繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)--110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算

1、成績 課程設(shè)計(jì)說明書題 目 110kv電網(wǎng)繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 課 程 名 稱 繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì) 院（系、部、中心） 電力工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化（電力系統(tǒng)）班 級(jí) 電力083 設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2011年 12月26日至2012年01月06日 27目錄第1章 110kv線路保護(hù)與重合閘的配置11.1保護(hù)與重合閘的配置原則11.1.1保護(hù)配置原則11.1.2自動(dòng)重合閘配置原則21.2 110kv線路保護(hù)與自動(dòng)重合閘的整定原則41.2.1 110kv線路零序電流保護(hù)41.2.2 相間距離保護(hù)91.2.3 自動(dòng)重合閘101.3保護(hù)與自動(dòng)重合閘配置13第2章 110kv線路整定計(jì)算142.

2、1電網(wǎng)中性點(diǎn)接地配置142.1.1中性點(diǎn)接地配置原則142.1.2變壓器中性點(diǎn)接地配置152.2參數(shù)計(jì)算152.2.1阻抗計(jì)算152.2.2 b母線短路計(jì)算172.2.2 c母線短路192.3 保護(hù)整定202.3.1距離保護(hù)的整定（靈敏角取）：202.3.2零序電流保護(hù)整定21第3章 主變差動(dòng)保護(hù)整定243.1 短路計(jì)算24·3.2 計(jì)算平衡系數(shù)24·3.3 不平衡電流計(jì)算24·3.4 拐點(diǎn)電流、24·3.5 制動(dòng)特性斜率25·3.6 靈敏度校驗(yàn)25·3.7 差動(dòng)電流速斷定值25課程設(shè)計(jì)小結(jié)27參考文獻(xiàn)：28第1章 110kv線路保護(hù)

3、與重合閘的配置1.1保護(hù)與重合閘的配置原則根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（gb 1428593）的規(guī)定，110kv線路應(yīng)當(dāng)按照如下原則配置保護(hù)與重合閘裝置：1.1.1保護(hù)配置原則1.1.1.1 110220kv 中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中的線路保護(hù)110220kv 直接接地電力網(wǎng)的線路，應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)反應(yīng)相間短路和接地短路的保護(hù)。1.1.1.2全線速動(dòng)保護(hù)應(yīng)按下列原則配置，符合下列條件之一時(shí)，應(yīng)裝設(shè)一套全線速動(dòng)保護(hù)。a.根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí)； b.線路發(fā)生三相短路，如使發(fā)電廠廠用母線電壓低于允許值(一般約為70% （額定電壓)，且其他保護(hù)不能無時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí)；

4、 c.如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動(dòng)保護(hù)后，不僅改善本線路保護(hù)性能，而且能夠改善整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的性能。1.1.1.3后備保護(hù)應(yīng)按下列原則配置， 110kv 線路宜采用遠(yuǎn)后備方式。1.1.1.4對(duì)接地短路，應(yīng)按下列規(guī)定之一裝設(shè)保護(hù)：a. 宜裝設(shè)階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。b. 可采用接地距離保護(hù)，并輔之以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。1.1.1.5對(duì)相間短路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置：a.單側(cè)電源單回線路，可裝設(shè)三相電流電壓保護(hù)，如不能滿足要求，則裝設(shè)距離保護(hù)； b. 雙側(cè)電源線路宜裝設(shè)距離保護(hù)； c. 正常運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝處短路，電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)在1.2 以上時(shí)，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作

5、為輔助保護(hù)； 對(duì)于并列運(yùn)行的平行線，宜裝設(shè)橫聯(lián)保護(hù)。1.1.1.6對(duì)帶分支的110220kv 線路，可裝設(shè)與不帶分支時(shí)相同的保護(hù)，但應(yīng)考慮下述特點(diǎn)，并采取必要的措施：a. 當(dāng)線路有分支時(shí)，線路側(cè)保護(hù)對(duì)線路分支上的故障，應(yīng)首先滿足速動(dòng)性，對(duì)分支變壓器故障，允許跳線路側(cè)斷路器。b.分支線路上，無論采用何種電力載波縱聯(lián)保護(hù)，均應(yīng)按下列規(guī)定執(zhí)行： (a).不論分支側(cè)有無電源，當(dāng)縱聯(lián)保護(hù)能躲開分支變壓器的低壓側(cè)故障，并對(duì)線路及其分支上故障有足夠靈敏性時(shí)，可不在分支側(cè)另設(shè)縱聯(lián)保護(hù)，但應(yīng)裝設(shè)高頻阻波器。當(dāng)不符合上述要求時(shí)，在分支側(cè)可裝設(shè)低壓側(cè)故障的高頻閉鎖發(fā)信裝置。當(dāng)分支側(cè)有電源且須在分支側(cè)快速切除線路故障

6、時(shí)，宜在分支側(cè)裝設(shè)縱聯(lián)保護(hù)； (b).用于帶分支線路的縱聯(lián)保護(hù)，在外部故障時(shí)，不應(yīng)由于分支側(cè)負(fù)荷電流的影響，或各側(cè)流過的故障電流不相等而誤動(dòng)作。必要時(shí)，還應(yīng)采取措施防止高頻信號(hào)由于差拍而引起誤動(dòng)作； (c).母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后，不應(yīng)停發(fā)高頻閉鎖信號(hào)，以免線路對(duì)側(cè)跳閘，使分支線與系統(tǒng)解列。c. 對(duì)并列運(yùn)行的平行線上的平行分支，如有兩臺(tái)變壓器，宜將變壓器分接于每一分支上。且高、低壓側(cè)都不宜并列運(yùn)行。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)分開運(yùn)行時(shí)，線路側(cè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的起動(dòng)元件，應(yīng)按躲開變壓器低壓側(cè)故障整定。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)并列運(yùn)行時(shí)，不論分支側(cè)是否有電源，宜裝設(shè)包括變壓器在內(nèi)的橫聯(lián)差動(dòng)方向保護(hù)。d. 如分支變壓器低壓側(cè)有電源，還應(yīng)對(duì)高

7、壓側(cè)線路故障裝設(shè)保護(hù)裝置，并可采用下列保護(hù)方式： (a).方向電流保護(hù)或距離保護(hù)。(b).零序電流或零序電壓保護(hù)分別用于中性點(diǎn)接地或不接地的分支變壓器。(c).電壓保護(hù)當(dāng)分支側(cè)為小電源時(shí)采用。(d).有解列點(diǎn)的小電源側(cè)按無電源處理，不裝設(shè)保護(hù)。當(dāng)分支變壓器低壓側(cè)無電源，但線路采用單相重合閘時(shí)，對(duì)高壓側(cè)線路故障，宜采用簡單的零序電流或零序電壓保護(hù)。1.1.2自動(dòng)重合閘配置原則1.1.2.1自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)：a.3kv及以上的架空線路和電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，如用電設(shè)備允許且無備用電源自動(dòng)投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；b.旁路斷路器和兼作旁路的母線聯(lián)絡(luò)斷路器或分段斷

8、路器，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；c.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；d.必要時(shí)母線故障可采用母線自動(dòng)重合閘裝置。1.1.2.2 自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)符合下列基本要求：a.自動(dòng)重合閘裝置可按控制開關(guān)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的原理起動(dòng)，對(duì)綜合重合閘裝置，尚宜實(shí)現(xiàn)由保護(hù)同時(shí)起動(dòng)的方式；b.用控制開關(guān)或通過遙控裝置將斷路器斷開，或?qū)嗦菲魍队诠收暇€路上，而隨即由保護(hù)將其斷開時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置均不應(yīng)動(dòng)作；c.在任何情況下(包括裝置本身的元件損壞，以及繼電器觸點(diǎn)粘住或拒動(dòng))，自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定(如一次重合閘只應(yīng)動(dòng)作一次)；d.自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作后，應(yīng)自動(dòng)復(fù)歸；e.自動(dòng)重合閘裝

9、置，應(yīng)能在重合閘后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作；必要時(shí)，可在重合閘前加速其動(dòng)作；f.自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)具有接收外來閉鎖信號(hào)的功能。1.1.2.3 自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)符合下列要求：對(duì)單側(cè)電源線路上的三相重合閘裝置，其時(shí)限應(yīng)大于下列時(shí)間：a.故障點(diǎn)滅弧時(shí)間(計(jì)及負(fù)荷側(cè)電動(dòng)機(jī)反饋對(duì)滅弧時(shí)間的影響)及周圍介質(zhì)去游離時(shí)間； b.斷路器及操作機(jī)構(gòu)復(fù)歸原狀，準(zhǔn)備好再次動(dòng)作的時(shí)間。對(duì)雙側(cè)電源的三相和單相重合閘裝置或單側(cè)電源的單相重合閘裝置，其時(shí)限除應(yīng)考慮上述要求外，還應(yīng)考慮線路兩側(cè)繼電保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性，及潛供電流對(duì)滅弧的影響。自動(dòng)重合閘應(yīng)當(dāng)滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求。1.1.2.4110kv及以下單側(cè)電

10、源線路的自動(dòng)重合閘裝置，按下列規(guī)定裝設(shè)：采用三相一次重合閘方式。當(dāng)斷路器斷流容量允許時(shí)，下列線路可采用兩次重合閘方式：a.無經(jīng)常值班人員變電所引出的無遙控的單回線；b.給重要負(fù)荷供電，且無備用電源的單回線。由幾段串聯(lián)線路構(gòu)成的電力網(wǎng)，為了補(bǔ)救電流速斷等速動(dòng)保護(hù)的無選擇性動(dòng)作，可采用帶前加速的重合閘或順序重合閘方式。1.1.2.5 110kv及以下雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘裝置，按下列規(guī)定裝設(shè)：并列運(yùn)行的發(fā)電廠或電力系統(tǒng)之間，具有四條及以上聯(lián)系的線路或3條緊密聯(lián)系的線路，可采用不檢查同步的三相自動(dòng)重合閘方式。并列運(yùn)行的發(fā)電廠或電力系統(tǒng)之間，具有兩條聯(lián)系的線路或三條聯(lián)系不緊密的線路，可采用下列重合閘

11、方式：a.同步檢定和無電壓檢定的三相重合閘方式；b.并列運(yùn)行雙回線路，也可采用檢查另一回線路有電流的自動(dòng)重合閘方式。雙側(cè)電源的單回線路，可采用下列重合閘方式：a.解列重合閘方式，即將一側(cè)電源解列，另一側(cè)裝設(shè)線路無電壓檢定的重合閘方式；b.當(dāng)水電廠條件許可時(shí)，可采用自同步重合閘方式；c.為避免非同步重合及兩側(cè)電源均重合于故障線路上，可采用一側(cè)無電壓檢定，另一側(cè)采用同步檢定的重合閘方式。當(dāng)符合下列條件，且認(rèn)為有必要時(shí)，可采用非同步重合閘方式：a.流過發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)或電力變壓器的沖擊電流不超過規(guī)定值時(shí)；b.在非同步重合閘所產(chǎn)生的振蕩過程中，對(duì)重要負(fù)荷的影響較小，或者可以采取措施減小其影響(例如盡

12、量使電動(dòng)機(jī)在電壓恢復(fù)后，能自動(dòng)起動(dòng)，使同步電動(dòng)機(jī)失步后，實(shí)現(xiàn)再同步等)時(shí)；c.重合后，電力系統(tǒng)可以迅速恢復(fù)同步運(yùn)行時(shí)。1.1.2.6 當(dāng)采用非同步重合閘方式時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取措施，以防止本線路或其他線路的保護(hù)不正確動(dòng)作。1.1.2.7 在帶有分支的線路上使用單相重合閘裝置時(shí)，分支側(cè)的自動(dòng)重合閘裝置采用下列方式：分支處無電源時(shí)：a.分支處變壓器中性點(diǎn)接地時(shí)，裝設(shè)零序電流起動(dòng)的低電壓選相的單相重合閘裝置。重合后，不再跳閘；b.分支處變壓器中性點(diǎn)不接地，但所帶負(fù)荷較大時(shí)，裝設(shè)零序電壓起動(dòng)的低電壓選相的單相重合閘裝置，重合后，不再跳閘。當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)，不裝設(shè)重合閘裝置，也不跳閘。如分支處無高壓電壓互

13、感器，也可在變壓器(中性點(diǎn)不接地)中性點(diǎn)處裝設(shè)一個(gè)電壓互感器，當(dāng)線路接地時(shí)，由零序電壓保護(hù)起動(dòng)，跳開變壓器低壓側(cè)三相斷路器，然后重合閘，重合后，不再跳閘。分支處有電源時(shí)：a.如分支處電源不大，可用簡單的保護(hù)將電源解列后，按3.2.8.1條規(guī)定處理；b.如分支處電源較大，則在分支處裝設(shè)單相重合閘裝置。1.1.2.8 當(dāng)采用單相重合閘裝置時(shí)，應(yīng)考慮下列問題，并采取相應(yīng)措施：a.重合閘過程中出現(xiàn)的非全相運(yùn)行狀態(tài)，如有可能引起本線路或其他線路的保護(hù)裝置誤動(dòng)作時(shí)，應(yīng)采取措施予以防止；b.如電力系統(tǒng)不允許長期非全相運(yùn)行，為防止斷路器一相斷開后，由于單相重合閘裝置拒絕合閘而造成非全相運(yùn)行，應(yīng)采取措施斷開三相

14、，并應(yīng)保證選擇性。1.1.2.9 當(dāng)裝有同步調(diào)相機(jī)和大型同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，線路重合閘方式及動(dòng)作時(shí)限的選擇，宜按對(duì)雙側(cè)電源線路的規(guī)定執(zhí)行。1.2 110kv線路保護(hù)與自動(dòng)重合閘的整定原則根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3110kv電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程（dl/t 58495）的規(guī)定，110kv線路應(yīng)當(dāng)按照如下原則整定保護(hù)：1.2.1 110kv線路零序電流保護(hù)1.2.1.1 單側(cè)電源線路的零序電流保護(hù)一般為三段式，終端線路也可以采用兩段式。a.零序電流i段電流定值按躲本線路末端接地故障最大三倍零序電流整定，線路附近有其他零序互感較大的平行線路時(shí)，參照第1.2.1.4條整定。b.三段式保護(hù)的零序電流段

15、電流定值，應(yīng)按保本線路末端接地故障時(shí)有不小于第4.2.1.10條規(guī)定的靈敏系數(shù)整定，還應(yīng)與相鄰線路零序電流段或段配合，動(dòng)作時(shí)間按配合關(guān)系整定。c.三段式保護(hù)的零序電流段作本線路經(jīng)電阻接地故障和相鄰元件接地故障的后備保護(hù)，其電流一次定值一般不應(yīng)大于300a，在躲過本線路末端變壓器其他各側(cè)三相短路最大不平衡電流的前提下，力爭滿足相鄰線路末端故障時(shí)有第1.2.1.11條規(guī)定的靈敏系數(shù)要求；校核與相鄰線路零序電流段或段的配合情況，動(dòng)作時(shí)間按配合關(guān)系整定。d.終端線路的零序電流段保護(hù)范圍允許伸入線路末端供電變壓器(或t接供電變壓器)，變壓器故障時(shí)線路保護(hù)的無選擇性動(dòng)作由重合閘來補(bǔ)救。終端線路的零序電流最

16、末一段作本線路經(jīng)電阻接地故障和線路末端變壓器故障的后備保護(hù)，其電流定值應(yīng)躲過線路末端變壓器其他各側(cè)三相短路最大不平衡電流，不應(yīng)大于300a(一次值)。e.采用前加速方式的零序電流保護(hù)各段定值可以不與相鄰線路保護(hù)配合，其定值根據(jù)需要整定，線路保護(hù)的無選擇性動(dòng)作由順序重合閘來補(bǔ)救。1.2.1.2 雙側(cè)電源復(fù)雜電網(wǎng)的線路零序電流保護(hù)一般為四段式或三段式保護(hù)，在需要改善配合條件，壓縮動(dòng)作時(shí)間的線路，零序電流保護(hù)宜采用四段式的整定方法。1.2.1.3 雙側(cè)電源復(fù)雜電網(wǎng)的線路零序電流保護(hù)各段一般應(yīng)遵循下述原則：a.零序電流段作為速動(dòng)段保護(hù)使用，除極短線路外，一般應(yīng)投入運(yùn)行。b.三段式保護(hù)的零序電流段(四段

17、式保護(hù)的段或段)，應(yīng)能有選擇性切除本線路范圍的接地故障，其動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡量縮短。c.考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動(dòng)作靈敏系數(shù)要求，零序電流保護(hù)最末一段的電流定值不應(yīng)大于300a(一次值)。d.零序電流保護(hù)的整定公式見表1。對(duì)未經(jīng)方向元件控制的零序電流保護(hù)，還應(yīng)考慮與背側(cè)線路零序電流保護(hù)的配合。1.2.1.4 零序電流段：a.零序電流段電流定值按躲區(qū)外故障最大三倍零序電流整定，在無互感的線路上，零序電流段的區(qū)外最嚴(yán)重故障點(diǎn)選擇在本線路對(duì)側(cè)母線或兩側(cè)母線上。當(dāng)線路附近有其他零序互感較大的平行線路時(shí)，故障點(diǎn)有時(shí)應(yīng)選擇在該平行線路的某處。表1 110kv線路零序電流保護(hù)整定表名稱符號(hào)電 流 定

18、值動(dòng)作時(shí)間公 式說 明正常重合閘后說明參量含義取值范圍零序電流段i0 i0max為區(qū)外故障最大零序電流kk1.3=0 動(dòng)作值躲不過斷路器合閘三相不同步最大三倍零序電流時(shí)，重合閘過程中帶0.1s延時(shí)或退出運(yùn)行 零序電流段i01.與相鄰線路零序段配合為相鄰線路零序段動(dòng)作值 為相鄰線路零序段動(dòng)作值kf為最大分支系數(shù)kk1.1=1.11.3后加速帶0.1s延時(shí) 為相鄰線路零序段動(dòng)作時(shí)間2.與相鄰線路零序段配合 3.校核變壓器220kv(或330kv)側(cè)接地故障流過線路的3i0， 零序電流段i01.與相鄰線路零序段配合為相鄰線路零序段動(dòng)作值為相鄰線路零序段動(dòng)作值kf最大分支系數(shù) kk

19、1.1后加速帶0.1s延時(shí)為相鄰線路零序段動(dòng)作時(shí)間為相鄰線路零序段動(dòng)作時(shí)間為線路末端變壓器220kv(或330kv)側(cè)出線零序電流保護(hù)保全線有規(guī)程規(guī)定靈敏系數(shù)段動(dòng)作時(shí)間2.與相鄰線路零序段配合3.校核變壓器220kv(或330kv)側(cè)接地故障流過線路的3i0零序電流段i0 1.與相鄰線路零序段配合 為相鄰線路零序段動(dòng)作值 為相鄰線路零序段動(dòng)作值 kf為最大分支系數(shù) kk1.1后加速帶0.1s延時(shí) 為相鄰線路零序段動(dòng)作時(shí)間 為相鄰線路零序段動(dòng)作時(shí)間 為線路末端變壓器220kv(或330kv)側(cè)出線零序電流保護(hù)保全線有規(guī)程規(guī)定靈敏系數(shù)段動(dòng)作時(shí)間 2.與相鄰線路零序段配合 3.校核變壓器2

20、20kv(或330kv)側(cè)接地故障流過線路的3i0b.在計(jì)算區(qū)外故障最大零序電流時(shí)，一般應(yīng)對(duì)各種常見運(yùn)行方式及不同故障類型進(jìn)行比較，取其最大值。如果所選擇的停運(yùn)檢修線路是與本線路有零序互感的平行線路，則應(yīng)考慮檢修線路在兩端接地的情況。c.由于在計(jì)算零序故障電流時(shí)沒有計(jì)及可能出現(xiàn)的直流分量，因此在按躲開區(qū)外故障最大三倍零序電流整定零序電流段定值時(shí)，可靠系數(shù)不應(yīng)小于1.3。1.2.1.5 零序電流段：a.三段式保護(hù)的零序電流段電流定值應(yīng)按保本線路末端故障時(shí)有不小于第1.2.1.10條規(guī)定的靈敏系數(shù)整定，還應(yīng)與相鄰線路零序電流段或段配合，保護(hù)范圍一般不應(yīng)伸出線路末端變壓器220kv(或330kv)電

21、壓側(cè)母線，動(dòng)作時(shí)間按配合關(guān)系整定。b.四段式保護(hù)的零序電流段電流定值按與相鄰線路零序電流段配合整定，相鄰線路全線速動(dòng)保護(hù)能長期投入運(yùn)行時(shí)，也可以與全線速動(dòng)保護(hù)配合整定，電流定值的靈敏系數(shù)不作規(guī)定。c.如零序電流段被配合的相鄰線路是與本線路有較大零序互感的平行線路，則應(yīng)考慮該相鄰線路故障，在一側(cè)斷路器先斷開時(shí)的保護(hù)配合關(guān)系。零序電流段的電流定值與相鄰線路零序電流段配合時(shí)，故障點(diǎn)一般可選在相鄰線路末端。1.2.1.6 零序電流段：a.三段式保護(hù)的零序電流段作本線路經(jīng)電阻接地故障和相鄰元件故障的后備保護(hù)，其電流定值不應(yīng)大于300a(一次值)，在躲過本線路末端變壓器其他各側(cè)三相短路最大不平衡電流的前提

22、下，力爭滿足相鄰線路末端故障時(shí)有第1.2.1.11條規(guī)定的靈敏系數(shù)要求；校核與相鄰線路零序電流段、段或段的配合情況，并校核保護(hù)范圍是否伸出線路末端變壓器220kv或(330kv)電壓側(cè)母線，動(dòng)作時(shí) 間按配合關(guān)系整定。b.四段式保護(hù)的零序電流段按下述方法整定：如零序電流段對(duì)本線路末端故障有規(guī)定的靈敏系數(shù)，則零序電流段與相鄰線路零序電流段配合整定，對(duì)保相鄰線路末端故障的靈敏系數(shù)不作規(guī)定。如零序電流段對(duì)本線路末端故障達(dá)不到第1.2.1.10條規(guī)定的靈敏系數(shù)要求，則零序電流段按三段式保護(hù)的零序電流段的方法整定。1.2.1.7 零序電流段：四段式保護(hù)的零序電流段按三段式保護(hù)的零序電流段的方法整定。1.2

23、.1.8 零序電流保護(hù)最末一段與相鄰線路零序電流保護(hù)配合整定有困難或動(dòng)作時(shí)間過長時(shí)，如有必要，可按第2.3.2條規(guī)定設(shè)置適當(dāng)?shù)牟慌浜宵c(diǎn)。1.2.1.9 分支系數(shù)kf的選擇，要通過常見各種運(yùn)行方式的比較，選取其最大值。在復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中，分支系數(shù)的大小與故障點(diǎn)的位置有關(guān)，在考慮與相鄰零序電流保護(hù)配合時(shí)，按理應(yīng)選用故障點(diǎn)在被配合段保護(hù)范圍末端的kf值，但為了簡化計(jì)算，也可選用故障點(diǎn)在相鄰線路末端的可能偏高的kf值。1.2.1.10 保全線有靈敏系數(shù)的零序電流定值對(duì)本線路末端金屬性接地故障的靈敏系數(shù)應(yīng)滿足如下要求：a. 20km以下線路，不小于1.5；b.2050km的線路，不小于1.4；c. 50km

24、以上線路，不小于1.3。1.2.1.11 零序電流最末一段電流定值，對(duì)相鄰線路末端金屬性接地故障的靈敏系數(shù)力爭不小于1.2。確有困難時(shí)，可按相繼動(dòng)作校核靈敏系數(shù)。1.2.1.12 零序電流保護(hù)與接地距離保護(hù)配合時(shí)，可先找出接地距離的最小保護(hù)范圍，與之配合的零序電流保護(hù)按躲開此處接地故障整定。1.2.1.13 三相重合閘后加速一般應(yīng)加速對(duì)線路末端故障有足夠靈敏系數(shù)的零序電流保護(hù)段，如果躲不開后一側(cè)合閘時(shí)，因斷路器三相不同步產(chǎn)生的零序電流，則兩側(cè)的后加速保護(hù)在整個(gè)重合閘周期中均應(yīng)帶0.1s延時(shí)。1.2.1.14 當(dāng)110kv線路零序電流保護(hù)范圍伸出線路相鄰變壓器220kv(或330kv)電壓等級(jí)母

25、線時(shí)，如配合有困難，110kv線路零序電流保護(hù)定值可以不與220kv(或330kv)電壓等級(jí)的變壓器零序電流保護(hù)配合，但應(yīng)與該側(cè)出線零序電流保全線有靈敏系數(shù)的保護(hù)段配合。1.2.2 相間距離保護(hù)1.2.2.1 相間距離保護(hù)一般為三段式。一些相間距離保護(hù)在三段式的基礎(chǔ)上還設(shè)有不經(jīng)振蕩閉鎖的相間距離段和距離段保護(hù)。1.2.2.2 起動(dòng)元件的定值應(yīng)保證在本線路末端和保護(hù)動(dòng)作區(qū)末端非對(duì)稱故障時(shí)有足夠的靈敏系數(shù)，并保證在本線路末端發(fā)生三相短路時(shí)能可靠起動(dòng)，其靈敏系數(shù)具體取值如下：a.負(fù)序電流分量起動(dòng)元件在本線路末端金屬性兩相短路故障時(shí)，靈敏系數(shù)大于4。b.單獨(dú)的零序或負(fù)序電流分量起動(dòng)元件在本線路末端金屬

26、性單相和兩相接地故障時(shí)，靈敏系數(shù)大于4。c.負(fù)序電流分量起動(dòng)元件在距離段動(dòng)作區(qū)末端金屬性兩相短路故障時(shí)，靈敏系數(shù)大于2。d.單獨(dú)的零序或負(fù)序電流分量起動(dòng)元件在距離段動(dòng)作區(qū)末端金屬性單相和兩相接地故障時(shí)，靈敏系數(shù)大于2。e.相電流突變量起動(dòng)元件在本線路末端各類金屬性短路故障時(shí)，靈敏系數(shù)大于4，在距離段動(dòng)作區(qū)末端各類金屬性故障時(shí)，靈敏系數(shù)大于2。1.2.2.3 短時(shí)開放式振蕩閉鎖元件的整定：a.振蕩閉鎖開放時(shí)間，原則上應(yīng)在保證距離段可靠動(dòng)作的前提下，盡量縮短，一般取0.20.3s。但其中切換繼電器由段切換到段的時(shí)間，應(yīng)大于接地故障保護(hù)第段動(dòng)作時(shí)間與相間距離保護(hù)第段動(dòng)作時(shí)間之和，以盡可能使在距離段范

27、圍內(nèi)發(fā)生的單相接地(在接地故障發(fā)出跳閘脈沖之前)，迅速發(fā)展成三相短路的轉(zhuǎn)換性故障時(shí)，仍能由距離段動(dòng)作跳閘，一般可整定為0.120.15s。b.判別振蕩用的相電流元件的定值，應(yīng)可靠躲過正常負(fù)荷電流。c.振蕩閉鎖整組復(fù)歸時(shí)間，一般應(yīng)大于相鄰線重合閘周期加上重合于永久性故障保護(hù)再次動(dòng)作的最長時(shí)間，并留有一定裕度。視具體情況，必要時(shí)也可以采用快速復(fù)歸的方式。1.2.2.4 保護(hù)動(dòng)作區(qū)末端金屬性相間短路的最小短路電流應(yīng)大于距離保護(hù)相應(yīng)段最小準(zhǔn)確工作電流的兩倍。1.2.2.5 相間距離段阻抗定值，按可靠躲過本線路末端相間故障整定。1.2.2.6 相間距離段阻抗定值，按保本線路末端相間故障有不小于規(guī)定的靈敏

28、系數(shù)整定，并與相鄰線路相間距離段或段配合，動(dòng)作時(shí)間按配合關(guān)系整定。1.2.2.7 相間距離段阻抗定值對(duì)本線路末端相間金屬性故障的靈敏系數(shù)應(yīng)滿足如下要求：a.對(duì)50km以上的線路不小于1.3；b.對(duì)2050km的線路不小于1.4；c.對(duì)20km以下的線路不小于1.5?？赡軙r(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)線路末端經(jīng)一定的弧光電阻故障時(shí)，保護(hù)仍能動(dòng)作。1.2.2.8 相間距離段阻抗定值，按可靠躲過本線路的事故過負(fù)荷最小阻抗整定，并與相鄰線路不經(jīng)振蕩閉鎖的相間距離段或距離段配合。當(dāng)相鄰線路距離、段采用短時(shí)開放方式，又未設(shè)置不經(jīng)振蕩閉鎖的相間距離段時(shí)，相間距離段若與相鄰線路相間距離段配合，則可能失去選擇性，應(yīng)備案注明。相間

29、距離段的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)按配合關(guān)系整定，對(duì)可能振蕩的線路，還應(yīng)大于振蕩周期。1.2.2.9 相間距離段阻抗定值，對(duì)相鄰線路末端相間故障的靈敏系數(shù)應(yīng)力爭不小于1.2，確有困難時(shí)，可按相繼動(dòng)作校核靈敏系數(shù)。1.2.2.10 上下級(jí)相間距離阻抗定值應(yīng)按金屬性短路故障進(jìn)行配合整定，不計(jì)及故障電阻影響。1.2.2.11 相電流速斷定值應(yīng)可靠躲過區(qū)外最大故障電流，對(duì)可能振蕩的線路，還應(yīng)躲過最大振蕩電流。1.2.2.12 相間距離保護(hù)的整定公式見表2。1.2.3 自動(dòng)重合閘1.2.3.1 自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)間：a.單側(cè)電源線路的三相重合閘時(shí)間除應(yīng)大于故障點(diǎn)斷電去游離時(shí)間外，還應(yīng)大于斷路器及操作機(jī)構(gòu)復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再

30、次動(dòng)作的時(shí)間。b.雙側(cè)電源線路的三相重合閘時(shí)間除了考慮單側(cè)電源線路重合閘的因素外，還應(yīng)考慮線路兩側(cè)保護(hù)裝置以不同時(shí)間切除故障的可能性。重合閘整定時(shí)間應(yīng)等于線路對(duì)側(cè)有足夠靈敏系數(shù)的延時(shí)段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，加上故障點(diǎn)足夠斷電去游離時(shí)間和裕度時(shí)間，再減去斷路器合閘固有時(shí)間，即式中tzminz-min最小重合閘整定時(shí)間； t對(duì)側(cè)保護(hù)延時(shí)段動(dòng)作時(shí)間；tdd斷電時(shí)間，對(duì)三相重合閘不小于0.3s；tkk斷路器合閘固有時(shí)間；t裕度時(shí)間。表2 相間距離保護(hù)整定表 名稱符號(hào)阻 抗 定 值動(dòng)作時(shí)間公 式說 明公 式說 明段z1.按躲本線末端故障整定 kk=0.80.85 zl為線路正序阻抗l為被保護(hù)線路正序阻抗角&#

31、160;2.單回線終端變壓器方式伸入變壓器內(nèi) kk0.80.85，kkt0.7 為終端變壓器并聯(lián)等值正序阻抗 段z1.躲相鄰線距離保護(hù)第段 kz為助增系數(shù) 為相鄰線距離段動(dòng)作阻抗 kk=0.80.85，0.8  2.躲變壓器其他側(cè)母線 為相鄰變壓器并聯(lián)等值正序阻抗 kk=0.80.85，kkt0.7  3.躲相鄰線距離保護(hù)第段 為相鄰距離段動(dòng)作阻抗kk=0.80.85，0.8 公式右側(cè)zl、 和可假定阻抗角相等為相鄰線路距離段動(dòng)作時(shí)間 4.本線故障有規(guī)定的靈敏系數(shù) 5.與相鄰線路電流電壓保護(hù)配合 靈敏系數(shù)klmm=1.31.5 求出電流電壓保護(hù)的最小保護(hù)范圍，再與

32、之配合  段z 1.躲相鄰線距離保護(hù)第段 為相鄰距離段動(dòng)作阻抗 kk=0.80.850.8 保護(hù)范圍不伸出相鄰變壓器其他側(cè)母線時(shí)：，保護(hù)范圍伸出相鄰變壓器其他側(cè)母線時(shí)： 為相鄰線路不經(jīng)振蕩閉鎖的距離段動(dòng)作時(shí)間 為本規(guī)程要求配合的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間(時(shí)) 1.躲相鄰線路距離保護(hù)第段 為相鄰線路距離段動(dòng)作時(shí)間 2.與相鄰變壓器過電流保護(hù)配合 e-min為距離保護(hù)安裝處背側(cè)最低等值相間電勢(shì) zc為背側(cè)等值阻抗 為相鄰變壓器過流保護(hù)定值，kk=0.80.85為相鄰變壓器被配合保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間 3.躲負(fù)荷阻抗 zdz為按躲過實(shí)際可能最不利的系統(tǒng)頻率下阻抗元件所見到的事故過負(fù)荷最小負(fù)荷阻抗zf

33、h(應(yīng)配合阻抗元件的實(shí)際動(dòng)作特性進(jìn)行檢查)整定。kk0.7  注：a.所給定的阻抗元件定值，包括幅值和相角兩部分，都應(yīng)是在額定頻率下被保護(hù)線路的正序阻抗值。但對(duì)有特殊規(guī)定的距離段阻抗定值例外。b.表2適用于接于相間電壓與相電流之差的相間阻抗元件。c.接線為其他方式的相間距離保護(hù)的整定計(jì)算可參照表2。c.對(duì)分支線路，在整定重合閘時(shí)間時(shí)，尚應(yīng)考慮對(duì)側(cè)和分支側(cè)斷路器相繼跳閘的情況下，故障點(diǎn)仍有足夠的斷電去游離時(shí)間。d.為提高線路重合成功率，可酌情延長重合閘動(dòng)作時(shí)間：單側(cè)電源線路的三相一次重合閘動(dòng)作時(shí)間不宜小于1s；如采用二次重合閘，第二次重合閘動(dòng)作時(shí)間不宜小于5s。多回線并列運(yùn)行

34、的雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘，其無電壓檢定側(cè)的動(dòng)作時(shí)間不宜小于5s。大型電廠出線的三相一次重合閘時(shí)間一般整定為10s。1.2.3.2 如果分支側(cè)變壓器低壓側(cè)無電源，分支側(cè)斷路器可以在線路故障時(shí)不跳閘，但線路后加速電流定值應(yīng)可靠躲過重合閘時(shí)分支側(cè)最大負(fù)荷電流。1.2.3.3 雙側(cè)電源的線路，除采用解列重合閘的單回線路外，均應(yīng)有一側(cè)檢同期重合閘，以防止非同期重合閘對(duì)設(shè)備的損害。檢同期合閘角的整定應(yīng)滿足可能出現(xiàn)的最不利方式下，小電源側(cè)發(fā)電機(jī)的沖擊電流不超過允許值。一般線路檢同期合閘角整定在30°左右。1.3保護(hù)與自動(dòng)重合閘配置針對(duì)本次課程設(shè)計(jì)的110kv單電源輻射網(wǎng)，可以配置如下的保護(hù)與

35、重合閘：反應(yīng)相間故障配相間距離保護(hù)i、ii、iii段。反應(yīng)接地故障配零序電流保護(hù)i、ii、iii段。重合閘采用三相一次重合閘。第2章 110kv線路整定計(jì)算2.1電網(wǎng)中性點(diǎn)接地配置 2.1.1中性點(diǎn)接地配置原則在110kv及以上中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，接地故障是常見的故障形式。對(duì)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的變壓器，要配置接地保護(hù)，用來反應(yīng)接地故障，并作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。變壓器中性點(diǎn)是否應(yīng)直接接地運(yùn)行與變壓器絕緣水平有關(guān)。在500kv系統(tǒng)中，中性點(diǎn)絕緣水平為38kv的變壓器，其中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行；自耦變中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行；在220kv系統(tǒng)中，中性點(diǎn)絕緣水平為

36、110kv的變壓器，其中性點(diǎn)可直接接地運(yùn)行，也可在系統(tǒng)不會(huì)失去中性點(diǎn)接地的情況下，不接地運(yùn)行。對(duì)于全絕緣變壓器，其高壓側(cè)繞組中性點(diǎn)可直接接地或不接地運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí)，零序電流的大小及分布與系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)量和位置有關(guān)。對(duì)中性點(diǎn)絕緣水平較高的分級(jí)絕緣變壓器及全絕緣變壓器，可安排一部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，另一部分變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行，以使系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式下、變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)量及位置盡量不變，以保證零序保護(hù)的保護(hù)范圍穩(wěn)定且有足夠的靈敏度。變壓器中性點(diǎn)接地的具體選擇原則如下： (1)在單電源網(wǎng)絡(luò)中，終端變電所的變壓器中性點(diǎn)一般不接地，這樣，可提高線路首端零序電流保護(hù)的靈敏度

37、。 (2)對(duì)多電源網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)電源處至少應(yīng)有一個(gè)中性點(diǎn)接地，以防止接地短路可能引起的過電壓，對(duì)變壓器產(chǎn)生危害。 (3)發(fā)電廠和變電所有多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)應(yīng)有部分中性點(diǎn)接地；雙母線有條件時(shí)，最好每條母線上均有變壓器中性點(diǎn)接地。這樣，當(dāng)接地運(yùn)行的變壓器檢修停運(yùn)時(shí)，可將中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器的中性點(diǎn)接地，從而使中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量和位置保持不變。 (4)當(dāng)降壓變壓器的中壓側(cè)和低壓側(cè)有電源時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)接地。但在個(gè)別情況，如電源較小，零序保護(hù)不能動(dòng)作或使系統(tǒng)保護(hù)復(fù)雜時(shí)，也可不接地，但應(yīng)裝設(shè)變壓器過電壓的保護(hù)措施。 (5)帶負(fù)荷調(diào)整電壓分接頭的變壓器因絕緣要求，應(yīng)將中性點(diǎn)優(yōu)先接地；當(dāng)沒有條件接地時(shí)，只要能

38、運(yùn)行在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，也可不接地，但應(yīng)取得制造廠家的同意。 (6)對(duì)有三臺(tái)以上變壓器的110kv或220kv雙母線運(yùn)行的發(fā)電廠，一般按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，且分別接于兩組不同母線上當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)接地變壓器停用時(shí)可將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器的中性點(diǎn)接地。2.1.2變壓器中性點(diǎn)接地配置按照上述原則，a變電所1臺(tái)主變中性點(diǎn)接地，b變電所1臺(tái)主變中性點(diǎn)接地，c、d變電所為終端變電所，變壓器中性點(diǎn)不接地。2.2參數(shù)計(jì)算以下表中數(shù)據(jù)為例：最大zs.1最小zs.1最大zs.0最小zs.0a所主變b所主變c所主變mvamvamva6.83.37.44.4120×231.5×220&

39、#215;2d所主變l1l1最大負(fù)荷l2l3x0/x1mvakmakmkm31.5×22336824193.07所有阻抗角假定為，負(fù)荷的功率因素為0.9（負(fù)荷阻抗角為）。2.2.1阻抗計(jì)算折算到110kv系統(tǒng)，各個(gè)元件與線路計(jì)算如下：2.2.1.1系統(tǒng)阻抗正負(fù)序阻抗：，零序阻抗：，2.2.1.2變壓器阻抗變壓器t1、t2正負(fù)序阻抗：變壓器t1零序阻抗：按照上述方法得出變壓器t3、t4阻抗：變壓器t3正負(fù)序阻抗：變壓器t3零序阻抗：變壓器t5、t6正負(fù)序阻抗：變壓器t5、t6零序阻抗：變壓器t7、t8正負(fù)序阻抗：變壓器t7、t8零序阻抗：線路l1正負(fù)序阻抗：線路xl1零序阻抗：按照上述

40、方法得出線路l2、l3的阻抗：線路l2正負(fù)序阻抗：線路l2零序阻抗：線路l3正負(fù)序阻抗：線路l3零序阻抗：線路最小負(fù)荷阻抗：考慮到所整定保護(hù)裝于l1線路上，其對(duì)應(yīng)的最大運(yùn)行方式為a變電所兩臺(tái)主變并列運(yùn)行，最小運(yùn)行方式為一臺(tái)主變運(yùn)行，其余變電所主變低壓側(cè)均開環(huán)運(yùn)行。則將參數(shù)標(biāo)于圖上，有正序網(wǎng)絡(luò)圖2-1與零序網(wǎng)絡(luò)圖2-2，并列表如表2-1。圖2-1 正序網(wǎng)絡(luò)圖圖2-2 零序網(wǎng)絡(luò)圖表2-1，參數(shù)表zs1.maxzs1.minzs0.maxzs0.mint1 t31.70.8251.851.111.5744.08t5t7l1 l2l344.0869.439.2/28.39.6/29.57.6/23.3

41、2.2.2 b母線短路計(jì)算單相或兩相接地故障時(shí)流過保護(hù)1的最大電流與最小電流正序網(wǎng)絡(luò)圖如下：圖23 b母線短路時(shí)的正序網(wǎng)絡(luò)圖零序網(wǎng)絡(luò)圖如下：圖24 b母線短路時(shí)的零序網(wǎng)絡(luò)圖其中故障點(diǎn)：故障點(diǎn)：所以，流過保護(hù)1的零序電流為其中故障點(diǎn)：故障點(diǎn)：所以，流過保護(hù)1的零序電流為2.2.2 c母線短路單相或兩相接地故障時(shí)流過保護(hù)1的最大電流與最小電流 圖2-5 c點(diǎn)故障正序網(wǎng)絡(luò)圖圖2-6 c點(diǎn)故障零序網(wǎng)絡(luò)圖其中故障點(diǎn)：故障點(diǎn)：所以，流過保護(hù)1的零序電流為故障點(diǎn)：故障點(diǎn)：所以，流過保護(hù)1的零序電流為算出流過保護(hù)1的最大零序電流最小零序電流，列表于表2-2表2-2，零序短路電流b點(diǎn)故障c點(diǎn)故障最大零序電流（k

42、a）0.6510.340最小零序電流（ka）0.5140.2572.3 保護(hù)整定2.3.1距離保護(hù)的整定（靈敏角取）：（1）i段整定阻抗小于線路阻抗，可靠系數(shù)取0.8，一、二次值為一次：二次：動(dòng)作時(shí)間0s。（2）ii段與線路bc保護(hù)i段配合（分支系數(shù)為1），整定阻抗一次值為ii段與變壓器t3或t4配合（分支系數(shù)為1），整定阻抗一次值為靈敏系數(shù)，滿足。則二次整定值為：動(dòng)作時(shí)間為：。（3）iii段按最小負(fù)荷阻抗整定，最小負(fù)荷阻抗為：整定阻抗一次值為（假定返回系數(shù)取1.15）：整定阻抗二次值為：近后備靈敏系數(shù)，符合要求。遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)（a）作為t3或t4的遠(yuǎn)后備，符合要求。（b）作為bc線路的遠(yuǎn)后備

43、，符合要求。iii段動(dòng)作時(shí)間按階梯原則配合，有2.3.2零序電流保護(hù)整定（1）保護(hù)1零序電流i段整定計(jì)算動(dòng)作電流。按躲過最大運(yùn)行方式下本線路末端（即b母線處）接地故障時(shí)流過保護(hù)的最大零序電流整定。即動(dòng)作時(shí)限為保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間。二次動(dòng)作值6.78a。（2）保護(hù)1零序電流段整定計(jì)算動(dòng)作電流。按與相鄰bc線路保護(hù)的段動(dòng)作電流相配合的原則整定。則動(dòng)作電流為：靈敏系數(shù)校驗(yàn)。利用最小運(yùn)行方式下本線路末端（即b母線處）發(fā)生接地短路時(shí)流過保護(hù)的最小零序電流來校驗(yàn)。靈敏度不滿足要求，所以改為與線路bc零序電流段配合，取線路bc為終端線路，其零序電流段按線路末端短路有靈敏度整定，即，則保護(hù)1零序電流段動(dòng)作電流為：重新校驗(yàn)靈敏系數(shù)：靈敏度滿足要求，二次值為2.13a。動(dòng)作時(shí)限。應(yīng)比相鄰線路保護(hù)的段動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差dt，即（3）保護(hù)1零序電流段整定計(jì)算動(dòng)作電流。按躲過線路末端三相短路時(shí)流過的保護(hù)的最大不平衡電流來整定，一般取12a二次值，本文取1a即：靈敏系數(shù)校驗(yàn)。（a）作線路ab的近后