繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的整定計(jì)算.doc

第二章 繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的整定計(jì)算第一節(jié) 概述一、 整定計(jì)算的基本任務(wù)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置（以下簡(jiǎn)稱繼電保護(hù)）整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要對(duì)各種繼電保護(hù)給出整定值；而對(duì)電力系統(tǒng)中的全部繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，則需編制出一個(gè)整定方案。整定方案通過(guò)可按電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)或設(shè)備來(lái)編制，還可按繼電保護(hù)的功能劃分成小的方案分別進(jìn)行。例如，一個(gè)220KV電網(wǎng)的繼電保護(hù)整定方案，可分為相間距離保護(hù)方案、接地零序電流保護(hù)方案、重合閘方案、線路縱聯(lián)保護(hù)方案、主設(shè)備保護(hù)方案等。這些方案之間既有相對(duì)的獨(dú)立性，又有一定的配合關(guān)系。二、 整定計(jì)算的步驟進(jìn)行整定計(jì)算的步驟大致如下：（1）按電力系統(tǒng)接線圖，擬定繼電保護(hù)的配置選型。（2）按繼電保護(hù)功能分類擬定短路計(jì)算的運(yùn)行方式，選擇短路類型，選擇分支系數(shù)的計(jì)算條件。（3）繪制電力系統(tǒng)阻抗圖，包括正序、負(fù)序、零序三個(gè)序網(wǎng)。合理地假設(shè)系統(tǒng)中某一地點(diǎn)短路，進(jìn)行短路故障計(jì)算，錄取結(jié)果。（4）按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，如按距離保護(hù)或按零序電流保護(hù)分別進(jìn)行的整定計(jì)算。（5）對(duì)整定結(jié)果分析比較，重復(fù)修改，以選出最佳方案。最后應(yīng)歸納出存在的問(wèn)題，并提出運(yùn)行要求（包括對(duì)運(yùn)行方式的要求及繼電保護(hù)運(yùn)行改變的要求）。（6）畫出保護(hù)配置圖。（7）編寫整定方案說(shuō)明（報(bào)告）書，除了應(yīng)包括電力系統(tǒng)參數(shù)表、互感器型號(hào)及參數(shù)表、繼電保護(hù)類型及定值表外，一般還應(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。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。三、運(yùn)行方式的選擇原則繼電保護(hù)整定計(jì)算用的運(yùn)行方式，是在電力系統(tǒng)確定好遠(yuǎn)行方式的基礎(chǔ)上、在不影響繼電保護(hù)的保護(hù)效果的前提下，為提高繼電保護(hù)對(duì)運(yùn)行方式變化的適應(yīng)能力而進(jìn)一步選擇的，特別是有些問(wèn)題主要是由繼電保護(hù)方面考慮決定的。例如，確定變壓器中性點(diǎn)是否接地運(yùn)行，當(dāng)變比器絕緣性能沒(méi)有特殊規(guī)定時(shí)，則應(yīng)以考慮改善零序電流保護(hù)性能來(lái)決定。整定計(jì)算用運(yùn)行方式選擇合理與否。不僅影響繼電保護(hù)的保護(hù)效果，也會(huì)影響繼電保護(hù)配置和選型的正確性。確定運(yùn)行方式變化的限度，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。其一般原則如下：（1）必須考慮搶修與故障兩種狀態(tài)的重疊出現(xiàn)，但不考慮多種重疊。（2）不考慮極少見(jiàn)的特殊方式。因?yàn)槌霈F(xiàn)特殊方式的幾率較小，不能因此惡化了絕大部分時(shí)間的保護(hù)效果。必要時(shí)，可采取臨時(shí)的特殊措施加以解決。1.發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行變化限度的選擇原則發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行變化限度有如下選擇原則：（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，即一臺(tái)機(jī)組在檢修中另一臺(tái)機(jī)組又出現(xiàn)故障；當(dāng)有三臺(tái)以上機(jī)組時(shí)，則應(yīng)選擇其中兩臺(tái)容量較大機(jī)組同時(shí)停用的方式，對(duì)水力發(fā)電廠的機(jī)組，還應(yīng)結(jié)合水庫(kù)運(yùn)行特性選擇，如調(diào)峰、蓄能、用水調(diào)節(jié)發(fā)電等。（2）一個(gè)廠、站的母線上無(wú)論接有幾臺(tái)變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺(tái)停用。因變壓器運(yùn)行可靠性較高，檢修與故障重選出現(xiàn)的幾率很小。但對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器組來(lái)說(shuō)，則應(yīng)服從于發(fā)電機(jī)的投停變化。2.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地的選擇原則中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地的選擇原則是：（1）發(fā)電廠及變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點(diǎn)均應(yīng)接地運(yùn)行，以防止出現(xiàn)不接地系統(tǒng)的工頻過(guò)電壓狀態(tài)。如事前確定不能接地運(yùn)行，則應(yīng)采取其他防止工頻過(guò)電壓的措施。（2）自耦型和有絕緣要求的其他型變壓器，其中性點(diǎn)必須接地運(yùn)行。（3）T接于線路上的變壓器，以不接地運(yùn)行為宜。當(dāng)T按變壓器低壓側(cè)有電源時(shí)，則應(yīng)采取防止工頻過(guò)電壓的措施。（4）為防止操作過(guò)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。3.線路運(yùn)行變化限度的選擇線路運(yùn)行變化限度的選擇有以下幾點(diǎn)：（1）一個(gè)廠、站母線上接有多條線路，一般應(yīng)考慮一條線路檢測(cè)，另一條線路又遇故障的方式。（2）雙回線一般不考慮同時(shí)停用。（3）相隔一個(gè)廠、站的線路，必要時(shí)，可考慮與上述（1）的條件重疊。4.流過(guò)保護(hù)的最大、最小短路電流計(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)行方式下，即選擇所有機(jī)組、變壓器、線路全部投入運(yùn)行的方式。而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小運(yùn)行方式下。對(duì)于雙側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)，一般（當(dāng)取Z1=Z2時(shí)）與對(duì)側(cè)電源的運(yùn)行變化無(wú)關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇。對(duì)于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路和。流過(guò)保護(hù)的最大短路電流應(yīng)選開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式，開(kāi)環(huán)點(diǎn)應(yīng)選在所整定保護(hù)線路的相鄰下一級(jí)線路上。而對(duì)于最小短路電流，則應(yīng)選閉環(huán)運(yùn)行方式。同時(shí)，再合理地停用該保護(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)電源的輻射網(wǎng)路，流過(guò)保護(hù)的最大零序電流與最小零序電流，其選擇方法可參照（1）中所述。只是要注意變壓器接地點(diǎn)的變化。對(duì)于雙側(cè)電源的網(wǎng)路及環(huán)狀網(wǎng)路，同樣也參照（1）中所述。其重點(diǎn)也是考慮變壓器接地點(diǎn)的變化。5.選取流過(guò)保護(hù)最大負(fù)荷電流的方法按負(fù)荷電流整定的保護(hù)，需要考慮各種遠(yuǎn)行方式變化時(shí)出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流考慮到以下的運(yùn)行變化：（1）備用電源自投引起的負(fù)荷增加。（2）并聯(lián)運(yùn)行線路的減少，負(fù)荷轉(zhuǎn)移。（3）環(huán)狀網(wǎng)路的開(kāi)環(huán)運(yùn)行，負(fù)荷轉(zhuǎn)移。（4）對(duì)于雙側(cè)電源的線路，當(dāng)一側(cè)電源突切除發(fā)電機(jī)，引起另一側(cè)負(fù)荷增加。四、整定配合的基本原則電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)是按斷路器配置裝設(shè)的，因此繼電保護(hù)必須按斷路器分級(jí)進(jìn)行整定。繼電保護(hù)的分級(jí)是按保護(hù)的正方向來(lái)劃分的，要求按保護(hù)的正方向各相鄰的上、下級(jí)保護(hù)之間實(shí)現(xiàn)配合協(xié)調(diào)，以達(dá)到選擇性的目的。這是繼電保護(hù)整定配合的總原則。在繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，應(yīng)按該保護(hù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行全過(guò)程中均能正確工作來(lái)設(shè)定整定計(jì)算機(jī)的條件。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于相電流過(guò)流保護(hù)，其任務(wù)是切除短路故障，但它在電力系統(tǒng)運(yùn)行中將會(huì)遇到各種運(yùn)行狀態(tài)（包括短路、振蕩、負(fù)荷自起動(dòng)、重合閘等），除了在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)應(yīng)該動(dòng)作外，在其他任何運(yùn)行狀態(tài)下它都不應(yīng)動(dòng)作。因此，在進(jìn)行相電流過(guò)流保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，就必須考慮并滿足可能遇到的各種運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)保護(hù)裝置已經(jīng)具有防止某種運(yùn)行狀態(tài)下誤動(dòng)作的功能時(shí)，則整定計(jì)算就不再考慮該運(yùn)行狀態(tài)下的整定條件。總之，歸納起來(lái)整定計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮的運(yùn)行狀態(tài)有：（1）短路（三相短路、兩相短路、單相接地、兩相接地短路）及復(fù)故障。（2）斷線及非全相運(yùn)行。（3）振蕩。（4）負(fù)荷電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)。（5）變壓器勵(lì)磁涌流。（6）發(fā)電機(jī)失磁、失步。（7）重合閘及手動(dòng)合閘，備用電源（設(shè)備）自動(dòng)投入和。（8）不對(duì)稱、不平衡負(fù)荷。（9）保護(hù)的正、反方向短路。繼電保護(hù)的整定計(jì)算方法按保護(hù)構(gòu)成原理分為兩種。第一種是以差動(dòng)為基本原理的保護(hù)，包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等差動(dòng)保護(hù)，各種縱聯(lián)方式 的線路保護(hù)，如高頻保護(hù)。它們?cè)谠砩暇邆淞藚^(qū)分內(nèi)、外部故障的能力，保護(hù)范圍固定不變，而且它們的整定值與相鄰保護(hù)沒(méi)有配合關(guān)系，具有獨(dú)立性，整定計(jì)算也比較簡(jiǎn)單。第二種階段式保護(hù)，它們的整定值要求與相鄰的上、下級(jí)保護(hù)之間有嚴(yán)格的配合關(guān)系，而它們的保護(hù)范圍又隨電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變而變化，所以階段式保護(hù)的整定計(jì)算是比較復(fù)雜的，整定結(jié)果的可選性也是比較多的。階段式保護(hù)的整定配合應(yīng)注意以下幾方面：（1）相鄰上、下級(jí)保護(hù)之間的配合有三個(gè)要點(diǎn)：第一，在時(shí)間上應(yīng)有配合，即上一級(jí)保護(hù)的整定時(shí)間應(yīng)比與其相配合的下一級(jí)保護(hù)的整定時(shí)間大一個(gè)時(shí)間差t；第二，在保護(hù)范圍上有配合，即對(duì)同一故障點(diǎn)而言，上一級(jí)保護(hù)的靈敏系數(shù)應(yīng)低于下一級(jí)保護(hù)的靈敏系數(shù)；第三，上、下級(jí)保護(hù)的配合一般是按保護(hù)正方向進(jìn)行的，其方向性一般由保護(hù)的方向特性或方向元件來(lái)保證。對(duì)于電流保護(hù)，為了提高其保護(hù)的可靠性，對(duì)其中的某一段保護(hù)如果它的整定值已能與反方向相應(yīng)保護(hù)段配合時(shí)，應(yīng)該取消方向元件對(duì)該段保護(hù)的控制。一般不按保護(hù)的反方向進(jìn)行配合并增大整定值的配合。（2）多段保護(hù)的整定應(yīng)按保護(hù)段分段進(jìn)行。第I段（一般指無(wú)時(shí)限保護(hù)段）保護(hù)通常按保護(hù)范圍不伸出被保護(hù)對(duì)象的全部范圍整定。其余的各段均應(yīng)按上、下級(jí)保護(hù)的對(duì)應(yīng)段進(jìn)行整定配合。所謂對(duì)應(yīng)段是指上一級(jí)保護(hù)的段與下一級(jí)保護(hù)的I段相對(duì)應(yīng)。同理類推其他保護(hù)段。當(dāng)這樣整定的結(jié)果不能滿足靈敏度的要求時(shí)，可不按對(duì)應(yīng)保護(hù)段整定配合，即上一級(jí)保護(hù)的段與下一級(jí)保護(hù)的段配合，或與段配合。同理，其余各段保護(hù)亦按此方法進(jìn)行，直至各段保護(hù)均整定完畢。應(yīng)當(dāng)提出，多段式保護(hù)的最后一段，還可以采用各級(jí)保護(hù)最后一段之間相配合的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是提高了保護(hù)的遠(yuǎn)后備性能，缺點(diǎn)則是整定時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，甚至達(dá)到不可接受的程度。特別是在環(huán)網(wǎng)中還有循環(huán)配合無(wú)終止的弊病，以致無(wú)法取得整定結(jié)果。實(shí)際上，為了取得較好的整定方案，以上幾種整定配合方法總是交錯(cuò)使用的，經(jīng)過(guò)分析比較后才能最后確定整定值。所以，這也是多段式保護(hù)整定比較復(fù)雜的原因之一。（3）一個(gè)保護(hù)與相鄰的幾個(gè)下一級(jí)保護(hù)整定配合或一種保護(hù)需按滿足幾個(gè)條件進(jìn)行整定時(shí)，均應(yīng)分別進(jìn)行整定取得幾個(gè)整定值，然后在幾個(gè)整定值中選取最嚴(yán)重的數(shù)值為選定的整定值。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)反映故障量增大而動(dòng)作的保護(hù)，應(yīng)選取其中的最大值，對(duì)反映故障量減小而動(dòng)作的保護(hù)，應(yīng)選取其中的最小值。保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間則總是選取各條件中最長(zhǎng)的時(shí)間為整定值。（4）多段式保護(hù)的整定，應(yīng)以改善提高主保護(hù)性能為主，兼顧后備性。當(dāng)主保護(hù)段保護(hù)效果比較好時(shí)，可以盡量提高后備保護(hù)的作用。（5）整個(gè)電網(wǎng)中階段式保護(hù)的整定方法。首先，對(duì)電網(wǎng)中所有線路的第一段保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算；然后，再依次進(jìn)行所有線路的第二段保護(hù)整定計(jì)算工，直至全網(wǎng)各段保護(hù)全部整定完畢。（6）具有相同功能的保護(hù)之間進(jìn)行配合整定。例如相間保護(hù)與相間保護(hù)進(jìn)行配合，接地保護(hù)與接地保護(hù)進(jìn)行配合。在特殊情況下，若不同功能的保護(hù)同時(shí)反應(yīng)了一種故障，這種情況應(yīng)防止無(wú)選擇性的越級(jí)動(dòng)作。舉例來(lái)說(shuō)，在線路上發(fā)生了相間短路，相鄰上一級(jí)的零序電流保護(hù)某一段因不平衡電流過(guò)大而誤動(dòng)作，此時(shí)可通過(guò)提高該段保護(hù)的整定值來(lái)加以防止。（7）判定電流保護(hù)是否使用元件的方法。主要有：1）在同一母線的兩側(cè)，取具有相同整定時(shí)間的保護(hù)段，比較其動(dòng)作電流。對(duì)于動(dòng)作電流小者，應(yīng)使用方向元件；動(dòng)作電流大者，不使用方向元件；若相比的兩個(gè)動(dòng)作電流相等或相近（兩個(gè)動(dòng)作電流相差不大于5%），則兩側(cè)的保護(hù)段均要使用方向元件。2）同一母線兩側(cè)的保護(hù)，若沒(méi)有相同的整定時(shí)間段時(shí)，則改為與對(duì)側(cè)中比本側(cè)低一個(gè)時(shí)間級(jí)差（沒(méi)有低一個(gè)時(shí)間級(jí)差的可選取低兩個(gè)時(shí)間級(jí)差的，余之類推）的保護(hù)段相比，兩者中動(dòng)作電流小者使用方向元件，動(dòng)作電流大者可不用方向元件。第二節(jié) 35KV及以下中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中線路保護(hù)的配置與整定計(jì)算35KV（包括66KV）及以下中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)線路的相間短路保護(hù)必須動(dòng)作于斷路器跳閘，單相接地時(shí)，由于接地電流小，三相電壓仍能保持平衡，對(duì)用戶沒(méi)有很大影響。因此，單相接地保護(hù)一般動(dòng)作于信號(hào)，但單相接地對(duì)人身和設(shè)備的安全產(chǎn)生危害時(shí)，就應(yīng)動(dòng)作于斷路器跳閘。一、 相間短路的電流、電壓保護(hù)根據(jù)有關(guān)規(guī)程，相間短路保護(hù)應(yīng)按下列原則配置：保護(hù)的電流回路的電流互感器采用不完全星形接線，各線路保護(hù)用電流互感器均裝設(shè)在A、C兩相上，以保護(hù)在大多數(shù)兩點(diǎn)接地情況下只切除一個(gè)故障接地點(diǎn)；采用遠(yuǎn)后徊保護(hù)方式；線路上發(fā)生短路時(shí)，如廠用電或重要用戶的母線電壓低于50%60%的額定電壓時(shí)，應(yīng)快速切除故障，以保證非故障部分的電動(dòng)機(jī)能繼續(xù)運(yùn)行。相間短路的電流電壓保護(hù)通常是三段式保護(hù)。第段為無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)或無(wú)時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)；第段為帶時(shí)限電流速斷保護(hù)或帶時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)；第段為過(guò)電流保護(hù)或低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)。但根據(jù)被保護(hù)線路在電網(wǎng)中的地位，在能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的前提下，也可只裝設(shè)、段，、或只裝設(shè)第段保護(hù)。在進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意的是：（1）對(duì)于帶電抗器的單側(cè)電源線路，如其斷路器不能切斷電抗器前是短路，則不應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。此時(shí)，應(yīng)由母線保護(hù)或其他保護(hù)切除電抗器前的故障。（2）鑒于目前中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)線路多為饋線，雙側(cè)電源線路上多見(jiàn)于發(fā)電廠廠用電源線，線路長(zhǎng)度較短，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)。如不能滿足選擇性、靈敏性或速動(dòng)性要求時(shí)，可考慮采用短線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（整定見(jiàn)本節(jié)之三）整定計(jì)算一般包括動(dòng)作值的整定，靈敏度校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的整定三部分。（一）無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算1.動(dòng)作電流的整定原則（1）按躲本線路末端故障整定。為了保證外部短路時(shí)，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)不動(dòng)作，其動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)外部短路時(shí)的最大短路電流，即IIop=KrelIk.max (2-1) 式中Ik.max本線路末端短路時(shí)最大短路電流； Krel可靠系數(shù)，取1.21.3（2）按與相鄰變壓器保護(hù)配合整定。當(dāng)相鄰元件為變壓器時(shí)，可以采取與變壓器保護(hù)配合的方式整定以擴(kuò)大保護(hù)范圍。其中：1）當(dāng)變壓器采用縱差保護(hù)時(shí)IIop=KrelIk.max (2-2)式中Ik.max變壓器低壓側(cè)母線短路時(shí)，流過(guò)本線路的最大短路電流； Krel可靠系數(shù)，取1.31.42）當(dāng)變壓器采用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)時(shí)IIop=KrelIop.T (2-3)式中Iop.T并列運(yùn)行變壓器的電流速斷定值；Krel可靠系數(shù)，取1.1。須指出，當(dāng)變壓器高壓側(cè)短路時(shí)，線路會(huì)被無(wú)選擇性切除，擴(kuò)大了事故停電范圍，為此應(yīng)采用自動(dòng)重合閘加以補(bǔ)救。2.靈敏度校驗(yàn)按本線路末端故障整定的電流速斷保護(hù)，靈敏度通常用保護(hù)范圍來(lái)衡量。根據(jù)保護(hù)區(qū)末端兩相短路時(shí)短路電流與動(dòng)作電流相等可以得出最小保護(hù)范圍為 (2-4a) 式中Es系統(tǒng)等效相電勢(shì)； z1單位長(zhǎng)度線路正序阻抗；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)的等值阻抗。同理可得最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)的最大保護(hù)范圍為 （2-4b）式中系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)的等值阻抗。要求最小保護(hù)范圍不小于本線路全長(zhǎng)的15%；最大保護(hù)范圍不小于本線路全長(zhǎng)的50%。對(duì)第（2）種情況，靈敏度按下式計(jì)算為 （2-5）式中Ik.min系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，在被保護(hù)線路末端兩相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小短路電流。3.動(dòng)作時(shí)限的整定無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間僅為保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間，整定時(shí)限為0s。（二）無(wú)時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)的整定計(jì)算當(dāng)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時(shí)，可采用無(wú)時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)，以提高保護(hù)的靈敏度。該保護(hù)的測(cè)量元件由電流繼電器和電壓繼電器共同組成。它們的觸點(diǎn)構(gòu)成“與”門邏輯關(guān)系，只有當(dāng)兩個(gè)繼電器都動(dòng)作時(shí)，才能作用于斷路器跳閘。保護(hù)的整定原則與無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)一樣，躲開(kāi)被保護(hù)線路外部故障。由于它采用了兩個(gè)測(cè)量元件，因此在外部短路時(shí)，只要有一個(gè)測(cè)量元件不動(dòng)作，保護(hù)就能保證選擇性。保護(hù)的整定方法是保證在經(jīng)常運(yùn)行方式時(shí)，有較大的保護(hù)范圍。因此，保護(hù)的動(dòng)作電流為 （2-6）式中 Es系統(tǒng)等效相電勢(shì)； Zs系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下的等值阻抗； z1線路單位長(zhǎng)度的正序阻抗； l1經(jīng)常運(yùn)行方式下保護(hù)范圍長(zhǎng)度，一般取0.8倍線路全長(zhǎng)。 就是系統(tǒng)經(jīng)常運(yùn)行方式下，保護(hù)區(qū)末端三相短路時(shí)的短路電流。按保護(hù)范圍相等整定，此時(shí)低電壓元件也應(yīng)剛好動(dòng)作，所以它動(dòng)作電壓為 （2-7）在被保護(hù)線路外部短路時(shí)，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。在較經(jīng)常運(yùn)行方式大的運(yùn)行方式下，保護(hù)的選擇性由低電壓元件來(lái)保證；反之，由電流元件保證。（三）帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算為了保證選擇性，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定值必須與相鄰元件的保護(hù)配合，通常是與相鄰元件的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)配合。它的整定計(jì)算與電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和相鄰元件的保護(hù)類型有關(guān)。1.動(dòng)作電流的整定原則（1）相鄰線路裝有無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)時(shí) （2-8）式中 相鄰線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流； 可靠系數(shù)，取1.11.2。（2）相鄰線路裝有無(wú)時(shí)限閉鎖電壓速斷保護(hù)時(shí)，保護(hù)動(dòng)作電流的整定必須與其電流元件和電壓元件的動(dòng)作值都配合，并取大者為整定值。其中：1）與電流元件配合時(shí)，可按式（2-8）計(jì)算，但式中的應(yīng)改用相鄰線路無(wú)時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)電流元件的動(dòng)作電流。2）與電壓元件配合時(shí) （2-9）式中 相鄰線路電壓元件最小保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)，流經(jīng)被保護(hù)線路的最大短路電流； 可靠系數(shù)，取1.11.2。2.靈敏度校驗(yàn)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度按下式計(jì)算 （2-10）式中 被保護(hù)線路末端短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)最小短路電流。靈敏度不滿足要求時(shí)，可與相鄰線路第段保護(hù)配合，即 （2-11）式中 相鄰線路帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流； 可靠系數(shù)，取1.11.2。3.動(dòng)作時(shí)限的整定當(dāng)與相鄰線路電流段保護(hù)配合時(shí)，動(dòng)作時(shí)限為 （2-12）式中 相鄰線路段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限，按0s計(jì)； 時(shí)限級(jí)差，一般取0.5s。當(dāng)與相鄰線路電流段保護(hù)配合時(shí)，動(dòng)作時(shí)限為 （2-13）式中相鄰線路段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限。（四）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算1.按躲過(guò)線路可能流過(guò)的最大負(fù)荷電流整定 （2-14）式中通過(guò)保護(hù)的最大負(fù)荷電流； 可靠系數(shù)，取1.151.25； 返回系數(shù)，取0.85；負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)，取25。2.靈敏度校驗(yàn)（1）作近后備時(shí) （2-15）式中被保護(hù)線路末端短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小短路電流。 （2）作遠(yuǎn)后備時(shí) （2-16）式中相鄰元件末端短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小短路電流。3.動(dòng)作時(shí)限的鑒定原則按階梯原則整定，即 （2-17）式中相鄰元件過(guò)電流保護(hù)的最大延時(shí)。（五）低電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算當(dāng)采用過(guò)電流保護(hù)不能滿足靈敏度要求時(shí)，可采用低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)。其整定計(jì)算方法如下：1.電流元件動(dòng)作電流的計(jì)算 （2-18）式中過(guò)流保護(hù)的正常負(fù)荷電流；其他符號(hào)代表的意義與式（2-14）相同。2.電壓元件動(dòng)作電壓的計(jì)算 （2-19）式中最小工作線電壓； 額定線電壓； 可靠系數(shù)，取0.9； 返回系數(shù)，取1.15。3.電流元件的靈敏度校驗(yàn)按式（2-15）和式（2-16）進(jìn)行校驗(yàn)。4.電壓元件的靈敏度校驗(yàn) （2-20）式中被保護(hù)線路末端短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大剩余電壓。5.動(dòng)作時(shí)間的整定動(dòng)作時(shí)間的整定按階梯原則進(jìn)行。上面所計(jì)算的各種保護(hù)的動(dòng)作電流和動(dòng)作電壓的一次數(shù)值，如果要求計(jì)算二次側(cè)動(dòng)作值，可按下述兩式進(jìn)行：二次動(dòng)作電流為 （2-21）式中動(dòng)作電流一次值；電流互感器的接線系數(shù)，采用星形接線時(shí)，取1；采用三角形接線時(shí)，??；電流互感器變比。二次動(dòng)作電壓為 （2-22）式中動(dòng)作電壓的一次值； 電壓互感器變比。此外，對(duì)于經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路或電纜與架空線的混合線路應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。其動(dòng)作電流按下式計(jì)算 （2-23）式中 可靠系數(shù)，取1.05； 返回系數(shù)，取0.85； 電纜線路的額定電流。過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般以長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。鑒于中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、并列運(yùn)行平行線路的情況較少出現(xiàn)，本書不再介紹相關(guān)保護(hù)的配置與整定。二、單相接地零序電流保護(hù)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，由于接地電流小，一般只在發(fā)電廠和變電所的母線上裝設(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)。對(duì)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)的零序電流保護(hù)或零序功率方向保護(hù)；如不能安裝零序電流互感器（如架空線），而單相接地保護(hù)能夠躲過(guò)電流回路中不平衡電流的影響，例如單相接地電流較大，或保護(hù)反應(yīng)接地電流的暫態(tài)值等，也可將保護(hù)裝置接于三相電流互感器構(gòu)成的零序回路中。對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)，根據(jù)其短路時(shí)零序電流特點(diǎn)，無(wú)法利用零序電流保護(hù)或零序功率方向保護(hù)判別出故障線路，因此這種情況下接地保護(hù)可考慮采用絕緣監(jiān)視或利用單相接地時(shí)產(chǎn)生的高次諧波（以五次諧波為主）及過(guò)渡過(guò)程等特點(diǎn)構(gòu)成的保護(hù)方式等。三、短線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)34km及以下的短線路（包括110kv及以上電壓等級(jí)），無(wú)論是采用電流、電壓保護(hù)還是采用距離保護(hù)，常常都不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。在這種線路上經(jīng)常需要采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)）以適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行的需要。此外，發(fā)電廠廠用電源線(包括帶電抗器的電源線)，一般距離較短，也宜裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。該保護(hù)的整定計(jì)算如下：1.動(dòng)作電流的計(jì)算縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流（二次值），按下述兩條件整定，并取其中較大者作為整定值。（1）按躲外部短路時(shí)的最大不平衡電流整定為 （2-24）式中可靠系數(shù)，取1.21.3； 外部短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)的最大不平衡電流。其中：保護(hù)沒(méi)有裝速飽和電流變換器時(shí)，保護(hù)裝有速飽和電流變換器時(shí)，其中為電流互感器的誤差，取0.1；為電流互感器的同型系數(shù)，取0.5；為考慮非周期分量影響的系數(shù)，取23；為最大外部短路電流值；為電流互感器變比。（2）按躲被保護(hù)線路最大負(fù)荷電流整定。當(dāng)縱差動(dòng)保護(hù)的二次回路斷線時(shí)，保護(hù)將流過(guò)負(fù)荷電流的二次值。因此保護(hù)還須考慮按躲最大負(fù)荷電流整定，即 （2-25）式中被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流值；可靠系數(shù)，取1.21.3。2.閉鎖（起動(dòng)）元件的整定不同縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置所用的閉鎖（起動(dòng)）元件不同，如負(fù)序電壓元件、低電壓元件、相電流元件、零序電流元件等。（1）負(fù)序電壓閉鎖（起動(dòng)）元件的整定。按保證線路末端發(fā)生不對(duì)稱故障有靈敏度整定，動(dòng)作電壓（二次值）為 （2-26）式中被保護(hù)線路末端不對(duì)稱短路故障時(shí)的最小負(fù)序電壓；靈敏系數(shù)，不低于2；電壓互感器變比。（2）低電壓閉鎖（起動(dòng)）元件的整定。按最低運(yùn)行電壓整定，參見(jiàn)式（2-19）和式（2-22），并驗(yàn)算被保護(hù)線路末端三相短路時(shí)的靈敏系數(shù)為 （2-27）式中被保護(hù)線路末端三相短路故障時(shí)保護(hù)安裝處母線最小線電壓；低電壓閉鎖（起動(dòng)）元件的整定值。（3）相電流閉鎖（起動(dòng)）元件的整定。按大于被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流整定，見(jiàn)式（2-14），并驗(yàn)算線路末端兩相短路時(shí)的靈敏系數(shù)為 （2-28）式中被保護(hù)線路末端兩相短路故障時(shí)的最小電流；相電流閉鎖（起動(dòng)）元件的整定值（二次值）；電流互感器變比。 （4）零序電流閉鎖（起動(dòng)）元件的整定。按在線路末端發(fā)生單相及兩相接地故障時(shí)有靈敏度整定，動(dòng)作電流（二次值）為 （2-29）式中被保護(hù)線路末端兩相接地短路及單相接地故障時(shí)的最小零序電流；靈敏系數(shù)，不小于2。3.靈敏度校驗(yàn)縱差動(dòng)保護(hù)的靈敏度按下式進(jìn)行校驗(yàn)，即 （2-30）式中被保護(hù)線路內(nèi)部短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)的最小短路電流二次值。第三節(jié) 110220KV中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)線路保護(hù)的配置與整定計(jì)算 在110220KV中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，線路的相間短路及單相接地短路保護(hù)均應(yīng)動(dòng)作于斷路器跳閘。在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)一套全線速動(dòng)保護(hù)：根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí)；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（一般為70%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)；如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動(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)的性能時(shí)。對(duì)220KV線路，符合下列條件之一時(shí)，可裝設(shè)二套全線速動(dòng)保護(hù)：根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求；復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，后備保護(hù)整定配合有困難時(shí)。對(duì)于需要裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的電纜短線及架空短線路，可采用導(dǎo)引線保護(hù)或光纖通道的縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù)，另裝設(shè)多段式電流電壓保護(hù)或距離保護(hù)作為后備保護(hù)。110KV線路的后備保護(hù)宜采用遠(yuǎn)后備方式。220KV線路宜采用近后備方式。但某些線路，如能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備，則宜采用遠(yuǎn)后備，或同時(shí)采用遠(yuǎn)、近結(jié)合的后備方式。110220KV線路保護(hù)可按下列原則配置：1. 反應(yīng)接地短路的保護(hù)配置：對(duì)220KV線路，當(dāng)接地電阻不大于100時(shí)，保護(hù)應(yīng)能可靠地、有選擇地切除故障。如已滿足裝設(shè)一套或二套全線速動(dòng)保護(hù)的條件，則除裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)外，還應(yīng)裝設(shè)接地后備保護(hù)，宜裝設(shè)階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)；也可采用接地距離保護(hù)，并輔之以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。對(duì)110KV線路，如不需要裝設(shè)全線速動(dòng)，則宜裝設(shè)階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)作為接地短路的主保護(hù)及后備保護(hù)；也可采用接地距離保護(hù)作為主保護(hù)及后備保護(hù)，并輔之以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。對(duì)于平行線路的接地短路宜裝設(shè)零序電流橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)；裝設(shè)接于每一回線路的帶方向或不帶方向的多段式零序電流保護(hù)作為后備保護(hù)，當(dāng)作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，可接兩線路零序電流之和，以提高靈敏度。2. 反應(yīng)相間短路的保護(hù)配置對(duì)于110220KV線路，特別是220KV線路，首先要考慮是否裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)。如裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)，則除此之外，還要裝設(shè)相間短路后備保護(hù)（如相間距離保護(hù)）和輔助保護(hù)（如電流速斷保護(hù)）。對(duì)單側(cè)電源單回線路，如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)，可裝設(shè)三相多段式電流電壓保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù)，如不能滿足靈敏性及速動(dòng)性的要求時(shí)，則應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。對(duì)雙側(cè)電源單回線路，如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)，應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。正常運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝處短路，電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)在1.2以上時(shí)，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為輔助保護(hù)。對(duì)于平行線路的相間短路，一般可裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流平衡保護(hù)作主保護(hù)。當(dāng)靈敏度和速動(dòng)性不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在每一回線路上裝設(shè)縱聯(lián)保護(hù)作主保護(hù)。裝設(shè)帶方向或不帶方向元件的多段式電流保護(hù)作后備保護(hù)，并作為單回線運(yùn)行時(shí)的主保護(hù)和后備保護(hù)。當(dāng)采用近后備方式時(shí)，后備保護(hù)分別接于每一回線路上；當(dāng)采用遠(yuǎn)后備方式時(shí)，則應(yīng)接入雙回線路的和電流。本節(jié)介紹線路縱聯(lián)保護(hù)、相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)和零序電流保護(hù)的整定計(jì)算方法。一、 線路縱聯(lián)保護(hù)當(dāng)線路故障時(shí)，靠保護(hù)單側(cè)的電氣量變化，作為保護(hù)裝置的動(dòng)作判據(jù)，難以達(dá)到全線瞬時(shí)切除故障的要求。為實(shí)現(xiàn)全線短路故障時(shí)均能快速切除，必須將線路兩側(cè)電氣量作為保護(hù)的測(cè)量信息，通過(guò)信息交換，對(duì)區(qū)內(nèi)、外故障位置進(jìn)行判斷，從而實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)保護(hù)。（1） 基本原理通常有如下三種：1）電流差動(dòng)原理。規(guī)定電流的方向由母線流向線路為正，外部故障時(shí)線路兩側(cè)電流相量和為零，內(nèi)部故障時(shí)線路兩側(cè)電流之相量和為故障點(diǎn)的短路電流，保護(hù)根據(jù)這一特征而動(dòng)作。2）電流相差原理。規(guī)定電流的方向由母線流向線路為正，外部故障時(shí)線路兩側(cè)電流相位差為180，而當(dāng)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，如不計(jì)其他影響因素時(shí)，有兩側(cè)電流相位差為0。因此，當(dāng)兩側(cè)電流相位相同時(shí)，說(shuō)明線路內(nèi)部發(fā)生短路。3）方向比較原理。外部短路時(shí)，線路兩側(cè)方向元件的測(cè)量結(jié)果一為正方向，一為反方向。內(nèi)部短路時(shí)，線路兩側(cè)方向元件的測(cè)量結(jié)果一致。從而比較線路兩側(cè)方向元件測(cè)量結(jié)果，可正確區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。（2）信息交換通道的工作方式有：1）利用工頻通道，即利用專設(shè)的電纜線（稱導(dǎo)引線）傳送故障信息。2）利用光纖通道將一側(cè)測(cè)量信息傳送到另一側(cè)。3）利用高頻通道傳送測(cè)量信息，高頻通道有微波通道和電力線載波通道。一般稱利用導(dǎo)引線組成的線路縱聯(lián)保護(hù)為縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；稱利用高頻通道組成的線路縱聯(lián)保護(hù)為高頻保護(hù)；稱利用光纖通道組成的線路縱聯(lián)保護(hù)為光纖差動(dòng)保護(hù)。隨著超高壓、大電網(wǎng)的發(fā)展，線路縱聯(lián)保護(hù)在電網(wǎng)中占有重要地位，由于系統(tǒng)穩(wěn)定要求及繼電保護(hù)配合需要，縱聯(lián)保護(hù)往往用來(lái)作為線路主保護(hù)。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、光纖差動(dòng)保護(hù)適用于聯(lián)絡(luò)線及短線路；高頻保護(hù)適用于長(zhǎng)線路。其中，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算方法見(jiàn)第二節(jié)。（一）高頻保護(hù)的整定計(jì)算1.方向高頻保護(hù)的整定計(jì)算方向高頻保護(hù)主要起動(dòng)元件及方向元件組成，有的將起動(dòng)元件和方向元件接全電壓和全電流，也有的接相序電壓和相序電流，還有將起動(dòng)元件與方向元件兩功能綜合在一起，選用阻抗繼電器來(lái)完成。（1）高定值起動(dòng)元件整定。反映各種短路故障的高定值起動(dòng)元件，按被保護(hù)線路末端發(fā)生故障有靈敏度整定，靈敏系數(shù)大于2。如采用負(fù)序電流起動(dòng)元件，則起動(dòng)電流值 為 (2-31)式中被保護(hù)線路末端不對(duì)稱短路故障時(shí)的最小負(fù)序電流；靈敏系數(shù)，不低于2；電流互感器變比。如采用零序電流起動(dòng)元件，整定公式參見(jiàn)式（2-29）。如采用負(fù)序電壓起動(dòng)元件，整定公司參見(jiàn)式（2-26）。（2）低定值起動(dòng)元件的整定。低定值起動(dòng)元件按躲過(guò)最大負(fù)荷電流下的不平衡電流整定為 (2-32)式中 可靠系數(shù)，取1.21.3； 不平衡電流，如未給定，可取,其中為最大負(fù)荷電流。并保護(hù)在被保護(hù)線路末端故障時(shí)有足夠的靈敏度，靈敏系數(shù)大于4.參見(jiàn)式（2-30）。（3）方向元件的整定。按被保護(hù)線路末端發(fā)生金屬性故障時(shí)應(yīng)有足夠的靈敏度，靈敏系數(shù)大于3。若采用方向阻抗元件作為方向判別元件，靈敏系數(shù)大于2.對(duì)于負(fù)序和零序功率方向元件，當(dāng)線路較短時(shí)，也可不作校驗(yàn)。惟有長(zhǎng)線路的大電源側(cè)，當(dāng)線路末端發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)所在母線的負(fù)序或零序電壓很低，這時(shí)需校驗(yàn)功率方向繼電器的靈敏度，即 及 (2-33)式中、線路末端發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最低負(fù)序電壓、電流；、線路末端發(fā)生接地短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最小零序電壓、3倍零序電流；、負(fù)序或零序功率方向繼電器的動(dòng)作功率，見(jiàn)產(chǎn)品說(shuō)明書，應(yīng)折算到一次側(cè)代入。對(duì)于高頻閉鎖距離，高頻閉鎖方向保護(hù)，要求：起動(dòng)發(fā)信元件按本線路末端故障有足夠靈敏度整定，并與本側(cè)停信元件相配合；停信元件按被保護(hù)線路末端發(fā)生金屬性故障有靈敏度整定，靈敏系數(shù)大于1.52。其整定公式可參考式（2-26）、式（2-29）、式（2-31）和式（2-32）等。2.高頻相差保護(hù)整定計(jì)算（1）反映不對(duì)稱故障的起動(dòng)元件的整定。國(guó)產(chǎn)高頻相差保護(hù)的起動(dòng)元件分為高定值（不靈敏）起動(dòng)元件和低定值（靈敏）起動(dòng)元件，當(dāng)高定值起動(dòng)元件中采用負(fù)序電流時(shí)，其整定值按下兩條件考慮，并選用其中較大者。1）躲開(kāi)最大負(fù)荷狀態(tài)下的不平衡電流，見(jiàn)式（2-32），取2.5。2）躲開(kāi)線路一側(cè)充電，由于斷路器三相不同時(shí)合閘出現(xiàn)的負(fù)序電容電流穩(wěn)態(tài)值為 (2-34)式中可靠系數(shù)，取2。 線路充電時(shí)，負(fù)序電容電流穩(wěn)態(tài)值，如設(shè)計(jì)時(shí)未給定，可參閱參考文獻(xiàn)12；電流互感器變比。高、低定值元件的配合比取1.62。高定值元件的靈敏度為 (2-35)式中被保護(hù)線路末端不對(duì)稱短路時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處的最小負(fù)序電流。當(dāng)起動(dòng)元件只采用負(fù)序電流不能保證靈敏度要求時(shí)，可以采用元件作為起動(dòng)元件，這時(shí)高定值元件的動(dòng)作值可粗略地按躲過(guò)線路充電時(shí)可能出現(xiàn)的負(fù)序和三倍零序電容電流之和整定為 (2-36)式中可靠系數(shù)，取1.72； 線路充電時(shí)流過(guò)保護(hù)的零序電容電流穩(wěn)態(tài)值，如設(shè)計(jì)時(shí)未給定，可參閱參考文獻(xiàn)12；其余各參數(shù)定義見(jiàn)式（2-34）。（2）反映對(duì)稱故障的起動(dòng)元件的整定。如采用相電流元件作為三相短路的起動(dòng)元件，低定值的相電流元件應(yīng)按躲過(guò)線路最大負(fù)荷電流整定 (2-37)式中可靠系數(shù)，不低于1.5； 線路上最大負(fù)荷電流。高定值元件相電流起動(dòng)元件按低定值起動(dòng)元件的1.62倍整定，同時(shí)高定值相電流元件的靈敏度為 (2-38)式中被保護(hù)線路末端三相短路時(shí)，流入保護(hù)的最小短路電流。 如用阻抗元件作為起動(dòng)元件，阻抗元件的動(dòng)作阻抗應(yīng)按躲最小負(fù)荷阻抗整定，即 (2-39)式中可靠系數(shù)，不大于0.7； 最小負(fù)荷阻抗，應(yīng)折算到二次側(cè)代入。阻抗元件靈敏度要保證被保護(hù)線路末端發(fā)生三相短路故障時(shí)靈敏系數(shù)大于1.5，即 (2-40)式中被保護(hù)線路阻抗，應(yīng)折算到二次側(cè)代入。（3）操作濾過(guò)器K值的選擇、閉鎖角的選擇操作濾過(guò)器K值，一般選K=6，線路兩側(cè)的相差動(dòng)保護(hù)應(yīng)取相同的K值，K值與兩側(cè)電流互感器變比是否相同無(wú)關(guān)。 閉鎖角一般可整定為6080。必須指出，為保證線路兩側(cè)相差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)元件靈敏度的配合，兩側(cè)應(yīng)采用原理相同的起動(dòng)元件和選取相同的一次動(dòng)作電流。（二）光纖差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算光纖差動(dòng)保護(hù)與縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)及高頻保護(hù)的不同點(diǎn)在于利用光纖通道傳遞信息，光纖通信技術(shù)的發(fā)展使得光纖差動(dòng)保護(hù)優(yōu)于高頻保護(hù)，但光纖設(shè)備的造價(jià)較高，目前多用于220KV電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線，220KV饋供短線路。一些新型的保護(hù)形式如利用光纖通道模式的分相電流差動(dòng)保護(hù)正在被推廣應(yīng)用。光纖差動(dòng)保護(hù)具體整定方式或參照高頻閉鎖方向及高頻閉鎖相差，或參照保護(hù)裝置說(shuō)明書及對(duì)于新型裝置整定計(jì)算的相關(guān)規(guī)程。二、 距離保護(hù)（一） 概述距離保護(hù)是以反映從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間阻抗（距離）的阻抗繼電器為主要元件（測(cè)量元件），動(dòng)作時(shí)間具有階梯特性的保護(hù)裝置。距離保護(hù)一般裝設(shè)三段，必要時(shí)也可采用四段。其中第段可以保護(hù)全線路的80%85%，其動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間的動(dòng)作時(shí)間，第段按階梯特性與相鄰保護(hù)相配合，動(dòng)作時(shí)間一般為0.51S通常能夠靈敏而較快速地切除全線路范圍內(nèi)的故障。由、構(gòu)成線路的主要保護(hù)。第（）段，其動(dòng)作時(shí)間般在2S以上，作為后備保護(hù)段。距離保護(hù)包括起動(dòng)元件、阻抗測(cè)量元件、振蕩閉鎖元件、斷線閉鎖元件、瞬時(shí)測(cè)定元件、時(shí)間元件及邏輯元件等一些組成元件（或功能模塊），距離保護(hù)的核心元件是阻抗測(cè)量元件，不同特性的阻抗測(cè)量元件其整定配合方法不完全相同，因此對(duì)距離保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算之前應(yīng)參閱采用保護(hù)裝置說(shuō)明書，了解其主要性能及其參數(shù)范圍。要注意如下兩點(diǎn)：（1）了解所選用保護(hù)的下述特點(diǎn)：1）保護(hù)段數(shù)，各保護(hù)段的參數(shù)及定值整定范圍。2）保護(hù)裝置的起動(dòng)方式（如低阻抗、電流、電壓、負(fù)序電流、零序電流、負(fù)序電流增量、零序電流增量等），各起動(dòng)方式下起動(dòng)值的整定范圍。3）采用阻抗測(cè)量元件的特性及參數(shù)：如全阻抗、方向阻抗，有否偏移特性、多相補(bǔ)償阻抗特性等；阻抗整定值的參數(shù)及范圍，阻抗角整定范圍，阻抗元件的接線方式，精確工作電流的允許值等。4）振蕩閉鎖元件的構(gòu)成情況：起動(dòng)方式、定值范圍所閉鎖保護(hù)段數(shù)等。5）斷線閉鎖構(gòu)成方式，整定參數(shù)及定值范圍。6）重合閘后加速方式及加速哪幾段。7）是否設(shè)有瞬時(shí)測(cè)定功能，了解其使用方式。8）保護(hù)裝置上的有關(guān)連接端子及其要求。9）其他注意事項(xiàng)，如電流互感器、電壓互感器的使用變比、裝設(shè)位置等。（2）給出必須整定值項(xiàng)目及提出注意事項(xiàng)。距離保護(hù)定值的整定計(jì)算工作，主要包括：1）各保護(hù)段的整定阻抗、保護(hù)動(dòng)作時(shí)間、最大靈敏角、精確工作電流的要求值以及各保護(hù)段的靈敏度。2）振蕩閉鎖元件的整定值（起動(dòng)值）、整組復(fù)歸時(shí)間及復(fù)歸方式和要求所閉鎖的保護(hù)段。3）斷線閉鎖元件的整定值及有關(guān)要求。4）重合閘后加速方式及加速的保護(hù)段。5）指明是否用瞬時(shí)測(cè)定功能。6）有關(guān)連接端子或跨線的連接方式。7）其他必要的說(shuō)明事項(xiàng)。如對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行方式有哪些要求及限制；運(yùn)行中應(yīng)注意的事項(xiàng)等。（二）相間距離保護(hù)的整定計(jì)算1.相間距離段的整定計(jì)算：動(dòng)作阻抗按下述情況計(jì)算：（1）按躲本線路末端故障整定為 (2-41)式中可靠系數(shù)，一般取0.80.85；本線路的正序阻抗。 （2）對(duì)單回線路末端有變壓器的情況，按保護(hù)范圍不伸出變壓器整定，即 (2-42)式中可靠系數(shù)，一般取0.7；本線路的正序阻抗； 變壓器的等值正序阻抗。2.相間距離段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗按如下條件計(jì)算，一般選其中最小者為整定值。（1）與相鄰線路距離保護(hù)第段的動(dòng)作阻抗相配合，即 (2-43)式中可靠系數(shù)，一般取0.80.85；本線路的正序阻抗； 可靠系數(shù)，一般取0.8；最小分支系數(shù)，為相鄰線路距離保護(hù)第段保護(hù)范圍末端短路時(shí)，流過(guò)相鄰線路的短路電流與流過(guò)被保護(hù)線路的短路電流實(shí)際可能的最小比值。當(dāng)有多條相鄰線路時(shí)，按式（2-43）進(jìn)行配合時(shí)，應(yīng)取其中的最小者為整定值；相鄰線路距離保護(hù)的第段動(dòng)作阻抗。（2） 對(duì)單回線路末端有變壓器的情況，按躲變壓器低壓側(cè)故障整定 (2-44)式中可靠系數(shù)，一般取0.80.85；可靠系數(shù)，一般取0.7；變壓器低壓側(cè)母線故障時(shí)，實(shí)際可能的最小分支系數(shù)；變壓器的等值正序阻抗。（3）按滿足本線路末端發(fā)生故障有靈敏度整定 (2-45)式中靈敏系數(shù)，一般取1.31.5。 在整定計(jì)算中還有下列情況：（1）如果按上述條件計(jì)算后，選取的整定阻抗不能滿足靈敏度系數(shù)要求時(shí)，在允許增加動(dòng)作時(shí)限的條件下，可考慮與相鄰線路距離保護(hù)第段配合 (2-46)式中相鄰線路距離保護(hù)第段的動(dòng)作阻抗；相鄰線路末端母線短路時(shí)，實(shí)際可能的最小分支系數(shù)；其余系數(shù)取值同式（2-43）。（2）當(dāng)相鄰線路沒(méi)有裝設(shè)距離保護(hù)，而裝設(shè)電流保護(hù)或電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)時(shí)，應(yīng)先求出電流電壓保護(hù)的最小保護(hù)范圍，再與之配合。此類情況目前已不多見(jiàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)可不再考慮。第段保護(hù)的靈敏系數(shù)為 (2-47)第段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，當(dāng)與相鄰線路保護(hù)第段配合時(shí)，；當(dāng)與相鄰線路保護(hù)第段配合時(shí)，。其中為相鄰線路保護(hù)第段的最大動(dòng)作時(shí)限。3.相間距離段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗按如下條件計(jì)算，一般選其中最小者為整定值。（1）與相鄰線路距離保護(hù)第段配合為 (2-48)式中可靠系數(shù)，一般取0.80.85；可靠系數(shù)，一般取值不大于0.8； 最小分支系數(shù)； 相鄰線路距離保護(hù)第段整定值。（2）與相鄰線路距離保護(hù)第段配合為 (2-49)式中相鄰線路距離保護(hù)第段整定值；系數(shù)取值同式（2-48）（3） 與相鄰變壓器過(guò)電流保護(hù)配合為 (2-50)式中距離保護(hù)安裝處背側(cè)最低等值相間電勢(shì)；可靠系數(shù)，一般取0.80.85；相鄰變壓器過(guò)電流保護(hù)定值；背側(cè)等值阻抗。 (2-51)式中可靠系數(shù)，一般取0.7；系統(tǒng)最不利頻率下事故過(guò)負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷阻抗。第段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)比被配合保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)間級(jí)差；。（三）接地距離保護(hù)的整定計(jì)算1.接地距離段的整定計(jì)算按可靠躲過(guò)本線路末端接地故障整定，同式（2-41）。3. 接地距離段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗按如下條件計(jì)算，一般選其中最小者為整定值。（1）與相鄰線路接地距離段配合為 (2-52)式中、可靠系數(shù)，一般取0.70.8，取值可不相同；本線路正序阻抗；相鄰線路距離保護(hù)的第段動(dòng)作阻抗；最小分支系數(shù)，取正序分支系數(shù)與零序分支系數(shù)中的最小值。（2）對(duì)單回線路末端有變壓器的情況：1）按躲變壓器小電流接地系統(tǒng)側(cè)母線三相短路整定同式（2-44），式中、一般取0.70.8。2）按躲變壓器其他側(cè)（大接地電流系統(tǒng)）母線接地故障整定又分為 (2-53a)按兩相接地故障整定為 (2-53b)以上兩式中可靠系數(shù)，一般取0.70.8；運(yùn)算子，；U1、U2、U0、I1、I2、I0在變壓器其他母線故障時(shí)，在接地距離保護(hù)安裝處所測(cè)得的各相序電壓和各相序電流；故障前等值相電勢(shì)；K零序補(bǔ)償系數(shù)，。（3）按本線路末端接地故障有足夠的靈敏度整定同式（2-45），式中Ksen一般取1.31.5。在整定計(jì)算中還有下列情況： （1）選取的整定阻抗不能滿足靈敏系數(shù)要求時(shí)，與相鄰線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)配合整定，躲相鄰線路末端接地故障，即 (2-54)式中、可靠系數(shù)，一般取0.70.8，取值可不相同；分支系數(shù)，選用正序分支系數(shù)與零序分支系數(shù)中的最小值；相鄰線路正序阻抗。（2）選取的整定阻抗不能滿足靈敏系數(shù)要求時(shí)，在允許增加動(dòng)作時(shí)限的條件下，可考慮與相鄰線路距離保護(hù)第段配合，整定公式同式（2-46），式中為相鄰線路末端接地短路時(shí)，實(shí)際可能的正序分支系數(shù)和負(fù)序分支系數(shù)的最小值?？煽肯禂?shù)式、一般取0.70.8。（3）如相鄰線路未裝設(shè)接地距離保護(hù)，而裝設(shè)零序電流保護(hù)，可考慮與相鄰線路零序電流（）段配合，先要求出相鄰線路零序電流（）段保護(hù)范圍末端所對(duì)應(yīng)的正序阻抗，再進(jìn)行整定為 (2-55)式中相鄰線路零序電流（）段保護(hù)范圍末端對(duì)應(yīng)的正序阻抗；其余參數(shù)取值同式（2-54）。3.接地距離段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗按如下條件計(jì)算，一般選其中最小者為整定值。（1）按本線路末端接地故障有足夠靈敏度整定為 (2-56)式中靈敏度，取1.83.0；本線路正序阻抗。（2）與相鄰線路接地距離段配合，即 (2-57)式中 可靠系數(shù)、取0.70.8，其余參數(shù)同式（2-48）。（3）與相鄰線路接地距離段配合，即 (2-58)式中 可靠系數(shù)、取0.70.8，其余參數(shù)同式（2-49）。 以上三段接地距離保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)間整定同相間距離保護(hù)。 上面所計(jì)算的距離保護(hù)整定阻抗為一次阻抗，整定阻抗二次值為 (2-59)式中 整定阻抗一次值；電流互感器變比；電壓互感器變比。三、零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)反映中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí)的零序電流分量，零序電流保護(hù)接于電流互感器的零序?yàn)V過(guò)器，通常由多段組成，對(duì)于110KV