【精編完整版】110KV線路繼電保護畢業(yè)論文

1、(此文檔為word格式，下載后您可任意編輯修改！)序號（學(xué)號）： 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院 課 程 設(shè) 計 報 告110kv線路繼電保護課程設(shè)計姓 名孫世康系電氣信息工程系專 業(yè)電氣工程及其自動化班 級10-2班指導(dǎo)教師曲娜2014年1月5日目 錄摘 要iabstract第1章 緒論11.1 繼電保護概要11.2 系統(tǒng)運行方式的確定21.2.1 線路運行方式選擇原則21.2.2 變壓器中性點接地選擇原則21.2.3 發(fā)電機、變壓器運行方式選擇的原則21.2.4 選取流過保護的最大負荷電流的原則31.2.5 流過保護的最大、電小短路電流計算方式的選擇31.2 本次課程設(shè)計的內(nèi)容及其要求31.2.1

2、設(shè)計內(nèi)容31.2.2 設(shè)計要求41.3 本次課程設(shè)計的具體運行方式選擇4第2章 電網(wǎng)各個元件參數(shù)的計算及負荷電流的計算62.1 基準值選擇62.2 電網(wǎng)各元件等值電抗計算62.2.2 輸電線路等值電抗計算72.2.3 變壓器等值電抗計算92.2.4 最大負荷電流計算10第3章 短路計算113.1 短路電流113.1.1 短路電流介紹和分類113.1.2 計算目的113.1.3 計算條件123.2 短路電流計算123.2.1 d1點發(fā)生短路時流過斷路器1電流133.2.2 d2點發(fā)生短路時流過斷路器2電流153.2.3 d3發(fā)生短路時流過斷路2163.2.4 d4點發(fā)生短路時流過斷路器218第4

3、章 繼電保護距離保護的整定計算和校驗204.1 距離保護介紹204.2 斷路器1距離保護的整定計算和校驗214.2.1 距離保護段的整定計算214.2.2 距離保護段的整定計算和校驗224.2.3 距離保護段的整定計算和校驗234.3斷路器2距離保護的整定計算和校驗244.3.1 距離保護段的整定計算244.3.2 距離保護段的整定計算和校驗254.3.3 距離保護段的整定計算和校驗264.4 斷路器3距離保護的整定計算和校驗274.5 斷路器4距離保護的整定計算和校驗274.5.1 距離保護段的整定計算274.5.2 距離保護段的整定計算和校驗284.5.3 距離保護段的整定計算和校驗29第

4、5章 繼電保護零序電流保護的整定計算和校驗315.1斷路器1零序電流保護的整定計算和校驗315.1.1 零序電流保護段的整定計算315.1.2 零序電流保護段的整定計算315.1.3 零序電流保護段的整定計算325.2斷路器2零序電流保護的整定計算和校驗335.2.1 零序電流保護段的整定計算335.2.2 零序電流保護段的整定計算345.2.3 零序電流保護段的整定計算345.3斷路器3零序電流保護段的整定計算和校驗355.4斷路器4零序電流保護的整定計算和校驗365.4.1 零序電流保護段的整定計算365.4.2 零序電流保護段的整定計算365.4.3 零序電流保護段的整定計算375.5

5、對所選擇的保護裝置進行綜合評價375.5.1 距離保護的綜合評價385.5.2 對零序電流保護的評價38總 結(jié)39致 謝40參考文獻41摘 要 本次繼電保護設(shè)計的是110kv電網(wǎng)線路上繼電保護的方式進行的選擇及整定計算。主要對線路進行相間繼電保護方式、零序保護的選擇和整定計算。通過對d1、d2、d3、d4的短路電流的計算，然后對這四點進行距離保護和零序電流保護能對整個電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)方面的課程有綜合的了解。電力系統(tǒng)繼電保護的基礎(chǔ)知識，然后根據(jù)給定的110kv線路的接線圖及參數(shù)。尤其是對繼電保護、電力系統(tǒng)的電氣部分有一定的研究。重點進行了電路的優(yōu)化，短路電流的求法，繼電保護中電流保護、距離

6、保護的具體計算。通過對所配置的繼電保護進行繼電保護整定計算和校驗，論證繼電保護配置的正確和精確度。 關(guān)鍵字：電力系統(tǒng)繼電保護；短路計算；距離整定保護；零序網(wǎng)絡(luò)abstract the design of relay protection is the calculation of 110kv power line protection mode selection and tuning. the calculation of the main phase protection on line, the selection and setting of zero sequence protect

7、ion. through the calculation of short circuit current of d1, d2, d3, d4, and then to the four of the distance protection and zero sequence current protection for the power system and its automation professional courses of basic knowledge, and then according to the wiring diagram and the parameters o

8、f the given 110kv line. especially the electrical part of the electric power system relay protection, research. emphasis is the optimization of the circuit, method for short-circuit current calculation, specific protection, distance protection in current. through setting calculation and verification

9、 of relay protection relay protection configuration, the relay protection is correctly configured and accuracy.keywords: power system relay protection;short circuit calculation;distance protection第1章 緒 論1.1 繼電保護概要電力系統(tǒng)的運行中最常見也是最危險的故障是發(fā)生各種形式的各種短路。發(fā)生短路時可能會產(chǎn)生以下后果： 1、電力系統(tǒng)電壓大幅度下降，廣大用戶負荷的正常工作遭到破壞。 2、故障處有很大

10、的短路電流，產(chǎn)生的電弧會燒壞電氣設(shè)備。 3、電氣設(shè)備中流過強大的電流產(chǎn)生的發(fā)熱和電動力，使設(shè)備的壽命減少，甚至遭到破壞。 4、破壞發(fā)電機的并列運行的穩(wěn)定性，引起電力系統(tǒng)震蕩甚至使整個系統(tǒng)失去穩(wěn)定而解列瓦解。因此在電力系統(tǒng)中要求采取各種措施消除或減少發(fā)生事故的可能性，一旦發(fā)生故障，必須迅速而有選擇性的切除故障，且切除故障的時間常常要求在很短的時間內(nèi)（十分之幾或百分之幾秒）。實踐證明只有在每個元件上裝設(shè)保護裝置才有可能完成這個要求，而這種裝置在目前使用的大多數(shù)是由單個繼電器或繼電器及其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，因此稱為繼電保護裝置，它能夠反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳

11、閘或發(fā)生告警信號。繼電保護的任務(wù)就是在系統(tǒng)運行過程中發(fā)生故障（三相短路、兩相短路、單相接地等）和出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時（過負荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與測量回路斷線等），能夠自動、迅速、有選擇性且可靠的發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出各種相應(yīng)信號，從而減少故障和不正常現(xiàn)象所造成的停電范圍和電氣設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。 最早的繼電保護裝置是熔斷器。以后出現(xiàn)了以斷路器為核心的電磁式繼電保護裝置、電子式靜態(tài)繼電保護裝置，最近發(fā)展迅速的以遠動技術(shù)信息技術(shù)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的微機型繼電保護裝置； 繼電保護裝置必須滿足的四個基本要求： 1、選擇性：當系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置

12、只將故障設(shè)備切除，使停電范圍盡量縮小，保證無故障部分繼續(xù)運行。 2、速動性：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求能快速切除故障以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性；減少用戶在電壓降低的異常情況下的運行時間，使電動機不致因電壓降低時間過長而處于停止轉(zhuǎn)動狀態(tài)，并利于電壓恢復(fù)時電動機的自起動，以加速恢復(fù)正常運行的進程；此外，還可避免擴大事故，減輕故障元件的損壞程度。 3、靈敏性：是指保護對其保護范圍內(nèi)的故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力，對于保護范圍內(nèi)故障，不論短路點的位置在哪里，短路類型如何，運行方式怎樣變化，保護均應(yīng)靈敏正確地反應(yīng)。 4、可靠性：就是在保護范圍以內(nèi)發(fā)生屬于它應(yīng)該動作的故障時，不應(yīng)該由于它本身的缺陷而拒

13、絕動作；而在其它任何不屬于它動作的情況下，不應(yīng)該誤動作。1繼電保護的基本概念 在電力系統(tǒng)運行中，外界因素（如雷擊、鳥害等）、內(nèi)部因素（絕緣老化，損壞等）及操作等，都可能引起各種故障及不正常運行的狀態(tài)出現(xiàn)，常見的故障有：單相接地；三相短路；兩相短路；兩相接地短路；斷線等。 電力系統(tǒng)非正常運行狀態(tài)有：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發(fā)電機短時失磁異步運行等。電力系統(tǒng)繼電保護和安全自動裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)和設(shè)備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運行的事件時，他們能及時發(fā)出告警信號，或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件。1.

14、2 系統(tǒng)運行方式的確定1.2.1 線路運行方式選擇原則(1)一個發(fā)電廠、變電站線線上接有多條線路，一般考慮選擇一條線路檢修，另一條線路又故障的方式。(2)雙回路一般不考慮同時停用。1.2.2 變壓器中性點接地選擇原則(1)發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點均要接地。(2)自耦型和有絕緣要求的其它變壓器，其中性點必須接地。(3)t接于線路上的變壓器，以不接地運行為宜。(4)為防止操作過電壓，在操作時應(yīng)臨時將變壓器中性點接地，操作完畢后再斷開，這種情況不按接地運行考慮。1.2.3 發(fā)電機、變壓器運行方式選擇的原則(1)一個發(fā)電廠有兩臺機組時，一般應(yīng)考慮全停方式，一臺檢修，另一臺故障；當有三

15、臺以上機組時，則選擇其中兩臺容量較大機組同時停用的方式。對水電廠，還應(yīng)根據(jù)水庫運行方式選擇。(2)一個發(fā)電廠、變電站的母線上無論接幾臺變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺停用。1.2.4 選取流過保護的最大負荷電流的原則 選取流過保護的最大負荷電流的原則如下：(1)備用電源自動投入引起的增加負荷。(2)并聯(lián)運行線路的減少，負荷的轉(zhuǎn)移。(3)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)運行，負荷的轉(zhuǎn)移。(4)對于雙側(cè)電源的線路，當一側(cè)電源突然切除發(fā)電機，引起另一側(cè)增加負荷。1.2.5 流過保護的最大、電小短路電流計算方式的選擇(1)相間保護對單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護的最大短路電流出現(xiàn)在最大運行方式；而最小短路電流，則出

16、現(xiàn)在最小運行方式。對于雙電源的網(wǎng)絡(luò)，一般（當取z1=z2時）與對側(cè)電源的運行方式無關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇。對于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過保護的電大短路電流應(yīng)選取開環(huán)運行方式，開環(huán)點應(yīng)選在所整定保護線路的相鄰下一線線路上。而對于電小短路電流，則應(yīng)選閉環(huán)運行方式，同時再合理停用該保護背后的機組、變壓器及線路。(2)零序電流保護對于單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護的最大零序短路電流與最小零序電流，其選擇方法可參照相間短路中所述，只需注意變壓器接地點的變化。對于雙電源的網(wǎng)絡(luò)及環(huán)狀網(wǎng)，同樣參照相間短路中所述，其重點也是考慮變壓器接地點的變化。1.2 本次課程設(shè)計的內(nèi)容及其要求1.2.1 設(shè)計內(nèi)容(1) 發(fā)

17、電廠最大發(fā)電容量50+225=100mw，最小發(fā)電容量為50mw，正常發(fā)電容量為50+25=75mw。(2) 線路正、負序電抗x1= x2=0.4km, 零序電抗x0=0.4km。(3) 變壓器均為yn，d11，1102.5%10.5kv, uk=10.5%(4) t=0.5s,負荷側(cè)后備保護tdz=1.5s,變壓器和母線均配置有差動保護，kzq=1.3(5) 發(fā)電廠升壓變中性點直接接地，其他變壓器不接地。圖1-1 電網(wǎng)接線圖1.2.2 設(shè)計要求主要技術(shù)要求：1、電網(wǎng)運行方式分析。2、各開關(guān)保護配置方案，計算配置各線路的保護及計算出各保護的二次動作值（設(shè)x1=x2）。3、檢驗各保護的靈敏度。1

18、.3 本次課程設(shè)計的具體運行方式選擇電力系統(tǒng)運行方式的變化，直接影響保護的性能。因此，在對繼電保護進行整定計弊之前，首先應(yīng)該分析運行方式。這里要著重說明繼電保護的最大運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護的電流值最大，繼電保護的最小運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護的電流值最小。因此，系統(tǒng)的最大運行方式不一定就是保護的最大運行方式；系統(tǒng)的最小運行方式也不一定就是保護的最小運行方式。現(xiàn)結(jié)合本次設(shè)計具體說明如下，系統(tǒng)的最大運行方式是所有設(shè)備全部投入運行；系統(tǒng)的最小運行方式為發(fā)電機g1和g2投入，發(fā)電機g3停運。對保護1而言，其最大運行方式應(yīng)該是在系統(tǒng)最大運行方式下線路l1回路斷開，其他設(shè)備

19、全投；保護1的最小運行方式應(yīng)該是：在系統(tǒng)的最小運行方式下線路l1+l2與l3并聯(lián)運行。第2章 電網(wǎng)各個元件參數(shù)的計算及負荷電流的計算2.1 基準值選擇基準功率：sb=100mva基準電壓：ub=115v基準電流： 基準電抗： 2.2 電網(wǎng)各元件等值電抗計算2.2.1 發(fā)電機等值電抗的計算有限容量發(fā)電機的電抗標幺值計算公式： 對于無窮大容量系統(tǒng)的電抗標幺值計算公式： 式中： 發(fā)電機次暫態(tài)電抗 基準容量100mva 發(fā)電機額定容量mva 系統(tǒng)出口母線三相短路容量，取800mva (1) 利用以上公式計算發(fā)電機g1、g2電抗標幺值已知： 取 則 （2)計算發(fā)電機g3電抗標幺值已知： 取 則 2.2.

20、2 輸電線路等值電抗計算輸電線路電阻忽略不計，設(shè)線路正序阻抗為，線路零序阻抗為, 線路阻抗有名值的計算： 正序、負序阻抗 零序阻抗 線路阻抗標幺值的計算：正序、負序阻抗 零序阻抗 (1) 線路正序、負序阻抗: (2) 線路零序電抗: 2.2.3 變壓器等值電抗計算變壓器電抗標幺值計算公式： 式中： 變壓器短路電壓百分值 基準容量100mva 變壓器額定容量mva(1)變壓器t1、t2等值電抗計算 已知: 則 (2)變壓器t3等值電抗計算 已知: 則 (3)變壓器t4、t5、t6、t7等值電抗計算 已知: 則 (4)變壓器t8等值電抗計算 已知: 則 2.2.4 最大負荷電流計算(1) b、c母

21、線最大負荷電流計算 最大負荷電流計算(拆算到110kv) (2) d母線最大負荷電流計算 最大負荷電流計算(拆算到110kv) 第3章 短路計算3.1 短路電流3.1.1 短路電流介紹和分類短路電流：流電力系統(tǒng)在運行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時流過的電流。其值可遠遠大于額定電流 ，并 取決于短 路點距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機端發(fā)生短路時，流過發(fā)電機的短路電流最大瞬時值可達額定電流的1015倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達數(shù)萬安。這會對電力系統(tǒng)的正常運行造成嚴重影響和后果。三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有 4 種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對地短路和兩相

22、對地短路。其中，除三相短路時，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路外，其余三類均屬不對稱短路。在中性點接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對地的短路故障最多，約占全部故障的90%。在中性點非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需35秒。在這一暫態(tài)過程中，短路電流的變化很復(fù)雜。它有多種分量，其計算需采用電子計算機。在短路后約半個周波（0.01秒）時將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產(chǎn)生很大的電動力，其大小可用來校驗電工設(shè)備在發(fā)生短路時機械應(yīng)力的動穩(wěn)定性。短路電流的分析、計算是電力系統(tǒng)分析的重要內(nèi)容之一。它為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)

23、計和運行中選擇電工設(shè)備、整定繼電保護、分析事故提供了有效手段。供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時，很大的短路電流會使電器設(shè)備過熱或受電動力作用而遭到損壞，同時使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電壓大大降低，因而破壞了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用電設(shè)備的正常工作。為了消除或減輕短路的后果，就需要計算短路電流，以正確地選擇電器設(shè)備、設(shè)計繼電保護和選用限制短路電流的元件。3.1.2 計算目的計算短路電流的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。在變電所和供電系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，基于如下用途必須進行短路電流的計算：選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗其熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。選擇和整定繼電保護裝置，使之能正確的切除短路故障。確定合理的主接線方案、運行

24、方式及限流措施。保護電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在最嚴重的短路狀態(tài)下不損壞，盡量減少因短路故障產(chǎn)生的危害。3.1.3 計算條件（1）設(shè)系統(tǒng)有無限大的容量.用戶處短路后，系統(tǒng)母線電壓能維持不變。即計算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。具體規(guī)定：對于335kv級電網(wǎng)中短路電流的計算，可以認為110kv及以上的系統(tǒng)的容量為無限大。只要計算35kv及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗。（2）計算高壓電器中的短路電流時，只需考慮發(fā)電機、變壓器、電抗器的電抗，而忽略其電阻；對于架空線和電纜，只有當其電阻大于電抗13時才需計入電阻，一般也只計電抗而忽略電阻。（3）路電流計算公式或計算圖表，都以三相短路為計算條件。因為單相短路或二相短路時的短路

25、電流都小于三相短路電流。能夠分斷三相短路電流的電器，一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。3.2 短路電流計算由于短路電流計算是電網(wǎng)繼電保護配置設(shè)計的基礎(chǔ),因此分別考慮最大運行方式(三臺發(fā)電機全部投入,系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)取開網(wǎng)運行)時各線路未端短路的情況,最小運行方下(三臺中最小的一臺投入,系統(tǒng)按環(huán)網(wǎng)計算)時各線路未端短路的情況。電網(wǎng)等效電路圖如圖3-1所示 圖3-1 電網(wǎng)等效圖3.2.1 d1點發(fā)生短路時流過斷路器1電流 (1)d1點短路最大運行方式下等值圖如下圖：圖3-2 d1點短路最大運行方式下的等值電路 進一步簡化后得如圖：圖3-3 簡化電路圖圖3-4 正序短路電路圖 其中：(2)最小運行方式

26、兩相短路正序短路電流(3) 最大運行方式兩相短路零序短路電流。圖3-5 零序短路電路圖3.2.2 d2點發(fā)生短路時流過斷路器2電流(1)最大運行方式正序短路電流(2)最小運行方式兩相短路正序短路電流流過斷路器1、2、3、4、5和6的短路電流為：if(2)=if(2)*ib=1.4290.502=0.7163ka(3) 最大運行方式兩相短路零序短路電流,如圖所示圖3-6 短路等值電路3.2.3 d3發(fā)生短路時流過斷路2(1)最大運行方式正序短路電流(2) 最小運行方式兩相短路正序短路電流(3) 最大運行方式兩相短路零序短路電流,如圖所示圖3-7 短路等值電路3.2.4 d4點發(fā)生短路時流過斷路器

27、2(1)最大運行方式正序短路電流 其中：(2)最小運行方式短路正序短路電流流過斷路器1、4、5的三相短路電流為：流過斷路器2、3的三相短路電流為：流過斷路器1、4、5的短路電流為：流過斷路器2、3的短路電流為：if2(2)=if(2)*if1(2)= 1.531ka-0.425ka=1.106ka(3)最大運行方式兩相短路零序短路電流圖3-8短路等值電路第4章 繼電保護距離保護的整定計算和校驗4.1 距離保護介紹距離保護是反應(yīng)故障點至保護安裝地點之間的距離（或阻抗）。并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。該裝置的主要元件為距離（阻抗）繼電器，它可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測知保護安裝

28、處至短路點間的阻抗值，此阻抗稱為繼電器的測量阻抗。當短路點距保護安裝處近時，其測量阻抗小，動作時間短；當短路點距保護安裝處遠時，其測量阻抗增大，動作時間增長，這樣就保證了保護有選擇性地切除故障線路。用電壓與電流的比值(即阻抗)構(gòu)成的繼電保護，又稱阻抗保護，阻抗元件的阻抗值是接入該元件的電壓與電流的比值：ui=z，也就是短路點至保護安裝處的阻抗值。因線路的阻抗值與距離成正比，所以叫距離保護或阻抗保護。距離保護分為接地距離保護和相間距離保護等。距離保護分的動作行為反映保護安裝處到短路點距離的遠近。與電流保護和電壓保護相比，距離保護的性能受系統(tǒng)運行方式的影響較小。繼電保護裝置的基本原理:我們知道在電

29、力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,許多參量比正常時候都了變化，當然有的變化可能明顯，有的不夠明顯，而變化明顯的參量就適合用來作為保護的判據(jù)，構(gòu)成保護。比如：根據(jù)短路電流較正常電流升高的特點，可構(gòu)成過電流保護；利用短路時母線電壓降低的特點可構(gòu)成低電壓保護；利用短路時線路始端測量阻抗降低可構(gòu)成距離保護；利用電壓與電流之間相位差的改變可構(gòu)成方向保護。除此之外，根據(jù)線路內(nèi)部短路時，兩側(cè)電流相位差變化可以構(gòu)成差動原理的保護。當然還可以根據(jù)非電氣量的變化來構(gòu)成某些保護，如反應(yīng)變壓器油在故障時分解產(chǎn)生的氣體而構(gòu)成的氣體保護。原則上說：只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可形成某種判據(jù)，從

30、而構(gòu)成某種原理的保護，且差別越明顯，保護性能越好。繼電保護裝置的組成： 被測物理量測量邏輯執(zhí)行跳閘或信號 整定值測量元件：其作用是測量從被保護對象輸入的有關(guān)物理量（如電流，電壓，阻抗，功率方向等），并與已給定的整定值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出邏輯信號，從而判斷保護是否該起動。邏輯元件：其作用是根據(jù)測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，使保護裝置按一定邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。執(zhí)行元件：其作用是根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務(wù)。如：故障時跳閘，不正常運行時發(fā)信號，正常運行時不動作等。對繼電保護的基本要求：

31、選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運行，以盡量減小停電范圍。速動性：是指保護快速切除故障的性能，故障切除的時間包括繼電保護動作時間和斷路器的跳閘時間。靈敏性：是指在規(guī)定的保護范圍內(nèi)，保護對故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時，不論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來?？煽啃裕菏侵赴l(fā)生了屬于它該動作的故障，它能可靠動作，而在不該動作時，它能可靠不動。即不發(fā)生拒絕動作也不發(fā)生錯誤動作。距離保護的特點：當短路點距保護安裝處近時，其量測阻抗小，動作時間短;當短路點距保護安裝處遠時，其量測阻抗大,動作時間就增長，這樣保

32、證了保護有選擇性地切除故障線路。距離保護的動作時間 (t)與保護安裝處至短路點距離(l)的關(guān)系t=f(l),稱為距離保護的時限特性。為了滿足繼電保護速動性、選擇性和靈敏性的要求，目前廣泛采用具有三段動作范圍的時限特性。三段分別稱為距離保護的、段，它們分別與電流速斷、限時電流速斷及過電流保護相對應(yīng)。距離保護的第段是瞬時動作的，它的保護范圍為本線路全長的8085%;第段與限時電流速斷相似,它的保護范圍應(yīng)不超出下一條線路距離第段的保護范圍，并帶有高出一個t的時限以保證動作的選擇性;第段與過電流保護相似，其起動阻抗按躲開正常運行時的負荷參量來選擇，動作時限比保護范圍內(nèi)其他各保護的最大動作時限高出一個t

33、。4.2 斷路器1距離保護的整定計算和校驗4.2.1 距離保護段的整定計算(1)動作阻抗 對輸電線路，按躲過本線路末端短路來整定。 取 ;(2)動作時限 距離保護段的動作時限是由保護裝置的繼電器固有動作時限決定，人為延時為零，即。4.2.2距離保護段的整定計算和校驗(1)動作阻抗：按下列三個條件選擇。與相鄰線路l4的保護的段配合 式中，取, ,為保護7的段末端發(fā)生短路時對保護7而言的最小分支系數(shù)。當保護7的段末端發(fā)生短路時，分支系數(shù)為： 于是；與相鄰線路l2的保護的段配合 式中，取, ,為保護5的段末端發(fā)生短路時對保護7而言的最小分支系數(shù)。當保護5的段末端發(fā)生短路時，分支系數(shù)為： 于是；按躲開

34、相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定式中，取, ,為保護7的段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時對變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當保護7的段末端發(fā)生短路時，分支系數(shù)為：于是 ；取以上三個計算值中最小者為段整定值，即??；(2)動作時間，與相鄰保護7的段配合，則； 它能同時滿足與相鄰線路l2和變壓器保護配合的要求。(3)靈敏性校驗：不滿足要求。此時，對動作阻抗重新進行整計算，取下一線路保護第段相配合的原則選擇動作阻抗，即選擇斷路器7的第段相配合進行整定。，滿足要求。4.2.3距離保護段的整定計算和校驗(1)動作阻抗：按躲開最小負荷阻抗整定；， 于是(2)動作時間：斷路器5的動作時間為：斷路器5的動作時間

35、為：變壓器保護的動作時間為：取其中較長者，于是斷路器1的動作時間為：(3)靈敏性校驗：本線路末端短路時的靈敏系數(shù)為：，滿足要求相鄰元件末端短路時的靈敏系數(shù)為： 相鄰線路l4末端短路時的靈敏系數(shù)為； 最大分支系數(shù)：，滿足要求相鄰線路l2末端短路時的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：，滿足要求相鄰變壓器末端短路時的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：，滿足要求4.3斷路器2距離保護的整定計算和校驗4.3.1距離保護段的整定計算(1)動作阻抗 對輸電線路，按躲過本線路末端短路來整定。取 ;(2)動作時限 距離保護段的動作時限是由保護裝置的繼電器固有動作時限決定，人為延時為零，即。4.3.2距離保護段的整定計算和校驗(

36、1)動作阻抗：按下列三個條件選擇。與相鄰線路l2的保護的段配合 式中，取, ,為保護7的段末端發(fā)生短路時對保護7而言的最小分支系數(shù)。當保護7的段末端發(fā)生短路時，分支系數(shù)為： 于是；按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定 式中，取,為保護7的段末端發(fā)生短路時對保護7而言的最小分支系數(shù)。當保護7的段末端發(fā)生短路時，分支系數(shù)為： 于是； 取以上二個計算值中最小者為段整定值，即?。?2)動作時間，與相鄰保護7的段配合，則它能同時滿足與相鄰線路l2和變壓器保護配合的要求。(3) 靈敏性校驗： 不滿足要求。此時，對動作阻抗重新進行整計算，取下一線路保護第段相配合的原則選擇動作阻抗，即選擇斷路器4的第段相配合進

37、行整定。按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定: 與相鄰線路l4的保護的段配合；取小者為整定值，即所以斷路器2的整定值為，滿足要求。4.3.3距離保護段的整定計算和校驗(1)動作阻抗：按躲開最小負荷阻抗整定；， 于是(2)動作時間：斷路器4的動作時間為：變壓器保護的動作時間為：取其中較長者，于是斷路器1的動作時間為：(3)靈敏性校驗： 本線路末端短路時的靈敏系數(shù)為：，滿足要求 相鄰元件末端短路時的靈敏系數(shù)為： 相鄰線路l2末端短路時的靈敏系數(shù)為； 最大分支系數(shù)：，滿足要求相鄰線路l2末端短路時的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：，滿足要求。4.4 斷路器3距離保護的整定計算和校驗(1)動作阻抗 對輸電線路

38、，按躲過本線路末端短路來整定。取 ;(2)動作時限 距離保護段的動作時限是由保護裝置的繼電器固有動作時限決定，人為延時為零，即t=0s。 由于斷路器3沒有下一線路，所以悉路器3就無需進行第段和第段的整定計算。4.5斷路器4距離保護的整定計算和校驗4.5.1距離保護段的整定計算(1)動作阻抗 對輸電線路，按躲過本線路末端短路來整定。取 ;(2)動作時限 距離保護段的動作時限是由保護裝置的繼電器固有動作時限決定，人為延時為零，即。4.5.2距離保護段的整定計算和校驗(1)動作阻抗：按下列三個條件選擇。與相鄰線路l4的保護的段配合 式中，取, ,為保護7的段末端發(fā)生短路時對保護7而言的最小分支系數(shù)。

39、當保護7的段末端發(fā)生短路時，分支系數(shù)為： 于是；與相鄰線路l4的保護的段配合 式中，取, ,為保護7的段末端發(fā)生短路時對保護7而言的最小分支系數(shù)。當保護7的段末端發(fā)生短路時，分支系數(shù)為： 于是；按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定式中，取, ,為保護7的段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時對變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當保護7的段末端發(fā)生短路時，分支系數(shù)為：于是 ；取以上三個計算值中最小者為段整定值，即取。(2)動作時間，與相鄰保護7的段配合，則；它能同時滿足與相鄰線路l2和變壓器保護配合的要求。(3)靈敏性校驗：不滿足要求。此時，對動作阻抗重新進行整計算，取下一線路保護第段相配合的原則選擇

40、動作阻抗，即選擇線路l4的第段相配合進行整定。 ，滿足要求。4.5.3距離保護段的整定計算和校驗(1)動作阻抗：按躲開最小負荷阻抗整定；， 于是(2)動作時間：斷路器6的動作時間為：斷路器7的動作時間為：變壓器保護的動作時間為：取其中較長者，于是斷路器4的動作時間為：(3)靈敏性校驗： 本線路末端短路時的靈敏系數(shù)為：，滿足要求相鄰元件末端短路時的靈敏系數(shù)為： 相鄰線路l4末端短路時的靈敏系數(shù)為； 最大分支系數(shù)：，滿足要求相鄰線路l2末端短路時的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)： ，滿足要求 相鄰變壓器末端短路時的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：，滿足要求第5章 繼電保護零序電流保護的整定計算和校驗5.1斷路

41、器1零序電流保護的整定計算和校驗5.1.1零序電流保護段的整定計算（1）躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時可能出現(xiàn)的最大零序電流即，（2）躲過斷路器三相觸頭不同期合閘時出現(xiàn)的零序電流,即 （3）先合一相，相當斷開兩相，最嚴重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢相差180)流過斷路器的零序電流 （4）先合二相，相當斷開一相，最嚴重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢相差180)流過斷路器的零序電流取兩種情況下的最大值，即,所以整定值為： 5.1.2零序電流保護段的整定計算(1) 起動電流 零序段的起動電流應(yīng)與下一段線路的零序段保護相配合。該保護與下一段線路保護之間有中性點接地變壓器，該保護的起動電流為：取，

42、(2) 動作時限：零序段的動作時限與相鄰線路零序段保護范圍相配合，動作時限一般取0.5s。(3) 靈敏度校驗：零序段的靈敏系數(shù)，應(yīng)按照本線路末端接地短路時的最小零序電流來校驗，并滿足的要求，即5.1.3零序電流保護段的整定計算(1)起動電流躲開在下一條線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流,即 , , 與下一線路零序電流段相配合就是本保護零序段的保護范圍，不能超出相鄰線路上零序段的保護范圍。當兩個保護之間具有分支電路時（有中性點接地變壓器時），起動電流整定為 斷路器2斷開，線路l1末端(d6點)短路時，即 取較大值作為零序段起動電流，即(2)靈敏度校驗作為本線路近后備保護時，按相鄰線路保護

43、范圍末端發(fā)生接地故障時、流過本保護的最小零序電流來校驗，要求klm2,即,符合要求。(3)動作時限 零序段電流保護的起動值一般很小，在同電壓級網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地地短路時，都可能動作。為保證選擇性各保護的動作時限也按階梯原則來選擇。5.2斷路器2零序電流保護的整定計算和校驗5.2.1零序電流保護段的整定計算 (1)躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時可能出現(xiàn)的最大零序電流即，（2）躲過斷路器三相觸頭不同期合閘時出現(xiàn)的零序電流,即 （3）先合一相，相當斷開兩相，最嚴重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢相差180)流過斷路器的零序電流 （4）先合二相，相當斷開一相，最嚴重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢相差180

44、)流過斷路器的零序電流取兩種情況下的最大值，即,所以整定值為： 5.2.2零序電流保護段的整定計算(1) 起動電流零序段的起動電流應(yīng)與下一段線路的零序段保護相配合。該保護與下一段線路保護之間有中性點接地變壓器，該保護的起動電流為：取， (2) 動作時限：零序段的動作時限與相鄰線路零序段保護范圍相配合，動作時限一般取0.5s。(3) 靈敏度校驗：零序段的靈敏系數(shù)，應(yīng)按照本線路末端接地短路時的最小零序電流來校驗，并滿足的要求，即5.2.3零序電流保護段的整定計算(1) 起動電流 躲開在下一條線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流,即 , , 與下一線路零序電流段相配合就是本保護零序段的保護范圍

45、，不能超出相鄰線路上零序段的保護范圍。當兩個保護之間具有分支電路時（有中性點接地變壓器時），起動電流整定為 斷路器2斷開，線路l1末端(d6點)短路時，即 取較大值作為零序段起動電流，即(2)靈敏度校驗作為本線路近后備保護時，按相鄰線路保護范圍末端發(fā)生接地故障時、流過本保護的最小零序電流來校驗，要求klm2,即,符合要求。(3)動作時限 零序段電流保護的起動值一般很小，在同電壓級網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地地短路時，都可能動作。為保證選擇性各保護的動作時限也按階梯原則來選擇。5.3斷路器3零序電流保護段的整定計算和校驗(1) 躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時可能出現(xiàn)的最大零序電流即，(2)躲過斷

46、路器三相觸頭不同期合閘時出現(xiàn)的零序電流,即 （3）先合一相，相當斷開兩相，最嚴重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢相差180)流過斷路器的零序電流（4）先合二相，相當斷開一相，最嚴重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢相差180)流過斷路器的零序電流取兩種情況下的最大值，即,所以整定值為：由于斷路器3無下一回線路，所以無需整定零序保護的第段和第段。5.4斷路器4零序電流保護的整定計算和校驗5.4.1零序電流保護段的整定計算 (1)躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時可能出現(xiàn)的最大零序電流即，(2)躲過斷路器三相觸頭不同期合閘時出現(xiàn)的零序電流,即 （3）先合一相，相當斷開兩相，最嚴重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢相

47、差180)流過斷路器的零序電流 （4）先合二相，相當斷開一相，最嚴重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢相差180)流過斷路器的零序電流取兩種情況下的最大值，即,所以整定值為：5.4.2零序電流保護段的整定計算(1) 起動電流零序段的起動電流應(yīng)與下一段線路的零序段保護相配合。該保護與下一段線路保護之間有中性點接地變壓器，該保護的起動電流為：取， (2) 動作時限：零序段的動作時限與相鄰線路零序段保護范圍相配合，動作時限一般取0.5s。(3) 靈敏度校驗：零序段的靈敏系數(shù)，應(yīng)按照本線路末端接地短路時的最小零序電流來校驗，并滿足的要求，即5.4.3零序電流保護段的整定計算(1) 起動電流 躲開在下一條線路出口

48、處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流,即 , , 與下一線路零序電流段相配合就是本保護零序段的保護范圍，不能超出相鄰線路上零序段的保護范圍。當兩個保護之間具有分支電路時（有中性點接地變壓器時），起動電流整定為 斷路器2斷開，線路l4末端(d6點)短路時，即 斷路器1斷開，線路l4末端(d6點)短路時取較大值，即 取較大值作為零序段起動電流，即(2)靈敏度校驗作為本線路近后備保護時，按相鄰線路保護范圍末端發(fā)生接地故障時、流過本保護的最小零序電流來校驗，要求klm2,即,符合要求。(3)動作時限 零序段電流保護的起動值一般很小，在同電壓級網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地地短路時，都可能動作。為保證選擇性各保護的動作時

49、限也按階梯原則來選擇。5.5 對所選擇的保護裝置進行綜合評價5.5.1 距離保護的綜合評價主要優(yōu)點：能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對保護動作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時反應(yīng)電壓的降低和電流的增大而動作的，因此距離保護較電流保護有較高的靈敏度。其中段距離保護基本不受運行方式的影響，而、段受系統(tǒng)運行變化的影響也較電流保護要小一些，保護區(qū)域比較穩(wěn)定。主要缺點：不能實現(xiàn)全線瞬動。對雙側(cè)電源線路，將有全線的3040的第段時限跳閘，這對穩(wěn)定有較高要求的超高壓遠距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的。阻抗繼電器本身較長復(fù)雜，還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置，電壓斷線閉鎖裝置，因此距離保護裝置調(diào)試比較麻煩，可靠性也相對低些。5.5.2 對零序電流保護的評價零序電流保護通常由多段組成，一般是四段式，并可根椐運行需要增減段數(shù)。為了某些運行情況的需要，也可設(shè)置兩個一段或二段，以改善保護的效果。接地距離保護的一般是二段式，一般都是以測量下序阻抗為基本原理。接地距離保護的保護性能受接地電阻大小的影響很大。當線路配置了接地距離保護時，根椐運行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護。特別是零序電流保護中最小定值的保護段，它對檢測經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。因此，零序電流保護不宜取消，但可適當減少設(shè)置的段