110kV變電站輸電線路的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

題目：平湖六店110kV變電站輸電線路的繼電愛護(hù)設(shè)計(jì)

系（部）：電氣工程系

專業(yè)班級(jí)：電力10-2

姓名：黃婷

指導(dǎo)老師：張國琴

2024年5月19日

Abstract

Canensurethenormaloperationofpowersystemrelayprotection,shortcircuitfaultoccurswhentheelectricalequipmentinthesystem,canautomatically,rapidlyandselectivelytofaultponentsremovedfromthesystem,soastoavoidfaultponentscontinuetodamage,ensurethenormaloperationofothertrouble-freepart;Candesigninpinghusixstores110kvsubstationofpowerlinesandelectricalconnectionmodeasthemainrawdata,thedesignaroundthetransmissionlinesof110kvsubstationrelayprotectiondesign,accordingtopinghusixstorestheoriginaldataprovidedbythesubstationsystemdiagramatatime,focusonlinewithouttimelimitcurrentinstantaneousfaultprotectionandprotectionprincipleoffixedtimelimitovercurrentprotection,thescopeoftheprotectionactiontimelimitcharacteristics,principle,etc.,andrelativepinghusixshoptransmissionlinesforthecalculationofshortcircuitandquickbreakprotectionandfixedtimelimitovercurrentprotectionsettingcalculation,thesensitivitysetting,checkandactiontimethroughcalculationandparisontodeterminetheselectionofpowertransmissionlineprotection.Handalsointroducedseveralofthetransmissionlineprotection,suchasgroundingprotection,distanceprotection,longitudinaldifferentialprotectionand,introducedtheworkingprincipleofseveralkindsofprotectionponents,settingcalculation,theinfluencefactorsandsoon.Throughthedesignmakesthetransmissionlinerelayprotectionoftransmissionlinesinpowergridcanrunmoresecure.

Keywords:relayprotection;Shortcircuitcalculation;Settingcalculation

名目

引言(5)

第1章繼電愛護(hù)基礎(chǔ)(5)

1.1繼電愛護(hù)的基本原理和愛護(hù)裝置的組成................錯(cuò)誤！未定義書簽。

1.2繼電愛護(hù)的基本要求................................錯(cuò)誤！未定義書簽。第2章參數(shù)設(shè)定及阻抗計(jì)算.................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.1參數(shù)設(shè)定..........................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.2阻抗歸算..........................................錯(cuò)誤！未定義書簽。第3章線路的繼電愛護(hù).....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.1線路的整定........................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.1.1短路電流計(jì)算.................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.1.2整定計(jì)算.....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.1.3定時(shí)限過電流愛護(hù).............................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.1.4靈敏度校驗(yàn)...................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.1.5愛護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定.............................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.2線路的電流愛護(hù).....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.3線路的接地愛護(hù).....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.4線路的距離愛護(hù).....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.5線路的縱聯(lián)差動(dòng)愛護(hù).................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.6線路的高頻愛護(hù).....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。第4章線路愛護(hù)的選型.....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

4.1線路愛護(hù)的選型...................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

電力系統(tǒng)的規(guī)模隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展越來越大，結(jié)構(gòu)越來越簡單。運(yùn)行就得要求平安牢靠電能質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好。由于自然條件、設(shè)備及人為因素的影響，可能消失各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障中最常見，危害最大的是各種型式的短路。

故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)若不準(zhǔn)時(shí)正確處理，都可能引發(fā)事故。事故是指對(duì)用戶少送電或停止送電，電能質(zhì)量降低到不能允許的程度，造成人身傷亡及電氣設(shè)備損壞等。為了準(zhǔn)時(shí)正確處理故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，避開事故發(fā)生，就產(chǎn)生了繼電愛護(hù)，它是一種重要的反事故措施。繼電愛護(hù)包括繼電愛護(hù)技術(shù)和繼電愛護(hù)裝置。繼電愛護(hù)裝置是完成繼電愛護(hù)功能的核心，它是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。

電力在現(xiàn)代社會(huì)各方面起著重大的作用，沒有電力的支持，社會(huì)生活和生產(chǎn)根本就無法正常進(jìn)行。基于電力在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性，對(duì)電力的維護(hù)就顯得非常重要。而對(duì)電力維護(hù)起重要作用的繼電愛護(hù)，則是電力系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。繼電設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，技術(shù)運(yùn)用與進(jìn)展對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行影響重大。如何確保繼電愛護(hù)設(shè)施和技術(shù)的牢靠性和有效性，是電力系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)著重關(guān)注的，也是社會(huì)各界所關(guān)注的問題。而繼電愛護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的維護(hù)有重大的意義。

一、繼電愛護(hù)可以保障電力系統(tǒng)的平安、正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于當(dāng)電力系統(tǒng)中某個(gè)電氣元件發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)、快速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除出來，避開了故障元件連續(xù)遭到破壞，使非故障元件能快速地恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)電力系統(tǒng)中的電氣元件消失不正常運(yùn)行時(shí)，能準(zhǔn)時(shí)反應(yīng)并依據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出信號(hào)或者跳閘。

二、繼電愛護(hù)的順當(dāng)開展在消退電力故障的同時(shí)，對(duì)社會(huì)生活秩序的正?；?jīng)濟(jì)生產(chǎn)的正?；龀隽司薮蟮呢暙I(xiàn)。不僅確保了社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還肯定程度上保證了社會(huì)的穩(wěn)定，人們生命財(cái)產(chǎn)的平安。前幾年，北美大規(guī)模停電斷電事故，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失，引起了社會(huì)的動(dòng)蕩，嚴(yán)峻的威逼到了人們生命財(cái)產(chǎn)的平安。可見，電力系統(tǒng)的平安，不僅僅是照明失效的問題，更是社會(huì)安定、人們生命平安的問題。所以繼電愛護(hù)的有效性,就給社會(huì)各方面帶來了重大的影響。

第1章繼電愛護(hù)基礎(chǔ)

1.1繼電愛護(hù)裝置的基本原理和愛護(hù)裝置的組成

1.1.1反應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障時(shí)電器元件（設(shè)備）一端所測(cè)基本參數(shù)的變化而構(gòu)成的原理（單端測(cè)量原理，也稱階段式原理）

運(yùn)行參數(shù)：I、U、Z∠φ

反應(yīng)I↑→過電流愛護(hù)

反應(yīng)U↓→低電壓愛護(hù)

反應(yīng)Z↓→低阻抗愛護(hù)(距離愛護(hù))

1.1.2反應(yīng)電氣元件內(nèi)部故障與外部故障（及正常運(yùn)行）時(shí)兩端所測(cè)電流相位和功率方向的差別而構(gòu)成的原理（雙端測(cè)量原理，也稱差動(dòng)式原理）以A-B線路為例：

規(guī)定電流正方向：電流從母線流向線路

規(guī)定電壓正方向：母線指向線路

利用以上差別，可構(gòu)成差動(dòng)原理愛護(hù)。

如：縱聯(lián)差動(dòng)愛護(hù)；

方向高頻愛護(hù)；

相差高頻愛護(hù)等。

1.1.3愛護(hù)裝置的組成部分

┌──┐┌──┐┌──┐

被測(cè)─→│測(cè)量│─→│規(guī)律│─→│執(zhí)行│─→跳閘或信號(hào)

物理量└──┘└──┘└──┘

↑

└整定值

1.2繼電愛護(hù)的基本要求

對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電愛護(hù)，在技術(shù)上一般要滿意四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和牢靠性。這些要求是相輔相成、相互制約的，需要依據(jù)詳細(xì)的使用環(huán)境進(jìn)行協(xié)調(diào)保證。

（1）選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，愛護(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，以盡量縮小停電范圍的一種性能。

在上圖的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)d1短路時(shí)，應(yīng)當(dāng)由距故障點(diǎn)最近的愛護(hù)1、2動(dòng)作，跳開1QF、2QF，這樣即切除了故障線路，又使停電范圍最小，因此我們說此時(shí)愛護(hù)1、2動(dòng)作是有選擇性的動(dòng)作，也就是滿意了選擇性的要求。

同理當(dāng)d2短路時(shí)，愛護(hù)5、6動(dòng)作跳開5QF、6QF，是有選擇性的動(dòng)作。若當(dāng)d3短路時(shí)，6QF拒動(dòng)，愛護(hù)5動(dòng)作跳開5QF將故障切除，那么此時(shí)停電范圍擴(kuò)大了。但是假如愛護(hù)5不動(dòng)作跳閘，那么故障線路就無法切除，因此，此時(shí)愛護(hù)5的動(dòng)作也是有選擇性動(dòng)作，只不過是愛護(hù)5做了愛護(hù)6的遠(yuǎn)后備愛護(hù)而已（遠(yuǎn)后備愛護(hù)是指當(dāng)主愛護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的愛護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備愛護(hù)）。若愛護(hù)6和6QF正確動(dòng)作于跳閘同時(shí)，愛護(hù)5也動(dòng)作跳開5QF，則愛護(hù)5的動(dòng)作就是非選擇性動(dòng)作，我們習(xí)慣稱為越級(jí)跳閘。

（2）速動(dòng)性：是指愛護(hù)快速切除故障的性能，故障切除的時(shí)間包括繼電愛護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器的跳閘時(shí)間。

(快速愛護(hù)：幾個(gè)工頻周期，微機(jī)愛護(hù)：30ms以下)

故障切除總時(shí)間等于愛護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。一般快速愛護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.06-0.12s，最快的可達(dá)0.01-0.04s；一般斷路器動(dòng)作時(shí)間為0.06-0.15s，最快的有0.02-0.06s。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，快速切除故障可以提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性、削減用戶在低電壓下的工作時(shí)間、削減故障元件的損壞程度，避開故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

目前常用的無時(shí)限整套愛護(hù)的動(dòng)作時(shí)間表

足靈敏性要求的愛護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來。

通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量。任何繼電愛護(hù)裝置對(duì)規(guī)定的愛護(hù)區(qū)間內(nèi)短路故障，都必需具有肯定的靈敏度，以保證在考慮了短路電流計(jì)算、愛護(hù)動(dòng)作值整定試驗(yàn)等誤差后，在最不利于愛護(hù)動(dòng)作的條件下仍能牢靠動(dòng)作。

在計(jì)算愛護(hù)的靈敏系數(shù)時(shí)，可按如下原則考慮：

1）在可能的運(yùn)行方式下，選擇最不利于愛護(hù)動(dòng)作的運(yùn)行方式；

2）在所愛護(hù)的短路類型中，選擇最不利于愛護(hù)動(dòng)作的短路類型；

3）在愛護(hù)區(qū)內(nèi)選擇最不利于愛護(hù)動(dòng)作的那點(diǎn)作為靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)。

（4）牢靠性是指發(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能牢靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作（拒動(dòng)）；而在不該動(dòng)作時(shí)，它能牢靠不動(dòng)，即不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作（簡稱誤動(dòng)）。

簡潔說就是該動(dòng)則動(dòng)，不該動(dòng)則不動(dòng)。

影響愛護(hù)動(dòng)作的牢靠性有內(nèi)在的和外在的因素，內(nèi)在的因素主要是裝置本身的質(zhì)量，如：愛護(hù)原理是否成熟、所用元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理、制造工藝水平、內(nèi)在接線狀況，觸點(diǎn)多少等。外在的因素主要是體現(xiàn)在運(yùn)行維護(hù)水平、調(diào)試和安裝是否正確上。

以上敘述了對(duì)繼電愛護(hù)四項(xiàng)基本要求的含義。但是從一個(gè)愛護(hù)設(shè)計(jì)與運(yùn)行的角度上看，很難同時(shí)很好的滿意這四項(xiàng)基本要求。因此在實(shí)際中，對(duì)一套繼電愛護(hù)的設(shè)計(jì)和評(píng)定往往是結(jié)合詳細(xì)實(shí)際的狀況，協(xié)調(diào)處理各共性能之間的關(guān)系，取得合理統(tǒng)一，達(dá)到保證電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的目的。

第2章參數(shù)設(shè)定及阻抗計(jì)算

平湖六店原始資料，本期工程安裝兩臺(tái)主變，戶外布置在所區(qū)北側(cè)，為錢江電氣公司的產(chǎn)品，銅芯三相油浸自冷有載調(diào)壓雙繞組變壓器。主要技術(shù)參數(shù)：型

百分比Uk%=12%。#1主變110kV側(cè)中性點(diǎn)安裝GW13-72.5W630A型隔離開關(guān)

和HY1.5W-72186W型避雷器；20kV側(cè)采納寧波耐吉公司的ASN2-24型中置式

開關(guān)柜，配置VN2-24型真空斷路器。

2.1參數(shù)設(shè)定

依據(jù)上述原始資料，110kV，20kV，10kV及變壓器的參數(shù)，取得：

平均電壓kVUkvUkVUAVavav5.10,21,1151020240===,基準(zhǔn)功率

變壓器額定功率?

2.2阻抗歸算

線路阻抗標(biāo)幺值，線路阻抗出名值2202402avbbbavbbbl

luUlxSUuSlxSUxx=?==*，其中，，即線路阻抗都為歸算至側(cè)的值。

1)．20kV側(cè)

2)．110kV側(cè)

基準(zhǔn)阻抗，阻抗標(biāo)幺值，其中為阻抗出名值。

（1）110kV側(cè)最大、最小阻抗標(biāo)幺值

0946.0)//()(max.212max.111max=++=--XTLXTLXXXXX

1040.0)//()(min.212min.111min=++=--XTLXTLXXXXX

（2）110kV側(cè)最大、最小阻抗出名值

Ω=?+?+=12.5067)4.06043.4//()4.04253.5(min.XTX

Ω=?+?+=13.7577)4.06046.6//()4.04229.8(max.XTX

4)．主變

（1）歸算到110kV側(cè)的變壓器阻抗標(biāo)幺值

Uk=12%

變壓器阻抗標(biāo)幺值:

)(40

100100%100%100%)()(2)(2

)(bNTkNTbkbbNTNTkTUUuSSuUSSUux=?=?=??=*取（2）歸算到110kV側(cè)的變壓器阻抗出名值

kVASkVuSuuxNNN

N

kT80000,110),(10100%32

==Ω??=

Ω=??=15.18108000011010012

32

Tx

第3章線路的繼電愛護(hù)

3.1線路的整定（各線路詳見附錄圖）

3.1.1短路電流計(jì)算

線路末端最大三相短路電流：

L

TXTs

sskXXXElXXE

I++=+=min.1min.)3(max.

L

TXTsss

kXXXElXXE

I++?=+?=max.1max.)2(min.2323

20kV側(cè)

1）L101線路

末端最大三相短路電流

101

min.)3(max.101LTXTs

kXXXEI++=

A2879.0)56.19715.185067.12(3115

k=++?=

101

max.)2(min.10123

LTXTs

kXXXE

I++?=

A8.601)

6377.6315.1813.7577(311523=++??=

2）L201線路末端最大三相短路電流：

201

min.)3(max.201LTXTskXXXEI++=A3190.0)

36.17515.185067.12(3115k=++?=201

max.)2(min.20243LTXTskXXXEI++?=A42.277)

36.17515.1813.7577(311523=++??=

3）L104線路末端最大三相短路電流：

104

min.)3(max.104LTXTskXXXEI++=A0.4052)

52.13115.185067.12(3115k=++?=104

max.)2(min.10423LTXTskXXXEI++?=A84.351)

52.13115.1813.7577(311523=++??=

4）L204線路末端最大三相短路電流：

204

min.)3(max.204LTXTskXXXEI++=A0.3029)

186.3218.155067.12(3115k=++?=

204

max.)2(min.20423LTXTskXXXEI++?=A49.263)

186.3218.1513.7577(311523=++??=

3.1.2整定計(jì)算

愛護(hù)的Ⅰ段定值為

???

???+-?=??????-?=)(231231max.1max.1minTXTⅠopssⅠopsXXIEXXIEXl???

???+-?=)(234.01max.22

TXTⅠopsav

bXXIEUU20kV側(cè)0.09114.0121,11022=?==av

b

avbUUkVUkVU1）L101線路

愛護(hù)的Ⅰ段定值為

A0.3599

2879.025.125.1)3(max.101)3(max.101101.kIIKIkkrelⅠop=?===???

???-?=max.101.1101.min3/115231sⅠopXIXlm65.11)15.1813.7577(3599.03/115230911.0k=???

???+-??=%20%7.6418/65.11/101101.min>==ll，滿意要求。

2）L201線路

愛護(hù)的Ⅰ段定值為

A3988

.03190.025.125.1)3(max.201)3(max.202401.kIIKIkkrelⅠop=?===???

???-?=max.201.1201.min3/115231sⅠopXIXl

m23.10)15.1813.7577(3988.03/115230911.0k=???

???+-??=%20%9.6316/23.10/202401.min>==ll，滿意要求。

3）L104線路

愛護(hù)的Ⅰ段定值為

A0.50650.4052

25.125.1)3(max.104)3(max.104104.kIIKIkkrelⅠop=?===???

???-?=max.104.1104.min3/115231sⅠopXIXlm7.44)15.1813.7577(0.50653/115230911.0k=???

???+-??=%20%0.6212/44.7/104104.min>==ll，滿意要求。

4）L204線路

愛護(hù)的Ⅰ段定值為

A0.37860.3029

25.125.1)3(max.204)3(max.204204.kIIKIkkrelⅠop=?===???

???-?=max.204.1204.min3/115231sⅠopXIXlm10.93)15.1813.7577(0.37863/115230911.0k=???

???+-??=%20%3.6417/93.10/204204.min>==ll，滿意要求。

3.1.3定時(shí)限過電流愛護(hù)

.max100.9LI==（歸算到側(cè)電流，功率因數(shù)，0.95系數(shù)是考慮電壓降低5%時(shí)，輸送最大功率）

.max.max1.21.30.85

relssopLLreKKIIIK?==20kV側(cè)

1）L101線路

A=????=???=14.193

95.09.0110100015.3395.09.0101maxmax.101.sLESIA=??=??=

13.3585.014.193.12.1max.101.101.LressrelIIIopIKKKI2）L201線路

A=????=???=30.243

95.09.011010004395.09.0201maxmax.201.sLESIA=??=??=

60.4485.030.243.12.1max.201.201.LressrelIIIopIKKKI3）L104線路

A=????=???=60.483

95.09.011010008395.09.0104maxmax.104.sLESIA=??=??=

20.8985.060.483.12.1max.104.104.LressrelIIIopIKKKI4）L204線路

A=????=???=30.243

95.09.011010004395.09.0204maxmax.204.sLESIA=??=??=

60.4485.030.243.12.1max.204.204.LressrelIIIopIKKKI3.1.4靈敏度校驗(yàn)

作本線路后備愛護(hù)時(shí)，按本線路末端最小兩相短路電流校驗(yàn)。

20kV側(cè)

1）L101線路

5.113.1713

.358.601101.)2(min.101.

101.>===IIIopKsenIIK，靈敏度滿意要求。2）L201線路

5.122.660

.4442.277101.)2(min.201.

201.>===IIIopKsenIIK，靈敏度滿意要求。

3）L104線路

5.194.320

.8984.351101.)2(min.104.104

.>===IIIopKsenIIK，靈敏度滿意要求。4）L204線路5.191.560

.4449.263101.)2(min.204.

204.>===IIIopKsenIIK，靈敏度滿意要求。3.1.5愛護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定

愛護(hù)的時(shí)限按階梯原則，比相鄰元件后備愛護(hù)最大動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)時(shí)間級(jí)差。

3.2線路的電流愛護(hù)

電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，輸電線路上流過負(fù)荷電流，額定狀況下，母線電壓為

額定電壓。當(dāng)輸電線路發(fā)生相間短路時(shí)，各電源至短路點(diǎn)之間的回路上流過短路

電流，故障相母線電壓降低為殘余電壓。利用這一特征反應(yīng)故障的發(fā)生，可構(gòu)成

電流電壓愛護(hù)。過電流愛護(hù)就是在線路電流達(dá)到電流整定值時(shí)電流繼電器動(dòng)作；

低電壓愛護(hù)就是在母線電壓低于電壓整定值時(shí)低電壓繼電器動(dòng)作。常見的線路相

間短路愛護(hù)電流電壓愛護(hù)有無時(shí)限電流速斷愛護(hù)、限時(shí)電流速斷愛護(hù)、定時(shí)限過

電流愛護(hù)。

單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)中，如圖3.2所示。A、B、C都裝設(shè)有電流愛護(hù)，在線

路L1上任意一點(diǎn)發(fā)生的短路故障，A愛護(hù)1牢靠動(dòng)作，并跳開斷路器1QF，切除

故障。同理，對(duì)于線路L2和L3上的短路故障，B、C愛護(hù)2、3分別起動(dòng)并跳開

2QF、3QF。

3.2.1無時(shí)限電流速斷愛護(hù)

無時(shí)限電流速斷愛護(hù)依據(jù)對(duì)繼電愛護(hù)速動(dòng)性的要求，在簡潔、牢靠和保證選

擇性的前提下，原則上力求裝設(shè)快速動(dòng)作的愛護(hù)，其動(dòng)作不帶時(shí)限，僅有愛護(hù)裝

置固有動(dòng)作時(shí)間。

以圖3.2中線路AB的愛護(hù)1為例，為保證選擇性，在相鄰線路BC出口短路

時(shí)，愛護(hù)1無時(shí)限電流速斷愛護(hù)不應(yīng)當(dāng)起動(dòng)，為此其動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路末端B點(diǎn)的最大短路電流，因此無時(shí)限電流速斷愛護(hù)的動(dòng)作電流按躲過下一線路首端（或本線路末端）短路故障時(shí)流過本愛護(hù)的短路電流來整定，即：

圖3.2電流愛護(hù)原理與特性圖

（3-1）式中——無時(shí)限電流速斷愛護(hù)的動(dòng)作電流；

——牢靠系數(shù)，取1.2～1.3；

——最大運(yùn)行方式下，被愛護(hù)線路末端發(fā)生金屬性三相短路時(shí)，流過保

護(hù)裝置的最大短路電流；

從圖3.2中可以看出，無時(shí)限電流速斷不能愛護(hù)線路全長，只能愛護(hù)線路首段的一部分。最大運(yùn)行方式發(fā)生三相短路時(shí)，愛護(hù)區(qū)長度為Lmax；最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)，愛護(hù)區(qū)長度為Lmin，愛護(hù)范圍因系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障形式而轉(zhuǎn)變。無時(shí)限電流速斷愛護(hù)的選擇性是靠動(dòng)作電流來保證的，靈敏性是用其最小愛護(hù)范圍來衡量的，一般要求最大愛護(hù)范圍達(dá)線路全長的50%，最小愛護(hù)范圍達(dá)線路全長的15%～20%。

電流速斷愛護(hù)的單向原理接線如圖3.3所示，電流繼電器KA接于電流互感器TA的二次側(cè)，它動(dòng)作后起動(dòng)中間繼電器KM（中間繼電器的作用，一方面是利用中間繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)代替電流繼電器小容量觸點(diǎn)，接通線圈；另一方面是利用帶有0.06-0.08s延時(shí)的中間繼電器，以增大愛護(hù)的固有動(dòng)作時(shí)間，躲過管型避雷器放電引起愛護(hù)誤動(dòng)作），其觸電閉合后，使操作電源經(jīng)信號(hào)繼電器KS接通繼電器的跳閘線圈YR，使斷路器QF跳閘。

圖3.3無時(shí)限電流速斷愛護(hù)單相原理接線

3.2.2限時(shí)電流速斷愛護(hù)

限時(shí)電流速斷愛護(hù)必需愛護(hù)線路全長，這樣它的愛護(hù)范圍必定要延長到下一條線路，以保證其愛護(hù)范圍不超過相鄰線路的無時(shí)限電流速斷愛護(hù)的愛護(hù)區(qū)，其動(dòng)作時(shí)限則比相鄰線路無時(shí)限電流速斷愛護(hù)高出一個(gè)時(shí)間級(jí)差，它的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過相鄰線路無時(shí)限電流速斷的動(dòng)作電流來整定。對(duì)圖3.3中愛護(hù)1，應(yīng)為

（3-2）式中——愛護(hù)1限時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流；

——下一級(jí)線路無時(shí)限電流速斷的動(dòng)作電流；

——牢靠系數(shù)，取1.1～1.2。

為了保證選擇性，限時(shí)電流速斷應(yīng)有時(shí)限，其動(dòng)作時(shí)限t1,

Ⅱ應(yīng)比相鄰線路無時(shí)限電流速斷愛護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t2,I大一個(gè)，即

（3-3）為了愛護(hù)線路全長，限時(shí)電流速斷愛護(hù)必需在最小運(yùn)行方式下，被愛護(hù)線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，具有足夠的靈敏度，通常用靈敏系數(shù)來表示，即

（3-4）

式中——被校驗(yàn)愛護(hù)1的Ⅱ段動(dòng)作電流；

——在最小運(yùn)行方式下被愛護(hù)線路末端發(fā)生兩相金屬性短路故障時(shí)流經(jīng)

愛護(hù)的電流。

假如靈敏度不能滿意要求時(shí)，可考慮與下一線路的限時(shí)電流速斷愛護(hù)協(xié)作，其愛護(hù)范圍不超過下一線路限時(shí)電流速斷愛護(hù)的愛護(hù)范圍，其動(dòng)作時(shí)限也必需比

下一線路的限時(shí)電流速斷大一個(gè)，以保證選擇性。

3.2.3定時(shí)限過電流愛護(hù)

限時(shí)電流速斷愛護(hù)雖能愛護(hù)線路的全長，但不能作為下一線路愛護(hù)的后備。而定時(shí)限過電流愛護(hù)不僅能愛護(hù)本線路全長，還能愛護(hù)相鄰線路的全長，可以起到后備愛護(hù)的作用。這是因此過電流愛護(hù)不是按躲過某一短路電流，而是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的，故它的動(dòng)作電流值較低，靈敏度較高，愛護(hù)范圍大。

以圖1-1為例。線路L1的過電流愛護(hù)動(dòng)作值Iop應(yīng)躲過正常運(yùn)行最大負(fù)荷電流

（3-5）

當(dāng)相鄰元件三相短路故障切除后，負(fù)荷自起動(dòng)時(shí)，愛護(hù)1在最大自起動(dòng)電流Ist下應(yīng)牢靠地返回。所以，愛護(hù)1的返回電流Ire應(yīng)滿意

。引入牢靠系數(shù)krel，可選擇返回電流滿意。動(dòng)作電流與返回電流之間滿意關(guān)系（3-6）所以，過電流愛護(hù)的動(dòng)作電流可整定為

,1,,max1relstopIIIreLrere

kkIIIkk==（3-7）式中——牢靠系數(shù)，一般取1.15～1.25；

——自起動(dòng)系數(shù)，其值大于1，由網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)接線和負(fù)荷性質(zhì)確定；

——電流繼電器的返回系數(shù)，一般取0.85。

由（3-7）可見，當(dāng)越小時(shí)，則愛護(hù)裝置動(dòng)作電流越大，因而其靈敏性就越差。故