110KV電網(wǎng)線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、引言1摘要21. 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求3 1.1 繼電保護(hù)裝置及其任務(wù)31.2 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求32.設(shè)計(jì)資料分析與參數(shù)計(jì)算42.1基準(zhǔn)值選擇42.2電網(wǎng)各元件等值電抗計(jì)算43.短路電流計(jì)算63.1流經(jīng)保護(hù)1的短路計(jì)算63.2流經(jīng)保護(hù)6的短路計(jì)算93.3流經(jīng)保護(hù)3的短路計(jì)算114.電流保護(hù)整定計(jì)算154.1保護(hù)1的電流保護(hù)整定155.電網(wǎng)線路繼電保護(hù)整定計(jì)算165.1距離保護(hù)的整定計(jì)算165.1.1保護(hù)1的距離保護(hù)整定計(jì)算165.1.2保護(hù)6的距離保護(hù)整定計(jì)算215.1.3保護(hù)8的距離保護(hù)整定計(jì)算235.1.4保護(hù)2的距離保護(hù)整定計(jì)算276.繼電保護(hù)零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)306.1

2、整定結(jié)果307.輸電線路的自動(dòng)重合閘裝置317.1自動(dòng)重合閘概述317.2單側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘裝置327.3雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘327.4自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合328.綜合評(píng)價(jià)338.1對(duì)電流保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)338.2對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)338.3對(duì)距離保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)339.結(jié)束語(yǔ)34參考文獻(xiàn)35引言電力系統(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)。最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，它嚴(yán)重的危機(jī)設(shè)備的安全和系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。此外，電力系統(tǒng)還會(huì)出現(xiàn)各種不正常的運(yùn)行狀態(tài)，最常見的如過負(fù)荷等。在電力系統(tǒng)中，除了采取各項(xiàng)積極措施，盡可能地消除或減少發(fā)生故障的可能性以外，一旦

3、發(fā)生故障，如果能夠做到迅速地、有選擇性地切除故障設(shè)備，就可以防止事故的擴(kuò)大，迅速恢復(fù)非故障部分的正常運(yùn)行，使故障設(shè)備免于繼續(xù)遭受破壞。然而，要在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障和切除故障設(shè)備，只有借助于特別設(shè)置的繼電保護(hù)裝置才能實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本作用是：在全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)的檢測(cè)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，保持供電的連續(xù)性，保障人身的安全，防止或減輕設(shè)備的損壞。繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信號(hào)量，當(dāng)突變量到達(dá)一定值時(shí)，起動(dòng)邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號(hào)。對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能

4、要求是有選擇性，速動(dòng)性，靈敏性，可靠性。這次課程設(shè)計(jì)以最常見的110KV電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，要求對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)方面的課程有綜合的了解。特別是對(duì)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)、電路、發(fā)電廠的電氣部分有一定的研究。重點(diǎn)進(jìn)行了電路的化簡(jiǎn)，短路電流的求法，繼電保護(hù)中電流保護(hù)、距離保護(hù)的具體計(jì)算。摘要 電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，也使得繼電保護(hù)得以飛速的發(fā)展。繼電保護(hù)裝置必須具備繼電保護(hù)的“四性”要求，即安全性，可靠性，迅速性，靈敏性。繼電保護(hù)能夠在系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生故障和出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，迅速有選擇性發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出報(bào)警，從而減少故障造成的停電范圍和電氣設(shè)

5、備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。本設(shè)計(jì)以某地區(qū)110KV電網(wǎng)（環(huán)網(wǎng)）線路為例，通過對(duì)其等值電路的正（負(fù)）序和零序網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，詳細(xì)說明了短路電流保護(hù)、距離保護(hù)和零序保護(hù)的具體整定計(jì)算方法；并簡(jiǎn)要介紹了110KV繼電保護(hù)線路保護(hù)的配置方法關(guān)鍵詞：110KV電網(wǎng)、電流保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)1. 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1.1 繼電保護(hù)裝置及其任務(wù) 為防止電力系統(tǒng)中發(fā)生事故一般采取如下對(duì)策：（1）改進(jìn)設(shè)計(jì)制造，加強(qiáng)維護(hù)檢修，提高運(yùn)行水平和工作質(zhì)量。采取各項(xiàng)積極措施消除或者減少發(fā)生故障的可能性。（2）一旦發(fā)生故障，迅速而有選擇地切除故障元件，保證無故障部分正常運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置，就是指反應(yīng)電力系統(tǒng)中電

6、器元件發(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)生信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是：（1）發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件（設(shè)備）從電力系統(tǒng)中切除，使非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。（2）對(duì)不正常運(yùn)行狀態(tài)，為保證選擇性，一般要求保護(hù)經(jīng)過一定的延時(shí)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件（如有無經(jīng)常值班人員），而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)（減負(fù)荷或跳閘），且能與自動(dòng)重合閘相配合。1.2 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 繼電保護(hù)根據(jù)電力系統(tǒng)的要求，對(duì)于直接作用于斷路器跳閘的保護(hù)裝置，有以下幾個(gè)基本要求：1、選擇性 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)的動(dòng)作應(yīng)具有選擇性，它僅切除故障部分，不影響非故障部分的繼續(xù)運(yùn)行，保證最大范圍的供電，盡量縮

7、小停電范圍。 2、快速性 電力系統(tǒng)由于其實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)要求繼電保護(hù)裝置盡快動(dòng)作，切除故障，這樣可以 系統(tǒng)電壓恢復(fù)快，減少對(duì)廣大用戶的影響 電氣設(shè)備的損壞程度降低 防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大 有利于閃絡(luò)處絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)，提高了自動(dòng)重合閘的成功率。一般主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間在12s以內(nèi)，后備保護(hù)根據(jù)其特點(diǎn)，動(dòng)作時(shí)間相應(yīng)增加。 3、靈敏性 繼電保護(hù)裝置反映故障的能力稱為靈敏性，靈敏度高，說明繼電保護(hù)裝置反映故障的能力強(qiáng)，可以加速保護(hù)的起動(dòng)。 4、可靠性 根據(jù)繼電保護(hù)的任務(wù)和保護(hù)范圍，如果某一保護(hù)裝置應(yīng)該動(dòng)作而未動(dòng)作則稱為拒動(dòng)；如果電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)或故障不在保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作而動(dòng)作了則稱

8、為誤動(dòng)。繼電保護(hù)的拒動(dòng)和誤動(dòng)將影響裝置的可靠性，可靠性不高，將嚴(yán)重破壞電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。裝置的原理、接線方式、構(gòu)成條件等方面都直接決定了保護(hù)裝置的可靠性，因此現(xiàn)在的保護(hù)裝置在選用時(shí)盡量采用原理簡(jiǎn)單、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富、裝置可靠性高的保護(hù)。2.設(shè)計(jì)資料分析與參數(shù)計(jì)算2.1基準(zhǔn)值選擇選取基準(zhǔn)功率為 SB=100MV·A，基準(zhǔn)電壓為 VB=115V，則基準(zhǔn)電流：2.2電網(wǎng)各元件等值電抗計(jì)算本設(shè)計(jì)所選取的的發(fā)電機(jī)型號(hào)：G1G4是額定容量為12 MW的汽輪機(jī)，所采用的型號(hào)為QF2122；G5額定容量為25 MW的汽輪機(jī)，所采用型號(hào)為QF2252,具體參見表2.1。表2.1發(fā)電機(jī)型號(hào)及參數(shù)編號(hào)發(fā)

9、電機(jī)型號(hào)額定容量功率因數(shù)額定電壓G1G4QF2-12-212MW0.86.3kV1.080.1221G5QF2-25-225MW0.86.3kV1.080.1222L1：，L2：，L3：，L4： ，T1、T2、T7： ，T3T6：，G1G4: G5: 經(jīng)計(jì)算可得以下電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表2.2。表2.2 電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表設(shè)備正序阻抗（有名值，）正序阻抗（標(biāo)幺值）負(fù)序阻抗（標(biāo)幺值）零序阻抗（標(biāo)幺值）L1180.1360.1360.408L2200.1510.1510.453L3140.1060.1060.318L4240.1810.1810.543G1G40.12210.8140.814G50.1

10、2210.3910.391T1、T2、T744.080.330.33T3T692.580.70.73.短路電流計(jì)算將系統(tǒng)的正序、負(fù)序阻抗圖畫出如圖3.1所示,已知，110kV側(cè)的額定電流為。圖3.1 正負(fù)序阻抗圖3.1流經(jīng)保護(hù)1的短路計(jì)算（1）最大運(yùn)行方式經(jīng)以上最大運(yùn)行方式原則的分析，當(dāng)d1點(diǎn)短路時(shí)，開環(huán)點(diǎn)在L2上，流經(jīng)保護(hù)1的短路電流最大。正負(fù)序阻抗等值圖如圖3.2所示：所以在最大運(yùn)行方式下d1點(diǎn)短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)1的三相短路電流為：圖3.2 d1點(diǎn)短路時(shí)最大運(yùn)行方式正負(fù)序阻抗零序阻抗等值圖如圖3.3所示：?jiǎn)蜗喽搪方拥貢r(shí)流過保護(hù)1的零序電流為 兩相短路接地時(shí)流過保護(hù)1的零序電流為圖3.3 d1點(diǎn)

11、短路時(shí)最大運(yùn)行方式零序阻抗（2）最小運(yùn)行方式經(jīng)以上最小運(yùn)行方式原則的分析可得，最小運(yùn)行方式是系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行，其正負(fù)序阻抗圖如圖3.4所示。圖3.4 d1點(diǎn)短路時(shí)最小運(yùn)行方式正負(fù)序阻抗所以在最小運(yùn)行方式下d1點(diǎn)短路時(shí)總的兩相短路電流為：流經(jīng)保護(hù)1的兩相短路電流為：零序阻抗等值圖如圖3.5所示：圖3.5 d1點(diǎn)短路時(shí)最小運(yùn)行方式零序阻抗則單相短路接地時(shí)總的零序電流為 則流過保護(hù)1的零序電流為 兩相短路接地時(shí)總的零序電流為則流過保護(hù)1的零序電流為3.2流經(jīng)保護(hù)6的短路計(jì)算（1）最大運(yùn)行方式經(jīng)以上最大運(yùn)行方式原則的分析，當(dāng)d2點(diǎn)短路時(shí)，開環(huán)點(diǎn)在L1上，流經(jīng)保護(hù)6的短路電流最大。正負(fù)序阻抗等值圖如圖3.6

12、所示：所以在最大運(yùn)行方式下d2點(diǎn)短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)6的三相短路電流為：圖3.6 d2點(diǎn)短路時(shí)最大運(yùn)行方式正負(fù)序阻抗零序阻抗等值圖如圖3.7所示：?jiǎn)蜗喽搪方拥貢r(shí)流過保護(hù)6的零序電流為 兩相短路接地時(shí)流過保護(hù)6的零序電流為圖3.7 d2點(diǎn)短路時(shí)最大運(yùn)行方式零序阻抗（2）最小運(yùn)行方式經(jīng)以上最小運(yùn)行方式原則的分析可得，最小運(yùn)行方式是系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行，其正負(fù)序阻抗圖如圖3.8所示。圖3.8 d2點(diǎn)短路時(shí)最小運(yùn)行方式正負(fù)序阻抗所以在最小運(yùn)行方式下d2點(diǎn)短路時(shí)總的兩相短路電流為：流經(jīng)保護(hù)6的兩相短路電流為：零序阻抗等值圖如圖3.9所示：圖3.9 d2點(diǎn)短路時(shí)最小運(yùn)行方式零序阻抗則單相短路接地時(shí)總的零序電流為 則流過

13、保護(hù)6的零序電流為 兩相短路接地時(shí)總的零序電流為則流過保護(hù)6的零序電流為 3.3流經(jīng)保護(hù)3的短路計(jì)算（1）最大運(yùn)行方式經(jīng)以上最大運(yùn)行方式原則的分析，當(dāng)d3點(diǎn)短路時(shí)，開環(huán)點(diǎn)在L3上，流經(jīng)保護(hù)3的短路電流最大。正負(fù)序阻抗等值圖如圖3.10所示：所以在最大運(yùn)行方式下d3點(diǎn)短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)3的三相短路電流為：圖3.10 d3點(diǎn)短路時(shí)最大運(yùn)行方式正負(fù)序阻抗零序阻抗等值圖如圖3.11所示：?jiǎn)蜗喽搪方拥貢r(shí)流過保護(hù)3的零序電流為 兩相短路接地時(shí)流過保護(hù)3的零序電流為圖3.11 d3點(diǎn)短路時(shí)最大運(yùn)行方式零序阻抗（2）最小運(yùn)行方式經(jīng)以上最小運(yùn)行方式原則的分析可得，最小運(yùn)行方式是系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行，其正負(fù)序阻抗圖如圖3.1

14、2所示。圖3.12 d3點(diǎn)短路時(shí)最小運(yùn)行方式正負(fù)序阻抗則由圖可得所以在最小運(yùn)行方式下d3點(diǎn)短路時(shí)總的兩相短路電流為：流經(jīng)保護(hù)3的兩相短路電流為：零序阻抗等值圖如圖3.13所示：圖3.13 d3點(diǎn)短路時(shí)最小運(yùn)行方式零序阻抗則單相短路接地時(shí)總的零序電流為 則流過保護(hù)3的零序電流為 兩相短路接地時(shí)總的零序電流為則流過保護(hù)3的零序電流為 由于篇幅有限，其他保護(hù)的短路計(jì)算過程從略，計(jì)算流經(jīng)保護(hù)各短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式下的開環(huán)點(diǎn)，如表3.1所示。表3.1 流經(jīng)保護(hù)各短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式下的開環(huán)點(diǎn)短路點(diǎn)d1d2d3d4d5d6d7d8開環(huán)點(diǎn)L2L1L3L2L1L3當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí)，將出現(xiàn)很大的

15、零序電壓和電流，我們利用零序電壓、電流來構(gòu)成接地短路的保護(hù)，具有顯著地優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在110kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。電網(wǎng)接地的零序電流保護(hù)也可按三段式電流保護(hù)的模式構(gòu)成，可分為無時(shí)限零序電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限零序電流速斷保護(hù)和零序過電流保護(hù)三段。具體應(yīng)用中考慮到零序網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)而有所變化。根據(jù)上面的分析，把各保護(hù)的最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下的單相接地及兩相接地短路下的零序電流計(jì)算出來，以便進(jìn)行零序電流保護(hù)的整定。流經(jīng)保護(hù)各短路點(diǎn)的短路計(jì)算結(jié)果如表3.2所示，零序電流如表3.3所示：表3.2 流經(jīng)保護(hù)各短路點(diǎn)的短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式 (kA) (kA)d10.4751.0

16、80.4750.4831.140.8141.080.8140.5620.42d21.0081.081.0081.1910.540.9791.080.9791.1050.35d31.1891.081.1891.7340.460.9791.080.9791.1050.13d40.4061.080.4060.5531.340.8261.080.8260.5970.37d51.0551.081.0551.9860.541.5201.081.5201.8120.32d60.6561.080.6561.8510.860.8141.080.8141.2220.60d70.9041.080.9041.5330

17、.630.9041.080.9041.5330.54d80.6261.080.6261.6100.960.9951.080.9951.6100.49表3.3 流經(jīng)保護(hù)各短路點(diǎn)的零序電流短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式（kA）最小運(yùn)行方式（kA）單相接地兩相接地單相接地兩相接地d10.380.380.180.20d20.170.160.130.12d30.130.170.050.05d40.400.360.160.18d50.460.580.270.42d60.230.330.240.41d70.340.470.220.32d80.280.450.250.344.電流保護(hù)整定計(jì)算4.1保護(hù)1的電流保護(hù)整定（1

18、）電流速斷保護(hù)（電流段）的整定計(jì)算動(dòng)作電流：按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定。 （可靠系數(shù)）動(dòng)作時(shí)間保護(hù)范圍的校驗(yàn)系統(tǒng)最大阻抗為 即保護(hù)1的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下沒有保護(hù)區(qū)。（2）限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流段）的整定計(jì)算動(dòng)作電流：按照躲開下級(jí)各相鄰元件電流速斷保護(hù)的最大動(dòng)作范圍來整定。動(dòng)作時(shí)間靈敏度的校驗(yàn)不滿足要求。（3）定時(shí)限過電流保護(hù)（電流段）的整定計(jì)算動(dòng)作電流：按照躲開本元件的最大負(fù)荷電流來整定。動(dòng)作時(shí)間靈敏度的校驗(yàn)作為近后備保護(hù)時(shí) ；作為近后備保護(hù)時(shí) ；兩種情況下的靈敏度都不滿足要求。由以上整定計(jì)算結(jié)果可知，電流保護(hù)不能作為本設(shè)計(jì)的主保護(hù)，我們改用距離保護(hù)作為主保護(hù)，下面將以距

19、離保護(hù)進(jìn)行整定。5.電網(wǎng)線路繼電保護(hù)整定計(jì)算5.1距離保護(hù)的整定計(jì)算如圖5.1所示，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的110kV電網(wǎng)線路主保護(hù)采用距離保護(hù)，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行整定計(jì)算。圖5.1 110kV電網(wǎng)線路保護(hù)5.1.1保護(hù)1的距離保護(hù)整定計(jì)算（1）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗按躲過本線路末端短路時(shí)的測(cè)量阻抗來整定。動(dòng)作延時(shí)距離保護(hù)段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即。（2）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗 ：按下列三個(gè)條件選擇：a.與相鄰線路L2的保護(hù)5的段配合式中，取，為保護(hù)5的段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)1而言的最小分支系數(shù)，如圖5.2所示。對(duì)于G1G4，有，。對(duì)于G5，有當(dāng)保護(hù)5的段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系

20、數(shù)為：圖5.2 保護(hù)5的段末端短路時(shí)的等值電路b.與相鄰線路L4的保護(hù)7的段配合當(dāng)保護(hù)7的段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：于是c.按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定圖5.3變壓器低壓側(cè)短路時(shí)的等值電路為變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)1而言的最小分支系數(shù)，如圖5.3所示。當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：，取線路開環(huán)運(yùn)行時(shí)K有最小值，即忽略線路L1和L2，有于是取以上三個(gè)計(jì)算值中較小者為段整定值，即取靈敏性校驗(yàn)：按本線路末端短路求靈敏系數(shù)為，滿足要求。動(dòng)作延時(shí)，與相鄰保護(hù)7的段配合，則它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。（3）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定取，

21、于是靈敏性校驗(yàn)：a.本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：，滿足要求。b.相鄰線路L2末端短路時(shí)（如圖5.4）：最大分支系數(shù)：當(dāng)G1G4單獨(dú)作用時(shí)，流過保護(hù)1的電流為:當(dāng)G5單獨(dú)作用時(shí)，流過保護(hù)1的電流為:(反方向)于是，不滿足要求。圖5.4線路L2末端短路時(shí)的等值電路c.相鄰線路L4末端短路時(shí)（如圖5.5所示）：最大分支系數(shù)：于是，滿足要求。圖5.5線路L4末端短路時(shí)的等值電路d.相鄰變壓器低壓側(cè)短路時(shí)（如圖5.6所示）：最大分支系數(shù)：于是 ，不滿足要求。變壓器增加近后備保護(hù)，整定計(jì)算略。動(dòng)作延時(shí)：保護(hù)5的動(dòng)作時(shí)間為：保護(hù)7的動(dòng)作時(shí)間為：變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：取其中較長(zhǎng)者，于是保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)間為：

22、圖5.6變壓器低壓側(cè)短路時(shí)的等值電路5.1.2保護(hù)6的距離保護(hù)整定計(jì)算（1）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗按躲過本線路末端短路時(shí)的測(cè)量阻抗來整定。動(dòng)作延時(shí)距離保護(hù)段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即。（2）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗 ：a.與相鄰線路L1的保護(hù)2的段配合式中，取，為保護(hù)2的段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)6而言的最小分支系數(shù)，如圖5.7所示。當(dāng)保護(hù)2的段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：圖5.7 保護(hù)2的段末端短路時(shí)的等值電路靈敏性校驗(yàn)：按本線路末端短路求靈敏系數(shù)為，滿足要求。動(dòng)作延時(shí)，與相鄰保護(hù)2的段配合，則（3）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定取，于是靈敏性校驗(yàn)：

23、a.本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：，滿足要求。b.相鄰線路L1末端短路時(shí)（如圖6.8所示）：最大分支系數(shù)：當(dāng)G1G4單獨(dú)作用時(shí)，流過保護(hù)6的電流為:當(dāng)G5單獨(dú)作用時(shí)，流過保護(hù)6的電流為:圖5.8線路L1末端短路時(shí)的等值電路于是，滿足要求。動(dòng)作延時(shí)：保護(hù)6的動(dòng)作時(shí)間為：5.1.3保護(hù)8的距離保護(hù)整定計(jì)算（1）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗按躲過本線路末端短路時(shí)的測(cè)量阻抗來整定。動(dòng)作延時(shí)距離保護(hù)段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即。（2）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗 ：按下列三個(gè)條件選擇：a.與相鄰線路L3的保護(hù)6的段配合式中，取，為保護(hù)6的段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)8而言的最小分支系數(shù)。

24、 當(dāng)保護(hù)6的段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：b.與相鄰線路L2的保護(hù)5的段配合當(dāng)保護(hù)5的段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：于是c.按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定圖5.9變壓器低壓側(cè)短路時(shí)的等值電路為變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)8而言的最小分支系數(shù)，如圖5.9所示。當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為： 于是取以上三個(gè)計(jì)算值中較小者為段整定值，即取靈敏性校驗(yàn)：按本線路末端短路求靈敏系數(shù)為，不滿足要求。則距離保護(hù)8的段應(yīng)改為與相鄰線路L3的保護(hù)6的段相配合，計(jì)算如下：動(dòng)作延時(shí)，與相鄰保護(hù)6的段配合，則（3）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定取，于是靈敏性校驗(yàn)：a.本線路末端短路時(shí)的靈敏

25、系數(shù)為：，滿足要求。b.相鄰線路L3末端短路時(shí)（如圖5.10）：當(dāng)G1G4單獨(dú)作用時(shí)，；當(dāng)G5單獨(dú)作用時(shí)，最大分支系數(shù)：而即于是，滿足要求。圖5.10線路L3末端短路時(shí)的等值電路c.相鄰線路L2末端短路時(shí)（如圖5.11所示）：當(dāng)G1G4單獨(dú)作用時(shí)，當(dāng)G5單獨(dú)作用時(shí)，于是，滿足要求。圖5.11線路L2末端短路時(shí)的等值電路d.相鄰變壓器低壓側(cè)短路時(shí)（如圖5.12所示）：最大分支系數(shù)：于是 ，滿足要求。圖5.12變壓器低壓側(cè)短路時(shí)的等值電路動(dòng)作延時(shí)：保護(hù)5的動(dòng)作時(shí)間為：保護(hù)6的動(dòng)作時(shí)間為：變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：取其中較長(zhǎng)者，于是保護(hù)8的動(dòng)作時(shí)間為：5.1.4保護(hù)2的距離保護(hù)整定計(jì)算（1）段的整定計(jì)

26、算動(dòng)作阻抗按躲過本線路末端短路時(shí)的測(cè)量阻抗來整定。動(dòng)作延時(shí)距離保護(hù)段的動(dòng)作時(shí)限是由保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定，人為延時(shí)為零，即。(2）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗 ： a.與相鄰線路L2的保護(hù)4的段配合當(dāng)保護(hù)4的段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：b.按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定（如圖5.13所示）：圖5.13變壓器低壓側(cè)短路時(shí)的等值電路當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為： 于是取以上三個(gè)計(jì)算值中較小者為段整定值，即取靈敏性校驗(yàn)：按本線路末端短路求靈敏系數(shù)為，滿足要求。動(dòng)作延時(shí)，與相鄰保護(hù)4的段配合，則（3）段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定取，于是靈敏性校驗(yàn)：a.本線路末端短路時(shí)的

27、靈敏系數(shù)為：，滿足要求。b.相鄰線路L2末端短路時(shí)：最大分支系數(shù)為：，滿足要求。c.相鄰變壓器低壓側(cè)短路時(shí)：最大分支系數(shù)為：于是，不滿足要求。變壓器增加近后備保護(hù)，整定計(jì)算略。動(dòng)作延時(shí)：變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：保護(hù)4的動(dòng)作時(shí)間為：取其中較長(zhǎng)者，有保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)間為：由于篇幅問題，我們沒有把保護(hù)3、4、5、7整定計(jì)算過程一一列舉出來，各個(gè)保護(hù)的距離保護(hù)整值如表5.1所示：表5.1距離保護(hù)整定值階段段保護(hù)點(diǎn)第段第段第段整定值（）時(shí)限（s）整定值（）時(shí)限（s）整定值（）時(shí)限（s）保護(hù)1點(diǎn)11.9027.520.5107.893.0保護(hù)2點(diǎn)15.3028.002.5 107.894.5保護(hù)3點(diǎn)15.3

28、039.280.5107.893.5保護(hù)4點(diǎn)17.0032.320.5215.784.0保護(hù)5點(diǎn)17.0028.240.5215.784.0保護(hù)6點(diǎn)11.9040.580.5107.893.5保護(hù)7點(diǎn)20.4047.700.5364.101.0保護(hù)8點(diǎn)20.4051.661.0205.504.56.繼電保護(hù)零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí)，將出現(xiàn)很大的零序電壓和電流，我們利用零序電壓、電流來構(gòu)成接地短路的保護(hù)，具有顯著地優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在110kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。電網(wǎng)接地的零序電流保護(hù)也可按三段式電流保護(hù)的模式構(gòu)成，可分為無時(shí)限零序電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限零

29、序電流速斷保護(hù)和零序過電流保護(hù)三段。具體應(yīng)用中考慮到零序網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)而有所變化。6.1整定結(jié)果 按照零序電流保護(hù)整定計(jì)算的原則，可算出各點(diǎn)保護(hù)的零序電流整定值如下表6.1所示：表6.1 各點(diǎn)的零序整定值短路點(diǎn)零序I段零序II段零序III段起動(dòng)電流（kA）動(dòng)作時(shí)限(s)起動(dòng)電流（kA）動(dòng)作時(shí)限(s)起動(dòng)電流（kA）動(dòng)作時(shí)限(s)d11.3700.100.50.092.5d20.6100.120.50.092.5d30.6100.050.52.941.0d41.4400.100.50.032.0d52.0900.140.50.032.0d61.4800.520.50.051.0d71.6902.94

30、0.52.941.0d81.6200.360.50.052.07.輸電線路的自動(dòng)重合閘裝置7.1自動(dòng)重合閘概述（1）必要性和可能性在電力系統(tǒng)中，輸電線路，特別是架空線路是最容易發(fā)生短路故障的元件。因此，設(shè)法提高輸電線路供電的可靠性是非常重要的。而自動(dòng)重合閘裝置正是提高線路供電可靠性的有力工具。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，架空線路的故障大多數(shù)是瞬時(shí)性故障，因此在線路斷開以后，再進(jìn)行一次重合閘，就有可能大大提高供電的可靠性。為了自動(dòng)、迅速地將斷開的線路斷路器重新合閘，在電力系統(tǒng)中廣泛采用自動(dòng)重合閘裝置。（2）基本要求正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其他原因而跳閘后，自動(dòng)重合閘裝置均應(yīng)動(dòng)作，使斷路器重

31、新合上。自動(dòng)重合閘動(dòng)作以后，一般應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次動(dòng)作。由運(yùn)行人員手動(dòng)操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時(shí)，自動(dòng)重合閘不應(yīng)啟動(dòng)，不能將斷路器重新合上。當(dāng)手動(dòng)投入斷路器或自動(dòng)投入斷路器時(shí)，若線路上有故障，隨即被繼電保護(hù)將其斷開時(shí)，自動(dòng)重合閘不應(yīng)啟動(dòng)，不發(fā)出重合閘脈沖。繼電保護(hù)動(dòng)作切除故障后，在滿足故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)及斷路器消弧室和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作所必須時(shí)間的條件下，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)盡快發(fā)出重合閘脈沖，以縮短停電時(shí)間，減少因停電而造成的損失。在斷路器跳開之后，自動(dòng)重合閘一般延時(shí)0.51s后發(fā)出重合閘脈沖。自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只動(dòng)作一次，當(dāng)重合于永久性故障

32、而再次跳閘以后，就不應(yīng)該再動(dòng)作；對(duì)二次式重合閘就應(yīng)該能夠動(dòng)作兩次，當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙l以后，它不應(yīng)該再動(dòng)作。重合閘裝置損壞時(shí)，不應(yīng)將斷路器多次重合于永久性故障線路上，以避免系統(tǒng)多次遭受故障電流的沖擊，使斷路器損壞，擴(kuò)大事故。自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，以便更好地和繼電保護(hù)相配合，加速故障的切除。如用控制開關(guān)手動(dòng)合閘并合于永久性故障上時(shí)，也宜于采用加速繼電保護(hù)動(dòng)作的措施，以加速故障的切除。在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，重合閘應(yīng)滿足同期合閘條件。當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)（例如操動(dòng)機(jī)構(gòu)中使用的氣壓、液壓降低等）而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉

33、鎖。7.2單側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘裝置單側(cè)電源線路廣泛應(yīng)用三相一次自動(dòng)重合閘方式。所謂三相一次自動(dòng)重合閘方式，就是不論在輸電線路上單相、兩相或三相短路故障時(shí)，繼電保護(hù)均將線路的三相斷路器一起斷開，然后AAR裝置起動(dòng)，經(jīng)預(yù)定延時(shí)將三相斷路器重新一起合閘。若故障為瞬時(shí)的，則重合成功；若故障為永久性的，則繼電保護(hù)再次將三相斷路器一起斷開，且不再重合。7.3雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘在這種線路上采用自動(dòng)重合閘裝置時(shí)，除了應(yīng)滿足前述基本要求外，還必須考慮以下兩點(diǎn)：（1）當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，線路兩側(cè)的保護(hù)可能以不同的時(shí)限斷開兩側(cè)短路器。（2）在某些情況下，當(dāng)線路發(fā)生故障，兩側(cè)斷路器斷開之后，線路兩側(cè)電

34、源之間有可能失去同步。因此后合閘一側(cè)的斷路器在進(jìn)行重合閘時(shí)，必須確保兩電源間的同步條件，或者校驗(yàn)是否允許非同步重合閘。由此可見，雙側(cè)電源線路上的三相自動(dòng)重合閘，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的接線方式和運(yùn)行情況，采用不同的重合閘方式。國(guó)內(nèi)采用的有：非同步自動(dòng)重合閘；快速自動(dòng)重合閘；檢定線路無電壓和檢定同步的自動(dòng)化重合閘；解列重合閘及自同步重合閘等。7.4自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的適當(dāng)配合，能有效地加速故障的切除，提高供電的可靠性。自動(dòng)重合閘的應(yīng)用在某些情況下還可以簡(jiǎn)化繼電保護(hù)。自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合方式，有重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)兩種。重合閘前加速是，當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，靠近電

35、源側(cè)的保護(hù)先無選擇性的瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘，而后再借助自動(dòng)重合閘來糾正這種非選擇性動(dòng)作。重合閘后加速保護(hù)是當(dāng)線路故障時(shí)，先按正常的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限有選擇性地動(dòng)作于斷路器跳閘，然后AAR裝置動(dòng)作將斷路器重合，同時(shí)將過電流保護(hù)的時(shí)限解除。這樣，當(dāng)斷路器重合于永久性故障時(shí)，電流保護(hù)將無時(shí)限地作用于斷路器跳閘。實(shí)現(xiàn)后加速的方法是，在被保護(hù)的各條線路上都裝設(shè)有選擇性的保護(hù)和自動(dòng)重合閘裝置。8.綜合評(píng)價(jià)8.1對(duì)電流保護(hù)的綜合評(píng)價(jià)三段式電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)，并且一般情況下都能較快的切除故障。但是一般用于35KV及以下的電壓等級(jí)的電網(wǎng)中，對(duì)于容量大、電壓高或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，它難于滿足電網(wǎng)對(duì)保護(hù)的要求。缺點(diǎn)是它的靈敏度和保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路類型的影響，此外，它只在單側(cè)電源電網(wǎng)中才有選擇性。8.2對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)零序電流保護(hù)比相間短路的電流保護(hù)有較高的靈敏度。對(duì)于零序一