基于繼電保護(hù)的畢業(yè)設(shè)計(jì) 最新

1、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄引 言1第一章電力系統(tǒng)繼電保護(hù)簡(jiǎn)介21.1繼電保護(hù)的作用21.2 繼電保護(hù)的基本任務(wù)21.3 繼電保護(hù)的基本要求21.4繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原則31.5繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成4第二章電力網(wǎng)的初步確定52.1 系統(tǒng)中各元件的參數(shù)計(jì)算52.1.1 發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算52.1.2 變壓器參數(shù)計(jì)算62.1.3 線路參數(shù)計(jì)算62.2 線路 ta、tv變比的選擇72.3 變壓器中性點(diǎn)接地的確定72.3.1 中性點(diǎn)接地的要求72.3.2 中性點(diǎn)接地的原則72.3.3中性點(diǎn)接地的確定824 系統(tǒng)運(yùn)行方式確定原則9第三章電力網(wǎng)短路計(jì)算103.1 電力系統(tǒng)中發(fā)生短路的后果103.2 短路計(jì)算

2、的目的103.3 短路計(jì)算步驟113.4 電力網(wǎng)短路點(diǎn)計(jì)算11第四章 電網(wǎng)相間保護(hù)配置及整定計(jì)算384.1 相間距離保護(hù)簡(jiǎn)介384.1.1 距離保護(hù)原理384.1.2 距離保護(hù)的特點(diǎn)384.1.3 助增系數(shù)的計(jì)算原則394.2 距離保護(hù)整定計(jì)算394.2.1 線路ab的整定計(jì)算394.2.2 線路bc的整定計(jì)算434.3 距離保護(hù)的評(píng)價(jià)46第五章 電網(wǎng)零序保護(hù)配置及整定計(jì)算485.1 零序保護(hù)簡(jiǎn)介485.1.1 零序電流保護(hù)的原理485.1.2 零序電流保護(hù)的特點(diǎn)485.2 零序短路電流計(jì)算的運(yùn)行方式分析485.2.1 流過(guò)保護(hù)最大零序電流的運(yùn)行方式選擇485.2.2 最大分支系數(shù)的運(yùn)行方式和

3、短路點(diǎn)位置的選擇495.3 零序電流保護(hù)的整定計(jì)算495.3.1 線路ab的整定計(jì)算495.3.2 線路bc的整定計(jì)算535.4 零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)57第六章 輸電線路的自動(dòng)重合閘596.1 自動(dòng)重合閘的基本概念596.1.1 自動(dòng)重合閘概述596.1.2 自動(dòng)重合閘的作用596.2 自動(dòng)重合閘的配置原則606.2.1自動(dòng)重合閘的基本要求606.2.2自動(dòng)重合閘的配置原則616.3 三相一次重合閘的整定計(jì)算616.3.1 自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)限616.3.2 自動(dòng)重合閘裝置的返回時(shí)限626.3.3 加速繼電器kac的復(fù)歸時(shí)限62結(jié) 論63參考文獻(xiàn)64謝 辭65內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

4、引 言在電力系統(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。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

5、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。在次設(shè)計(jì)過(guò)程中，得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)值的見解和建議。編者在此向周志霞老師表示忠心的感謝。 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。第一章 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)簡(jiǎn)介繼電保護(hù)裝置是指安裝在被保護(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。1.1繼電保護(hù)

6、的作用電力是當(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)行狀態(tài)。故障中最常見，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。1.2 繼電保護(hù)的基本任務(wù)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，繼電保護(hù)

7、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：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。二、能對(duì)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(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。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。1.3 繼電保護(hù)的基本要求對(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

8、靠性。一、選擇性要求繼電保護(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。二、速動(dòng)性速動(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)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,1035kv電壓等級(jí)為1.5s。三、靈敏性靈敏性是指電氣設(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)，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

9、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)。四、可靠性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。1.4繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原則關(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：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)

10、作用。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。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)。四、對(duì)于不同電壓等級(jí)的線路和設(shè)備，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。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。1.5繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成 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，各部分功能如下。（1）測(cè)量部分測(cè)量部分是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象

11、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。 （2）邏輯部分邏輯部分是根據(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。（3）執(zhí)行部分執(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)。第二章 電力網(wǎng)的初步確定本次電力系統(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

12、據(jù)網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)，選取基準(zhǔn)值： 。2.1 系統(tǒng)中各元件的參數(shù)計(jì)算標(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。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。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

13、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。2.1.1 發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算 (2-1) (2-2)由公式（2-2）得:基準(zhǔn)由公式（2-1）得:發(fā)電廠：2.1.2 變壓器參數(shù)計(jì)算 (2-3)由公式（2-2）得：由公式（2-3）得:t1，t2，t3，t4: t5: 2.1.3 線路參數(shù)計(jì)算 (2-4) (2-5)由公式（2-4 ）、（2-5）得:一、線路ab段：正序阻抗： 零序阻抗： 二、線路bc段： 正序阻抗： 零序阻抗：三、線路ac段：正序阻抗： 零序阻抗： 2.2 線路 ta、tv變比的選擇（1）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

14、側(cè)電壓。因此選擇型號(hào)為，變比為的電壓互感器。（2）線路ab上ta的選擇：一次側(cè)電流，二次側(cè)電流。因此選擇ta的變比為，型號(hào)為。（3）線路bc上ta的選擇：一次側(cè)電流，二次側(cè)電流。因此選擇ta的變比為，型號(hào)為2.3 變壓器中性點(diǎn)接地的確定系統(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。2.3.1 中性點(diǎn)接地的要求1、不使系統(tǒng)出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)電壓。2、不使零序網(wǎng)絡(luò)有較大改變，以保證零序

15、電流保護(hù)有穩(wěn)定的靈敏性。2.3.2 中性點(diǎn)接地的原則 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)生過(guò)電壓危險(xiǎn)。一般變壓器中性點(diǎn)接地有如下原則：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。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。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)

16、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。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。5、雙母線運(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。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。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，可采用改變保護(hù)定值，停用保

17、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。2.3.3中性點(diǎn)接地的確定根據(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)隔離開關(guān)接地，共五臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地。24 系統(tǒng)運(yùn)

18、行方式確定原則計(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。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。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。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。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

19、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。第三章 電力網(wǎng)短路計(jì)算短路是電力系統(tǒng)最常見的故障。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。3.1 電力系統(tǒng)中發(fā)生短路的后果系統(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：(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

20、形或損壞。(2) 巨大短路電流的熱效應(yīng)可能燒壞設(shè)備。(3)短路點(diǎn)的電壓比正常運(yùn)行時(shí)低，如果是三相短路，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。(4) 影響電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。(5) 對(duì)通信干擾。3.2 短路計(jì)算的目的由于短路故障對(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

21、和變化規(guī)律，掌握分析計(jì)算短路電流的方法。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。具體表現(xiàn)如下：（1）求最大短路電流（2）求分支系數(shù)和。（3）求零序電流和。3.3 短路計(jì)算步驟對(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：1、選擇計(jì)算短路點(diǎn)。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。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)。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（?。┓至飨禂?shù)。5、計(jì)算最大或者是最小分支系數(shù)。3.4 電力網(wǎng)短路點(diǎn)計(jì)算1、

22、k1點(diǎn)短路計(jì)算系統(tǒng)正序等值電路圖圖3-1 等值電路圖經(jīng)化解得：圖3-2 等值電路圖所以正序阻抗：系統(tǒng)零序等值電路圖：圖3-3 等值電路圖經(jīng)化解得：圖3-4 等值電路圖再化解得：圖3-5 等值電路圖圖3-6 等值電路圖 所以：分支系數(shù)：2、k2點(diǎn)短路計(jì)算系統(tǒng)正序等值電路圖圖3-7 等值電路圖 化簡(jiǎn)為：圖3-8 等值電路圖圖3-9 等值電路圖再化簡(jiǎn)為：圖3-10 等值電路圖系統(tǒng)零序等值電路圖3-11 等值電路圖圖3-12 等值電路圖圖3-13 等值電路圖圖3-14 等值電路圖圖3-15 等值電路圖圖3-16 等值電路圖分支系數(shù): 3、k3點(diǎn)短路計(jì)算系統(tǒng)正序等值電路圖圖3-17 等值電路圖經(jīng)化解得：

23、圖3-18 等值電路圖所以正序阻抗：系統(tǒng)零序等值電路圖圖3-19 等值電路圖經(jīng)化解得：圖3-20 等值電路圖再化解得：圖3-21 等值電路圖圖3-22 等值電路圖 所以：分支系數(shù)：4、k4點(diǎn)短路計(jì)算系統(tǒng)正序等值電路圖圖3-23 等值電路圖 化簡(jiǎn)為：圖3-24 等值電路圖圖3-25 等值電路圖再化簡(jiǎn)為：圖3-26 等值電路圖系統(tǒng)零序等值電路圖3-27 等值電路圖圖3-28 等值電路圖圖3-29 等值電路圖圖3-30 等值電路圖圖3-31 等值電路圖圖3-32 等值電路圖分支系數(shù): 5、k5點(diǎn)短路計(jì)算系統(tǒng)正序等值電路圖圖3-33 等值電路圖圖3-34 等值電路圖圖3-35 等值電路圖 零序等值電路

24、圖：圖3-36 等值電路圖 圖3-37 等值電路圖圖3-38 等值電路圖 6、k6點(diǎn)短路計(jì)算系統(tǒng)正序等值電路圖圖3-39 等值電路圖圖3-40 等值電路圖圖3-41 等值電路圖零序等值電路圖圖3-42 等值電路圖 圖3-43 等值電路圖圖3-44 等值電路圖圖3-45 等值電路圖 圖3-46 等值電路圖 分支系數(shù)：7、k7點(diǎn)短路計(jì)算系統(tǒng)正序等值電路圖圖3-47 等值電路圖經(jīng)化解得：圖3-48 等值電路圖所以正序阻抗：系統(tǒng)零序等值電路圖圖3-49 等值電路圖經(jīng)化解得：圖3-50 等值電路圖再化解得：圖3-51 等值電路圖圖3-52 等值電路圖 所以：分支系數(shù)：8、k8點(diǎn)短路計(jì)算正序等值電路圖：圖

25、3-53 等值電路圖圖3-54 等值電路圖圖3-55 等值電路圖 系統(tǒng)零序等值電路圖圖3-56 等值電路圖圖3-57 等值電路圖 圖3-58 等值電路圖化簡(jiǎn)為：圖3-59 等值電路圖 分支系數(shù)：第四章 電網(wǎng)相間保護(hù)配置及整定計(jì)算4.1 相間距離保護(hù)簡(jiǎn)介距離保護(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。4.1.1 距離保護(hù)原理距離保護(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“

26、阻抗保護(hù)”。4.1.2 距離保護(hù)的特點(diǎn)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?。ň嚯x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)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。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0.030.1s（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

27、階梯性與相鄰保護(hù)相配合，動(dòng)作時(shí)間一般為0.51.5s，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(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。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。4、保護(hù)性能受

28、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。4.1.3 助增系數(shù)的計(jì)算原則（1）對(duì)于輻射狀結(jié)構(gòu)電網(wǎng)的線路保護(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。（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。（3）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??；（4）雙回線路對(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

29、與單回線間的助增系數(shù)的計(jì)算都是適用的。4.2 距離保護(hù)整定計(jì)算4.2.1 線路ab的整定計(jì)算1、保護(hù)1的距離保護(hù)整定計(jì)算（1）距離保護(hù)段整定計(jì)算： （2）距離保護(hù)段整定計(jì)算 情況1：保護(hù)1的段與相鄰線路bc保護(hù)3的段相配合，即躲過(guò)下一線路保護(hù)段末端短路。如圖所示：圖4-1 等值電路圖化簡(jiǎn)為：圖4-2 等值電路圖靈敏系數(shù)校驗(yàn)： 滿足要求，所以情況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 如圖所示：圖4-3 等值電路圖圖4-4 等值電路圖為了確保選擇性兩種情況相比較取整定值小的，即（3）距離保護(hù)段整定計(jì)算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 已知=230a線路靈敏角負(fù)荷阻抗

30、角 2）與相鄰線路距離保護(hù)第段的配合 所以靈敏系數(shù)校驗(yàn) ，滿足要求，不滿足要求 與相鄰線路距離保護(hù)第段相配合，其值為校驗(yàn)1.3，滿足要求2、保護(hù)2的距離保護(hù)整定計(jì)算（1）距離保護(hù)段整定計(jì)算： （2）距離保護(hù)段整定計(jì)算 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。 情況1：保護(hù)2的段與相鄰線路ac保護(hù)6的段相配合，即躲過(guò)下一線路保護(hù)段末端短路。如圖所示：圖4-5 等值電路圖化解為：圖4-6 等值電路圖所以 靈敏系數(shù)校驗(yàn)，滿足要求（3）距離保護(hù)段整定計(jì)算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 已知=230a線路靈敏角負(fù)荷阻抗角 2）與相鄰線路距離保護(hù)第段的配合 所以靈

31、敏系數(shù)校驗(yàn) 滿足要求，不滿足要求 與相鄰線路距離保護(hù)第段相配合，其值為 校驗(yàn)1.3，滿足要求因此 4.2.2 線路bc的整定計(jì)算3保護(hù)3的距離保護(hù)整定計(jì)算（1）距離保護(hù)段整定計(jì)算： （2）距離保護(hù)段情況1：與相鄰線路ac保護(hù)5的第段整定值配合，即按躲過(guò)下一線路保護(hù)第段末端短路，如圖所示：圖4-7 等值電路圖由圖可知：流過(guò)保護(hù)3的電流與流過(guò)短路點(diǎn)的電流相同。所以：兩種情況相比較取整定值小的，即靈敏系數(shù)校驗(yàn)： 滿足要求，所以（3）距離保護(hù)段整定計(jì)算按躲過(guò)被保護(hù)線路最小負(fù)荷阻抗求取動(dòng)作阻抗 已知=230a線路靈敏角負(fù)荷阻抗角 所以由點(diǎn)短路得：靈敏系數(shù)校驗(yàn) 滿足要求滿足要求 因此 4、保護(hù)4的距離保護(hù)

32、整定計(jì)算（1）距離保護(hù)段整定計(jì)算： （2）距離保護(hù)段整定計(jì)算 情況1：與相鄰線路ba保護(hù)2的第段整定值配合，即按躲過(guò)下一線路保護(hù)第段末端短路，如圖所示：圖4-8 等值電路圖化簡(jiǎn)為：圖4-9 等值電路圖兩種情況相比較取整定值小的，即靈敏系數(shù)校驗(yàn)： 滿足要求，所以（3）距離保護(hù)段整定計(jì)算按躲過(guò)被保護(hù)線路最小負(fù)荷阻抗求取動(dòng)作阻抗 已知=230a線路靈敏角負(fù)荷阻抗角 所以由點(diǎn)短路得：靈敏系數(shù)校驗(yàn) 滿足要求滿足要求 因此 4.3 距離保護(hù)的評(píng)價(jià)距離保護(hù)可以在多電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證有選擇性地動(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)

33、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。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%20%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。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

34、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。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)。第五

35、章 電網(wǎng)零序保護(hù)配置及整定計(jì)算5.1 零序保護(hù)簡(jiǎn)介5.1.1 零序電流保護(hù)的原理在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中發(fā)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。5.1.2 零序電流保護(hù)的特點(diǎn)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，

36、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。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。5.2 零序短路電流計(jì)算的運(yùn)行方式分析5.2.1 流過(guò)保護(hù)最大零序電流的運(yùn)行方式選擇（1）單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，一般取最大運(yùn)行方式，線路末端的變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。（2）多電源的輻射

37、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。（3）計(jì)算各類短路電流值。（4）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。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（1）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)。（2）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)，故還是選擇開環(huán)運(yùn)行方式。（3）雙回線路中一回停運(yùn)。（4）比較綜合電抗正序阻抗和零序阻抗的大小，決定短路故障類型。5.3 零序電流保護(hù)的整定計(jì)算5.3.1 線路ab的整定計(jì)算1、零序電流保護(hù)1的整定計(jì)算（1）零序電流保護(hù)

38、段由點(diǎn)短路計(jì)算得：，最大零序電流為分支系數(shù)：流經(jīng)保護(hù)的最大零序電流為最小零序電流為流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為躲過(guò)被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)最大零序電流，即靈敏度校驗(yàn)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)。由短路計(jì)算得：，最小零序電流為：流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為 滿足要求（2）零序電流保護(hù)段零序段的動(dòng)作電流與下級(jí)線路bc的零序電流保護(hù)3的段保護(hù)相配合整定。由點(diǎn)短路時(shí)，電流分支系數(shù)為：(注： 參見保護(hù)3的計(jì)算)靈敏度校驗(yàn)，滿足要求被保護(hù)線路末端接短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流（3）零序電流保護(hù)段bc線路始端短路時(shí)的正序阻抗躲過(guò)相鄰線路b

39、c始端三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大不平衡電流，即靈敏度校驗(yàn)（近），滿足要求（遠(yuǎn)），滿足要求(注：與參見保護(hù)3的計(jì)算)2、 零序電流保護(hù)2的整定計(jì)算（1） 零序電流保護(hù)段由點(diǎn)短路計(jì)算得：，最大零序電流為：流經(jīng)保護(hù)的最大零序電流為： 最小零序電流為：流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為：躲過(guò)被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)最大零序電流，即 靈敏度校驗(yàn)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)。由點(diǎn)短路計(jì)算得：，最小零序電流為：流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為 滿足要求（2）零序電流保護(hù)段零序段的動(dòng)作電流與下級(jí)線路ac的零序電流保護(hù)6的段保護(hù)相配合整定。由點(diǎn)短路時(shí)，電

40、流分支系數(shù)為：靈敏度校驗(yàn)，滿足要求被保護(hù)線路末端接短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流（3）零序電流保護(hù)段ac線路始端短路時(shí)的正序阻抗躲過(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，即靈敏度校驗(yàn)（近），滿足要求（遠(yuǎn)），滿足要求(注：與參見保護(hù)6的計(jì)算)5.3.2 線路bc的整定計(jì)算3、 零序電流保護(hù)3的整定計(jì)算（1） 零序電流保護(hù)段由點(diǎn)短路計(jì)算得：，最大零序電流為：流經(jīng)保護(hù)的最大零序電流為： 最小零序電流為：流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為： 躲過(guò)被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)最大零序電流，即 靈敏度校驗(yàn)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

41、保護(hù)。由點(diǎn)短路計(jì)算得：，最小零序電流為：流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為 滿足要求（2） 零序電流保護(hù)段零序段的動(dòng)作電流與下級(jí)線路ac的零序電流保護(hù)5的段保護(hù)相配合整定。由點(diǎn)短路時(shí)，電流分支系數(shù)為：靈敏度校驗(yàn)，滿足要求被保護(hù)線路末端接短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流（3）零序電流保護(hù)段ac線路始端短路時(shí)的正序阻抗根據(jù)的短路計(jì)算得： 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，即靈敏度校驗(yàn)（近），滿足要求（遠(yuǎn)），滿足要求(注：與參見保護(hù)的計(jì)算)4、 零序電流保護(hù)4的整定計(jì)算（1） 零序電流保護(hù)段由點(diǎn)短路計(jì)算得：，最大零序電流為流經(jīng)保護(hù)的最大零序電流為 最小零序電流為流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為

42、躲過(guò)被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)最大零序電流，即靈敏度校驗(yàn)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)。由短路計(jì)算得：，最小零序電流為：流經(jīng)保護(hù)的最小零序電流為 滿足要求。（2）零序電流保護(hù)段零序段的動(dòng)作電流與下級(jí)線路ab的零序電流保護(hù)2的段保護(hù)相配合整定。由點(diǎn)短路時(shí)，電流分支系數(shù)為：靈敏度校驗(yàn)，滿足要求被保護(hù)線路末端接短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小零序電流（3）零序電流保護(hù)段ab線路始端短路時(shí)的正序阻抗 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，即靈敏度校驗(yàn)（近），滿足要求（遠(yuǎn)），滿足要求(注：與參見保護(hù)2的計(jì)算)5.4 零序電

43、流保護(hù)的評(píng)價(jià)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)：1、靈敏度高相間短路過(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57a；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24a。而當(dāng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，故障相電流與零序電流3i0相等，因此，零序過(guò)電流保護(hù)的靈敏度高。2、延時(shí)小對(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?。?/p>

44、13）。3、在保護(hù)安裝處正向出口短路時(shí)，零序功率方向元件沒(méi)有電壓死區(qū)，而相間短路保護(hù)功率方向元件有電壓死區(qū)。4、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生如振蕩、短時(shí)過(guò)負(fù)荷等不正常運(yùn)行情況時(shí)，零序電流保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作，而相間短路電流保護(hù)則受振蕩、短時(shí)過(guò)負(fù)荷的影響而可能誤動(dòng)，故必須采用措施予以防止。5、在電網(wǎng)變壓器中性點(diǎn)接地的數(shù)目和位置不變的條件下，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，零序電流變化較小，因此，零序電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍長(zhǎng)而穩(wěn)定。而相間短路電流速斷保護(hù)，受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大。6、采用了零序電流保護(hù)后，相間短路的電流保護(hù)就可以采用兩相星形接線方式，并可和零序電流保護(hù)合用一組電流互感器，又能滿足技術(shù)要求，而且接線也簡(jiǎn)單。應(yīng)該

45、指出，在110kv及以上電壓系統(tǒng)中，單相接地短路故障約占全部故障的80%90%，而其它類型的故障，也往往是由單相接地發(fā)展起來(lái)的。所以，采用專門的零序電流保護(hù)就有其更重要的意義。因而，在大接地電流系統(tǒng)中，零序電流保護(hù)獲得廣泛的應(yīng)用。但是，零序電流保護(hù)也存在一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在于短線路或運(yùn)行方式變化很大的電網(wǎng)，零序電流保護(hù)往往難于滿足系統(tǒng)運(yùn)行所提出的要求，如保護(hù)范圍不夠穩(wěn)定或由于運(yùn)行方式的改變需要新整定零序電流保護(hù)。第六章 輸電線路的自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中廣泛地采用自動(dòng)重合閘裝置, 當(dāng)斷路器跳閘以后,它能夠自動(dòng)地將斷路器重新合閘。psl623c數(shù)字式線路保護(hù)裝置的重合閘裝置可自動(dòng)適應(yīng)線路抽取電壓的

46、額定電壓、相別和極性，不在需要整定。采用自動(dòng)重合閘后，當(dāng)合到永久性故障時(shí)，系統(tǒng)再次受到短路電流的沖擊，可能引起電力系統(tǒng)振蕩，因而裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置時(shí)應(yīng)考慮其配置原則。6.1 自動(dòng)重合閘的基本概念6.1.1 自動(dòng)重合閘概述在電力系統(tǒng)中,輸電線路(特別是架空線路)最容易發(fā)生故障。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,架空線路的故障大多是暫時(shí)性的。例如,由于雷電過(guò)電壓引起的絕緣子表面的閃絡(luò)、大風(fēng)引起的短時(shí)碰線、通過(guò)鳥類的身體的放電以及樹枝等物掉落在導(dǎo)線上引起的短路等。當(dāng)故障線路被迅速斷開后,電弧熄滅,故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù),這時(shí),如果把斷開的線路斷路器重新合上,就能使輸電線路繼續(xù)供電。因此,稱這類故障為暫時(shí)性故障。此外,

47、也還有永久性故障,在故障線路被斷開以后,故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度不能恢復(fù),即故障仍然存在,這時(shí)即使再合上斷路器,輸電線路還要再次斷開,因而不能立即恢復(fù)正常供電。對(duì)于暫時(shí)性故障，線路被斷開后再進(jìn)行一次重合閘以恢復(fù)供電,顯然提高了供電的可靠性。也可由運(yùn)行人員手動(dòng)重新合上斷路器，但因停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng), 供電的可靠性就有所降低。為此,在電力系統(tǒng)中廣泛地采用自動(dòng)重合閘裝置,當(dāng)斷路器跳閘以后,它能夠自動(dòng)地將斷路器合閘。線路裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置,但它不能判別是暫時(shí)性故障還是永久性故障,而根據(jù)運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì),重合閘的成功率在60%90%之間,可見其成功率是相當(dāng)高的。6.1.2 自動(dòng)重合閘的作用自動(dòng)重合閘的作用主要可以歸納如下

48、幾點(diǎn): 1)、可以提高輸電線路供電的可靠性,減少線路的停電機(jī)會(huì),特別是對(duì)于單回線單側(cè)電源尤為顯著；2)、對(duì)于有雙側(cè)電源的高壓輸電線路，可以提高并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；3)、在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中,裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置的,可以暫緩架設(shè)雙回線路以節(jié)約投資；4)、對(duì)由于斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良，或保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘, 自動(dòng)重合閘能起糾正作用。對(duì)于自動(dòng)重合閘的經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)用無(wú)重合閘時(shí),由停電而造成的損失來(lái)衡量,自動(dòng)重合閘本身投資很低工作可靠,因而經(jīng)濟(jì)效益顯著,在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于1kv及以上電壓的架空線路和電纜與架空的混合線路,有斷路器的一般都應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。此外,在供給地區(qū)負(fù)荷的電力變

49、壓器上以及變電所的母線上,必要時(shí)也可以裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。但事物都是一分為二的,采用自動(dòng)重合閘裝置后,在重合于永久性故障時(shí),也會(huì)帶來(lái)以下不利后果: 使電力系統(tǒng)又一次受到短路電流的沖擊,可能引起電力系統(tǒng)振蕩；使斷路器的任務(wù)更加繁重,因?yàn)橐诤芏痰臅r(shí)間內(nèi),連續(xù)兩次切斷故障電流。6.2 自動(dòng)重合閘的配置原則6.2.1自動(dòng)重合閘的基本要求1）、自動(dòng)重合間時(shí)間應(yīng)盡可能短，以縮短停電的時(shí)間，從而可減輕故障對(duì)用戶和系統(tǒng)帶來(lái)的不良影響。重合間動(dòng)作的時(shí)間，一般采用0.51s。2）、在下列情況下,自動(dòng)重合閘裝置不應(yīng)動(dòng)作：手動(dòng)跳閘時(shí)；手動(dòng)合閘于故障線路時(shí)，保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘后，不動(dòng)作。3）、自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作次

50、數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次重合閘就只應(yīng)該動(dòng)作一次，當(dāng)重合于永久性故障而再次跳間后就不應(yīng)該再重合。因?yàn)樵谟谰眯怨收蠒r(shí)，多次重合將使系統(tǒng)多次遭到?jīng)_擊,可能會(huì)使斷路器損壞，擴(kuò)大事故。4）、自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作后應(yīng)能夠自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好下次動(dòng)作。對(duì)于10kv及以下電壓級(jí)別的線路,如有值班人員時(shí),也可采用手動(dòng)復(fù)歸方式。5）、用不對(duì)應(yīng)原則啟動(dòng)：一般自動(dòng)重合閘可采用控制開關(guān)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)原則啟動(dòng)重合閘裝置，對(duì)綜合自動(dòng)重合閘，宜采用不對(duì)應(yīng)原則和保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)。6）、自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)與繼電保護(hù)配合，在重合閘前或重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作，以便更好的與繼電保護(hù)裝置配合，加速故障切除時(shí)間，提高供電可靠性。加速方式可分為

51、前加速和后加速。后加速方式就是在重合閘前保護(hù)瞬時(shí)或后備時(shí)間切除故障,重合于永久性故障時(shí),保護(hù)將瞬時(shí)或后備縮短t時(shí)間,快速切除故障。6.2.2自動(dòng)重合閘的配置原則技術(shù)規(guī)程規(guī)定自動(dòng)重合閘的配置原則是：1kv及以上架空線路及電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，當(dāng)用電設(shè)備允許且無(wú)備用電源自動(dòng)投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；旁路斷路器或兼作旁路母聯(lián)斷路器或分段斷路器，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；必要時(shí)，母線故障也應(yīng)采用自動(dòng)重合閘裝置。根據(jù)自動(dòng)重合閘運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)可知，線路自動(dòng)重合閘的配置和選擇應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實(shí)際運(yùn)行條件和規(guī)程要求具體確定，本設(shè)計(jì)為110kv單電源環(huán)網(wǎng)，按要求，110kv及以下電壓等級(jí)的系統(tǒng)雙側(cè)電源線路一般采用三相一次重合閘裝置。6.3 三相一次重合閘的整定計(jì)算6.3.1 自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)限自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)限越短越好，有利于盡快恢復(fù)供電。一般情況下，斷路器及其操作機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好重合閘的時(shí)間都大于故障點(diǎn)介質(zhì)去游離的時(shí)間，因此，自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)按自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)限必須大于斷路器及其操作機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好重合閘的時(shí)間考慮即可。對(duì)于繼電保護(hù)啟動(dòng)方式式中 -操作機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好重合閘的時(shí)間，對(duì)電磁操作機(jī)構(gòu)取0.4、-斷路器的跳閘時(shí)間及儲(chǔ)備時(shí)間，通常ts