aaaaa單電源環(huán)網(wǎng)繼電保護(hù)

1、引言而隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)也突破 了傳統(tǒng)的繼電保護(hù)形式，出現(xiàn)了電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)。目前，我國的微 機(jī)保護(hù)技術(shù)已趨于成熟，各種類型的微機(jī)保護(hù)裝置已在全國各大電力 網(wǎng)絡(luò)中投入運行。為此本設(shè)計對簡單電力網(wǎng)進(jìn)行微機(jī)保護(hù)配置。本設(shè)計的題目是某地區(qū)單電源環(huán)網(wǎng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，即對110KV電網(wǎng)的繼電保護(hù)配置及整定。此設(shè)計是根據(jù)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電力 學(xué)院本科生畢業(yè)要求而進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計。這里主要介紹的是微機(jī)保護(hù)在 110KV電力網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及繼電保護(hù)的 設(shè)計原理，內(nèi)容分為：裝置介紹、電力系統(tǒng)接地與互感器選擇、電力 系統(tǒng)短路計算、輸電線路保護(hù)的配置與整定計算、保護(hù)性能分析等幾 部分。電力

2、系統(tǒng)繼電保護(hù)的形式和原理在不斷更新，但總體的設(shè)計原 則是相同的，都要滿足保護(hù)的基本要求。本次設(shè)計由楊炳元老師擔(dān)任我們小組的指導(dǎo)教師。設(shè)計過程中，得 到了楊炳元老師及電力系其他老師的悉心指導(dǎo)，在此表示衷心的感 謝。因為編寫人員的理論知識和實踐經(jīng)驗所限、編寫時間倉促，書中難 免有缺點和錯誤，敬請老師批評指正。第一章 緒 論繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過預(yù)防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng) 運行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全供電。因此，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)重要 的組成部分，是保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的不可缺少的技術(shù)措施。而自 1984 年 我國第一套微機(jī)保護(hù)樣機(jī)通過鑒定以后，便有許多不同型號的微

3、機(jī)保護(hù)裝置即被生 產(chǎn)，以適應(yīng)電力系統(tǒng)生產(chǎn)的需要，微機(jī)保護(hù)以其優(yōu)越的性能得到廣泛的應(yīng)用。繼電 保護(hù)裝置的微機(jī)化、計算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。1.1微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展微機(jī)具有高速運算、邏輯判斷和記憶能力，微機(jī)保護(hù)是通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)的， 具有極大的靈活性，也因而微機(jī)保護(hù)可以實現(xiàn)很復(fù)雜的保護(hù)功能，也可以實現(xiàn)許多 傳統(tǒng)保護(hù)模式無法實現(xiàn)的新功能。許多傳統(tǒng)保護(hù)模式存在的技術(shù)問題，在微機(jī)保護(hù) 中找到了解決的辦法。可靠性是繼電保護(hù)的生命，微機(jī)保護(hù)采用了許多傳統(tǒng)保護(hù)無 法實現(xiàn)的抗干擾措施，有效地防止了保護(hù)的誤動和拒動。目前，微機(jī)保護(hù)的平均無 故障時間長達(dá)十萬小時以上，這說明了微機(jī)保護(hù)是十分可靠的。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)

4、裝置，調(diào)試工作量很大，尤其是一些復(fù)雜的保護(hù)，而微機(jī)保護(hù) 幾乎不用調(diào)試。因此，微機(jī)保護(hù)不象傳統(tǒng)保護(hù)那樣，逐臺做各種模擬實驗來檢測保 護(hù)裝置的功能。并且微機(jī)保護(hù)具有自診斷能力，能對硬件和軟件進(jìn)行檢測，一旦發(fā) 現(xiàn)異常就會發(fā)出報警。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和微機(jī)的廣泛應(yīng)用，我國的微機(jī)保護(hù)裝置價格 已和傳統(tǒng)保護(hù)價格持平或更低，在性能價格比方面更具優(yōu)勢。微機(jī)是一個智能裝 置，可實現(xiàn)多種功能，微機(jī)保護(hù)裝置的多功能化也提高了其經(jīng)濟(jì)性。且因為微機(jī)保 護(hù)裝置的功耗較傳統(tǒng)保護(hù)裝置的功耗小，其運行維護(hù)費用較低?？傊?，微機(jī)保護(hù)的性能優(yōu)于傳統(tǒng)保護(hù)，特別是從發(fā)展的觀點來看更是如此。1.2 微機(jī)保護(hù)裝置的特點電力系統(tǒng)微機(jī)

5、保護(hù)裝置之所以能被推廣和應(yīng)用，是因為它具有傳統(tǒng)繼電保護(hù)無 法比擬的優(yōu)越性。微機(jī)繼電保護(hù)裝置具有以下特點：維護(hù)調(diào)試方便目前國內(nèi)大量使用的整流型或晶體管型繼電保護(hù)裝置的調(diào)試工作量很大，尤其 是一些復(fù)雜保護(hù)，例如距離保護(hù)，調(diào)試一套常常需要一周，甚至更長的時間。究其 原因，這類保護(hù)裝置是布線邏輯的，保護(hù)的每一種功能都有相應(yīng)的硬件器件和連線 來實現(xiàn)。為確認(rèn)保護(hù)裝置是否完好，就需要把所具備的各種功能通過模擬實驗來校 核一遍。微機(jī)保護(hù)則不同，它的硬件是一臺計算機(jī)，各種復(fù)雜的功能是由相應(yīng)的軟 件來實現(xiàn)的。換言之，它是一個只會做幾種單調(diào)的、簡單操作的硬件，配以軟件， 把許多簡單操作組合完成各種復(fù)雜功能的。因而只

6、要用幾個簡單的操作就可以檢驗 微機(jī)的硬件是否完好?；蛘哒f如果微機(jī)硬件有故障，將會立即表現(xiàn)出來，如果硬件 完好，對于以成熟的軟件，只要程序和設(shè)計時一樣 這很容易檢查），就必然會達(dá) 到設(shè)計的要求，用不著逐臺作各種模擬實驗來檢驗每一種功能是否正確。實際上如 果經(jīng)檢查，程序和設(shè)計時的完全一樣，就相當(dāng)于布線邏輯的保護(hù)裝置的各種功能已被檢查完畢。一般微機(jī)保護(hù)裝置都具有自檢功能，對硬件各部分和存放在EPRO中的程序不斷進(jìn)行自動檢測，一旦發(fā)現(xiàn)異常會發(fā)出警報。通常只要接上電源后沒有警 報，就可確認(rèn)裝置完好。所以對微機(jī)保護(hù)裝置可以說幾乎不用調(diào)試，從而大大減輕 了運行維護(hù)的工作量?？煽啃愿哽`活性大、體積縮小 計算機(jī)

7、在程序指揮下，有極強(qiáng)的綜合分析和判斷能力，因而它可以實現(xiàn)常規(guī)保 護(hù)很難辦到的自動糾錯，即自動地識別和排除干擾，防止因為干擾而造成的誤動 作。另外，它有自診斷能力，能夠自動檢測出本身硬件的異常部分，配合多重化可 以有效地防止拒動，因此可靠性很高。因為計算機(jī)保護(hù)的特性主要有軟件決定，因 此，只要改變軟件就可以改變保護(hù)的特性和功能。從而可靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)運行 方式的變化。一套微機(jī)保護(hù)裝置，可以實現(xiàn)多種保護(hù)功能，例如一套WXB 11型保護(hù)裝置，配置了四個硬件完全相同的 CPU 插件，分別完成高頻保護(hù)、距離保 護(hù)、零序保護(hù)、綜合重合閘等功能。因此在組屏?xí)r，體積要縮小，便于現(xiàn)場的按裝 維護(hù)。易于獲得附加

8、功能性能較好 應(yīng)用微型計算機(jī)后，如果配置一個打印機(jī)，或者其它顯示設(shè)備，可以在系統(tǒng)發(fā) 生故障后提供多種信息。例如保護(hù)各部分的動作順序和動作時間記錄，故障類型和 相別及故障前后電壓和電流的波形記錄等。還可以提供故障點的位置。這將有助于 運行部門對事故的分析和處理。因為計算機(jī)的應(yīng)用，使很多原有型式的繼電保護(hù)中 存在的技術(shù)問題，可找到新的解決辦法。例如對接地距離的允許過度電阻的能力， 距離保護(hù)如何區(qū)別振蕩和短路等問題都以提出許多新的原理和解決辦法。第二章 電力系統(tǒng)接地與互感器選擇電力系統(tǒng)的中性點是指：三相電力系統(tǒng)中星形連接的變壓器或發(fā)電機(jī)中性點。 目前我國的電力系統(tǒng)采用中性點接地方式，通常有中性點不接

9、地，中性點經(jīng)過消弧 線圈繞組接地和中性點直接接地三種方式。中性點直接接地電網(wǎng)中發(fā)生單相接地故 障時，通過中性點直接接地，在故障相中流過很大的短路電流，所以這種電網(wǎng)又稱 為大接地電流電網(wǎng)。一般 110KV 及以上電壓等級的電網(wǎng)都采用中性點直接接地方 式?；ジ衅靼娏骰ジ衅鱐A）和電壓互感器TV，作用是將一次回路的高電壓 和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型 化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜，便于安裝。并將二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且 互感器二次側(cè)均接地，保證了人身和設(shè)備的安全。2.1 變壓器中性點位置及接地臺數(shù)的選擇如何選擇變壓器的中性點的運行方式，是一種比較復(fù)

10、雜的綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問 題，不論采用那一種運行方式，都涉及到供電可靠性、過電壓絕緣配合、繼電保護(hù) 和自動裝置的正確動作、系統(tǒng)的布置、電訊及無線電干擾、接地故障時對生命的危 險以及系統(tǒng)穩(wěn)定等一系列的問題。變壓器中性點接地原則 系統(tǒng)中全部或部分中性點直接接地是大接地系統(tǒng)的標(biāo)志。其主要目的是降低 對整個系統(tǒng)絕緣水平的要求。但中性點接地變壓器的臺數(shù)、容量及其分布情況變化 時，零序網(wǎng)絡(luò)也隨之改變，因此，同一故障點的零序電流分布也隨之改變。所以變 壓器的中性點接地情況改變，將直接影響零序電流保護(hù)的靈敏性。因此對變壓器中 性點接地的選擇要滿足下面兩條要求：不使系統(tǒng)出現(xiàn)危險的過電壓；不是零序網(wǎng)絡(luò) 有較大改變，

11、以保證零序電流保護(hù)有穩(wěn)定的靈敏性。根據(jù)上述兩條要求，變壓器中 性點接地方式選擇的原則如下：1）、在多電源系統(tǒng)中，每個電源處至少有一臺變壓器中性點接地，以防止中 性點不接地的電源因某種原因與其他電源聯(lián)系時，形成中性點不接地系統(tǒng)。2）、每個電源有多臺變壓器并聯(lián)運行時，規(guī)定正常時按一臺變壓器中性點直 接接地運行，其他變壓器中性點不接地。這樣，當(dāng)某臺中性點接地變壓器因為檢修 或其他原因切除時，將另一臺變壓器中性點接地，以保持系統(tǒng)零序電流的大小與分 布不變。3）、兩臺變壓器并聯(lián)運行，應(yīng)選用零序阻抗相等的變壓器，正常時將一臺變 壓器中性點直接接地。當(dāng)此接地變壓器退出運行時，則將另一臺變壓器中性點直接 接地

12、運行。4）、 220KV 以上大型電力變壓器都分級絕緣，且分為兩種類型；其中絕緣水 平較低的一種 （500KV 系統(tǒng)，中性點絕緣水平為 38KV 變壓器 ，中性點必須直接接 地。5）、在雙母線按固定方式連接的變電所，每組母線上至少應(yīng)有一臺變壓器直 接接地，當(dāng)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開后，每組母線上仍保留一臺中性點直接接地的變壓 器。網(wǎng)絡(luò)接地方式的設(shè)計根據(jù)上述變壓器的接地原則，得到本網(wǎng)絡(luò)變壓器中性點的接地方式為：發(fā)電機(jī)G1側(cè)的兩臺并聯(lián)容量為40MVA的變壓器，其中一臺中性點直接接地，B、C兩變電所各有兩臺并聯(lián)運行的容量為20M VA勺變壓器，將兩臺并聯(lián)運行的變壓器其中一臺 中性點直接接地。若該變壓器停運時

13、，則將另一臺中性點不接地的變壓器改為中性 點直接接地；發(fā)電機(jī)G2側(cè)只有一臺60MVA勺變壓器，D點變電所也只有一臺容量 為20MVA勺變壓器，所以將次兩臺變壓器的中性點都直接接地。共五臺變壓器中性 點直接接地。2.2 電流互感器的選擇電流互感器是將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈返男‰娏?，并使測量儀表和保 護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化小型化，便于安裝。電流互感器的作用1）、電流互感器將高壓回路中的電流變換為低壓回路中的小電流，并將高壓回路與低壓回路隔離，使他們之間不存在電的直接關(guān)系。2）、額定的情況下，電流互感器的二次側(cè)電流取為 5A ，這樣可使繼電保護(hù)裝 置和其它二次回路的設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)化。3）、繼電保護(hù)裝置和其

14、它二次回路設(shè)備工作于低電壓和小電流，不僅使造價降低，維護(hù)方便，而且也保證了運行人員的安全。4）、電流互感器二次回路必須有一點接地，否則當(dāng)一，二次擊穿時，造成威 脅人身和設(shè)備的安全。電流互感器的選擇和配置1）、一次電壓：Ug < Un UgW 110KV其中 Ug電流互感器安裝處一次回路工作電壓；Un 電流互感器的額定電壓。2）、一次回路電流的選擇：電流互感器的一次電流一般應(yīng)取 Ita1.25In，其中 IN發(fā)電機(jī)或變壓器的額定電流；即 IN 為對線路應(yīng)是最大負(fù)荷電流：lgmax=SN/ 3 Un=3X 50/骨3 X 110=787.296A=InIta> 1.25In=1.25X

15、 787.296=984.12A3）、二次側(cè)電流的選擇：因為發(fā)電廠電氣設(shè)備選擇的規(guī)定，強(qiáng)電力系統(tǒng)的電 流互感器二次側(cè)額定電流為 5A。4）、準(zhǔn)確等級：用于保護(hù)裝置為 0.5級，用于儀表可適當(dāng)提高。5）、輸電線路上 TA的選擇：根據(jù)電力項目手冊所選電流互感器型號為 LCWD-110 , 2X 600/5額定電流比）2.3電壓互感器的選擇電壓互感器是將一次回路的高電壓變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓，使測量儀表和 保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化小型化，并將二次設(shè)備與高電壓部分隔離，保證了設(shè)備及人身安 全。電壓互感器的作用1）、電壓互感器的作用是將一次側(cè)高電壓成比例的變換為較低的電壓，實現(xiàn)了二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的隔離，保證了

16、工作人員的安全。2）、電壓互感器二次側(cè)電壓通常為100V這樣可以做到測量儀表及繼電器的小型化和標(biāo)準(zhǔn)化。電壓互感器的配置及選擇1）、電壓互感器一次繞組的額定電壓為 110KV。2）、二次繞組的額定電壓是按下述原則設(shè)計的：一次繞組接于線電壓時，二 次繞組的額定電壓為 100V ;一次繞組接于相電壓時，二次繞組的額定電壓為 100/ 3 V。3）、準(zhǔn)確等級：電壓互感器應(yīng)在哪一準(zhǔn)確度等級下工作，需根據(jù)接入的測量 儀表.繼電器與自動裝置及設(shè)備對準(zhǔn)確等級的要求來確定。，4） 、輸電線路上 Tv變比的選擇：由發(fā)電廠電氣部分課設(shè)參考資料中 P268頁表6-10查得，型號為電容式 YDR 110 TV，額定變比

17、為：110000.3第三章電力系統(tǒng)短路計算短路是電力系統(tǒng)最常見的故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相或中性點 接地系統(tǒng)中相與地之間的短路。電力網(wǎng)絡(luò)中若出現(xiàn)短路故障，將對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定 運行有很大的影響，甚至?xí)a(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。3.1短路計算概述系統(tǒng)中短路故障對電力系統(tǒng)的正常運行會帶來嚴(yán)重后果，因此在系統(tǒng)設(shè)計、設(shè) 備選擇及系統(tǒng)運行中，都應(yīng)著眼于防止短路故障的發(fā)生，以及在短路故障發(fā)生后要 盡量限制所影響的范圍。對于本次設(shè)計，短路電流計算的主要目的是：對微機(jī)繼電 保護(hù)的配置和整定。系統(tǒng)中應(yīng)配置哪些保護(hù)以及保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對電力系統(tǒng)各種短路 故障進(jìn)行計算和分析，而且不僅要計算短路點的短路電

18、流，還要計算短路電流在網(wǎng) 絡(luò)各支路中的分流，并要作多種運行方式的短路計算。由以上分析，對電力系統(tǒng)短路故障進(jìn)行計算和分析是十分重要的。然而實際項 目中并不需要十分精確的計算結(jié)果，但卻要求計算方法簡捷、適用，其計算結(jié)果只 要能滿足項目允許誤差即可。短路電流實用計算是電力系統(tǒng)基本計算之一，通常采 用標(biāo)幺制進(jìn)行計算。一般情況下三相短路是最嚴(yán)重的短路，因此，絕大多數(shù)情況是 用三相短路電流來選擇或校驗電氣設(shè)備。三相短路是對稱短路，它的分析和計算方 法是不對稱短路分析和計算的基礎(chǔ)。3.2電氣元件的參數(shù)計算321參數(shù)的算法標(biāo)幺值的概念，參數(shù)計算需要用到標(biāo)幺值或有名值，在實際的電力系統(tǒng)中，各 元件的電抗表示方法

19、不統(tǒng)一，基值也不一樣。在標(biāo)幺制中，單個物理量均用標(biāo)幺值 來表示，標(biāo)幺值的定義如下：標(biāo)幺值二實際有名值 任意單位）/基準(zhǔn)值 與有名值同單位）顯然，同一個實際值，當(dāng)所選的基準(zhǔn)值不同時，標(biāo)幺值也不同。所以當(dāng)描述一 個物理量的標(biāo)幺值時，必須同時說明其基準(zhǔn)值多大，否則僅有一個標(biāo)幺值沒意義。當(dāng)選定電壓、電流、阻抗、和功率的基準(zhǔn)值分別為Ub、Ib、Zb和Sb時，相應(yīng)的標(biāo)幺值為：使用標(biāo)幺值，首先必須選定基準(zhǔn)值。電力系統(tǒng)的各電氣量基準(zhǔn)值的選擇，在符 合電路基本關(guān)系的前提下，原則上可以任意選取。四個物理量的基準(zhǔn)值都要分別滿 足以上的公式。因此，四個基準(zhǔn)值只能任選兩個，其余兩個則由上述關(guān)系式?jīng)Q定。 習(xí)慣上多先選定U

20、b和Sb。這樣電力系統(tǒng)主要涉及三相短路的Ib,Zb可得：Ib 二 Sb /、3Ub2Zb =Ub/I b =U b/SbUb和Sb原則上選任何值都可以，但應(yīng)根據(jù)計算的內(nèi)容及計算方便來選擇。通常 Ub多選為額定電壓或平均額定電壓。Sb可選系統(tǒng)的或某發(fā)電機(jī)的總功率，有時也可取一整數(shù)，如100、1000MVA等。標(biāo)幺值的算法：1>、精確的計算法，再標(biāo)幺值歸算中，將各電壓級參數(shù)歸算到基本級，而且 還需選取同樣的基準(zhǔn)值來計算標(biāo)幺值。將各電壓級參數(shù)的有名值按有名制的精確計 算法歸算到基本級，再基本級選取統(tǒng)一的電壓基值和功率基值。各電壓級參數(shù)的有 名值不歸算到基本值而是再基本級選取電壓基值和功率基值后

21、將電壓基值向各自歸 算級歸算，然后就在各電壓級用歸算得到的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)功率計算各元件的標(biāo)幺 值。2>、近似計算：標(biāo)幺值的近似歸算也是用平均額定電壓計算?？梢栽诟麟妷?級用選定的功率基準(zhǔn)值和各平均額定電壓作為電壓基準(zhǔn)來計算標(biāo)幺值即可。結(jié)合本網(wǎng)絡(luò)采用精確計算法。選取基準(zhǔn)值：Sb=100MVA 110KV時Ub=121KV發(fā)電機(jī)參數(shù)的計算在本次設(shè)計的系統(tǒng)中發(fā)電廠有三臺發(fā)電機(jī)，正常情況下三臺發(fā)電機(jī)同時運行， 其發(fā)電機(jī)的參數(shù)計算如下：已知 Sn=50MVA COS© =0.85 Xg' ='129Ub(i0.5>=110X 10.5/121=9.545(KV>

22、;Xg=Xg' 乂 Un2/Sn=0.129X 10.52/50=0.284?Xg*=X g/Zb=X g/(U b2/Sb>=0.284 X 100/9.05452=0.312變壓器的參數(shù)計算在本次設(shè)計的系統(tǒng)中發(fā)電廠端有三臺升壓變壓器，B、C兩處的變電所各帶兩臺降壓變壓器，變電所D帶一臺降壓變壓器，參數(shù)計算如下：(1>發(fā)電機(jī)G3所帶的變壓器參數(shù)計算已知 S1=60MVA Us%=10.522Xti=(Us%/100>X (Un /Sn>=(10.5/100>X (110 /60>=21.175?22Xti* =Xti/Zb=X ti/(U b2/S

23、b>=21.175X (100/1212>=0.145(2> 發(fā)電機(jī) G1 、G2 所帶的兩臺并聯(lián)變壓器參數(shù)計算 已知 S2=40MVA US%=10.5XT2=(US%/100>X(UN2/SN>=(10.5/100>X (1102/40>=31.763?22XT2*=XT2/ZB=XT2/(UB2/SB>=31.763X(100/1212>=0.217(3> 三個變電所所帶的變壓器的參數(shù)計算已知 S3=20MVA US%=10.522XT3=(US%/100>X(UN2/SN>=(10.5/100>X(1102/

24、20>=65.525?22XT3*=XT3/ZB=XT3/(UB2/SB>=65.525X (100/1212>=0.434 線路參數(shù)的計算線路的參數(shù)計算：LGJ-185 型導(dǎo)線：Deq=4.5m n=0.17?/km X1=0.4?/km ro=O.51 ? /km xo=O.14 ? /km LAB=40km LBC=60km LAD=LDC=50km(1>110KV 電網(wǎng)的 AB 段正序： ZAB1=LAB(r1+jx1>=40X(0.17+j0.4>=6.8+j16 ?2ZAB1*=ZAB1/ZB=(6.8+j16>/(1212/100>

25、=0.046+j0.109零序： ZAB0=LAB(r0+jx0>=40X (0.51+j0.14>=20.4+j56 ?2ZAB0* =ZAB0/ZB=(20.4+j56>/(1 21 2/1 00>=0. 139+j0.382由發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料查得LGJ-185型導(dǎo)線直徑D=19mm計算線路單位長度的等值電納為：-6 -6 -6b=7.58X10-6/lg(Deq/req> s/km=7.58X 10-6/lg(4500/19X0.5>=2.833X10-6s/km AB 段導(dǎo)納為：YAB=jbLAB=j2.833X 10-6X40=j1.

26、133X 10-4sYAB*=YABXZB=j1.133X10-6X(1212/100>=j0.017(2> 110KV 電網(wǎng)的 BC 段正序： ZBC1=LBC(r1+jx1>=60X(0.17+j0.4>=10.2+j24 ?2ZBC1*=ZBC1/ZB=(10.2+j24>/ (1212/100>=0.070+j0.164 零序： ZBC0=LBC(r0+jx0>=60X(0.51+j1.4>=30.6+j84 ?2ZBC0*=ZBC0/ZB=(30.6+j84>/ (1212/100>=0.209+j0.057BC 段導(dǎo)納為：

27、-6-4YBC=jbLBC=j2.833X 10 X60=j1.70X 10 sYbc*=YbcXZb= j1.70 X 10-4X (1212/100>=j0.025(3> 110KV電網(wǎng)的AD段正序：Zad1 =Lad X (r1+jx1>=50X <0.17+j0.4) =8.5+j20 ?ZADi*=ZADi/ZB=v8.5+j20) /(1212/100>=0.058+j0.137零序：Zad0=Lad*(r 0+jx0>=50 X <0.51+j1.4) =25.5+j70 ?Zad0* =ZAD0/ZB=<25.5+j70) /(1

28、212/100>=0.174+j0.478 AD段導(dǎo)納為：YAD=jbLAD=j2.833X 10-6X 50=j1.417X 10-4sYad* =Yad X Zb= j1.417X 10-4X (1212/100>=j0.021(4> 110KV電網(wǎng)的DC段<參數(shù)同AD段)ZDCi=8.5+j20 ?ZDCi*=0.058+j0.137ZDC0=25.5+j70 ?ZDC0*=0.174+j0.478DC段導(dǎo)納為：YDC=jbLDC=j2.833X 10-6x 50=j1.417X 10-4s-42Ydc*=Ydc X Zb= j1.417X 10 X (121 /

29、100>=j0.0213.3系統(tǒng)正序網(wǎng)的短路計算最大運行方式系統(tǒng)正序等值電路圖 圖中的阻抗為標(biāo)幺值）圖3-1系統(tǒng)正序等值電路圖由前一章的參數(shù)計算得：Ei=E2=E3=1.0XG1=XG2=X G3=XG=j0.312XT1=j0.145 X T21=X T22=X T2=j0.217 Xt31 =X T32=XT33=XT34=XT35 =XT3=j0.434Xlab =0.046+j0.109=0.118/ 67.12° XLBC=0.07+j0.164=0.178/ 66.89°X LAD =XLDC =0.058+j0.137=0.149Z 67.05°

30、;正序網(wǎng)絡(luò)化簡：將E1與E2合并jO. 21710 N哪jO.109X2jC.1450, U9/&T, 12XLABQ. 178A&.89pXLBCjO. 217c jO. 312XG3m0i. 1497.05° D 0 1497. 05a_A JO. 434XT35 vX41.0J0.15Bo jo 312KG3jO. 109K20. 118/57. 12XLBCj0.145KT1KIAD"0. 149 /ST. 05°jO 217X4圖3-2系統(tǒng)正序網(wǎng)絡(luò)化簡圖E1(Xg2 XE4=1.0T22 )E2(X G1 ' G1 ' X

31、T21' X G2 ' XT22X1=XG1XG2=j0.312/2=j0.156 X2=Xt21/X T22=j0.217/2=j0.109X3=XT31XT32=j0.434/2=j0.217 X4=XT33/XT34=j0.434/2=j0.217最大運行方式下，系統(tǒng)各短路點短路電流的計算<最大運行方式為三臺發(fā)電機(jī)全部投入運行）T21)圖3-3最大運行方式下正序各短路點分布圖<1）、當(dāng)系統(tǒng)A母線為雙母運行方式時K1點短路的情況一，流過2QF的最大短路電流計算如下:1 0 j0 15B°4、廠 E4vli0 J0.312E3jO. 109 AjD 14

32、50.118/B7.0. 1T6 /66 SS " S XLBC D0. I斗9尿0 D 0. 149/fe7.05°圖3-4 Ki點短路時（情況一 > 的等值電路圖1-0rvjO. 163/0. 594.02° A/ 10E5rX5VXXklJ網(wǎng)絡(luò)化簡:圖3-5 Ki點短路時的等值電路圖化簡圖0 T52/72 02圖3-6 Ki點短路時正序阻抗的等值圖Xo站二Xlab+ Xlbc+Xlad+Xldc=0.594/67.02° X刀=Xo刀ki+X5=0.752/72.020IK1*=E5/X 1=1.0/0.752=1.330k1<有名）=

33、Ik1* X Ib=1.330X477.149=634.608（A>K1點短路情況二，流過7QF的最大短路電流計算如下，等值電路圖為：圖3-7 K1點短路時（情況二的等值電路圖網(wǎng)絡(luò)化簡:X 刀=Xozk1+X5=O.594Z 67.02o+j0.168=0.752/ 72.02oI K1*=E5/X e=1.0/0.752=1.330I K1<有名)=I K1* X Ib=634.608(A>圖3-8心點短路時正序阻抗的等值圖<2）、最大運行方式下，當(dāng)K2點短路時jO.109-Ar-jO. 145情況一，流過1QF的最大短路電流計算如下1.0 jO 158 E4 七&#

34、39;廠10 J0.312 °rE3 XG3 V0. 118/12°圖3-9 K2點短路時（情況一的等值電路圖將K2點短路的等值電路圖進(jìn)一步化簡為下圖:E5=E4/E2=1.0X5=(Xi+X2>/(Xg3+Xti> =(jO.156+jO.1O9>/(jO.312+jO.145> =j0.168圖3-1O K2點短路時的等值電路圖化簡圖Xe=X5+Xlab =jO.168+O.118/ 67.12° =O.O46+jO.277=O.281 / 8O.57°Ik2*=E5/Xi=1.O/O.281=3.559 込<有名)=I

35、k2* X Ib=3.559X 477.149=1698.173(A>情況二，流過4QF的最大短路電流計算如下:1.0j0 156j 0.312j0.109K2j0. 1450. 178/&6.69°XLBC0 149/fe7. 05c1.0OE3KG3KT10, 1497,05 口XLDC圖3-11 K2點短路時（情況二的等值電路圖網(wǎng)絡(luò)化簡：X ei=(X 1+X2>/(X G3+Xt1>+X lad +X ldc=O.457Z 75.30 o100-45T/T5 300 178/66.89°XLB匚J屹Xei=X'ei+Xlbc=O.6

36、34Z 72.94°I k2*=E5/X 1=1.0/0.63428仁 1.577I K2< 有名)=1 K2* X Ib=752.464(A>圖3-12 K2點短路時的等值電路圖化簡圖<3 ）、最大運行方式下，當(dāng) K3點短路時10fjO.156 A jO, 109 AE4jcrV X21.0JO. 312AjO. 145 AE3VXG3VXT1情況一，流過8QF的最大短路電流計算如下:0. 149>feT.Q5c圖3-13 K3點短路時（情況一的等值電路圖將K3點短路時的等值電路圖進(jìn)一步化簡為下圖：X!=X5+Xlad =j0.168+0.149/ 67.0

37、5° =0.058+j0.305=0.310/ 79.23°I k3* =E5/X u=1.0/0.310=3.226圖3-14 K3點短路時的等值電路圖化簡圖Ik3<有名）=Ik3* X Ib=1539.190（A>1.0 jO. 168v-X5E50. 149/bT 05情況二，流過5QF的最大短路電流計算如下：A 0. UB/67. 12 E：1.0dE41.0o-E2JO. 109Aa-X2ja 145-v-ITL0. 178/66. S5aXLBCG 149 肉-A/XLDC圖3-15 K3點短路時（情況二的等值電路圖等值電路圖進(jìn)一步化簡為下圖: 圖3

38、-19 K4點短路時（情況二的等值電路圖 將情況二的等值電路圖化簡為下圖：1.00 454/T5. 20E50.149 /67.05e-AXLDCXE1= X E1+ Xldc=0.602/ 73.20°lK3*=E5/X e=1.0/0.602=1.661I K3< 有名)=lK3* X Ib=1.661X477.149=792.544（A>圖3-16 K3點短路時的等值電路圖化簡圖<4）、當(dāng)K4點短路時，最大運行方式下情況一，流過3QF的最大短路電流計算的等值電路圖：0. LT6/66 69°XLBC0. 118/67 12*E41.0jO.1563圖

39、3-17 K4點短路時（情況一的等值電路圖將情況一的等值電路化簡為下圖：0, 118. 12-A/io JO- iseX5E50. 176/66. E9°-rXLBC圖3-18 K4點短路時的等值電路圖化簡圖Xe=X5+Xlab +XLBC=j0.168+0.118/ 67.12(+0.178/ 66.890=0.456/ 76.26°IK41*=E5/X e=1.0/0.456=2.193Ik41<有名)=Ik41*X Ib=2.193X477.149=1046.379(A>情況二，流過6QF的最大短路電流計算的等值電路圖如下:1.0 j0 1S6ja.312

40、E41.0o-jO. 1090. 149/fc7.05o0 149/fcT 05XEDC1 0163°VX5E5X!=X5+X lad +Xldc=0.457/ 75.29°Ik42*=E5/X i=1.0/0.457=2.188Ik42<有名)=Ik42* X Ib=1044.090(A>圖3-20 K4點短路時的等值電路圖化簡圖最小運行方式最小運行方式下，各短路點短路電流的計算jQ.312Aj0 217 AVVIT21jO.312AjO 217 A1.0E11 0 o-E2<1)發(fā)電廠最小發(fā)電容量2X 50MW）、最小運行方式下若發(fā)電機(jī)Gi、G2投入運

41、行，G3停運,求出下圖中兩點處的短路電流:Ik1*=1.0/<0.156+0.109)=3.774圖 3-21 Gi、G運行 Ki 點短路圖 Iki有名）=Iki* X Ib=1800.562（A若三臺發(fā)電機(jī)中Gi，G2中的一臺運行，G3運行，再求出下圖中Ki電短路時的短路電流 設(shè)Gi運行）：1.0dELJ0.312-A-Kl10 j0E3 1G3X U=(X G1+X T21 >/(X G3+X T1 >=j0.245Iki* =Ee/X e=1.0/0.245=4.082Iki< 有名)=1 ki* X Ib=1947.547(A>圖3-22發(fā)電機(jī)G1G2運行

42、時Ki點短路圖因此，由以上計算得：最小運行方式下，Ki點的最小短路電流應(yīng)為1.0OjO.312A djO.217A dvVElXG1XT211.0OjO.312AjO. 217AVVE2XG2XT22八于T0.178/66, -A-KLBCA0.118/67. 12c7 kl1800.562A，由此得出G1 , G2兩臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行時為最小方式，系統(tǒng)等值電路 圖為：B0. 1 呷虹理 D 0.149/6T 05a7 A/XIABL XLDCdM jo 434圖3-23最小運行方式各短路電流各短路點分布圖<2）、當(dāng)K2點短路時，最小運行方式下10O-E4j0.255-ArX60. HSA

43、t. 12p0 LTE/66.E9°xlBC0 14S/67. 05cKLDC圖3-24K2短路時的等值電路圖網(wǎng)絡(luò)化簡為:1.0jO-2650V昭X60.11B血g0 d7fi/66 99° nA圖3-25K2短路時的等值電路化簡圖l,0jO.2650.04/feT.Oy°A-A/E4X610圖3-26K2短路時的等值圖Xt=Xlbc+X lad+X ldc=0.178/ 66.090+2 X 0.149/ 67.05°=0.476/ 66.99X8=XLAB/X7k2=0.094/ 67.09°XE=X6+X8=j0.265+0.094Z 6

44、7.09o=0.354Z 84.0°Ik2*=E4/X=1.0/0.354=2.825 込<有名)=Ik2* X Ib=2.825X477.149=1347.946(A><3）、當(dāng)K3短路時，最小運行方式下0. 118/67 12&0.1497.05°1.0dE4jO.2B5Ar0. 1T8/&6. 89°Q.鶴血_Q£圖3-27K3短路時的等值電路圖網(wǎng)絡(luò)化簡:10o-E4j0.255X.50 44R/57.09q. nA0 149/fc7.O5a J,XLAD If1 k3X9=X lab+X lbc+Xldc=0.4

45、45Z 67.09°Xe=(X9/Xlad >+X6 =0.366/ 90.40°IK3* =E4/X =1.0/0.366=2.732Ik3<有名)=Ik3* X Ib=2.732X477.149=1303.571(A>圖3-28K3短路時的等值電路化簡圖<4）、當(dāng)K4點短路時1.0j 0.265E4XLABQ. 149 曲 U5*0. 170/6B 99*0. 149/BT.05* A XLOC 7圖3-29K4短路時的等值電路圖1.0o-337/6.10c網(wǎng)絡(luò)化簡：Xx=(Xlab +Xlbc>/(X lad+Xldc>+X 6=0

46、.337/ 86.1Ik4* =E4/X e=1.0/0.337=2.967Ik4<有名)=Ik4* X I b=2.967X477.149=1415.701(A>圖3-30K4短路時的等值電路化簡圖3.4系統(tǒng)零序網(wǎng)的短路計算最大方式下jO 217XT21a. 4O7/T0 0eXLAEO_a J 4340.217/15. 26* XLBCOjO. 145XT10 509/70 0 D 0.509/70.0°XLDCO_A J° XT35 VVXLADOj 0. 434VXT33圖3-31最大運行方式零序各短路點分布圖Xlab0 =0.139+j0.382=0.

47、407Z 70.0 ° XLBC0=0.209+j0.057=0.217/ 15.26Xlad0 =0.174+j0.478=0.509Z 70.0 ° Xldc0= Xlad0=0.509Z 70.0 °<1)、當(dāng)K1點短路時，最大方式下情況一J0.217XT21j0 145 Ar-XI1AQ.4Q7/TOOe-AKLABOA J 0 434XT31 V0.217/15.26KLBCO"cB1) C. 509 /70.0°XLDCoV jO號IT35 Pj0.434XT33圖3-32最大運行方式下K1點短路時(情況一等值電路圖網(wǎng)絡(luò)化簡：

48、X 'ho=(Xt35+Xldco>/Xt33+Xlbco=0.421 / 57.33j 0 4340.421/57.33°圖3-33最大運行方式下Ki點短路時化簡圖路時零序電流3Io max來整定。即:I"jO 217JCT31 70 4340.217/15.26*j 0.434j0 1450.509/70.00 509/70. 0*XLDCOA jO 434XT33HT35 VI'X口=（ X '/Xt3計X labo>/X io=O.O77/ 87.74 °當(dāng) K1 點短路時 Zo*=O.O77 Zi*=0.752 即 Z

49、o<Zi所以，流過短路點的最大零序電流應(yīng)采用兩相接地短 圖 3-34 K1 點短路時電路等值圖 3I(1.1>o*=3E1/<Z1*+2Zo*)=3.31131(1.1>0=31(1.1>0*X Ib=3.311X 477.149=1579.84(A>經(jīng)分流，流過 2QF最大零序電流為 3Io max=3I<1.1)x 0.087/0.713=192.772(A>情況二:圖3-35最大運行方式下K1點短路時（情況二等值電路圖網(wǎng)絡(luò)化簡：X 'hd=<Xt31+Xlbco) /Xt33+Xldco=O.751Z 73.13j0.037x

50、io0.509/70.0°0. 751/7313°炷Dj0.43XT35圖3-36最大運行方式下0. 0T9/88. 5K1點短路時（情況二化簡圖X eo=<X "e0/Xt35+Xlado ) /X10 =(0.751 / 73.13 /j0.434+0.509/ 70.0 >/j0.087=0.079/ 88.5圖3-37 K1點短路時（情況二等值圖求流過7QF的短路零序電流 Zo*=O.O79 Zi*=0.752即Zi>Zo即：3l(1.1>o*=3Ei/(Zi*+2Zo*>=3.2973I(1'1>o=3I(1&

51、#39;1>o*X Ib=3.297 X477.149=1573.019（A>經(jīng)分流，流過 7QF最大零序電流為 3lo max=3l<1.1）0 x 0.087/0.866=158.028<A<2）、最大方式下零序網(wǎng)，當(dāng) K2點短路時情況一:jO 21?XT2LjO. 145KT10 4orr/7o.XUBOi 0.434XT310 509/70.0° 0.5C9/70.KLUCOA j0.434KT35 *I'J 3. 434XT33圖3-38最大運行方式下K2點短路時（情況一等值電路圖 網(wǎng)絡(luò)化簡：jO 0S7X40三 X101.223/80

52、 98圖3-39 K2點短路時(情況一 > 電路化簡圖圖3-40 K2點短路時(情況一 > 電路化簡圖X40=(Xt33+Xldc0>/Xt35+X LADo=(jO.434+O.5O9/ 70>/j0.434+0.509/ 70=1.223/ 80.98Xed=(X4o/X 1o+Xlabo >/X T31 =(1.223/ 80.98/j0.087+0.407/ 70>/j0.434=0.268/ 92.19o零序網(wǎng)當(dāng)K2短路時Zo*=O.268 Z1*=0.281 即乙>Zo即 ：3I(1.1>o*=3E1/(Z1*+2Zo*>=3.

53、6723l(1.1>o=3l(1.1>o* X Ib=3.672 X477.149=1752.091(A>經(jīng)分流，流過 1QF最大零序電流為 3lo max=3l<1.1)o X 0434/1.131=672.332<A)情況二：J0.21TAXT31 V|"VJXT21A 0.217/15.2&4V XLBCOj 0, 434 _ A _jO. 145 Ao.sog/To o° AA 0.509/TO,0XT33VVXLDCO 7-mX1AD0A D 43411KT35 V1 1圖3-41最大運行方式下K2點短路時（情況二等值電路圖X

54、 20= X '/Xt31=0.410Z 54.72 °0.434=0.221 / 54.72 ° 求流過4QF的零序短路電流 Zo*=O.221 Zi*=0.634即Zi>Zo即：3I(1.1>o*=3Ei/<Zi*+2Zo* )=3 X 1.0/(0.634+2 X0.221>=2.788(1 i>(i i>網(wǎng)絡(luò)化簡：X E0=VX T21/XT1)+X LADO /X T35+X LDCo/X T33+XlBC0=0.410/ 54.720 410/54.72°_' 仙二XT313I( . o=3I( .

55、o* X Ib=2.788X 477.149=1330.291<A)圖3-42 K2點短路時化簡圖經(jīng)分流，流過 4QF最大零序電流為 3Io max=3I<1.1)o X 0.434/0.805=717.20<A)<3)、當(dāng)K3點短路時情況一：j 0 434AI'XT31 7jO,Z17A -0 4(n/70-0A0 217/15. 26 Aj 0 434 A _L vXT21V XUB0V XLBCOVXT33。帆5 A0.509/70-0° AjO. 434 AVXT1XLADO5爲(wèi) -圖3-43最大運行方式下K3點短路時（情況一等值電路圖網(wǎng)絡(luò)化簡

56、:jj 08TXT100 4DT/T00. 245/79. BTjO. 4340.509 /70. (TXT35圖3-44 K3點短路時（情況一電路化簡圖XT33圖3-46最大運行方式下K3點短路時（情況二等值電路圖網(wǎng)絡(luò)化簡：X =<X1o+Xlabo ） /Xt31+Xlbco/Xt33+Xldco=O.732/69.51X0= X 'id/Xt35=0.732/ 69.51 /j0.434=0.276Z 82.34 ° 求流過5QF的零序短路電流Zo*=O.276 Z1*=0.602即Z1 >Zo即：3I(1.1>o*=3E1/<Z1*+2Zo*) =2.60彳叫二彳”1.%* x Ib=2.60X 477.149=1240.422<A)圖3-47 K3點短路化簡圖經(jīng)分流，流過 5QF 最大零序電流為 3Io max=3I<1.1)o X 0.434/1.139=477.645<A)<4）、當(dāng)K4點短路時情況一:X7o=vXlbco+Xt33)Xt3i=<0.217/ 15.26 °0.434) j0.434=0.245/ 79.67進(jìn)一步化簡：X80=<X labo+Xto) Xio+Xlado=O.582/ 72.28 &