繼電保護(hù)保護(hù)講課

1、第一部分 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本概念、原理 一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念與作用一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念與作用 1、電力系統(tǒng)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài) 2、繼電保護(hù)的作用： 繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生，并動(dòng)作于的一種自動(dòng)裝置。各種短路（各種短路（d(3)、 d(2) 、d(1) 、d(1-1)）)和斷線（單相、兩相），其中最常見(jiàn)且最危和斷線（單相、兩相），其中最常見(jiàn)且最危險(xiǎn)的是各種類(lèi)型的短路。其后果：險(xiǎn)的是各種類(lèi)型的短路。其后果：I增加增加 危害故障設(shè)備和非故障設(shè)備；危害故障設(shè)備和非故障設(shè)備；U降低降低 影響用戶正常工作；影響用戶正常工作；破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大（系統(tǒng)振蕩，

2、瓦解）破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大（系統(tǒng)振蕩，瓦解）I2（I0）旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生附加發(fā)熱）旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生附加發(fā)熱 I0相鄰?fù)ㄓ嵪到y(tǒng)相鄰?fù)ㄓ嵪到y(tǒng)電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒(méi)有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài)。如：過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓、頻率降低、系統(tǒng)振蕩等。二、繼電保護(hù)的基本原理二、繼電保護(hù)的基本原理 、分類(lèi)、分類(lèi)1、基本原理：區(qū)分系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)與故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)：故障特征。 I增加 過(guò)電流保護(hù) U降低 低電壓保護(hù) Z= U/I, 模值減少，相位增大 阻抗保護(hù)（距離保護(hù)） 兩側(cè)電流相位或功率方向變化: 相差高頻，方向高頻保護(hù)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)等。 I2 、I0 序分量保護(hù)等。 非電氣量：瓦斯保護(hù)，過(guò)熱保

3、護(hù)原則上：只要找出正常運(yùn)行與故障時(shí)系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可找出一種原理，且差別越明顯，保護(hù)性能越好。2.分類(lèi) 繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程要求4 繼電保護(hù)繼電保護(hù)4.1 一般規(guī)定一般規(guī)定 4.1.1 保護(hù)分類(lèi)電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)短路故障和異常運(yùn)行的保護(hù)裝置。電力設(shè)備和線路短路故障的保護(hù)應(yīng)有，必要時(shí)可增設(shè)。 4.1.1.1 主保護(hù)主保護(hù)是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。 4.1.1.2 后備保護(hù)后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種方式。 a.遠(yuǎn)后備是當(dāng)主保護(hù)或斷路

4、器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。 b.近后備是當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由該電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)；當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。 4.1.1.3 輔助保護(hù)輔助保護(hù)是為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。 4.1.1.4 異常運(yùn)行保護(hù)異常運(yùn)行保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)電力設(shè)備或線路異常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。 三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：。即保護(hù)。 （一）選擇性 選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行。 當(dāng)故障設(shè)備

5、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、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。遵循選擇性的目的是使無(wú)故障的設(shè)備繼續(xù)允許，以盡量縮小停電范圍，提高供電可靠性。當(dāng)d1短路時(shí)，保護(hù)1、2動(dòng)跳1DL、2DL，有選擇性當(dāng)d2短路時(shí)，保護(hù)5、6動(dòng)跳5DL、6DL，有選擇性當(dāng)d3短路時(shí)，保護(hù)7、8動(dòng)跳7DL、8DL，有選擇性若保護(hù)7拒動(dòng)或7DL拒動(dòng)，保護(hù)5動(dòng)跳5DL（有選擇性）若保護(hù)7和7DL正確動(dòng)作于跳閘，保護(hù)5動(dòng)跳5DL，則越級(jí)跳閘（非選擇性）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。但是在實(shí)際整定計(jì)算工作中，由于網(wǎng)

6、絡(luò)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、保護(hù)配置等各種原因，很難做到完全配合，常常遇到選擇性與靈敏性、選擇性與速動(dòng)性的矛盾，整定計(jì)算工作在很多情況下就是協(xié)調(diào)這些矛盾的，根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況作出取舍。按 配 合 情 況，一般有如下三種情況： a) 完全配合：動(dòng)作時(shí)間及靈 敏 系 數(shù) 均配合; b) 不完全配合：動(dòng)作時(shí)間配合，在保護(hù)范圍的部分區(qū) 域靈敏系數(shù)不配合;在不配合的保護(hù)范圍內(nèi)故障將可能越級(jí)。 c) 完全不配合：動(dòng)作時(shí)間及靈敏系數(shù)均不配合。 遇如下情況，允許適當(dāng)犧牲部分選擇性。a.接入供電變壓器的終端線路，無(wú)論是一臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行（包括多處T接供電變壓器或供電線路），都允許線路側(cè)的速動(dòng)段保護(hù)按躲開(kāi)變壓器其他母

7、線故障整定。需要時(shí)，線路速動(dòng)段保護(hù)可經(jīng)一短時(shí)限動(dòng)作。 在電網(wǎng)的實(shí)際計(jì)算中，線路保護(hù)為了與上級(jí)的保護(hù)配合（如變壓器的限時(shí)速斷保護(hù)），線路保護(hù)范圍伸出相鄰變壓器其他側(cè)母線時(shí)，可按下列順序優(yōu)先的方式考慮保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的配合。a.與變壓器同電壓側(cè)的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間配合；b.與變壓器其他側(cè)后備保護(hù)跳該側(cè)總路斷路器動(dòng)作時(shí)間配合；c.與其他側(cè)出線后備保護(hù)段的動(dòng)作時(shí)間配合；d.與其他側(cè)出線保全線有規(guī)程規(guī)定的靈敏系數(shù)的保護(hù)段動(dòng)作時(shí)間配合。e.如其他側(cè)的母線裝有母線保護(hù)、線路裝有縱聯(lián)保護(hù)，需要時(shí)，也可以與其他側(cè)的速動(dòng)保護(hù)配合。b.對(duì)串聯(lián)供電線路，如果按逐級(jí)配合的原則將過(guò)分延長(zhǎng)電源側(cè)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，則可將容量較小的

8、某些中間變電所按T接變電所或不配合點(diǎn)處理，以減少配合的級(jí)數(shù)，縮短動(dòng)作時(shí)間。c.雙回線內(nèi)部保護(hù)的配合，可按雙回線主保護(hù)（例如一段距離保護(hù)）動(dòng)作，或雙回線中一回線故障時(shí)兩側(cè)零序電流（或相電流速斷）保護(hù)縱續(xù)動(dòng)作的條件考慮。 確有困難時(shí)，允許雙回線中一回線故障時(shí)，兩回線的延時(shí)保護(hù)段間有不配合的情況，在山東電網(wǎng)的實(shí)際整定計(jì)算中，是不考慮雙回線內(nèi)部保護(hù)的配合。（二）速動(dòng)性 快速切除故障。 目的：1.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；2.減少用戶在低電壓下的動(dòng)作時(shí)間；3.減少故障元件的損壞程度 ，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。 故障切除時(shí)間 tbh-保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； tDL-斷路器動(dòng)作時(shí)間； 一般的快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.060.12s

9、，最快的可達(dá)0.010.04s。 一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.060.15s，最快的可達(dá)0.020.06s。DLbhttt按照繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程的要求 4. 6110-220kV線路保護(hù) 110-220kV中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)的線路，應(yīng)按本節(jié)的規(guī)定裝設(shè)反應(yīng)相間短路和接地短路的保護(hù)。 4. 6. 1 110KV線路保護(hù): 4.6.1.1110kV雙側(cè)電源線路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60%額定電壓），且其他保護(hù)不能無(wú)時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí)； c如電力網(wǎng)的某些線路采用全線速

10、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。 4.6.1.2對(duì)多級(jí)串聯(lián)或采用電纜的單側(cè)電源線路，為滿足保護(hù)快速性和選擇性的要求，可以裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)。 手動(dòng)合閘或重合閘重合于故障線路，應(yīng)有速動(dòng)保護(hù)快速切除故障。 采用高精度時(shí)間繼電器,以縮短動(dòng)作時(shí)間級(jí)差。綜合考慮斷路器跳閘斷開(kāi)時(shí)間，整套保護(hù)動(dòng)作返回時(shí)間，時(shí)間繼電器的動(dòng)作誤差等因素，目前山東電網(wǎng)繼電保護(hù)保護(hù)的上下級(jí)的配合采用0.3s的時(shí)間級(jí)差。（三）靈敏性 指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來(lái)。 通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，表示為Klm

11、。 對(duì)反應(yīng)于數(shù)值上升而動(dòng)作的過(guò)量保護(hù)（如電流保護(hù)） 對(duì)反應(yīng)于數(shù)值下降而動(dòng)作的欠量保護(hù)（如低電壓保護(hù)） 其中故障參數(shù)的最小、最大計(jì)算值是根據(jù)實(shí)際可能的來(lái)計(jì)算的。 在繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程中，對(duì)各類(lèi)保護(hù)的靈敏系數(shù)Klm的要求都作了具體規(guī)定 dzdlmIIKmin保護(hù)的動(dòng)作參數(shù)故障參數(shù)的最小計(jì)算值保護(hù)區(qū)內(nèi)金屬性短路時(shí)max.ddzlmUUK故障參數(shù)的最大計(jì)算值保護(hù)區(qū)內(nèi)金屬性短路時(shí)保護(hù)的動(dòng)作參數(shù) 2.4.1 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)備故障有規(guī)定的靈敏系數(shù)，對(duì)遠(yuǎn)后備方式，繼電保護(hù)最末一段整定值對(duì)遠(yuǎn)后備方式，繼電保護(hù)最末一段整定值還應(yīng)對(duì)相鄰設(shè)備故障有規(guī)定的靈敏系數(shù)。還應(yīng)對(duì)相鄰設(shè)備故障

12、有規(guī)定的靈敏系數(shù)。 2.4.2對(duì)于110kV電網(wǎng)線路，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，其最末一段零序電流保護(hù)的電流定值不應(yīng)大于300A（一次值），此時(shí)，允許線路兩側(cè)零序保護(hù)相繼動(dòng)作切除故障。 2.4.3 在同一套保護(hù)裝置中閉鎖、起動(dòng)和方向判別等輔助無(wú)件的靈敏系數(shù)應(yīng)不低于所控的保護(hù)測(cè)量元件的靈敏系數(shù)。相間距離段、零序電流段靈敏系數(shù)要求：延時(shí)速斷保護(hù)的測(cè)量元件定值在本線路末端故障時(shí)應(yīng)滿足如下靈敏系數(shù)的要求：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。過(guò)電流保護(hù)的電流定值在本線路末端故障時(shí)要求靈敏系數(shù)不小于1

13、.5，在相鄰線路末端故障時(shí)力爭(zhēng)靈敏系數(shù)不小于1.2。指發(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作（）；而在不該動(dòng)作時(shí)，能可靠不動(dòng)，即不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作（簡(jiǎn)稱）。的可靠性稱為“”，不拒動(dòng)的可靠性稱為影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素：內(nèi)在的：裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡(jiǎn)明，觸點(diǎn)多少等；外在的：運(yùn)行維護(hù)水平、調(diào)試是否正確、正確安裝四、保護(hù)配置原則四、保護(hù)配置原則220kV220kV線路保護(hù)線路保護(hù)按雙主雙后配置，運(yùn)行一套重合閘。主保護(hù)為縱聯(lián)保護(hù)按雙主雙后配置，運(yùn)行一套重合閘。主保護(hù)為縱聯(lián)保護(hù), ,包包括括縱聯(lián)距離、縱聯(lián)方向、縱聯(lián)差動(dòng)縱聯(lián)距離、縱聯(lián)方

14、向、縱聯(lián)差動(dòng)；后備保護(hù)配置距離、；后備保護(hù)配置距離、零序、零序、PTPT斷線下相過(guò)流及零序過(guò)流保護(hù)。在新建工程中如斷線下相過(guò)流及零序過(guò)流保護(hù)。在新建工程中如果電壓回路不能相互獨(dú)立，至少要配置一套與電壓無(wú)關(guān)的果電壓回路不能相互獨(dú)立，至少要配置一套與電壓無(wú)關(guān)的主保護(hù)（縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)）；縱聯(lián)保護(hù)通道為高頻通道主保護(hù)（縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)）；縱聯(lián)保護(hù)通道為高頻通道的采用閉鎖式，光纖或的采用閉鎖式，光纖或PCMPCM復(fù)用通道的采用允許式。同桿復(fù)用通道的采用允許式。同桿雙回線配置光纖分相電流縱差保護(hù)和光纖分相允許式距離雙回線配置光纖分相電流縱差保護(hù)和光纖分相允許式距離保護(hù)。保護(hù)。220kV220kV母線母線

15、1 1、配置兩套不同廠家的母線保護(hù)。、配置兩套不同廠家的母線保護(hù)。2 2、雙母線接線的斷路器失靈保護(hù)，宜采用母線保護(hù)中的、雙母線接線的斷路器失靈保護(hù)，宜采用母線保護(hù)中的失靈電流判別功能，線路或變壓器保護(hù)應(yīng)提供直接起失靈電流判別功能，線路或變壓器保護(hù)應(yīng)提供直接起動(dòng)失靈保護(hù)的跳閘接點(diǎn)，分別起動(dòng)兩套母線保護(hù)中的動(dòng)失靈保護(hù)的跳閘接點(diǎn)，分別起動(dòng)兩套母線保護(hù)中的失靈保護(hù)（主變失靈時(shí)，還要解除電壓閉鎖）。失靈保護(hù)（主變失靈時(shí)，還要解除電壓閉鎖）。3 3、失靈保護(hù)中應(yīng)設(shè)有母線故障，主變壓器斷路器失靈的、失靈保護(hù)中應(yīng)設(shè)有母線故障，主變壓器斷路器失靈的邏輯回路。當(dāng)母差保護(hù)動(dòng)作，主變壓器邏輯回路。當(dāng)母差保護(hù)動(dòng)作，主

16、變壓器220kV220kV側(cè)斷路器側(cè)斷路器失靈時(shí)，母線保護(hù)裝置失靈元件跳主變壓器的總出口，失靈時(shí)，母線保護(hù)裝置失靈元件跳主變壓器的總出口，實(shí)現(xiàn)聯(lián)跳各側(cè)斷路器。實(shí)現(xiàn)聯(lián)跳各側(cè)斷路器。110kV110kV線路保護(hù)線路保護(hù)1.110kV1.110kV負(fù)荷線路，電源側(cè)配置距離保護(hù)和零序電流保護(hù)，負(fù)荷線路，電源側(cè)配置距離保護(hù)和零序電流保護(hù)，負(fù)荷側(cè)不配置線路保護(hù)。負(fù)荷側(cè)不配置線路保護(hù)。2.110kV2.110kV并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線路，宜配置具備完整后備功能的光纖電并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線路，宜配置具備完整后備功能的光纖電流差動(dòng)保護(hù)。如果一側(cè)為小電源，線路故障時(shí)可根據(jù)小電流差動(dòng)保護(hù)。如果一側(cè)為小電源，線路故障時(shí)可根據(jù)小電源及全站負(fù)

17、荷情況跳線路開(kāi)關(guān)或小電源聯(lián)絡(luò)線開(kāi)關(guān)。源及全站負(fù)荷情況跳線路開(kāi)關(guān)或小電源聯(lián)絡(luò)線開(kāi)關(guān)。3.110kV3.110kV風(fēng)電并網(wǎng)線，應(yīng)配置具備完整后備功能的光纖電流風(fēng)電并網(wǎng)線，應(yīng)配置具備完整后備功能的光纖電流差動(dòng)保護(hù)，如果是差動(dòng)保護(hù)，如果是T T接線路，各側(cè)均應(yīng)配置具備完整后備接線路，各側(cè)均應(yīng)配置具備完整后備功能的光纖電流差動(dòng)保護(hù)。功能的光纖電流差動(dòng)保護(hù)。4.110kV4.110kV電纜線路應(yīng)配置過(guò)負(fù)荷保護(hù)。電纜線路應(yīng)配置過(guò)負(fù)荷保護(hù)。5.110kV5.110kV線路重合閘采用三相重合閘。線路重合閘采用三相重合閘。6.110kV6.110kV線路宜配置一段可經(jīng)壓板投退的不經(jīng)閉鎖的過(guò)流保線路宜配置一段可經(jīng)壓

18、板投退的不經(jīng)閉鎖的過(guò)流保護(hù)，作為送電時(shí)的輔助保護(hù)。護(hù)，作為送電時(shí)的輔助保護(hù)。7.110kV7.110kV電鐵線路保護(hù)宜按雙重化配置。電鐵線路保護(hù)宜按雙重化配置。 35kV及以下電壓等級(jí)線路保護(hù) 1. 負(fù)荷線路，電源側(cè)應(yīng)配置三段電流保護(hù)，可以選擇是否經(jīng)方向或電壓閉鎖，負(fù)荷側(cè)不需配置保護(hù)。整定計(jì)算配合困難的可以配置三段相間距離保護(hù)代替三段電流保護(hù)，同時(shí)應(yīng)配置一段可經(jīng)壓板投退的不經(jīng)閉鎖的過(guò)流保護(hù)，作為送電時(shí)的輔助保護(hù)。 2.并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線路，配置具備完整后備功能的光纖電流差動(dòng)保護(hù)。如果一側(cè)是小電源，在線路故障時(shí)可根據(jù)小電源及全站負(fù)荷情況跳本開(kāi)關(guān)或小電源聯(lián)絡(luò)線開(kāi)關(guān)。220kV變壓器保護(hù)配置主保護(hù)差動(dòng)保護(hù)雙

19、重化配置。后備保護(hù)a) 高壓側(cè)1）復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)配置二段復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，一段帶方向，方向可由控制字選擇，一般指向本側(cè)母線。時(shí)限跳本側(cè)母聯(lián)（分段）斷路器，時(shí)限跳本側(cè)斷路器，時(shí)限跳各側(cè)斷路器；二段不帶方向，延時(shí)跳各側(cè)斷路器。2）零序過(guò)流保護(hù)配置三段零序過(guò)流保護(hù)。零序一、二段過(guò)流保護(hù)的零序電流回路采用本側(cè)自產(chǎn)零序電流，電壓回路取自本側(cè)自產(chǎn)零序電壓。不帶方向的零序保護(hù)段，電流回路取自本側(cè)中性點(diǎn)零序電流互感器。3）間隙保護(hù)間隙保護(hù)動(dòng)作跳各側(cè)斷路器。保護(hù)回路可經(jīng)接地刀閘輔助接點(diǎn)閉鎖，零序電流和零序電壓應(yīng)共用一個(gè)時(shí)間元件。4）母線故障高壓側(cè)斷路器失靈后跳變壓器各側(cè)斷路器功能高壓側(cè)斷路器失靈保護(hù)動(dòng)

20、作觸點(diǎn)開(kāi)入經(jīng)經(jīng)靈敏的、不需整定的電流判別元件并帶50ms延時(shí)跳各側(cè)斷路器。 b） 中壓側(cè) 1）限時(shí)速斷保護(hù) 僅限于降壓變壓器，時(shí)限跳本側(cè)母聯(lián)(分段)斷路器，時(shí)限跳本側(cè)斷路器，時(shí)限跳各側(cè)斷路器。 大容量變壓器，如限時(shí)速斷保護(hù)對(duì)母線故障不滿足靈敏度要求時(shí)，可配置阻抗保護(hù)。 2）復(fù)合電壓閉鎖（方向）過(guò)流保護(hù) 3）零序（方向）過(guò)流保護(hù)， 4）間隙保護(hù) c） 低壓側(cè) 1 )限時(shí)電流速斷保護(hù)： 2）復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)保護(hù)整定計(jì)算概述保護(hù)整定計(jì)算概述1. 所有的繼電保護(hù)裝置都必須進(jìn)行準(zhǔn)確的整定計(jì)算，進(jìn)行定值整定，才所有的繼電保護(hù)裝置都必須進(jìn)行準(zhǔn)確的整定計(jì)算，進(jìn)行定值整定，才能投入正常運(yùn)行能投入正常運(yùn)行2.

21、 保護(hù)的整定計(jì)算是以正確短路計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的保護(hù)的整定計(jì)算是以正確短路計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的3. 經(jīng)歷了手工計(jì)算、計(jì)算尺計(jì)算、直流臺(tái)計(jì)算、計(jì)算機(jī)計(jì)算經(jīng)歷了手工計(jì)算、計(jì)算尺計(jì)算、直流臺(tái)計(jì)算、計(jì)算機(jī)計(jì)算4. 嚴(yán)格按著繼電保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行整定計(jì)算嚴(yán)格按著繼電保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行整定計(jì)算5. 只有深刻理解繼電保護(hù)整定計(jì)算的規(guī)程，才能做好整定計(jì)算工作只有深刻理解繼電保護(hù)整定計(jì)算的規(guī)程，才能做好整定計(jì)算工作6. 不同的部門(mén)其整定計(jì)算的目的不同。不同的部門(mén)其整定計(jì)算的目的不同。 對(duì)于電力系統(tǒng)各級(jí)調(diào)度部門(mén)，其目的是對(duì)電力系統(tǒng)中已配置安裝對(duì)于電力系統(tǒng)各級(jí)調(diào)度部門(mén)，其目的是對(duì)電力系統(tǒng)中已配置安裝好的各種繼電保護(hù)，按

22、照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過(guò)好的各種繼電保護(hù)，按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過(guò)計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值；計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值； 對(duì)于電力工程的設(shè)計(jì)部門(mén)，其計(jì)算目的是電力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析，選擇對(duì)于電力工程的設(shè)計(jì)部門(mén)，其計(jì)算目的是電力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析，選擇和論證繼電保護(hù)的配置及選型的正確性。和論證繼電保護(hù)的配置及選型的正確性。五、繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)1. 繪制電力系統(tǒng)接線圖。2. 繪制電力系統(tǒng)阻抗圖。3. 建立電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表。4. 建立電流、電壓互感器參數(shù)表。5. 確定繼電保護(hù)整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式變化限度。6. 電力系統(tǒng)各點(diǎn)短路計(jì)算結(jié)果列表。7.

23、 建立各種繼電保護(hù)整定計(jì)算表。8. 按繼電保護(hù)功能分類(lèi)，分別繪制出整定值。9. 編寫(xiě)整定方案報(bào)告書(shū)，著重說(shuō)明整定原則、結(jié)果評(píng)價(jià)、存在的問(wèn)題及采取的對(duì)策繼電保護(hù)整定計(jì)算的步驟1. 按繼電保護(hù)功能分類(lèi)擬定短路計(jì)算的運(yùn)行方式，選擇短路類(lèi)型、選擇分支系數(shù)的計(jì)算條件。2. 進(jìn)行短路故障計(jì)算，錄取結(jié)果。3. 按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，選取整定值。4. 對(duì)整定結(jié)果分析比較，選出最佳方案，最后應(yīng)歸納出存在的應(yīng)歸納出存在的問(wèn)題，并提出運(yùn)行要求。5. 畫(huà)出定值圖6. 編寫(xiě)整定方案說(shuō)明書(shū)，一般應(yīng)包括以下內(nèi)容 1)方案編制時(shí)間、電力系統(tǒng)概況； 2)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇原則及變化限度； 3)主要的、特殊的整定原則；

24、 4)方案存在的問(wèn)題及對(duì)策； 5)繼電保護(hù)的運(yùn)行規(guī)定，如保護(hù)的停、投、改變定值、改變使用要求以及對(duì)運(yùn)行方式的限制要求等； 6)方案的評(píng)價(jià)及改進(jìn)方向。運(yùn)行方式的選擇原則 確定運(yùn)行方式的限度，就是確定最大和最小運(yùn)行方式。它應(yīng)以滿足常見(jiàn)運(yùn)行方式為基礎(chǔ)，在不影響保護(hù)效果的前提下，適當(dāng)加大變化范圍。（1）所謂常見(jiàn)運(yùn)行方式，是指正常運(yùn)行方式和被保護(hù)設(shè)）所謂常見(jiàn)運(yùn)行方式，是指正常運(yùn)行方式和被保護(hù)設(shè)備相鄰近的部分線路和元件檢修的正常檢修方式備相鄰近的部分線路和元件檢修的正常檢修方式（2）必須考慮檢修與故障兩種狀態(tài)的重迭出現(xiàn)。檢修的檢修的線路和元件數(shù)量不宜超過(guò)該接點(diǎn)線路和元件總數(shù)的線路和元件數(shù)量不宜超過(guò)該接點(diǎn)線

25、路和元件總數(shù)的1/2 (3)不考慮極少見(jiàn)的特殊方式。必要時(shí)，可采取特殊措施加以解決 (4)應(yīng)以調(diào)度運(yùn)行方式部門(mén)提供的系統(tǒng)運(yùn)行方式書(shū)面資料為整定計(jì)算的依據(jù)。 發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行方式選擇的原則 (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臺(tái)停用。變壓器中性點(diǎn)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(diǎn)均要接地 (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

26、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(kāi)，這種情況不按接地運(yùn)行考慮。線路運(yùn)行方式選擇原則 (1)一個(gè)發(fā)電廠、變電站母線上接有多條線路，一般考慮選取一條線路檢修，另一條線路又故障的方式。 (2)雙回線路一般不考慮同時(shí)停用。選取流過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流的原則(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(kāi)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。 在受線路輸送能力限制的特殊情況下，也可按輸電線路所允許的最大負(fù)荷電流整定 按負(fù)荷電流整定的保

27、護(hù)，需要考慮各種運(yùn)行方式變化時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定，一般考慮以下運(yùn)行方式的變化。a忽略發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、110kV架空線路和電纜線路等阻抗參數(shù)的電阻部分，66kV及以下的架空線路和電纜，當(dāng)電阻與電抗之比RX03時(shí)，宜采用阻抗值Z=R2+X2，并假定旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)序電抗等于正序電抗，即X2X1.發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)的正序電抗可采用t0時(shí)的縱縱軸次暫態(tài)電抗軸次暫態(tài)電抗Xd的飽和值。c發(fā)電機(jī)電勢(shì)可以假定均等于l(標(biāo)么值)且相位一致，只有在計(jì)算線路全相振蕩電流時(shí)，才考慮線路兩側(cè)發(fā)電機(jī)綜合電勢(shì)有一定的相角差。d不考慮短路電流的衰減。對(duì)利用機(jī)端電壓勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)出口附近的故障，應(yīng)從動(dòng)作時(shí)間上滿足保護(hù)可靠

28、動(dòng)作的要求。e各級(jí)電壓可以采用標(biāo)稱電壓值或平均電壓值，而不考慮變壓器分接頭實(shí)際位置的變動(dòng)。f不計(jì)線路電容電流和負(fù)荷電流的影響。g不計(jì)故障點(diǎn)的相間電阻和接地電阻。h不計(jì)短路暫態(tài)電流中的非周期分量。1） 有名值計(jì)算：用各個(gè)電壓等級(jí)的“伏”、“安”、“歐”等有名制計(jì)算2）標(biāo)幺值計(jì)算：電壓： 容量：電流： 電抗：1. 短路計(jì)算方法JUUU/JSSS/JJJSUIIII323JJJUSXXXX3）標(biāo)幺值的優(yōu)點(diǎn)： 相電壓和線電壓的標(biāo)幺值相同；單相功率和三相功率的標(biāo)幺值相同；某些物理量標(biāo)幺值可以互換，I*=S*4）三相系統(tǒng)基準(zhǔn)值的選擇基準(zhǔn)容量：SJ =100MVA或SJ =1000MVA 基準(zhǔn)電壓：以各個(gè)電

29、壓等級(jí)平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓 基準(zhǔn)電流：IjJJJUSI3 對(duì)稱分量法：對(duì)稱分量法：任何不對(duì)稱的三相電壓或三相電流，總可以用三相對(duì)稱的（正序負(fù)序零序）表示021AAAAIIII021BBBBIIII021CCCCIIII)(3121CBAAIaIaII)(3122CBAAIaIaII)(31000CBACBAIIIIII2321120sin120cos120jjeaj23212402jeaj13603jea012aaAI1AI2AI0AIBI1BI2BICI1CI2CI0CI0BI旋轉(zhuǎn)因子：1）序網(wǎng)的構(gòu)成正序網(wǎng)絡(luò)：針對(duì)故障點(diǎn)由正序綜合電勢(shì)產(chǎn)生正序電流的回路負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：針對(duì)故障點(diǎn)的負(fù)序電壓Ua2產(chǎn)

30、生負(fù)序電流的回路零序網(wǎng)絡(luò)：針對(duì)故障點(diǎn)的零序電壓Ua0產(chǎn)生零序電流的回路復(fù)合序網(wǎng)：根據(jù)短路類(lèi)型的邊界條件，由正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)組成復(fù)合序網(wǎng)，即可求出故障點(diǎn)的各序電流2）單相地短路MaIMbIMcINaINbIbIaIMcUMaUMbUNcUNaUNbUKNcIcI 邊界條件：0aU0cbII0022131)(31IIIIIaIaIIaaacbaa0021aaaaUUUU)(021aaaUUU 復(fù)合序網(wǎng)圖1aU2aU0aU1aI2aI0aI 計(jì)算故障點(diǎn)各序電流、電壓和全電流、電壓0211021XXXEIIIaaa02110213XXXEIIIIaaaa0cbII0021aaaaUUUU) 1()(0

31、22210212ZaZaaIUUaUaUaaaab) 1()(02210221ZaZaaIUUaUaUaaaac1) 采用標(biāo)幺值計(jì)算方便、快捷2) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)各個(gè)電壓等級(jí)阻抗標(biāo)幺值可直接運(yùn)算3) 采用標(biāo)幺值計(jì)算某一支路某一電壓等級(jí)短路電流標(biāo)幺值 乘以該電壓等級(jí)電流基準(zhǔn)值即得到其有名值4) 三相短路計(jì)算方法有計(jì)算和查表法；5) 不對(duì)稱短路計(jì)算采用對(duì)稱分量，簡(jiǎn)便實(shí)用；6) 不要把故障點(diǎn)的對(duì)稱分量計(jì)算值當(dāng)做保護(hù)整定的電流、電壓計(jì)算值。3. 短路計(jì)算小結(jié)短路計(jì)算小結(jié)nIJnnIII二、電力系統(tǒng)振蕩及其簡(jiǎn)化計(jì)算二、電力系統(tǒng)振蕩及其簡(jiǎn)化計(jì)算1. 電力系統(tǒng)振蕩概述1）什么叫振蕩？電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，輸電線路兩

32、側(cè)發(fā)電機(jī)組失去同步，功角和系統(tǒng)中各點(diǎn)的電流、電壓發(fā)生周期性的脈動(dòng)變化2）振蕩產(chǎn)生的原因 靜穩(wěn)定破壞：大機(jī)組開(kāi)停機(jī)、失去勵(lì)磁、負(fù)荷和潮流變化太大、環(huán)網(wǎng)解環(huán) 動(dòng)穩(wěn)定破壞：大擾動(dòng)、發(fā)電機(jī)失去同步、短路故障切除太慢、重要的聯(lián)絡(luò)線斷開(kāi) 非周期重合閘3）振蕩種類(lèi) 衰減振蕩：發(fā)電機(jī)在異步運(yùn)行中經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期的振蕩后逐步拉入同步，振幅逐步周期性衰減的 不衰減振蕩：長(zhǎng)線路弱聯(lián)接兩系統(tǒng)振蕩后，很難自行恢復(fù)同步4）振蕩的特征 周期和時(shí)間：初期較長(zhǎng)12S 中期0.1 0.3S 后期 1S左右 振蕩電流和電壓：三相對(duì)稱脈動(dòng)變化 電流幅值決定于系統(tǒng)的綜合阻抗 5）振蕩后果使系統(tǒng)解列或甩掉大量負(fù)荷，影響生產(chǎn)或停產(chǎn)；可能使保護(hù)

33、誤動(dòng)，危及發(fā)電機(jī)等設(shè)備安全有些振蕩事故處理得當(dāng)，經(jīng)過(guò)較短時(shí)間可以恢復(fù)同步2. 電力系統(tǒng)振蕩簡(jiǎn)化計(jì)算電力系統(tǒng)振蕩簡(jiǎn)化計(jì)算MENENLMZZZZ以為參考向量以為參考向量0jMeEjMNeEEjNMNMeEEEEE設(shè)設(shè)h=1)1 ()1 ()1 (jMjMjMNMeEheEeEEEENEIDNUMUZXUMEZeEZEIjM)1 (1）振蕩電流分析與計(jì)算)(fI 2sin2ZEIMZEI2540180，03600I，2）振蕩電壓分布與計(jì)算MMMZIEU)(NMMNZZIEUMZXZXMZXEUUEU001802cos當(dāng)兩側(cè)電源幅值不相等或ZM、ZN、ZL阻抗角不同時(shí)，I與U的計(jì)算要復(fù)雜一些第三部分

34、電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù) 電網(wǎng)相間短路的三段式電流保護(hù)配置三段式三段式第第段段電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)第第段段限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)第第段段過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)主保護(hù)主保護(hù)后備保護(hù)后備保護(hù)應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用領(lǐng)域：35KV、10KV網(wǎng)絡(luò)線路保護(hù)網(wǎng)絡(luò)線路保護(hù)一、單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路電流保護(hù)電流速斷保護(hù)（第段） 僅反應(yīng)于相電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)。 1、短路電流的計(jì)算： 圖中 1最大運(yùn)行方式下d(3) 2最小運(yùn)行方式下d(2) 3保護(hù)1第一段動(dòng)作電流 可見(jiàn)，Id的大小與運(yùn)行方式、故障類(lèi)型及故障點(diǎn)位置有關(guān)：對(duì)每一套保護(hù)裝置來(lái)講，通過(guò)該保護(hù)裝置的短路電流為最大的方式。（Zs.min）：對(duì)

35、每一套保護(hù)裝置來(lái)講，通過(guò)該保護(hù)裝置的短路電流為最小的方式。（Zs.max）dsdsdlZZEZZEI1)3(dsddlZZEII1)3()2(23232、整定值計(jì)算及靈敏性校驗(yàn) 為了保護(hù)的選擇性， 保護(hù)裝置的動(dòng)作電流：能使該保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值，用電力系統(tǒng)一次側(cè)參數(shù)表示。 在圖中為直線3，與曲線1、2分別交于a、b點(diǎn) 可見(jiàn)，有選擇性的電流速斷保護(hù)不可能保護(hù)線路的全長(zhǎng)動(dòng)作電流：動(dòng)作時(shí)限： TdzI= 0 s max.1 .BdkdzIKI3 . 12 . 1kK靈敏性 靈敏性：用保護(hù)范圍的大小來(lái)衡量 lmax 、lmin 一般用lmin來(lái)校驗(yàn)： 要求：（1520） 方法： 圖解法 解析法：

36、式中 ZL=Z1*L被保護(hù)線路全長(zhǎng)的阻抗值%100minllmin.1max1 .23dsdZlZZEI)23(1%100max1 .minsdZLZIEZll算例KMZZsIdzEsLsTdzKAIKIdzKALZZsEsIdBkABdB05.204 . 0/ )1821. 223/1153(/max)123(min0121. 284. 12 . 1184. 1604 . 0123/115min1max1max計(jì)算電流速斷保護(hù)1的動(dòng)作電流、時(shí)限以及最小保護(hù)范圍。已知：Kk=1.2,Z1=0.4 /KM，Zsmax=18 ,Zsmin=12 4、小結(jié) 僅靠動(dòng)作電流值來(lái)保證其選擇性 能無(wú)延時(shí)地保

37、護(hù)本線路的一部分（不是一個(gè)完整的電流保護(hù)）。 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化比較大，或者線路長(zhǎng)度比較短（短線路），可能無(wú)保護(hù)范圍 終端線路采用的接線方式方式，按躲變壓器低壓側(cè)線路出口處短路整定，可保護(hù)本線路全長(zhǎng)，并能保護(hù)變壓器的一部分。二、單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路電流保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)（第段） 1、要求： （1）任何情況下能保護(hù)線路全長(zhǎng)，并具有足夠的靈敏性 （2）在滿足要求（1）的前提下，力求動(dòng)作時(shí)限最小。 因動(dòng)作帶有延時(shí)，故稱限時(shí)電流速斷保護(hù)。2、整定值的計(jì)算和靈敏性校驗(yàn) 為保證選擇性及最小動(dòng)作時(shí)限，首先考慮其保護(hù)范圍不超出下一條線路第段的保護(hù)范圍。即整定值。 動(dòng)作電流： 動(dòng)作時(shí)間： t取0.5“，稱時(shí)間

38、階梯（ 靈敏性： 要求：1.31.5 若靈敏性不滿足要求，與相鄰線路第段配合：2 .1 .dZkdZIKI2 . 11 . 1Kktttt211 .min.dZdBlmIIK2 .1 .dZkdZIKIttt21如果仍小于1.3，可考慮采用電流電壓連鎖保護(hù)，或采用距離保護(hù) 4、小結(jié)：限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大于本線路全長(zhǎng)依靠動(dòng)作電流值和動(dòng)作時(shí)間共同保證其選擇性與第段共同構(gòu)成被保護(hù)線路的主保護(hù)，兼作第段的近后備保護(hù)。 三、單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（第段）1、作用： 作為本線路主保護(hù)的以及相鄰線下一線路保護(hù)的。 其起動(dòng)電流按躲最大負(fù)荷電流來(lái)整定。 不僅能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，且能保

39、護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)。2、整定值的計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)： 1）、動(dòng)作電流： 躲最大負(fù)荷電流 在外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，應(yīng)可靠返回。 電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)電流要大于它正常工作電流，因此引入自起動(dòng)系數(shù)KZqmax.1 .fkdZIKImax.maxfZqZqIKImax.maxfZqkZqkhIKKIKImaxfhZqkhhdZIKKKKII25. 115. 1Kk33 . 1ZqK85. 0hK式中， 2）、動(dòng)作時(shí)間 在網(wǎng)絡(luò)中某處發(fā)生短路故障時(shí)，從故障點(diǎn)至電源之間所有線路上的電流保護(hù)第段的測(cè)量元件均可能動(dòng)作。例如：下圖中d1短路時(shí)，保護(hù)14都可能起動(dòng)。為了保證選擇性，須加延時(shí)元件且其動(dòng)作時(shí)間必須相互配合

40、。4321ttttttt43ttt32ttt21 階梯時(shí)間特性當(dāng)相鄰有多個(gè)元件，應(yīng)選擇與相鄰時(shí)限最長(zhǎng)的配合3）、靈敏性 近后備： Id1.min本線路末端短路時(shí)的短路電流 遠(yuǎn)后備： Id2min 相鄰線路末端短路時(shí)的短路電流3 . 1min. 11dZdlmIIK2 . 1min. 22dZdlmIIK4、小結(jié)第段的IdZ比第、段的IdZ小得多，其靈敏度比第、段更高；在后備保護(hù)之間，只有靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都互相配合時(shí)，才能保證選擇性；保護(hù)范圍是本線路和相鄰下一線路全長(zhǎng)；第段的動(dòng)作時(shí)間可以是保護(hù)中所有元件的固有動(dòng)作時(shí)間之和（可），故可不設(shè)電流速斷保護(hù)；末級(jí)線路保護(hù)亦可簡(jiǎn)化（或），越接近電源，t越

41、長(zhǎng)，應(yīng)設(shè)三段式保護(hù)。四、三段式電流保護(hù)評(píng)價(jià) 選擇性： 在單測(cè)電源輻射網(wǎng)中，有較好的選擇性（靠IdZ、t），但在多電源或單電源環(huán)網(wǎng)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中可能無(wú)法保證選擇性。 靈敏性： 受運(yùn)行方式的影響大，往往滿足不了要求。 第段：運(yùn)行方式變化較大且線路較短，可能失去保護(hù)范圍； 第段：長(zhǎng)線路重負(fù)荷（If增大，Id減?。?，靈敏性不滿足要求。 速動(dòng)性： 第、段滿足； 第段越靠近電源，t越長(zhǎng)缺點(diǎn) 可靠性： 線路越簡(jiǎn)單，可靠性越高優(yōu)點(diǎn) 應(yīng)用范圍： 35KV及以下的單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)中；第段： 110KV等，輔助保護(hù)第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù)一問(wèn)題的提出雙電源多電源和環(huán)形電網(wǎng)供電更可靠,但卻帶來(lái)新問(wèn)題 Idz

42、IdzIII213IdzIdzIII31223tt 32tt 對(duì)電流速斷保護(hù)：d1處短路，d2處短路，對(duì)過(guò)電流保護(hù)：d1處短路，d2處短路， 原因分析：反方向故障時(shí)對(duì)側(cè)電源提供的短路電流引起誤動(dòng)。 解決辦法：加裝方向元件功率方向繼電器。僅當(dāng)它和電流測(cè)量元件均動(dòng)作時(shí)才啟動(dòng)邏輯元件。這樣雙側(cè)電源系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)變成針對(duì)兩個(gè)單側(cè)電源子系統(tǒng)。保護(hù)1、3、5只反映由左側(cè)電源提供的短路電流，它們之間應(yīng)相互配合。而保護(hù)2、4、6僅反映由右側(cè)電源提供的短路電流，它們之間應(yīng)相互配合，矛盾得以解決雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中電流保護(hù)整定的特點(diǎn)：1、電流速斷保護(hù) 限時(shí)電流速斷保護(hù) 原則與單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中第段的整定原則相同，與相鄰線路段

43、保護(hù)配合。 需考慮保護(hù)安裝點(diǎn)與短路點(diǎn)之間有分支的影響，即分支電路的影響。分支電路分兩種典型情況：助增，外汲。 對(duì)方向性電流保護(hù)的評(píng)價(jià) 在多電源網(wǎng)絡(luò)及單電源環(huán)網(wǎng)中能保證選擇性快速性和靈敏性同前述單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)的電流保護(hù)接線較復(fù)雜，可靠性稍差，且增加投資出口時(shí)，GJ有死區(qū)，使保護(hù)有死區(qū)缺點(diǎn) 力求不用方向元件（） 電流、電壓聯(lián)鎖保護(hù)電流、電壓聯(lián)鎖保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化太大時(shí)，Klm檢驗(yàn)不滿足要求時(shí)采用1. 無(wú)時(shí)限電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)（）1）按正常運(yùn)行方式下電流、電壓元件相同的保護(hù)范圍整定1.LXXEIzcxtbhAdz1.3LXIUbhdzbhAdz2）Klm校驗(yàn)ABdzll%2015min.3）動(dòng)

44、作時(shí)間stAdz0.電流、電壓元件均需校驗(yàn)KlmE：相電勢(shì)；XXt.ZC：系統(tǒng)正常方式阻抗；L：正常方式保護(hù)范圍電流元件按躲正常運(yùn)行方電流元件按躲正常運(yùn)行方式下線路末端短路整定式下線路末端短路整定1）動(dòng)作電流、動(dòng)作電壓整定 下一條線路采用電流速斷BbhdzfzkIbhAdzIKKI.max. kIK：電流元件可靠系數(shù)1.15kUcUAbhdzKUUmin.kUK：電壓元件的可靠系數(shù)1.21.3； min.cUU：線末變壓器低壓側(cè)短路、保護(hù)處最小殘壓 下一條線路采用電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)時(shí)BbhdzfzkIbhAdzIKKI.max. KUBbhdzABAbhdzAbhdzKUXIU .32. 限時(shí)電

45、流、電壓聯(lián)鎖保護(hù)（段）2）Klm校驗(yàn)5 . 13 . 1.)2(. BbhdzIIKBbhdzlmI5 . 13 . 1)3(max. AdAbhdzlmUUUK3）動(dòng)作時(shí)間5 . 0. tttBdzAdz0 . 1. tttBdzAdz或3. 帶低電壓閉鎖的過(guò)流保護(hù)（段）1）電流電壓整定ehIkIAbhdzIKKI .ehUkUfhAbhdzUKKUU7 . 0min. Ie：額定電流Ue：額定電壓2）Klm校驗(yàn)5 . 135. 1 近lmK2 . 1 遠(yuǎn)lmK（電流、電壓均校驗(yàn)）（電流、電壓均校驗(yàn)）3）動(dòng)作時(shí)間按階梯原則整定tttBdzAdz .第第4節(jié)節(jié) 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的線路零序電流

46、保護(hù)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的線路零序電流保護(hù) 接地故障：d(1)、d(2)、占所有故障的（6090）相間故障保護(hù)不能反應(yīng)各種接地故障或Klm低，必須設(shè)反應(yīng)接地故障的零序電流保護(hù)一、接地故障時(shí)U0、I0的分布0AU0BU0dU0dU0dX0dX 0I0I )1 (Ad故障點(diǎn)零序電壓最大中性點(diǎn)零序電壓為零 1零序電流速段（I段）整定：二、零序電流保護(hù)整定計(jì)算靈敏性： 要求與段電流保護(hù)相同 （15%20%）2. 零序限時(shí)速斷保護(hù)整定（段）1）與下一條線路段配合整定max BdzfzKAdzIKKI2 . 115. 1KK：最大分支系數(shù)maxfzK2）KLm校驗(yàn) 5 . 13.min.0 AdzBmlII

47、K5 . 1 LmK， 保留 5 . 0dzt的II段 增加一個(gè)與下一條II段配合的II段0 . 1.2.max.2. tttIKKIBdzAdzBdzfzkAdz改用接地距離保護(hù)提高靈敏度 3零序過(guò)流保護(hù)（III段）1） 動(dòng)作電流.maxdz AkbpIKI max.bpI：下一條線出口相間短路時(shí)的最大不平衡電流 BdzfzkAdzIKKI.max. 取 中大數(shù)為定值。2）KLm校驗(yàn)3） tttBdzAdz. 作后備保護(hù)：近后備、遠(yuǎn)后備作主保護(hù)：終端線路方向性零序電流保護(hù)方向性零序電流保護(hù) 在多電源的大接地電流系統(tǒng)中，為保證選擇性，需要裝設(shè)零序功率方向繼電器，構(gòu)成方向性零序電流保護(hù)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)

48、三相星形接線相間短路電流保護(hù) ，也可反映單相接地短路 優(yōu)點(diǎn)： （1）零序電流保護(hù)更靈敏 、受運(yùn)行方式影響較小，段保護(hù)范圍長(zhǎng)且穩(wěn)定，段靈敏性易于滿足 段躲不平衡電流，定值低更靈敏且時(shí)間較短 （2） GT0 出口無(wú)死區(qū)，接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠。 （3） 系統(tǒng)振蕩、短時(shí)過(guò)負(fù)荷等情況下（三相對(duì)稱）I0不受影響 缺點(diǎn)： 不能反映相間短路故障; 短線路，系統(tǒng)遠(yuǎn)行方式變化大時(shí)，KLm可能不滿足 短線路，系統(tǒng)遠(yuǎn)行方式變化大時(shí)，KLm可能不滿足 單相重合閘動(dòng)作非全相運(yùn)行振蕩可能誤動(dòng)（不允許） （短時(shí)退出,防誤動(dòng)） 自耦變壓器整定計(jì)算復(fù)雜，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)一、概述一、概述1. 電流、電壓保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大，電流、電

49、壓保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大， 在在35kV及以上及以上 復(fù)雜電網(wǎng)難于復(fù)雜電網(wǎng)難于滿足四性要求。滿足四性要求。2. 距離保護(hù)距離保護(hù)I段不受系統(tǒng)運(yùn)行方式段不受系統(tǒng)運(yùn)行方式 變化的影響，變化的影響，II段、段、III段受其影響也較小。段受其影響也較小。3. 廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于35kV及以上復(fù)雜電網(wǎng)作輸電線路保護(hù)。及以上復(fù)雜電網(wǎng)作輸電線路保護(hù)。阻抗繼電器阻抗繼電器ZKJ，是測(cè)量故障點(diǎn)至保護(hù)處的阻抗并與整定阻抗比較，是測(cè)量故障點(diǎn)至保護(hù)處的阻抗并與整定阻抗比較，以確定保護(hù)是否動(dòng)作，測(cè)量阻抗落在動(dòng)作區(qū)內(nèi)，阻抗繼電器動(dòng)作，以確定保護(hù)是否動(dòng)作，測(cè)量阻抗落在動(dòng)作區(qū)內(nèi)，阻抗繼電器動(dòng)作，反之不動(dòng)作反之不動(dòng)作 為了

50、消除過(guò)渡電阻以及為了消除過(guò)渡電阻以及TA、TV誤誤差的影響往往把差的影響往往把Idz.J動(dòng)作區(qū)擴(kuò)大動(dòng)作區(qū)擴(kuò)大圓特性：全阻抗、方向、偏移特性圓特性：全阻抗、方向、偏移特性橢圓型、四邊型、直線型橢圓型、四邊型、直線型/./UnZInnDyD DyLZZZJDdz JInInnDLDLy阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法1、在微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)以前的模擬型保護(hù)時(shí)代，所有的阻抗繼電、在微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)以前的模擬型保護(hù)時(shí)代，所有的阻抗繼電器都有其動(dòng)作方程，繼電器能否動(dòng)作就是看能否滿足動(dòng)作方器都有其動(dòng)作方程，繼電器能否動(dòng)作就是看能否滿足動(dòng)作方程。程。2、微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)后，阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法有兩大類(lèi)。一類(lèi)、微機(jī)

51、保護(hù)出現(xiàn)后，阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法有兩大類(lèi)。一類(lèi)仍然是按照動(dòng)作方程實(shí)現(xiàn)的。另一類(lèi)在阻抗復(fù)數(shù)平面上先固仍然是按照動(dòng)作方程實(shí)現(xiàn)的。另一類(lèi)在阻抗復(fù)數(shù)平面上先固定一個(gè)動(dòng)作特性（例如多邊形特性），短路后利用微機(jī)的計(jì)定一個(gè)動(dòng)作特性（例如多邊形特性），短路后利用微機(jī)的計(jì)算功能求出繼電器的測(cè)量電抗算功能求出繼電器的測(cè)量電抗Xm 和測(cè)量電阻和測(cè)量電阻Rm，Zm= Rm + jXm,進(jìn)而判斷測(cè)量阻抗相量在阻抗復(fù)數(shù)平面上是否落在規(guī)進(jìn)而判斷測(cè)量阻抗相量在阻抗復(fù)數(shù)平面上是否落在規(guī)定的動(dòng)作特性內(nèi)，以決定它是否動(dòng)作。定的動(dòng)作特性內(nèi)，以決定它是否動(dòng)作。阻抗繼電器的動(dòng)作方程分兩大類(lèi)，一類(lèi)是幅值比較動(dòng)作方阻抗繼電器的動(dòng)作方程分兩大

52、類(lèi)，一類(lèi)是幅值比較動(dòng)作方程程 ，另一類(lèi)是相位比較動(dòng)作方程，另一類(lèi)是相位比較動(dòng)作方程 ，阻抗繼電，阻抗繼電器本身是按動(dòng)作方程實(shí)現(xiàn)的，它只認(rèn)動(dòng)作方程。在阻抗復(fù)數(shù)器本身是按動(dòng)作方程實(shí)現(xiàn)的，它只認(rèn)動(dòng)作方程。在阻抗復(fù)數(shù)平面上對(duì)應(yīng)的動(dòng)作特性是人們根據(jù)動(dòng)作方程分析出來(lái)的，這平面上對(duì)應(yīng)的動(dòng)作特性是人們根據(jù)動(dòng)作方程分析出來(lái)的，這個(gè)動(dòng)作特性可以幫助我們分析繼電器的動(dòng)作行為。個(gè)動(dòng)作特性可以幫助我們分析繼電器的動(dòng)作行為。BA90270 介紹一下阻抗繼電器的工作電壓 Uj Ij為加到繼電器上有接線方式?jīng)Q定的測(cè)量電壓、測(cè)量電流，Zzd為阻抗繼電器的整定阻抗。通過(guò)上式微機(jī)保護(hù)可以算出Uop的值，稱作繼電器的工作電壓，也稱作

53、補(bǔ)償電壓。 從保護(hù)安裝處到保護(hù)范圍末端沒(méi)有其他分支電流而流的是同一個(gè)電流Ij時(shí)（如正常運(yùn)行、區(qū)外故障、系統(tǒng)振蕩），則IjZzd是從保護(hù)安裝處到保護(hù)范圍末端這一段線路上的壓降，阻抗繼電器的工作電壓的物理概念是保護(hù)范圍末端的電壓，即由保護(hù)安裝處測(cè)到的電壓補(bǔ)償?shù)奖Ｗo(hù)范圍末端的電壓，所以很多人稱作補(bǔ)償電壓。 但是在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，Uop并不是真正的保護(hù)范圍末端的電壓，而是假象的如果從保護(hù)安裝處到保護(hù)范圍末端都流有與加入到保護(hù)裝置中的相同的電流時(shí)保護(hù)范圍末端電壓。 工作電壓之所以是阻抗繼電器的一個(gè)重要參數(shù)是因?yàn)椋?1.工作電壓決定了繼電器的保護(hù)范圍（Zzd） 2.在保護(hù)范圍內(nèi)、外發(fā)生金屬性短路時(shí)，工作電壓的

54、相位截然相反，有一個(gè)躍變，因此，所有的阻抗繼電器其相位比較動(dòng)作方程中都有工作電壓。 3、從工作電壓中可以知道該阻抗繼電器的接線方式，就是工作電壓中所用到的電壓電流。 在相位比較動(dòng)作方程中，與工作電壓比較相位的另一個(gè)電壓，并用其作為相位比較的基準(zhǔn)量，這個(gè)電壓稱作極化電壓，不同特性的阻抗繼電器其實(shí)質(zhì)是由于采用了不同的極化電壓。二、圓特性阻抗繼電器：全阻抗、方向、偏移特性ZKJJIA 半徑阻抗JJIIB圓心阻抗測(cè)量阻抗BA比幅值構(gòu)成： 動(dòng)作條件： ABCABD90270比相方式構(gòu)成： 動(dòng)作條件： 動(dòng)作量：制動(dòng)量： 1. 全阻抗繼電器：以整定阻抗為半徑的圓 圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)；無(wú)方向性1）比幅值JzdIZA

55、JJJUIZB動(dòng)作方程： JzdJIZU2）比相位JzdJIZUABCJzdJIZUABD動(dòng)作方程：902701DCtgD2. 方向阻抗繼電器：以Zzd阻抗為直徑過(guò)原點(diǎn)的圓1）比幅值2）比相位JzdIZA21JzdJJIZIZB21JzdJzdJIZIZU2121JUABCJzdJIZUD902701DCtgZKJ具有明確的方向性 式中的Uj Ij是根據(jù)阻抗繼電器的接線方式?jīng)Q定的加在繼電器上的電壓和電流，保護(hù)裝置經(jīng)過(guò)采樣和計(jì)算，他們是已知的，Zzd是整定值，也是已知的。 上圖中的整個(gè)圓與動(dòng)作方程是對(duì)應(yīng)的，自變量測(cè)量阻抗Zj落在園內(nèi)時(shí)繼電器動(dòng)作，具有上述動(dòng)作特性圓的阻抗繼電器稱作方向阻抗繼電器（

56、或稱作姆歐繼電器）。因?yàn)榉捶较蚨搪窌r(shí)測(cè)量阻抗在第III象限，繼電器是不動(dòng)作的。 整定阻抗是該動(dòng)作特性圓的直徑，在Zzd方向上，繼電器有最大的保護(hù)范圍， Zzd的阻抗角（ Zzd 與R軸的夾角）稱作最大靈敏角，通常整為線路阻抗角，這樣線路上發(fā)生金屬性短路時(shí)，繼電器的保護(hù)范圍最大。3. 偏移特性偏移特性ZKJ：向第四象限偏移：向第四象限偏移=0.10.2 的圓的圓1）比幅值）比幅值2）比相位）比相位JzdIZZA)(0)(210zdzdZZZJJIZUB0JJJJzdIZUIZIZ00JzdJIZUABCJzdJIZUABDzdZ902701DCtg四、距離保護(hù)整定計(jì)算1距離I段：主保護(hù)1）對(duì)線路

57、2）對(duì)線路變壓器組ABkAdzZKZ.kK：可靠系數(shù)，取0.80.850dztBkABkAzdZKZKZ7 . 0 kKZB為對(duì)側(cè)主變最小并聯(lián)等值正序阻抗 2距離I I段：主保護(hù)1）動(dòng)作阻抗 與下一線路I段配合整定85. 08 . 0 )( .min.kBdzbhfzABkAdzKZKZKZnmfzK:.：最小分支系數(shù) 按躲變壓器低壓側(cè)短路整定)( min.BfzABkAdzZKZKZ7 . 0 KKmin.fzK：變壓器低壓側(cè)短路最小分支系數(shù) 按保證KLm條件整定ABLmAdzZKZ. KLm不滿足要求時(shí)與下一線段II段配合整定 ) ( .min.BdzfzABKAdzZKZKZ2）KLm校

58、驗(yàn)5 . 13 . 1 .ABAdzZZKLm3）動(dòng)作時(shí)間5 . 0 .AdzttttBdzAdz. 與下一線路I配合： 與下一線路II配合： 3. 距離保護(hù)III段整定 原則：按躲過(guò)最小負(fù)荷阻抗整定。 求最小負(fù)荷阻抗： 考慮外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，距離III段應(yīng)可靠返回。 對(duì)于全阻抗繼電器，其整定值為： 對(duì)于方向阻抗繼電器。其整定阻抗為 max.femax.fmin.fmin.fhI3/U)95.09.0(IUZmin.11fhhzqIIIKIIIzdZKKKZmin.1)cos(1fhfdhzqIIIKIIIzdZKKKZdf：線路阻抗角70左右：負(fù)荷功率因數(shù)角距離保護(hù)III段整定

59、 動(dòng)作時(shí)間按階梯時(shí)限原則整定。 靈敏度校驗(yàn)： 近后備的靈敏度： 遠(yuǎn)后備的靈敏度： 5 . 11ABIIIzdlmZZK2 . 1max.1BCfzABIIIzdlmZKZZK阻抗繼電器測(cè)量阻抗受很多因素影響。主要有短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻；電力系統(tǒng)振蕩；保護(hù)安裝處與故障點(diǎn)之間有分支電路；CT,PT的誤差；PT二次回路斷線；串連補(bǔ)償電容。 短路一般是非金屬性的，即短路點(diǎn)存在過(guò)渡電阻使測(cè)量阻抗變化，因此保護(hù)范圍可能縮短，可能超范圍或反方向誤動(dòng)。 過(guò)渡電阻的影響：過(guò)渡電阻的性質(zhì)：相間短路電弧電阻接地短路電弧電阻，桿塔電阻，大地電阻阻抗繼電器感受到的可能不是純電阻性的。 gggIlR fdgddddddgdJ

60、JJZZRIIZIZIRIIUZ.jgddfeRIIZ 0, 電阻電感性 ， Zj電抗部分增大 0, 電阻電容性 ，Zj電抗部分減小 過(guò)渡電阻將可能為容性或感性，保護(hù)存在誤動(dòng)或拒動(dòng) 一般而言，阻抗繼電器動(dòng)作特性在R軸方向上所占面積越大，受過(guò)渡電阻的影響就越小 電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響 振蕩時(shí)，系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)電勢(shì)間的相角差隨時(shí)間作周期性變化，從而使系統(tǒng)中各點(diǎn)電壓、電流和功率電壓、電流和功率的幅值和相位的幅值和相位周期性變化，距離保護(hù)的測(cè)量阻抗測(cè)量阻抗也將發(fā)生周期性變化，可能導(dǎo)致距離保護(hù)誤動(dòng)。但通常系統(tǒng)振蕩若干周期后，多數(shù)情況下能自行恢復(fù)同步，若此時(shí)保護(hù)誤動(dòng)，勢(shì)必造成不良后果，因而使不允許的。