電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

1、前言電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門主要課程, 主要包括課堂講學(xué)、課程設(shè)計(jì)等幾個(gè)主要部分。在完成了理論的學(xué)習(xí)的基 礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，本專業(yè)特安排了本次課程設(shè)計(jì)。 電能是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、也是最方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式 的能量轉(zhuǎn)換成電能，電能經(jīng)過(guò)變壓器和不同電壓等級(jí)的輸電線路輸送并被 分配給用戶，再通過(guò)各種用電設(shè)備轉(zhuǎn)換成適合用戶需要的其他形式的能 量。在輸送電能的過(guò)程中，電力系統(tǒng)希望線路有比較好的可靠性,因此在電 力系統(tǒng)受到外界干擾時(shí)，保護(hù)線路的各種繼電裝置應(yīng)該有比較可靠的、及 時(shí)的保護(hù)動(dòng)作，從而切斷故障點(diǎn)極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。電力 系統(tǒng)繼

2、電保護(hù)就是為達(dá)到這個(gè)目的而設(shè)置的。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括了 六大部分，分別為運(yùn)行方式的選擇、電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)及負(fù)荷電流計(jì)算、 短路電流計(jì)算、繼電保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、繼電保護(hù)零序電流 保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、對(duì)所選擇的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其中短路電 流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通過(guò)此次線路保護(hù)的設(shè)計(jì)可 以鞏固我們本學(xué)期所學(xué)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)這一課程的理論知識(shí)，能 提高我們提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。1所做設(shè)計(jì)要求電網(wǎng)接線圖63 k riPXP5MW50MWcos «V=0. S5cot 6=0. 85X * =0,132X* =0. 129ax3：.5MV

3、?X?CMV圖示llOkV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)：（將AB線路長(zhǎng)度改為45km, CD長(zhǎng)度改為20km）（1）所有變壓器和母線裝有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，變壓器均為Yn, dll接線；（2）發(fā)電廠的最大發(fā)電容量為（2X25+50） MW,最小發(fā)電容量為2X25MW；（3）網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行方式為發(fā)電廠發(fā)電容量最大且閉環(huán)運(yùn)行；（4）允許的最大故障切除時(shí)間為；（5）線路AC、BC、AB、CD的最大負(fù)荷電流分別為250、150、230和140A，負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)Kss =1.5 ；（6）時(shí)間階梯41=；（7）線路正序電抗每公里為Q；任務(wù)1、人計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果用表格列出。必須說(shuō)明系統(tǒng)運(yùn)行方式、短路點(diǎn) 與短路類型的決定原則或

4、依據(jù)，以及計(jì)算時(shí)考慮的其他因素。2、保護(hù)方式的選擇及整定計(jì)算結(jié)果要求要求說(shuō)明選用保護(hù)方式的原則，各保護(hù)的整定計(jì)算條件，并用表格 列出整定計(jì)算結(jié)果。整定計(jì)算時(shí)所采用的公式及各種系數(shù)的數(shù)值也應(yīng)列 出。2運(yùn)行方式的選擇運(yùn)行方式的選擇原則發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇的原則（D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、變電站的母線上無(wú)論接兒臺(tái)變壓器，一般應(yīng)考慮其中 容量最大的一臺(tái)停用。變壓器中性點(diǎn)接地選擇原則(D發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點(diǎn)均要接地。(

5、2)自耦型和有絕緣要求的其它變壓器，其中性點(diǎn)必須接地。(3)T接于線路上的變壓器，以不接地運(yùn)行為宜。(4)為防止操作過(guò)電壓，在操作時(shí)應(yīng)臨時(shí)將變壓器中性點(diǎn)接地，操作完 畢后再斷開，這種情況不按接地運(yùn)行考慮。線路運(yùn)行方式選擇原則(D一個(gè)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(shí)停用。流過(guò)保護(hù)的最大、電小短路電流計(jì)算方式的選擇(1)相間保護(hù)對(duì)單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過(guò)保護(hù)的最大短路電流出現(xiàn)在最大運(yùn)行 方式；而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小運(yùn)行方式。對(duì)于雙電源的網(wǎng)絡(luò)，一般(當(dāng)取Z1二Z2時(shí))與對(duì)側(cè)電源的運(yùn)行方式無(wú) 關(guān)，可按單側(cè)電源的方法

6、選擇。對(duì)于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過(guò)保護(hù)的電大短路電流應(yīng)選取開環(huán)運(yùn)行方 式，開環(huán)點(diǎn)應(yīng)選在所整定保護(hù)線路的相鄰下一線線路上。而對(duì)于電小短路 電流，則應(yīng)選閉環(huán)運(yùn)行方式，同時(shí)再合理停用該保護(hù)背后的機(jī)組、變壓器 及線路。(2)零序電流保護(hù)對(duì)于單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過(guò)保護(hù)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(diǎn)的變 化。對(duì)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(diǎn)也是 考慮變壓器接地點(diǎn)的變化。選取流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則選取流過(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

7、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。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。這里要著重說(shuō)明繼電保護(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，繼電 保護(hù)的最小運(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。 因此，系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式不一定就是保護(hù)的最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)的最小 運(yùn)行方式也不一定就是保護(hù)的最小運(yùn)行方式。現(xiàn)結(jié)合本次設(shè)計(jì)具體說(shuō)明如下，系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式是所有設(shè)備全部 投入運(yùn)行；系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式為發(fā)電機(jī)G1和

8、G2投入，發(fā)電機(jī)G3停運(yùn)。對(duì)保護(hù)1而言，其最大運(yùn)行方式應(yīng)該是在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下線路L1回路斷開，其他設(shè)備全投；保護(hù)1的最小運(yùn)行方式應(yīng)該是：在系統(tǒng)的最小運(yùn) 行方式下線路L1+L2與L3并聯(lián)運(yùn)行。3電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算基準(zhǔn)值選擇基準(zhǔn)功率：Sb=100MV-A,基準(zhǔn)電壓：Vb=U5Vo基準(zhǔn)電流：及二SJVb=100X107X115=；基準(zhǔn)電抗:ZB=VB/ Ib=1 15X107X502= Q ；電壓標(biāo)幺值：E=E二 電網(wǎng)各元件等值電抗計(jì)算 輸電線路等值電抗計(jì)算(1)線路L1等值電抗計(jì)算正序以及負(fù)序電抗:XL1= XL=X及=20。Xs= XL1/ Zb=20/=零序電抗:Xlio=

9、 XoLi= 3XiLx=3 XX 50=60 0Xlio*- Xlio/ Zb60/ (2)線路L2等值電抗計(jì)算正序以及負(fù)序電抗:Xl產(chǎn)XL=X40=16Q零序電抗:XL20= XoL= 3XxL2=3 XX 40=48 0Xl20 k X12o/ Zb-48/ -(3)線路L3等值電抗計(jì)算正序以及負(fù)序電抗：之二XL=X90=36 QXl35 XL3/ Zb=36/=零序電抗：Xuo= XoL3= 3X13=3 XX 90=108 QXlSO k Xlso/ Zb= 10 8/二(4)線路L4等值電抗計(jì)算正序以及負(fù)序電抗：XL1= XxLfX25=10 0Xu*二 Xu/ Zs=10/=零序

10、電抗:Xuo= XoLf 3X1L=3 XX 25=30。Xuo產(chǎn) Xlio/ Zb=30/=變壓器等值電抗計(jì)算(1)變壓器Tl、T2等值電抗計(jì)算Xti= Xt2=(Uk%/100) X (Vn2X 107 Sx) y QXti*= Xk*=Xti/ Zb=二(3)變壓器T4、T6、等值電抗計(jì)算Xt-f=Xt6=(Uk%/100) X (V/X107 Sx)QXtR = Xl7* = Xt«*= Xt5*=發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算(D發(fā)電機(jī)Gl、G2電抗標(biāo)幺值計(jì)算Xg1.= XG2.=XaiSB/ Sg產(chǎn) XdlS5 COS 6/ Pgk x 100X25二發(fā)電機(jī)G3電抗標(biāo)幺值計(jì)算&

11、;3尸XSb/ SG3= Xd3SB COS 4)/ PG3=X 100X50=最大負(fù)荷電流計(jì)算(1) B、C母線最大負(fù)荷電流計(jì)算最大負(fù)荷電流計(jì)算(拆算到110KV)IfhB 二 IfhC-MX 二 PfhBoar. Vav" / L COS <t>=2OX1O7X115X；各線路運(yùn)行方式下流過(guò)斷路器的最大負(fù)荷電流(2)保護(hù)2的最大運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)Fl、P2、F3全投入，斷開L3回路；通過(guò)保護(hù)2最大負(fù)荷電流為/加max =+131 +79 = 34M o保護(hù)2的最小運(yùn)行 方式；F3停，線路全部運(yùn)行。(3)保護(hù)4的最大運(yùn)行方式：Fl、F 2、F3全投，繼開線路L3；通過(guò)保護(hù)

12、4的最大負(fù)荷電流為/加2 =+79 = 2104。保護(hù)4的最小運(yùn)行方式：F3停, 線路全部運(yùn)行。(6)保護(hù)6因正常運(yùn)行時(shí)不可能有正向電流通過(guò)，要是有正向電流通過(guò)，一定是線路發(fā)生故障。為此，在保護(hù)3和保護(hù)7上只需判別電流(功 率)的方向即可，故不用分析保護(hù)3和保護(hù)6的運(yùn)行方式。4短路電流計(jì)算電網(wǎng)等效電路圖由于短路電流計(jì)算是電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此分別考慮最大 運(yùn)行方式(三臺(tái)發(fā)電機(jī)全部投入，系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)取開網(wǎng)運(yùn)行)時(shí)各線路未端短路 的情況，最小運(yùn)行方下(三臺(tái)中最小的一臺(tái)投入，系統(tǒng)按環(huán)網(wǎng)計(jì)算)時(shí)各線 路未端短路的情況。電網(wǎng)等效電路圖如圖所示圖電網(wǎng)等效電路圖短路電流計(jì)算dl點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路1

13、dl點(diǎn)短路最大運(yùn)行方式下等值圖如圖進(jìn)一步簡(jiǎn)化后得圖rv-vvx時(shí)最大運(yùn)行方式下的等值電路圖z*v*v*v*簡(jiǎn)化圖Xgk(Xgx+Xh) X (Xgz+Xtz) / O+Xn+Xcz+Xn)."二+二Xl=Xli+Xl?+Xl3 =+二1|.圖正序短路電路圖其中：XdT-XcT X Xg”/ (Xgt+XgT3)= X +二Xwfi = X&t+Xl=十二lai 皿*二E/X%二七Idl nax-Idl« 31B= X =最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流Xffi = Xdi+Xn+Xl =+二Xffl 、-XffL.二匕/ (Xm+及門)=Vj)/2Xff尸2 X二T

14、 _ （2）_ y _L *一（i） 一人一L二L尸父二最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流.圖零序短路電路圖X7T(0)=Xll(0) /2Xi(o)= x + + X +二71(0)=+X+=XlLB(O)= + X + =Xf£i(0)-XL3 (0) +XlLB = + 二(0)/ XffKO)-d2發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路2最大運(yùn)行方式正序短路電流X££2=X<1t+Xl3=+二 la： g* = E/Xfs 二Id2 工a:=Id2 二 X =(2)最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流X2=(Xli+Xl2)XXu/( Xl1+Xl：+ &3)= Xu

15、/2-Xff2=X<n+X 二二+二If尸E/2Xffk2*二L =I二二X 二流過(guò)斷路器1、2、3、4、5和6的短路電流為:最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流,如圖示:cj圖短路等值電路Xbl(O) =Xli(O) X Xtb(O)/ (Xli(O)+Xtb(O) = X+=Xtl(O) (Xu(0)+Xt3(0) X Xtc(O)/ (Xu +X8+XfCSj)二XlB(O) - (Xl2(0)+XbL(0) X Xtl(o)/ (Xl2(o)+Xibl(o)+Xtc(o)-Xff2(0) =(Xls(0)+Xt(0) XXlB(0)/ (Xl3(0)+Xt(0)+XlB<0)=

16、I f£2 (0).= E (0)/Xff： (01= l£f2(0) = ££2(0)xlB= X -d3發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路2最大運(yùn)行方式正序短路電流Jd3 ,吟尸E/Xff3二2最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流lA=2Xffi=X2X =最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流,如圖示圖短路等值電路XtL4(0)- (Xli(O) +Xl3)X (Xl3(0) +Xt) / (Xli(O) +XtS+X13(0) +X)=+ X+/+XL2s) = (Xljo)+Xtc) XXtb/(Xs(O)+Xtc+Xtb)=+X+XbL(O) -Xt1z1 (0) X

17、 XlL2(0)/ (XtLI(0>+XtL2 (0)= X +Xf f 3 (0) "Xli (0) +Xbl io)= + 二I ££3 (0)kE (0)/ Xf £3 =I£f3s產(chǎn)If£3(0"IB二 X -d4點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路1最大運(yùn)行方式正序短路電流Xffi二Xdi+Xi_i =十二Idt 但kE/ Xff F &最小運(yùn)行方式短路正序短路電流X3=(Xu+Xl2)XXli/( Xu+X+ Xl3)=+X+流過(guò)斷路器1、4、5的三相短路電流為:I 巴= If(3>XW( XL1+X12+

18、X13)=X+流過(guò)斷路器2、3的三相短路電流為：3= I/XXli/( XL1+XL2+ Xls)= X+流過(guò)斷路器1、4、5的短路電流為：1d二 x 二流過(guò)斷路潛2、3的短路電流為：3=1產(chǎn).一1“二最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖短路等值電路X：(0) = (Xli(0>+Xt8)XXtc/(Xl49)+Xts+Xtc)=+X+先二(Xlmo)+Xt) XXtb/(Xm+Xt+Xtb)=+X+Xf£4(O) -X1(O> X (X2(0)+Xt2(0) / (X1(O)+X12IO)+X2(O)=X +/+Lfi 尸 E 9)/ Xff-i(o)二二Iff4(0)=

19、If£4(0>*lB=*=d4點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路器2最大運(yùn)行方式正序短路電流其中：Xf£5=X"+Xu+XL2=+=Id5 gp二E/Xff5= 2最小運(yùn)行方式短路正序短路電流X3=(Xu+XL2)XXL1/( xL1+xL：+ Xl3)=+><+Xff2=Xdl+X3=+二L "*= E/Xffi=L =I二二x 二 流過(guò)斷路器1、4、5的三相短路電流為:If產(chǎn) If XXu/( Xu+Xk+ X13)=X+流過(guò)斷路器2、3的三相短路電流為：I”二1fz1“= I/XXli/( Xl1+Xu+ Xu)= X+流過(guò)斷路潛1、4、5的短

20、路電流為:流過(guò)斷路器2、3的短路電流為：1銘=If*一電二最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖短路等值電路XoOiO)-(Xu(0) +Xl8)X (XtS(O) +Xt) / (Xl4(0) +XtS+Xl3(0) +X)=+ X+/+Xs2(O) =X50(0) X Xrc / (Xso(o)+Xtc) = X + =Xf£5(O) =(Xl2(0+ Xs2(O) XXtb/ ( Xl2(0)+ Xs2(0>+Xra)=If£5(O)-E / Xf£5(O,I=d5點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路器1最大運(yùn)行方式正序短路電流 其中：X££6=X(I

21、t+Xli+Xl2=+Id63/=E/Xff6=QId6 g工=Id6 二 X 弋最小運(yùn)行方式短路正序短路電流X2=(XLl+XL2)XW( Xu+X+ &3)= X”/2 =Xff6 = Xdi+X 二二+二IfkE/2Xff尸2又二流過(guò)斷路器1、2、3、4、5和6的三相短路電流為:流過(guò)斷路器1、2、3、4、5和6的二相短路電流為:最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖短路等值電路X：(o)- (Xlii0)+Xt8)X Xie/ (Xu<0)+Xts+XtC)"X1(O) =(Xli(0>+Xt) XXto/ (Xli(0)+Xt+Xto)-Xf£5(0

22、) =(Xl2(0)+Xi(0) X X2(0)/ (Xi2(o)+Xi(o»+X2(o)=d6點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路器1最大運(yùn)行方式正序短路電流 其中：X狂尸Xt+Xli+X+Xl 尸+二Id6 =E/最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流X2 = (XLl+XL2)XXL3/( Xu+X匕+ XL3)= XL3/2=Xff2=Xdi+X 二+Xl 二+二流過(guò)斷路器1、2、3、4、5、6和7的短路電流為:最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖短路等值電路X1(O) =(Xli(O>+Xt) XXto/ (Xli(O)+Xt+Xto)=+X+X3S) - (XlZiOj+XziO) XXt

23、c/ (Xl2(0)+X2(0)+XtC)-+X+1654+Xf£7(0) =(Xu(O)+Xs(O) X Xis/ (Xl-1 (0> +Xs (0> +Xt8)=+X+I f£7 (0)尸 E(o)/ Xf£7 (0)=1£圻(0)=轉(zhuǎn)7(0)需19= X -d6點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路器2最大運(yùn)行方式正序短路電流 其中:“銘=X&t+Xl3+XlF+=Ids- 3*=E/ Xf£8= =Ids MX-Ids 皿/5二 X X最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流X：=(Xli+Xl2)XW( Xli+Xl2+ Xl3)= Xl，

24、/2 二Xff2=Xdi+X 二+Xl 二+=L 尸 4XeX4X 二流過(guò)斷路器1、2、3、4、5、6和7的短路電流為:1-11工二義二最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖短路等值電路X.KO)=(Xl2(0) +X13)X(XL3(0)+Xt) / (Xl：(O) +Xib+Xl3(0) +Xt)=+ X+/+Xs(0) -Xl(0) X Xtc/ (Xi(q)+Xtc) = X +=XffS(O) - (Xu(0)+X5：0) X Xt$/ (Xl“0)+X510)+Xt3)=+X+Iff8S)*=E(0/ Xf£3(0)=二圖短路等值電路d8點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路器1(1)最大運(yùn)行

25、方式正序短路電流短路電路等效圖為：rw*>r%=1，一1門二最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖正序短路電路圖zv*v*v*II1t圖正序短路電路圖其中：XT4S=XT4 X XT5/(XT4+XT5)=Xn/2=2=Xf f 9=Xdl+XL 1+Xt$5=+=Id9 3.=E/Xf£9= %X3 = (Xls+Xl2)XXl1/( Xli+Xl2+ Xu)=+X+Xff2=Xdi+X3+XTB=+=L尸2X%=X2義二L二L尸父二I 巴尸 lAXXu/( XL1+XL2+ XlS)= X+流過(guò)斷路器1、4、5、6的的短路電流為:流過(guò)斷路器2、3的的短路電流為:圖短路等值電路X

26、6C0) - (Xlii：0>+Xt3)XXtc/ (Xu(o)+Xts+Xtc)=+X+X79 )二(Xl30 +&(o) X (Xlko) +Xt) /+Xg(0)+Xli(0) +Xt)=+ X+/+Xf£9(0) -XlB+X7(O)-+-I f£9 (0)才=E(0)/ Xff9 (0)=d8點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路器2最大運(yùn)行方式正序短路電流短路電路等效圖為:圖短路電路圖其中：Xf£io=X<iT+XLi+Xr45=+=IdlO - sx*二E/ Xf£10-IdlO Mx-IdlO X =最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流圖短

27、路電路圖X3=(XL3+XL2)XXL1/( XL1+XL：+ XlJ=+X+Xff2=Xdi+X3+Xtb =+二L尸2X%=X2*二L3 Itxxj( Xu+Xs+ XL3)=X+流過(guò)斷路器1、4、5、6的的短路電流為:流過(guò)斷路器2、3的的短路電流為:(3)最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖短路電路圖Xs<0 )= (XlKO) +Xts) X (XlS(O) +Xt) / (XlKO) +Xts+Xl3(O) +Xt)=+ X +/+Xg(0) Xs,：0)義 Xtc/ (Xs(o)+Xtc) - X +=Xf£iO(O)=Xtb+Xl2(0)+X9(0)=+=I

28、63;£10(0) *=E (0> / Xf-10 (0)-I f £10 (0)= I £- 10 (0) 15- X d9點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)斷路器1(1)最大運(yùn)行方式正序短路電流短路電路等效圖為：圖短路電路圖(a)圖短路電路圖(b)其中：Xt67=X« X Xtg/ (Xt6+Xtt) -Xtg/2=2=Xffii=X&t+Xli+Xs+Xt6；=+=最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流如圖圖短路電路圖（C）X2=(XLl+XL2)XXu/( XL1+XL2+ &3)二孔/2 二Xff2=Xdl+X 二+Xtc=+二L *=4Xg=X4X

29、 =流過(guò)斷路器1、2、3、4、5和6的短路電流為:最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流z*v*v*v*>圖短路電路圖X1O(O )- (Xli(O) +Xt) XXtb/ (XlKO) +Xt+Xib)二 + X +二XiKO ) = (Xio(O) +Xl2)X +Xjs) / (Xioo)+Xl2+Xu(o)+Xfs)二 + ><+/+ )Xffn(O) XtC+Xu(0)=:+-I f£l 1(0)產(chǎn) E(o)/Xf£n(o)=Lfll= l££ll(O)*I尸 * =d9點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)斷路器2(1)最大運(yùn)行方式正序短路電流短路電路等效

30、圖為：最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流圖短路電路圖其中:Xw£13=Xn+XLl+Xg+Xu+XlS =+二 g”=E/Xffl3二、Idl3 max-Idl3 皿本Ib二 X =圖短路電路圖X2=(XLI+Xl2)XXL3/( Xli+Xl2+ XL3)= W2 =Xff2=Xdl+X 二+Xl；+Xts=+=If尸 E/2Xffk2X 二 流過(guò)斷路器1、2、3、4、5、6和7的短路電流為:L尸4X “尸X4X二 流過(guò)斷路器1、2、3、4、5、6和7的短路電流為:最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流+Xt+Xtb)二X1O(O) - (Xli(O) +Xt) XXtb/ (XlKO)X

31、13(O ) =(Xl2(0) +X1O(O) X Xtc/ (X12(0) +X1O(O)+Xtc)=XffiSW) -Xts+Xli(O>+X13(O>-+-I f£13(O)產(chǎn)E(o)/ Xf£i3 -l£fl3(0) = l££13(0)*I尸 * =diO點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路器1(1)最大運(yùn)行方式正序短路電流短路電路等效圖為：圖短路電路圖其中:Idl3 3/=E/ Xffi3= =Idl3 3工=Idl3 皿/B二 X 0(2)最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流圖短路電路圖X2 = (Xli+Xl2)XXl3/( Xu+Xs

32、+ Xl3)= Xl/2二Xf£2=Xdl+X 二+Xl；+Xts=+=L尸E/2Xf2X二流過(guò)斷路器1、2、3、4、5、6和7的短路電流為:流過(guò)斷路器1、2、3、4、5、6和7的短路電流為:最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖短路電路圖X1O(O) (Xli(O) +Xt) XXtb/ (Xli(O) +Xt+Xtb)=+X+X13(O ) - (Xl2(0) +X1O(O) XXtc/ (XlZiO) +Xi0(0) +X：C)=+X+Xf£13(O)=Xis+Xu+X13=+=I f£l 3 (0)kE (0) / Xf-i3(0=二I £f 13

33、(0)=I f £13 (0)»1 B= X =diO點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過(guò)斷路器2最大運(yùn)行方式正序短路電流短路電路等效圖為:圖短路電路圖其中：Xf£M=X&t+Xl3+Xt8=+=Idl l a工.二E/Xffl= =I dll 工2:=Idl4 皿5二 義 (2)最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流圖短路電路圖X2=(Xli+Xl2)XXu/( Xl1+Xl：+ &3)= Xu/2-Xff2=Xdl+X 二+Xu+Xts=+=If尸 E/2Xff產(chǎn)2X 二 流過(guò)斷路器1、2、3、4、5、6和7的短路電流為:B二X =lJ2：=4X”尸X4X 二 流過(guò)斷路

34、器1、2、3、4、5、6和7的短路電流為:L 二 L *L二 X 二(3)最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流圖短路電路圖X4(0)= (Xl2(o> +Xjb) X (Xls(O) +XJ / (Xia© +Xtb+Xl3(o) +Xj)=+ X +/+X14(O) -X|(O)XXtc/ (Xl(o)+Xtc)XffbKO) =Xts+Xl4 +Xm(o)=+=式中，取K二，k''=0.8, 為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為:Kfh-min-lLs/llFl于是 ZJ '=K；于是+K

35、9;于. 2) = x (20+ X 1X 16)二。；按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定ZJ '=K； ' (Zu+Kh&Ztc)式中,取' =0.8, K/.小為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為:Kfh - min-Ils/ Il 1=1于是 ZJ =K； ' (Zu+K%aZu)= x (20+1 X = Q；取以上二個(gè)計(jì)算值中最小者為n段整定值，即取ZJ-Q； 動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則它能同時(shí)滿足與相鄰線路L2和變壓器保護(hù)配合的要求。(3)靈敏性校

36、驗(yàn):Kim= ZJ ' /ZL3=36=<,不滿足要求。此時(shí)，對(duì)動(dòng)作阻抗重新進(jìn)行整計(jì)算，取下一線路保護(hù)第n段相配合的原 則選擇動(dòng)作阻抗，即選擇斷路器4的第n段相配合進(jìn)行整定。按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定ZM，=K； ' (Zu+K仕 yZc)= X (16+1X = Q與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Kfh , min 1ZM '= Kx'' (Zlz+K' KfhiNQ = X(16+X1X1O) = Q取小者為整定值，即Z'二Q所以斷路器2的整定值為Z J '二K；'化以+及二.a Z-')= X (

37、20+1 X = QKlm= ZJ'/Zl k 20 二，滿足要求。距離保護(hù)III段的整定計(jì)算和校驗(yàn)動(dòng)作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=l,Kh=，&'=，If3.二Zf. »in=. 3二 X 115/ X 二 Q于是:ZJ，= Zf.jKj'Kh Kzq=XXl=Q (2)動(dòng)作時(shí)間:斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為:t''、=t,ds+At=2+=2 .5s變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+At=+=2 s取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器2的動(dòng)作時(shí)間為：t'"尸t'

38、;''5+At=+=3 s(3)靈敏性校驗(yàn)：本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Kim二 ZJ''/Zl尸20二> ,滿足要求相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：?相鄰線路L2末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfn._= (Xl1+Xl2+Xl3)/Xl3= (36+16+20)/36=2Klm=Zds，/(Zu+ KZQ= (20+2X16)=> ,滿足要求n相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：K仕.3二最i+X/Xls)/(Xd+XD = (36+16+20)/(36+16)=Klm= ZJ,/(ZL1+ KftxZ" (20+

39、X=> ,滿足要求 斷路器4距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)距離保護(hù)?段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取 =；ZJ 二Kk'Zr=X16= Q；動(dòng)作時(shí)限距離保護(hù)?段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定， 人為延時(shí)為零，即t'=Os°距離保護(hù)n段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(D動(dòng)作阻抗：按下列三個(gè)條件選擇。與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Za；'二Kk' ' (Zl2+K'式中,取K'=，&''=0.8,為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路

40、時(shí)，分支系數(shù)為:Kfh , milZd/ =Kk' ' (Zl2+K' Kfh = x (16+ X 1 X 10) = Q ； 與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Za；'=七'' (Zlz+K' Kc-iZu)式中，取K'=, Kk''=0.8, Khz為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù) 7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為:Kfh - min-Ils/Ili-1 j0是Zd/ ' =Kk' ' (Zl2+K' Kfh . Zl3)= x (16+ 義 1 X

41、 36) = Q ；按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定ZJ '=K； ' (Zlz+KwZc)式中,取根'=0 .8,式.為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā) 生短路時(shí)，分支系數(shù)為：七h(yuǎn)IJLf 于是 ZJ '=K； ' (Zu+KfheZ。=X (16+X=Q ；取以上三個(gè)計(jì)算值中最小者為n段整定值，即取ZJ'二Q； 動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t/Z=t7, + t= s它能同時(shí)滿足與相鄰線路L4和變壓器保護(hù)配合的要求。(3)靈敏性校驗(yàn)：Kim二 ZJ ' /Z

42、l2=16=<,不滿足要求。此時(shí)，對(duì)動(dòng)作阻抗重新進(jìn)行整計(jì)算，取下一線路保護(hù)第n段相配合的原則選擇動(dòng)作阻抗，即選擇線路L4的第n段相配合進(jìn)行整定。Kfh , min 1Zb''二Kx'' (Zu+Kh-Ztc)= x (10+1X = QZdS，=KK,> (Zi+Kf-. Zds/，) = X(16+1X = QKlm= Zj'/Zu=16 =)，滿足要求。距離保護(hù)III段的整定計(jì)算和校驗(yàn)動(dòng)作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=l,Kh=，&'=，If3.二Zf.»in=.B«=X115/X = Q于是

43、ZJ ' '= Zf.$/&' Kh Kzq=X X1=Q動(dòng)作時(shí)間:斷路器6的動(dòng)作時(shí)間為:t''、二t'''+6t=0+= s斷路器7的動(dòng)作時(shí)間為：t'“產(chǎn)+二2 s變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t''4+At=+=2 s取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：尸t'''5+At=2+=s(3)靈敏性校驗(yàn)：1)本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Kim二 ZJ''/Zb16=，滿足要求2)相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為： 相鄰線路L4末端

44、短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：K-二(XL1+XL2+XL3)/(XL1+X12) = (36+16+20)/(20+16) =2Klm=Zj,/(ZL2+ KiZG=(16+2X10)=> ,滿足要求相鄰線路L3末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：Kfn.皿二1Klm=Zd=,/(ZL2+ KiZl3)= (16+1X36)=> ，滿足要求相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為;最大分支系數(shù)：降.a=(XLi+Xk+XQ/(Xu+X» = (36+16+20)/(20+16) =2Klm= Z/'' / （Z+ l2）= （16+2 X 2）=>

45、,滿足要求7 6繼電保護(hù)6零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算（1）躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流31°.3即零二,I。'.扣女'3Io_ = X3X =（2）躲過(guò)斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流31°.尻，即I。 .?。?）先合一相，相當(dāng)斷開兩相，最嚴(yán)重情況下（系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差 180° ）流過(guò)斷路器的零序電流Io. bt=2E/ （2Z：+Zo） =2X115/（2X 20+60） =（4）先合二相，相當(dāng)斷開一相，最嚴(yán)重情況下（系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差 180° ）流過(guò)斷路

46、港的零序電流Io ,2E/ （Z1+2Z。） =2X115/（20+2 X 60） = lo.r取兩種情況下的最大值，B|j Io.bt=I。' . j K；3Io.jX3X二所以整定值為：I。'產(chǎn)根'31。.皿二零序電流保護(hù)n段的整定計(jì)算(1)起動(dòng)電流零序n段的起動(dòng)電流應(yīng)與下一段線路的零序?段保護(hù)相配合。該保護(hù)與下一段線路保護(hù)之間有中性點(diǎn)接地變壓器，該保護(hù)的起動(dòng)電流I。''.也為:取 =，10=I“* 二X29)/ (X：(0) X1(O)二+二IdO . - IjS*Xts/ (Xt3+Xl1(0)+Xt) - X +，二IdO 九二 Ido 5/

47、Io義-I。 d二= Kk Lo ”二義二(2)動(dòng)作時(shí)限:零序II段的動(dòng)作時(shí)限與相鄰線路零序?段保護(hù)范圍相配合，動(dòng)作時(shí)限一般 取。(3)靈敏度校驗(yàn):零序II段的靈敏系數(shù)，應(yīng)按照本線路末端接地短路時(shí)的最小零序電流 來(lái)校驗(yàn)，并滿足KhnN的要求，即Klm=3Iow/ I。''.七=3X = 2零序電流保護(hù)皿段的整定計(jì)算 （1）起動(dòng)電流 躲開在下一條線路出口處相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流Ibp.SI_ T '，_"， T_ X/_bp nax ，A K 一y J-0 dz一hK J-bp rna二一八一與下一線路零序電流m段相配合就是本保護(hù)零序m段的保護(hù)范圍，不

48、 能超出相鄰線路上零序山段的保護(hù)范圍。當(dāng)兩個(gè)保護(hù)之間具有分支電路 時(shí)（有中性點(diǎn)接地變壓器時(shí)），起動(dòng)電流整定為I。'''.K'k Ibp.”斷路器2斷開,線路L1末端（d6點(diǎn)）短路時(shí)Ij5* =Xtb/ (Xl2(0)+XtL2(0)+XtB)=+=1$尸Ibp3=X=，即 Ibj> 二I。''' .K'k I二義二取較大值作為零序UI段起動(dòng)電流，即I/ ''靈敏度校驗(yàn)作為本線路近后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路保護(hù)范圍末端發(fā)生接地故障時(shí)、 流過(guò)本保護(hù)的最小零序電流3 I。''.3來(lái)校驗(yàn)，要求Klm22,

49、即Klm=3 I。''f .«/ I。'''.3X，2,符合要求。動(dòng)作時(shí)限零序m段電流保護(hù)的起動(dòng)值一般很小，在同電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地 地短路時(shí)，都可能動(dòng)作。為保證選擇性各保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限也按階梯原則來(lái) 選擇。t； =+ A t=+=2 s4斷路器4零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流31°.s即V =I。' 3I0.ms=X3X =(2)躲過(guò)斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流31即I。'占 &'31。.尻(3)先合一相，相當(dāng)斷

50、開兩相，最嚴(yán)重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差180° )流過(guò)斷路器的零序電流Io. bt=2E/ (2Z：+Zo) =2X115/(2X 16+48) =(4)先合二相，相當(dāng)斷開一相，最嚴(yán)重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差 180° )流過(guò)斷路器的零序電流10. bt=2E/ (Z1+2Zo)=2 X 115/ (16+2 X 48) =Io.h取兩種情況下的最大值，即I。* KK，3I0.bt=X3X =所以整定值為：1。'.&'31。.皿二零序電流保護(hù)n段的整定計(jì)算(1)起動(dòng)電流零序n段的起動(dòng)電流應(yīng)與下一段線路的零序?段保護(hù)相配合。該保護(hù)與下一段線路保

51、護(hù)之間有中性點(diǎn)接地變壓器，該保護(hù)的起動(dòng)電流 Io' ' . d3為：取 Kk，'二，IdO« js=(2)動(dòng)作時(shí)限:零序n段的動(dòng)作時(shí)限與相鄰線路零序?段保護(hù)范圍相配合，動(dòng)作時(shí)限 一般取。(3)靈敏度校驗(yàn)：零序n段的靈敏系數(shù)，應(yīng)按照本線路末端接地短路時(shí)的最小零序電流 來(lái)校驗(yàn)，并滿足Klm2的要求，即Kim=310.3/ I。''二3X二零序電流保護(hù)m段的整定計(jì)算(1)起動(dòng)電流躲開在下一條線路出口處相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流lb-,即I 一二，二I。一.K' I i二 X 二與下一線路零序電流III段相配合就是本保護(hù)零序III段的保護(hù)范圍，不 能超出相鄰線路上零序山段的保護(hù)范圍。當(dāng)兩個(gè)保護(hù)之間具有分支電路 時(shí)(有中性點(diǎn)接地變壓器時(shí))，起動(dòng)電流整定為I。'' Ibp.JS斷路器2斷開，線路L4末端(d6點(diǎn))短路時(shí)I $八*=Xts/