110KV變電站課程設(shè)計(jì)

1、110kV變電站二次設(shè)計(jì)110kV變電站二次設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g最后一個(gè)重要的綜合性的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是我們?nèi)孢\(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基本技能，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)的綜合性訓(xùn)練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神，可以增強(qiáng)工程概念，以便更好的適應(yīng)工作的需要。首先根據(jù)本次任務(wù)書(shū)上所給的原始資料，分析本電站的一次系統(tǒng)。其次，從系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)及分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)方面，闡明了本變電站的重要性。然后，根據(jù)規(guī)程對(duì)變電站的一次主系統(tǒng)（包括不同電壓等級(jí)的線路、母線，主變壓器）進(jìn)行保護(hù)配置。根據(jù)保護(hù)的配置選擇保護(hù)裝置。最后，通過(guò)對(duì)變電站的負(fù)荷分析，根據(jù)短路計(jì)算

2、的計(jì)算結(jié)果，做出線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)整定計(jì)算。從而完成了110kV變電站二次部分的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)，繼電保護(hù)，短路電流，自動(dòng)裝置。目 錄摘 要1緒 論31、變電站的總體分析51.1 原始資料分析51.2 變電站的總體分析62 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配置62.1 主變繼電保護(hù)裝置62.2 母線保護(hù)裝置62.3 線路保護(hù)裝置62.3.1 110kV線路保護(hù)62.3.2 35kV線路保護(hù)72.3.3 10kV線路保護(hù)73 短路電流的計(jì)算83.1短路電流的概念83.1.1 短路電流種類(lèi)83.1.2 短路電流計(jì)算的目的83.2 短路電流的計(jì)算原則83.2.1 短路電路計(jì)算的基本假設(shè)83.2.

3、2短路電流的標(biāo)幺值計(jì)算法93.2.3短路電流的有名值計(jì)算法103.3短路電流的計(jì)算123.3.1、參數(shù)的計(jì)算123.3.2、短路電抗的計(jì)算143.3.3.短路電流的計(jì)算153.3.4、短路電流的匯總?cè)缦卤恚?64 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置整定原則164.1 變壓器保護(hù)整定原則174.1.1 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)174.1.2 變壓器復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)184.1.3 變壓器零序電流保護(hù)184.1.4 變壓器間隙零序保護(hù)184.1.5 零序電壓保護(hù)194.2 線路保護(hù)的整定204.2.1 110kV線路繼電保護(hù)的整定204.2.2 35kV線路繼電保護(hù)的整定224.2.3 10kV線路繼電保護(hù)的整定244.3

4、 母線保護(hù)的整定254.3.1 35kV、110kV母線保護(hù)的整定254.3.2 10kV母線保護(hù)的整定265 繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置整定計(jì)算265.1 相關(guān)參數(shù)計(jì)算265.2 變壓器保護(hù)的整定計(jì)算275.2.1 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算275.2.2 變壓器復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)整定計(jì)算295.2.3 變壓器零序電流保護(hù)整定計(jì)算295.2.4 變壓器間隙保護(hù)整定計(jì)算305.3 備用電源自動(dòng)投入的整定計(jì)算315.4 線路保護(hù)的整定計(jì)算315.4.1 110kV線路繼電保護(hù)的整定計(jì)算325.4.2 35kV線路繼電保護(hù)的整定計(jì)算335.4.3 10kV線路繼電保護(hù)的整定計(jì)算346 結(jié) 束 語(yǔ)38參考文獻(xiàn)3

5、9 緒 論電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他各部門(mén)快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。由于電能在工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。變電站使電廠或上級(jí)電站經(jīng)過(guò)調(diào)整后的電能書(shū)送給下級(jí)負(fù)荷，是電能輸送的核心部分。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。若變電站系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動(dòng)作?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿?，

6、給生產(chǎn)生活帶來(lái)很大不利。因此，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重要。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運(yùn)行工作，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類(lèi)。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站部分，緊靠發(fā)電廠。將壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。這里所設(shè)計(jì)得就是110KV降壓變電站。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。變電站內(nèi)的高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等都裝設(shè)有各種保

7、護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級(jí)負(fù)荷地短路、最大負(fù)荷等情況來(lái)整定配置的，因此，在發(fā)生類(lèi)似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù)，并且，現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間已經(jīng)很短，在故障解除后，系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供電。這對(duì)于保護(hù)下級(jí)各負(fù)荷是十分有利的。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全利于延長(zhǎng)是使用壽命，降低設(shè)備投資，而且提高了供電的可靠性，這對(duì)于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的。工業(yè)產(chǎn)品的效率提高也就意味著產(chǎn)品成本的降低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力增大，進(jìn)而可以使企業(yè)效益提高，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。生活用電等領(lǐng)域的供電可靠性，可以提高人民生活質(zhì)量，改善生活條件等?？梢?jiàn)，變電站的設(shè)計(jì)是工業(yè)效率

8、提高及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然條件。本次設(shè)計(jì)的變電站為110kV變電站，其下級(jí)負(fù)荷為35kV級(jí)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)和10kV級(jí)工業(yè)及其它負(fù)荷。這些負(fù)荷不僅包括水泥廠、開(kāi)關(guān)廠等工業(yè)部門(mén)，也有政府、市區(qū)等非工業(yè)部門(mén)。他們對(duì)供電的要求不同。依照先行的原則，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展本設(shè)計(jì)該變電所，本變電站主要任務(wù)是把110kV變成35kV和10kV電壓供周邊城鄉(xiāng)使用。尤其對(duì)本地區(qū)大用戶(hù)進(jìn)行供電，改善提高供電水平，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性?，F(xiàn)在，隨著大電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，輸電的電壓等級(jí)越來(lái)越高，這一方面使降低損耗的需要，另一方面也是工業(yè)生產(chǎn)等負(fù)荷發(fā)展的需要。我國(guó)目前廣泛采用的輸電等級(jí)有110kV、220kV、330kV等級(jí)別

9、，此外，750kV電壓等級(jí)的輸電線路也在迅速發(fā)展，所以110KV級(jí)的變電站在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也十分廣泛。并且伴隨電力系統(tǒng)中所用電氣元件產(chǎn)品諸如斷路器、繼電器、隔離開(kāi)關(guān)等性能指標(biāo)的提高，變電站的功能也會(huì)越來(lái)越完善，可靠性也會(huì)得到很大的提高。1、變電站的總體分析1.1 原始資料分析本次設(shè)計(jì)就是針對(duì)變電站的安全運(yùn)行問(wèn)題而展開(kāi)的。變電站為110kv變電站，其下級(jí)負(fù)荷為35kv級(jí)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)和10kv級(jí)工業(yè)及其它負(fù)荷。本變電站的主要任務(wù)是把110kv變成35kv和10kv電壓供周邊城鄉(xiāng)使用。對(duì)于110kv側(cè)，有市甲線、市乙線，通過(guò)甲變電站、乙變電站和、相連，構(gòu)成了電力系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)。市甲線10km，市乙線6

10、0km，兩系統(tǒng)間相距80km。線路電抗取。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的電抗標(biāo)幺值為0.5，最小運(yùn)行方式下的電抗標(biāo)幺值為0.8；系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的電抗標(biāo)幺值為0.4，最小運(yùn)行方式下的電抗標(biāo)幺值為0.7。電壓等級(jí)負(fù)荷名稱(chēng)最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷組成（%）自然功率Tmax（H） 線長(zhǎng)（km）備注近期遠(yuǎn)景一二35kV郊一4.87.25300.912郊二68.45300.916水泥廠13.64.815300.920水泥廠23.64.815300.92035KV負(fù)荷分析電壓等級(jí)負(fù)荷名稱(chēng)最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷組成（%）自然功率Tmax（H） 線長(zhǎng)（km）備注近期遠(yuǎn)景一二10kV棉紡廠14.8620400.7555003

11、.5棉紡廠24.8620400.7555003.5印染廠13.69.630400.7850004.5印染廠23.64.830400.7850004.5毛紡廠2.44.820400.7550002.5針織廠2.43.620400.7545001.5橡膠廠2.43.630400.7245003市區(qū)13.64.820400.825002市區(qū)23.64.820400.825002備用13.60.78備用23.60.7810kV負(fù)荷分析SFSZ7-50000/110系列電力變壓器主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定容量（kVA)額定電壓（kV)連接組別阻抗電壓（%）空載電流（%）損耗(KW)高壓中壓低壓高低高中中低空載

12、負(fù)載SFSZ7-50000/1105000010.5YNyn0d111810.56.51.371.22501.2 變電站的總體分析 變電站為110kv變電站，其下級(jí)負(fù)荷為35kv級(jí)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)和10kv級(jí)工業(yè)及其它負(fù)荷。本變電站的主要任務(wù)是把110kv變成35kv和10kv電壓供周邊城鄉(xiāng)使用。對(duì)于110kv側(cè)，有市甲線、市乙線，通過(guò)甲變電站、乙變電站和、相連，構(gòu)成了電力系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)。市甲線10km，市乙線60km，兩系統(tǒng)間相距80km。110kV母線通過(guò)兩臺(tái)主變，將35kV母線和10kV母線連接起來(lái)。110kV側(cè)采用單母分段接線，有市甲線、市乙線、備用1、備用2四回出線和一母PT、二母PT。35

13、kV側(cè)采用單母分段接線，有郊1、郊2、水泥廠1、水泥廠2四回出線和一母PT、二母PT。10kV側(cè)采用雙母線接線，有棉紡廠1、棉紡廠2、印染廠1、印染廠2、毛紡廠、針織廠、橡膠廠、市區(qū)1、市區(qū)2、備用1、備用2十一回出線和一母PT、二母PT。2 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配置2.1 主變繼電保護(hù)裝置本次我們110kV變電站二次設(shè)計(jì)中變壓器的型號(hào)為SFSZ7-50000/110，其額定容量為50000kVA。主保護(hù)為主變縱差保護(hù)、非電氣量保護(hù)。主變壓器后備保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)為復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)、零序電流保護(hù)、間隙保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。本設(shè)計(jì)采用國(guó)電南自SG T756系列數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置。SG T756系列

14、數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置是以差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)和非電量保護(hù)為基本配置的成套變壓器保護(hù)裝置，適用于1000kV，750kV、500kV、330kV、220kV、110kV電壓等級(jí)大型電力變壓器。本裝置可實(shí)現(xiàn)全套變壓器電氣量保護(hù)，各保護(hù)功能由軟件實(shí)現(xiàn)。裝置包括多種原理的差動(dòng)保護(hù)，并含有全套后備保護(hù)功能模塊庫(kù)，可根據(jù)需要靈活配置，功能調(diào)整方便。2.2 母線保護(hù)裝置母線保護(hù)的方式主要有利用供電元件的保護(hù)裝置來(lái)保護(hù)母線和裝設(shè)專(zhuān)用的母線保護(hù)。110kV、35kV側(cè)母線采用裝設(shè)專(zhuān)用的母線保護(hù)；10kV側(cè)母線不裝設(shè)專(zhuān)用的母線保護(hù)，而是利用供電元件的保護(hù)裝置來(lái)保護(hù)母線。110kV、35kV側(cè)單母分段母線保護(hù)采用具有

15、制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)裝置。本次母線保護(hù)設(shè)計(jì)采用南京國(guó)電南自SG B750系列數(shù)字式母線保護(hù)裝置。SG 750系列數(shù)字式母線保護(hù)裝置具有多種保護(hù)功能，可根據(jù)母線接線要求選擇配置：母線差動(dòng)保護(hù)、母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過(guò)流保護(hù) 、母聯(lián)斷路器失靈和盲區(qū)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、母聯(lián)斷路器非全相保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖功能 、運(yùn)行方式識(shí)別功能。2.3 線路保護(hù)裝置2.3.1 110kV線路保護(hù)110kV中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)線路，對(duì)相間短路和接地短路應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。（1）配置選型原則 1）110kV線路的后備保護(hù)宜采用遠(yuǎn)后備方式2） 雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)階段式相間和接地距離保護(hù)，并輔之以用于切除經(jīng)

16、電阻接地故障的一段零序電流保護(hù)和三相一次重合閘裝置。（2）配置選型方案 本次110kV系統(tǒng)線路保護(hù)選用南瑞繼保公司的RCS-943線路微機(jī)保護(hù)裝置。RCS-943線路微機(jī)保護(hù)裝置為由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式輸電線路成套快速保護(hù)裝置，可用作110kV輸電線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。其保護(hù)配置為：以分相電流差動(dòng)和零序電流差動(dòng)為主體的快速主保護(hù)，由三段相間和接地距離保護(hù)、四段零序方向過(guò)流保護(hù)構(gòu)成的全套后備保護(hù)；裝置配有三相一次重合閘功能、過(guò)負(fù)荷告警功能；裝置還帶有跳合閘操作回路以及交流電壓切換回路。2.3.2 35kV線路保護(hù)35kV中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)線路，應(yīng)針對(duì)相間短路和單相接地短路應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。（1）

17、 配置選型原則1）相間短路保護(hù)配置原則a.保護(hù)裝置采用遠(yuǎn)后備方式b.可裝設(shè)一段或兩段式電流電壓速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)，必要時(shí)，保護(hù)可增設(shè)復(fù)合電壓閉鎖元件和方向元件。如不滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求或保護(hù)構(gòu)成過(guò)于復(fù)雜時(shí)，宜采用距離保護(hù)。c.電纜及架空短線路，如采用電流電壓保護(hù)不滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求時(shí)，宜采用光纖電流差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，以帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù)作為后備保護(hù)。 2）單相接地短路配置原則a、在發(fā)電廠和變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置反應(yīng)零序電壓，動(dòng)作于信號(hào)； b、有條件安裝零序電流互感器的線路，如電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路，當(dāng)單相接地電流能滿足保護(hù)

18、的選擇性和靈敏性要求時(shí)，應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)的單相接地保護(hù)；c、可能時(shí)常出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路或電纜與架空混合線路，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)宜帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)可動(dòng)作于跳閘。（2） 配置選型方案 本次35kV系統(tǒng)線路保護(hù)選用南瑞繼保公司的RCS-9611CS線路微機(jī)保護(hù)裝置。本裝置適用于110kV以下電壓等級(jí)的線路保護(hù)及測(cè)控裝置，包括進(jìn)線保護(hù)、饋線保護(hù)及各種饋線單元保護(hù)。其保護(hù)配置為：三段可經(jīng)復(fù)壓和方向閉鎖的過(guò)流保護(hù)， 三段零序過(guò)流保護(hù)，過(guò)流加速保護(hù)和零序加速保護(hù)(零序電流可自產(chǎn)也可外加)，過(guò)負(fù)荷功能(報(bào)警或者跳閘)，低周減載功能，一段低壓保護(hù)，一段母線過(guò)壓保護(hù)，一段零序過(guò)壓保護(hù)，一段高周保護(hù)，

19、三相一次重合閘，小電流接地選線功能，獨(dú)立的操作回路。2.3.3 10kV線路保護(hù)10kV中性點(diǎn)非有效接地電力網(wǎng)的線路，對(duì)相間短路和單相接地，應(yīng)按本節(jié)的規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。 （1）配置選型原則 1）相間短路保護(hù)配置原則 a、保護(hù)裝置如由電流繼電器構(gòu)成，則其應(yīng)接于兩相電流互感器上，并在同一網(wǎng)路的所有線路上，均接于相同兩相的電流互感器上；b、保護(hù)應(yīng)采用遠(yuǎn)后備方式；c、雙側(cè)電源線路 可裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)；短線路、電纜線路、并聯(lián)連接的電纜線路宜采用光纖電流差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作后備保護(hù)。 2）單相接地短路配置原則a、在發(fā)電廠和變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)單相

20、接地監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置反應(yīng)零序電壓，動(dòng)作于信號(hào)； b、有條件安裝零序電流互感器的線路，如電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路，當(dāng)單相接地電流能滿足保護(hù)的選擇性和靈敏性要求時(shí)，應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)的單相接地保護(hù)；c、可能時(shí)常出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)宜帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)可動(dòng)作于跳閘。 （2）配置選型方案 本次10kV系統(tǒng)線路保護(hù)選用南瑞繼保公司的RCS-9611CS線路微機(jī)保護(hù)裝置。本裝置適用于110kV以下電壓等級(jí)的線路保護(hù)及測(cè)控裝置，包括進(jìn)線保護(hù)、饋線保護(hù)及各種饋線單元保護(hù)。其保護(hù)配置為：三段可經(jīng)復(fù)壓和方向閉鎖的過(guò)流保護(hù)， 三段零序過(guò)流保護(hù)，過(guò)流加速保護(hù)和零序加速保護(hù)(零序電流

21、可自產(chǎn)也可外加)，過(guò)負(fù)荷功能(報(bào)警或者跳閘)，低周減載功能，一段低壓保護(hù)，一段母線過(guò)壓保護(hù)，一段零序過(guò)壓保護(hù)，一段高周保護(hù)，三相一次重合閘，小電流接地選線功能，獨(dú)立的操作回路。3 短路電流的計(jì)算3.1短路電流的概念電力系統(tǒng)不可避免會(huì)發(fā)生短路事故。短路事故威脅著電網(wǎng)的正常運(yùn)行中，并有可能損壞電氣設(shè)備。因此，在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都要對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便正確地選用和調(diào)整繼電保護(hù)裝置，正確地選擇電氣設(shè)備，確保電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。3.1.1 短路電流種類(lèi)短路的種類(lèi)有以下幾種：（1）三相短路。（2）兩相短路。（3）兩相短路接地。（4）單相短路（接地）。三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，此時(shí)三相電

22、流和三相電壓仍然是對(duì)稱(chēng)的，只是三相電流特大。除三相短路外的其他短路都是不對(duì)稱(chēng)性短路，每相電流和電壓數(shù)值不相等，相角也不同。3.1.2 短路電流計(jì)算的目的（1） 作為選擇電氣設(shè)備（電器、母線、瓷瓶、電纜等）的依據(jù)電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在短路電流的力效應(yīng)和熱效應(yīng)作用下，必須不受損壞，以免擴(kuò)大事故范圍造成更大的損失。為此在設(shè)計(jì)時(shí)必須校驗(yàn)所選擇的電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定度和力穩(wěn)定度，這就需要計(jì)算發(fā)生短路時(shí)流過(guò)電氣設(shè)備的短路電流。（2） 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和調(diào)整必須對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路情況進(jìn)行計(jì)算和分析，才能正確解決電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)配置和整定，在這些計(jì)算中不但要求計(jì)算出在故障支路中的短路電流和各序分量的數(shù)值，

23、而且還要計(jì)算出短路電流及各序分量在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。（3） 接線圖的比較和選擇評(píng)價(jià)和比較接線圖時(shí)，計(jì)算短路電流是一項(xiàng)很重要的內(nèi)容。在設(shè)計(jì)電力網(wǎng)接線圖時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)這種情況，因?yàn)殡姷穆?lián)系強(qiáng)，在發(fā)生短路時(shí)電流太大，以致必須選用昂貴的電氣設(shè)備，而使設(shè)計(jì)的接線圖在經(jīng)濟(jì)上不合理，如果適當(dāng)改變電路的接法或者增加限制短路電流的設(shè)備，就會(huì)得到及可靠又經(jīng)濟(jì)的接線圖。在電廠擴(kuò)建計(jì)劃中增加新的機(jī)組時(shí)，對(duì)擬定的接線圖也要進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便對(duì)新裝的和原有的電氣設(shè)備進(jìn)行熱穩(wěn)定度和力穩(wěn)定度的校驗(yàn)。另外，在確定輸電線路對(duì)鐵道信號(hào)系統(tǒng)和通信的干擾影響，以及進(jìn)行事故分析時(shí)，都要計(jì)算短路電流。3.2 短路電流的計(jì)算原則3.2.

24、1 短路電路計(jì)算的基本假設(shè) 為了簡(jiǎn)化短路電流的計(jì)算方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出一下規(guī)定：（1） 所有的電源電動(dòng)勢(shì)相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢(shì)和電流是對(duì)稱(chēng)的。（2） 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。（3） 輸電線路的分布電容略去不計(jì)。（4） 每一個(gè)電壓級(jí)采用平均電壓，這個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí)，所造成的誤差很小。因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ１绕渌杩勾蟮亩唷＃?） 計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因?yàn)檫@些元件X/3>R時(shí)，可以略去電阻的影響。（6）

25、短路點(diǎn)離同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)較近時(shí)，應(yīng)該考慮對(duì)短路電流值的影響。有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，在母線上發(fā)生三相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)。（7） 在簡(jiǎn)化系統(tǒng)阻抗時(shí)，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并,兩個(gè)容量相差很大的電源不能夠合并。（8） 以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值>3.5,可以認(rèn)為電源容量為無(wú)限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過(guò)程中保持不變。3.2.2短路電流的標(biāo)幺值計(jì)算法短路電流計(jì)算,根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況,可以采用標(biāo)幺值或有名值計(jì)算,那種方法方便就采用

26、那種方法.在高壓系統(tǒng)中通常采用標(biāo)幺值計(jì)算. 所謂標(biāo)幺值,是實(shí)際值與基準(zhǔn)值之比. 標(biāo)幺值沒(méi)有單位.設(shè)所選頂定的基準(zhǔn)值電壓,基準(zhǔn)電流,基準(zhǔn)容量及基準(zhǔn)電抗分別為,則這一元件的各已知量的標(biāo)幺值分別為式中： -以有名單位表示的容量(MVA)、電壓(kV)、電流(kA) 、電抗（）； -以基準(zhǔn)量表示的容量(kVA)、電壓(kV)、電流(kA)、電抗（）。工程計(jì)算上通常先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，與其相應(yīng)的基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗,均可由這兩個(gè)基準(zhǔn)值導(dǎo)出?；鶞?zhǔn)容量可采用電源容量或一固定容量，為了計(jì)算一致，通常采用為基準(zhǔn)容量；基準(zhǔn)電壓一般采用短路點(diǎn)所在級(jí)的網(wǎng)路平均額定電壓，即。表31電力系統(tǒng)各元件阻抗值的計(jì)算公式序號(hào)

27、元件名稱(chēng)給定參數(shù)電抗平均值計(jì)算公式1發(fā)電機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）額定容量超瞬變電抗百分?jǐn)?shù)2變壓器額定容量阻抗電壓百分比310（6）kV電纜平均電壓每千米電抗線路長(zhǎng)度410（6）kV架空線路平均電壓每千米電抗線路長(zhǎng)度535kV架空線路平均電壓每千米電抗線路長(zhǎng)度6電抗器額定電壓額定電流電抗百分?jǐn)?shù)3.2.3短路電流的有名值計(jì)算法 在有名值計(jì)算法中，每個(gè)電氣元件的單位是有名的，而不是相對(duì)值。在比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)路低電壓電網(wǎng)，常采用有名值計(jì)算法計(jì)算短路電流。采用此方法計(jì)算，須將各電壓等級(jí)的電氣元件參數(shù)都?xì)w算到同一電壓等級(jí)上來(lái)。凡涉及發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電抗器等元件的百分?jǐn)?shù)電抗值（銘牌上一般有標(biāo)出）均應(yīng)換算成有名值來(lái)

28、計(jì)算。電力系統(tǒng)各元件阻抗有名值的計(jì)算公式如下：（1）發(fā)電機(jī)（電動(dòng)機(jī)）式中： -發(fā)電機(jī)的超瞬變電抗值（）；-發(fā)電機(jī)以額定值為基準(zhǔn)的超瞬變電抗的百分?jǐn)?shù)；-發(fā)電機(jī)額定容量（MVA）； （2）變壓器： 當(dāng)電阻值允許忽略不計(jì)時(shí)，式中： -變壓器的電阻、電抗、阻抗；-變壓器以額定值為基準(zhǔn)的阻抗電壓百分?jǐn)?shù)；-變壓器短路損耗（KW）（3）電抗器式中 -電抗器以額定值為基準(zhǔn)的電抗百分?jǐn)?shù)； -電抗器的額定電流和額定電壓（kV、kA）；（4）線路式中： -線路單位長(zhǎng)度的電阻和電抗； -線路運(yùn)行的額定電壓（kV）；3.3短路電流的計(jì)算圖3-1系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖3.3.1、參數(shù)的計(jì)算 取 變壓器： 線路： 110kv側(cè)簡(jiǎn)化網(wǎng)

29、絡(luò)圖：圖3-2 110kv側(cè)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)等值電抗圖 將構(gòu)成的轉(zhuǎn)化為Y計(jì)算如下： 其轉(zhuǎn)化后的等值網(wǎng)絡(luò)等值電抗圖如下圖3-3 110kV側(cè)等值網(wǎng)絡(luò)等值電抗圖3.3.2、短路電抗的計(jì)算（1）兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行最大、最小短路電抗 變壓器高壓側(cè)發(fā)生短路，即點(diǎn) 變壓器中壓側(cè)發(fā)生短路，即點(diǎn) 變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路，即點(diǎn)（2）單臺(tái)變壓器運(yùn)行最大、最小短路電抗 變壓器中壓側(cè)發(fā)生短路，即點(diǎn) 變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路，即點(diǎn)3.3.3.短路電流的計(jì)算（1） 兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行最大、最小短路電流 高壓側(cè)短路電流 中壓側(cè)短路電流 低壓側(cè)短路電流（2）單臺(tái)變壓器并列運(yùn)行最大、最小短路電流 中壓側(cè)短路電流 低壓側(cè)短路電流3.3.4、短

30、路電流的匯總?cè)缦卤恚憾搪伏c(diǎn)短路電流兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行單臺(tái)變壓器并列運(yùn)行最大短路電流（kA）最小短路電流(kA)最大短路電流(kA)最小短路電流(kA)1.8941.2011.8941.2011.3670.9731.0770.8661.1670.8660.8450.675表3-4 短路電流的匯總表4 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置整定原則3110kV電網(wǎng)的繼電保護(hù)，應(yīng)當(dāng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性及速動(dòng)性四項(xiàng)基本要求。 繼電保護(hù)的可靠性是指對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的最基本要求，它包括兩方面的性能，即可信賴(lài)性與安全性?？尚刨?lài)性要求繼電保護(hù)在設(shè)計(jì)要求它動(dòng)作的狀態(tài)下，能夠準(zhǔn)確的完成動(dòng)作；安全性是要求繼電保護(hù)在非設(shè)計(jì)要求它

31、動(dòng)作的其他所以情況下，能夠可靠地不動(dòng)作。繼電保護(hù)的選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。為保證選擇性，對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下應(yīng)相互配合。 繼電保護(hù)的靈敏性是對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障及不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，在系統(tǒng)任意運(yùn)行狀態(tài)條件下，無(wú)論短路點(diǎn)位置、短路類(lèi)型如何，以及短路點(diǎn)是否則有過(guò)渡電阻，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)都能正確反應(yīng)。電力設(shè)備電源側(cè)的繼電保護(hù)整定值應(yīng)對(duì)本設(shè)備

32、故障有規(guī)定的靈敏系數(shù)，同時(shí)應(yīng)力爭(zhēng)繼電保護(hù)最末一段整定值對(duì)相鄰設(shè)備故障有規(guī)定的靈敏系數(shù)。繼電保護(hù)的速動(dòng)性 是指繼電保護(hù)以允許而又可能的最快速度動(dòng)作于斷路器的跳閘，斷開(kāi)故障設(shè)備或線路。繼電保護(hù)快速動(dòng)作可以減輕故障元件的損壞程度，提高線路故障后自動(dòng)重合閘的成功率，特別有利于故障后的電力系統(tǒng)同步運(yùn)行的穩(wěn)定性。4.1 變壓器保護(hù)整定原則4.1.1 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)變壓器縱差動(dòng)保護(hù)，是變壓器內(nèi)部及引出線上短路故障的主保護(hù)，它能反應(yīng)變壓器內(nèi)部及引出線上的相間保護(hù)、變壓器內(nèi)部匝間短路及大電流系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路故障。另外，尚能躲過(guò)變壓器空載投入變壓器及外部故障切除后的勵(lì)磁涌流。（1）整定原則及取值建議：1）比

33、率制動(dòng)系數(shù)（曲線斜率）：比率制動(dòng)系數(shù)整定原則，按躲過(guò)變壓器出口三相短路時(shí)產(chǎn)生的最大暫態(tài)不平衡差流來(lái)整定，即過(guò)拐點(diǎn)的斜線通過(guò)出口區(qū)外部故障最大差流對(duì)應(yīng)點(diǎn)的上方，一般取0.2到0.5。2)啟動(dòng)電流：整定原則為能可靠躲過(guò)變壓器變壓器正常運(yùn)時(shí)的最大不平衡電流。即 （4-1)式中 -變壓器的額定電流一次值； -變壓器差動(dòng)保護(hù)用電流互感器變比。 在計(jì)算時(shí)，如采用變壓器某側(cè)額定電流，則取該側(cè)差動(dòng)保護(hù)用電流互感器的變比。3)拐點(diǎn)電流：變壓器連接組和變比不同，電力變壓器在運(yùn)行時(shí)，各測(cè)電流大小及相位也不相同?，F(xiàn)在的數(shù)字變壓器保護(hù)裝置，都利用數(shù)字的方法對(duì)變比與相位進(jìn)行補(bǔ)償。因此，數(shù)字變壓器保護(hù)裝置已自動(dòng)整定好拐點(diǎn)電

34、流。4）二次諧波制動(dòng)比：空投變壓器時(shí)，勵(lì)磁涌流的大小、二次諧波分量的多少或波形畸變程度與變壓器的容量、結(jié)構(gòu)所在系統(tǒng)中的位置及合閘角等因素有關(guān)。為了使差動(dòng)保護(hù)能可靠地躲過(guò)變壓器空投時(shí)的勵(lì)磁涌流，又能確保在變壓器內(nèi)部故障時(shí)故障電流波形有畸變（含有二次諧波分量）時(shí)，差動(dòng)保護(hù)能可靠動(dòng)作，應(yīng)根據(jù)被保護(hù)變壓器的容量、結(jié)構(gòu)及在系統(tǒng)中的位置，整定出適當(dāng)?shù)亩沃C波制動(dòng)比，一般取0.15到0.2. 5)差動(dòng)速斷倍數(shù)：變壓器差動(dòng)速斷倍數(shù)的整定原則，應(yīng)按躲過(guò)變壓器空投時(shí)的勵(lì)磁涌流或外部短路時(shí)最大不平衡差流來(lái)整定。而變壓器勵(lì)磁涌流的大小與變壓器的容量、結(jié)構(gòu)、所在系統(tǒng)中的位置等均有關(guān)系，對(duì)于大容量變壓器，該保護(hù)定值一般按

35、額定電流的倍數(shù)整定.即 (4-2)6)TA回路異常判別元件：為了變壓器在正常運(yùn)行時(shí)判別TA回路狀況，發(fā)現(xiàn)異常情況發(fā)告警信號(hào)，并可由控制字投退來(lái)決定是否閉鎖差動(dòng)保護(hù)，建議不投。7）平衡系數(shù)：TA二次以星形接線接入。變壓器各側(cè)二次額定電流： 高壓側(cè)額定電流： ； (4-3) 中壓側(cè)額定電流： ； (4-4) 低壓側(cè)額定電流： (4-5) 變壓器縱差各側(cè)平衡系數(shù), 和各側(cè)的電壓等級(jí)及CT變比都有關(guān)，如下： 高壓側(cè)平衡系數(shù)： ； (4-6) 中壓側(cè)平衡系數(shù)： ； (4-7) 低壓側(cè)平衡系數(shù)： (4-8)式中 -高壓側(cè)二次額定線電流； -低壓側(cè)額定線電壓； -高壓側(cè)差動(dòng)TA變比； -中壓側(cè)差動(dòng)TA變比；

36、 -低壓側(cè)差動(dòng)TA變比。 （2）靈敏度校驗(yàn)。按有關(guān)技術(shù)規(guī)程，縱差動(dòng)保護(hù)的靈敏度必須滿足低壓兩相金屬性短路時(shí)，差 動(dòng)保護(hù)的靈敏系數(shù)，即 其中，靈敏系數(shù)為機(jī)端兩相金屬性短路時(shí)，短路電流與差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流之比值，越大，保護(hù)動(dòng)作越靈敏，可靠性就越高。4.1.2 變壓器復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)變壓器復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)主要作為變壓器安全的最后一級(jí)跳閘保護(hù)，同時(shí)兼做無(wú)電源側(cè)母線和出線故障的后備保護(hù)。在變壓器內(nèi)部故障時(shí)起近后備保護(hù)的作用，在外部相間故障時(shí)起遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用。4.1.3 變壓器零序電流保護(hù)變壓器零序電流保護(hù)，反應(yīng)變壓器Y0側(cè)零序電流的大小，是變壓器接地保護(hù)的后備保護(hù)。保護(hù)的接入電流可取變壓器中性點(diǎn)TA二次

37、電流。當(dāng)零序電流大于整定值時(shí)，經(jīng)延時(shí)作用于信號(hào)及出口。對(duì)整定原則及取值建議為零序電流定值應(yīng)按照相鄰線路下一級(jí)線路接地故障時(shí)變壓器提供的零序電流來(lái)整定，且與相鄰線路接地保護(hù)的后備段相配合。動(dòng)作延時(shí)應(yīng)與相鄰線路接地保護(hù)段的動(dòng)作延時(shí)相配合，即 (4-9)式中 -相鄰線路接地保護(hù)段動(dòng)作延時(shí)。4.1.4 變壓器間隙零序保護(hù)作為變壓器接地后備保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障，有關(guān)中性點(diǎn)直接接地變壓器均與故障點(diǎn)分離后，而帶電源的中性點(diǎn)不直接接地變壓器仍保留在故障電網(wǎng)內(nèi)時(shí)，為防止變壓器過(guò)電壓，可采取零序過(guò)電壓保護(hù)或間隙零序過(guò)流保護(hù)。（1) 間隙零序電流定值，按DL/T 584-20073-10kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝

38、置運(yùn)行整定規(guī)程中的6.2.9.8“110kV變壓器中性點(diǎn)放電間隙零序電流保護(hù)的一次電流定值一般可整定為40100A，保護(hù)動(dòng)作后可帶0.30.5s時(shí)跳主變各側(cè)斷路器?！币?guī)定間隙零序電流定值可整定為40100A。（2) 間隙零序電流延時(shí)定值，按DL/T 584-20073-10kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程中的6.2.9.8的規(guī)定間隙零序電流定值可整定為0.30.5s。4.1.5 零序電壓保護(hù) （1）零序電壓定值，按DL/T 584-20073-10kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程中的6.2.9.9“中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙接地的半絕緣的110kV變壓器的零序電壓保護(hù)，其定值一般整定為150180V（額

39、定值為300V），保護(hù)動(dòng)作后帶0.30.5s延時(shí)跳主變各側(cè)斷路器?！币?guī)定零序電壓定值可整定為150180V。（2）零序電壓延時(shí)定值，按DL/T 584-20073-10kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程中的6.2.9.9的規(guī)定間隙零序電流定值可整定為0.30.5s。 4.2 安全自動(dòng)裝置整定原則為提高對(duì)用戶(hù)供電的可靠性，可采用備用電源自動(dòng)投入裝置，使系統(tǒng)自動(dòng)裝置與繼電保護(hù)裝置相結(jié)合。（1) 檢無(wú)壓定值。為了避免系統(tǒng)短路并在短時(shí)間內(nèi)使工作母線電壓降低時(shí)誤將備用電源投入，必須正確選擇低電壓元件的電壓整定值和自動(dòng)投入裝置的動(dòng)作時(shí)間。為了不使備用電源和自動(dòng)裝置的動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng)將使自動(dòng)投入裝置

40、效果降低），應(yīng)盡可能將電壓元件的動(dòng)作時(shí)間整定的低一些，以使其反應(yīng)短路的范圍縮小。同時(shí)，還應(yīng)避免因負(fù)荷自起動(dòng)引起的電壓降低而使AAT裝置誤動(dòng)。其整定值可計(jì)算為： （4-10）式中 -母線的額定電壓 -可靠系數(shù)，可取34。 （2）檢有壓定值。過(guò)電壓繼電器用以判斷備用母線（備用電源）是否有電壓，即確定備用母線正常情況下是否有電壓的元件，要求備用母線的電壓能處于正常的范圍之內(nèi)。當(dāng)母線線電壓低于允許的電壓范圍時(shí)，則不允許自動(dòng)投入裝置動(dòng)作。其整定值可計(jì)算為 （4-11）式中 -母線的額定電壓； -可靠系數(shù)，可取1.1； -返回系數(shù)，可取1.2。 （3）時(shí)間定值。按系統(tǒng)接線方式不同，有時(shí)需要裝設(shè)時(shí)間繼電器。

41、其時(shí)間整定原則，可按大于在低電壓時(shí)間繼電器所反應(yīng)的范圍內(nèi)，系統(tǒng)中其他設(shè)備的繼電保護(hù)切除短路的時(shí)間計(jì)算，即 （4-12）式中 -備用電源自動(dòng)投入裝置時(shí)間元件的動(dòng)作時(shí)間； -系統(tǒng)中其他設(shè)備繼電保護(hù)切除短路的最長(zhǎng)時(shí)間； -時(shí)間級(jí)差，取0.50.6。若要求備用電源自動(dòng)投入裝置與有關(guān)的線路自動(dòng)重合閘配合使用，即由重合閘重合一次，重合失敗，再進(jìn)行備用電源自動(dòng)投入，以充分發(fā)揮兩者的作用。此時(shí)，BZT裝置的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)滿足上述條件外，還應(yīng)該大于重合周期的時(shí)間。（4) 檢無(wú)流定值。為了避免電壓回路突然斷線，而非系統(tǒng)真正的失電，備自投裝置誤動(dòng)作，故需要在備自投上裝設(shè)檢有流閉鎖元件。其整定原則，可按相關(guān)設(shè)備的最小電流

42、整定。其整定值可計(jì)算為 （4-13）式中 -電流互感器的二次額定電流； -可靠系數(shù)，可取0.020.08。 （5）主變額定電流，為了避免主變低壓側(cè)分段備自投在動(dòng)作時(shí)主變過(guò)載，使備自投動(dòng)作后主變過(guò)載，使備自投動(dòng)作后主變過(guò)載造成更大的負(fù)荷損失，故需要在備自投上裝設(shè)檢合流放電。其整定原則，可按相關(guān)主變的額定電流整定。其整定值可計(jì)算為 （4-14） 式中 -主變的二次側(cè)電流互感器二次額定電流。 （6）主變系數(shù)。主變的二次側(cè)電流互感器可能變比不一樣，這就需要檢合流時(shí)將相應(yīng)電流折算成對(duì)應(yīng)的主變的電流值。其整定值可計(jì)算為 （4-15）式中 -容量較小、較大變壓器的額定電流； -容量較小、較大變壓器的主變系數(shù)

43、。4.2 線路保護(hù)的整定4.2.1 110kV線路繼電保護(hù)的整定110kV線路一般配置反應(yīng)相間故障的距離保護(hù)和反應(yīng)接地故障的零序方向電流保護(hù)（或接地距離保護(hù)），采用遠(yuǎn)后備方式。當(dāng)距離、零序電流保護(hù)靈敏度不滿足要求或110KV線路涉及系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題或?qū)Πl(fā)電廠、重要負(fù)荷影響很大時(shí)可考慮裝設(shè)全線路快速動(dòng)作的縱連保護(hù)作為主保護(hù)，距離、零序保護(hù)作為后備保護(hù)。在本次設(shè)計(jì)中的110kV線路保護(hù)采用距離保護(hù)。 距離保護(hù)的主要整定原則如圖4-1所示，距離保護(hù)的基本原理是通過(guò)測(cè)量元件（阻抗繼電器），測(cè)量保護(hù)安裝處的電壓、電流，得到測(cè)量阻抗，假設(shè)在線路K處發(fā)生短路，這時(shí)阻抗繼電器感受到的阻抗為保護(hù)安裝處到K點(diǎn)的阻

44、抗，亦可理解為距離，這也是距離保護(hù)名稱(chēng)的由來(lái)。在該圖中，只在MN、NP線路的首段配置有距離保護(hù)，原因是圖示的運(yùn)行方式為電源1供電，該方式很有可能改變?yōu)殡娫?供電即由N側(cè)向M、P側(cè)供電的運(yùn)行方式，也有可能改變?yōu)?供電，由P側(cè)向N、M側(cè)供電的運(yùn)行方式。但一般不考慮兩個(gè)電源同時(shí)存在的供電方式。圖 4-1距離保護(hù)的功能相對(duì)于電流保護(hù)復(fù)雜許多，如啟動(dòng)元件、阻抗元件振蕩閉鎖等部分。相間距離保護(hù)與接地距離保護(hù)的相同點(diǎn)即測(cè)量出保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)處的距離，不同點(diǎn)在于相間距離采用相間接線，該接線方式處理輸入的電流、電壓量以精確測(cè)量任意兩相相間短路時(shí)保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的距離，而接地距離保護(hù)采用零序補(bǔ)償接線，該接線方

45、式處理電流、電壓以精確測(cè)量任意接地短路故障時(shí)保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的距離。 （1）距離I段為了保證選擇性，距離段的動(dòng)作阻抗應(yīng)躲過(guò)本段線路末端故障整定，即 （4-16）對(duì)方向阻抗繼電器則有： (4-17)式中 -距離I段動(dòng)作阻抗； -可靠系數(shù)，一般取0.80.85； -繼電器最大靈敏角； -被保護(hù)線路阻抗角； -線路正序阻抗，。（2）距離段距離段的動(dòng)作值應(yīng)躲過(guò)相鄰線路距離段，即 (4-18)式中 -相鄰線路距離段保護(hù)的一次動(dòng)作阻抗； -分支系數(shù)，應(yīng)取可能出現(xiàn)的最小值； -可靠系數(shù)，一般取0.8。距離段的靈敏系數(shù)應(yīng)按保護(hù)線路末端短路來(lái)校驗(yàn)，即 （4-19）距離段的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與相鄰線路距離段配合，即 （

46、4-20）式中 - 距離段的動(dòng)作時(shí)限； - 相鄰線路距離段的動(dòng)作時(shí)限，一般取0s； -動(dòng)作級(jí)差，一般取0.5。（3）距離段距離段的動(dòng)作值應(yīng)躲過(guò)最小負(fù)荷阻抗，以保證在正常運(yùn)行的過(guò)程中，距離段不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作，即 （4-21）式中 -距離段的動(dòng)作值； -可靠系數(shù)，一般取1.21.3； -返回系數(shù)，取1.151.25； -考慮到電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)使電流增大、電壓降低的自起動(dòng)系數(shù)； -未考慮電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)影響的最小負(fù)荷阻抗，其值為： （4-22）式中 -電網(wǎng)的額定相電壓； -未考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的最大負(fù)荷電流。 距離段的靈敏系數(shù)校驗(yàn)a、 作為本段線路的近后備保護(hù)時(shí)，距離段的靈敏系數(shù) （4-23）b、作為相鄰線

47、路的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，距離段的靈敏系數(shù) （4-24）4.2.2 35kV線路繼電保護(hù)的整定 （1）階段式電流保護(hù)35kV線路的電流保護(hù)多采用三段式，即電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)組成。電流速斷保護(hù)（也稱(chēng)I段）一般不設(shè)動(dòng)作時(shí)限，速動(dòng)性好，但其動(dòng)作電流較大，不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)；限時(shí)電流速斷保護(hù)（也稱(chēng)II段）有較短的時(shí)限，能保護(hù)線路的全長(zhǎng)。I、II段保護(hù)是線路的主保護(hù)；定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（也稱(chēng)為III段）的動(dòng)作電流較前兩段小，保護(hù)范圍大，但時(shí)限較II段長(zhǎng)一個(gè)，它既能保護(hù)線路的全長(zhǎng)又能作為相鄰線路的后備保護(hù)。（2） 階段式電流速斷保護(hù)的整定 1）電流速斷保護(hù)的整定按躲過(guò)本段線路末端最大三相短路

48、電流，其動(dòng)作電流整定為 （4-25）式中 -本段線路末端最大三相短路電流。由于其動(dòng)作時(shí)間為0s,為防止其在線路上管型避雷器放電時(shí)誤動(dòng)，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間帶有0.060.08s的延時(shí)。靈敏的的校驗(yàn)： (4-26)式中 -段的保護(hù)范圍； -線路的單位長(zhǎng)度正序阻抗，取0.4/km； -線路的相電壓; -被保護(hù)線路的全長(zhǎng)； -靈敏度系數(shù)。2） 限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定 由于本次設(shè)計(jì)保護(hù)線路的相鄰線路參數(shù)未知，故不作具體的整定計(jì)算。 3）過(guò)電流保護(hù)的整定過(guò)電流保護(hù)又稱(chēng)電流保護(hù)III段，其整定原則為躲過(guò)最大負(fù)荷電流，動(dòng)作電流為 （4-27） 式中 -最大的負(fù)荷電流。其中，式（4-27）中1.25為可靠系數(shù)，0.85為返回系數(shù)，2.2為電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)系數(shù)，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限通常設(shè)為0.5s，本次饋線電流保護(hù)只設(shè)電流速斷保護(hù)及過(guò)電流保護(hù)。靈敏度校驗(yàn)： （4-28） 式中 -被保護(hù)線路末端兩相短路的最小