于其他由于特殊原因不滿足上述規(guī)定者，應(yīng)按特殊情況臨時(shí)處理。例如，可采

41、用改變保護(hù)定值，停用保護(hù)或增加變壓器接地運(yùn)行臺(tái)數(shù)等方法進(jìn)行處理，以保證保護(hù)和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。</p><p>　　2.3.3中性點(diǎn)接地的確定</p><p>　　根據(jù)上述變壓器的接地原則，得到本網(wǎng)絡(luò)變壓器中性點(diǎn)的接地方式為：發(fā)電機(jī)G1、G2側(cè)的兩臺(tái)并聯(lián)容量為40MVA的變壓器，其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地，另一臺(tái)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地，發(fā)電機(jī)G3側(cè)的一臺(tái)容量為60MVA的變壓中性點(diǎn)直接接地， B點(diǎn)變電

42、所的兩臺(tái)并聯(lián)容量為20MVA的變壓器，其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地，另一臺(tái)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地，D點(diǎn)變電所的一臺(tái)容量為20MVA的變壓器中性點(diǎn)直接接地，C點(diǎn)變電所兩臺(tái)并聯(lián)容量為20MVA的變壓器，其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地，另一臺(tái)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地，共五臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地。</p><p>　　2．4 系統(tǒng)運(yùn)行方式確定原則</p><p>　　計(jì)算短路電流時(shí)，運(yùn)行方式的確定非常重要，因?yàn)樗P(guān)系到所選的

43、保護(hù)是否經(jīng)濟(jì)合理、簡(jiǎn)單可靠，以及是否能滿足靈敏度要求等一系列問(wèn)題。</p><p>　　保護(hù)的運(yùn)行方式是以通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流的大小來(lái)區(qū)分的。</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行（或大部分投入運(yùn)行）以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式。對(duì)繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，是短路時(shí)通過(guò)保護(hù)的短路電流最大的運(yùn)行方式。</p><p

44、>　　根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷，投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式。對(duì)繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，是短路時(shí)通過(guò)保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。</p><p>　　對(duì)過(guò)量保護(hù)來(lái)說(shuō)，通常都是根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式來(lái)確定保護(hù)的整定值，以保證選擇性，因?yàn)橹灰谧畲筮\(yùn)行方式下能保證選擇性，在其他運(yùn)行方式下也一定能保證選擇性；靈敏度的校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來(lái)進(jìn)行，因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下，靈敏度符合要

45、求，在其他運(yùn)行方式下，靈敏度也一定,靈敏度也一定能滿足要求。</p><p><b>　　電力網(wǎng)短路計(jì)算</b></p><p>　　短路是電力系統(tǒng)最常見(jiàn)的故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相或中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中相與地之間的短路。電力網(wǎng)絡(luò)中若出現(xiàn)短路故障，將對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響，甚至?xí)a(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。</p><p>　　3.1

46、電力系統(tǒng)中發(fā)生短路的后果</p><p>　　系統(tǒng)中短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果，表現(xiàn)在如下幾方面：</p><p>　　(1)短路點(diǎn)附近流過(guò)巨大的短路電流，產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)可能使電氣設(shè)備變形或損壞。</p><p>　　(2) 巨大短路電流的熱效應(yīng)可能燒壞設(shè)備。</p><p>　　(3)短路點(diǎn)的電壓比正常運(yùn)行時(shí)低，如果是三相

47、短路，則短路點(diǎn)的電壓為零。這必然導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)電壓大幅度的下降，可能使部分用戶的供電受到破壞，接在網(wǎng)絡(luò)中的用電設(shè)備不能正常工作。</p><p>　　(4) 影響電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。</p><p>　　(5) 對(duì)通信干擾。</p><p>　　3.2 短路計(jì)算的目的</p><p>　　由于短路故障對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響很大，所造成的

48、后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)著眼于防止短路故障的發(fā)生，以及在短路故障發(fā)生后要盡量限制所影響的范圍。短路的問(wèn)題一直是電力技術(shù)的基本問(wèn)題之一，無(wú)論從設(shè)計(jì)，制造，安裝，運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來(lái)說(shuō)，都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律，掌握分析計(jì)算短路電流的方法。</p><p>　　對(duì)于本次課程設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算的主要目的是繼電保護(hù)的配置和整定。具體</p><p&g

49、t;<b>　　表現(xiàn)如下：</b></p><p>　?。?）求最大短路電流</p><p>　?。?）求分支系數(shù)和。</p><p>　?。?）求零序電流和。</p><p>　　3.3 短路計(jì)算步驟</p><p>　　對(duì)短路電流計(jì)算是電力系統(tǒng)基本計(jì)算之一，一般采用標(biāo)幺制進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于已知電力

50、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)，短路電流計(jì)算的主要步驟如下：</p><p>　　1、選擇計(jì)算短路點(diǎn)。</p><p>　　2、畫等值網(wǎng)絡(luò)并計(jì)算各元件在統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值。</p><p>　　3、網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化。對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)消去電源點(diǎn)與短路點(diǎn)以外中間節(jié)點(diǎn)，把復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　4、計(jì)算流經(jīng)保護(hù)和故障點(diǎn)的短路電流或者流經(jīng)保護(hù)的最大（小

51、）分流系數(shù)。</p><p>　　5、計(jì)算最大或者是最小分支系數(shù)。</p><p>　　3.4 電力網(wǎng)短路點(diǎn)計(jì)算</p><p><b>　　1、K1點(diǎn)短路計(jì)算</b></p><p><b>　　系統(tǒng)正序等值電路圖</b></p><p>　　圖3-1 等值電路圖</

52、p><p><b>　　經(jīng)化解得：</b></p><p>　　圖3-2 等值電路圖</p><p><b>　　所以正序阻抗：</b></p><p>　　系統(tǒng)零序等值電路圖：</p><p>　　圖3-3 等值電路圖</p><p><b>

53、　　經(jīng)化解得：</b></p><p>　　圖3-4 等值電路圖</p><p><b>　　再化解得：</b></p><p>　　圖3-5 等值電路圖</p><p>　　圖3-6 等值電路圖</p><p><b>　　所以：</b></p>

54、<p><b>　　分支系數(shù)：</b></p><p><b>　　2、K2點(diǎn)短路計(jì)算</b></p><p><b>　　系統(tǒng)正序等值電路圖</b></p><p>　　圖3-7 等值電路圖</p><p><b>　　化簡(jiǎn)為：</b><

55、/p><p>　　圖3-8 等值電路圖</p><p>　　圖3-9 等值電路圖</p><p><b>　　再化簡(jiǎn)為：</b></p><p>　　圖3-10 等值電路圖</p><p><b>　　系統(tǒng)零序等值電路</b></p><p>　　圖3-1

56、1 等值電路圖</p><p>　　圖3-12 等值電路圖</p><p>　　圖3-13 等值電路圖</p><p>　　圖3-14 等值電路圖</p><p>　　圖3-15 等值電路圖</p><p>　　圖3-16 等值電路圖</p><p><b>　　分支系數(shù): </

57、b></p><p><b>　　3、K3點(diǎn)短路計(jì)算</b></p><p><b>　　系統(tǒng)正序等值電路圖</b></p><p>　　圖3-17 等值電路圖</p><p><b>　　經(jīng)化解得：</b></p><p>　　圖3-18 等值電

58、路圖</p><p><b>　　所以正序阻抗：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)零序等值電路圖</b></p><p>　　圖3-19 等值電路圖</p><p><b>　　經(jīng)化解得：</b></p><p>　　圖3-20 等值電路圖<

59、;/p><p><b>　　再化解得：</b></p><p>　　圖3-21 等值電路圖</p><p>　　圖3-22 等值電路圖</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　分支系數(shù)：</b></p><

60、p><b>　　4、K4點(diǎn)短路計(jì)算</b></p><p><b>　　系統(tǒng)正序等值電路圖</b></p><p>　　圖3-23 等值電路圖</p><p><b>　　化簡(jiǎn)為：</b></p><p>　　圖3-24 等值電路圖</p><p>

61、;　　圖3-25 等值電路圖</p><p><b>　　再化簡(jiǎn)為：</b></p><p>　　圖3-26 等值電路圖</p><p><b>　　系統(tǒng)零序等值電路</b></p><p>　　圖3-27 等值電路圖</p><p>　　圖3-28 等值電路圖</p&

62、gt;<p>　　圖3-29 等值電路圖</p><p>　　圖3-30 等值電路圖</p><p>　　圖3-31 等值電路圖</p><p>　　圖3-32 等值電路圖</p><p><b>　　分支系數(shù): </b></p><p><b>　　5、K5點(diǎn)短路計(jì)算&l

63、t;/b></p><p><b>　　系統(tǒng)正序等值電路圖</b></p><p>　　圖3-33 等值電路圖</p><p>　　圖3-34 等值電路圖</p><p>　　圖3-35 等值電路圖</p><p><b>　　零序等值電路圖：</b></p>

64、;<p>　　圖3-36 等值電路圖</p><p>　　圖3-37 等值電路圖</p><p>　　圖3-38 等值電路圖</p><p><b>　　6、K6點(diǎn)短路計(jì)算</b></p><p><b>　　系統(tǒng)正序等值電路圖</b></p><p>　　圖3

65、-39 等值電路圖</p><p>　　圖3-40 等值電路圖</p><p>　　圖3-41 等值電路圖</p><p><b>　　零序等值電路圖</b></p><p>　　圖3-42 等值電路圖</p><p>　　圖3-43 等值電路圖</p><p>　　圖3-

66、44 等值電路圖</p><p>　　圖3-45 等值電路圖</p><p>　　圖3-46 等值電路圖</p><p><b>　　分支系數(shù)：</b></p><p><b>　　7、K7點(diǎn)短路計(jì)算</b></p><p><b>　　系統(tǒng)正序等值電路圖</

67、b></p><p>　　圖3-47 等值電路圖</p><p><b>　　經(jīng)化解得：</b></p><p>　　圖3-48 等值電路圖</p><p><b>　　所以正序阻抗：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)零序等值電路圖</b>

68、</p><p>　　圖3-49 等值電路圖</p><p><b>　　經(jīng)化解得：</b></p><p>　　圖3-50 等值電路圖</p><p><b>　　再化解得：</b></p><p>　　圖3-51 等值電路圖</p><p>　　圖

69、3-52 等值電路圖</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　分支系數(shù)：</b></p><p><b>　　8、K8點(diǎn)短路計(jì)算</b></p><p><b>　　正序等值電路圖：</b></p><p

70、>　　圖3-53 等值電路圖</p><p>　　圖3-54 等值電路圖</p><p>　　圖3-55 等值電路圖</p><p><b>　　系統(tǒng)零序等值電路圖</b></p><p>　　圖3-56 等值電路圖</p><p>　　圖3-57 等值電路圖</p><

71、p>　　圖3-58 等值電路圖</p><p><b>　　化簡(jiǎn)為：</b></p><p>　　圖3-59 等值電路圖</p><p><b>　　分支系數(shù)：</b></p><p>　　第四章 電網(wǎng)相間保護(hù)配置及整定計(jì)算</p><p>　　4.1 相間距離保護(hù)簡(jiǎn)介

72、</p><p>　　距離保護(hù)的靈敏度和保護(hù)區(qū)不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路類型的影響，而且能滿足選擇性的要求。</p><p>　　4.1.1 距離保護(hù)原理</p><p>　　距離保護(hù)就是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。即當(dāng)短路點(diǎn)近時(shí)動(dòng)作時(shí)限短；短路點(diǎn)遠(yuǎn)時(shí)動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)。以此保證動(dòng)作的選擇性。因?yàn)榫€路距離與其阻抗成正比，所以在實(shí)際

73、保護(hù)中是通過(guò)測(cè)量阻抗來(lái)反映距離遠(yuǎn)近的，故又稱“阻抗保護(hù)”。</p><p>　　4.1.2 距離保護(hù)的特點(diǎn)</p><p>　　1、距離保護(hù)是以反映從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間阻抗大小（距離大?。┑淖杩估^電器為主要元件（測(cè)量元件），動(dòng)作時(shí)間具有階梯性的相間保護(hù)裝置。當(dāng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的實(shí)際阻抗大于整定值時(shí)，表示故障點(diǎn)在保護(hù)區(qū)之外，保護(hù)不動(dòng)作；相反若小于整定值時(shí)，表示故障點(diǎn)在保護(hù)區(qū)內(nèi)，保護(hù)

74、動(dòng)作。當(dāng)再配以方向元件（方向特性）及時(shí)間元件，即組成了具有階梯特性的距離保護(hù)裝置。</p><p>　　2、距離保護(hù)一般裝設(shè)三段，必要時(shí)也可采用四段。其中第I段可以保護(hù)全線路的80%～85%，其動(dòng)作時(shí)間一般不大于0.03～0.1s（保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間），前者為晶體管保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，后者為機(jī)電型保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。第II段按階梯性與相鄰保護(hù)相配合，動(dòng)作時(shí)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

75、內(nèi)的故障。由I、II段構(gòu)成線路的主要保護(hù)。第III（IV）段，其動(dòng)作時(shí)間一般在2s以上，作為后備保護(hù)段。</p><p>　　3、距離保護(hù)主要反映阻抗值，一般說(shuō)來(lái)其靈敏度較高，受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較小，運(yùn)行中躲開(kāi)負(fù)荷電流的能力強(qiáng)。在本線路故障時(shí)，裝置第I段的性能基本上不受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響（只要流過(guò)裝置的故障電流不小于阻抗元件允許的精確工作電流）。當(dāng)故障點(diǎn)在相鄰線路上時(shí)，由于可能有助增作用，對(duì)于地

76、II、III段，保護(hù)的實(shí)際動(dòng)作區(qū)可能隨運(yùn)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(yùn)行的要求。</p><p>　　4、保護(hù)性能受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較小，因而裝置運(yùn)行靈活、動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定。特別是在保護(hù)定值整定計(jì)算和各級(jí)保護(hù)段相互配合上較為簡(jiǎn)單靈活。</p><p>　　4.1.3 助增系數(shù)的計(jì)算原則</p><p>　　（1）對(duì)于輻射狀結(jié)構(gòu)電網(wǎng)的線

77、路保護(hù)配合時(shí)，其助增系數(shù)與故障點(diǎn)之位置無(wú)關(guān)。計(jì)算時(shí)故障點(diǎn)可取在線路的末端，主電源側(cè)采取大運(yùn)行方式，分支電源采用小運(yùn)行方式。</p><p>　　（2）環(huán)形電力網(wǎng)中線路保護(hù)間助增系數(shù)的計(jì)算應(yīng)按流過(guò)故障線的短路電流與流過(guò)保護(hù)線的短路電流比值求取。</p><p>　?。?）單回線路對(duì)雙回線路的保護(hù)配合時(shí)應(yīng)按雙回線路并行運(yùn)行的方式下求??；</p><p>　　（4）雙回線

78、路對(duì)單回線路配合時(shí)，按雙回線路單回運(yùn)行的方式下考慮；應(yīng)該指出，上述原則無(wú)論對(duì)于輻射狀電網(wǎng)內(nèi)，還是環(huán)形電網(wǎng)內(nèi)的雙回線與單回線間的助增系數(shù)的計(jì)算都是適用的。</p><p>　　4.2 距離保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　4.2.1 線路AB的整定計(jì)算</p><p>　　1、保護(hù)1的距離保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　　（1）距離保護(hù)Ⅰ段整定

79、計(jì)算：</p><p>　　（2）距離保護(hù)Ⅱ段整定計(jì)算</p><p>　　情況1：保護(hù)1的Ⅱ段與相鄰線路BC保護(hù)3的Ⅰ段相配合，即躲過(guò)下一線路保護(hù)Ⅰ段末端短路。如圖所示：</p><p>　　圖4-1 等值電路圖</p><p><b>　　化簡(jiǎn)為：</b></p><p>　　圖4-2 等值電

80、路圖</p><p><b>　　靈敏系數(shù)校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　滿足要求，所以</b></p><p>　　情況2：與相鄰變壓器縱差保護(hù)配合，即躲過(guò)線路末端變壓器后短路</p><p><b>　　如圖所示：</b></p><p>

81、;　　圖4-3 等值電路圖</p><p>　　圖4-4 等值電路圖</p><p>　　為了確保選擇性兩種情況相比較取整定值小的，</p><p><b>　　即</b></p><p>　　（3）距離保護(hù)Ⅲ段整定計(jì)算</p><p>　　1）按躲過(guò)被保護(hù)線路最小負(fù)荷阻抗求取動(dòng)作阻抗</p

82、><p><b>　　已知=230A</b></p><p><b>　　線路靈敏角</b></p><p><b>　　負(fù)荷阻抗角</b></p><p>　　2）與相鄰線路距離保護(hù)第段的配合</p><p><b>　　所以</b>

83、</p><p><b>　　靈敏系數(shù)校驗(yàn)</b></p><p><b>　　，滿足要求</b></p><p><b>　　，不滿足要求 </b></p><p>　　與相鄰線路距離保護(hù)第段相配合，其值為</p><p>　　校驗(yàn)1.3，滿足要求&

84、lt;/p><p>　　2、保護(hù)2的距離保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　?。?）距離保護(hù)Ⅰ段整定計(jì)算：</p><p>　　（2）距離保護(hù)Ⅱ段整定計(jì)算</p><p>　　因?yàn)榕c線路配合比較小，所以先算與線路配合，它不滿足再算與變壓器配合。</p><p>　　情況1：保護(hù)2的Ⅱ段與相鄰線路AC保護(hù)6的Ⅰ段相配合，即躲過(guò)下

85、一線路保護(hù)Ⅰ段末端短路。如圖所示：</p><p>　　圖4-5 等值電路圖</p><p><b>　　化解為：</b></p><p>　　圖4-6 等值電路圖</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　靈敏系數(shù)校驗(yàn)，滿足要求</p>&

86、lt;p>　?。?）距離保護(hù)Ⅲ段整定計(jì)算</p><p>　　1）按躲過(guò)被保護(hù)線路最小負(fù)荷阻抗求取動(dòng)作阻抗</p><p><b>　　已知=230A</b></p><p><b>　　線路靈敏角</b></p><p><b>　　負(fù)荷阻抗角</b></p>

87、;<p>　　2）與相鄰線路距離保護(hù)第段的配合</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　靈敏系數(shù)校驗(yàn)</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　，不滿足要求 </b>&l

88、t;/p><p>　　與相鄰線路距離保護(hù)第段相配合，其值為</p><p>　　校驗(yàn)1.3，滿足要求</p><p><b>　　因此 </b></p><p>　　4.2.2 線路BC的整定計(jì)算</p><p>　　3．保護(hù)3的距離保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　?。?）距離

89、保護(hù)Ⅰ段整定計(jì)算：</p><p><b>　?。?）距離保護(hù)Ⅱ段</b></p><p>　　情況1：與相鄰線路AC保護(hù)5的第Ⅰ段整定值配合，即按躲過(guò)下一線路保護(hù)第Ⅰ段末端短路，如圖所示：</p><p>　　圖4-7 等值電路圖</p><p>　　由圖可知：流過(guò)保護(hù)3的電流與流過(guò)短路點(diǎn)的電流相同。</p>

90、;<p><b>　　所以：</b></p><p>　　兩種情況相比較取整定值小的，即</p><p><b>　　靈敏系數(shù)校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　滿足要求，</b></p><p><b>　　所以</b></p

91、><p>　　（3）距離保護(hù)Ⅲ段整定計(jì)算</p><p>　　按躲過(guò)被保護(hù)線路最小負(fù)荷阻抗求取動(dòng)作阻抗</p><p><b>　　已知=230A</b></p><p><b>　　線路靈敏角</b></p><p><b>　　負(fù)荷阻抗角</b><

92、/p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　由點(diǎn)短路得：</b></p><p><b>　　靈敏系數(shù)校驗(yàn)</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　滿足要求

93、</b></p><p><b>　　因此 </b></p><p>　　4、保護(hù)4的距離保護(hù)整定計(jì)算</p><p>　?。?）距離保護(hù)Ⅰ段整定計(jì)算：</p><p>　?。?）距離保護(hù)Ⅱ段整定計(jì)算</p><p>　　情況1：與相鄰線路BA保護(hù)2的第Ⅰ段整定值配合，即按躲過(guò)下一線路

94、保護(hù)第Ⅰ段末端短路，如圖所示：</p><p>　　圖4-8 等值電路圖</p><p><b>　　化簡(jiǎn)為：</b></p><p>　　圖4-9 等值電路圖</p><p>　　兩種情況相比較取整定值小的，即</p><p><b>　　靈敏系數(shù)校驗(yàn)：</b></p

95、><p><b>　　滿足要求，</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　?。?）距離保護(hù)Ⅲ段整定計(jì)算</p><p>　　按躲過(guò)被保護(hù)線路最小負(fù)荷阻抗求取動(dòng)作阻抗</p><p><b>　　已知=230A</b></p&

96、gt;<p><b>　　線路靈敏角</b></p><p><b>　　負(fù)荷阻抗角</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　由點(diǎn)短路得：</b></p><p><b>　　靈敏系數(shù)校驗(yàn)<

97、;/b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　滿足要求 </b></p><p><b>　　因此 </b></p><p>　　4.3 距離保護(hù)的評(píng)價(jià)</p><p>　　距離保護(hù)可以在多電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證

98、有選擇性地動(dòng)作。它不僅反應(yīng)短路時(shí)電流的增大，還反應(yīng)電壓的降低，因而靈敏度比電流、電壓保護(hù)高。保護(hù)裝置距離I段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，其它各段受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響也較小，同時(shí)保護(hù)范圍也可以不受短路種類的影響，因而保護(hù)范圍比較穩(wěn)定，且動(dòng)作時(shí)限也比較固定而較短。</p><p>　　雖然距離保護(hù)第I段是瞬時(shí)動(dòng)作的，但是，它只能保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%～85%，它不能無(wú)時(shí)限切除線路上任一點(diǎn)的短路，尚有15%～2

99、0%的線路要考帶0.5s時(shí)限的距離II段來(lái)切除。特別是雙側(cè)電源的線路就有30%～40%線長(zhǎng)的短路，不能從兩端瞬時(shí)切除。因此，對(duì)于220KV及以上電壓網(wǎng)絡(luò)根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的需要，要求全長(zhǎng)無(wú)時(shí)限切除線路任一點(diǎn)的短路，這時(shí)距離保護(hù)就不能作主保護(hù)來(lái)應(yīng)用。</p><p>　　距離保護(hù)的工作受到各種因素的影響，如系統(tǒng)振蕩、短路點(diǎn)的過(guò)度電阻和電壓回路的斷線失壓等。因此，在保護(hù)裝置中需采取各種防止或減少這些因素影響的措施，如振

100、蕩閉鎖、瞬時(shí)測(cè)定和電壓回路的斷線失壓閉鎖等，需應(yīng)用復(fù)雜的阻抗繼電器和較多的輔助繼電器，使整套保護(hù)裝置比較復(fù)雜，可靠性相對(duì)比電流保護(hù)低。</p><p>　　雖然距離保護(hù)仍存在一些缺點(diǎn)，但是，由于它在任何形式的網(wǎng)絡(luò)均能保證有選擇性的動(dòng)作。因此，廣泛地應(yīng)用在35KV及以上電壓的電網(wǎng)中。通常在35KV電壓網(wǎng)絡(luò)中，距離保護(hù)可作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相間短路的主保護(hù)；110-220KV的高壓電網(wǎng)和330-500KV的超高壓電網(wǎng)中，相間

101、短路距離保護(hù)和接地短路距離保護(hù)主要作為全線速動(dòng)主保護(hù)的相間短路和接地短路的后備保護(hù)，對(duì)于不要求全線速動(dòng)保護(hù)的高壓線路，距離保護(hù)則可作為線路的主保護(hù)。</p><p>　　第五章 電網(wǎng)零序保護(hù)配置及整定計(jì)算</p><p>　　5.1 零序保護(hù)簡(jiǎn)介</p><p>　　5.1.1 零序電流保護(hù)的原理</p><p>　　在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中發(fā)

102、生接地短路時(shí)，零序功率的方向總是由故障點(diǎn)指向各個(gè)中性點(diǎn)的，即零序電流的方向是由故障點(diǎn)流向各個(gè)中性點(diǎn)接地的變壓器。因此，在變壓器接地?cái)?shù)目比較多的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，必須考慮零序保護(hù)動(dòng)作的方向性。在線路兩側(cè)或多側(cè)有接地中性點(diǎn)時(shí)，必須在零序電流保護(hù)中增加功率方向元件，才能保證動(dòng)作的選擇性。</p><p>　　5.1.2 零序電流保護(hù)的特點(diǎn)</p><p>　　中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路，將產(chǎn)生很大

103、的零序電流分量，利用零序電流分量構(gòu)成保護(hù)，可作為一種主要的接地短路保護(hù)。因?yàn)樗环从橙嗪蛢上喽搪?，且在正常運(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)也沒(méi)有零序分量產(chǎn)生，所以它有較好的靈敏度。但是，零序電流保護(hù)仍有電流保護(hù)的某些弱點(diǎn)，即它受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大，靈敏度將因此降低；特別是在短距離的線路上以及復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中，由于速動(dòng)段的保護(hù)范圍太小，甚至沒(méi)有保護(hù)范圍，致使零序電流保護(hù)各段的性能嚴(yán)重惡化，使保護(hù)動(dòng)作時(shí)間很長(zhǎng)，靈敏度很低。</p>

104、<p>　　當(dāng)零序電流保護(hù)的保護(hù)效果不能滿足電力系統(tǒng)要求時(shí)，則應(yīng)裝設(shè)接地距離保護(hù)。接地距離保護(hù)因其保護(hù)范圍比較固定，對(duì)本線路和相鄰線路的保護(hù)效果都會(huì)有所改善。</p><p>　　5.2 零序短路電流計(jì)算的運(yùn)行方式分析</p><p>　　5.2.1 流過(guò)保護(hù)最大零序電流的運(yùn)行方式選擇</p><p>　?。?）單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，一般取最大運(yùn)行方

105、式，線路末端的變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。</p><p>　?。?）多電源的輻射形電網(wǎng)及環(huán)狀電網(wǎng)，應(yīng)考慮到相臨線路的停運(yùn)或保護(hù)的相繼動(dòng)作，并考慮在最大開(kāi)機(jī)方式下對(duì)側(cè)接地方式最小，而本側(cè)（保護(hù)的背后）接地方式最大。</p><p>　?。?）計(jì)算各類短路電流值。</p><p>　?。?）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。</p><p>　　5.2.2

106、 最大分支系數(shù)的運(yùn)行方式和短路點(diǎn)位置的選擇</p><p>　?。?）輻射形電網(wǎng)中線路保護(hù)的分之系數(shù)與短路的位置無(wú)關(guān)。</p><p>　?。?）環(huán)狀電網(wǎng)中線路的分支系數(shù)隨短路點(diǎn)的移遠(yuǎn)而逐漸減小 。但實(shí)際上整定需要最大分支系數(shù)，故還是選擇開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式。</p><p>　?。?）雙回線路中一回停運(yùn)。</p><p>　?。?）比較綜合電抗正序

107、阻抗和零序阻抗的大小，決定短路故障類型。</p><p>　　5.3 零序電流保護(hù)的整定計(jì)算</p><p>　　5.3.1 線路AB的整定計(jì)算</p><p>　　1、零序電流保護(hù)1的整定計(jì)算</p><p>　?。?）零序電流保護(hù)Ⅰ段</p><p>　　由點(diǎn)短路計(jì)算得：，，</p><p>

108、;<b>　　最大零序電流為</b></p><p><b>　　分支系數(shù)：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最大零序電流為</p><p><b>　　最小零序電流為</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為</p><p>　　躲過(guò)

109、被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)最大零序電流，即</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　校驗(yàn)原則：距始端15%處零序電流的最小值與整定值比較，大于整定值則滿足要求，小于整定值則采用接地距離保護(hù)。</p><p><b>　　由短路計(jì)算得：，，</b></p><p><b

110、>　　最小零序電流為：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　（2）零序電流保護(hù)Ⅱ段</p><p>　　零序Ⅱ段的動(dòng)作電流與下級(jí)線路BC的零序電流保護(hù)3的Ⅰ段保護(hù)相配合整定。</p><p>　　

111、由點(diǎn)短路時(shí)，電流分支系數(shù)為：</p><p>　　(注： 參見(jiàn)保護(hù)3的計(jì)算)</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　　，滿足要求</b></p><p>　　被保護(hù)線路末端接短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流</p><p><b>

112、　　∴</b></p><p>　　（3）零序電流保護(hù)Ⅲ段</p><p>　　BC線路始端短路時(shí)的正序阻抗</p><p>　　躲過(guò)相鄰線路BC始端三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大不平衡電流，即</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　?。ń?，

113、滿足要求</b></p><p><b>　　（遠(yuǎn)），滿足要求</b></p><p>　　(注：與參見(jiàn)保護(hù)3的計(jì)算)</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　零序電流保護(hù)2的整定計(jì)算</p><p><b>　　零序電流保護(hù)Ⅰ段&l

114、t;/b></p><p>　　由點(diǎn)短路計(jì)算得：，，</p><p><b>　　最大零序電流為：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最大零序電流為：</p><p><b>　　最小零序電流為：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為：</p&

115、gt;<p>　　躲過(guò)被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)最大零序電流，即</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　校驗(yàn)原則：距始端15%處零序電流的最小值與整定值比較，大于整定值則滿足要求，小于整定值則采用接地距離保護(hù)。</p><p>　　由點(diǎn)短路計(jì)算得：，，</p><p><b

116、>　　最小零序電流為：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　?。?）零序電流保護(hù)Ⅱ段</p><p>　　零序Ⅱ段的動(dòng)作電流與下級(jí)線路AC的零序電流保護(hù)6的Ⅰ段保護(hù)相配合整定。</p><p>　　

117、由點(diǎn)短路時(shí)，電流分支系數(shù)為：</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　　，滿足要求</b></p><p>　　被保護(hù)線路末端接短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　

118、（3）零序電流保護(hù)Ⅲ段</p><p>　　AC線路始端短路時(shí)的正序阻抗</p><p>　　躲過(guò)相鄰線路AC始端三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大不平衡電流，即</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　?。ń瑵M足要求</b></p><p>&

119、lt;b>　?。ㄟh(yuǎn)），滿足要求</b></p><p>　　(注：與參見(jiàn)保護(hù)6的計(jì)算)</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　5.3.2 線路BC的整定計(jì)算</p><p>　　零序電流保護(hù)3的整定計(jì)算</p><p>　?。?） 零序電流保護(hù)Ⅰ段</

120、p><p>　　由點(diǎn)短路計(jì)算得：，，</p><p><b>　　最大零序電流為：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最大零序電流為：</p><p><b>　　最小零序電流為：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為：</p><p>

121、;　　躲過(guò)被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)最大零序電流，即</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　校驗(yàn)原則：距始端15%處零序電流的最小值與整定值比較，大于整定值則滿足要求，小于整定值則采用接地距離保護(hù)。</p><p>　　由點(diǎn)短路計(jì)算得：，，</p><p><b>　　最小零序電流為

122、：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　零序電流保護(hù)Ⅱ段</b></p><p>　　零序Ⅱ段的動(dòng)作電流與下級(jí)線路AC的零序電流保護(hù)5的Ⅰ段保護(hù)相配合整定。</p><p>

123、;　　由點(diǎn)短路時(shí)，電流分支系數(shù)為：</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　　，滿足要求</b></p><p>　　被保護(hù)線路末端接短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流</p><p><b>　　∴</b></p><p>

124、;　?。?）零序電流保護(hù)Ⅲ段</p><p>　　AC線路始端短路時(shí)的正序阻抗</p><p><b>　　根據(jù)的短路計(jì)算得：</b></p><p>　　躲過(guò)相鄰線路BA始端三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大不平衡電流，即</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p&

125、gt;<b>　　（近），滿足要求</b></p><p><b>　　（遠(yuǎn)），滿足要求</b></p><p>　　(注：與參見(jiàn)保護(hù)的計(jì)算)</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　零序電流保護(hù)4的整定計(jì)算</p><p>　?。?

126、） 零序電流保護(hù)Ⅰ段</p><p>　　由點(diǎn)短路計(jì)算得：，，</p><p><b>　　最大零序電流為</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最大零序電流為</p><p><b>　　最小零序電流為</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為</p>

127、;<p>　　躲過(guò)被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)最大零序電流，即</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>　　校驗(yàn)原則：距始端15%處零序電流的最小值與整定值比較，大于整定值則滿足要求，小于整定值則采用接地距離保護(hù)。</p><p><b>　　由短路計(jì)算得：，，</b></p>

128、<p><b>　　最小零序電流為：</b></p><p>　　流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　?。?）零序電流保護(hù)Ⅱ段</p><p>　　零序Ⅱ段的動(dòng)作電流與下級(jí)線路AB的零序電流保護(hù)2的Ⅰ段保護(hù)相配合整定。</p

129、><p>　　由點(diǎn)短路時(shí)，電流分支系數(shù)為：</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　　，滿足要求</b></p><p>　　被保護(hù)線路末端接短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流</p><p><b>　　∴</b></p

130、><p>　?。?）零序電流保護(hù)Ⅲ段</p><p>　　AB線路始端短路時(shí)的正序阻抗</p><p>　　躲過(guò)相鄰線路BA始端三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大不平衡電流，即</p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　?。ń瑵M足要求</b></

131、p><p><b>　?。ㄟh(yuǎn)），滿足要求</b></p><p>　　(注：與參見(jiàn)保護(hù)2的計(jì)算)</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　5.4 零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)</p><p>　　在大接地電流系統(tǒng)中，采用零序電流保護(hù)和零序方向電流保護(hù)與采用三相完全星形接

132、線的電流保護(hù)和方向電流保護(hù)來(lái)防御接地短路相比較，前者具有較突出的優(yōu)點(diǎn)：</p><p><b>　　1、靈敏度高</b></p><p>　　相間短路過(guò)電流保護(hù)的啟動(dòng)電流是按躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的，一般二次側(cè)繼電器的啟動(dòng)電流為5～7A；而零序過(guò)電流保護(hù)則是按躲過(guò)相間短路時(shí)的最大不平衡電流來(lái)整定的，一般二次側(cè)繼電器的起動(dòng)電流為2～4A。而當(dāng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，故障相電

133、流與零序電流3I0相等，因此，零序過(guò)電流保護(hù)的靈敏度高。</p><p><b>　　2、延時(shí)小</b></p><p>　　對(duì)同一線路而言，零序電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限不必考慮與 Y/△接線變壓器后的保護(hù)的配合，所以，一般零序過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限要比相間短路過(guò)電流保護(hù)的小（1～3）。</p><p>　　3、在保護(hù)安裝處正向出口短路時(shí)，零序功率方向