繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)正文

1、摘 要11.緒論21.1繼電保護(hù)的發(fā)展21.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用32系統(tǒng)運(yùn)行方式和變壓器中性點(diǎn)接地方式的選擇52.1系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇52.2變壓器中性點(diǎn)接地選擇53.故障點(diǎn)選擇，各序網(wǎng)絡(luò)制定及短路計(jì)算63.1網(wǎng)絡(luò)的制定63.2系統(tǒng)等值參數(shù)及短路的計(jì)算84 變電站保護(hù)的配置104.1變壓器保護(hù)的配置104.2變壓器保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn)114.3 線路保護(hù)的配置124.4母線與線路保護(hù)整定計(jì)算與校驗(yàn)134.5 母線保護(hù)的配置145保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)155.1 變壓器保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)155.2線路保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)165.3母線保護(hù)綜合評(píng)價(jià)16總結(jié)17參考文獻(xiàn)19摘 要本次設(shè)的題目是110kv降壓變電站的

2、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，用到了110kV降壓變電站的絕大多數(shù)的基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方案，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中側(cè)重了知識(shí)系統(tǒng)化能力的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)可分為幾部分：設(shè)計(jì)方案的確定；系統(tǒng)短路電流的計(jì)算；主變壓器繼電保護(hù)的配置、整定及校驗(yàn)的確定。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)了設(shè)計(jì)的基本方法，鞏固三年以來(lái)學(xué)過(guò)的知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題的能力，而且加深對(duì)變電站的全面了解。【關(guān)鍵詞】短路計(jì)算、 整定計(jì)算、保護(hù)配置1.緒論 1.1繼電保護(hù)的發(fā)展繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的電力系統(tǒng)中出現(xiàn)短路是不可避免的，短路的特征就是電流增大。為了保護(hù)發(fā)電機(jī)免受短路的破壞，首先出現(xiàn)了電流超過(guò)一預(yù)定值就動(dòng)作的過(guò)電流保

3、護(hù)裝置。熔斷器就是最早的、最簡(jiǎn)單的過(guò)電流保護(hù)裝置，這種保護(hù)裝置時(shí)至今日仍廣泛應(yīng)用于低壓線路和用電設(shè)備上。熔斷器的特點(diǎn)是融保護(hù)裝置和切斷電流裝置于一體，因而最為簡(jiǎn)單。由于電力系統(tǒng)的發(fā)展，使用電設(shè)備的功率增大，發(fā)電廠、變電站和供電網(wǎng)的接線不斷復(fù)雜，電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置（斷路器）的過(guò)電流繼電器。19世紀(jì)90年代出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路器的一次式（直接反應(yīng)于一次短路電流）的電磁型過(guò)電流繼電器20 世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。20

4、世紀(jì)50年代后，由于半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展，開始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護(hù)裝置。這種保護(hù)裝置體積小、功率損耗小、動(dòng)作速度快、無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分，稱為電子式靜態(tài)保護(hù)裝置。晶體管保護(hù)裝置易受電力系統(tǒng)中或外界的電磁干擾的影響而誤動(dòng)或損壞，當(dāng)時(shí)其工作可靠性低于機(jī)電式保護(hù)裝置。但經(jīng)過(guò)20余年長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐，抗干擾問(wèn)題從理論和實(shí)踐上都得到了滿意的解決，使晶體管繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率達(dá)到了與機(jī)電式保護(hù)裝置同樣20 世紀(jì)70 年代是晶體管繼電保護(hù)裝置在我國(guó)大量采用的的水平。時(shí)期，滿足了當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)向超高壓、大容量方向發(fā)展的需要。隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來(lái)越廣，僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護(hù)裝置，遠(yuǎn)不能防止發(fā)生全電

5、力系統(tǒng)長(zhǎng)期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā)，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況，系統(tǒng)失去穩(wěn)定時(shí)將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復(fù)其正常運(yùn)行等。系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運(yùn)行被破壞時(shí)，盡可能將其影響范圍限制到最小，負(fù)荷停電時(shí)間減到最短。此外，機(jī)、爐、電任一部分的故障均影響電能的安全生產(chǎn)，特別是大機(jī)組和大電力系統(tǒng)的相互影響和協(xié)調(diào)正成為電能安全生產(chǎn)的重大課題。因此，系統(tǒng)的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置方案應(yīng)考慮機(jī)、爐等設(shè)備的承變能力，機(jī)、爐設(shè)備的設(shè)計(jì)制造也 應(yīng)充分考慮電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)際需要。為了巨型發(fā)電機(jī)組的安全，不僅應(yīng)有完善的繼電保護(hù)，還應(yīng)研究、

6、推廣故障預(yù)測(cè)技術(shù)。1.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路。在發(fā)生短路時(shí)可能產(chǎn)生以下的后果：1. 通過(guò)故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞；2. 短路電流通過(guò)非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命；3. 電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量；4. 破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振動(dòng)，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解；電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒(méi)有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。例如，因負(fù)荷超過(guò)電氣設(shè)備的額定值而引起的電流升

7、高（一般又稱過(guò)負(fù)荷），就是一種最常見(jiàn)的不正常運(yùn)行狀態(tài)。由于過(guò)負(fù)荷，使元件載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高，加速絕緣的老化和損壞，就可能發(fā)展成故障。此外，系統(tǒng)中出現(xiàn)功率缺額而引起的頻率降低，發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷而產(chǎn)生的過(guò)電壓，以及電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩等，都屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。事故，就是指系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，并造成對(duì)用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。系統(tǒng)事故的發(fā)生，除了由于自然條件的因素（如遭受雷擊等）以外，一般者是由于設(shè)備制造上的缺陷、設(shè)計(jì)和安裝的錯(cuò)誤、檢修質(zhì)量不高或運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)而引起的。因此，只

8、要充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，正確地掌握客觀規(guī)律，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)和檢修，就可能大大減少事故發(fā)生的機(jī)率，把事故消滅在發(fā)生之前。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性以外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。切除故障的時(shí)間常常要求小到十分之幾甚至百分之幾秒，實(shí)踐證明只有裝設(shè)在每個(gè)電氣元件上的保護(hù)裝置才有可能滿足這個(gè)要求。這種保護(hù)裝置直到目前為止，大多是由單個(gè)繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，故稱為繼電保護(hù)裝置。在電力式靜態(tài)保護(hù)裝置和數(shù)字式保護(hù)裝置出現(xiàn)以后，雖然繼電器已被電力元件計(jì)算機(jī)所代替，但仍沿用此名稱。在電業(yè)部門常

9、用繼電保護(hù)一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)式由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保護(hù)裝置一詞則指各種具體的裝置。繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(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。它的基本任務(wù)是：1. 自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；2. 反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件（例如有無(wú)經(jīng)常值班人員），而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。2系統(tǒng)運(yùn)

10、行方式和變壓器中性點(diǎn)接地方式的選擇2.1系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇變電站運(yùn)行方式選擇原則：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一臺(tái)停用。線路運(yùn)行方式選擇原則：一個(gè)發(fā)電廠、變電站線線上接有多條線路，一般考慮選擇一條線路檢修，另一條線路又故障的方式；雙回路一般不考慮同時(shí)停用。 系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定：本系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式是所有設(shè)備全部投入運(yùn)行；系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式為發(fā)電機(jī)只有G1或G2一臺(tái)投入。所有變壓器星型側(cè)接地。2.2變壓器中性點(diǎn)接地選擇(1)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接于線路上的變壓器，以不接地運(yùn)行為宜。

11、(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，這種情況不按接地運(yùn)行考慮。3.故障點(diǎn)選擇，各序網(wǎng)絡(luò)制定及短路計(jì)算3.1網(wǎng)絡(luò)的制定本次設(shè)計(jì)是110KV A站變電站繼電保護(hù)，如圖3.1所示，整個(gè)系統(tǒng)中選擇了6個(gè)短路點(diǎn)d1、d2、d3、d4、d5、d6。根據(jù)整定計(jì)算的需要，保護(hù)的整定原則選擇的短路點(diǎn)。圖3.2、3.3、3.4是d1短路時(shí)的正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)圖，其他短路點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)圖原理一致。圖3.1 等值電路圖和各短路點(diǎn)圖3.2 d1短路時(shí)的正序網(wǎng)絡(luò)圖圖3.3 d1短路時(shí)的負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖圖3.4 d1短路時(shí)的零序網(wǎng)絡(luò)圖3.2系統(tǒng)等值參數(shù)及短路的計(jì)算基準(zhǔn)功率：SB=100MV

12、3;A； 基準(zhǔn)電壓：VB=115KV；基準(zhǔn)電流：IB=SB/1.732 VB=100×103/1.732×115=0.502KA；基準(zhǔn)電抗：ZB=VB/1.732 IB=115×103/1.732×502=132.25；電壓標(biāo)幺值：E=E(2)=1.05（1）輸電線路等值電抗計(jì)算 A站10KV饋線(設(shè)線路長(zhǎng)30km)正序以及負(fù)序電抗：XL= X1L=0.4×30=12； XL*= 12/132.25=0.09074 線路AS2正序以及負(fù)序電抗：XAS2= X1LAS2=0.4×15=6； XAS2*= 6/132.25=0.04537

13、零序電抗：XAS20=X1LAS2= 3X1LAS2=3×6=18；XAS20*= XAS20/ZB=18/132.25=0.1361 線路AB正序以及負(fù)序電抗：XAB= X1LAB=0.4×25=10；XAB*= XAB/ ZB=10/132.25=0.07561零序電抗：XAB0= X0LAB= 3XAB=30； XAB*=3 XAB*=0.2268 線路AC正序以及負(fù)序電抗：XAC=X1LAC=0.4×18=7.2；XAC*= XAC/ ZB=7.2/132.25=0.05444零序電抗：XAC0= 3XAC=21.6； XAC0*= 3XAC* =0.16

14、33 線路BS1正序以及負(fù)序電抗：XBS1= 0.4×28=11.2； XBS1*= 11.2/132.25=0.08469零序電抗：XBS10= 3XBS1=33.6； XBS20*= 3XBS1*/ ZB=0.2541（2）變壓器等值電抗計(jì)算 變壓器1B、2BXT1= XT2=(UK%/100)×(VN2×103/ SN)98.736XT1*= XT2*=XT1/ ZB=98.736/132.25=0.7466 變壓器3B、4BXT3= XT4 62.9805； XT3*= XT4*=XT3/ ZB=62.9805/132.25=0.4762 變壓器5B、6B

15、等值電抗計(jì)算XT5=XT6= XT7=(UK%/100)×(VN2/ SN)83.89； XT6*= XT5*=0.6305（3）發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算XG1=0.7109×132.25=94.0165； XG1* = XG2*=X%SB /SG=0.7109(4) 最大負(fù)荷電流計(jì)算A母線最大負(fù)荷電流 IfhA ·max = 2S3B/U=2×20000/(1.732×115)=200.8234A B母線最大負(fù)荷電流 IfhB ·max =2 S2B /U =2×15000/(1.732×115)=150.62A A站

16、10KV母線最大負(fù)荷電流按變壓器額定電流取1154.73A（5）負(fù)荷阻抗XLD1= E/1.732 Id1·max=265.6； XLD2= E/1.732 Id2·max=330.7XLD3= E/1.732 Id3·max=189.7； XLD4= E/1.732 Id4·max=209.9（6） 零序電流d1點(diǎn)短路的零序電流：X0=16.75 X1= X2=48.23I0·min=E/(2Z2+Z0)= 115/(2×48.23+16.75)=1.066 KAI0·max=E/(2Z0+Z1)= 115/(2×

17、;16.75+48.23)=1.477KAd2點(diǎn)短路的零序電流：X0=24.36 X1= X2=43.83I0·min= 115/(2×43.83+24.36)=0.898 KA； I0·max= 115/(2×24.36+43.83)=1.097 KAd3點(diǎn)短路的零序電流：X0=56.8 X1= X2=47.2I0·max= 115/(2×47.2+56.8)=0.799 KA； I0·min= 115/(2×56.8+47.2)=0.712 KAd4點(diǎn)短路的零序電流：X0=34.8 X1= X2=45.6I0&

18、#183;min= 115/(2×45.6+34.8)=0.958 KA； I0·max= 115/(2×34.8+45.6)=1.048 KA4 變電站保護(hù)的配置4.1變壓器保護(hù)的配置根據(jù) GB/T142852006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程第4.3.2條規(guī)定：電力變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)：0.4 MV.A 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器和0.8 MV.A及以上的油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。 根據(jù)第4.3.3.2條規(guī)定：電壓在10KV以上，容量在10MV.A及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。根據(jù)第4.3.8.2條規(guī)定：分級(jí)絕緣變壓器應(yīng)裝設(shè)用于中性點(diǎn)直接接地和經(jīng)放

19、電間隙接地的兩套零序過(guò)電流保護(hù)。還應(yīng)增設(shè)零序過(guò)電壓保護(hù)。根據(jù)第4.3.3.2條規(guī)定：相間短路后備保護(hù)宜采用過(guò)電流保護(hù)和復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)或復(fù)合電流保護(hù)。本保護(hù)變壓器容量為15MV.A ，變壓器絕緣采用分段絕緣，中性點(diǎn)不允許過(guò)電壓。應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、變壓器中性點(diǎn)側(cè)裝設(shè)零序過(guò)電流保護(hù)和零序過(guò)電壓保護(hù)，采用復(fù)合電壓閉鎖、過(guò)電流保護(hù)作為其后備保護(hù)。本變電站具體保護(hù)配置見(jiàn)表4.1所示。表4.1變電站保護(hù)的配置保護(hù)對(duì)象主保護(hù)后備保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)零序過(guò)電流、零序過(guò)電壓、零序電流差動(dòng)保護(hù)母線110KV側(cè)完全電流差動(dòng)保護(hù)斷路器失靈保護(hù)線路斷路器501零序電流保護(hù)I段、II段零序電流

20、保護(hù)III段4.2變壓器保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn)變壓器一次額定電流110KV側(cè)：IN=15000/(1.732×110)=0.105KA10KV側(cè)：IN=15000/(1.732×10)=1.15473KA電流互感器變比 110KV側(cè)：nTA =1.732×105/5= 181.86；選用nTA =250/510KV側(cè)：nTA=1154.73/5；選用 nTA =1250/5電流互感器二次電流 110KV側(cè)：10KV側(cè)：I2N=1154.73/250=4.6189A選用二次電流大的一側(cè)作為基本側(cè),確定10KV側(cè)為基本側(cè)（1）差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算按躲過(guò)勵(lì)磁涌流來(lái)整定：Iset

21、=KrelKuIN=1.3×4×1154.73=6.004596KA式中Krel取1.3；IN變壓器的額定電流；Ku勵(lì)磁涌流的最大倍數(shù)，取48，根據(jù)變壓器的額定容量ST關(guān)系曲線取4按躲過(guò)電流互感器二次回路斷線整定：=1.3×1154.73=1.501149KA按躲開不平衡電流整定Iset=Krel（fza+U+0.1KnpKst）Ikmax =1.3×(0.27+0.05+0.1×1×1)×1154.73=0.63048KA；取數(shù)值大的，Iset為6004.596A靈敏度Ksen=Imin/Iset>=2,滿足要求（2

22、）零序電流差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算按躲過(guò)變壓器外部發(fā)生接地短路故障時(shí)發(fā)生不平衡電流計(jì)算Iset0=Krel（fh+fi+fII）3I0max=1.3×(0.1+0.05+0.05)×1477=384.02A Fi為電流互感器誤差，取0.1；fII取0.05；3I0max為外部故障時(shí)流過(guò)變壓器的零序電流的最大值按躲過(guò)變壓器外部三相短路故障所產(chǎn)生的最大不平衡電流計(jì)算Iset0=KrelfhIdmax=1.5×0.1×332.08=49.81A 取數(shù)值較大者Iset0=384.02A校驗(yàn)：Ksen0=3I0min/Iset0=2.312，滿足要求（3）零序過(guò)電流保護(hù)整

23、定=0.25×2×1154.73/50=23.09A Kk可靠系數(shù)，取2； I2e變壓器二次側(cè)額定電流；Ki零序電流互感器變比靈敏系數(shù)Ksen>2；滿足要求4.3 線路保護(hù)的配置 根據(jù) GB/T142852006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程第4.4條3KV 10KV線路保護(hù)4.4.2.1條規(guī)定：?jiǎn)蝹?cè)電源線路，可裝設(shè)兩段過(guò)電流保護(hù)，第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)：第二段為帶時(shí)限的的過(guò)電流保護(hù)；保護(hù)可采用定時(shí)限或反時(shí)限特性。保護(hù)的選擇性，靈敏性，可靠性，速動(dòng)性，經(jīng)濟(jì)性，C站10KV饋線配置電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。小電流接地系統(tǒng)（35KV及以下）輸電線路一般采用三

24、段式電流保護(hù)反應(yīng)相間短路故障：由于小電流接地系統(tǒng)沒(méi)有接地點(diǎn)，故單相接地短路僅視作異常運(yùn)行狀態(tài)，一般利用母線上的絕緣檢查裝置發(fā)信號(hào)，由運(yùn)行人員分區(qū)停電尋找接地設(shè)備。對(duì)于變電站來(lái)講，母線上出線回路較多，也涉及供電的連續(xù)性問(wèn)題，故一般采用零序電流保護(hù)反應(yīng)接地故障。110KV輸電線路一般采用三段式相間距離保護(hù)作為故障的保護(hù)方式，采用階段式零序電流保護(hù)作為接地短路的保護(hù)方式。對(duì)于極個(gè)別非常短的線路，如有必要也可以采用縱差保護(hù)作為主保護(hù)。本系統(tǒng)線路的保護(hù)方式采用三段式相間距離保護(hù)作為故障的保護(hù)方式，采用階段式零序電流保護(hù)作為接地短路的保護(hù)方式。其中，第I段作為線路的主保護(hù)，II、III段作為后備保護(hù)。4.

25、4母線與線路保護(hù)整定計(jì)算與校驗(yàn)（1）斷路器501零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)段按躲開變壓器空載投入的勵(lì)磁涌流整定：Iset=KyaIN=3.5×0.378×105=0.389KAKy為勵(lì)磁涌流系數(shù)；a為變壓器端電壓下降系數(shù)；IN為變壓器高壓側(cè)額定電流按躲開斷路器三相不同時(shí)合閘的最大零序電流整定Iset=Krel3Iomax=1.1×1477=1.624K7A Iset為1.6247KA； 動(dòng)作時(shí)間：t'=0s零序電流保護(hù)III段I0IIIdz=KIIIK Ibp·max=1.2×0.864=1.0368KA；tIII=t=0.5（2）斷

26、路器501距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)距離保護(hù)段動(dòng)作阻抗:Zdz'=KK'ZLAS2=0.85×6=5.1； 動(dòng)作時(shí)限:t'=0s。距離保護(hù)段的整定計(jì)算：Zf·min =239.03 ZdzIII=173.2 t=0.5s靈敏度校驗(yàn)：Ksen =173.2/6=28.91.5 滿足要求 (3)斷路器502保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)段整定計(jì)算：按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定取KK'=0.85 Zdz'=KK'ZLAB=0.85×10=8.5動(dòng)作時(shí)限：t'=0s。段整定計(jì)算：動(dòng)作阻抗與相鄰線路BS1的保

27、護(hù)的段配合ZdzII=KKII(ZLAB+KIKfh·minZLBS1) Kfh·min= 1 ZdzII= 0.8×(1.07+0.85×11.2)=15.62按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定 ZdzII=KKII(ZLAB+Kfh·minZTC) Kfh·min= 1 ZdzII= 0.8×(10+42)=41.6取最小者，即ZdzII=15.62； 動(dòng)作時(shí)間：t1"=t=0.5 s靈敏性校驗(yàn)：Ksen= ZdzII/ZLAB=15.62/1.07=1.561.5,滿足要求距離保護(hù)段：動(dòng)作阻抗按躲開最小負(fù)荷阻

28、抗整定Zf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115×1000/350=170.74ZdzIII= Zf·min/KKIIIKh Kzq=170.74/1.2×1.15×1=123.3； 動(dòng)作時(shí)間：tIII= 2t=1s靈敏性校驗(yàn)：本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為： Ksen= ZdzIII/ZLAB=123.3/10=12.3>1.5， 滿足要求相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為： Kfh·max=1 Ksen=Zdz'''/(ZLAB+ Kfh·maxZLBS1

29、)= 5.8>1.2，滿足要求II相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；Kfh·max=1 Ksen= Zdz'''/(ZLAB+ Kfh·maxZTC)= 123.3(10+42)=2.4>1.2， 滿足要求斷路器502零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)零序電流保護(hù)段： KK'=1.2 ,I0I·dz=KK'3I0·max=1.2×3×1.097=3.95KA零序電流保護(hù)II段：零序II段的起動(dòng)電流應(yīng)與下一段線路的零序段保護(hù)相配合該保護(hù)的起動(dòng)電流I0II·dz為：取KK'&

30、#39;=1.2，I0II·dz= KK'' I0I·dz =1.2×2.876=3.45KA動(dòng)作時(shí)限0.5s； 靈敏度校驗(yàn)：Ksen=3I0·min/ I0II·dz=3×1.898/3.45=1.651.5零序電流保護(hù)III段:與下一線路零序電流III段相配合。兩個(gè)保護(hù)之間有分支電路時(shí)，起動(dòng)電流整定為I0III·dz=K"'KI0'''·dz下一線=1.1×1.04=1.144KA靈敏度校驗(yàn):作為本線路近后備保護(hù)時(shí)，Ksen=3 I0'

31、''·min/ I0'''·dz=3×0.898/1.144=2.42,符合要求 動(dòng)作時(shí)限:t4'"=2t=1s4.5 母線保護(hù)的配置 根據(jù) GB/T142852006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程第4.8.4條規(guī)定：對(duì)3KV10KV分段母線宜采用不完全電流差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)裝置僅接入有電源支路的電流保護(hù)裝置由2段構(gòu)成，第一段宜采用無(wú)時(shí)限或帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，采用電壓閉鎖電流速斷保護(hù)；第二段采用過(guò)電流，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可將一部分負(fù)荷較大的配電線路接入差動(dòng)回路，以降低保護(hù)的啟動(dòng)電

32、流。所以A站10KV側(cè)母線配置不完全差動(dòng)保護(hù)即簡(jiǎn)易母差保護(hù)。根據(jù) GB/T142852006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程第4.8.2條規(guī)定：110KV單母線需要快速切除母線上的的故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)。根據(jù)4.9.1規(guī)定:110KV電力網(wǎng)的個(gè)別重要部分應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。所以，C站110KV母線配置母聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)，斷路器失靈保護(hù)作為其近后備保護(hù)。5保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)5.1 變壓器保護(hù)的綜合評(píng)價(jià) （1）瓦斯保護(hù)：瓦斯保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，靈敏，經(jīng)濟(jì)；缺點(diǎn)是動(dòng)作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，瓦斯保護(hù)只有與差動(dòng)保護(hù)配合使用才能做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，效果更佳

33、。瓦斯保護(hù)裝置接線由信號(hào)回路和跳閘回路組成。變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，繼電器觸點(diǎn)閉合，發(fā)出瞬時(shí)“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，強(qiáng)烈的油流沖擊擋板，繼電器觸點(diǎn)閉合，發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖，跳開變壓器各側(cè)斷路器。變壓器嚴(yán)重漏油使油面降低時(shí)，繼電器動(dòng)作，同樣發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。 （2）差動(dòng)保護(hù)：差動(dòng)保護(hù)是一切電氣主設(shè)備的主保護(hù)，優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、選擇性好、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，它不但能正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其他元件配合，可以無(wú)延時(shí)地切除區(qū)內(nèi)各種故障。缺點(diǎn)是當(dāng)大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不能動(dòng)作。 （3）零序電流差動(dòng)保護(hù)：

34、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的變壓器裝設(shè)零序（接地）保護(hù)作為變壓器住保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。當(dāng)變壓器中性點(diǎn)同時(shí)裝設(shè)有避雷器和放電間隙時(shí)，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)作為變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行時(shí)的保護(hù)，并增設(shè)一套反映間隙放電電流的零序電流保護(hù)和一套零序電壓保護(hù)作為變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)的保護(hù)。后者作為間隙放電電流的零序電流保護(hù)的后備保護(hù)。5.2線路保護(hù)的綜合評(píng)價(jià) （1）零序電流保護(hù)：可用做中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中主要的接地短路保護(hù)，有較好的靈敏度，接線簡(jiǎn)單可靠；但不能反映三相和兩相短路，受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大。當(dāng)零序電流保護(hù)不能滿足系統(tǒng)要求時(shí)，應(yīng)裝設(shè)接地距離保護(hù)、。當(dāng)線路配置了接地距離保護(hù)時(shí)，根椐運(yùn)行需要還應(yīng)配置階段式零序電流保護(hù)。特別是零序電流保護(hù)中最小定值的保護(hù)段，對(duì)檢測(cè)經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。 （2）距離保護(hù)：優(yōu)點(diǎn)是能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時(shí)反應(yīng)電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作的，因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高