第七章微機(jī)保護(hù)與綜合自動化

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 電郵電郵: :Gao_shi_Gao_shi_電話電話:87600730:87600730 6.1 6.1 微機(jī)保護(hù)基本原理微機(jī)保護(hù)基本原理6.1.16.1.1微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn)及發(fā)展微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn)及發(fā)展微機(jī)保護(hù)主要特點(diǎn)微機(jī)保護(hù)主要特點(diǎn)改善、提高保護(hù)性能，動作正確率高改善、提高保護(hù)性能，動作正確率高易于獲得附加功能易于獲得附加功能 維護(hù)調(diào)試工作量小維護(hù)調(diào)試工作量小 可靠性高可靠性高硬件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)硬件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)使用靈活方便，人機(jī)界面友好使用靈活方便，人機(jī)界面友好可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控第六章第六章 微機(jī)

2、保護(hù)與綜合自動化微機(jī)保護(hù)與綜合自動化繼電保護(hù)新技術(shù)繼電保護(hù)新技術(shù)自適應(yīng)控制技術(shù)自適應(yīng)控制技術(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與小波人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與小波故障類型的判別故障類型的判別故障測距故障測距方向保護(hù)方向保護(hù)主設(shè)備保護(hù)主設(shè)備保護(hù) 智能化檢測與自動測試智能化檢測與自動測試數(shù)字化測試手段數(shù)字化測試手段動作行為分析的透明化動作行為分析的透明化6.1.2微機(jī)保護(hù)硬件構(gòu)成微機(jī)保護(hù)硬件構(gòu)成 微機(jī)保護(hù)裝置硬件原理示意圖微機(jī)保護(hù)裝置硬件原理示意圖 數(shù)據(jù)采集單元數(shù)據(jù)采集單元電壓形成回路電壓形成回路模擬量濾波回路模擬量濾波回路模數(shù)轉(zhuǎn)換回路模數(shù)轉(zhuǎn)換回路基于逐次逼近原理的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件（基于逐次逼近原理的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件（ADAD）基于電壓基

3、于電壓- -頻率轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件（頻率轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件（VFCVFC）兩種模數(shù)轉(zhuǎn)換器件的特點(diǎn)如下：兩種模數(shù)轉(zhuǎn)換器件的特點(diǎn)如下：輸出數(shù)據(jù)格式輸出數(shù)據(jù)格式（ADAD：二進(jìn)制編碼，可直接進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算；：二進(jìn)制編碼，可直接進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算；VFCVFC：脈沖個數(shù)，需要將相鄰兩次計(jì)數(shù)值相減后才能進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算）：脈沖個數(shù)，需要將相鄰兩次計(jì)數(shù)值相減后才能進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算）分辨率分辨率（ADAD：A/DA/D芯片的位數(shù)；芯片的位數(shù)； VFCVFC：VFCVFC芯片的最高轉(zhuǎn)換頻芯片的最高轉(zhuǎn)換頻率和采樣間隔）率和采樣間隔） 抗干擾性抗干擾性（ADAD：不便于實(shí)現(xiàn)光電隔離，抗干擾能力較差；：不便于實(shí)現(xiàn)光電隔離，抗干擾能

4、力較差；VFCVFC：便于實(shí)現(xiàn)模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)之間的隔離，抗干擾能力強(qiáng)）便于實(shí)現(xiàn)模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)之間的隔離，抗干擾能力強(qiáng)）保護(hù)保護(hù)CPUCPU單元單元保護(hù)保護(hù)CPUCPU單元原理框圖單元原理框圖開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入/ /輸出單元輸出單元開關(guān)量輸入電路原理圖開關(guān)量輸入電路原理圖開關(guān)量輸出電路原理圖開關(guān)量輸出電路原理圖人機(jī)接口與通信人機(jī)接口與通信CPUCPU單元單元人機(jī)接口單元原理框圖人機(jī)接口單元原理框圖對微機(jī)保護(hù)硬件的要求對微機(jī)保護(hù)硬件的要求高可靠性高可靠性開放性開放性通用性通用性靈活性和可擴(kuò)展性靈活性和可擴(kuò)展性模塊化與智能化狀態(tài)檢測模塊化與智能化狀態(tài)檢測 即即數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型，不同算法可實(shí)

5、現(xiàn)各種保護(hù)的功能。，不同算法可實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)的功能。 模擬式保護(hù)的特性和功能完全由裝置（模擬式保護(hù)的特性和功能完全由裝置（硬件硬件）決定，而微）決定，而微機(jī)保護(hù)的硬件是共同的，保護(hù)的特性與功能主要由機(jī)保護(hù)的硬件是共同的，保護(hù)的特性與功能主要由軟件軟件決定。決定。 算法的算法的核心核心是算出可表征被保護(hù)對象運(yùn)行特點(diǎn)的物理量，是算出可表征被保護(hù)對象運(yùn)行特點(diǎn)的物理量，如電壓、電流有效值和相位等，序分量，基波分量等。用這如電壓、電流有效值和相位等，序分量，基波分量等。用這些基本電氣量的計(jì)算值，構(gòu)成各種不同原理的保護(hù)。些基本電氣量的計(jì)算值，構(gòu)成各種不同原理的保護(hù)。 算法分算法分基本算法基本算法和和繼電器算

6、法繼電器算法。前者是計(jì)算被測電氣量的。前者是計(jì)算被測電氣量的大小和相位的方法，它們是微機(jī)保護(hù)的基礎(chǔ)；后者是根據(jù)繼大小和相位的方法，它們是微機(jī)保護(hù)的基礎(chǔ)；后者是根據(jù)繼電器的動作特性擬定的算法，也稱動作特性算法。電器的動作特性擬定的算法，也稱動作特性算法。 評價算法優(yōu)劣的評價算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)：算法的精度和運(yùn)算速度。速度包括：算法的精度和運(yùn)算速度。速度包括：算法要求的采樣點(diǎn)數(shù)（數(shù)據(jù)窗長度），算法運(yùn)算工作量。研算法要求的采樣點(diǎn)數(shù)（數(shù)據(jù)窗長度），算法運(yùn)算工作量。研究算法實(shí)質(zhì)是在速度和精度上進(jìn)行權(quán)衡。究算法實(shí)質(zhì)是在速度和精度上進(jìn)行權(quán)衡。 全波傅立葉算法全波傅立葉算法是應(yīng)用最廣泛、并能滿足精度要求的一種，

7、是應(yīng)用最廣泛、并能滿足精度要求的一種，以傅立葉級數(shù)為基礎(chǔ)，適用任何周期函數(shù)的輸入信號。以傅立葉級數(shù)為基礎(chǔ)，適用任何周期函數(shù)的輸入信號。6.1.3 6.1.3 微機(jī)保護(hù)算法微機(jī)保護(hù)算法)(ti、電壓電壓 )(tu輸入模擬信號，都可按傅氏級數(shù)表達(dá)為輸入模擬信號，都可按傅氏級數(shù)表達(dá)為 含有直流分量含有直流分量 0I、 0U和各種諧波分量和各種諧波分量 nInU、的形式，如的形式，如 )(ti為：為： 分別為分別為 次諧波的余弦和正弦分量電流；次諧波的余弦和正弦分量電流； )sin()cos()(11110tnwItnwIItinSnnCnnCInSI和和n電流角頻率。電流角頻率。 1為基頻為基頻 t

8、1sint1cos、作樣本分作樣本分 別與上式別與上式 )(ti相乘，并取一周期相乘，并取一周期 T T積分，由正交函數(shù)特性得到積分，由正交函數(shù)特性得到 消去消去 和各次諧波分量的和各次諧波分量的 CI1和和SI1表達(dá)式，為表達(dá)式，為 TttTStdtwtiI00121sin)(0I 電流電流 利用正、余弦正交函數(shù)集的相應(yīng)正交函數(shù)作樣本函數(shù)，與利用正、余弦正交函數(shù)集的相應(yīng)正交函數(shù)作樣本函數(shù)，與上式相關(guān)，如獲取基波分量電流時，用上式相關(guān)，如獲取基波分量電流時，用 設(shè)每工頻周期采樣設(shè)每工頻周期采樣N N次，對上式用梯形法數(shù)值積分來代次，對上式用梯形法數(shù)值積分來代替，則得替，則得TttTCtdtwt

9、iI00121cos)(NkNTkNSkiI121sinNkNTkNCkiI121coskkik、分別為第分別為第次采樣及其電流采樣值。次采樣及其電流采樣值。 CI1SI1和和意義為一周期（意義為一周期（T T）中）中 ki采樣值余弦和正弦分采樣值余弦和正弦分 量的加權(quán)平均值。同理求出量的加權(quán)平均值。同理求出 CU1SU1和和分量，則基波電流、分量，則基波電流、 電壓和復(fù)數(shù)形式和功率因數(shù)角分別為電壓和復(fù)數(shù)形式和功率因數(shù)角分別為 需要指出，暫態(tài)的衰減直流分量將對傅氏算法基波和諧需要指出，暫態(tài)的衰減直流分量將對傅氏算法基波和諧波分量計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大誤差，應(yīng)采用數(shù)字濾波進(jìn)行補(bǔ)償。波分量計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較

10、大誤差，應(yīng)采用數(shù)字濾波進(jìn)行補(bǔ)償。2121111121211111SCCSSCSCSSCCIIIUIUIIIUIUXR2121121211CSCSIIIUUUNkNTkNnSnkiI12sinSCUjUU111CSSCSSCCIUIUIUIUarctgXRarctg11111111NkNTkNnCnkiI12cosSCIjII1116.1.4 6.1.4 保護(hù)原理、配置及整定計(jì)算保護(hù)原理、配置及整定計(jì)算變壓器保護(hù)變壓器保護(hù)n變壓器比率制動保護(hù)變壓器比率制動保護(hù)Y/-11Y/-11變壓器差動保護(hù)接線變壓器差動保護(hù)接線IIKIIIIIIphACCBBA1101011變壓器平衡系數(shù)變壓器平衡系數(shù)21C

11、TCTphnnkK電流平衡關(guān)系電流平衡關(guān)系nmnmIIKII差動電流和制動電流的計(jì)算差動電流和制動電流的計(jì)算 BCBC相、相、CACA相差動電流、制動電流計(jì)算類似。相差動電流、制動電流計(jì)算類似。IKIIIphBACDA1IKIIIphBAZDA121差動保護(hù)差動保護(hù)差動速斷差動速斷按躲過變壓器的合閘涌按躲過變壓器的合閘涌流整定，一般整定為變壓器流整定，一般整定為變壓器額定電流的額定電流的7 71515倍倍比率制動差動保護(hù)比率制動差動保護(hù) 222121 21111IIIIIKIIKIIIIIIIKIIIIIZDDZZDCDZDDZZDCDZDDZCD當(dāng)當(dāng)當(dāng)0.1 0.1 1.0Ie1.0Ie0.

12、2 0.2 2.0Ie2.0Ie0.2 0.2 10Ie10Ie0.2 0.2 0.80.80.2 0.2 0.80.8二次諧波閉鎖二次諧波閉鎖 %2015or %2015or %2015)1()2()1()2()1()2(CCDCCDBCDBCDACDACDIIIIIIn低壓啟動過電流保護(hù)低壓啟動過電流保護(hù)電流按電流按整定整定電壓一般牽引網(wǎng)額定電壓的電壓一般牽引網(wǎng)額定電壓的60%60%70%70%整定整定高壓側(cè)低壓啟動過電流保護(hù)原理框圖高壓側(cè)低壓啟動過電流保護(hù)原理框圖CTfeKdznKIKI跳 兩 側(cè) 斷 路 器 1信 號TG L 1&U UD YU UD YIA IG LIB IG

13、 LIC IG L相低壓啟動過電流保護(hù)原理框相低壓啟動過電流保護(hù)原理框相低壓啟動過電流保護(hù)原理框圖相低壓啟動過電流保護(hù)原理框圖跳相斷路器信號TG L 0&IIG L 0UUD Y跳相斷路器信號TG L 0&IIG L 0UUD Yn零序過電流保護(hù)原理框圖零序過電流保護(hù)原理框圖 整定按經(jīng)驗(yàn)公式整定按經(jīng)驗(yàn)公式跳兩側(cè)斷路器信號T0 G L3 I0I0 G L70%nKIKIfeK0GLCTn反時限過負(fù)荷保護(hù)反時限過負(fù)荷保護(hù) 一般反時限特性：一般反時限特性： 甚反時限特性：甚反時限特性： 極度反時限特性：極度反時限特性： 10114.002.0GFGFTIIt1015 .13GFGFT

14、IIt101802GFGFTIIt牽引網(wǎng)饋線保護(hù)牽引網(wǎng)饋線保護(hù)自適應(yīng)距離保護(hù)自適應(yīng)距離保護(hù)ZDDZDddDDdXKXXRKXRctgXRX1111ctg)(ctgZDLZDZDRKXRXXKXXRRKR11ctgctg110 0tg 11012或電流速斷保護(hù)原理框圖電流速斷保護(hù)原理框圖電流增量保護(hù)原理框圖電流增量保護(hù)原理框圖動作方程為：動作方程為：ZDhhhAqhIKIKKIII)1 ( 111反時限過負(fù)荷保護(hù)反時限過負(fù)荷保護(hù) 一般反時限特性：一般反時限特性： 甚反時限特性：甚反時限特性： 極度反時限特性：極度反時限特性： 101802GFGFTIIt10114.002.0GFGFTIIt10

15、15.13GFGFTIIt饋線保護(hù)配置及整定饋線保護(hù)配置及整定l單線單邊供電方式單線單邊供電方式 保護(hù)配置：保護(hù)配置：阻抗阻抗段段電流速斷電流速斷電流增量（電流增量（可選配可選配）變電所 分區(qū)所 D L 保護(hù)整定：保護(hù)整定： a)a)阻抗阻抗段段電抗邊整定電抗邊整定按線路全長整定按線路全長整定電阻邊整定電阻邊整定按負(fù)荷阻抗整定按負(fù)荷阻抗整定0XLKXkZDLFFFknZDtgIKURsincos9 . 0max b) b)電流速斷電流速斷 為最大負(fù)荷電流，為最大負(fù)荷電流， 為可靠系數(shù)為可靠系數(shù) c)c)電流增量電流增量 為一列車的啟動電流，為一列車的啟動電流， 為可靠系數(shù)為可靠系數(shù)maxFkz

16、dIKIkKmaxFImaxFkzdIKIkKmaxFIl單線越區(qū)供電方式單線越區(qū)供電方式保護(hù)配置：保護(hù)配置：阻抗阻抗段段阻抗阻抗段段電流速斷電流速斷電流增量（電流增量（可選配可選配） SS SP L1 L2 D1 D2 保護(hù)整定：保護(hù)整定： a)a)阻抗阻抗段段電抗邊整定電抗邊整定按線路全長按線路全長L1L1的的85%85%整定整定電阻邊整定電阻邊整定與單線單邊供電方式下的整定相同與單線單邊供電方式下的整定相同 b)b)阻抗阻抗段段電抗邊整定電抗邊整定按被保護(hù)線路全長（按被保護(hù)線路全長（L1+L2L1+L2）整定）整定0185. 0XLXZD021)(5 . 1XLLXZD SS SP L1

17、 L2 D1 D2 電阻邊整定電阻邊整定與單線單邊供電方式下的整定相同與單線單邊供電方式下的整定相同c)c)電流速斷電流速斷電流速斷按分區(qū)所電流速斷按分區(qū)所SPSP處最大短路電流整定處最大短路電流整定 d)d)電流增量電流增量與單線單邊供電方式下的整定相同與單線單邊供電方式下的整定相同max.2 . 1SPdzdIImaxFkzdIKIl復(fù)線單邊供電方式復(fù)線單邊供電方式保護(hù)配置：保護(hù)配置：變電所變電所SSSS處處D1D1、D2 D2 分區(qū)所分區(qū)所SPSP處處D3D3 阻抗阻抗段段 正向阻抗正向阻抗段段 阻抗阻抗段段 反向阻抗反向阻抗段段 電流速斷電流速斷 電流速斷電流速斷 電流增量（電流增量（

18、可選配可選配） 電流增量（電流增量（可選配可選配） SS L SP D 1 D 2 D 3 a) a)變電所變電所SSSS的保護(hù)整定的保護(hù)整定 阻抗阻抗段段 阻抗阻抗段段 電流速斷電流速斷電流速斷按分區(qū)所電流速斷按分區(qū)所SPSP處最大短路電流整定處最大短路電流整定 電流增量電流增量)15. 185. 0(85. 0120XXLXZD025 . 1XLXZD保護(hù)整定：保護(hù)整定：max.2 . 1SPdzdIImaxFkzdIKI b) b)分區(qū)所分區(qū)所SPSP的保護(hù)整定的保護(hù)整定 正向、方向阻抗正向、方向阻抗段的整定段的整定 電流速斷電流速斷 按一列車的最大負(fù)荷電流整定按一列車的最大負(fù)荷電流整定

19、 為一列車的最大負(fù)荷電流為一列車的最大負(fù)荷電流 電流增量電流增量 05 .1XLXZDJCZDII2 . 1JCImaxFkzdIKI并補(bǔ)保護(hù)并補(bǔ)保護(hù) 保護(hù)配置：保護(hù)配置：u電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)u過電流保護(hù)過電流保護(hù)u諧波過電流保護(hù)諧波過電流保護(hù)u差電流保護(hù)差電流保護(hù)u差電壓保護(hù)差電壓保護(hù)u低電壓保護(hù)低電壓保護(hù)u過電壓保護(hù)過電壓保護(hù) 保護(hù)整定：保護(hù)整定：電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù) 按躲過并補(bǔ)裝置的最大合閘涌流整定按躲過并補(bǔ)裝置的最大合閘涌流整定 涌流計(jì)算公式為涌流計(jì)算公式為過電流保護(hù)過電流保護(hù) 電流按電容器組的額定電流整定，時限按躲過并電流按電容器組的額定電流整定，時限按躲過并補(bǔ)裝置合閘涌流

20、的最大持續(xù)時間來整定。補(bǔ)裝置合閘涌流的最大持續(xù)時間來整定。maxykSDIKI)1 (2maxLCeyXXII諧波過電流保護(hù)諧波過電流保護(hù) 動作電流：動作電流： 典型時限：典型時限：120s120s差電流保護(hù)差電流保護(hù) 動作電流：動作電流： 為同型系數(shù)，頂流互與底流互同型時取為同型系數(shù)，頂流互與底流互同型時取0.50.5，不，不同型取同型取1 1； 為流互最大允許誤差，取為流互最大允許誤差，取0.10.1。2227500)3 . 1 (LCeXBXXIImaxmaxytxkCDIfkKItxkmaxf典型時限：典型時限：0.5s0.5s差電壓保護(hù)差電壓保護(hù) 確定電容器組中故障電容器端電壓超過確

21、定電容器組中故障電容器端電壓超過1.11.1倍額倍額定電壓時，熔斷器切除電容器的臺數(shù)定電壓時，熔斷器切除電容器的臺數(shù)K K，按下式計(jì)算，按下式計(jì)算M M為并聯(lián)電容器數(shù)；為并聯(lián)電容器數(shù)；N N為串聯(lián)電容器數(shù)；為串聯(lián)電容器數(shù)；D D為補(bǔ)償為補(bǔ)償度；度； 為母線最高電壓；為母線最高電壓； 為電容器組額定電壓。為電容器組額定電壓。 計(jì)算差電壓計(jì)算差電壓CnmaxU1.1K)D1)(KM(NMUmax)1)(UKDKMNKUCnUmaxUCnmaxU1.1K)D1)(KM(NMU有擊穿電容支路電容量：（有擊穿電容支路電容量：（M-KM-K）C C完好部分電容量：完好部分電容量：MC/MC/（N-1N-1

22、）電感部分電抗：電感部分電抗：DN/MCDN/MC流過補(bǔ)償支路電流可以根據(jù)下式求出：流過補(bǔ)償支路電流可以根據(jù)下式求出：)1)(1(maxMCDNMCNCKMIUKDKMNCUKMMI)1)()(max有擊穿電容部分電容上的電壓為：有擊穿電容部分電容上的電壓為：KDKMNMUUg)1)(max無擊穿電容部分電容上的電壓為：無擊穿電容部分電容上的電壓為：KDKMNUKMUf)1)()(max差壓回路的電壓為：差壓回路的電壓為：KDKMNKUUUUfg)1)(max計(jì)算差電壓整定值計(jì)算差電壓整定值 動作電壓：動作電壓： 典型時限：典型時限：0.10.10.2s 0.2s 低電壓保護(hù)低電壓保護(hù) 動作電

23、壓：一般按動作電壓：一般按0.50.50.60.6倍牽引網(wǎng)額定電壓倍牽引網(wǎng)額定電壓整定。整定。 典型時限：為典型時限：為0.50.51s1s。 kCDKUU過電壓保護(hù)過電壓保護(hù) 一般按電容器組額定電壓的一般按電容器組額定電壓的1.051.051.11.1倍整定。倍整定。取取1.051.051.11.1， 為電容器組額定電壓為電容器組額定電壓典型時限：典型時限： 1 15s5sCeCLCkZDUXXXKUCeUkK整定計(jì)算實(shí)例整定計(jì)算實(shí)例系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)電力系統(tǒng)參數(shù)電力系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量 =100MVA=100MVA， =0.3129, =0.3193=0.3129, =0.3193 =1

24、15kV =115kV牽引主變壓器參數(shù)牽引主變壓器參數(shù)Y/-11Y/-11變壓器變壓器 變壓器容量變壓器容量 =20MVA=20MVA短路電抗短路電抗 =10.62%=10.62%高壓側(cè)高壓側(cè)CTCT變比變比 =40=40低壓側(cè)低壓側(cè)CTCT變比變比 =150=150零序零序CTCT變比變比 =20=20 jSmaxCXminCXjUeS%dU1CTn2CTn0CTn接觸網(wǎng)參數(shù)接觸網(wǎng)參數(shù)采用單線單邊供電方式采用單線單邊供電方式最大負(fù)荷電流最大負(fù)荷電流 =610A=610A接觸網(wǎng)單位阻抗接觸網(wǎng)單位阻抗 =0.263+j0.565/km=0.263+j0.565/km供電臂長度供電臂長度L=26.

25、08kmL=26.08kmCTCT變比變比 =150=150并補(bǔ)裝置參數(shù)并補(bǔ)裝置參數(shù)電容組為電容組為6 6并并4 4串串額定容量額定容量 =2400kVar=2400kVar額定電壓額定電壓 =42kV=42kV過流過流CTCT變比變比 =40=40，差流，差流CTCT變比變比 =30=30maxFI0ZCTneQeU1CTn2CTn變壓器保護(hù)整定計(jì)算變壓器保護(hù)整定計(jì)算變壓器額定電流變壓器額定電流高壓側(cè)額定電流：高壓側(cè)額定電流：低壓側(cè)額定電流：低壓側(cè)額定電流：ASIeE97.1041103200001103AIIEe88.2743497.104733473對于對于Yn,d11Yn,d11接線牽

26、引變壓器接線牽引變壓器 73EBIKII短路電流短路電流變壓器短路電抗：變壓器短路電抗：最大運(yùn)行方式下的短路電流為：最大運(yùn)行方式下的短路電流為：最小運(yùn)行方式下的短路電流為：最小運(yùn)行方式下的短路電流為：531. 02010010062.10100%ejdTSSUXAUSXXIjjTCd92.5941153100000531. 03129. 0131max3max）（AUSXXIjjTCd30.5111153100000531. 03193. 01233123min2min）（平衡系數(shù)整定平衡系數(shù)整定差動速斷保護(hù)差動速斷保護(hù)比率差動保護(hù)比率差動保護(hù)差動電流差動電流616. 0150403421CT

27、CTphnnkKAnKIICTjxESD82.31401397.1047171AnKIICTjxEDZ27. 2401397.1045 . 015 . 01制動電流制動電流段段制動電流制動電流段段段比率段比率段比率段比率AnKIICTjxE55. 4401397.104111AnKIICTjxE65.13401397.104313123.01K5 . 02K低壓啟動低壓啟動高壓側(cè)過電流高壓側(cè)過電流時限：時限：T=1.2sT=1.2s VnUUPTeDZ60275275006 . 06 . 0AnKIKICTfEKDZ31. 34095. 097.1042 . 112 . 186. 331. 3

28、4030.51112minDZCTdmInIK）（低壓側(cè)過電流低壓側(cè)過電流時限：時限：T=0.9sT=0.9s 零序過電流零序過電流時限：時限：T=3.5sT=3.5s 2.117.631.215030.5115.271155.2711522minDZCTdmInIK）（AnKIKICTfEKdz64.470.02095.097.1042.1%700AnKIKICTfeKDZ31. 215095. 088.2742 . 12一般反時限過負(fù)荷一般反時限過負(fù)荷時間常數(shù)：時間常數(shù)：t=1.23st=1.23sAInKKICAECTfKdz01. 397.1044095. 009. 1)(1、饋線保護(hù)

29、整定計(jì)算饋線保護(hù)整定計(jì)算電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)時限：時限：T=0.1sT=0.1s阻抗阻抗段保護(hù)段保護(hù) 時限：時限：T=0.1sT=0.1sAnIKICTFkzd88. 415016102 . 11max06.12275150565. 008.265 . 10PTCTkZDnnXLKX2751506537sin37cos6101 . 1275009 . 0sincos9 . 0maxtgnntgIKURPTCTLFFFkeZD42.10電流增量保護(hù)電流增量保護(hù)時限：時限：T=0.1s T=0.1s AnIKICTFkzd215012502 . 11max并補(bǔ)保護(hù)整定計(jì)算并補(bǔ)保護(hù)整定計(jì)算電容器

30、組額定電流和容抗電容器組額定電流和容抗并補(bǔ)合閘涌流并補(bǔ)合閘涌流AUQIeee14.5742240073510240042000322eeCQUX875.91735125. 0125. 0CLXX AXXIILCey37.309875.91735114.572)1 (2max電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)過電流保護(hù)過電流保護(hù)時限：時限：T=5sT=5s AnIKICTySD28. 940137.3092 . 111maxAKnIKIfHCTeDZ8 .195.04014.572 .11諧波過電流保護(hù)諧波過電流保護(hù)時限：時限：T=120sT=120s 差電流保護(hù)差電流保護(hù)時限：時限：T=0.5sT=0.

31、5s AnXXIICTLCeXB52. 1401875.917352750014.573 . 1127500)3 . 1 (22122AnIfkKICTytxCD29. 130137.3091 . 0125. 112maxmax低電壓保護(hù)低電壓保護(hù)時限：時限：T=0.5sT=0.5s過電壓保護(hù)過電壓保護(hù)時限：時限：T=5sT=5s VUUeDZ606 .0PTCnCLCDZnUXXXKU1V14027542000875.005.1差電壓保護(hù)差電壓保護(hù)a)a)根據(jù)公式根據(jù)公式 計(jì)算計(jì)算K K求出求出K2.69K2.69，取，取K=3K=3。 b)b)根據(jù)公式根據(jù)公式 計(jì)算差電壓為計(jì)算差電壓為Cn

32、maxU1.1K)D1)(KM(NMU105001.1)125.01)(6(4275006KKmax)1)(UKDKMNKUVU11.6111275003)125. 01)(36(43c)c)根據(jù)公式根據(jù)公式 計(jì)算差電壓整定值計(jì)算差電壓整定值時限：時限：T=0.5sT=0.5s PTkCDnKUU1VnKUUPTkCD8 .1427515 . 111.611116.1.56.1.5提高微機(jī)保護(hù)可靠性的措施提高微機(jī)保護(hù)可靠性的措施抗干擾措施抗干擾措施隔離與屏蔽措施隔離與屏蔽措施光電隔離光電隔離變壓器隔離變壓器隔離繼電器隔離繼電器隔離濾波與去耦濾波與去耦數(shù)據(jù)采集單元中的模擬低通濾波器數(shù)據(jù)采集單元中

33、的模擬低通濾波器集成電路芯片旁的去耦電路集成電路芯片旁的去耦電路電源入口處的抗干擾電容電源入口處的抗干擾電容硬件自復(fù)位電路硬件自復(fù)位電路硬件冗余設(shè)計(jì)硬件冗余設(shè)計(jì)完全雙重化的保護(hù)配置完全雙重化的保護(hù)配置裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)部分插件的雙重化或熱備用裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)部分插件的雙重化或熱備用部分元件采用表決方案部分元件采用表決方案出口跳閘回路閉鎖出口跳閘回路閉鎖雙線驅(qū)動命令編碼方式雙線驅(qū)動命令編碼方式出口電源受告警繼電器和啟動元件控制出口電源受告警繼電器和啟動元件控制自動檢測自動檢測存儲器自檢存儲器自檢程序和定值自檢程序和定值自檢數(shù)據(jù)采集單元自檢數(shù)據(jù)采集單元自檢開關(guān)量輸入通道自檢開關(guān)量輸入通道自檢開關(guān)量輸出回路自

34、檢開關(guān)量輸出回路自檢6.2 6.2 綜合自動化系統(tǒng)的功能及構(gòu)成綜合自動化系統(tǒng)的功能及構(gòu)成6.2.16.2.1綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展概況綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展概況發(fā)展概況發(fā)展概況 分立元件的自動化裝置階段分立元件的自動化裝置階段 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代以前；年代以前； 主要采用模擬電路，由晶體管等分立元件組成；主要采用模擬電路，由晶體管等分立元件組成； 各裝置獨(dú)立運(yùn)行，互不相干；各裝置獨(dú)立運(yùn)行，互不相干； 缺乏智能性，沒有故障自診斷能力。缺乏智能性，沒有故障自診斷能力。 智能自動裝置階段智能自動裝置階段 微機(jī)保護(hù)裝置、微機(jī)遠(yuǎn)動裝置微機(jī)保護(hù)裝置、微機(jī)遠(yuǎn)動裝置 ； 具有故障自診斷能力具有故障自診斷

35、能力 ； 獨(dú)立運(yùn)行，不能資源共享獨(dú)立運(yùn)行，不能資源共享 。 綜合自動化系統(tǒng)階段綜合自動化系統(tǒng)階段國外發(fā)展概況國外發(fā)展概況始于始于2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代年代日本的日本的SDCS-1SDCS-1系統(tǒng)系統(tǒng)西門子的西門子的LSA678LSA678系統(tǒng)系統(tǒng)ABBABB的的SCS100SCS100系統(tǒng)（中低壓）、系統(tǒng)（中低壓）、SCS200SCS200系統(tǒng)（高壓）系統(tǒng)（高壓）最新進(jìn)展（基于最新進(jìn)展（基于IEC61850 IEC61850 ）ABBABB的的MicroSCADA ProMicroSCADA Pro變電站自動化系統(tǒng)（變電站自動化系統(tǒng)（SYS600SYS600） 間隔層：間隔層：IED67

36、0IED670系列智能化微機(jī)保護(hù)及控制裝置系列智能化微機(jī)保護(hù)及控制裝置 西門子的西門子的SICAM PASSICAM PAS系統(tǒng)系統(tǒng) 間隔層：間隔層：SIPROTECSIPROTEC系列間隔控制單元系列間隔控制單元 國內(nèi)發(fā)展概況國內(nèi)發(fā)展概況以以RTURTU為基礎(chǔ)的變電站自動化系統(tǒng)為基礎(chǔ)的變電站自動化系統(tǒng) 集中式變電站自動化系統(tǒng)集中式變電站自動化系統(tǒng) 傳統(tǒng)系統(tǒng)的缺陷傳統(tǒng)系統(tǒng)的缺陷組成：繼電保護(hù)組成：繼電保護(hù)+RTU+RTU的模式的模式 安全性、可靠性不高安全性、可靠性不高占地面積大，增加了投資占地面積大，增加了投資維護(hù)工作量大，設(shè)備可靠性差維護(hù)工作量大，設(shè)備可靠性差發(fā)展方向發(fā)展方向全數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：全數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)的主要特點(diǎn)： 智能化的一次設(shè)備智能化的一次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備 自動化的運(yùn)行管理系統(tǒng)自動化的運(yùn)行管理系統(tǒng)6.2.26.2.2綜合自動化系統(tǒng)的構(gòu)成綜合自動化系統(tǒng)的構(gòu)成 系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)