110KV電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計(jì)

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》課程設(shè)計(jì)110KV電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計(jì)一、原始資料1、110KV電網(wǎng)接線示意圖如下:2、電網(wǎng)參數(shù)說明(所有元件的電阻都忽略不計(jì)，并近似地取負(fù)序電抗X2=X1)線路：已知：L]=45KM,L2=50KM,L3=35KM,L4=60KM，線路阻抗按每公里0.4Q計(jì)算，線路零序阻抗按3倍正序阻抗計(jì)算。變壓器：T]、T2、T7額定容量均為31.5MVA，T3、T4、T5、T6額定容量均為15MVA，所有變壓器均為YN，dll接法，Uk=10.5%；110/6.6KV,中性點(diǎn)接地方式按一般原則確定。發(fā)電機(jī)(均為汽輪發(fā)電機(jī))：G1，G2，G3，G4額定容量均為12MW，G5額定容量為25MW，所有發(fā)電機(jī)額定電壓均為6.3KV，功率因素均為0.8。其他：所有變壓器和母線均配置差動保護(hù)，負(fù)荷側(cè)后備保護(hù)tdz=1.5s，負(fù)荷自起動系數(shù)kzq=1.3二、設(shè)計(jì)內(nèi)容Z勺1、建立電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表2、繪制電力系統(tǒng)各相序阻抗圖3、確定保護(hù)整定計(jì)算所需的系統(tǒng)運(yùn)行方式和變壓器中性點(diǎn)接地方式4、進(jìn)行電力系統(tǒng)中潮流及各點(diǎn)的短路計(jì)算.5、進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算三、設(shè)計(jì)成果說明書一份(含短路電流計(jì)算、整定計(jì)算、校驗(yàn)及保護(hù)配置圖)四、參考文獻(xiàn)1、電力工程設(shè)計(jì)手冊(上、下)2、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理，水利電力出版社，呂繼紹3、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動整定計(jì)算4、有關(guān)教材引言電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段：繼電保護(hù)的萌芽期、晶體管繼電保護(hù)、集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)和計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運(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)中引起事故的發(fā)生。而在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中最常見也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的各種短路。發(fā)生短路時(shí)可能會產(chǎn)生以下后果：電力系統(tǒng)電壓大幅度下降，廣大用戶負(fù)荷的正常工作遭到破壞。故障處有很大的短路電流，產(chǎn)生的電弧會燒壞電氣設(shè)備。電氣設(shè)備中流過強(qiáng)大的電流產(chǎn)生的發(fā)熱和電動力，使設(shè)備的壽命減少，甚至遭到破壞。破壞發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起電力系統(tǒng)震蕩甚至使整個(gè)系統(tǒng)失去穩(wěn)定而解列瓦解。不正常情況有過負(fù)荷、過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等.電氣設(shè)備的過負(fù)荷會發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象，會使絕緣材料加速老化，影響壽命，容易引起短路故障。因此在電力系統(tǒng)中要求采取各種措施消除或減少發(fā)生事故的可能性，一旦發(fā)生故障，必須迅速而有選擇性的切除故障，且切除故障的時(shí)間常常要求在很短的時(shí)間內(nèi)(十分之幾或百分之幾秒)。實(shí)踐證明只有在每個(gè)元件上裝設(shè)保護(hù)裝置才有可能完成這個(gè)要求，而這種裝置在目前使用的大多數(shù)是由單個(gè)繼電器或繼電器及其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，因此稱為繼電保護(hù)裝置，它能夠反應(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)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)生告警信號。繼電保護(hù)的任務(wù)就是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生故障(三相短路、兩相短路、單相接地等)和出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)(過負(fù)荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與測量回路斷線等)，能夠自動、迅速、有選擇性且可靠的發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出各種相應(yīng)信號，從而減少故障和不正?，F(xiàn)象所造成的停電范圍和電氣設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。本次的課程設(shè)計(jì)是針對電力系統(tǒng)110KV電網(wǎng)(環(huán)網(wǎng))線路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)，涉及的內(nèi)容比較廣泛，幾乎綜合了大學(xué)期間本專業(yè)所學(xué)的所有相關(guān)課程，既然是繼電保護(hù)，精品文檔，知識共享1就必然涉及到了強(qiáng)電與弱電的相互配合，故也串行了電子、通信、自動化等相關(guān)專業(yè)的知識。正因?yàn)槠渖婕暗闹R面廣，故對于即將畢業(yè)的我們是一次很好的實(shí)習(xí)機(jī)會，也是一次培養(yǎng)對知識的綜合運(yùn)用的機(jī)會，更是一種挑戰(zhàn)。通過本次設(shè)計(jì)可以樹立工程觀點(diǎn)，加強(qiáng)基本理論的理解和工程設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，了解繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的特點(diǎn)和作用，掌握電網(wǎng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)方法，并在分析、計(jì)算和解決實(shí)際工程能力等方面得到訓(xùn)練，為今后從事電氣設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理和科研工作，奠定必要的理論基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)是對電力系統(tǒng)110KV電網(wǎng)線路進(jìn)行繼電保護(hù)初步設(shè)計(jì)，首先對繼電保護(hù)的現(xiàn)狀、發(fā)展和趨勢以及繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用作了簡要的介紹；然后詳細(xì)介紹了運(yùn)行方式的選擇，變壓器中性點(diǎn)的接地方式，短路電流的計(jì)算，電流保護(hù)、差動保護(hù)和距離保護(hù)等多種線路保護(hù)的具體整定方法及計(jì)算，并對輸電網(wǎng)絡(luò)做了較詳細(xì)的分析；最后介紹了電網(wǎng)線路的自動重合閘裝置的配置原則。摘要：中國的電力工業(yè)作為國家最重要的能源工業(yè)，一直處于優(yōu)先發(fā)展的地位，電力企業(yè)的發(fā)展也是令人矚目的。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(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)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)簡述1.1我國繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有，在大約10年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國家半個(gè)世紀(jì)走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500kV線路上，結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國外進(jìn)口的時(shí)代。在此期間，從70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用，天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行。我國從70年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、精品文檔，知識共享1上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)?變壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。1.2繼電保護(hù)按保護(hù)分類（1）電流速斷保護(hù)：故障電流超過保護(hù)整定值無時(shí)限（整定時(shí)間為零）立即發(fā)出跳閘命令。（2）電流延時(shí)速斷保護(hù)：故障電流超過速斷保護(hù)整定值時(shí)，帶一定延時(shí)后發(fā)出跳閘命令。（3）過電流保護(hù)：故障電流超過過流保護(hù)整定值，故障出現(xiàn)時(shí)間超過保護(hù)整定時(shí)間后發(fā)出跳閘命令。（4）過電壓保護(hù)：故障電壓超過保護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令或過電壓信號。（5）低電壓保護(hù)：故障電壓低于保護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令或低電壓信號。（6）低周波減載：當(dāng)電網(wǎng)頻率低于整定值時(shí)，有選擇性跳開規(guī)定好的不重要負(fù)荷。（7）單相接地保護(hù)：當(dāng)一相發(fā)生接地后對于接地系統(tǒng)，發(fā)出跳閘命令，對于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，發(fā)出接地報(bào)警信號。（8）差動保護(hù)：當(dāng)流過變壓器、中性點(diǎn)線路或電動機(jī)繞組，線路兩端電流之差變化超過整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令稱為縱差動保護(hù)，兩條并列運(yùn)行的線路或兩個(gè)繞組之間電流差變化超過整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令稱橫差動保護(hù)。（9）距離保護(hù)：根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離（阻抗）發(fā)出跳閘命令稱為距離保護(hù)。（10）方向保護(hù)：根據(jù)故障電流的方向，有選擇性的發(fā)出跳閘命令稱為方向保護(hù)。（11）高頻保護(hù)：利用弱電高頻信號傳遞故障信號來進(jìn)行選擇性跳閘的保護(hù)稱為高頻保護(hù)。（12）過負(fù)荷：運(yùn)行電流超過過負(fù)荷整定值（一般按最大負(fù)荷或設(shè)備額定功率來整定）時(shí)，發(fā)出過負(fù)荷信號。（13）瓦斯保護(hù)：對于油浸變壓器，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生匝間短路出現(xiàn)電氣火花，變壓器油被擊穿出現(xiàn)瓦斯氣體沖擊安裝在油枕通道管中的瓦斯繼電器，故障嚴(yán)重，瓦斯氣體多，沖擊力大，重瓦斯動作于跳閘，故障不嚴(yán)重，瓦斯氣體少，沖擊力小，輕瓦斯動作于信號。（14）溫度保護(hù)：變壓器、電動機(jī)或發(fā)電機(jī)過負(fù)荷或內(nèi)部短路故障，出現(xiàn)設(shè)備本體溫度升高，超過整定值發(fā)出跳閘命令或超溫報(bào)警信號。（15）主保護(hù)：滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，出現(xiàn)故障后能以最快速度有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備或線路的保護(hù)。（16）后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒動時(shí)，用來切除除故障的保護(hù)。主保護(hù)拒動，本電力系統(tǒng)或線路的另一套保護(hù)發(fā)出跳閘命令的為近后備保護(hù)。當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動由相鄰（上一級）電力設(shè)備或線路的保護(hù)來切除故障的后備保護(hù)為遠(yuǎn)后備保護(hù)。（17）輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能，或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)檢修退出時(shí)而增加的簡單保護(hù)。（18）互感器二次線路斷線報(bào)警：電流互感器或電壓互感器二次側(cè)斷線會引起保護(hù)誤動作，所以在其發(fā)生斷線后應(yīng)發(fā)出斷線信號。（19）跳閘回路斷線：斷路器跳閘回路斷線后，繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令斷路器也不能跳開，所以跳閘回路斷線時(shí)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號。（20）自動重合閘：對于一些瞬時(shí)性故障（雷擊、架空線閃路等）故障迅速切除后，不會發(fā)生永久性故障，此時(shí)再進(jìn)行合閘，可以繼續(xù)保證供電。繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令斷路器跳開后馬上再發(fā)出合閘命令，稱為重合閘。重合閘一次后不允許再重合的稱為一次重合閘，允許再重合一次的稱為二次重合閘（一般很少使用）。有了重合閘功能之后，在發(fā)生故障后，繼電保護(hù)先不考慮保護(hù)整定時(shí)間，馬上進(jìn)行跳閘，跳閘后，再進(jìn)行重合閘，重合后故障不能切除，然后再根據(jù)繼電保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行跳閘，此種重合閘為前加速重合閘。發(fā)生事故后繼電保護(hù)先根據(jù)保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行保護(hù)跳閘，然后進(jìn)行重合閘，重合閘不成功無延時(shí)迅速發(fā)出跳閘命令，此種重合閘稱為后加速重合閘。（21）備用電源互投：兩路或多路電源進(jìn)線供電時(shí)，當(dāng)一路斷電，其供電負(fù)荷可由其精品文檔，知識共享1它電源供電，也就是要進(jìn)行電源切換，人工進(jìn)行切換的稱為手動互投。自動進(jìn)行切換的稱為自動互投?；ネ队欣媚嘎?lián)斷路器進(jìn)行互投的（用于多路電源進(jìn)行同時(shí)運(yùn)行）和進(jìn)線電源互投（一路電源為主供，其它路電源為熱備用）等多種形式。對于不允供電電源并列運(yùn)行的還應(yīng)加互投閉鎖。（22）同期并列與解列：對于多電源供電的變電站或發(fā)電廠要聯(lián)網(wǎng)或上網(wǎng)時(shí)必須滿足同期并列條件后才能并網(wǎng)或上網(wǎng)，并網(wǎng)或上網(wǎng)有手動與自動兩種1.3繼電保護(hù)的組成1.3.1組成成套保護(hù)裝置要包括一些基本功能元件才能完成繼電保護(hù)的任務(wù)，這些功能元件可以是一種繼電器、一塊電路板，也可以是其他電子部件，但都要完成一些基本功能。（1）信號采集或信號轉(zhuǎn)換功能它要把電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)和真實(shí)地反映給保護(hù)裝置。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的一次側(cè)的電壓很高在完成信號轉(zhuǎn)換時(shí)要把電壓降到保護(hù)裝置能接受的電壓，額定電壓定為100V，也要把一次側(cè)的電流降下來，額定電流為5A或1A。這種降下來的電壓和電流稱為二次電壓和二次電流。完成這種功能的元件是電壓互感器和電流互感器（PT、CT）。（2）啟動測量元件它的功能是對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的測定直接接在PT、CT的次級，只有在故障和不正常狀態(tài)時(shí)才啟動，一般是電流值突然增大或電壓值突然下降。這種電流增大電壓降低在事先定好一個(gè)水平或叫閥值，超過這個(gè)閥值才啟動。這里講的事先定好術(shù)語叫整定。按照電流電壓值變化而啟動的元件用的很普遍，較復(fù)雜的保護(hù)有用功率、相角、阻抗、相序變化（包括正序、負(fù)序、零序電流和電壓變化）而啟動的，也有用高頻信號遠(yuǎn)方啟動的。（3）判斷邏輯元件它的功能是把啟動測量元件送來的信號經(jīng)過邏輯判斷以檢出是否故障或異常運(yùn)行狀態(tài)，得出是否行使保護(hù)職責(zé)的結(jié)論。完成邏輯判斷功能的元件在機(jī)電式和整流式保護(hù)中可以由一些中間繼電器、電碼繼電器和時(shí)間繼電器按照一定的接線方案組成。在晶體管和集成電路保護(hù)中則是由一些電子線路組成的功能插板完成。在微處理機(jī)保護(hù)中則是用軟件系統(tǒng)的智能程序來完成。（4）出口元件它接受邏輯判斷元件信號，發(fā)出出口指令，指令可以是聲光顯示信號叫值班人員精品文檔，知識共享1前來處理，也可以是跳閘信號使斷路器切除故障，使斷路器跳閘的電流必須足夠大。（5）斷路器這是接在電力線上的一次設(shè)備，它動作了就把電力線切斷，從而完成了對故障的切除。斷路器的跳閘線圈是由繼電保護(hù)裝置控制著，斷路器還有一個(gè)合閘線圈，除可以手動合閘外，還可以由重合閘裝置進(jìn)行重合閘。1.3.2保護(hù)裝置的分類從發(fā)電機(jī)開始的整個(gè)電力系統(tǒng)可以分成幾個(gè)區(qū)段，它們的技術(shù)特性和運(yùn)行規(guī)程是不一樣的，為了適應(yīng)它的特性，我們把繼電保護(hù)也分成相應(yīng)的幾個(gè)部分。（1）原件保護(hù)它是保護(hù)發(fā)電機(jī)（包括定子、轉(zhuǎn)子和勵磁）和變壓器的保護(hù)裝置。（2）保護(hù)母線。母線是很多進(jìn)出線的公共連接點(diǎn)，起著匯總和分配電能的作用。300?500KV母線需設(shè)專用母線保護(hù)。（3）線路保護(hù)保護(hù)輸電線路的保護(hù)裝置。（4）配電保護(hù)根據(jù)用電設(shè)備的不同采用各種不同的保護(hù)。1.4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)中電器元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)生信號的一種自動裝置。它的基本任務(wù)是：（1）發(fā)生故障時(shí)，自動、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），而動作于發(fā)出信號（減負(fù)荷或跳閘），且能與自動重合閘相配合。1.5對繼電保護(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)裝置盡快動作，切除故障，這樣可以①系統(tǒng)電壓恢復(fù)快，減少對廣大用戶的影響②電氣設(shè)備的損壞程度降低③防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大④有利于閃絡(luò)處絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)，提高了自動重合閘的成功率。一般主保護(hù)的動作時(shí)間在1?2s以內(nèi)，后備保護(hù)根據(jù)其特點(diǎn)，動作時(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。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)該動作而未動作則稱為拒動；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)動作而動作了則稱為誤動。繼電保護(hù)的拒動和誤動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)盡量采用原理簡單、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富、裝置可靠性高的保護(hù)。1.6繼電保護(hù)發(fā)展前景繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。1.6.1計(jì)算機(jī)化隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世，不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的32位微機(jī)保護(hù)。南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，已得到大精品文檔，知識共享1面積推廣，目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器（DSP）為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測量一體化微機(jī)裝置，目前已與珠海晉電自動化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因?yàn)榫仁蹵/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計(jì)算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存（Cache）和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺PC機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲容量大大超過了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有：（1）具有486PC機(jī)的全部功能，能滿足對當(dāng)前和未來微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。（2）尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。（3）采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。1.6.2網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域精品文檔，知識共享1提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍（這是首要任務(wù)），還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。對于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準(zhǔn)確。對自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過很長的時(shí)間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。對于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護(hù)的可靠性。天津大學(xué)1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若十個(gè)（與被保護(hù)母線的回路數(shù)相同）母線保護(hù)單元，分散裝設(shè)在各回路保護(hù)屏上，各保護(hù)單元用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個(gè)保護(hù)單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護(hù)單元，各保護(hù)單元根據(jù)本回路的電流量和從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進(jìn)行母線差動保護(hù)的計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時(shí)，各保護(hù)單元都計(jì)算為外部故障均不動作。這種用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的分布式母線保護(hù)原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)原理有較高的可靠性。因?yàn)槿绻粋€(gè)保護(hù)單元受到干擾或計(jì)算錯誤而誤動時(shí)，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個(gè)被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。由上述可知，微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。1.6.3保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。目前，為了測量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個(gè)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。1.6.4智能化近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。精品文檔，知識共享1天津大學(xué)從1996年起進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)的研究，已取得初步成果?？梢灶A(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。2系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)原始資料分析2.1原始資料2.1.1電網(wǎng)接線示意圖電力系統(tǒng)110KV電網(wǎng)線路接線圖圖2.1（環(huán)網(wǎng)）2.1.2電網(wǎng)參數(shù)說明（1）線路：AC長度為40KM、CD長度為2*18KM、AB長度為25KM、BD長度為20KM；均為LGJ-210導(dǎo)線。已知：X1=X2=0.4Q/KM，X0=3X1（2）變電站A、B、C、D中的變壓器參數(shù)：T1、T2均為90MVA，U=10.5%；T3、T4K均為60MVA，U=10.5%；T5、T6為20MVA，U=10.5%；T7、T8均為31.5MVA，U=10.5%；KKK（3）變壓器均為Y0，D11接法，中性點(diǎn)接地方式按一般原則確定。電力系統(tǒng)110KV電網(wǎng)線路接線圖圖2.1（環(huán)網(wǎng)）（4）發(fā)電機(jī)參數(shù)（均為汽輪發(fā)電機(jī)）：表2.1發(fā)電機(jī)參數(shù)發(fā)電廠電廠總?cè)萘浚∕VA）每臺機(jī)額定容量MVA額定電壓（KV）額定功率因數(shù)正（負(fù)）電抗（標(biāo)么值）最大最小A12562.54*31.2510.50.80.130.13B12562.52*62.510.50.80.13470.1347（5）開機(jī)情況運(yùn)行方式開機(jī)情況說明第一種方式所有機(jī)組滿發(fā)S總=200MW最大開機(jī)第二種方式A、B廠各停一臺主變S總=100MW最小開機(jī)表2.2開機(jī)情況（6）其他變電站降壓變壓器差動保護(hù)動作時(shí)限為0秒，過流保護(hù)為1秒。2.2原始資料分析2.2.1元件參數(shù)計(jì)算基準(zhǔn)電壓Ub取115KV，基準(zhǔn)功率SB取100MVA；并將計(jì)算結(jié)果記錄于表2.2中。①發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算發(fā)電廠AG1，G2，G3，G4：1102X^=XG2=Xg3=Xg4=0.13x----=49.940X=X=X=X=0.13x劃=0.413G1*G2*G3*G4*31.-發(fā)電廠BG5，G6：1102Xg5=Xg6=0.1347x62-=26.077920X=X=0.1347x甄=0.216G5*G6*62.5②變壓器參數(shù)計(jì)算T1,T2：X=X=MXV=些X嘗T1T2100SN10090Xt1*=XT2*=0.105X1900=0.117=15.4290T3,T4：X=X=筆xV2=蛭x嘗T3T4100Sn10060X]3*=XT4*=0.105X1-00=0.175=23.140T5,T6：X=X=箜X堤=些X嘗=69.430T5T6100Sn10020XT5*=XT6*=0.105X票=0.525T7,T8：XT7*=X=筆XV2=些XM=44.080T8100SN10031.5=X=0.105x些=0.333T8*31.5③線路參數(shù)計(jì)算XAB線路AB：XAB*=25x0.4=100X/=40X0.4=160=10x甄=0.07561152線路AC：“100Xq=16x115-=0.121X=20x0.4=80

線路BD：XBD=8x些=0.06TOC\o"1-5"\h\zBD*1152X=18X0.4=7.20線路CD：100X=7.2x=0.054CD*1152表2.2電力系統(tǒng)110kv電網(wǎng)（環(huán)網(wǎng)）線路設(shè)備參數(shù)表正序阻抗（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）LAB100.07560.07560.2268LAC160.1210.1210.363LBD80.060.060.18LCD7.20.0540.0540.162G1-G450.3360.4160.41626.0780.2160.216T1-T215.4290.1170.117T3-T423.140.1750.175T3-T669.430.5250.525T7-T844.080.3330.3332.2.2繼電保護(hù)方案的選擇規(guī)定根據(jù)《DL400-91繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定如下：2.4.2.4對于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的線路，為了簡化保護(hù)，可采用故障時(shí)先將網(wǎng)絡(luò)自動解列而后恢復(fù)的方法，對于不宜解列的線路，可參照第2.4.2.2條的規(guī)定：可裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。對下列線路，當(dāng)本條a項(xiàng)規(guī)定的保護(hù)不符合選擇性，靈敏性和速動性的要求時(shí)，可采用下列保護(hù)方式：短線路，以帶輔助導(dǎo)線的縱聯(lián)保護(hù)（導(dǎo)引線保護(hù)）作主保護(hù)，帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作后備保護(hù)。導(dǎo)引線保護(hù)如需敷設(shè)專用輔助導(dǎo)線時(shí)，其長度不宜超過1?2km。并聯(lián)的電纜線路，以橫聯(lián)電流差動保護(hù)作主保護(hù)，帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作后備保護(hù)。2.3.8110kV及以上中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)中，如變壓器的中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，對外部單相接地引起的過電流，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。零序電流保護(hù)可由兩段組成。2.3.8.1110kV、220kV中性點(diǎn)直接接地的變壓器，每段可各帶兩個(gè)時(shí)限，并均以較短的時(shí)限動作于縮小故障影響范圍，或動作于本側(cè)斷路器；以較長的時(shí)限動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。2.6110?220kV中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中的線路保護(hù)110?220kV直接接地電力網(wǎng)的線路，應(yīng)按本節(jié)的規(guī)定裝設(shè)反應(yīng)相間短路和接地短路的保護(hù)。2.6.1全線速動保護(hù)應(yīng)按下列原則配置：2.6.1.1符合下列條件之一時(shí)，應(yīng)裝設(shè)一套全線速動保護(hù)。根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí)；線路發(fā)生三相短路，如使發(fā)電廠廠用母線電壓低于允許值（一般約為70%額定電壓），且其他保護(hù)不能無時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí);如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動保護(hù)后，不僅改善本線路保護(hù)性能，而且能夠改善整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的性能。2.6.2后備保護(hù)應(yīng)按下列原則配置。2.6.2.1110kV線路宜采用遠(yuǎn)后備方式。2.6.3對接地短路，應(yīng)按下列規(guī)定之一裝設(shè)保護(hù)。2.6.3.2宜裝設(shè)階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。2.6.3.3可采用接地距離保護(hù)，并輔之以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。2.6.3.4符合本規(guī)程第2.6.1條規(guī)定時(shí)，除裝設(shè)全線速動保護(hù)外，還應(yīng)按第2.6.3.2或第2.6.3.3條規(guī)定，裝設(shè)接地后備保護(hù)。2.6.4對相間短路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置。2.6.4.1單側(cè)電源單回線路，可裝設(shè)三相電流電壓保護(hù)，如不能滿足要求，則裝設(shè)距離保護(hù);2.6.4.2雙側(cè)電源線路宜裝設(shè)距離保護(hù)；2.6.4.3正常運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝處短路，電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)在1.2以上時(shí)，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為輔助保護(hù)；2.6.4.4符合本規(guī)程第2.6.1條規(guī)定時(shí)，除裝設(shè)全線速動保護(hù)外，還應(yīng)按第2.6.4.2條或第2.6.4.3條規(guī)定，裝設(shè)相間短路后備保護(hù)和輔助保護(hù)裝置。2.6.5符合本規(guī)程第2.6.1條的規(guī)定，需要裝設(shè)全線速動保護(hù)的電纜短線路及架空短線路，可采用導(dǎo)引線保護(hù)或光纖通道的縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù)。接地和相間短路保護(hù)分別按第2.6.3條和第2.6.4條中的相應(yīng)規(guī)定裝設(shè)。2.6.6并列運(yùn)行的平行線，宜裝設(shè)橫聯(lián)保護(hù)。2.6.7對帶分支的110?220kV線路，可裝設(shè)與不帶分支時(shí)相同的保護(hù)，但應(yīng)考慮下述特點(diǎn)，并采取必要的措施。2.6.7.1當(dāng)線路有分支時(shí)，線路側(cè)保護(hù)對線路分支上的故障，應(yīng)首先滿足速動性，對分支變壓器故障，允許跳線路側(cè)斷路器。2.6.7.2分支線路上，無論采用何種電力載波縱聯(lián)保護(hù)，均應(yīng)按下列規(guī)定執(zhí)行：不論分支側(cè)有無電源，當(dāng)縱聯(lián)保護(hù)能躲開分支變壓器的低壓側(cè)故障，并對線路及其分支上故障有足夠靈敏性時(shí)，可不在分支側(cè)另設(shè)縱聯(lián)保護(hù)，但應(yīng)裝設(shè)高頻阻波器。當(dāng)不符合上述要求時(shí)，在分支側(cè)可裝設(shè)低壓側(cè)故障的高頻閉鎖發(fā)信裝置。當(dāng)分支側(cè)有電源且須在分支側(cè)快速切除線路故障時(shí)，宜在分支側(cè)裝設(shè)縱聯(lián)保護(hù)；用于帶分支線路的縱聯(lián)保護(hù)，在外部故障時(shí)，不應(yīng)由于分支側(cè)負(fù)荷電流的影響，或各側(cè)流過的故障電流不相等而誤動作。必要時(shí)，還應(yīng)采取措施防止高頻信號由于差拍而引起誤動作；母線差動保護(hù)動作后，不應(yīng)停發(fā)高頻閉鎖信號，以免線路對側(cè)跳閘，使分支線與系統(tǒng)解列。2.6.7.3對并列運(yùn)行的平行線上的平行分支，如有兩臺變壓器，宜將變壓器分接于每一分支上。且高、低壓側(cè)都不宜并列運(yùn)行。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)分開運(yùn)行時(shí)，線路側(cè)橫聯(lián)差動保護(hù)的起動元件，應(yīng)按躲開變壓器低壓側(cè)故障整定。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)并列運(yùn)行時(shí)，不論分支側(cè)是否有電源，宜裝設(shè)包括變壓器在內(nèi)的橫聯(lián)差動方向保護(hù)。2.6.7.4如分支變壓器低壓側(cè)有電源，還應(yīng)對高壓側(cè)線路故障裝設(shè)保護(hù)裝置，并可采用下列保護(hù)方式：方向電流保護(hù)或距離保護(hù)。零序電流或零序電壓保護(hù)分別用于中性點(diǎn)接地或不接地的分支變壓器。電壓保護(hù)當(dāng)分支側(cè)為小電源時(shí)采用。電力線載波縱聯(lián)保護(hù)按第2.6.7.2條規(guī)定執(zhí)行。有解列點(diǎn)的小電源側(cè)按無電源處理，不裝設(shè)保護(hù)。當(dāng)分支變壓器低壓側(cè)無電源，但線路采用單相重合閘時(shí)，對高壓側(cè)線路故障，宜采用簡單的零序電流或零序電壓保護(hù)。2.6.8電力線載波縱聯(lián)保護(hù)通道，應(yīng)按以下原則設(shè)計(jì)：當(dāng)線路上只裝設(shè)一套載波縱聯(lián)保護(hù)時(shí)，載波保護(hù)宜采用完全獨(dú)立的載波通道。線路上配置二套載波縱聯(lián)保護(hù)時(shí)，另一套載波保護(hù)可與通信復(fù)用一個(gè)通道。2.6.9對各類雙斷路器接線方式的線路，其保護(hù)宜按線路為單元裝設(shè)，重合閘裝置及失靈保護(hù)等宜按斷路器為單元裝設(shè)。2.6.10電纜線路或電纜架空混合線路，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)宜動作于信號，必要時(shí)可動作于跳閘。2.2.3繼電保護(hù)方案的確定由電網(wǎng)接線示意圖可知，該網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)規(guī)定、各種保護(hù)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍最終選擇距離保護(hù)作主保護(hù)，零序電流方向保護(hù)作接地保護(hù)。3系統(tǒng)運(yùn)行方式和變壓器中性點(diǎn)接地方式的確定3.1發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行變化限度的選擇原則一個(gè)發(fā)電廠有兩臺機(jī)組時(shí)，一般應(yīng)考慮全停方式，即一臺機(jī)組在檢修中另一臺機(jī)組又出現(xiàn)故障；當(dāng)有三臺以上機(jī)組時(shí)，則應(yīng)選擇其中兩臺容量較大機(jī)組同時(shí)停用的方式。一個(gè)廠、站的母線上無論接有幾臺變壓器，一般應(yīng)考慮其中最大的一臺停用。因變壓器運(yùn)行可靠性較高，檢修與故障出現(xiàn)的幾率很小。但對于發(fā)電機(jī)變壓器組來說，應(yīng)服從發(fā)電機(jī)的投停變化。3.2中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地的選擇原則發(fā)電廠及變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點(diǎn)均應(yīng)接地運(yùn)行，以防出現(xiàn)不接地系統(tǒng)的工頻過電壓狀態(tài)。如事前確定不能接地運(yùn)行，則應(yīng)采取其他防止工頻過電壓的措施。自耦型和有絕緣要求的其他型變壓器，其中性點(diǎn)必須接地運(yùn)行。上的變壓器，以不接地運(yùn)行為宜。當(dāng)T接變壓器低壓側(cè)有源時(shí)，則應(yīng)采取防止工頻過電壓的措施。過電壓，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。所以本次設(shè)計(jì)中，所有變壓器均應(yīng)中性點(diǎn)接地。3.3線路運(yùn)行變化限度的選擇母線上有多條線路，一般應(yīng)考慮一條線路檢修，另一條線路又遇故障的方式。雙回線一般不考慮同時(shí)停用。相隔一個(gè)廠、站的線路必要時(shí)，可考慮與上述(1)的條件重疊。3.4流過線路的最大、最小短路電流計(jì)算方式的選擇A.相間保護(hù)對單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護(hù)的最大短路電流出現(xiàn)在最大運(yùn)行方式下，即選擇所有機(jī)組、變壓器、線路全部投入運(yùn)行的方式。而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小運(yùn)行方式下。對于雙側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)，一般(當(dāng)取Z1=Z2時(shí))與對側(cè)電源的運(yùn)行變化無關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇。對于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過保護(hù)的最大短路電流應(yīng)選開環(huán)運(yùn)行方式，開環(huán)點(diǎn)應(yīng)選在所整定保護(hù)線路的相鄰下一級線路上。而對于最小短路電流，則應(yīng)選閉環(huán)運(yùn)行方式。同時(shí)，再合理地停用該保護(hù)背后的機(jī)組、變壓器及線路。B.零序電流保護(hù)對于單側(cè)電源的輻射網(wǎng)絡(luò)，流過保護(hù)的最大零序電流與最小零序電流，其選擇方法可參照（1）中所述。只是要注意變壓器接線點(diǎn)的變化。對于雙側(cè)電源的網(wǎng)路及環(huán)狀網(wǎng)路，同樣參照（1）中所述。其重點(diǎn)也是考慮變壓器接線點(diǎn)的變化。3.5選取流過保護(hù)最大負(fù)荷電流的方法按負(fù)荷電流整定的保護(hù)，需要考慮各種運(yùn)行方式變化時(shí)出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流考慮到以下的運(yùn)行變化：備用電源自投引起的負(fù)荷增加;并聯(lián)運(yùn)行線路的減少，負(fù)荷轉(zhuǎn)移;環(huán)狀網(wǎng)路的開環(huán)運(yùn)行，負(fù)荷轉(zhuǎn)移;對于雙側(cè)電源的線路，當(dāng)一側(cè)電源突切除發(fā)電機(jī)，引起另一側(cè)負(fù)荷增加。4短路電流的計(jì)算參見附錄I5輸電線路的接地保護(hù)5.1概述在我國，110KV及以上的電壓等級的電網(wǎng)，均為中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)。在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生一點(diǎn)接地故障即構(gòu)成單相接地短路，將產(chǎn)生很大的故障相電流，從對稱分量角度分析，則出現(xiàn)了很大的零序電流，故中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)又稱大接地電流電網(wǎng)。在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路發(fā)生接地短路故障次數(shù)中的大多數(shù)，約占80%，采用專用的零序電流保護(hù)，可以提高保護(hù)的靈敏性和快速性。因此，在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中除裝設(shè)反應(yīng)相間故障的保護(hù)外，還裝設(shè)反應(yīng)接地故障的零序保護(hù)裝置。在雙側(cè)電源的中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路兩端變壓器的中性點(diǎn)均接地。當(dāng)線路發(fā)生接地短路時(shí)，零序電流將由兩側(cè)向線路的接地故障點(diǎn)。這時(shí)零序過電流保護(hù)應(yīng)加方向元件，才能保證動作的選擇性。5.2零序過電流保護(hù)的整定參見附錄II5.3零序過電流保護(hù)的評價(jià)5.3.1優(yōu)點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)及工作原理簡單，正確動作率高。（2）在零序網(wǎng)絡(luò)基本穩(wěn)定（即中性點(diǎn)接地變壓器的數(shù)目和位置基本不變）的條件下，保護(hù)范圍比較穩(wěn)定，且有連續(xù)動作的特性。（3）對近區(qū)故障可實(shí)現(xiàn)快速動作。（4）受故障過度電阻的影響較小。（5）保護(hù)定值不受負(fù)荷電流的影響，基本不受其它中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)短路故障的影響。5.3.2缺點(diǎn)（1）在短線或復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中，速動段保護(hù)范圍很小，進(jìn)而使各段的性能嚴(yán)重惡化。（2）當(dāng)電流回路斷線或系統(tǒng)不對稱運(yùn)行時(shí)可能誤動。6輸電線路的距離保護(hù)6.1概述電流電壓保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)，但是，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)：容量大、電壓高、距離遠(yuǎn)、負(fù)荷重、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、參數(shù)變化范圍大、運(yùn)行穩(wěn)定性要求高等，致使它們難以滿足電網(wǎng)對保護(hù)的要求。對于110KV及以上電壓等級的復(fù)雜網(wǎng)，線路保護(hù)采用距離保護(hù)。所謂距離保護(hù)，就是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定動作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處越近，保護(hù)的動作時(shí)間就越短；故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處越遠(yuǎn)，保護(hù)的動作時(shí)間就越長，從而保證動作的選擇性。測量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，實(shí)際上就是用阻抗繼電器測量故障點(diǎn)之保護(hù)安裝處的阻抗。因此距離保護(hù)又叫阻抗保護(hù)。距離保護(hù)的整定參見附錄III6.3距離保護(hù)的評價(jià)6.3.1優(yōu)點(diǎn)能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對保護(hù)動作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時(shí)反應(yīng)電壓的降低與電流的增大而動作的，因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高的靈敏度。其中I段距離保護(hù)基本不受運(yùn)行方式的影響，而II、III段仍受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，但比電流保護(hù)要小些，保護(hù)區(qū)域和靈敏度比較穩(wěn)定。6.3.2缺點(diǎn)不能實(shí)現(xiàn)全線瞬動。對雙側(cè)電源線路，將有全線的30%?40%以第II段時(shí)限跳閘，這對穩(wěn)定性有較高要求的超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的；阻抗繼電器本身較復(fù)雜，還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置，電壓斷線閉鎖裝置，因此，距離保護(hù)裝置調(diào)試比較麻煩，可靠性也相對低些。7輸電線路的差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)概述由于電流電壓和距離保護(hù)屬于單端保護(hù)，再度動作值的整定上必須與下一元件的保護(hù)相配合，才能滿足動作選擇性的要求。因此它就不能瞬時(shí)切除保護(hù)范圍內(nèi)任何地點(diǎn)的故障。線路縱聯(lián)差動保護(hù)是利用比較被保護(hù)元件始末端電流的大小和相位的原理來構(gòu)成輸電線路保護(hù)的。當(dāng)在被保護(hù)范圍內(nèi)任一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，它都能瞬時(shí)切除故障?？v聯(lián)差動保護(hù)的評價(jià)電網(wǎng)的縱聯(lián)差動保護(hù)保護(hù)整條線路，全線速動不受過負(fù)荷及系統(tǒng)振蕩的影響，靈敏度較高。但在輸電線路上的具體應(yīng)用時(shí)還存在不少問題要解決。首先不許敷設(shè)與被保護(hù)線路等長的二次輔助導(dǎo)線，且為了監(jiān)視輔助導(dǎo)線是否完好，還必須裝設(shè)專用的監(jiān)視設(shè)備。由于縱差動保護(hù)不完全反應(yīng)外部故障，故不能作下一線路（或元件）的遠(yuǎn)后備保護(hù)，還需要專用的后備保護(hù)。由于存在上述問題，所以縱差動保護(hù)多用于發(fā)電機(jī)、變壓器等元件的保護(hù)，而在輸電線上的應(yīng)用受到限制，只有在短距離而且重要的輸電線路上，當(dāng)采用更簡單的保護(hù)不能滿足要求時(shí)，才考慮采用縱差動保護(hù)。平行線路的橫聯(lián)方向差動保護(hù)為了提高供電的可靠性，重要的輸電線路常采用雙回路線路運(yùn)行的方式，在每回線路的兩側(cè)都裝有斷路器。當(dāng)人一回路故障時(shí)，只將故障線路切除，另一回線路可繼精品文檔，知識共享1續(xù)供電。為此，要求保護(hù)不僅應(yīng)能判斷是內(nèi)部故障還是外部故障，還應(yīng)能判斷是哪一回線路故障。橫聯(lián)方向差動保護(hù)能滿足這樣的要求。橫聯(lián)方向差動保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范7.4.1優(yōu)點(diǎn)能夠迅速而又選擇性地切除平行線路上的故障，實(shí)現(xiàn)起來簡單、經(jīng)濟(jì)，不受系統(tǒng)振蕩的影響。7.4.2缺點(diǎn)存在相繼動作區(qū)，當(dāng)故障發(fā)生在相繼動作區(qū)時(shí)，切除故障的時(shí)間增加1倍。由于采用了功率方向繼電器，保護(hù)裝置還存在死區(qū)。在單回線路運(yùn)行時(shí)，橫差保護(hù)要退出工作，為此需加裝單回線運(yùn)行路的主保護(hù)和后備保護(hù)。通常橫聯(lián)差動電流方向保護(hù)適用于66KV及以下的平行線路上。8輸電線路的自動重合閘裝置8.1概述8.1.1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、迅速地將斷開的線路斷路器重新合閘，在電力系統(tǒng)中廣泛采用自動重合閘裝置。8.1.2基本要求（1）正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動作或其他原因而跳閘后，自動重合閘裝置均應(yīng)動作，使斷路器重新合上。自動重合閘動作以后，一般應(yīng)能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次動作。（2）由運(yùn)行人員手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時(shí)，自動重合閘不應(yīng)啟動，不能將斷路器重新合上。當(dāng)手動投入斷路器或自動投入斷路器時(shí)，若線路上有故障，隨即被繼電保護(hù)將其斷開時(shí)，自動重合閘不應(yīng)啟動，不發(fā)出重合閘脈沖。繼電保護(hù)動作切除故障后，在滿足故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)及斷路器消弧室和傳動機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動作所必須時(shí)間的條件下，自動重合閘裝置應(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，自動重合閘一般延時(shí)0.5-ls后發(fā)出重合閘脈沖。自動重合閘裝置動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只動作一次，當(dāng)重合于永久性故障而再次跳閘以后，就不應(yīng)該再動作；對二次式重合閘就應(yīng)該能夠動作兩次，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)將自動重合閘裝置閉鎖。8.2單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘裝置單側(cè)電源線路廣泛應(yīng)用三相一次自動重合閘方式。所謂三相一次自動重合閘方式，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，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。8.3雙側(cè)電源線路的自動重合閘在這種線路上采用自動重合閘裝置時(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。國內(nèi)采用的有：非同步自動重合閘；快速自動重合閘；檢定線路無電壓和檢定同步的自動化重合閘；解列重合閘及自同步重合閘等。8.4自動重合閘與繼電保護(hù)的配合自動重合閘與繼電保護(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。自動重合閘的應(yīng)用在某些情況下還可以簡化繼電保護(hù)。自動重合閘與繼電保護(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)，靠近電源側(cè)的保護(hù)先無選擇性的瞬時(shí)動作于跳閘，而后再借助自動重合閘來糾正這種非選擇性動作。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)動作時(shí)限有選擇性地動作于斷路器跳閘，然后AAR裝置動作將斷路器重合，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)和自動重合閘裝置。8.5電源側(cè)投檢同期重合閘存在的問題及原因?qū)﹄p電源單回線路，當(dāng)大電源側(cè)投無壓，小電源側(cè)投同期時(shí)，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn):當(dāng)線路故障保護(hù)起動開關(guān)跳開后，檢同期重合閘，大都沒有成功過，而造成小電源側(cè)電網(wǎng)很快自動瓦解，擴(kuò)大事故范圍。當(dāng)檢同期重合閘斷路器控制開關(guān)KK在“合閘后”位置時(shí)，KK21、KK23觸點(diǎn)接通，當(dāng)母線側(cè)有電壓時(shí)，YJ1觸點(diǎn)接通，本側(cè)斷路器跳開后，跳閘位置繼電器觸點(diǎn)T町接通，這時(shí)檢同期繼電器觸點(diǎn)只要滿足同期合閘條件就會閉合，TJJ閉合后，啟動時(shí)間繼電器1SJ,經(jīng)一個(gè)延時(shí)（如1秒）時(shí)間，即啟動重合繼電器合閘。當(dāng)兩側(cè)電源滿足下述條件:①電壓的幅值差；②頻率差；③相位差。檢查同步繼電器TJJ常閉觸點(diǎn)即閉合。若上述三條件之一不能滿足，重合閘就無法啟動。同步繼電器TJJ實(shí)際上反映兩側(cè)電源的電壓差A(yù)U,△〃與相位（或頻率）的關(guān)系△U=2Usin(?.2)=2Usin(g'?2)一般來說，當(dāng)小電源與大電源解列后，小電源頻率很快下降，即角頻^st增大很快，國隨mt的增大而增大，TJJ觸點(diǎn)不閉合，如果過負(fù)荷達(dá)到水輪發(fā)電機(jī)過電流整定值，大約4秒時(shí)間各發(fā)電機(jī)相繼跳開，小電源系統(tǒng)就隨之相繼瓦解。根據(jù)分析，可采用故障線路大電源側(cè)線路無壓重合，小電源側(cè)檢本側(cè)母線無壓重合。檢母線無壓重合方式優(yōu)點(diǎn)：?簡單、經(jīng)濟(jì)，整個(gè)改進(jìn)材料只需增加一只電壓繼電器和少量電纜。?手動跳閘不會重合，原檢同期檢線路無壓重合回路全部保留，根據(jù)需要可任意選用重合方式。?符合電力系統(tǒng)對重合閘方式的基本要求。當(dāng)小電源系統(tǒng)瓦解時(shí)，能迅速恢復(fù)對負(fù)荷供電。盡管自動重合閘技術(shù)作為保證系統(tǒng)安全供電和穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施之一，目前已在架空輸電線上獲得普遍應(yīng)用，但通過以上關(guān)于電力系統(tǒng)自動重合閘研究現(xiàn)狀的分析認(rèn)為，自動重合閘技術(shù)還存在許多問題有待解決，為此建議如下：能在線識別故障時(shí)瞬時(shí)性還是永久性的自適應(yīng)重合閘的研究，仍具有很大的吸引力，在此方面仍有許多理論和實(shí)際問題有待進(jìn)一步研究和解決，而如何使目前已經(jīng)成熟的識別方法盡快得到推廣應(yīng)用，顯得更具迫切的現(xiàn)實(shí)意義。自動重合閘裝置在電網(wǎng)中的運(yùn)行，直接影響電力系統(tǒng)的安全，又直接影響大型發(fā)電機(jī)組的安全。從對系統(tǒng)暫穩(wěn)有利來講，有“最佳重合閘時(shí)間”；而從對軸系扭振有利來看，又存在理想的重合時(shí)刻。如何協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與大機(jī)組安全運(yùn)行的關(guān)系，尋求“最佳重合閘時(shí)間”和理想的重合時(shí)刻之間的統(tǒng)一，使得重合閘對系統(tǒng)暫穩(wěn)和軸系扭振都只有利而無害，保系統(tǒng)安全與保機(jī)組安全能夠兩全，應(yīng)該是一個(gè)很值得研究的重大問題。結(jié)束語本次繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)是我們大學(xué)期間最后一個(gè)課程設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)是針對與110KV電網(wǎng)在不同運(yùn)行方式以及短路故障類型的情況下進(jìn)行的分析計(jì)算和整定的，因此它可保護(hù)發(fā)生上述各種故障和事故時(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，在設(shè)計(jì)思路中緊扣繼電保護(hù)的四要求：速動性、靈敏性、可靠性以及選擇性。而且本設(shè)計(jì)不僅局限于線路，對變壓器和機(jī)組的保護(hù)也進(jìn)行了部分觀點(diǎn)式的闡述。由于設(shè)計(jì)資料和任務(wù)書的要求，本設(shè)計(jì)有具體的參數(shù)，理論上適合各種情況的網(wǎng)絡(luò)，但實(shí)際上不同的數(shù)據(jù)參數(shù)有不同的情況。設(shè)計(jì)的順利完成是在設(shè)計(jì)者本人的多方努力和周圍老師、同學(xué)的提點(diǎn)下實(shí)現(xiàn)的，在設(shè)計(jì)周期內(nèi)，本人為搞好設(shè)計(jì)工作，在校期間內(nèi)認(rèn)真學(xué)習(xí)參考各方面資料，做好筆記，總結(jié)精要，使其融匯于自己的思想概念。設(shè)計(jì)過程中由于本人的知識面單薄、認(rèn)識膚淺，剛開始時(shí)遇到了很大的困難例如：概念模糊、思路不統(tǒng)一，不知從何下筆，從何著手。因此，在前期花了不少的時(shí)間來整理頭腦中的概念。在自己理清思路，初步形成意識后，對課題便有了更深一層次的理解和體會，從而抓住了方向和要點(diǎn)，進(jìn)行多方面的選材和總結(jié)。在列出大綱和初步完成稿件之后，為證實(shí)自己對課題理解的正確性，期間進(jìn)行了多方面的查找和詢問，進(jìn)一步的鞏固了自己的知識、開闊了視野、增張了見識，最后在指導(dǎo)老師的幫助和審批下，給設(shè)計(jì)劃上了圓滿的句號。通過這次設(shè)計(jì)，在獲得知識之余，還加強(qiáng)了個(gè)人的單獨(dú)工作能力，增張了工作閱歷，得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟，個(gè)人能活和工作有著不可預(yù)計(jì)的幫助。最后還要感謝在設(shè)計(jì)過程中曾幫助過本人的老師、同學(xué)。參考文獻(xiàn)孫國凱等.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京：水利水電出版社，2002年1月何仰贊,溫增銀.電力系統(tǒng)分析（上、下）.（第三版）.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002年崔家佩等.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動整定計(jì)算北京.中國電力出版社，1993年呂繼紹.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理.北京：中國水利電力出版社,1986年許建安.繼電保護(hù)整定計(jì)算.北京：中國水利水電出版社.2004年李佑光，林東.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及新技術(shù).北京:科學(xué)出版社.2003年李冰，趙海鳴，劉健等.繼電保護(hù)運(yùn)行整定中計(jì)算分支系數(shù)的快速方法［J］繼電器，2004,32（1）:21-23王梅義，蒙定中，鄭奎璋等.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù).北京：電力工業(yè)出版社.1981年熊為群，陶然.繼電保護(hù)自動裝置及二次回路.北京：中國電力出版社，1999年水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（上、下）.北京:水利電力出版社，1989年附錄I短路電流計(jì)算匚4/0.2E255/0.0546/0.16177/0.045IE=1.081/0.5/0.0546/0.16177/0.045耘電廠A3/0.0T5E4………-8/0.06-10/0.03<<9/0-1915E=1.0S

，發(fā)電廠EI(2)d2=1.732*0.525*0.151/[2*1.09*(0.106+0.136+0.151)]=0.16KA故I(2d2=0.115+0.16=0.275KA保護(hù)7末端短路，即F處發(fā)生短路時(shí)最大短路電流：X=(X//X+X)//(X//X+X)+X+X//X=0.401+0.106+0.181/2=0.598kG1G2T1G3G4T2L3L4L5I⑶d=0.525/0.598=0.878KA最小短路電流X2=(XG1+X「1)+(XL1+Xl2)〃XL3+XT5=1.274+0.106(0.136+0.151)/(0.106+0.136+0.151)+0.181=1.532I⑵d=1.732*0.525*(0.136+0.151)/[2*1.532*(0.106+0.136+0.151)]=0.217KA保護(hù)8同保護(hù)7。變壓器T5、T6末端短路，即E處短路時(shí)X=/1〃X+XMX崟+與2+)豺X/X=0.401+0.106+0.7/2=0.857I⑶d=0.525/0.857=0.613KA最小短路電流X=(XG1+XT1)+(XL1+XLMXL3+XT52Z=1.274+(0.151+0.136)*0.106/(0.106+0.151+0.136)+0.7=2.051故I⑵d=1.732*0.525*（0.151+0.136）/[2*2.051*（0.106+0.136+0.151）]=0.162KA同理其他各保護(hù)點(diǎn)的計(jì)算如下：保護(hù)2第一段（本線路末端B母線短路）I（3）dmax=1.39KAI⑵dmin=0.494KA第二段1）（C母線短路）I⑶dmax=0.81KAI⑵dmin=0.285KA2）（D母線短路）I⑶dmax=0.763KAI⑵dmin=0.139KA保護(hù)3第一段（本線路末端A母線短路）I（3）dmax=0.688KAI⑵dmin=0.114KA第二段T1，T2變壓器末端短路I（3）dmax=0.579KAI⑵dmin=0.406KA保護(hù)4第一段（本線路末端D母線短路）I（3）dmax=0.763KAI⑵dmin=0.091KA第二段1）（F母線短路）I（3）dmax=0.674KAI⑵dmin=0.08KA2）（E母線短路）I⑶dmax=0.506KAI⑵dmin=0.076KA保護(hù)5第一段（本線路末端B母線短路）I（3）dmax=0.808KAI⑵dmin=0.143KA第二段1）（A母線短路）I⑶dmax=0.669KAI⑵dmin=0.114KA2）（C母線短路）I⑶dmax=0.525KAI⑵dmin=0.156KA保護(hù)6第一段（本線路末端A母線短路）I（3）dmax=0.868KAI⑵dmin=0.309KA第二段1）（相鄰線路變壓器末端短路）I⑶dmax=0.562KAI⑵dmin=0.237KA2）（B母線短路）I⑶dmax=0.709KAI⑵dmin=0.161KA保護(hù)7和保護(hù)8第一段（本線路末端F母線短路）I（3）dmax=0.796KAI⑵dmin=0.234KA第二段（相鄰線路末端短路）I（3）dmax=0.531KAI⑵dmin=0.17KA保護(hù)9保護(hù)10第一段（本線路末端D母線短路）I（3）dmax=1.287KAI⑵dmin=0.557KA第二段1）（相鄰線路變壓器末端短路）I⑶dmax=0.309KAI⑵dmin=0.268KA2）（A母線短路）I⑶dmax=0.434KAI⑵dmin=0.423KA對各保護(hù)已進(jìn)行電流速斷保護(hù)（電流I段）的整定計(jì)算各保護(hù)裝置躲開下一條線路出口處的短路時(shí)的起動電流、=K'k*fT?3xL036=技47KAK'=1.3表一保護(hù)點(diǎn)的電流速斷保護(hù)的起動電流保護(hù)1保護(hù)2保護(hù)3保護(hù)4保護(hù)5保護(hù)6保護(hù)7、8保護(hù)9、10】'dz1.3471.8070.8680.9921.0511.1281.0351.673電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍（靈敏度尺展校驗(yàn)對保護(hù)1進(jìn)行保護(hù)范圍校驗(yàn)X=（U/1.732）/I⑶-X=110*1.732/0.388-0.4*35=149.69QsmaxedminL1L=1/x[3*110/（2*1.347）-X:<0不滿足條件min0smax由以上校驗(yàn)可知電流不能滿足本設(shè)計(jì)中的保護(hù)的需要，所以以距離保護(hù)為主保護(hù)。附錄||零序過電流保護(hù)的計(jì)算與整定當(dāng)線路上采用零序電流保護(hù)對接地故障進(jìn)行動作時(shí)，同樣以1保護(hù)為例進(jìn)行分精品文檔，知識共享1析：選取最大開機(jī)方式和雙回線路投入運(yùn)行情況下為最大運(yùn)行方式；以最小開機(jī)方式和雙回線路取單回投入運(yùn)行為最小運(yùn)行方式各序網(wǎng)絡(luò)圖如圖分析：r4/0.2625￡E=1.08發(fā)電廠A圖1正序阻抗簡化圖負(fù)序阻抗圖則發(fā)電機(jī)不產(chǎn)生負(fù)序電勢，故在正序的基礎(chǔ)上把r4/0.2625￡E=1.08發(fā)電廠A圖2零序短路點(diǎn)設(shè)置阻抗圖等效圖3/0.162圖3dl點(diǎn)短路時(shí)最大開機(jī)方式零序阻抗等效簡化圖圖4dl點(diǎn)短路時(shí)最小開機(jī)方式零序阻抗等效簡化圖零序阻抗(選取基準(zhǔn)功率S=100MV圖4dl點(diǎn)短路時(shí)最小開機(jī)方式零序阻抗等效簡化圖零序阻抗(選取基準(zhǔn)功率S=100MV?A，基準(zhǔn)電壓V=V)由正序網(wǎng)絡(luò)圖可得：Xff⑴=0.131QX=0.13Q取發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電勢：E=1.081、當(dāng)AC末端發(fā)生單相接地短路時(shí)ff(2)E=U(0)=1.03I'=I'=E*fa(0)fa⑴X+X+X1.732*115ff(0)ff⑴ff(2)1.03*」00=0.9474曲0.131+0.131+3*0.131<3*1152、當(dāng)AC末端發(fā)生兩相接地?cái)嗦窌r(shí)，I(1,1)=I'=一Wm——*I(1,1)=——Wm——*E=0.3947KAfa(0)如⑴Xf(0)+Xf(2)f⑴Xf(0)+Xf(2)Xf(1)+Xf(2)零序電流保護(hù)整定計(jì)算：零序電流保護(hù)I段整定計(jì)算與動作時(shí)限：躲開下一條線路出口處兩相接地短路可能出現(xiàn)的最大零序電流，即I，d1=K*31=1.3*3*0.947=3.694KAt'=0s1零序電流的II段整定和動作時(shí)限：起動電流：與6保護(hù)段整定I'、=K"*K*I'=1.2*0.575*1.3*3*0.3947=1.062KAodz1kfzodz6靈敏度校驗(yàn)K=，n=芝03947=1.115V1.5不滿足條件。lmI1.062與保護(hù)的I段相整定，則I'、d6=K*Kf*rd10=1.2*0.5*1.3*3*0.41=0.96KA即：I=K"*K*I-=1.2*0.525*0.96=0.6624KAodz1kfzodz6效驗(yàn)靈敏度:K=，n=3*034=1.7875>1.5滿足條件。lmI".0.6624以上是對1保護(hù)的具體分析，其它斷路器的保護(hù)值見表表一零序電流保護(hù)各參量值，J參量保護(hù)數(shù)、Xff(0)Xff⑴Xff(2)E1I⑴f(a).0I(1.1)f(a).010.18Q0.09Q0.09Q1.03Q1.71KA1.35KA20.11Q0.08Q0.08Q1.04Q2.31KA2.08KA30.091Q0.089Q0.089Q1.06Q2.36KA2.35KA40.13Q0.08Q0.08Q1.03Q2.13KA1.82KA50.15Q0.12Q0.12Q1.04Q1.60KA1.48KA60.18Q0.07Q0.07Q1.02Q1.91KA1.42KA70.18Q0.07Q0.07Q1.02Q1.91KA1.42KA80.20Q0.09Q0.09Q1.05Q1.66KA1.28KA90.20Q0.09Q0.09Q1.05Q1.66KA1.28KA100.14Q0.09Q0.09Q1.04Q1.95KA1.69KA附錄111距離保護(hù)的整定當(dāng)線路上采用相間距離保護(hù)時(shí)，用1保護(hù)進(jìn)行詳細(xì)的分析計(jì)算，取最大開機(jī)方式下線路CD雙回運(yùn)行且根據(jù)環(huán)網(wǎng)供電的情況此時(shí)斷開4號斷路器為最大運(yùn)行方式。對于最大負(fù)荷電流的計(jì)算則是按照變壓器滿載運(yùn)行時(shí)來計(jì)算的。1距離I段整定計(jì)算：動作阻抗Z'=Z?K=16x0.85=13.6Q動作時(shí)間t'=0s2距離II段整定計(jì)算：a.動作阻抗按下列兩個(gè)條件選擇：

(1)與相鄰線段CD的保護(hù)6的I段配合Z=K(Z+K?KZ)dzkACkfz..minCD式中取Kk=0.85,Kk=0.8.K為保護(hù)6的I段末端發(fā)生短路時(shí)對保護(hù)而言的最

小分支系數(shù)，當(dāng)保護(hù)6的I段末端d點(diǎn)短路時(shí)，分支系數(shù)計(jì)算為：(在d短路時(shí)，即短路器4斷開時(shí)，如圖1所示)系統(tǒng)運(yùn)行在最大方式時(shí)，I

=CEI

AC0.8(16+1*69.43)Kfz*min=68.344QZ"dz1圖1求距離II段分支系數(shù)圖(2)按躲開相鄰變壓器側(cè)出口d2系統(tǒng)運(yùn)行在最大方式時(shí)，I

=CEI

AC0.8(16+1*69.43)Kfz*min=68.344QZ"dz1圖1求距離II段分支系數(shù)圖此處分支系數(shù)為相鄰變壓器出口d2點(diǎn)短路時(shí)對保護(hù)1的最小分支系數(shù)K1K.=ICE=X1=0.5ACZ"=0.8(16+0.5X69.43)=40.572Q''dz..1以上計(jì)算值中較小者為II段整定值，即取Z=15.615Q''dz..1靈敏度校驗(yàn)K=7^=15；?15=0.976<L5不滿足條件LM乙16AC所以，按照下一線路第二段配合的原則選擇動作阻抗(1)與相鄰線路DB的保護(hù)10的I段配合

Z=K"(Z+K'KZ)=0.8(7.2+0.85X2X8)=16.64。dz.6kCDkfz.minDB(2)按躲開相鄰變壓器側(cè)出口側(cè)短路整定，則Z=K(Z+ZZ)=0.8(7.2+2x0.5x44.083)=41.026。dz.6kCDfz.minT7取上述計(jì)算中的小者為6保護(hù)的II段整定值，Zd6=16.64。滿足條件=0.8(16+0.575x16.64)=20.454。K=Z=些=2.31>1.5lmZ7.2CD滿足條件=0.8(16+0.575x16.64)=20.454。所以Z=K"(Z+KZ)dz.1kACfzdz.6動作時(shí)限t''=t''+At=0.5+0.5=1s3距離山段整定計(jì)算：a.動作阻抗按躲開最小負(fù)荷阻抗來選擇，若采用方向阻抗繼電器（一般取中=70。）其d動作阻抗為7Zdz.1—KKKkhzqZfh.minZfh.min0.9按躲開最小負(fù)荷阻抗來選擇，若采用方向阻抗繼電器（一般取中=70。）其d動作阻抗為7Zdz.1—KKKkhzqZfh.minZfh.min0.9Ue.min、3I0.9xJ15x103、：3x600=99。.593max=1.2fh.Kh=1.15，K=1=中=70dIm中=cosfh10.8=36.87。。-=86.179)Z‘‘‘=dz.11.2x1.15x1xcos（70。一36.87b.靈敏度校驗(yàn)（1）近后備校驗(yàn)本線路末端短路時(shí)的靈敏度系數(shù)為=—^—=5.38>1.5滿足要求16AC99.593（2）遠(yuǎn)后備校驗(yàn)相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏度系數(shù)為：K=1，fz.max則叭K=Z——Kdz.1Z=笠E=3.715>1.2lm遠(yuǎn)Z+KZ16+7.2相鄰變壓器低壓側(cè)出口d2點(diǎn)短路時(shí)的靈敏度系數(shù)為：滿足條件K=1，fz.max則：klm遠(yuǎn)=—匕=—=1.70Z+KZ16+0.5X69.43>1.2滿足條件c.動作時(shí)限:t'=t"+2At=1+2x0.5=2S表一距離保護(hù)各短路器整定值階段數(shù)保護(hù)號r***第I段第II段第III段保護(hù)113.6Q20.454Q86.179Q時(shí)限0s1s2s保護(hù)28.5Q20.05Q172.306Q時(shí)限0s0.5s2.5s保護(hù)38.5Q37.072Q172.306Q時(shí)限0s0.5s2.5s保護(hù)46.8Q47.56Q86.179Q時(shí)限0s1s2s保護(hù)513.6Q30.835Q86.179Q時(shí)限0s0.5s1.5s保護(hù)66.12Q47.506Q258.459Q時(shí)限0s1s1.5s保護(hù)76.12Q47.506Q258.459Q時(shí)限0s1s1.5s保護(hù)86.12Q27.52Q258.459Q時(shí)限0s0.5s1.5s保護(hù)96.12Q27.52Q258.459Q時(shí)限0s0.5s1.5s保護(hù)106.8Q26.091Q86.179Q時(shí)限0s0.5s1.5s附錄||零序過電流保護(hù)的計(jì)算與整定當(dāng)線路上采用零序電流保護(hù)對接地故障進(jìn)行動作時(shí)，同樣以1保護(hù)為例進(jìn)行分析：選取最大開機(jī)方式和雙回線路投入運(yùn)行情況下為最大運(yùn)行方式；以最小開機(jī)方式和雙回線路取單回投入運(yùn)行為最小運(yùn)行方式各序網(wǎng)絡(luò)圖如圖分析：r4/0.2625E=1.081/0.1625S/0.1215/0.054震電廠AE/0.16173/0.075EE=1.081/0.1625S/0.1215/0.054震電廠AE/0.16173/0.075E8/0.067/0.04510/0.033/0.1315E=1.0S發(fā)電廠B圖1正序阻抗簡化圖圖1正序阻抗簡化圖負(fù)序阻抗圖則發(fā)電機(jī)不產(chǎn)生負(fù)序電勢，故在正序的基礎(chǔ)上把E=0即可。圖2零序短路點(diǎn)設(shè)置阻抗圖等效圖圖3dl點(diǎn)短路時(shí)最大開機(jī)方式零序阻抗等效簡化圖3/0.0.324fC圖4dl點(diǎn)短路時(shí)最小開機(jī)方式零序阻抗等效簡化圖零