繼電保護(hù)講義課件

繼電保護(hù)講義

電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是由電力生產(chǎn)的5個(gè)環(huán)節(jié)：發(fā)電、輸電、變電、配電和用電組成的整體。輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)統(tǒng)稱為電網(wǎng)。完成一次能源轉(zhuǎn)換成電能并輸送和分配到用戶的統(tǒng)一系統(tǒng)稱為一次系統(tǒng)；對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)、控制、測(cè)量、調(diào)節(jié)、監(jiān)視、通信等相應(yīng)的輔助系統(tǒng)稱為二次系統(tǒng)。

繼電保護(hù)當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件發(fā)生故障時(shí)，向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者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(dòng)化措施和設(shè)備。實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)化措施的成套硬件設(shè)備，用于保護(hù)電力元件的一般稱為繼電保護(hù)裝置。功率瞬時(shí)功率：電阻、電感和電容的瞬時(shí)功率。有功功率：用電設(shè)備真實(shí)消耗掉的功率稱為有功功率。有功與頻率相關(guān)；無(wú)功功率：在完成電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過(guò)程中，建立電、磁場(chǎng)需要的功率稱為無(wú)功功率，無(wú)功與電壓相關(guān)。頻率、電壓和諧波是反映電能質(zhì)量的三大指標(biāo)，頻率和電壓又是保持電網(wǎng)穩(wěn)定最重要的電氣量?，F(xiàn)在有人加供電的可靠性。視在功率：瞬時(shí)功率：功率一次，以母線流向線路為電流正方向；母線對(duì)地為電壓正方向。二次，極性端流入繼電保護(hù)裝置為電流正方向；極性端對(duì)地為電壓正方向。只有這樣規(guī)定，才有：當(dāng)接入R時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出P，P>0；負(fù)荷受入P。Q=0。電壓電流同相。當(dāng)接入L時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出Q，Q>0；負(fù)荷受入Q。P=0。電壓超前電流900。當(dāng)接入C時(shí)，發(fā)電機(jī)受入Q，Q<0；負(fù)荷發(fā)出Q。P=0。電壓滯后電流900。功率UIP>0Q>0P>0Q<0P<0Q>0P<0Q<0

功率功率功率從上可見(jiàn)，雖然儲(chǔ)能元件電感、電容的瞬時(shí)功率可正、可負(fù)，它在一段時(shí)間內(nèi)（t1至t2時(shí)刻）吸收的能量可正、可負(fù)，但是，在零狀態(tài)響應(yīng)時(shí)，吸收的能量恒大于零。零狀態(tài)響應(yīng)吸收的能量恒大于零的物理意義是：耗能元件功率為正，u（t）i（t）永遠(yuǎn)同極性；儲(chǔ)能元件初始無(wú)儲(chǔ)存能量，初始階段吸收能量功率為正，u（t）i（t）同極性，開始儲(chǔ)存能量。隨后，進(jìn)行能量交換，吸收、釋放。釋放能量的前提是儲(chǔ)存有能量，所以儲(chǔ)存能量永遠(yuǎn)為正。

同步穩(wěn)定振蕩及振蕩閉鎖無(wú)故障全相振蕩的電壓軌跡和阻抗軌跡靜穩(wěn)破壞——突變量電流不啟動(dòng)，電流緩慢增加，當(dāng)超過(guò)靜穩(wěn)電流時(shí)閉鎖距離保護(hù)。暫穩(wěn)破壞——突變量電流啟動(dòng)，靜穩(wěn)電流不動(dòng)作，開放距離保護(hù)160ms左右，之后閉鎖距離保護(hù)。時(shí)間上躲振蕩周期（1.5s）。振蕩時(shí)測(cè)量阻抗周期性動(dòng)作、返回。振蕩及振蕩閉鎖不對(duì)稱開放——δ與Z協(xié)同工作。δ大時(shí)，閉鎖Z；δ小時(shí)，開放Z。利用電流不對(duì)稱度開放Z，無(wú)故障時(shí)，電流對(duì)稱閉鎖Z。振中附近故障，δ大時(shí)電流不對(duì)稱度低；δ小時(shí)電流不對(duì)稱度高。遠(yuǎn)離振中故障，電流不對(duì)稱度對(duì)δ敏感度降低。但是利用分支系數(shù)，遠(yuǎn)端故障，電流不對(duì)稱度低；近端故障，電流不對(duì)稱度高；躲負(fù)荷抗振蕩及過(guò)渡電阻線路保護(hù)避開最大事故過(guò)負(fù)荷、系統(tǒng)振蕩不誤動(dòng)和可切除振蕩中故障是線路保護(hù)一個(gè)原則。對(duì)超高壓線路主要針對(duì)的是距離保護(hù)，避開最大事故過(guò)負(fù)荷和耐過(guò)渡電阻能力是一對(duì)矛盾，一致認(rèn)為相間距離耐過(guò)渡電阻的能力不低于20Ω/相（相間40Ω）便可，恰當(dāng)?shù)卣ㄈ菀妆荛_最大事故過(guò)負(fù)荷。接地短路可能有大的接地電阻，但接地距離也只能對(duì)付不太大的過(guò)渡電阻（如小于80Ω/相），對(duì)于大接地過(guò)渡電阻（如300Ω/相）只有靠零序電流切除。

躲負(fù)荷抗振蕩及過(guò)渡電阻以500kVLGJQ-400×4的導(dǎo)線為例，比較最小事故過(guò)負(fù)荷阻抗、熱穩(wěn)定阻抗和線路阻抗之間的大小1.87+j28.5(Ω/100km)IR=845×4(A)躲負(fù)荷抗振蕩及過(guò)渡電阻500kVLGJQ-400×4的導(dǎo)線的熱穩(wěn)定阻抗、2500MW的阻抗負(fù)荷和它的300KM線路阻抗都是85Ω，基本上決定了接地距離耐過(guò)渡電阻的能力。系統(tǒng)振蕩負(fù)荷按周期性變化，某一瞬間（δ=180）完全具有振蕩中心三相短路特征，對(duì)于反映系統(tǒng)振蕩阻抗變化規(guī)律原理構(gòu)成的振蕩閉鎖如大圓套小圓，整定計(jì)算大圓必須躲過(guò)最小事故過(guò)負(fù)荷阻抗，大圓和小圓的半徑差由最小振蕩周期和鑒別時(shí)間決定，小圓大大削弱了距離保護(hù)耐過(guò)渡電阻的能力。對(duì)重負(fù)荷長(zhǎng)線路不能使用這種原理的振蕩閉鎖。接地距離保護(hù)經(jīng)零序電流監(jiān)控也是重要的輔助手段。電壓穩(wěn)定三道防線1常見(jiàn)的普通故障，要求系統(tǒng)在承受此類故障時(shí)能保持穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電；2為出現(xiàn)概率較低的較嚴(yán)重的故障，要求系統(tǒng)在承受此類故障時(shí)能保持穩(wěn)定運(yùn)行，但允許損失部分負(fù)荷；3為罕見(jiàn)的嚴(yán)重復(fù)雜故障，電力系統(tǒng)在承受此類故障時(shí)，如不能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，則必須防止系統(tǒng)崩潰并盡量減少負(fù)荷損失。1合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電源布局，保護(hù)重合閘和開關(guān)正確動(dòng)作，必須保持穩(wěn)定和正常供電；2保護(hù)重合閘和開關(guān)正確動(dòng)作，必須保持穩(wěn)定，但允許損失部分負(fù)荷（切機(jī)、切負(fù)荷、解列）；3振蕩解列、低周低壓減載等。符號(hào)法正弦量三要素，振幅、頻率和初相角，在研究穩(wěn)態(tài)工頻量時(shí)，頻率是常數(shù)，由歐拉公式，可以將同頻率的正弦量轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)運(yùn)算。對(duì)稱分量法其中：

三相量可分解為。

可以用三相線路電壓方程引入概念。

對(duì)稱分量法對(duì)稱分量法αβ0分量

主要特征是所有變換系數(shù)是實(shí)數(shù)。在實(shí)現(xiàn)上運(yùn)算速度快。疊加原理（略）。突變量保護(hù)。

電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的要求“四性”：可靠性（可信賴性和安全性）選擇性快速性靈敏性“四性”可靠性（可信賴性和安全性）可信賴性：要求繼電保護(hù)在設(shè)計(jì)要求它動(dòng)作的異?；蚬收蠣顟B(tài)下，能準(zhǔn)確地完成動(dòng)作，即要求不拒動(dòng)。安全性：要求繼電保護(hù)在非設(shè)計(jì)要求它動(dòng)作的其他所有情況下，能夠可靠不動(dòng)作，即要求不誤動(dòng)?？尚刨囆耘c安全性是一對(duì)矛盾。實(shí)際應(yīng)用中它與接線方式與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)于220kV電網(wǎng)以可信賴性為主，重點(diǎn)防止保護(hù)拒動(dòng)。對(duì)于500kV電網(wǎng)以安全性為主，重點(diǎn)防止保護(hù)誤動(dòng)。

“四性”繼電保護(hù)選擇性選擇性是指期望能在電力元件發(fā)生故障時(shí)，由最靠近故障元件的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作斷開故障。繼電保護(hù)選擇性是通過(guò)合理的動(dòng)作值整定來(lái)完成。選擇性整定原則：越靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置的動(dòng)作靈敏度越大，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)越短。

“四性”繼電保護(hù)快速性繼電保護(hù)快速性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以允許的可能最快速度動(dòng)作切除故障。繼電保護(hù)快速跳閘，一方面可以減輕故障設(shè)備的損壞程度，另一方面是提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的重要手段。

“四性”注意兩點(diǎn)：1）快速性與可靠性之間存在矛盾—只有在繼電保護(hù)裝置可靠動(dòng)作前提下的快速性才有實(shí)際意義。2）快速性并不是愈快愈好---只有在系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定需要的前提下才是合理的。繼電保護(hù)快速性對(duì)通道傳輸時(shí)間有規(guī)定要求。華中電網(wǎng)500kV線路保護(hù)切除故障時(shí)間變化：110ms→90ms→70ms，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定貢獻(xiàn)巨大！

“四性”繼電保護(hù)靈敏性繼電保護(hù)靈敏性是指繼電保護(hù)裝置對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定要求動(dòng)作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動(dòng)作能力。在規(guī)程中規(guī)定每種保護(hù)元件的具體靈敏系數(shù)。繼電保護(hù)對(duì)動(dòng)作的靈敏性是出于保護(hù)裝置可靠動(dòng)作需要。

“四性”注意：正確處理靈敏性與選擇性之間矛盾。愈靈敏愈能可靠反應(yīng)要求動(dòng)作的故障或異常狀態(tài)，但同時(shí)愈易于在非要求動(dòng)作的其他情況下產(chǎn)生誤動(dòng)。

繼電保護(hù)系統(tǒng)作用1）斷開電力故障元件，最大限度地減少對(duì)電力元件本身的損壞。2）反應(yīng)電力元件不正常工作狀態(tài)，便于監(jiān)視與調(diào)整。3）支持電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。特別是保護(hù)快速動(dòng)作對(duì)提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的特殊作用，其他穩(wěn)定措施是不能與其相比擬。繼電保護(hù)的配置原則超高壓（220kV及以上），雙重化原則，近后備+斷路器失靈。高壓（220kV以下），主、備獨(dú)立，遠(yuǎn)后備。主保護(hù)是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。繼電保護(hù)的配置原則后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來(lái)切除故障的保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)是當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。近后備保護(hù)當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。繼電保護(hù)的配置原則輔助保護(hù)是為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。異常運(yùn)行的保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)電力設(shè)備或線路異常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。

超高壓線路保護(hù)保護(hù)的范圍由PT和CT的安裝位置（PT確定縱向故障；CT確定橫向故障）及原理和通道信號(hào)決定。主保護(hù)（縱聯(lián)保護(hù)）——分相電流縱差、高頻方向、高頻距離。

分相電流縱差利用基爾霍夫電流定律，需要線路兩側(cè)電流進(jìn)行運(yùn)算，判別線路內(nèi)部、外部短路，決定是否跳閘。因此，要求通道傳送對(duì)側(cè)電流（模擬量）。特點(diǎn)是容量大、同步要求高（同時(shí)刻兩側(cè)電流進(jìn)行運(yùn)算），通常只能通過(guò)光纖或微波通道傳送（64k或2M）。高頻方向、高頻距離方向或距離只是原理不同，都是判別正、反向故障。方向只是超范圍；距離又分超范圍或欠范圍。高頻方向、高頻距離的通道命令分為閉鎖命令或允許命令。無(wú)論如何，都是接受對(duì)側(cè)命令加上本側(cè)的方向元件一并判別線路內(nèi)部、外部短路，決定是否跳閘。

當(dāng)然，對(duì)側(cè)是否發(fā)送命令是由對(duì)側(cè)的方向元件判別后決策的。這種命令我們稱為快速命令，對(duì)允許式保護(hù)10~15ms，對(duì)閉鎖式保護(hù)小于10ms。速度快安全性差，復(fù)用載波機(jī)多采用移頻鍵控。對(duì)允許式保護(hù)存在線路內(nèi)部偶合相故障，載波通道阻塞的特殊問(wèn)題，要求載波機(jī)給出載波通道阻塞信息即UNBLOCK，來(lái)替代允許信號(hào)。高頻方向、高頻距離由于復(fù)用載波機(jī)通常采用相相偶合，保護(hù)中只有相間故障才采用該措施，即使采用也是短時(shí)間窗70ms左右。華中網(wǎng)多次發(fā)生誤動(dòng)，主要是由于區(qū)外故障時(shí)，信噪比降低，載波機(jī)收不到導(dǎo)頻信號(hào)又無(wú)跳頻信號(hào)誤給出UNBLOCK命令，導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。華中網(wǎng)現(xiàn)在已取消該措施（退出UNBLOCK）。閉鎖式保護(hù)無(wú)此問(wèn)題。直跳命令這是保護(hù)原理上的叫法，主要應(yīng)用過(guò)電壓、失靈和電抗器保護(hù)，從原理上講接受命令就可以跳閘，但對(duì)通道的安全性要求極高，為防誤動(dòng)對(duì)載波命令要加就地閉鎖，有些地區(qū)對(duì)光纖命令取消就地閉鎖。直跳命令把安全性放在重要位置，復(fù)用載波機(jī)多采用編碼命令，因而犧牲速度稱為慢速命令25~35ms。突變量（零序、負(fù)序）保護(hù)突變量保護(hù)分析按無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，外加源在故障點(diǎn)。以TV、TA為界，正向故障（橫向或縱向）電壓和電流的關(guān)系（歐姆定律）決定于反向阻抗；反向故障（橫向或縱向）電壓和電流的關(guān)系（歐姆定律）決定于正向阻抗。TV、TA的安裝位置與保護(hù)范圍的關(guān)系

一般橫向故障由TA的安裝位置決定保護(hù)范圍，這是因?yàn)門A兩邊故障的電流方向不同，而TV兩邊故障的電壓相同；縱向故障由TV的安裝位置決定保護(hù)范圍，這是因?yàn)門V兩邊故障的電壓方向不同，而TA兩邊故障的電流相同。利用突變量構(gòu)成的行波方向，突變量方向，能量方向的演變過(guò)程

行波方向原理是，利用反向故障初始階段功率為正，Δu（t）Δi（t）同極性；反之，正向故障初始階段功率為負(fù)，Δu（t）Δi（t）異極性。初始階段的長(zhǎng)短取決于短路角，隨后，極性的異同交替出現(xiàn)。所以安全性極差。突變量方向原理是利用歐姆定律。反向故障：；正向故障：。克服了行波方向交替改變的缺點(diǎn)。所以安全強(qiáng)。能量方向原理是，利用反向故障儲(chǔ)存能量永遠(yuǎn)為正；反之，正向故障儲(chǔ)存能量永遠(yuǎn)為負(fù)。顯然，必須是t0時(shí)刻為故障時(shí)刻，這一點(diǎn)至關(guān)重要。另外，為了防止大電源背側(cè)阻抗太小，突變量電壓太小，通常加補(bǔ)償。補(bǔ)償電壓已知TV安裝點(diǎn)的電壓和TV安裝點(diǎn)至補(bǔ)償點(diǎn)（如：整定點(diǎn)Y）間流過(guò)的電流，只要這兩點(diǎn)間無(wú)分支（流過(guò)同一電流），就可以計(jì)算出補(bǔ)償點(diǎn)電壓，我們把這個(gè)電壓稱為補(bǔ)償電壓。顯然，外部故障，補(bǔ)償電壓等于整定點(diǎn)電壓。內(nèi)部故障，補(bǔ)償電壓不等于整定點(diǎn)電壓，其實(shí)它也不等于任意點(diǎn)電壓，是一個(gè)計(jì)算出來(lái)的虛擬電壓。它的值分析如下：補(bǔ)償電壓UFU’ZFIΔZIΔU’ΔUFZFΔIΔZΔIΔUZY=ZF+ΔZ=kZFk>1

極化電壓極化電壓（參考電壓）。距離保護(hù)通常是補(bǔ)償電壓落在電壓平面的某區(qū)域內(nèi)動(dòng)作，極化電壓就是用來(lái)劃分動(dòng)作區(qū)域的。例如：方向阻抗繼電器，測(cè)量電壓就是極化電壓。當(dāng)然也可以用電流作極化量。對(duì)距離保護(hù)的研究歸根結(jié)底是對(duì)極化量的研究。極化電壓電壓極化為圓特性電流極化為直線特性記憶消除死區(qū)將極化電壓改為故障前的電壓（通過(guò)記憶得到）。根據(jù)負(fù)荷分析故障前的電壓和電勢(shì)的關(guān)系。用故障后電壓、電流用補(bǔ)償?shù)霓k法表示電勢(shì)（認(rèn)為電勢(shì)故障前后不變），這樣正、反向故障的表示式不同，所以動(dòng)作特性也就不同。正向消除了死區(qū)，反向又不失方向性。計(jì)算機(jī)故障計(jì)算

基爾霍夫電壓定理回路中一支路電壓等于支路兩端節(jié)點(diǎn)電壓之差?；鶢柣舴螂娏鞫ɡ恚尤牍?jié)點(diǎn)的支路流出電流的代數(shù)和等于節(jié)點(diǎn)的注入電流。

計(jì)算機(jī)故障計(jì)算顯然，的物理意義是基爾霍夫電流定理。只要網(wǎng)絡(luò)是連通的，有非零元素，就無(wú)零元素。但是只要是無(wú)源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的零元素，有源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的非零元素。在實(shí)際電網(wǎng)中，可以把（電源）看成激勵(lì)，看成響應(yīng)。必須求解方程。計(jì)算機(jī)故障計(jì)算利用疊加原理，將激勵(lì)分為兩部分，一部分是電網(wǎng)電源（正常運(yùn)行），一部分是外部注入電流（故障點(diǎn)電流）。因此，，其物理意義是戴維南定理，—開路電壓，—入端阻抗。當(dāng)然，也可以表示為諾頓定理。計(jì)算機(jī)故障計(jì)算

計(jì)算機(jī)故障計(jì)算故障點(diǎn)非故障相電流為零

非故障相故障電流分量

電壓相量圖1.

戴維南定理將故障點(diǎn)斷開，從故障點(diǎn)往系統(tǒng)看，根據(jù)戴維南定理，總可以把系統(tǒng)等值成一個(gè)發(fā)電機(jī)和一個(gè)阻抗電壓相量圖1.

相似比串聯(lián)阻抗上的電壓比等于阻抗比。例如：2.

電源電勢(shì)不變，已知電源電勢(shì)和故障點(diǎn)電壓軌跡，便知這兩點(diǎn)間任意點(diǎn)電壓軌跡，它通過(guò)電壓比等于阻抗比求得的。

線路保護(hù)整定計(jì)算中的一些概念

繼電保護(hù)裝置是通過(guò)安裝處采集的電壓、電流，根據(jù)動(dòng)作判據(jù)認(rèn)定是否動(dòng)作、何時(shí)動(dòng)作。整定計(jì)算就是計(jì)算動(dòng)作判據(jù)的整定值和動(dòng)作時(shí)間，以保證故障發(fā)生在保護(hù)范圍內(nèi)，按配合時(shí)間的要求可靠地動(dòng)作（靈敏性）；在保護(hù)范圍外可靠地不動(dòng)作（選擇性）。為此目的，必須劃分保護(hù)范圍、設(shè)置故障點(diǎn)、設(shè)置故障類型、選擇運(yùn)行方式。

劃分保護(hù)范圍保護(hù)范圍分為兩類：一類是保護(hù)范圍固定不受運(yùn)行方式影響，如：被保護(hù)的線路、被配合的相鄰線路的縱聯(lián)保護(hù)和距離保護(hù)Ⅰ段、相鄰變壓器的差動(dòng)保護(hù)、變壓器另一側(cè)出線的縱聯(lián)保護(hù)和距離保護(hù)Ⅰ段。另一類是保護(hù)范圍不固定受運(yùn)行方式影響，如：被配合的電流保護(hù)、距離保護(hù)高段。這類保護(hù)要找到保護(hù)范圍很不容易，尤其當(dāng)保護(hù)范圍伸出本線路，對(duì)側(cè)母線接有多分支，對(duì)每一個(gè)分支都存在一個(gè)保護(hù)范圍。但是，這些保護(hù)范圍是由一個(gè)保護(hù)定值決定的。因此，同原理保護(hù)配合往往是定值上的配合，即用配合定值乘以助增系數(shù)或分支系數(shù)。不同原理保護(hù)配合就不能在定值上取得配合，這是因?yàn)楦餍蚓W(wǎng)絡(luò)獨(dú)立，存在不同的電流分配系數(shù)，兩類保護(hù)定值沒(méi)有固定的關(guān)系。設(shè)置故障點(diǎn)在計(jì)算靈敏性時(shí)，故障點(diǎn)設(shè)在保護(hù)范圍內(nèi)靈敏度最低處；在計(jì)算選擇性時(shí)，故障點(diǎn)設(shè)在保護(hù)范圍外靈敏度最高處。對(duì)無(wú)零序互感線路，離保護(hù)安裝點(diǎn)愈近故障靈敏度愈高，因此故障點(diǎn)設(shè)在保護(hù)范圍末端。它是保護(hù)范圍內(nèi)靈敏度最低處，又是保護(hù)范圍外靈敏度最高處。對(duì)零序互感線路則不然，由于互感的取磁作用，零序電流隨故障點(diǎn)遠(yuǎn)去有可能單調(diào)減后又單調(diào)升，但不會(huì)單調(diào)升后又單調(diào)減。故障點(diǎn)可設(shè)在非故障線路的出口或末端。對(duì)于環(huán)網(wǎng)的助增系數(shù)或分支系數(shù)，也隨故障點(diǎn)不同而不同，但容易失去配合點(diǎn)往往在保護(hù)范圍末端。故障點(diǎn)可設(shè)在保護(hù)范圍末端。

設(shè)置故障類型由被保護(hù)的故障對(duì)象（相間、接地）決定。

設(shè)置故障類型由計(jì)算目的（最大、最?。╇妷骸㈦娏?、分支系數(shù)等決定。值得注意的是，環(huán)網(wǎng)中的解環(huán)線路、相繼動(dòng)作、零序互感等問(wèn)題。后備保護(hù)配置的意義和目的后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來(lái)切除故障的保護(hù)。超高壓線路按近后備原則，斷路器拒動(dòng)由失靈保護(hù)切除故障。主保護(hù)拒動(dòng)由本線路后備保護(hù)切除故障，因此，對(duì)近后備保護(hù)提出兩點(diǎn)基本要求：1硬件——主保護(hù)硬件損壞（包括通道故障）時(shí)，后備保護(hù)能保持正常工作；2軟件——主保護(hù)原理上存在缺陷或靈敏度不足。兩點(diǎn)中任何一點(diǎn)都是后備保護(hù)存在的理由。

逐級(jí)配合的定義階段式保護(hù)逐級(jí)配合是指，在兩維平面（橫坐標(biāo)保護(hù)范圍，縱坐標(biāo)動(dòng)作時(shí)間）上，整定定值多折線與配合定值多折線不相交，其間的空隙是配合系數(shù)。即定值和時(shí)間均取得配合，否則失配。

后備保護(hù)的整定理想原則主保護(hù)拒動(dòng)是后備保護(hù)整定計(jì)算的前提被配合保護(hù)正確動(dòng)作是后備保護(hù)整定計(jì)算的基礎(chǔ)主保護(hù)拒動(dòng)應(yīng)由故障線路的后備保護(hù)切除故障，不應(yīng)由相鄰線路的后備保護(hù)切除故障。前者講的是靈敏度，后者講的是選擇性。

后備保護(hù)的整定理想原則選擇性——根據(jù)前提條件，后備保護(hù)應(yīng)該與相鄰線路的后備保護(hù)配合，不應(yīng)與相鄰線路的主保護(hù)配合。靈敏性——根據(jù)基本要求，后備保護(hù)對(duì)本線路有足夠的靈敏度。速動(dòng)性——在滿足配合的條件下，縮短動(dòng)作時(shí)間。在整定計(jì)算中，常常遇到選擇性與靈敏性的矛盾，整定計(jì)算的多數(shù)工作是協(xié)調(diào)該矛盾作取舍。因此，上述理想原則，實(shí)際很難做到。

后備保護(hù)的整定實(shí)際原則本著加強(qiáng)主保護(hù)、簡(jiǎn)化后備保護(hù)的思想。整定計(jì)算也允許作相應(yīng)的簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化整定計(jì)算就是默認(rèn)某些失配。距離保護(hù)不帶時(shí)延的一段將選擇性放在首位、靈敏度次位。帶時(shí)延的二段將靈敏度放在首位、速動(dòng)性次位、選擇性末位。帶時(shí)延的三段將靈敏度放在首位、選擇性次位、速動(dòng)性末位。零序電流保護(hù)它用作距離保護(hù)的補(bǔ)充，僅用作切除高電阻接地故障。起始時(shí)間長(zhǎng)于距離三段，可以用反時(shí)限或定時(shí)限。

最小負(fù)荷阻抗的確定相間短路電阻只有弧光電阻，其弧光電壓5%，可按10~15Ω/相，相間20~30Ω/相。相間距離電阻分量可按50Ω整定。5002×0.8/4000=50；2202×0.8/770=50。其功率都在自然功率的4倍以上。接地距離電阻分量按80Ω整定，5002×0.8/2500=80；2202×0.8/484=80。其功率都在自然功率的兩倍以上。

接地距離也可以精確計(jì)算最小事故負(fù)荷阻抗，它是一個(gè)相量，在阻抗平面上相量末端是一個(gè)點(diǎn)，動(dòng)作特性必須可靠躲過(guò)該點(diǎn)，可靠系數(shù)為0.7。

500kV與220kV線路的運(yùn)行參數(shù)定時(shí)限零序電流保護(hù)整定只使用最末段和次末端，最末段整定300A/4s；次末端500A/3.5s。線路零序電流保護(hù)定位于切高電阻接地故障，最高靈敏度要求是，按無(wú)窮大系統(tǒng)經(jīng)RF短路流經(jīng)RF的電流1kA對(duì)應(yīng)的電阻：500kV/300Ω；330kV/150Ω；220kV/100Ω。電流整定（1000/2）/1.6=300A。考慮縱續(xù)動(dòng)作，后跳側(cè)電流為短路點(diǎn)電流1000/500=2兩倍靈敏度。實(shí)際上出口短路接地距離耐過(guò)渡電阻的能力會(huì)大大增強(qiáng)。

整定計(jì)算中的感受量通常用兩種方法作整定計(jì)算，一種是同原理保護(hù)作配合整定，即用配合定值乘以助增系數(shù)或分支系數(shù)。另一種是設(shè)置故障點(diǎn)計(jì)算保護(hù)安裝點(diǎn)的感受量。前一種方法適應(yīng)單一助增系數(shù)或分支系數(shù)的同原理保護(hù)作配合整定。如：零序電流保護(hù)間的配合整定、相間距離保護(hù)間的配合整定。后一種方法適應(yīng)保護(hù)范圍固定的保護(hù)整定計(jì)算和配合整定。如：獨(dú)立Ⅰ段、與相鄰線路的縱聯(lián)保護(hù)和距離保護(hù)Ⅰ段配合、與相鄰變壓器的差動(dòng)保護(hù)、變壓器另一側(cè)出線的縱聯(lián)保護(hù)和距離保護(hù)Ⅰ段配合。整定計(jì)算中的感受量如：接地距離保護(hù)與相鄰線路的縱聯(lián)保護(hù)配合，故障點(diǎn)設(shè)在相鄰線路對(duì)端母線，改變運(yùn)行方式，計(jì)算保護(hù)安裝點(diǎn)的感受阻抗，選取最小阻抗值乘以可靠系數(shù)便得到整定值。這樣做是科學(xué)的，可提高保護(hù)的靈敏度，編制程序也簡(jiǎn)單、統(tǒng)一。以往選用正序助增系數(shù)與零序助增系數(shù)兩者中的較小者，第一，正序助增系數(shù)與零序助增系數(shù)兩者中的較小者不在同一方式，第二，選用正序助增系數(shù)與零序助增系數(shù)兩者中的較小者是一種保選擇性的近似計(jì)算方法。這樣計(jì)算有時(shí)靈敏度不能滿足。

測(cè)量阻抗整定線路的距離保護(hù)與配合設(shè)備的保護(hù)作配合計(jì)算時(shí)，通常采用下列公式

——整定阻抗——保護(hù)安裝處至配合設(shè)備首端母線間的測(cè)量阻抗——配合阻抗——助增系數(shù)——可靠系數(shù)1，2（1）測(cè)量阻抗整定阻抗的物理意義是，在配合保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路，保護(hù)安裝處的測(cè)量阻抗乘以可靠系數(shù)。 假設(shè)在配合保護(hù)范圍末端設(shè)置金屬性短路，則保護(hù)安裝處的測(cè)量阻抗；；其中：（2）測(cè)量阻抗配合阻抗就是配合設(shè)備的測(cè)量阻抗。比較（1）式和（2）式僅相差可靠系數(shù)。 得出（2）式的前提條件是在配合保護(hù)范圍末端設(shè)置金屬性短路。許多情況不易確定配合保護(hù)范圍末端，為了避免此問(wèn)題，作如下假設(shè)：保護(hù)范圍末端短路與配合設(shè)備末端母線短路的助增系數(shù)相同。這個(gè)假設(shè)對(duì)放射型網(wǎng)絡(luò)是成立的，對(duì)環(huán)網(wǎng)存在誤差，這個(gè)誤差在工程上普遍被接受。因此，將故障點(diǎn)由配合保護(hù)范圍末端移至配合設(shè)備末端母線，計(jì)算

測(cè)量阻抗

（3）其中——配合設(shè)備阻抗。此時(shí)的配合阻抗就是配合設(shè)備阻抗。將（3）式代入（1）式若令則（4）測(cè)量阻抗對(duì)（4）式進(jìn)行討論：

1）當(dāng)與配合設(shè)備主保護(hù)（縱聯(lián)或差動(dòng)）配合時(shí)，；2）當(dāng)與配合設(shè)備Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段配合時(shí)，3）是配合設(shè)備末端母線短路的計(jì)算值4）若配合設(shè)備是線路就是配合線路正序阻抗；是變壓器就是配合變壓器正序阻抗，通常與變壓器配合時(shí)采用1的方法測(cè)量阻抗5）

零序補(bǔ)償系數(shù)，整定線路整定的零序補(bǔ)償系數(shù)和配合線路整定的零序補(bǔ)償系數(shù)或變壓器的零序補(bǔ)償系數(shù)（通常為0）6）

公式（4）里不含整定設(shè)備阻抗，意味著可以是整定線路，也可以是部分網(wǎng)絡(luò)。因而適用于配合設(shè)備是相鄰設(shè)備，同樣適用于配合設(shè)備是非相鄰設(shè)備。測(cè)量阻抗7）

零序互感問(wèn)題，接地距離保護(hù)一般不引入其他互感線路電流，因而按互感線路掛地線檢修的情況計(jì)算零序補(bǔ)償系數(shù)K，才有了58）

相間距離計(jì)算三相短路，只有正序可簡(jiǎn)化公式（4）9）

多回互感線路零序補(bǔ)償系數(shù)K的計(jì)算多回互感線路零序補(bǔ)償系數(shù)K的計(jì)算

整定計(jì)算中標(biāo)幺值折算標(biāo)幺值折算的平衡方程是同電壓等級(jí)或同側(cè)的有名值相等。標(biāo)幺值無(wú)相、線；無(wú)側(cè)（高低壓，一二次）的概念，標(biāo)幺值乘什么基準(zhǔn)值就是什么的有名值。主設(shè)備標(biāo)幺值折算至TV、TA的標(biāo)幺值

整定計(jì)算中標(biāo)幺值折算以發(fā)電機(jī)為例（注意：發(fā)電機(jī)和TV、TA基準(zhǔn)值的一致性：相、線和側(cè)的一致性）

整定計(jì)算中標(biāo)幺值折算TV、TA的標(biāo)幺值乘一、二次基準(zhǔn)值就是一、二次的有名值。系統(tǒng)標(biāo)幺值折算至TV、YA的標(biāo)幺值，方法同上，只是系統(tǒng)的基準(zhǔn)值給出的S和U。在整定計(jì)算時(shí)完全可以全部用標(biāo)幺值計(jì)算，只是需要用有名值是作換算。方法是：視計(jì)算的方便程度選擇某一基準(zhǔn)值，計(jì)算完畢后轉(zhuǎn)換為TV、TA的標(biāo)幺值，如有必要計(jì)算TV、TA的二次值。

整定計(jì)算中標(biāo)幺值折算舉例計(jì)算阻抗二次值整定計(jì)算中標(biāo)幺值折算為了使主設(shè)備標(biāo)幺值與TV、YA的標(biāo)幺值相等，制造商可以在主TV、TA二次側(cè)乘以系數(shù)等效于改變TV、TA變比。值得注意的是：以TA為例《整定規(guī)程》接地距離中公式推導(dǎo)

《整定規(guī)程》接地距離中公式推導(dǎo)

《整定規(guī)程》接地距離中公式推導(dǎo)雙變比電流互感器這種互感器有兩個(gè)一次繞組。一次繞組并聯(lián)，一次繞組匝數(shù)少，變比大，容量小。一次繞組串聯(lián)，一次繞組匝數(shù)多，變比小，容量大。兩臺(tái)變比相同的電流互感器單臺(tái)接線，變比為K，容量為S。兩臺(tái)串聯(lián)，變比為K，容量為2S。兩臺(tái)并聯(lián)，變比為K/2，容量為S/2。微機(jī)保護(hù)基礎(chǔ)硬件——物質(zhì)軟件——思想硬件數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（模擬量輸入系統(tǒng)）主機(jī)系統(tǒng)開關(guān)量（數(shù)字量）輸入/輸出系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)基礎(chǔ)電抗變換器與電流變換器比較電抗變換器：阻止直流、放大高頻、不易飽和、移相。電流變換器：不飽和不失真、易飽和、動(dòng)態(tài)范圍小。A/D與VFC比較A/D較貴，通常多個(gè)模擬通道共一個(gè)A/DVFC實(shí)現(xiàn)多微機(jī)共享。每個(gè)微機(jī)設(shè)置各自的計(jì)數(shù)器，從公共一套VFC獲得脈沖數(shù)。由于各微機(jī)獨(dú)立讀數(shù)，便可獨(dú)立運(yùn)行。開關(guān)量輸入用于識(shí)別運(yùn)行方式、條件等，以便控制程序流程。如：重合閘方式、同期方式、收信狀態(tài)和