繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書---110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)配置與線路保護(hù)整定計(jì)算

1、成績(jī) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目 110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)配置 與線路保護(hù)整定計(jì)算 課 程 名 稱 繼電保護(hù)原理 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 班 級(jí) 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 設(shè) 計(jì) 時(shí) 間 指 導(dǎo) 教 師 2010年12月 南 京目 錄 1 概述11.1整定計(jì)算意義11.2整定計(jì)算內(nèi)容11.3整定計(jì)算特點(diǎn)22運(yùn)行方式的選擇原則32.1發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇原則32.2變壓器中性點(diǎn)接地方式選擇原則32.3線路運(yùn)行方式選擇原則42.4 本次設(shè)計(jì)的具體運(yùn)行方式的選擇43 保護(hù)原則和配置53.1 發(fā)變組保護(hù)53.2 線路保護(hù)103.3 流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流113.4 互

2、感器變比124 參數(shù)計(jì)算154.1 系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖154.2 110kV系統(tǒng)阻抗圖154.3 參數(shù)表(見表4.1)165 整定計(jì)算175.1 相間短路保護(hù)整定計(jì)算175.2 接地短路保護(hù)整定計(jì)算216 綜合評(píng)價(jià)256.1 距離保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)256.2 零序保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)25結(jié)論26參考文獻(xiàn)28附錄（計(jì)算書）29I110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)配置與線路保護(hù)整定計(jì)算1 概述1.1 整定計(jì)算意義隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，對(duì)繼電保護(hù)的要求也不斷提高，加上電力電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)正朝向智能化的方向發(fā)展。繼電保護(hù)技術(shù)是電力系統(tǒng)必不可少的組成部分，對(duì)保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，防

3、止故障擴(kuò)大和事故發(fā)生，都有極其重要的作用。整定計(jì)算使得保護(hù)能夠合理選擇、動(dòng)作，工作在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中占有重要的位置。對(duì)繼電保護(hù)方案的選擇要有全局觀點(diǎn)，不能只簡(jiǎn)單著眼于某一套繼電保護(hù)的效果。在整定繼電保護(hù)定值時(shí)，特別注意相鄰上下級(jí)各保護(hù)之間的配合關(guān)系，不但要考慮正常方式下的配合關(guān)系，而且要考慮運(yùn)行方式變化時(shí)的配合關(guān)系。每一個(gè)保護(hù)的整定值及其使用方式，都是針對(duì)某種運(yùn)行要求而擬定的，處理問(wèn)題時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)時(shí)條件。繼電保護(hù)裝置的配置與定值正確與否，直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全運(yùn)行及對(duì)用戶供電的可靠性，與電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、運(yùn)行調(diào)度、設(shè)計(jì)調(diào)試等都有密切聯(lián)系。1.2 整定計(jì)算內(nèi)容本次課程設(shè)計(jì)為對(duì)110kV電網(wǎng)進(jìn)行繼電保

4、護(hù)配置與線路保護(hù)整定計(jì)算，首先學(xué)習(xí)規(guī)程確定系統(tǒng)運(yùn)行方式，變壓器運(yùn)行方式，選擇各元件保護(hù)方式，然后計(jì)算發(fā)電機(jī)、變壓器、線路的參數(shù)，確定保護(hù)方式及互感器變比。最后對(duì)反應(yīng)相間故障的三段式距離保護(hù)和反應(yīng)接地故障的三段式零序電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。零序電流保護(hù)和接地距離保護(hù)一般按階梯特性構(gòu)成，其整定配合遵循反映同種故障類型的保護(hù)上下級(jí)之間必須相互配合的原則，主要考慮與相鄰下一級(jí)的接地保護(hù)相配合；當(dāng)裝設(shè)接地短路故障的保護(hù)時(shí)，則一般在同原理的保護(hù)之間進(jìn)行配合整定。1.3 整定計(jì)算特點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)- |( F P) _# B, e5 n6 q行情況的變化(包括基本建設(shè)發(fā)展和運(yùn)行方式變化)，當(dāng)其超出預(yù)定的適應(yīng)范圍時(shí)，就

5、需要對(duì)全部或部分保護(hù)定值重新進(jìn)0 h6 k2 x& D0 d- # . i7 ! F0 |行整定，以滿足新的運(yùn)行需要。如何獲得一個(gè)最佳的整定方: q0 O! t* D4 L1 YT: 案，要考慮到繼電保護(hù)的快速性、選擇性、可靠性、靈敏性之間求得妥協(xié)和平衡。因此，繼電保護(hù)整定計(jì)算要綜合、辨證、統(tǒng)一$ I! k& k: v/ Y2 m1 n$ T的運(yùn)用。2 運(yùn)行方式的選擇原則2.1發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇原則(1)一個(gè)發(fā)電廠有兩臺(tái)機(jī)組時(shí)，一般應(yīng)考慮全停方式，一臺(tái)檢修，另一臺(tái)故障；當(dāng)有三臺(tái)以上機(jī)組時(shí)，則選擇其中兩臺(tái)容量較大機(jī)組同時(shí)停用的方式。對(duì)水電廠，還應(yīng)根據(jù)水庫(kù)運(yùn)行方式選擇。(2)一個(gè)發(fā)電廠、變

6、電站的母線上無(wú)論接幾臺(tái)變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺(tái)停用。繼電保護(hù)的最大運(yùn)行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過(guò)保護(hù)的電流值最大;最小運(yùn)行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過(guò)保護(hù)的電流值最小。2.2變壓器中性點(diǎn)接地方式選擇原則中性的直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路，將產(chǎn)生很大的零序電流分量，利用零序分量構(gòu)成保護(hù)，可作為一種主要的接地短路保護(hù)。大地的電流系統(tǒng)發(fā)生接地短路時(shí)，零序電流的大小和分布與變壓器中性接地點(diǎn)的數(shù)目和位置有密切的關(guān)系，中性接地點(diǎn)的數(shù)目越多，意味著系統(tǒng)零序總阻抗越小，零序電流越大；中性點(diǎn)接地位置的不同，則意味著零序電流的分布不同。通常，變壓器中性接地位置和數(shù)目按如下兩個(gè)原則考慮：一是使零

7、序電流保護(hù)裝置在系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式下保護(hù)范圍基本保持不變，且具有足夠的靈敏度和可靠性；二是不使變壓器承受危險(xiǎn)的過(guò)電壓。為此，應(yīng)使變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目和位置盡可能保持不變。具體選擇原則：當(dāng)中間變電所母線有穿越電流情況或變壓器低壓側(cè)由電源時(shí)，因此至少有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地，以防止由于接地短路引起的過(guò)電壓。電廠并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)將部分變壓器的中性點(diǎn)接地。當(dāng)終端變電所變壓器低壓側(cè)無(wú)電源時(shí)，變壓器應(yīng)該不接地運(yùn)行。對(duì)于雙母線按固定連接方式運(yùn)行的變電所，每組母線上至少應(yīng)有應(yīng)有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地。當(dāng)變壓器中性點(diǎn)絕緣水平較低時(shí)，中性點(diǎn)必須接地。2.3線路運(yùn)行方式選擇原則(1)一個(gè)發(fā)電廠、變電站線線上接有

8、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(shí)停用。2.4 本次設(shè)計(jì)的具體運(yùn)行方式的選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，直接影響保護(hù)的性能。因此，在對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)弊之前，首先應(yīng)該分析運(yùn)行方式。根據(jù)上述運(yùn)行方式的選擇原則，現(xiàn)規(guī)定：系統(tǒng)的的運(yùn)行方式的最大運(yùn)行方式為滿發(fā)（G1T1，G2T2發(fā)變組均投入），最小運(yùn)行方式為停一臺(tái)發(fā)變組（G1T1發(fā)變組投入，G2T2發(fā)變組退出）；發(fā)電廠變壓器的運(yùn)行方式為有一到兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地，T1、T2均接地，終端變壓器T4、T5、T6、T7不接地；線路的正常運(yùn)行方式為開環(huán)運(yùn)行（QFB出開環(huán)，以減小短路電流）。3 保護(hù)原則和配置

9、3.1 發(fā)變組保護(hù)3.1.1 發(fā)變組保護(hù)原則（1） 根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求第20.1.4條規(guī)定，“為提高繼電保護(hù)的可靠性，對(duì)重要的路線和設(shè)備必須堅(jiān)持設(shè)立兩套獨(dú)立的主保護(hù)等原則，并且兩套保護(hù)宜為不同原理和不同廠家的產(chǎn)品，對(duì)重要元件應(yīng)充分考慮后背保護(hù)的設(shè)置，200MW級(jí)以上容量的發(fā)電機(jī)設(shè)備應(yīng)配置兩套完整的互相獨(dú)立的主保護(hù)和后背保護(hù)”。（2） 根據(jù)國(guó)電公司25項(xiàng)反措第11.6要求精神，防止發(fā)電機(jī)變壓器組和變壓器的主斷路器出現(xiàn)非全相運(yùn)行，引起設(shè)備事故或擴(kuò)大為系統(tǒng)事故，220kv及以上發(fā)電機(jī)變壓器組和變壓器的主斷路器及母聯(lián)、母線分段斷路器應(yīng)選用三相聯(lián)動(dòng)的雙跳斷路器。（3）

10、 發(fā)變組保護(hù)技術(shù)要求高，對(duì)運(yùn)行方式安全性，可靠性有嚴(yán)格的要求，必須選用有良好運(yùn)行實(shí)績(jī)的微機(jī)發(fā)變組保護(hù)。根據(jù)以上的原則110kv輸電線路方式為：相間距離保護(hù)和零序電流保護(hù)。其中I段II段作為主保護(hù)，III段作為后備保護(hù)。3.1.2發(fā)變組保護(hù)配置3.1.2.1 主保護(hù) 發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)發(fā)變組差動(dòng)作為發(fā)變組及其引出線范圍內(nèi)短路故障的主保護(hù)。保護(hù)采用二次諧波電流制動(dòng)原理。為防止TA斷線差動(dòng)誤動(dòng)，任一相電流互感器斷線，均應(yīng)能閉鎖差動(dòng)，TA斷線功能應(yīng)設(shè)置開關(guān)，使其能投能退。定子繞組及引線相間短路保護(hù)，瞬時(shí)動(dòng)作于停機(jī)。 發(fā)電機(jī)匝間保護(hù) 定子繞組匝間短路或定子開焊事故保護(hù)，瞬時(shí)動(dòng)作于停機(jī)。 單元件橫差保護(hù) 發(fā)電

11、機(jī)橫差保護(hù)作為發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路故障的主保護(hù)，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)有六個(gè)或四個(gè)引出端子的機(jī)組應(yīng)優(yōu)先考慮裝設(shè)單元件橫差保護(hù)。 故障分量負(fù)序功率方向匝間保護(hù) 電流取自中性點(diǎn)側(cè)時(shí)，只能反應(yīng)繞組匝間短路和機(jī)端開焊事故；電流取自機(jī)端時(shí)，不能反應(yīng)繞組匝間短路和機(jī)端開焊事故，也能反應(yīng)繞組相間短路，成為第二套不同判據(jù)的相間短路主保護(hù) 故障分量負(fù)序功率方向+縱向零序電壓 由故障分量負(fù)序功率方向（或負(fù)序功率方向）作閉鎖啟動(dòng)元件，和專用PT開口三角側(cè)的縱向零序電壓作為動(dòng)作元件組成的匝間保護(hù)。 定子繞組單相接地（100%）保護(hù) 雙頻式定子繞組單相接地（100%）保護(hù) 適用于大型汽輪機(jī)組及中小型水輪機(jī)組，延時(shí)動(dòng)作于程序跳

12、閘； 注入式定子繞組單相接地（100%）保護(hù)適用于大型水輪機(jī)組，延時(shí)動(dòng)作于程序跳閘。 轉(zhuǎn)子本體過(guò)熱（不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷）保護(hù) 轉(zhuǎn)子本體的主保護(hù)，又是不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷或不對(duì)稱短路過(guò)電流后備保護(hù)，延時(shí)或反時(shí)限動(dòng)。作于程序跳閘。 變壓器差動(dòng)保護(hù) 變壓器繞組及區(qū)內(nèi)引線相間、匝間短路和Yn側(cè)區(qū)內(nèi)接地短路主保護(hù)，瞬時(shí)動(dòng)作于全停。 零序差動(dòng)保護(hù)或分側(cè)差動(dòng)保護(hù) 自耦變壓器當(dāng)變差保護(hù)靈敏度不滿足要求時(shí)，配置零序差動(dòng)保護(hù)或分側(cè)差動(dòng)保護(hù)，動(dòng)作于全停。 廠變低壓側(cè)限時(shí)速斷過(guò)流保護(hù) 廠變低壓側(cè)母線短路的主保護(hù)，短延時(shí)動(dòng)作于全停，也可作為小機(jī)組或小變壓器繞組短路的主保護(hù)。變壓器瓦斯/壓力釋放保護(hù) 變壓器內(nèi)部繞組各種短路故障的非電量

13、主保護(hù)，是第二套不同原理判據(jù)的主保護(hù)，瞬時(shí)動(dòng)作于全停。 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù) 理論上講轉(zhuǎn)子發(fā)生一點(diǎn)接地故障對(duì)機(jī)組無(wú)傷害，但可怕的是兩點(diǎn)接地短路故障。新規(guī)程不要求裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)是基于系統(tǒng)容量足夠大，可以隨時(shí)停一臺(tái)或兩臺(tái)機(jī)組對(duì)系統(tǒng)無(wú)影響，和沒(méi)有更好更可靠的兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置。 新規(guī)程要求大型機(jī)組配置一點(diǎn)接地保護(hù)。保護(hù)經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)或程序跳閘。3.1.2.2 后備保護(hù) 對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)發(fā)變組及相鄰元件線路的對(duì)稱過(guò)負(fù)荷或?qū)ΨQ短路過(guò)電流的后備保護(hù)，定時(shí)限或反時(shí)限動(dòng)作于程序跳閘。不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù) 發(fā)變組及相鄰元件線路的不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷或不對(duì)稱短路過(guò)電流的后備保護(hù)，定時(shí)限或反時(shí)限動(dòng)作于程序跳閘。復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)（方向）

14、過(guò)流保護(hù)發(fā)變組及相鄰元件線路的對(duì)稱或不對(duì)稱短路過(guò)電流的后備保護(hù)，定時(shí)限動(dòng)作于程序跳閘。 復(fù)合電流保護(hù)由低壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流元件和負(fù)序過(guò)電流元件組成，是發(fā)變組及相鄰元件線路的對(duì)稱或不對(duì)稱短路過(guò)電流的后備保護(hù)，定時(shí)限動(dòng)作于程序跳閘。當(dāng)配置了對(duì)稱過(guò)負(fù)荷（反時(shí)限）保護(hù)和不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷（反時(shí)限）保護(hù)就不應(yīng)再配置復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù)和復(fù)合電流保護(hù)。零序過(guò)電流保護(hù)變壓器接地運(yùn)行的Yn側(cè)引線或相鄰元件線路接地短路故障的后備保護(hù)，第一時(shí)限動(dòng)作于縮小故障范圍跳母聯(lián)斷路器，第二時(shí)限動(dòng)作于全?；虺绦蛱l；根據(jù)系統(tǒng)要求也可反時(shí)限動(dòng)作于全停或程序跳閘間隙零序保護(hù)作為不接地運(yùn)行變壓器Yn側(cè)接地短路的后備保護(hù)，由間隙零序電流元件和零

15、序過(guò)電壓元件組成，經(jīng)短延時(shí)動(dòng)作于程序跳閘或全停。轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)轉(zhuǎn)子繞組勵(lì)磁電流過(guò)負(fù)荷或短路過(guò)流的后備保護(hù)，定時(shí)限或反時(shí)限動(dòng)作于程序跳閘。3.1.2.3 異常保護(hù) 失磁保護(hù) 發(fā)電機(jī)失磁指的是勵(lì)磁電流突然消失或下降到靜態(tài)極限所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流以下。失磁的原因主要有：轉(zhuǎn)子繞組短路、勵(lì)磁回路開路、勵(lì)磁系統(tǒng)故障、滅磁開關(guān)誤跳閘以及誤操作等。 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流異常下降或全失磁的保護(hù)，第一時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，第二時(shí)限動(dòng)作于減勵(lì)磁或切換勵(lì)磁電源或程序跳閘，第三時(shí)限動(dòng)作于程序跳閘或停機(jī)。失步保護(hù)反應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生不穩(wěn)定振蕩即失步并危及機(jī)組或系統(tǒng)安全的保護(hù)，當(dāng)振蕩中心落在機(jī)組外延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，當(dāng)振蕩中心落在機(jī)組內(nèi)時(shí)擇機(jī)延時(shí)

16、動(dòng)作于程序跳閘或解列。 逆功率保護(hù) 防止主汽門誤關(guān)閉后汽輪機(jī)葉片在汽室作功發(fā)熱軟化斷裂的保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于程序跳閘。 頻率異常保護(hù)防止頻率升高或下降后機(jī)組運(yùn)行在汽輪機(jī)葉片諧振點(diǎn)上斷裂的保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，頻率異常發(fā)生時(shí)間累加延時(shí)動(dòng)作于程序跳閘。 誤上電（突加電壓）保護(hù)發(fā)電機(jī)停機(jī)盤車狀態(tài)或并網(wǎng)前斷路器誤合閘以及并網(wǎng)非同期合閘的保護(hù)，瞬時(shí)動(dòng)作于停機(jī)；正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)自動(dòng)退出運(yùn)行。 起停機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)升速升勵(lì)磁未并網(wǎng)前定子繞組發(fā)生單相接地或相間短路故障的保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于停機(jī)。過(guò)激磁保護(hù)發(fā)電機(jī)或變壓器運(yùn)行頻率下降或電壓升高引起鐵芯工作磁密升高的保護(hù)，定時(shí)限或反時(shí)限動(dòng)作于程序跳閘。非全相保護(hù) 斷路器合閘不成

17、功而形成非全相運(yùn)行的保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于停機(jī)或程序跳閘。失靈（啟動(dòng)）保護(hù) 斷路器跳閘（不成功）失靈的近后備保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于啟動(dòng)斷路器失靈。 斷路器斷口閃絡(luò)保護(hù) 發(fā)電機(jī)撲捉并網(wǎng)時(shí)機(jī)時(shí)，斷路器斷口間發(fā)生閃絡(luò)事故的保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于滅磁或啟動(dòng)失靈保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。TA/TV異常延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。變壓器非電量保護(hù)變壓器冷卻器故障、過(guò)溫、油位異常等。結(jié)合上述的內(nèi)容，本電網(wǎng)發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)可配置類型為：應(yīng)該裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)、失磁保護(hù)、轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)、定子單相接地保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)。3.2 線路保護(hù)3.2.1 線路保護(hù)配置的原則（）110kV 系統(tǒng)線路保護(hù)現(xiàn)按遠(yuǎn)后備原則考慮實(shí)施，

18、只配置一套線路微機(jī)保護(hù)。保護(hù)的主要功能為相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)、零序電流保護(hù)和三相一次重合閘。（） 同一變電所宜采用同一制造廠的產(chǎn)品。對(duì)于110kV線路，保護(hù)和監(jiān)控了兩個(gè)獨(dú)立的單元機(jī)箱應(yīng)裝設(shè)在同一屏上。一面屏上可裝設(shè)兩條線路的保護(hù)和監(jiān)控，以避免不必要的連線，簡(jiǎn)化回路接線，提高抗干擾力。（）地區(qū)發(fā)電廠至變電所的110kV聯(lián)絡(luò)線可根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行或繼電保護(hù)整定配合需要可裝設(shè)一套完整的縱聯(lián)距離保護(hù)（有條件時(shí)可考慮采用光纖通道）。3.2.2 線路保護(hù)配置本電網(wǎng)線路保護(hù)類型：線路發(fā)生相間短路保護(hù)-配置距離保護(hù)（、段）線路發(fā)生接地短路保護(hù)配置零序電流保護(hù)（、段）表3-1 保護(hù)配置保護(hù)對(duì)象保護(hù)配置發(fā)電機(jī)

19、-變壓器組差動(dòng)保護(hù),瓦斯保護(hù),失磁保護(hù),轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù),定子單相接地保護(hù),過(guò)電壓保護(hù),過(guò)負(fù)荷保護(hù)等輸電線路相間距離保護(hù)(I、II、III段)零序電流保護(hù)(I、II、III段)3.3 流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流3.3.1 原則選取流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則如下：(1)備用電源自動(dòng)投入引起的增加負(fù)荷。(2)并聯(lián)運(yùn)行線路的減少，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。(3)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)運(yùn)行，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。(4)對(duì)于雙側(cè)電源的線路，當(dāng)一側(cè)電源突然切除發(fā)電機(jī)，引起另一側(cè)增加負(fù)荷。3.3.2 選擇結(jié)合本次設(shè)計(jì)，最大負(fù)荷電流選擇為兩臺(tái)發(fā)變組全部投入，線AB停運(yùn)，環(huán)網(wǎng)在QFB處開環(huán)運(yùn)行。最大負(fù)荷電流為： (3.1) 3.4 互感器變比3

20、.4.1 電壓互感器變比 3.4.1.1 選擇原則根據(jù)電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南繼電保護(hù)分冊(cè)韓笑宋麗群主編，電壓互感器的選擇原則： 一次電壓選擇原則電壓互感器的一次繞組額定電壓有3KV、6KV、20KV、35KV、110KV、220KV、500KV。 二次電壓選擇原則 電壓互感器二次繞組分主二次繞組及輔助二次繞組兩類：主二次繞組的額定電壓是按下述原則設(shè)計(jì)的：一次繞組接于線電壓時(shí)，二次繞組額定電壓為100V；一次線路接于相電壓時(shí)，二次繞組的額定電壓為。輔助二次繞組的額定電壓按下述原則設(shè)計(jì)：中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，二次繞組額定電壓為100V；中性點(diǎn)不接待或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，二次繞組額定電壓為。

21、3.4.1.2 配置在本次設(shè)計(jì)中選擇的電壓互感器變比是110kV/0.1kV.3.4.2 電流互感器選擇3.4.2.1選擇原則為降低工程造價(jià)，在設(shè)計(jì)上通常采用測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)共用一組電流互感器的方式，一個(gè)電流互感器內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)鐵芯，每個(gè)鐵芯上有一個(gè)二次繞組，測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)接不同的二次繞組，且供測(cè)量?jī)x表的鐵芯與供繼電保護(hù)的鐵芯在特性上有較大差別。測(cè)量鐵芯是按電流互感器正常運(yùn)行條件設(shè)計(jì)的，鐵芯截面小，飽和倍數(shù)低；而保護(hù)用鐵芯是按短路條件設(shè)計(jì)的，鐵芯截面大，飽和倍數(shù)高。 一次電流的選擇原則測(cè)量?jī)x表用電流互感器的一次電流一般應(yīng)取。其中，為發(fā)電機(jī)或變壓器的額定電流，對(duì)線路應(yīng)是最大負(fù)荷電流。對(duì)于直

22、接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的測(cè)量?jī)x表用電流互感器應(yīng)選用。繼電保護(hù)用電流互感器額定電流應(yīng)大于該電氣主設(shè)備可能出現(xiàn)的最大長(zhǎng)期負(fù)荷電流。 二次電流的選擇原則標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次額定電流為5A或1A。110kV及以上的電流互感器的額定二次電流宜選1A，這樣可大幅度降低電纜中的有功損耗，在相同的條件下可減輕電流互感器的二次負(fù)擔(dān)，減小電流回路電纜截面，以降低工程造價(jià)。 額定輸出容量的選擇電流互感器的額定輸出容量是指在額定一次電流、額定變比條件下，保證所要求的準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，所能輸出的最大容量?？筛鶕?jù)二次負(fù)載所消耗的容量來(lái)計(jì)算電流互感器的輸出容量。電流互感器二次負(fù)載所消耗的容量為 (3.2) 式中 電流互感器的二次額定電流，A;

23、二次回路的負(fù)載阻抗，可采用實(shí)際測(cè)量值或通過(guò)計(jì)算得到。選擇電流互感器的額定輸出容量。額定容量標(biāo)準(zhǔn)值為5VA、10VA、15VA、20VA、25VA、30VA、40VA、50VA、60VA、80VA、100VA。注意，對(duì)測(cè)量?jī)x表用互感器的額定容量只要稍大于二次負(fù)載即可，以保證短路時(shí)鐵芯能迅速飽和，使測(cè)量?jī)x表免遭過(guò)大的電流所造成的損壞。 準(zhǔn)確級(jí)的選擇為滿足保護(hù)、測(cè)量的需要，各個(gè)鐵芯具有的準(zhǔn)確級(jí)可以不同。保護(hù)用電流互感器應(yīng)選P級(jí)或TP級(jí)。P級(jí)一般保護(hù)用電流互感器，其誤差是在穩(wěn)態(tài)正弦一次電流條件下的誤差，P級(jí)可分為5Px,10Px兩種，如5P10,5P20,10P10,10P20等，其中“P”表示保護(hù)用

24、鐵芯，P之前的數(shù)字表示綜合誤差即準(zhǔn)確等級(jí)，P之后的數(shù)字表示極限準(zhǔn)確倍數(shù)。極限準(zhǔn)確倍數(shù)指電流互感器能滿足綜合誤差要求的最大一次電流值與電流互感器額定一次電流之比值，如5P20的含義是該互感器為保護(hù)用，在一次側(cè)流過(guò)的最大電流為其一次額定電流20倍時(shí)，該互感器的綜合誤差不大于5%。在設(shè)計(jì)時(shí)，推薦采用10P型電流互感器鐵芯，只有對(duì)精度有特殊要求而10P型鐵芯不能滿足時(shí)才采用造價(jià)相對(duì)較高的5P型電流互感器鐵芯。對(duì)于測(cè)量用電流互感器鐵芯，準(zhǔn)確等級(jí)用有0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.3級(jí)、0.5級(jí)1級(jí)、3級(jí)、5級(jí)等，測(cè)量和表計(jì)用的電流互感器一般為0.5級(jí)。只作為測(cè)量用的允許用1級(jí)，對(duì)非重要的測(cè)量允許使用3級(jí)。使用了

25、規(guī)定準(zhǔn)確等級(jí)的電流互感器后，并不能確保實(shí)際的電流誤差控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。必須保證二次負(fù)載實(shí)際的消耗伏安數(shù)不超過(guò)電流互感器的額定容量。此外，對(duì)繼電保護(hù)用電流互感器的一次最大短路電流不應(yīng)超過(guò)電流互感器的極限準(zhǔn)確倍數(shù)。3.4.2.2 整定線路AC電流互感器的選擇由最大負(fù)荷電流得公式（3.2）可選電流互感器的變比為1500A5A表3互感器變比選擇名 稱電流互感器電壓互感器變 比1500A/5A110kV/0.1kV 4 參數(shù)計(jì)算 4.1 系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖圖4.1 110kV系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖4.2 110kV系統(tǒng)阻抗圖圖4.2 110kV系統(tǒng)阻抗圖4.3 參數(shù)表(見表4.1)SB=100MVA UB=115kV

26、 X1=0.4/km X0=1.2/km =0.129表4.1 參數(shù)計(jì)算結(jié)果 參數(shù)名稱原始參數(shù)標(biāo)幺值有名值()正序負(fù)序零序正序負(fù)序零序發(fā)電機(jī)G1/G2容量100MW次電抗0.129功率因數(shù)0.850.10970.1097-14.507814.5078-變壓器T1/T1容量125MVA短路電壓百分?jǐn)?shù)12.5%0.10000.10000.100013.225013.225013.2250變壓器T4/T5容量31.5MVA短路電壓百分?jǐn)?shù)10.5%0.33000.33000.330043.642543.642543.6425變壓器T6/T7容量25MVA短路電壓百分?jǐn)?shù)10.5%0.42000.4200

27、0.420055.545055.545055.5450系統(tǒng)S最大運(yùn)行方式0.11000.11000.330014.547514.547543.6425最小運(yùn)行方式0.20000.20000.600026.450026.450079.3500線AB長(zhǎng)度 33 km0.09980.09980.299413.200013.200039.6000線AC長(zhǎng)度32 km0.09680.09680.290412.800012.800038.4000線BC長(zhǎng)度23 km0.06960.06960.20879.20009.200027.6000線SC長(zhǎng)度45 km0.13610.13610.408318.000

28、018.000054.0000 5 整定計(jì)算 5.1 相間短路保護(hù)整定計(jì)算整定線路AC的A側(cè)保護(hù)，三段式距離保護(hù)整定計(jì)算5.1.1 距離I段整定 原則：I段保護(hù)區(qū)不能伸出本線路，即整定阻抗要小于被保護(hù)線路阻抗. (5.1) 一次整定值 （5.2） 二次整定值 (5.3) 動(dòng)作時(shí)限 (5.4) 保護(hù)范圍 5.1.2 距離II段整定原則：II段延時(shí)動(dòng)作，保護(hù)區(qū)不能伸出相鄰元件或線路瞬時(shí)段的保護(hù)區(qū)，并按照最小分支系數(shù)考慮。與相鄰線路CB 的I段配合整定 (5.5) (5.6) 與相鄰線路CS的I段配合整定 (5.7) 與相鄰變壓器T6/T7配合 取以上三者最小者作為II段整定阻抗，動(dòng)作時(shí)限比相鄰線路

29、I段長(zhǎng)。 (5.8) 即 一次整定值 （5.9） 二次整定值 靈敏性校驗(yàn)：按照線路末端發(fā)生金屬性短路來(lái)校驗(yàn)靈敏系數(shù) （5.10） 靈敏系數(shù)滿足要求。 （5.11） 動(dòng)作時(shí)限 5.1.3 距離III段整定 （5.12） 原則：整定阻抗按躲過(guò)最小的負(fù)荷阻抗 （5.13） （5.13） 即一次整定值 （5.14） 二次整定值 靈敏性校驗(yàn)：采用圓特性方向阻抗繼電器時(shí)，保護(hù)的靈敏系數(shù)為： (5.15) 作為AC線路的近后備時(shí)，當(dāng)本線路末端短路時(shí)，靈敏系數(shù)為： 靈敏系數(shù)滿足要求。作線路CB的遠(yuǎn)后備，當(dāng)相鄰線路末端短路時(shí) (5.16) (5.17) 靈敏系數(shù)為： 滿足要求。 (5.18) 作線路CS的遠(yuǎn)后備

30、，當(dāng)相鄰線路末端短路時(shí) (5.19) 靈敏系數(shù)為： 滿足要求。 與相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路時(shí) (5.20) (5.21) 靈敏系數(shù)為： 作為變壓器的遠(yuǎn)后備保護(hù)不滿足要求，變壓器需要增加近后備保護(hù)。 (5.22) 動(dòng)作時(shí)限 大于相鄰線路的最大動(dòng)作時(shí)限 表5.1 相間距離保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果整定線路保護(hù)安裝位置保護(hù)段整定值（）動(dòng)作時(shí)限（s）校驗(yàn)一次二次ACAI段10.24002.79270保護(hù)范圍：80%II段16.12804.39850.5 滿足III段37.408110.20222.5AC近后備：滿足CB遠(yuǎn)后備滿足CS遠(yuǎn)后備滿足T6/7遠(yuǎn)后備不滿足5.2 接地短路保護(hù)整定計(jì)算整定線路AC的A側(cè)保護(hù)

31、，三段式零序保護(hù)整定計(jì)算。5.2.1 零序I段 整定 原則：按躲過(guò)被保護(hù)線路末端短路發(fā)生單相或兩相接地短路的最大零序電流（整定時(shí)按最大運(yùn)行方式考慮） (5.23) 一次整定值 (5.24) 二次整定值 (5.25) 校驗(yàn)：保護(hù)范圍要求大于線路全長(zhǎng)的15%20%（最小運(yùn)行方式下的零序電流）最小保護(hù)范： (5.26) 滿足要求。 動(dòng)作時(shí)限： 5.2.2 零序II段整定 原則：按躲過(guò)相鄰線路I段末端短路時(shí)流過(guò)本線路的最大零序電流， (5.27) 一次整定值： (5.28) 二次整定值： (5.29) 校驗(yàn)： 按被保護(hù)線路AC末端發(fā)生接地短路時(shí)的最小零序電流校驗(yàn)。靈敏系數(shù)不滿足要求改為與相鄰線路的II

32、段配合：（a）與相鄰線路CB的II段配合： （5.30） 由于線路CB沒(méi)有相鄰線路，則令CB的II段靈敏系數(shù)為1.3，則最小運(yùn)行方式下線路CB末端發(fā)生接地短路時(shí)：最小零序電流為： （5.31） CB的II段一次整定值： 則AC 線路的II段一次整定值： （5.32） （b）相鄰線路CS的II段配合： （5.33） 由于線路CS沒(méi)有相鄰線路，令CS的II段靈敏系數(shù)1.3，則最小運(yùn)行方式下CS末端發(fā)生接地短路時(shí)： （5.34） 最小零序電流為： 又 （5.35） CB的II段一次整定值： 則AC 線路的II段一次整定值： （5.36） （5.32） ： 取與相鄰線路的II段配合所得的AC的II段整

33、定值中的最大值作為AC的II段整定值 （5.37） 即：一次整定值： （5.37） 二次整定值： （5.38） 校驗(yàn)：按被保護(hù)線路AC末端發(fā)生接地短路時(shí)的最小零序電流來(lái)校驗(yàn) （5.39） 靈敏系數(shù)滿足要求動(dòng)作時(shí)限 ： 5.2.3 零序III段整定：原則：按躲過(guò)本線路末端三相短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)的最大不平衡電流來(lái)整定。最大不平衡電流為： （5.40） （5.41） （5.42） 一次整定值 二次整定值 校驗(yàn)： 作為本線路的近后備，其靈敏度按本線路末端接地短路的最小零序電流（）， 按最小運(yùn)行方式下考慮: (5.43) 靈敏系數(shù)滿足要求。作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備：應(yīng)按相鄰線路末端接地短路時(shí)流過(guò)本線路的最小零

34、序電流校驗(yàn)（a）最小運(yùn)行方式下CB末端發(fā)生接地短路： （5.44） 靈敏系數(shù)滿足要求。（b）最小運(yùn)行方式下CS末端發(fā)生接地短路： （5.45） 滿足要求。 （5.46） 動(dòng)作時(shí)限： 表5.2 接地短路保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果整定線路保護(hù)安裝位置保護(hù)段整定值（A）動(dòng)作時(shí)限（s）校驗(yàn)一次二次ACAI段2720.9909.0700 滿足II段750.9002.5301 滿足 III 段 149.412 0.498 1.5AC近后備 滿足 CB遠(yuǎn)后備滿足 CS遠(yuǎn)后備滿足 6 綜合評(píng)價(jià)6.1 距離保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時(shí)反應(yīng)電壓的降低與電流的增大而動(dòng)作的，因此距離