35KV變電站設計說明書

1、目 錄一、課程設計目的、要求和依據（4） （一）課程設計的目的（4） （二）對課程設計的要求（4） （三）課程設計所依據的文件（4）二、課程設計內容。、（5）三、短路電流計算（5）四、電網繼電保護配置設計（5）（）繼電保護配置的一般原則（6） （二）35千伏中性點不接地電網的繼電保護配置原則（7） l、相間短路保護（7） 2、單相接地保護（8） 3過負荷保護（8） （三）配置方案的考慮（8）五、整定計算方法（9）（一）相間短路的電流電壓保護（9） 1、瞬時電流速斷保護的整定計算（9） 2、瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護的整定計算（11） 3、限時電流速斷保護的整定計算（12） 一1 一 4、限時電流

2、電壓聯(lián)鎖速斷保護的整定計算-（14） 5、定時限時電流保護的整定計算-（l7） 6、低電壓閉鎖定時限過電流保護的整定計算-（18） （二）相間短路的距離保護-（20）1、距離保護動作阻抗的整定計算-（20）2、阻抗繼電器動作阻抗的計算-（22） （三）單相接地的零序保護-（23） 1、絕緣監(jiān)視裝置-（23） 2、零序電流保護-（23） （四）過負荷保護-（24）六、35千伏電網繼電保護配置圖的繪制-（24）七、35千伏線路繼電保護回路設計-（24） （一）繼電保護回路設計的內容-（24） 1、繼電保護回路和整個二次回路的關系-（24） 2、繼電保護回路的設計-（25） （二）繼電器及并聯(lián)附加電

3、阻的選擇-（26） 1、電流、電壓繼電器的選擇-（27） 2、功率繼電器的選擇-（28） 3、接地繼電器的選擇-（28） 4、時間繼電器的選擇-（28） 5、中間繼電器的選擇-（28） 6、信號繼電器及附加并聯(lián)電阻-（29） （三）35千伏線路保護回路接線圖的繪制-（31）八設計說明書的編寫（32）九、附錄 （32） 附錄一 水電站繼電保護課程設計任務書（32）附錄二 小型水力發(fā)電站設計規(guī)范摘錄（35）附錄三 火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術規(guī)定（強電部分）摘錄（35）附錄四 水輪發(fā)電機運算曲線數字表（41）附錄五 繼電保護及自動裝置圖形符號（43）附錄六 電力系統(tǒng)回路上的回路編號（47）附

4、錄七 常用繼電器技術數據 （48）十、符號說明及補充說明（63）（一） 符號說明（63）（二） 補充說明（64）十一、附圖（64） 35千伏金中線控制、測量回路接線圖（64）一、課程設計目的、要求和依據 （一）課程設計的目的1.在鞏固水電繼電保護課程所學理論知識的基礎上，鍛煉學生運用所學知識分析和解決生產實際問題的能力。2.通過對國家計委、水電部等機關頒布的有關技術規(guī)程、規(guī)范和標準學習和執(zhí)行，建立正確的設計思想，理解我國現行的技術經濟政策。3.初步掌握繼電保護設計的內容、步驟和方法。4.提高計算、制圖和編寫技術文件的技能。（二）對課程設計的要求 1.理論聯(lián)系實際 對書本理論知識的運用和對規(guī)程、

5、規(guī)范的執(zhí)行必須考慮到任務書所規(guī)定的實際情況，切忌機械地搬套。 2.獨立思考 在課程設計過程中，既要盡可能參考有關資料和主動爭取教師的指導，也可以在同學之間展開討論，但必須堅持獨立思考，獨自完成設計成果。 3.認真細致，在課程設計中應養(yǎng)成認真細致的工作作風，克服馬虎潦草不負責的弊病，為今后的工作崗位上擔當建設任務打好基礎。 4.按照任務書規(guī)定的內容和進度完成。（三） 課程設計所依據的文件1. 國家機關頒布的文件電力裝置繼電保護和自動裝置設計規(guī)范GB5006292小型水力發(fā)電站設計規(guī)范GBJ7184（試行）火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術規(guī)定（強電部分）SDGJ878（試行）2. 校內使用的自編

6、文件水電站繼電保護課程設計任務書二、課程設計內容本課程設計的內容包括：短路電流計算、電網繼電保護配置設計和輸電線路繼電保護設計三部分。短路電流計算為保護配置設計提供必要的基礎數據。電網繼電保護配置部分要對三條35千伏輸電線路所配置的繼電保護裝置推薦出最合理的方案。輸電線路繼電保護設計回路設計部分在已有控制和測量回路的條件下設計出裝設在金河電站的35千伏中線的繼電保護回路展開式原理圖（包括設備表）。三、短路電流計算 短路電流計算是進行電網繼電保護配置設計的基礎。按下列步驟進行： 1選定短路點 短路點的數目和分布應從滿足電網內各線路配置保護裝置時進行動作值整定計算和靈敏度校驗的需要來選定。通常各保

7、護裝置所保護的本線路末端和相鄰線路或元件（例如變壓器）的末端或低壓側應選為短路電流的計算點。2簡化等值電路 由于電網中往往會存在電源分支，需按個別變化法分別計算出各短路點處由不同電源組（例如：系統(tǒng)、金河電站和青嶺電站）所供給的短路電流，故簡化等值電路時應與此要求相適應。3用運算曲線計算短路電流 繼電保護整定計算中使用的是0.2秒時的最大運行方式下三相短路電流和最小運行方式下的兩相短路電流。因此，除了按無窮大容量考慮的系統(tǒng)分支外，其余電源分支根據計算電抗Xjs都只需從0.2秒的運算曲線上查得相應的短路電流標么值。水輪發(fā)電機運算曲線數字表見附錄四。4.短路電流計算結果表 由于只供繼電保護整定使用，

8、短路電流計算結果表只需包括：短路點編號、回路名稱、平均額定電壓、最大運行方式下三相短路電流、最小運行方式下兩相短路電流和備注六項內容。5短路電流分布曲線 為了較直觀的判斷電流速斷保護的效果及保護區(qū)的大小和避免在整定計算中選取短路電流值時出現差錯，可按比例地畫出近似的短路電流分布曲線。當線路的首端和末端的數值差很小時，可用直線代替曲線，當數值差教大時，應補充求出線路中間點處的短路電流，以求其更接近實際。6最高殘余電壓計算 與不同短路點對應的各母線線的最高殘余電壓是在最大運行方式下流經從母線到短路點之間的線路上的三相短路電流在該段線路上的電壓降。當包括有兩段線路而且各段線路上的短路電流數值不同時，

9、應分別計算后在相加。 四、電網繼電保護配置設計 （一）繼電保護配置的一般原則 電力系統(tǒng)繼電保護設計與配置是否合理直接影響電力系統(tǒng)的安全運行。若設計與配置不當，在出現保護不正確動作的情況時，會使得事故停電范圍擴大，給國民經濟帶來程度不同的損失，還可能造成設備或人身安全事故。因此，合理地選擇繼電保護的配置主案正確地進行整定計算，對保護電力系統(tǒng)安全運行具有十分重要的意義。 選擇繼電保護配置方案時，應盡可能全面滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。當存在困難時允許根據具體情況，在不影響系統(tǒng)安全運行的前提下適當地降低某些方面的要求。選擇繼電保護裝置方案時，應首先考慮采用最簡單的保護裝置，以求可靠性較

10、高、調試較方便和費用較省。只有當最簡單的保護裝置滿足不了四個方面的基本要求時，才考慮近期電力系統(tǒng)結構的特點、可能的發(fā)展情況、經濟上的合理性和國內外已有的成熟經驗。所選定的繼電保護配置方案還應能滿足電力系統(tǒng)和各站、所運行方式變化的要求。35千伏及以上的電力系統(tǒng)，所有電力設備和輸電線路均應裝設反應于短路故障和異常運行狀況的繼電保護裝置。一般情況下應包括主保護和后備保護。主保護是能滿足從穩(wěn)定及安十要求出發(fā)，有選擇性地切除被保護設備或全線路故障設備或線路的保護。后備保護可包括近后備和遠后備兩種作用。主保護和后備保護都應滿足電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范所規(guī)定的對短路保護的最小靈敏系數的要求。 （

11、二）35干伏中性點不接地電網的繼電保護配置原則 1.相間短路保護 保護電流回路的電流互感器采用不完全星形接線，各線路保護均裝在相同的A、C兩相上。以保證在大多數兩點接地的情況下只切除一個故障點。在線路上發(fā)生短路時，會引起廠用電或重要用戶母線的電壓低于5060Ue時，應快速切除故障，以保證無故障的電動機能繼續(xù)運行。在單側電源的單回線路上，可裝設不帶方向元件的一段或兩段式電流、電壓速斷保護和定時限過電流保護。在多電源的單回線路上，可裝設一段或兩段式電流、電壓速斷保護和定時限過電流保護。必要時保護應加裝方向元件。如果仍然不能滿足選擇性和靈敏性或速動性的要求，或保護裝置的構成過于復雜時，宜采用距離保護

12、。34公里及以下的短線路宜采用縱聯(lián)導引線保護作主保護，以帶方向或不帶方向元件的電流保護作后備保護。 為簡化環(huán)形網絡的保護，可采用故障時先將網絡自動解列，故障切除后再自動復原的辦法來提高保護的靈敏度。 對平行線路，一般宜裝設橫差動電流方向保護或電流平衡保護作主保護。以接兩回線電流和的兩段式電流保護或距離保護作為雙回線運行時的后備保護以及單回線運行時的主保護和后備保護。 2.單相接地保護 對電纜線路或經電纜引出的架空線路，宜裝設由零序電流互感器構成的帶方向或不帶方向元件的零序電流保護。 對架空線路，宜裝設由零序電流濾過器構成的帶方向或不帶方向元件的零序電流保護。 在線路的回路數不多，或零序電流大小

13、，零序電流保護的靈敏度達不到要求時，可利用在母線上裝設的反應于零序電壓的絕緣監(jiān)視裝置兼作線路的單相接地保護。 3.過負荷保護 經常出現過負荷的電纜線路或電纜與架空的混合線路應裝設過負荷保護。保護宜帶時限動作于信號，必要時也可動作于跳閘。 （三）配置方案的考慮 以上述配置原則為依據。結合任務書給定的電網結線和短路電流的分布情況，通過技術分析和整定計算，擬定出在選擇性的靈敏性方面都能滿足要求的最合理配置方案。 對相間短路保護應首先考慮采用階段式電流保護的可行性。按短路電流供給方向將保護裝置分成兩組，經分析和計算判斷出瞬時電流速斷保護區(qū)的大小、限時電流速斷和定時限過電流保護的靈敏度是否能滿足要求。

14、如果由瞬時電流速斷和限時電流速斷共同組成主保護的保護區(qū)和靈敏度不能滿足要求時，再考慮采用一段或兩段電壓聯(lián)鎖速斷作為主保護的方案，并通過整定計算找出在最大和最小運行方式下都能有一定保護區(qū)的主要運行方式。 如果定時限過電流保護的靈敏度不滿足要求時，可增加低電壓閉鎖元件來提高保護的靈敏度。 在確定了各保護裝置之間的動作值配合和時限配合之后，從確保雙側電源線路保護的選擇性出發(fā)進一步考慮哪些保護裝置需要加裝方向閉鎖元件。 對單相接地保護應首先考慮裝設有選擇性的零序電流保護能否有足夠的靈敏度。若不能滿足要求時，可由35千伏母線上絕緣監(jiān)視裝置兼作無選擇性的線路單相接地保護，瞬時動作于信號。為了便于搜索接地點

15、，應在各回線路上裝設作用于跳閘的接地搜索按鈕，并以自動重合閘的重合來補救。 如果是電纜線路或者是電纜與架空的混合線路還要裝設過負荷保護。五、整定計算方法 各種保護裝置的整定計算方法整理于后： （一）相間短路的電流、電壓保護： 1.瞬時電流速斷保護的整定計算 單側電源輻射線路的瞬時電流速斷保護 動作電流按避開本線路末端最大短路電流條件整定。 公式為： （ 1-l ）式中的：Kk取1.21.3； Idmax本線路末端短路時，流過保護的最大短路電流（KA）。 動作區(qū)可用圖解法或解析法確定。 計算最大運行方式時保護區(qū)的公式為計算最小運行方式時保護區(qū)的公式為 式中的：L本線路的長度（KM）； X1每公里

16、線路的正序電抗（）； Xxtmax最大運行方式時，保護安裝處的系統(tǒng)等值電抗（）； Xxtmin最小運行方式時，保護安裝處的系統(tǒng)等值電抗（）。 一般要求LImin0.15L 單側電源線路變壓器組的瞬時電流速斷保護 動作電流按避開變壓器低壓側最大短路電流條件整定。公式與（1- 1）相同，但式中的Id.max變壓器低壓側母線短路時，流過保護的最大短路電流。 靈敏度以本線路末端為校驗點，要求Klm1.2。 單側電源無選擇性的瞬時電流速斷保護 （a）相鄰變壓器裝有瞬時電流速斷保護時，運作電流按與變壓器瞬時電流速斷保護的動作電流配合條件整定。 公式為： IIdz=KphIIdz.B （l4） 式中的 Kp

17、h-取l.1； IIdz.B-從一變壓器瞬時電流速斷保護的運作電流（KA）。 （b）相鄰變壓器裝有縱聯(lián)差動保護時，動作電流的整定方法和（1）b項相同。 （c）靈敏度均以本線路末端為校驗點，要求Klm1.2。(d)必須用自動重合閘進行補救。 單側電源平行線路的瞬時的電流速斷保護 無論電流測量元件是接入雙回線電流之和還是分別裝人單回線電流、動作電流都是按避開單回線運行時本線路末端最大短路電流條件簽定。公式和（11）相同。 若是接入雙回線電流之和，在雙回線運行時，保護應退出工作。 雙側電源線路的瞬時電流速斷保護 (a）不帶方向閉鎖元件時。取下列兩條件中計算值較大者作為兩側保護動作電流的整定值： 條件

18、一 避開正、反方向的本線路末端最大短路電流。公式和 (11）相同。 條件二 避開系統(tǒng)最大振蕩電流。 公式為 IIdzKkIzt.max （l5） 式中的：Kk取1.1 Izt.max系統(tǒng)最大振蕩電流（KA）o (b)帶方向閉鎖元件時。整定方法和單電源線路的（1）a 項相同。方向閉鎖元件應裝設在反方向出口處短路時；流過保護的短路電流大于其動作電流側的保護上。 2 瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護的整定計算 主要運行方式時的最大保護區(qū)為 電流元件的運作電流計算公式為 低電壓元件的動作電壓計算公式為 最大運行方式時的保護區(qū)計算公式為 最小運行方式時的保護區(qū)計算公式為 式中的：Kk取1.31.4； Ex系統(tǒng)電

19、源的等值相電勢（KV）； Xxt.mian主要運行方式時，保護安裝處的系統(tǒng)等值電抗（）； Up系統(tǒng)電源的平均額定電壓（KV）。 單側電源線路和雙側電源線路的整定方法相同，但后者必要時需在其中一側加裝方向閉鎖元件。 3.限時電流速斷保護的整定計算 與相鄰單回線路上的瞬時電流速斷保護配合 動作電流按避開相鄰線路瞬時電流速斷保護區(qū)末端最大短路電流（即瞬時電流速斷保護的運作電流）條件整定。 公式為 試中的:Kph-取1.1;Kfz.min-最小分支系數； IIdz.xl-相鄰線路電流I段的動作電流（KA）O。 靈敏度以本線路末端為校驗點，要求 Km1.31.5。動作時限；t=tIxl+t一般為 05秒

20、。 與相鄰單回線路上的限時電流速斷保護配合 動作電流按避開相鄰線路限時電流速斷保護區(qū)末端最大短路電流（即限時電流速斷保護的動作電流）條件整定。公式為： 式中的：Kph-取 1.1； Idz.xl-相鄰線路電流11R的動作電流（KA）。 靈敏度以本線路末端為校驗點，要求Km1.31.5。 動作時限：ttxlt 一般為 1秒。 與相鄰單回線路上的瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護配合 取下列兩條件中計算值較大者作為動作電流的整定值： 條件一 與瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護的電流元件配合。 公式為： 式中的：Kph-取1.l； IIdz.xl相鄰線路電流電壓聯(lián)鎖1段電流元件的動作電流 （KA）。 條件二 與瞬時電

21、流電壓聯(lián)鎖速斷保護的低電壓元件配合。 公式為 Idz=KphId.max (1-14)式中的：Kph取liZI Id.max一相鄰線路電流電壓聯(lián)鎖1段電壓元件最小保護區(qū)I 末端短路時，流過保護的最大短路電流（KA）. 靈敏度和動作時限的計算方法和3項的相同。 與相鄰平行線路的保護配合（a） 相鄰平行線路雙回線運行時，與橫差動電流方向保護或電流平衡保護配合。 公式為 Idz=Kk Id.max （115）式中的；Kk取 1.21.3； Id.max相鄰平行線路雙回線運行情況下，在其末端短路時，流過保護的最大短路電流（KA）。 （b）相鄰平行線路單回線運行時，與瞬時電流速斷保護配合。公式和3項的（

22、111）相同。I （c）靈敏度和運作時限的計算方法和3項的用同。 雙側電源線路加裝方向閉鎖元件的考慮方法，和瞬時電流速斷保護相同 4.限時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護的整定計算 與相鄰單回線路上的瞬時電流速斷保護配合 電流元件的動作電流按避開相鄰線路瞬時電流速斷保護區(qū)末端最大短路電流（即瞬時電流速斷保護的動作電流）條件整定。公式和3項的（111）相同。 低電壓元件的動作電壓按避開相鄰線路瞬時速斷保護范圍末端短路時，保護安裝處的最低殘壓條件整定。公式為： 式中的：Kk取1.21.3； IIdz.xl一相鄰線路電路1段的動作電流（KA）； XAB-本線路的電抗（）； Xxl.min-相鄰線踐電流I段最小保

23、護區(qū)的電抗（）。 兩種元件的靈敏度以及動作時限的計算方法和（3）a項的相同。 與相鄰單回線路上的瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護配合。 電流元件的動作電流接避開相鄰線路瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護電流元件的運作電流條件整定。公式和3項的（111）相同，但式中的Id相鄰線路電流電壓鎖段電流元件的動作電流。 低電壓元件的動作電壓按與相鄰線路瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護低電壓元件的動作電壓配合條件整定。 公式為 式中的：Kph取1.1； Idz本保護電流元件的動作電流（KA）； XAB本線路的電抗（）； UIdz.xl相鄰線路電流電壓聯(lián)鎖1段低電壓元件的動作電 壓（KV）。 兩種元件的靈敏度以及動作時限的計算方法和

24、3項的相同。 與相鄰平行線路的保護配合 取下列兩種情況中較嚴重的一組計算值作為保護的整定值： （a）相鄰平行線路雙回線運行，與其橫差動電流方向保護或電流平衡保護配合時。電流元件的動作電流按保證本線路末端短路時有足夠靈敏度條件整定。 公式為 式中的：Klm取1.3l.5； Id.min本線路末端短路時，流過保護的最小短路電流（KA） 低電壓元件的動作電壓按避開相鄰平行線路末端短路時，保護安裝處的最低殘壓條件整定。 公式為 式中的：Kk取1.21.3； XAB本線路的電抗（）； X相鄰平行線路的并聯(lián)電抗（）。 （b）相鄰平行線路單回線運行。按與相鄰單回線路上所裝設的相應保護方式配合計算。方法和4項

25、或4項相同。 兩種元件的靈敏度以及動作時限的計算方法和3項的相同。 與相鄰變壓器的保護配合 （a）相鄰變壓器裝有瞬時電流速斷保護時。整定方法和4項相同。 但其中的相鄰線路應改為相鄰變壓器。 （b）相鄰變壓器裝有縱聯(lián)差動保護時。 電流元件的動作電流按本線路末端短路時有足夠靈敏度條件整定。公式和（118）相同。電壓元件的動作電壓按避開變壓器低壓側母線短路時，保護安裝處的最低殘壓條件整定。 公式為 式中的：Kk取1.21.3； Idz本保護電流元件的動作電流（KA）； XAB本線路的電抗（）； XB相鄰變壓器的并聯(lián)電抗（）。 兩種元件的靈敏度以及動作時限的計算方法和3項的相同。 雙側電源線路加裝方向

26、閉鎖元件的考慮方法，也和瞬時電流電壓聯(lián)鎖速斷保護相同。 5.定時限過電流保護的整定計算 單側電源輻射線路的定限時電流保護 動作電流按避開最大負荷電流條件整定。 公式為 式中的：Kk取 1.151.25； Kh取0.85； Kzq取25； Ifh.max本線路的最大負荷電流（KA）。 近后備的靈敏度以本線路末端為校驗點，要求Km1.31.5。 遠后備的靈敏度以和鄰線路或元件末端為校驗點，要求Km1.2。 動作時限：t=txIt雙側電源線路的定時限過電流保護動作電流取下列四條件中最大的計算值作為整定值： 條件一 避開最大負荷電流。公式和（121）相同，但式中的Ifh.max應考慮到可能出現的運行方

27、式中最嚴重的情況。 條件二 避開本線路自動重合閘重合成功時的最大最流。 公式為 Idz=KkKzqIfh.max (1-22) 式中的：Kk取 1.151.25 KIzq考慮失壓后全部自起動電動機自起動的自起動系數。 條件三 避開非故障相電流。 公式為 Idz=KkIfg (1-23) 式中的：Kk取1.21.3； Ifg非故障相電循（KA）。在中性點不接地電網，IfgIfh。條件四 與相鄰線路同方向過電流保護的靈敏度配合。公式為 Idz=KphIdz.xl (1-24) 式中的：Kph取1.1。 Idzxl同方向過電流保護的動作電流（KA）。 當有分支電源或相鄰平行線路時上述動作電流計算值還

28、應除以最小分支系數Kfz.min。 靈敏度和動作時限的計算方法和5項的相同。 6.低電壓閉鎖定時限過電源保護的整定計算 單側電源輻射線路的低電壓閉鎖定時限過電流保護電流元件的動作電流按避開正常負荷電流條件整定 公式為 式中的；Kk取1.151.25； Kh取0.85； Ifh正常情況下流過保護的負荷電流（KA）。 低電壓元件的動作電壓按避開正常運行情況下的最小工作電壓條件整定。 公式為 式中的；Kk取0.9； Kh取1.15； Ug.min正常情況下的最小工作電壓（KV），一般取0.9Ue。 電流元件的靈敏度校驗方法和（5）a項相同。 低電壓元件作近后備的靈敏度以本線路末端為校驗點（即以動作電

29、壓Udz除以該點短路時保護安裝處的最高殘壓），要求Km1.31.5。作遠后備的靈敏度以相鄰線路或元件的末端為校驗點，要求Km1.2。 動作時限的計算方法和5項相同。 雙側電源線路的低電壓閉鎖定時限過電流保護 電流元件的動作電流整定方法，除了將條件一改為按避開正常負荷電流（公式與（l25）相同）之外，其余條件和5項完全相同。 低電壓元件的動作電壓計算公式和（l26）相同。 靈敏度和動作時限的計算方法和6項相同。（二）相間短路的距離保護 1.距離保護動作阻抗的整定計算（一次側值） 距離I段 （a）對輸電線路，按保護范圍不伸出線路末端的條件整定 公式為 ZIdz.AKkZ1Lab （1-27） 式中

30、的：Kk可靠系數，一般取0.80.85； Zl線路每公里的正序阻抗（）； IA被保護線路的長度（KM）。 （b）對線路變壓器組，按保護范圍不伸出變壓器的條件整定。 公式為 ZIdz.A=Kk（Z1lABZB） （l28） 式中的：Kk一般取0.7； ZB變壓器的阻抗（）。 距離I段的動作時限為繼電器本身固有動作時間，一般不超過0.1秒。 距離段 通常取下列各條件中的最小者作為整定值： 條件一 與相鄰線路距離I段的動作阻抗配合，并考慮分支電流的影響。 公式為 ZIIdz.A=Kk（Z1lABKfz.minZIdz.B） （1-29） 式中的：Kk一般取0.8； Kfz.min相鄰線路距離I段保護

31、范圍末端短路時，實際可能的最小分支系數； ZIdz.B相鄰線路距離I段的動作阻抗（）。 條件二 按避開線路末端變壓器低壓母線上的短路條件整定。 公式為： ZIIdz.AKk.B（Z1lABKfzminZB.min） （l30） 式中的：Kk.b與變壓器配合的可靠系數，因變壓器最小阻抗的誤差較大，一般取為0.7； ZB.min變壓器的最小等值阻抗（）。 條件三 按保證被保護范圍末端短路時有足夠的靈敏度簽定 公式為 ZIIdz=Klm Z1lAB （1-31）Klm靈敏系數，按規(guī)程要求選取。 在整定計算中，可能會遇到下列情況： （a）選取的整定阻抗Zdz不能滿足靈敏度要求。這時，在允許增加動時限的

32、條件下，可將條件一改為按與相鄰線路距離段的動作阻抗配合。公式為： ZIIdz.AKk（Z1lABKfzminZIIdz.B） (1-32) 式中的：Kk取為0.8； Kfz.min相鄰線路末端短路時，實際可能的最小分支系數； ZIIdz.B相鄰線路距離段的動作阻抗（）。 （b）當相鄰線路沒有裝設距離保護，而是裝設電流保護或電流電壓聯(lián)鎖保護時，應求出其最小保護范圍。并以阻抗值表示，然后用公式（129）進行計算。 距離段的靈敏系數為： 距離段動作時限為； tA=tB.max+t (1-34) 距離段 通常按避開最小負荷阻抗整定。 （a）對全阻抗繼電器 公式為： （b）對方向阻抗繼電器 公式為： 式

33、中的：Zfh.min最小負荷阻抗， Kk可靠系數，取為1.3；I Kh繼電器的返回系數，取為1.11.15；I Kzq負荷自起動系數； Ue電網的額定相電壓； lm，fh分別為阻抗元件的最靈敏角和負荷阻抗角。 距離段的靈敏系數： 作近后備時 要求1.5 作遠后備時 要求1.2 距離段的動作時限應比保護范圍內其它保護的動作時限中的最長者大一個時限級差t。 2.阻抗繼電器動作阻抗的計算 阻抗繼電器的動作阻抗可用下式求得 ： 式中的：Kjx接線系數，對距離，段的測量元件，當采用0接線時，Kjx1； nLH電流互感器變化； nYH電壓互感器變化； Zdz距離保護的一次動作阻抗。對于距離段，若采用方向阻

34、抗繼電器并采用0接線方式，則對應的是公式（136）。 （三）單相接地的零序保護 1.絕緣監(jiān)視裝置的整定計算 線路的無選擇性零序電壓保護由各站、所內同電壓等級母線上的絕緣監(jiān)視裝置實現。其過電壓繼電器的動作電壓按避開零序電壓濾過器的不平衡電壓條件整定。一般整定為： Udz15伏 出現零序電壓時應瞬時動作于發(fā)出信號。 2.零序電流保護的整定計算 動作電流按避開本線路的電容電流條件整定。 公式為： Idz=Kk3UxCo （l40） 式中：Kk瞬時動作時取45；延時動作時取1.52； 3UxCo本線路的電容電流（A），可按經驗公式估算。 經驗公式為 式中的：Ux-x電網的平均額定線電壓（KV）； l電

35、纜線路的長度（KM）； l1架空線路的狀度（KM）。 靈敏度的校驗公式為 式中的3Ux。Z同一電壓等級整個電網的電容電流（A），亦用 電式（l28）估算。 對電纜線路，要求Klm1.25；對架空線路，要求Klm1.5。 （四）過負荷保護 動作電流按避開電纜線路的額定電流條件整定。 公式為 式中的；Kk取1.05； Kh取0.85； Ie電纜線路的額定電流（KA）。 動作時限：一般整定為t910秒。六、35千伏電網繼電保護配置國的繪制 在簡化的35千伏電網結線圖上的每條35千伏線路兩端用規(guī)定的保護裝置圖形符號標出其所配置的保護裝置。 繼電保護裝置的圖形符號見附錄七、35千伏線路繼電保護回路設計

36、（一）繼電保護回路設計的內容 1.繼電保護回路和整個二次回路的關系 繼電保護回路只是整個二次回路的一部分，它與二次回路的其它部分；控制、測量、信號和自動裝置等回路之間有著相互依靠密不可分的關系。因此，在進行保護回路設計時，必須明確二次回路其它部分所采用的方案。 作為繼電保護的課程設計，對二次回路其它部分所采用的方案作如下的規(guī)定： （1）金中線的金河電站側為單母線結線，中心變電所側為單母線結線。金城線兩側均為單母線結線。青城線的青嶺電站側是裝有斷路器的線路變壓器組結線。城關變電所側亦為單母線結線。各線兩側均裝設無電壓及同期檢查的三相一次自動重合閘。在金河電站的金中線和青嶺電站的35千伏出線斷路器

37、上還設置手動準同期裝置，以便于和系統(tǒng)之間進行同期并列操作。 （2）35千伏的斷路器均采用戶外多油式，配以電磁式操作機構。斷路器兩側三相套管上均裝有套管式電流互感器。斷路器采用燈光監(jiān)視有電氣防跳的控制回路。 （3）中央音響信號裝置有事故信號和預告信號兩部分，均為瞬時重復動作的。 （4）各條35千伏線路均裝設有功功率表和一相電流表。 （5）直流操作電源的電壓為220伏。 2.繼電保護回路的設計 繼電保護回路包括：示意圖，交流電流、電壓回路，直流回路和信號回路等部分。各部分的設計方法和要考慮的問題如下： （1）示意圖 按照主結線畫出所設計安裝單元（本課程設計為35千伏線路）的一次回路示意圖。內容應包

38、括與本安裝單元有關的全部斷路器和互感器，并標明帶序號的文字符號。 （2）交流電流、電壓回路 為了確定各保護裝置所接用的互感器，應先對與所設計的安裝單元有關的互感器各二次線圈的用途作出合理分配。測量表計和保護裝置宜分別接于不同的電流互感器二次線圈，若受條件限制必須共用同一組二次線圈時，應將保護裝置接在測量表計的前面。 為了能滿足10誤差的要求。必要時應進行電流互感器二次負載計算。 交流電流、電壓回路的回路標號見附錄四。 （3）直流回路 當所設計的安裝單元只有一臺斷路器時，控制回路只裝設一組熔斷器（接于控制小母線），保護的直流回路與控制回路共用此組熔斷器。若有幾臺斷路器時，各斷路器的控制回路應分別

39、裝設熔斷器，保護的直流回路可與電源側斷路器共用一組熔斷器。也可以接在另行裝設的總的熔斷器后。 直流回路的回路標號也見附錄四。 （4）信號回路 光字牌的設置和分組應與中央音響信號裝置采用的方案相適應。 在水電站內，一般不設“掉牌未復歸”光字牌，也不設光字牌燈泡的檢查回路。通常采用的方案是將本安裝單元動作于斷路器跳閘的全部信號集中起來，起動一個“事故跳閘”或“保護動作”光字牌和事故音響信號，從信號繼電器的掉牌情況來判別已動作的保護裝置。預告信號則采用一對一的光字牌和預告音響信號。 在中央信號不設延時預告信號的情況下，需要延時發(fā)出的預告信號，可先起動時間繼電器，再由時間繼電器的延時接點起動光字牌和預

40、告音響信號。 信號回路的回路標號也見附錄六。 （二）繼電器及并聯(lián)附加電阻的選擇 從有利于保護性能的配合和便于運行管理考慮，繼電保護裝置的型式在同一個站、所內應盡量一致，在同一電網內也不宜品種過多。本課程設計以采用電磁型繼電器為主。輔以個別整流型或晶體管理型繼電器。 目前國內生產保護繼電器的廠家很多，主要的有阿城、許昌和上海等繼電器廠。就本課程設計可能涉及的測量和輔助繼電器而言，基本上可分成三種配套系列。即仿蘇的舊型系列、以阿城繼電器廠產品為主的系列和以許昌繼電器廠產品為主的系列。列表于后：仿蘇舊型系列阿繼產品系列許繼產品系列電流繼電器電壓繼電器功率繼電器接地繼電器時間繼電器中間繼電器信號繼電器

41、DL-10DJ-100GG-10DD-11DS-110DZ-10DZB-100DZS-100DX-11DL-20CDY-20CBG-10BDD-11DS-20ADZ-30BDZB-10BDZS-10BDXM-2ADL-30DY-30LG-10DD-1DS-30DZ-200DZB-200DZS-200DX-30 表中阿城和許昌繼電廠產品的主要技術規(guī)格見附表七。仿蘇舊型號繼電器的技術規(guī)格可查閱教材的附錄或有關手冊。 l.電流、電壓繼電器的選擇 按滿足動作值整定和使用接點型式和數量的要求進行選擇。為此，需將保護裝置的動作電流或動作電壓整定值的一次值換算成二次值。換算公式分別為： 式中的：Kjx電流互感器的接線系數。星形接線時取 1，三角形接線時取記； nLH電流互感器的變比； nYH電壓互感器的變比。 2.功率繼電器的選擇 按用于相間還是接地保護及對額定電流的要求進