微機保護在配電網(wǎng)中的應用

1、湖南信息職業(yè)技術學院學生畢業(yè)論文題目：微機保護在配電網(wǎng)自動化中的應用 姓 名 蔣熙宣 學 號 31 系 (部) 機電工程系 專 業(yè) 電氣自動化 指導教師 邱愛兵 開題時間 2010.3 完成時間 2010.11 2010 年 11 月 14 日學生畢業(yè)設計(論文)答辯表學生 姓名蔣熙宣學號31專業(yè)電氣自動化所屬系部機電工程系畢業(yè)設計課題(論文)題目微機保護在配電網(wǎng)自動化中的應用指導教師姓名邱愛兵答辯委員會成員姓 名(簽字)職 稱工 作 單 位對畢業(yè)設計打分(或等級)答辯委員會對畢業(yè)設計的評語:答辯委員會主任(簽字)副主任(簽字)年 月 日答辯成績:備注注：畢業(yè)設計答辯評價等級為 優(yōu)秀（9010

2、0）、良好（8089）、中（7079）、及格（6069）、不及格（60分以下）。湖南信息職業(yè)技術學院教務處制畢 業(yè) 設 計 成 績 評 定 表學生姓名蔣熙宣學號31專業(yè)電氣自動化所屬系部機電工程系畢業(yè)設計課題微機保護在配電網(wǎng)自動化中的應用評分評語：指導教師（簽名） 年 月 日備注注：畢業(yè)設計評價等級為 優(yōu)秀（90100）、良好（8089）、中（7079）、及格（6069）、不及格（60分以下）。湖南信息職業(yè)技術學院教務處制湖南信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書學生姓名蔣熙宣學號31專業(yè)電氣自動化所屬系部機電工程系通信地址湖南信息職業(yè)技術學院北八棟508宿舍郵政編碼410200Email地址

3、聯(lián)系電話號碼設計（論文）課題微機保護在配電網(wǎng)自動化中的應用指導教師姓名職 稱指導教師工作單位聯(lián)系方式指導教師所在教研室主任姓名電話電子郵箱邱愛兵湖南信息職業(yè)技術學院邱愛兵開題時間: 2010.3完成時間：2010.11湖南信息職業(yè)技術學院教務處制摘要通過合理的分析和縝密的計算，我對該特殊電壓等級的電網(wǎng)進行了微機保護的選型與配置。最后選定了PSL626C數(shù)字式線路保護裝置。該保護裝置包涵了過流保護、距離保護、零序保護、自動重合閘等，能對電力系統(tǒng)所出現(xiàn)的各種故障進行各種全面的保護。通過本次設計，我們對所學得知識進行了很好的檢驗與總結，培養(yǎng)和提高了我們分析和解決問題的能力，為以后走向社會積累了豐富的

4、經(jīng)驗。它既是對學校所學知識的全面總結和綜合應用，又為今后走向社會提供了一個展示自己的平臺。整個設計過程當中，得到了邱愛兵老師的悉心指導。對我們設計當中出現(xiàn)的一些錯誤與疏漏，他都會耐心的講解與指導，以一個教師的崇高責任心去解決每一個問題， 同學們不僅能得到解惑，而且能學到很多人生的真諦。在此，特別的對老師的付出致以深深的謝意。關鍵詞：微機保護 保護計算 保護應用緒論電力系統(tǒng)在運行中，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運行狀態(tài)。最常見同時也是最危險的故障是各種類型的短路，其中包括相間短路和接地短路。此外，還可能發(fā)生輸電線路斷線，旋轉電機、變壓器同一相繞組的匝間短路等，以及由上述幾種故障組合而成的復雜故障。隨

5、著電子技術和計算機技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)的繼電保護也突破了傳統(tǒng)的繼電保護形式，出現(xiàn)了以微處理器為核心的微機保護?，F(xiàn)在微機保護的技術已日趨成熟。本次設計題目是：配電網(wǎng)的微機繼電保護設計。設計的主要內容是對35KV電網(wǎng)進行常規(guī)繼電保護的配置和整定并進行微機保護配置。設計中的整定原則及原理是通用的，但是，由于繼電保護的形式和原理在不斷更新，因而，整定也有發(fā)展變化。應當指出，繼電保護整定是一項系統(tǒng)工程，要依據(jù)系統(tǒng)結構的不同，運行方式的不同在滿足繼電保護“四性”的前提下采取最佳方案。 論文中主要介紹了在35KV線路中微機保護的應用及繼電保護的基本原理。內容主要包括：線路過流保護、距離保護的配置與整定，絕緣

6、監(jiān)視裝置在小接地電流系統(tǒng)中的應用。本次設計由邱愛兵老師擔任我們小組的指導教師。設計過程中，得到了邱愛兵老師及電力系其他老師的悉心指導，在此表示衷心的感謝。由于本人所學理論知識和實踐經(jīng)驗所限，編寫時間倉促，論文中難免有缺點和錯誤，敬請老師批評指正。目錄摘要緒論第一章：微機電保護的概念和內容1.1：繼電保護的概念1.2：繼電保護的基本內容1.3：微機繼電保護的作用1.4：電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求第二章：輸電線路上CT、PT配置與選擇2.1：CT、PT的作用及選擇 2.1.1：電流互感器 2.1.2：電壓互感器2.2：變壓器中性點接地原則第三章：線路保護在配電網(wǎng)中的配置與整定3.1：PSL620C

7、系列裝置簡介3.1.1：裝置的特點3.1.2：PSL626C線路保護裝置3.1.3: 線路相間電流保護3.2: 線路相間電流保護整定原則3.2.1: 線路相間電流保護的具體整定計算3.2.2：對電流保護的評價3.3:相間距離保護及整定計算3.3.1: 距離保護的概述3.3.2: 相間距離保護第段的整定計算3.3.3: 相間距離保護第段的整定計算3.3.4: 相間距離保護第段的整定計算第四章:配電網(wǎng)中線路的接地保護應用4.1: 小電流接地系統(tǒng)的引出4.1.1:零序電流保護的特點4.1.2:消弧線圈的作用4.2:小電流接地系統(tǒng)接地保護 4.2.1:中性點不接地電網(wǎng)的接地保護4.2.2:接地保護安裝

8、調試注意事項4.2.3:中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)保護4.3:零序電壓應用-絕緣監(jiān)視裝置4.3.1:絕緣監(jiān)視裝置的原理4.3.2:絕緣監(jiān)視裝置的內部結構4.4:對小電流接地系統(tǒng)接地保護的評價第一章 微機電保護的概念和內容1.1 繼電保護的概念當電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機，線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運行的事件時，需要有向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設備。實現(xiàn)這種自動化措施、勇于保護電力元件的成套硬件設備，一般通稱為繼電保護裝置；勇于保護電力系統(tǒng)的，則通稱為電力系統(tǒng)安全裝置。1.2 繼電保護的基本內容：

9、對被保護對象實現(xiàn)繼電保護，包括軟件和硬件兩部分內容：（1）確定被保護對象在正常運行狀態(tài)和擬進行保護的異?；蚬收蠣顟B(tài)下 ，有哪些物理量發(fā)生了可供進行狀態(tài)判別的量、質或量與質的重要變化，這些用來進行狀態(tài)判別的物理量，稱為故障量或起動量；（2）將反映故障量的一個或多個元件按規(guī)定的邏輯結構進行編排，實現(xiàn)狀態(tài)判別，發(fā)出警告信號或斷路器跳閘命令的硬件設備。 1、故障量。用于繼電保護狀態(tài)判別的故障量，隨被保護對象而異，也隨所處電力系統(tǒng)周圍的條件而異。使用的最為普遍的是工程電氣量。而最基本的是通過電力元件的電流和所在母線的電壓，以及由這些量演繹出來的其它量，如功率、相序量、阻抗、頻率等從而構成電流保護、電壓保

10、護、阻抗保護、頻率保護等。例如，對于發(fā)電機，可以實現(xiàn)檢測通過發(fā)電機繞組兩端的電流大小是否相等、相位是否相反，來判定定子繞組是否發(fā)生了短路故障；對于變壓器，也可以用同樣的判據(jù)來實現(xiàn)繞組的短路故障保護，這種方式叫電流差動保護，是 電力元件最基本的一種保護方式；而復雜的網(wǎng)絡中。除電流大小外，還必須配以母線電壓的變化進行綜合的判斷，才能實現(xiàn)線路保護，而最為常用的是可以正確地反映故障點到繼電白狐裝置安裝處電氣距離的距離保護。對于主要輸電線路，還借助連接兩側變電所的通信通道相互傳輸繼電保護信息，來實現(xiàn)對線路的保護。近年來，又開始研究利用故障初始過程暫態(tài)量作為判據(jù)的線路保護。對于電力系統(tǒng)安全自動裝置，簡單的

11、例如以反映母線電壓的頻率絕對值下降或頻率變化為負來判斷電力系統(tǒng)是否已開始走向頻率崩潰；復雜的則在一個處所設立中心站，通過通信通道連續(xù)收集相關變電所的信息。進行綜合判斷，及時向相應變電所發(fā)出操作指令，以保證電力系統(tǒng)的安全運行。 2、硬件結構硬件結構又叫裝置。硬件結構中，有反映一個或多個故障量而動作的繼電器元件，組成邏輯回路的時間元件和擴展輸出回路數(shù)的中間元件等，在二十世紀五十年代及以前，它們差不多都是用電磁型的機械元件構成，隨著半導體器件的發(fā)展，陸續(xù)推廣了利用整流二極管構成的整流元件和由半導體分立元件組成的裝置。70年代以后，利用集成電路構成的裝置在電力系統(tǒng)繼電保護中得到了廣泛運用。到80年代微

12、型機在安全自動裝置和繼電保護裝置中逐漸應用。隨著新技術、新工藝的采用，繼電保護硬件設備的可靠性，運行維護方便性也不斷得到提高。目前，是多種硬件結構并存的時代。1.3微機繼電保護的作用電力系統(tǒng)運行要求安全可靠。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結構各異運行情況復雜覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設備及人為因素的影響(如雷擊、倒塔、內部過電壓或運行人員誤操作等)，電力系統(tǒng)會發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)。最常見、危害最大的故障是各種形式的短路。故障造成的很大的短路電流產(chǎn)生的電弧使設備損壞。從電源到短路點間流過的短路電流引起的發(fā)熱和電動力將造成在該路徑鈾F故障元件的損壞?？拷收宵c的部分地區(qū)電壓大幅度

13、下降，使用戶的正常工作道到破壞或影響產(chǎn)品質量。破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使該系統(tǒng)瓦解和崩潰。 所謂不正常運行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使運行參數(shù)偏離正常值，如一些設備過負荷、系統(tǒng)頻率或某些地區(qū)電壓異常、系統(tǒng)振蕩等。故障和不正常運行情況常常是難以避免的，但事故卻可以防止。電力系統(tǒng)繼電保護裝置就是裝設在每一個電氣設備亡，用來反映它們發(fā)生的故障和不正常運行情況，從而動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種有效的反事故的自動裝置。它的基本任務是：自動、有選擇性、快速地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件損壞程度盡可能降低，并保證該系統(tǒng)相故障部分迅速恢復正常運行。

14、0;反映電氣元件的；正常運行狀態(tài)，并依據(jù)運行維護的具體條件和設備的承受能力，發(fā)出信號、減負荷或延時跳閘應該指出，要確保電力系統(tǒng)的安全運行除了繼電保護裝置外，還應該設置電力系統(tǒng)安全自動裝置。后者是著眼于事故后和系統(tǒng)不正常運行情況的緊急處理，以防止電力系統(tǒng)大面積停電和保證對重要負荷連續(xù)供電及恢復電力系統(tǒng)的正常運行例如自動重合閘、備用電源自動投入、自動切負荷、快關汽門、電氣制動、遠方切機、在技選定的開關上實現(xiàn)系統(tǒng)解列、過負荷控制等。電力是當今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源。電力系統(tǒng)的運行要求安全可靠、電能質量高、經(jīng)濟性好。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結構各異，運行情況復雜，覆蓋的地域遼闊。

15、因此，受自然條件、設備及人為因素的影響，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運行狀態(tài)。故障中最常見，危害最大的是各種型式的短路。為此，還應設置以各級計算機為中心，用分層控制方式實施的安全監(jiān)控系統(tǒng)，它能對包括正常運行在內的各種運行狀態(tài)實施控制。這樣才能更進一步地確保電力系統(tǒng)的安全運行。1.4電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。1.3.1選擇性：繼電保護選擇性是指在對系統(tǒng)影響可能最小的處所，實現(xiàn)斷路器的控制操作，以終止故障或系統(tǒng)事故的發(fā)展。 電力元件繼電保護的選擇性，除了決定于繼電保護裝置本身的性能外，還要求滿足：由電源算起，愈靠近

16、故障點的故障，啟動值愈小，動作時間愈短，并在上下級之間有適當?shù)脑６?。要具有后備保護的作用，如果最靠近故障點的斷路器拒動，能由相鄰的電源惻繼電保護動作將故障斷開1.3.2速動性：是指快速地切除故障，以提高電力系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間，以及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。繼電保護快速動作可以減輕故障元件的損壞程度，提高線路故障后自動重合閘的成功率，并特別有利于故障后的電力系統(tǒng)同步運行的穩(wěn)定性?？焖偾谐€路與母線的短路故障，是提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的重要手段。1.3.3靈敏度：繼電保護靈敏性是指繼電保護對設計規(guī)定要求動作的故障

17、及異常狀態(tài)能夠可靠地動作的能力。故障時通入裝置的故障量和給定的裝置動作值之比，稱為繼電保護的靈敏系數(shù)。它是考核繼電保護靈敏性的具體指標。在一般的繼電保護設計與運行規(guī)程中，對它都有具體的規(guī)定要求。 繼電保護愈靈敏，愈能可靠地反應要求動作的故障或異常狀態(tài)；但同時，也愈易于在非要求動作的其他的情況下產(chǎn)生誤動作，因而與選擇性有矛盾，需要協(xié)調處理。1.3.4可靠性：是指在保護裝置規(guī)定的保護范圍內發(fā)生了它應該反應的故障時，保護裝置應可靠地動作（即不拒動）。而在不屬于該保護動作的其它任何情況下，則不應該動作（即不誤動）?？煽啃匀Q于保護裝置本身的設計、制造、安裝、運行維護等因素。一般來說，保護裝置的組成元件

18、質量越好、接線越簡單、回路中繼電器的觸點和接插件數(shù)越少，保護裝置就越可靠。同時，保護裝置的恰當?shù)呐渲门c選用、正確地安裝與調試、良好的運行維護。對于提高保護的可靠性也具有重要的作用。保護的誤動和拒動都會給電力系統(tǒng)造成嚴重的危害，在保護方案的構成中，防止保護誤動與防止其拒動的措施常常是互相矛盾的。由于電力系統(tǒng)的結構和負荷性質不同，誤動和拒動的危害程度有所不同，因而提高保護裝置的可靠性的著重點在很多情況下也應有所不同。例如，系統(tǒng)有充足的旋轉備用容量、各元件之間聯(lián)系十分緊密的情況下，由于某一元件的保護裝置誤動而給系統(tǒng)造成的影響較??；但保護裝置的拒動給系統(tǒng)在成的危害卻可能很大。此時，應著重強調提高不誤動

19、的可靠性。又如對于大容量發(fā)電機保護，應考慮同時提高不拒動的可靠性和不誤動的可靠性。在某些文獻中稱不誤動的可靠性為“安全性”，稱不拒動和不會非選擇動作的可靠性為“可信賴性”。對繼電保護裝置的四項基本要求是分析研究繼電保護的基礎。與此同時，電子計算機特別是微型計算機技術的發(fā)展，各種微機型繼電保護裝置也應運而生，由于微機保護裝置具有一系列獨特的優(yōu)點，這些產(chǎn)品問世后深受用戶青睞電流。.第 二 章 輸電線路上CT、PT配置與選擇2.1 CT、PT的作用及選擇2.1.1電流互感器電流互感器的作用：1、電流互感器將高壓回路中的電流變換為低壓回路中的小電流，并將高壓回路與低壓回路隔離，使他們之間不存在電的直接

20、關系。2、額定的情況下，電流互感器的二次側電流取為5A，這樣可使繼電保護裝置和其它二次回路的設計制造標準化。3、保護裝置和其它二次回路設備工作于低電壓和小電流，不僅使造價降低，維護方便，而且也保證了運行人員的安全。電流互感器二次回路必須有一點接地，否則當一，二次擊穿時，造成威脅人身和設備的安全。電流互感器的選擇和配置1、型號：電流互感器的型號應根據(jù)作用環(huán)境條件與產(chǎn)品情況選擇。2、 一次電壓： Ug=UnUg-電流互感器安裝處一次回路工作電壓Un-電流互感器的額定電壓3、一次回路電流：I1nIgmaxIgmax電流互感器安裝處一次回路最大電流I1n電流互感器一次側額定電流。4、準確等級：用于保護

21、裝置為0.5級，用于儀表可適當提高。 5、二次負荷：S2SnS2-電流互感器二次負荷Sn-電流互感器額定負荷輸電線路上CT的選擇：電流互感器的選擇須根據(jù)以下條件選擇：（1）一次回路電壓： （2）一次回路電流： （3）準確等級：1所以對CT的選擇如下： 由于流過每個斷路器的Igmax 都一樣，所以它們的型號也一樣 Igmax = =1.25 Igmax =1.25×103.10=128.88A 標準電流互感器的二次額定電流為5A 根據(jù)工廠常用電氣設備手冊選擇型號 LB635 變比為300/5 2.1.2 電壓互感器電壓互感器的作用1、電壓互感器的作用是將一次側高電壓成比例的變換為較低的

22、電壓，實現(xiàn)了二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的隔離，保證了工作人員的安全。2、電壓互感器二次側電壓通常為100V,這樣可以做到測量儀表及繼電器的小型化和標準化。電壓互感器的配置原則：1、型式：電壓互感器的型式應根據(jù)使用條件選擇，在需要檢查與監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有三繞組的單相互感器組。2、一次電壓的波動范圍：1.1Un>U1>0.9Un3、二次電壓：100V 4、準確等級：1電壓互感器應在哪一準確度等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表.繼電器與自動裝置及設備對準確等級的要求來確定。5、二次負荷：S2Sn根據(jù)上述原則對電壓互感器進行選擇因為線路的電壓等級為35KV 型號

23、為JDX735 初級繞組35000/變比為。2.2 變壓器中性點接地原則系統(tǒng)中變壓器中性點是否接地運行的原則是，應該盡量保持變電站零序阻抗基本不變，以保持系統(tǒng)中零序電流分布不變，并使零序電流電壓保護有足夠的靈敏度和變壓器不致于產(chǎn)生過電壓危險。1電源端的變電站只有一臺變壓器時，其變壓器的中性點應直接接地。2變電站有兩臺變壓器時，應只將一臺變壓器中性點直接接地運行，當該變壓器停運時，再將另一臺中性點不接地的變壓器改為中性點直接接地運行。3雙母線運行的變電站有三臺和以上變壓器時，應按兩臺變壓器中性點直接接地運行，并把它們分別接在不同的母線上。當其中一臺中性點直接接地變壓器停運時，應將另一臺中性點不接

24、地變壓器改為直接接地運行。4低電壓側無電源的變壓器中性點應不接地運行，以提高保護的靈敏度和簡化保護接線。5對于其他由于特殊原因不滿足上述規(guī)定者，應按特殊情況來處理6選擇接地點時應保證任何故障形式都不應使電網(wǎng)解列成為中性點不接地系統(tǒng)根據(jù)上述原則對變壓器的中性點的接地方式進行選擇：變壓器 通過消弧線圈接地變壓器 不接地第三章 線路保護在配電網(wǎng)中的配置與整定 本次設計的內容是對35KV線路進行微機保護的配置與選型，35KV電網(wǎng)屬于小接地電流系統(tǒng)，所以加裝的保護應該針對35KV電網(wǎng)的特殊性進行選擇與配置，出于這種考慮，所以我們選擇PSL620C系列數(shù)字式線路保護中的PSL626C作為電網(wǎng)的微機保護。下

25、面我們對該保護進行全面的介紹：3.1 PSL620C系列裝置簡介PSL620C系列數(shù)字式線路保護裝置是以距離保護、零序保護和三相一次重合閘為基本配置的成套線路保護裝置，并集成了電壓切換箱和三相操作箱，適用于110KV、66KV或35KV輸配電線路。目前該系列保護裝置有PSL621C、PSL622C、PSL623C、PSL626C四種型號。 本系列裝置基本配置（PSL621C）設有兩個硬件完全相同的保護CPU模件，其中一個保護CPU完成距離保護功能，另一個保護CPU完成零序保護和三相一次重合閘功能，各CPU插件之間相互獨立。各種保護功能均由軟件實現(xiàn)。保護的邏輯關系符合“四統(tǒng)一”設計原則。3.1.

26、1 裝置的特點：1、個性化：裝置采用大屏幕全漢化液晶顯示器，可顯示15×8個漢字，顯示信息多。事件和定植全部采用漢字顯示或打印，舍棄了字符表述方式。濾波數(shù)據(jù)波形方式輸出，包括模擬量和重要開關量，可由突變量或開關變位啟動。定植以漢字表格方式輸出，控制字可按十六進制和按功能兩種方式整定。全漢化WINDOWS界面的調試和分析軟件PSview，不但能完成人機對話的功能，還能對保護錄波數(shù)據(jù)分析2、大資源：保護功能摸件模件（CPU）的核心為32位微處理器，配以大容量的RAM和FlashRAM。使得本裝置具有極強的數(shù)據(jù)處理能力和存儲能力，可記錄的錄波報告為8-50個，可記錄的事件不少于1000條。

27、數(shù)據(jù)存入FlashRAM中，裝置掉電后可保持。A/D模件采用16位的A/D轉換和有源低通濾波，使本裝置具有極高的測量精度。采用CAN網(wǎng)作為內部通訊網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)信息進出流暢，事件可立即上傳。可獨立整定32套定植，供改變運行方式時切換使用。3、高可靠性： 裝置采用背插式箱結構和特殊的屏蔽措施，能通過IEC255-22-4標準規(guī)定的IV級（4KV±10%）快速瞬變干擾實驗，IEC255-22-2標準規(guī)定的IV級（空間放電15KV，接觸放電8KV）靜電放電實驗，裝置整體具備高可靠性。組屏可不加抗干擾模件。4、開放性 通信接口方式選擇靈活，與變電站自動化系統(tǒng)配合，可實現(xiàn)遠方定植修改和切換、事件記

28、錄和錄波數(shù)據(jù)上傳、壓板遙控投退和遙測、遙信。5、透明化記錄保護內部各元件動作行為和錄波數(shù)據(jù)，記錄各元件動作時內部各計算值。記錄保護在一次鼓掌中發(fā)出的所有事件和當前運行的定值可將數(shù)據(jù)在PSview軟件上分析保護內部各元件動作過程。6、免調試概念在采樣回路中，選用高精度、高穩(wěn)定的器件。 由于本線路電壓等級為35KV，所以采用PSL626C3.1.2 PSL626C線路保護裝置PSL626C適用于小電流接地系統(tǒng)，保護功能配置：三段式相間距離、僅在有零序電流才投入的用于保護異地兩點接地的兩段式接地距離、三段式方向過流、低周減載和三相一次重合閘。距離保護、過流保護和低周減載，可以通過壓板控制投退。三相一

29、次重合閘由重合閘方式開關投退。 裝置啟動元件除了突變量啟動元件外，還配備了一個過電流啟動元件。過電流啟動的動作條件為：max() >且持續(xù)時間大于30ms，為過流段電流定值。 相間距離由相間偏移阻抗元件和正序方向元件組成，接地距離由接地偏移阻抗元件、正序方向元件和零序電抗元件組成。接地距離僅在距離壓板投入、接地距離控制字投入并且零序電流大于0.5倍額定電流時才投入。距離保護不再采用選相元件。距離保護可以由控制字選擇振蕩閉鎖功能是否投入。 過流保護為相過流保護，設有段、段、段和加速段，各段可獨立整定成帶方向或不帶方向。方向元件采用正序電壓和相電流比相判別。動作范圍：-10度到120度。為消

30、除死區(qū)，過流方向元件帶有記憶功能。電壓閉鎖回路在三個線電壓中的任意一個高于低電壓定值時動作，閉鎖相應段過流保護。 三相一次重合閘比PSL621C多一種同期方式，即檢查鄰線有流。裝置有一個發(fā)本線路有電流信號的開出繼電器和一個鄰線有電流的開入端子，用作“檢查鄰線有流”重合閘方式的配合。本線路有電流的判據(jù)：a)最大的相電流大于等于0.4b)最大的相電流小于0.4、大于0.04且不是電容電流本線路無電流的判據(jù)：a)最大的相電流小于等于0.4b)最大的相電流小于0.4、大于0.04且是電容電流盡管該保護中配置了許多種保護對電網(wǎng)進行各方面的保護，但出于對本網(wǎng)實際情況的考慮，我們只選擇電流保護和距離保護作為

31、主要的保護。由于35KV電網(wǎng)的零序電流保護沒有具體的整定原則，所以不選擇零序電流保護。下面對這兩個保護逐個進行介紹并整定：3.1.3線路相間電流保護輸電線路發(fā)生短路故障時，其主要特征是電流增大、電壓降低，利用這兩個特點可以構成電流保護和電壓保護。根據(jù)電流整定值選取的原則不同，電流保護可分為無時限電流速斷保護、帶時限電流速斷保護和定時限過流保護三種。3.2線路相間電流保護整定原則（一）無時限電流速斷保護的整定計算1.動作電流的整定原則根據(jù)電網(wǎng)對繼電保護的要求，可以使電流保護的動作不帶時限，構成瞬動保護。為了保證動作的選擇性，采取動作電流按躲過被保護線路外部短路時最大短路電流來整定。這種保護裝置稱

32、為無時限電流速斷保護。保護1的動作電流I可按大于最大運行方式下線路末端短路是流過被保護元件的短路電流來整定，即 I= KIK- 電流保護第I段可靠系數(shù)，當采用DL-10型電磁型電流繼電器時，取1.21.3；當采用GL-10型感應型電流繼電器時，取1.51.6；I系統(tǒng)最大運行方式下，線路末端k2點三相短路時，一次側暫態(tài)短路電流周期分量有效值，即 按與相鄰變壓器保護配合整定。當相鄰元件為變壓器時，可以采取與變壓器保護配合的方式整定以擴大保護范圍。其中：1) 當變壓器采用縱聯(lián)保護時 I= KI式中 I- 變壓器低壓側母線短路時，流過本線路的最大短路電流； K - 可靠系數(shù)，取1.31.42) 當變壓

33、器采用無時限電流速斷保護時 I= K式中 - 并列運行變壓器的電流速斷定值； K - 可靠系數(shù)，取1.1同理可得最大運行方式下三相短路時的最大保護范圍為 式中- 最大運行方式下系統(tǒng)等值阻抗要求最小保護范圍不小于本線路全長的15%；最大保護范圍不小于本線路全長的50%。3.動作時限的整定 無時限電流速斷保護動作時間僅為保護固有動作時間，整定時限為0s（二）無時限電流閉鎖電壓速斷保護的整定計算 當無時限電流速斷保護的靈敏度不滿足要求時，可采用無時限電流閉鎖電壓速斷保護，以提高保護的靈敏度。該保護的測量元件由電流繼電器和電壓繼電器共同組成。它們的觸點構成“與”門邏輯關系，只有當兩個繼電器都動作時，才

34、能作用于斷路器跳閘。 保護的整定原則與無時限電流速斷保護一樣，躲開被保護線路外部故障。由于它采用了兩個測量元件，因此在外部短路時，只有一個測量元件不動作，保護就能保證選擇性。保護的整定方法是保證在經(jīng)常運行方式時，有較大的保護范圍。因此，保護的動作電流為 =式中 - 系統(tǒng)等值相電勢 - 系統(tǒng)正常運行方式下的系統(tǒng)等值阻抗 - 線路單位長度阻抗 - 經(jīng)常運行方式下保護長度，取0.8倍的線路全長就是系統(tǒng)經(jīng)常運行方式下，保護區(qū)末端三相短路電流。按保護范圍相等整定，此時低電壓元件也應剛好動作，所以它的動作電壓為 在被保護線路外部短路時，保護不會誤動作，在經(jīng)常運行方式大的運行方式下，保護的選擇性由低電壓元件

35、來保證；反之，由電流元件保證。（三）帶時限電流速斷保護的整定計算由于無時限電流速斷保護不能保護線路全長，其保護范圍外的故障必須由另外的保護來切除。為了保證速動性的要求，用盡可能短的時限來切除該部分的故障，可以增設第二套保護即段電流速斷保護。1. 動作電流的整定原則(1) 相鄰線路裝有無時限電流速斷保護時 I=KI式中 I- 相鄰線路無時限電流速斷保護的動作電流 K- 可靠系數(shù) 取 1.11.2(2) 相鄰線路裝有無時限閉鎖電壓速斷保護時，保護動作電流的整定必須與其電流元件和電壓元件的動作值配合，并取大者為整定值。其中： 1) 與電流元件配合時，可按上式計算，但式中的I應改用相鄰線路無時限電流閉

36、鎖電壓速斷保護元件的動作電流。 2) 與電壓元件配合時 =式中 - 相鄰線路電壓元件最小保護區(qū)末端短路時，流經(jīng)保護的最大短路電流 K- 可靠系數(shù) 取 1.11.2 2. 動作時限的整定當與相鄰線路電流段保護配合時，動作時限為 式中 - 相鄰線路段保護動作時限，按0s計 t - 時限級差，一般取0.5s 當與相鄰線路電流段保護配合時，動作時限為 (四) 定時限過流保護的整定計算 1. 按躲過線路可能流過的最大負荷電流整定 式中 - 通過保護的最大負荷電流 - 可靠系數(shù)，取1.151.25 - 返回系數(shù)，取0.85 - 負荷自起動系數(shù)，取253.2.1動作時限的整定原則按階梯原則整定，即 式中 -

37、 相鄰元件過電流保護的最大延時。(五)低電壓閉鎖過電流保護的整定計算當采用過電流保護不能滿足靈敏度要求時，可采用低電壓閉鎖過電流保護。其整定計算方法如下：1. 電流元件動作電流的計算 式中 - 流過保護的正常負荷電流；2. 電壓元件動作電壓的計算 0.7式中 - 最小工作線電壓 - 額定線電壓 - 可靠系數(shù)，取0.9 - 返回系數(shù) ，取1.153. 電流元件的靈敏度校驗同近后備和遠后備的校驗4. 電壓元件的靈敏度校驗 式中 - 被保護線路末端短路時，保護安裝處的最大剩余電壓。5. 動作時間的整定動作時間的整定按階梯原則進行。上面所計算的各種保護的動作電流和動作電壓的一次數(shù)值。如果要求計算次側動

38、作值，可按下述兩式進行：二次動作電流為 =式中 - 動作電流一次值 - 電流互感器的接線系數(shù)，采用星形接線時，取1；采用三角形接線時，取 - 電流互感器的變比二次動作電壓為 式中 - 動作電壓的一次值 - 電壓互感器的變比此外，對于經(jīng)常出現(xiàn)過負荷的電纜線路或電纜與架空線的混合線路應裝設過負保護。其動作電流按下式計算 =式中 - 可靠系數(shù)，取1.05； - 返回系數(shù)，取0.85 - 電纜線路的額定電流。3.2.2 線路相間電流保護的具體整定計算線路相間電流保護(一)電流保護第段的整定1QF：保護裝置一次側動作電流 應按最大運行方式下線路末端點短路時流過1QF的電流I來整定= I= 1.3383.

39、69 = 498.80A靈敏度校驗：三段式電流保護的校驗方法以PSL626C數(shù)字式線路保護裝置的電流保護整定值清單為準進行整定。流過繼電器的電流為： =/ KTA=498.8/(300/5)=8.31A 因為電流值在電流一段動作電流范圍0.1200之內，所以滿足要求因為其為速斷保護，所以動作時限為0 s2QF與1QF的情況一樣3QF：保護裝置一次側動作電流 應按最大運行方式下線路末端短路時流過3QF的電流I來整定= I= 1.3486.38 = 632.29A=/ KTA= 632.29/(300/5)=10.54A 因為電流值在電流一段動作電流范圍0.1200之內，所以滿足要求因為其為速斷保

40、護，所以動作時限為0 s4QF與3QF的情況一樣5QF：保護裝置一次側動作電流 應按最大運行方式下線路末端短路時流過5QF的電流I來整定= I= 1.3270.53 = 351.69A=/ KTA= 351.69/(300/5)=5.86A 因為電流值在電流一段動作電流范圍0.1200之內，所以滿足要求因為其為速斷保護，所以動作時限為0 s6QF：保護裝置一次側動作電流 應按最大運行方式下線路末端短路時流過6QF的電流I來整定= I= 1.3812.59 = 1056.37A=/ KTA= 1056.37/(300/5)=17.61A因為電流值在電流一段動作電流范圍0.1200之內，所以滿足要

41、求因為其為速斷保護，所以動作時限為0 s(二)電流保護第段的整定計算 1QF： 電流速斷段動作電流為與相鄰變壓器相配合，應按躲過D母線最大運 行方式時流過保護處的最大三相短路電流來整定，即=180.04A保護裝置一次側動作電流為=1.1180.04 =198.04KA1QF處電流保護第段動作電流和相鄰線路的電流保護段配合 = 1.1351.69=386.86A 1QF處電流保護第段動作電流和相鄰線路 6QF的段配合 = 1.1693 = 762.3A經(jīng)過比較，所以選第種情況， = 762.3A=/ KTA=762.3/(300/5)=12.71A 該值在動作電流范圍之內，所以滿足。其動作時限應

42、選擇比下級線路無時限電流速斷保護的動作時限大一個t，即 =+t=0+0.5=0.5s3QF：按與相鄰變壓器配合，躲過變壓器末端點短路時的電流來整定=I=1.1×373.37=410.71A=/ KTA=410.71/(300/5)=6.85A 滿足要求其動作時限應選擇比下級線路無時限電流速斷保護的動作時限大一個t，即 =+t=0+0.5=0.5s5QF：因為沒有相鄰的下級線路與其配合，所以只能按照保證線路末端短路時有足夠的靈敏度來整定。=114.28A=/ KTA=114.28/(300/5)=1.90A 滿足要求其動作時限仍然為0.5s6QF：按與相鄰變壓器配合，躲過變壓器末端點短

43、路時流過保護的電流來整定。=I=1.1×277.13=304.84A=/ KTA=304.84/(300/5)=5.08A 滿足要求其動作時限應選擇比下級的動作時限大一個t，即 =+t=0+0.5=0.5s(三)電流保護第段的整定計算1QF：其動作電流按躲過最大負荷電流來整定，并以時限來保證動作的選擇性。由于四條線路的最大負荷電流相等，所以整定值都與1QF的整定值相等，所以其它值都以該值為準。線路的最大負荷電流為：=206.2A=A=/ KTA=378.44/(300/5)=6.31A 滿足要求其動作時限應與下級線路的定時限配合，比它大一個時限級差由于電流互感器的二次側的電流為5A，

44、按電流整定范圍為2.510A的電流繼電器選取，其動作時限應與相鄰定時限相配合，即=2.5+0.5=3s表5-1 35KV系統(tǒng)線路電流保護整定結果表電流保護段(A)電流保護段(A)電流保護段(A)1QF498.80合格762.30合格378.44合格2QF498.80合格762.30合格378.44合格3QF632.29合格410.71合格378.44合格4QF632.29合格410.71合格378.44合格5QF351.69合格114.28合格378.44合格6QF1056.37合格304.84合格378.44合格3.2.2 對電流保護的評價性能分析就是對保護的合理性進行校驗，它是保護配置的一

45、項必不可少的步驟。針對PSL626C保護，我們只對電流保護和距離保護進行分析。1. 對電流保護的評價 由整定結果表可以看出，過流保護的定值并不全滿足段電流段電流段電流，說明定值合理性自檢通不過，定值固化不成功。選取1QF進行分析：點短路： 大方式下點短路等值圖 + = = 0.29= = I = = = I=1195.3A=383.69A即是流過1QF的電流根據(jù)前面計算所得 = 762.3A > 383.69A所以當末端故障時，保護不能正確動作。說明該保護不能滿足對靈敏度的要求。無時限電流保護不能保護線路全長，其保護范圍和帶時限電流速斷保護的靈敏度受系統(tǒng)運行方式影響。當系統(tǒng)運行方式變化很

46、大時，往往不能滿足靈敏度要求。過電流保護作為本線路后備保護，一般情況下能滿足要求，但在長距離重負荷線路上，因線路最大負荷電流與線路末端最小短路電流接近，也往往難以保證靈敏度要求。靈敏度差是電流保護的主要缺點。由于階段式電流保護裝置簡單，保護接線，調試和整定計算都因其較簡單而不易出錯，因此可靠性比較保證。這也是電流保護的主要優(yōu)點。電流保護廣泛用于35KV及以下電網(wǎng)中，對更高電壓等級的電網(wǎng)，當滿足四個基本要求時，也優(yōu)先考慮采用電流保護。3.3相間距離保護及整定計算 由于采用電流保護不能滿足其對靈敏度的要求，所以該改用距離保護。3.3.1 距離保護的概述所謂的距離保護，就是指反應保護安裝處至故障點的

47、距離，并根據(jù)這一距離的遠近而確定動作時限的一種保護裝置。短路點越靠近保護安裝處，其測量阻抗就越小，則保護的時限就越短，反之，短路點越遠，其測量阻抗就越大，則保護的時限就越長，這樣，保證了保護有選擇性地切除故障線路。距離保護可以應用在任何結構復雜、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)結構復雜，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。距離保護裝置特點：1）、由于距離保護主要反映阻抗值，一般說其靈敏度較

48、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、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。2）、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。3.3.2 相間距離保護第段的整定計算距離保護第段為瞬動保護，為保證選擇性，

49、其保護范圍應限制在本線路之內。距離保護第段的動作時限t1是保護裝置的固有動作時間。距離保護各段定值必須滿足下列條件：距離保護段阻抗距離保護段阻抗距離保護段阻抗否則定值自檢通不過，定值固化不成功。距離保護電阻定值：該定值決定距離保護四邊形特性的右邊界，應按可靠躲過本線路可能出現(xiàn)的最大負荷整定，并具有1.5倍以上的裕度。即Rzd如果最大負荷電流按額定電流考慮，Rzd整定如下：當=5A時，Rzd=0.9/1.57.0歐姆當=1A時，Rzd=0.9/1.535.0歐姆因為所配的電流互感器的二次側的電流為5A，所以整定中應使得Rzd=7段的動作阻抗為：Zop= KrelZABKrel-可靠系數(shù),取0.8

50、. - 被保護線路單位長度的阻抗，/km - 被保護線路的長度，km 1QF:距離保護段的動作阻抗,按躲過本線路末端故障來整定:=0.850.440=13.6校驗：Rzd=7.0=9.07 滿足要求距離保護一段的動作時限為0s2QF與1QF的情況一樣3QF:距離保護段的動作阻抗,按躲過本線路末端故障來整定:=0.850.440=13.6校驗：Rzd=7.0=9.07 滿足要求距離保護一段的動作時限為0s4QF與3QF情況一樣5QF：距離保護段的動作阻抗,按躲過本線路末端故障來整定: =0.850.456=19.04 校驗：Rzd=7.0=12.69 滿足要求距離保護一段的動作時限為0s6QF：

51、距離保護段的動作阻抗,按躲過本線路末端故障來整定:=0.850.418=16.12校驗：Rzd=7.0=10.75 滿足要求距離保護一段的動作時限為0s3.3.3 相間距離保護第段的整定計算由于距離保護段不能保護線路的全長，為了較快地切除本線路末端15%20%范圍以內的故障，需設距離保護第段。距離保護第段時限與相鄰下級線路距離保護段的動作時限t2進行配合，即距離保護段動作時限t1t2+t1QF: 與保護5的距離配合=1=（+） = 0.8×（0.4×40+19.04）=28.032 -可靠系數(shù),取0.8-分支系數(shù)為1 與保護6的距離配合點短路時，流過故障線路的電流為812.59A，流過保護的