110kv電網(wǎng)繼電保護(hù)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文正文

青島濱海學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯前言本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文研究的是關(guān)于110KV電網(wǎng)繼電保護(hù)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)掌握和鞏固電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)，熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)技能，根據(jù)技術(shù)規(guī)范，選擇和論證繼電保護(hù)的配置選型的正確性并培養(yǎng)自己在實(shí)踐工程中的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立工作能力。電能是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、也是最方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能，電能經(jīng)過(guò)變壓器和不同電壓等級(jí)的輸電線路輸送并被分配給用戶，再通過(guò)各種用電設(shè)備轉(zhuǎn)換成適合用戶需要的其他形式的能量。在輸送電能的過(guò)程中,電力系統(tǒng)希望線路有比較好的可靠性,因此在電力系統(tǒng)受到外界干擾時(shí),保護(hù)線路的各種繼電裝置應(yīng)該有比較可靠的、及時(shí)的保護(hù)動(dòng)作,從而切斷故障點(diǎn)極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)就是為達(dá)到這個(gè)目的而設(shè)置的。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括了五大部分，電網(wǎng)各個(gè)元件參數(shù)及負(fù)荷電流計(jì)算、短路電流計(jì)算、繼電保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、繼電保護(hù)零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、對(duì)所選擇的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和對(duì)WXB-11C型微機(jī)保護(hù)方案展開(kāi)描述。其中短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。這次課程設(shè)計(jì)以最常見(jiàn)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。由于各種繼電保護(hù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，因而，對(duì)于繼電保護(hù)整定方案的配合不同會(huì)有不同的保護(hù)效果，如何確定一個(gè)最佳的整定方案，將是從事繼電保護(hù)工作的工程技術(shù)人員的研究課題?？傊^電保護(hù)既有自身的整定技巧問(wèn)題，又有繼電保護(hù)配置與選型的問(wèn)題，還有電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行問(wèn)題。另外，光纖保護(hù)在長(zhǎng)距離和超高壓輸電線路的應(yīng)用還有一定的局限性，在施工和管理應(yīng)用上仍存在不足，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善、施工工藝和保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高，光纖保護(hù)將占據(jù)線路保護(hù)的主導(dǎo)地位。1緒論電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活乃至社會(huì)穩(wěn)定都有著極為重大的影響。電力系統(tǒng)由各種電氣元件組成。這里電氣元件是一個(gè)常用術(shù)語(yǔ)，它泛指電力系統(tǒng)中的各種在電氣上的獨(dú)立看待的電氣設(shè)備、線路、器具等。由于諸方面的原因，電力系統(tǒng)的各種元件在運(yùn)行中可能出現(xiàn)各種故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)。不正常運(yùn)行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但是沒(méi)有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài),如:過(guò)負(fù)荷,過(guò)電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷線,如:三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)若不及時(shí)正確處理,都可能引發(fā)事故。由此就產(chǎn)生了繼電保護(hù),它是一種重要的反事故措施。繼電保護(hù)包括繼電保護(hù)技術(shù)和繼電保護(hù)裝置,且繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能的核心,它是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障和不正常運(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。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。根據(jù)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，繼電保護(hù)裝置必須滿足以下四個(gè)基本要求，即選擇性，速動(dòng)性，靈敏性和可靠性。選擇性選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍的一種可靠的性能。速動(dòng)性速動(dòng)性就是指保護(hù)快速切除故障的性能。故障切除時(shí)間包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器的跳閘時(shí)間。靈敏性靈敏性是指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來(lái)?？煽啃钥煽啃允侵赴l(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作；而在不該動(dòng)作時(shí)，它能可靠不動(dòng)，即不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。以上講述了對(duì)繼電保護(hù)四項(xiàng)基本要求的含義。但是從一個(gè)保護(hù)設(shè)計(jì)與運(yùn)行的角度看，很難同時(shí)滿足者四項(xiàng)基本要求。因此在實(shí)際中，對(duì)一套繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)往往是結(jié)合具體情況，協(xié)調(diào)處理各個(gè)性能之間的關(guān)系，取得合理統(tǒng)一，達(dá)到保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。2某電力系統(tǒng)基本資料（一）電網(wǎng)接線圖如圖2-1所示：圖2-1（1）各變電站、發(fā)電廠的操作直流電源電壓U=220V（2）發(fā)電廠最大發(fā)電容量為50+25×2=100MV，最小發(fā)電容量為50MV，正常發(fā)電容量為50+25=75MV線路X1=0.4Ω/km，X0=3X1Ω/km。變壓器均為Y,D11,110±2×2.5%/10.5kv，Uk=10.5%。NΔt=0.5s，復(fù)合側(cè)后備保護(hù)t=105s，變壓器和母線均配置有差動(dòng)保護(hù)，dzK=1.3zq（6）發(fā)電廠升壓變中性點(diǎn)直接接地，其他變壓器不接地。（二）電力系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)如表2-所示：表2-1電力系統(tǒng)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）L1180.1360.1360.408L2200.1510.1510.453L3140.1060.1060.318L4240.1810.1810.544T1–T244.080.330.33T744.080.330.33T3–T692.580.70.7發(fā)電機(jī)最小阻抗最大阻抗G1–G40.8140.993G50.3920.4933電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方案論證3.1系統(tǒng)中各元件的主要參數(shù)計(jì)算3.1.1電流標(biāo)幺值計(jì)算本次設(shè)計(jì)中取S=100MVA,uu,系統(tǒng)用一個(gè)無(wú)限大功率電流代表，它 B B av到母線的電抗標(biāo)幺值XSB1000.125。sS800d（3-1）各元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算如下： 發(fā)電機(jī)F和F xxxSB0.131000.52 1 2 F1 F2 d''S 25N（3-2）變壓器BxVs%SB10.51000.331 B1 100 S 100 31.5N（3-3）變壓器B的各繞組短路電壓分別為：2 V%V %V %V %1710.56.021.5 s1 s(12) s(31) s(23)（3-4） V%V %V %V %176.010.512.5 s2 s(12) s(23) s(31)（3-5） V%V %V %V %6.010.5170.5 s3 s(23) s(31) s(12)（3-6）所以，變壓器B的電抗值為2V%S21.5100xsB0.67B21100S10031.5N（3-7）V%S12.5100xsB0.40B22100S10031.5N（3-8）xVs%SB0.51000.0160 B23 100 S 100 31.5（3-9） NV%S10.5100變壓器BxsB0.525 3 B3100S 10020N（3-10）V%變壓器B xsSB10.51000.525 4 B L4 L4 1102所以，110kV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-1所示。N（3-11）線路Lx0.4100SB0.41001000.33L1 V2 1102B（3-12）線路Lx0.4501000.17L2 1102線路L3xL30.43011010020.099線路Lx0.4601000.2圖3-1110kV電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)3.1.2短路電流的計(jì)算110kV電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)存在三種運(yùn)行情況，即：兩臺(tái)發(fā)電機(jī)不同時(shí)運(yùn)行、一臺(tái)發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行另一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行和兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行；變壓器有兩種運(yùn)行方式，即：一臺(tái)變壓器退出另一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行和兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行。下面分別分析各種情況下系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)算電抗和短路電流。（一）兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行，變壓器B、B、B、B同時(shí)投入運(yùn)行。 1 2 3 4 進(jìn) 行 網(wǎng) 絡(luò) 化 簡(jiǎn) ： x.x 0.520.40 x(x//x)x36x0.670.9014 3 6 5xx 50.520.406(0.520.33)0.9x(xx)//x0.44 15 2 4 5 0.520.330.90.170.44xx//x0.12 16 11 150.170.441xx//x0.5250.26 17 8 92將x、x和x組成的三角形電路化簡(jiǎn)為由x、x和x組成的星形電 10 12 13 18 19 20路，計(jì)算如下：x x10x12 0.330.099 0.052 18xxx 0.330.0990.20 10 12 13 x x10x13 0.330.20 0.10 19xxx 0.330.0990.20 10 12 13 x x12x13 0.0990.20 0.031 20xxx 0.330.0990.20 10 12 13系統(tǒng)的等值化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)如圖3-2所示。圖3-2a圖3-2b系統(tǒng)的等值化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)x[(xx)//(xx)]x21 17 20 16 19 18(0.260.031)(0.120.10)0.052=0.180.260.0310.120.10所以，f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-3所示。1圖3-3f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)1所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxSN0.1258001 1 js fiS 100B225發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x0.180.09 1 2 1 js 100當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)x[(xx)//(xx)]x22 1 18 17 20 19(0.1250.052)(0.260.031)0.1=0.210.1250.0520.260.031所以，f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-4所示。2圖3-4f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)2S 800所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxN0.21 1.68 2 js fiS 100B故發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x0.122250.06 1 2 2 js 100當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)xxx0.1250.0520.17723 1 18xxx0.120.100.2224 16 19所以，f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-5所示。3圖3-5f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)3圖3-6化簡(jiǎn)的等值網(wǎng)絡(luò) S 點(diǎn) 對(duì) f 的 轉(zhuǎn) 移 電 抗 為 ：3 x.x 0.1770.031xxx23200.1770.031 0.2325 23 20 x 0.2224 F 點(diǎn) 對(duì) f 的 轉(zhuǎn) 移 電 抗3 x.x 0.220.031xxx24 200.220.031 0.2926 24 20 x 0.17723為為：所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxSN0.238001.84 3 js fiS 100B所以發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x0.292250.1451 2 3 js 100化簡(jiǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-6所示。由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值如。計(jì)算短路電流有名值。查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表3.1。表3-1短路電流表短路點(diǎn)短路點(diǎn)時(shí)間系統(tǒng)S發(fā)電機(jī)12FF、短路點(diǎn)總電流/kA1f處短路4S標(biāo)么值1.13標(biāo)么值2.4914.27有名值/kA0.57有名值/kA13.702f處短路4S標(biāo)么值0.63標(biāo)么值2.4713.90有名值/kA0.32有名值/kA13.583f處短路4S標(biāo)么值0.57標(biāo)么值2.5214.13有名值/kA0.29有名值/kA13.84各點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，各電源的基準(zhǔn)電流分別為：系統(tǒng)SI1000.502B3115 發(fā)電機(jī)F、FI100 5.50 1 2 B 310.5（二）發(fā)電機(jī)F停運(yùn)F運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-7所示。 1 2圖3-7系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)：x[(x//x)x]//x//x 27 3 6 5 4 110.520.400.67//0.33//0.170.520.40=0.0997系統(tǒng)的等值化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)如圖3-8所示（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)x[(x//x)//(x//x)x 1 28 19 27 17 20 28(0.100.0997)(0.260.031)0.052=0.1780.100.09970.260.031圖3-8系統(tǒng)的等值化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)所以，f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-9所示。1圖3-9f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)1S 800所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxN0.125 1 1 js fiS 100B故發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x0.78250.4452 1 js 100當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)x[(xx)//(xx)]x29 1 18 17 20 19(0.1250.052)(0.260.031)0.10.1250.0520.260.031=0.21故系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxSN0.218001.68 2 js fiS 100B即發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x0.0997250.025 1 2 2 js 100當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)xxx0.1250.0520.177 3 30 1 18xxx0.100.0.09970.1997 31 19 27S點(diǎn)對(duì)f的轉(zhuǎn)移電抗為：3xxxx30.x200.1770.0310.1770.0310.2432 30 20 x 0.199731F點(diǎn)對(duì)f的轉(zhuǎn)移電抗為：3 0.0310.1997 x0.0310.1997 0.2733 0.177化簡(jiǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-11所示。S 800所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxN0.24 1.92js fiS 100B故發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路f點(diǎn)的計(jì)算電抗為：x0.27250.067 1 2 3 js 100圖3-11化簡(jiǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)所以，f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-10所示。2圖3-10f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)2由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。計(jì)算短路電流有名值。（同上）查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表3-2。表3-2短路電流表短路點(diǎn)短路點(diǎn)時(shí)間系統(tǒng)S發(fā)電機(jī)12FF、短路點(diǎn)總電流/kA1f處短路4S標(biāo)么值1.13標(biāo)么值2.1112.17有名值/kA0.57有名值/kA11.62f處短路4S標(biāo)么值0.63標(biāo)么值2.4513.79有名值/kA0.32有名值/kA13.473f處短路4S標(biāo)么值0.54標(biāo)么值4.8326.80有名值/kA0.27有名值/kA26.53（三）線路L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-12所示。1圖3-12系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)對(duì)f的轉(zhuǎn)移電抗為： 1 1x.(xx)0.099(0.200.12)=0.xx(xx)1213160.099(0.200.12)34 12 13 16 x 0.261754所以，f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-13所示。1圖3-13f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)1所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxSN0.1358001.08 1 js fiS 100B故發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxSN0.542520.272 1 js fiS 100B當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，S點(diǎn)對(duì)f的轉(zhuǎn)移電抗為：2(0.1350.099)0.20x(0.1350.099)0.20=0.61435 0.26所以，f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-14所示。2圖3-14f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)2所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：2 S 800 xxN0.614 5.526js fiS 100B故發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為： 1 2 2252x0.120.06js 100當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，S點(diǎn)對(duì)f的轉(zhuǎn)移電抗為：x0.1350.0990.234 3 3 36F點(diǎn)對(duì)f的轉(zhuǎn)移電抗為：x0.200.120.323 37系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x1.872js發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路f點(diǎn)的計(jì)算電抗為：x0.16 1 2 3 js由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。計(jì)算短路電流有名值。（同上）查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表3-3。表3-3短路電流表短路點(diǎn)短路點(diǎn)時(shí)間系統(tǒng)S發(fā)電機(jī)12FF、短路點(diǎn)總電流/kA1f處短路4S標(biāo)么值1.03標(biāo)么值2.3931.96有名值/kA0.52有名值/kA31.442f處短路S4標(biāo)么值0.08標(biāo)么值2.4713.63有名值/kA0.04有名值/kA13.593f處短路4S標(biāo)么值2.43標(biāo)么值2.3213.96有名值/kA1.22有名值/kA12.74（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)對(duì)f的轉(zhuǎn)移電抗為：x 0.330.12 1 1 360.330.120.200.26=0.45所以，f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-16所示。1圖3-16f點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)1S 800所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxN0.135 1.08 1 js fiS 100B故發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為： 1 2 1 S 252 xxN0.450.225jsfiS 100B當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-17所示。2圖3-17等值網(wǎng)絡(luò)所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f2的計(jì)算電抗為：xxSN0.3658002.92js fiS 100 B 故發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x0.122520.06 1 2 2 js 100800當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x1.27 10.16 3 3 js 100發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路f點(diǎn)的計(jì)算電抗為：x0.372520.185 1 2 3 js 100（2）由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。（3）計(jì)算短路電流有名值。（同上）查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表3-4。表3-4短路電流表短路點(diǎn)短路點(diǎn)時(shí)間系統(tǒng)S發(fā)電機(jī)12FF、短路點(diǎn)總電流/kA1f處短路4S標(biāo)么值1.03標(biāo)么值2.4413.94有名值/kA0.52有名值/kA13.422f處短路4S標(biāo)么值0.35標(biāo)么值2.4713.76有名值/kA0.18有名值/kA13.59f處短4S標(biāo)么值0.38標(biāo)么值2.473路 有名值/kA0.19 有名值/kA13.59 13.78線路L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-15所示。3圖3-15線路L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-18所示。4圖3-18系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-19所示。1圖3-19等值網(wǎng)絡(luò)所以系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxSN0.1358001.08 1 js fiS 100B故發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗 1 2 1為： S 252 xxN0.450.225js fiS 100B 當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，S點(diǎn)對(duì)f的轉(zhuǎn)移電抗為：x 0.1350.33 2 2 410.1350.330.0990.26=0.787所以f發(fā)生短路時(shí)，等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-20所示。2圖3-20等值網(wǎng)絡(luò)如故系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：xxSN0.7878006.296 2 js fiS 100B所以發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：x0.122520.061 2 2 js 100當(dāng)f發(fā)生短路時(shí)，等值網(wǎng)絡(luò)如圖3-21所示。3圖3-21等值網(wǎng)絡(luò)故系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的計(jì)算電抗為：3x0.2648002.11js 100發(fā)電機(jī)F、F對(duì)短路f點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 1 2 3x0.8792520.439js 100（2）由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值（3）計(jì)算短路電流有名值。（同上）查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表3-5。表3-5短路電流表短路點(diǎn)短路點(diǎn)時(shí)間系統(tǒng)S發(fā)電機(jī)12FF、短路點(diǎn)總電流/kA1f處短路4S標(biāo)么值1.03標(biāo)么值2.4413.94有名值/kA0.52有名值/kA13.422f處短4S標(biāo)么值0.29標(biāo)么值2.47路路有名值/kA0.15有名值/kA13.5913.733f處短路4S標(biāo)么值0.49標(biāo)么值2.0111.31有名值/kA0.25有名值/kA11.063.1.3運(yùn)行方式確定由以上的計(jì)算過(guò)程，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)各短路點(diǎn)短路時(shí)的短路電流如表3-6。表3-6各短路點(diǎn)短路時(shí)的電流總結(jié)表運(yùn)行方式1f處短路時(shí)的短路電流/kA2f處短路時(shí)的短路電流/kA3f處短路時(shí)的短路電流/kA兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行14.2713.9014.13一臺(tái)變壓器停運(yùn)，另一臺(tái)變壓器單獨(dú)工作12.16713.7926.80線路1L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行31.9613.6313.96線路3L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行13.9313.7613.78線路4L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行13.9213.7311.31綜上所述：發(fā)電機(jī)-變壓器側(cè)（f處短路時(shí)）的最大運(yùn)行方式為：兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行2時(shí)。最小運(yùn)行方式為：線路L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行。1系統(tǒng)S側(cè)（f處短路時(shí)）的最大運(yùn)行方式為：線路L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行。 1 1最小運(yùn)行方式為：當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)，另一臺(tái)單獨(dú)工作時(shí)。變壓器側(cè)（f處短路時(shí)）的最大運(yùn)行方式為：當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)，另一臺(tái)單3獨(dú)工作時(shí)。最小運(yùn)行方式為：線路L處開(kāi)環(huán)運(yùn)行。43.1.4各種運(yùn)行方式下各線路電流計(jì)算由圖3.17可知，系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的轉(zhuǎn)移電抗為：x=0.125 1 f1 所以系統(tǒng)折算到110kV的最小阻抗為：Z x11520.125115216.53 smin f1100 100由圖3.20可知，系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)f的轉(zhuǎn)移電抗為：x=0.135 1 f1 所以系統(tǒng)折算到 110kV 的最小阻抗為： 1152 1152 Z x 0.135 17.85smax f1100 100輸電線路L長(zhǎng)為100kM，故Z1000.440（輸電線路電阻率為 1 L10.4/kM）短路電流為：I 11533NU1.4511533NU L smax1I 11533NU1.1711533NU L smin同輸電線路L短路電流為：Z500.420L2I 11533NU11533NU L smax2I 11533NU1.82kA11533NU L smin2輸電線路L短路電流為：Z300.412L3I 11533NU2.2311533NU L smaxI 311533NU311533NU L smin3輸電線路L短路電流為：Z600.424L4I 11533NU11533NU L smax4I 11533NU11533NU L smin43.1.5各輸電線路兩相短路和三相短路電流計(jì)算各輸電線路在最小運(yùn)行方式下的兩相和三相短路電流發(fā)電機(jī)電抗x=0.13F系統(tǒng)電抗x=0.135s所以各輸電線路三相短路電流如下：輸電線路L三相短路電流為：I(3)(Ex(110)Ex(110))1 1 1 xx xx 33 s L1 F L1(115 115)13.308(kA)0.135400.1340 3同理可得，輸電線路L三相短路電流為：I(3)2.107(kA) 2 2輸電線路L3三相短路電流為：I3(3)1.406(kA)輸電線路L4三相短路電流為：I4(3)3.505(kA)所以各輸電線路兩相短路電流為：3輸電線路L兩相短路電流為：I(2)I(3)2.865(kA)31 213輸電線路L兩相短路電流為：I(2)I(3)1.825(kA)32 223輸電線路L兩相短路電流為：I(2)I(3)1.218(kA)3 2 3 233輸電線路L兩相短路電流為：I(2)I(3)3.035(kA) 2 4 24各輸電線路在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流輸電線路 L 三相短路電流為：1I(3)Ex(110)1115 1955(A)xx 30.13540 3s L1同理可得，輸電線路L三相短路電流為：I(3)193(A)2輸電線路L三相短路電流為：I(3)129(A)3輸電線路L三相短路電流為：I(3)318(A)43.2輸電線路上的TA、TV變比的選擇2.1輸電線路上TA的變比選擇3.2.1.1TA（電流互感器）變比選擇的原則電流互感器的選擇和配置有應(yīng)滿足下列條件：型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于6~20kv屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35kv及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。一次回路電壓：Ug<UnUg為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；Un為電流互感器額定電壓。一次回路電流：Ig.max<InIg.max為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；In為電流互感器原邊額定電流。3.2.1.2選擇結(jié)果選擇結(jié)果如下表所示：表4-1TA選擇結(jié)果線路名稱最大工作電流工作電壓變比（A）（KV）AG472.39110500/5BC472.39110500/5CD472.39110500/5BD367.42110400/5DE367.42110400/5DF262.44110300/5FG314.93110400/52.2輸電線路上TV變比的選擇3.2.2.1TV（電壓互感器）變比的選擇原則電壓互感器的選擇應(yīng)滿足下列條件：型式：電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇。35~110kv配電裝置，一般采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。當(dāng)需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。一次電壓U1：0.9Un<U1<1.1UnUn為電壓互感器額定一次線電壓,1.1和0.9是允許的一次電壓波動(dòng)范圍。電壓互感器的二次電壓U，應(yīng)根據(jù)使用情況，按表4.2選用。2N表4-2電壓互感器二次額定電壓選擇表繞組繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側(cè)接線方式接于線電壓接于相電壓中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)不接地或經(jīng)銷弧線圈接地二次額定電壓100310010031003.2.2.3TV變比選擇的結(jié)果變比：3100331003110000電力網(wǎng)相間繼電保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算3.3.1斷路器1距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)3.3.1.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取K'=0.85；Z'=K'Z=0.85336=30.6Ω； K dz K L3(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(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t'=0s。3.3.1.2距離保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按下列三個(gè)條件選擇。①與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Zdz''=KK''(ZL3+K'Kfh2minZL4)式中，取K'=0.85,KK''=0.8，Kfh2min為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh2min=IL3/IL4=1于是Zdz''=KK''(ZL3+K'Kfh2minZL4)=0.83(36+0.8531310)=35.6Ω；②與相鄰線路L2的保護(hù)的?段配合Zdz''=KK''(ZL3+K'Kfh2minZL2)式中，取K'=0.85,KK''=0.8，Kfh2min為保護(hù)5的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)5的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh2min=IL3/IL4=1于是Zdz''=KK''(ZL3+K'Kfh2minZL2)=0.83(36+0.8531316)=39.68Ω；③按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Zdz''=KK''(ZL3+Kfh2minZTC)式中，取KK''=0.8，Kfh2min為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：Kfh2min=IL3/IL4=(XL1+XL2+XL3)/2XL1=1于是Zdz''=KK''(ZL3+K'Kfh2minZL4)=0.73(36+1363.5)=69.65Ω；取以上三個(gè)計(jì)算值中最小者為Ⅱ段整定值，即取Zdz''=35.6Ω；(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t1"=t7'+Δt=0.5s它能同時(shí)滿足與相鄰線路L2和變壓器保護(hù)配合的要求。靈敏性校驗(yàn)：Klm=Zdz''/ZL3=35.6/36=0.99<1.5,不滿足要求。此時(shí)，對(duì)動(dòng)作阻抗重新進(jìn)行整計(jì)算，取下一線路保護(hù)第П段相配合的原則選擇動(dòng)作阻抗，即選擇斷路器7的第Ⅱ段相配合進(jìn)行整定，Kfh2min=1Zdz7''=KK''(ZL4+Kfh2minZTC)=0.73(10+1384.7)=66.29ΩZdz''=KK''(ZL3+KfZ2minZdz7'')=0.83(36+1366.29)=81.832ΩKlm=Zdz''/ZL3=81.832/36=2.273>1.5,滿足要求。3.3.1.3距離保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：(2)按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定，Kzq=1,Kh=1.15,K"'=1.2，I =0.326KAK f2maxZ=0.9Ue/1.732I =0.93115/1.73230.326=183.3Ωf2min f2max于是Z'''=Z /K"'KhKzq=183.3/1.231.1531=132.8Ωdz f2min K(2)動(dòng)作時(shí)間：斷路器5的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=1.5+0.5=2s 5 dz斷路器5的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=1.5+0.5=2s 7 dz變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=1.5+0.5=2sdz取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器1的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=2+0.5=2.5s 1 5(3)靈敏性校驗(yàn)：本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為，Klm=Z'''/Z=132.8/36=3.68>1.5，滿足要求。 dz L3相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為，?相鄰線路L4末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為，最大分支系數(shù)K =(X+X+X)/(X+X)=(36+16+20)/(20+16)=2 fh2max L1 L2 L3 L1 L2Klm=Z'''/(Z+K Z)=132.8/(36+2310)=2.37>1.2，滿足要求。 dz L3 fh2maxL4П相鄰線路L2末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為，最大分支系數(shù)K =I/I=(X+X+X)/X=(36+16+20)/20=3.6 fh2max L3 L4 L1 L2 L3 L1Klm=Z'''/(Z+K Z)==132.8/(36+3.6316)=1.42>1.2，滿足要求。 dz L3 fh2maxL2Ш相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為； 最大分支系數(shù)K =(X+X+X)/(X+X)=(36+16+20)/(20+16)=2 fh2max L1 L2 L3 L1 L2Klm=Z'''/(Z+K Z)==132.8/(36+2363.5/2)=1.33>1.2，滿足要求。 dz L3 fh2maxL23.2斷路器2距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)3.3.2.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取K'=0.85Z'=K'Z=0.85320=17Ω； K dz K L1(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(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t'=0s。3.3.2.2距離保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按下列三個(gè)條件選擇。①與相鄰線路L2的保護(hù)的?段配合Z''=K''(Z+K'K Z) dz K L1 fh2minL2 式中，取K'=0.85,K''=0.8，K 為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7 K fh2min而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：K =I/I=1 fh2min L3 L4于是Z''=K''(Z+K'K Z)=0.83(20+0.8531316)=26.88Ω； dz K L1 fh2minL2②按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Z''=K''(Z+K Z) dz K L1 fh2minTC式中，取K''=0.8，K 為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)K fh2min對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為K =I/I=1 fh2min L3 L4于是Z''=K''(Z+K Z)=0.73(20+1363.5)=58.45Ω； dz K L1 fh2minL4取以上二個(gè)計(jì)算值中最小者為Ⅱ段整定值，即取Z''=26.88Ω；dz(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t"=t'+Δt=0.5s 1 4它能同時(shí)滿足與相鄰線路L2和變壓器保護(hù)配合的要求。(3)靈敏性校驗(yàn)：Klm=Z''/Z=26.88/36=1.34<1.5,不滿足要求。dz L3此時(shí)，對(duì)動(dòng)作阻抗重新進(jìn)行整計(jì)算，取下一線路保護(hù)第П段相配合的原則選擇動(dòng)作阻抗，即選擇斷路器4的第Ⅱ段相配合進(jìn)行整定。按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定，K =1fh2minZ''=K''(Z+K Z)=0.73(16+1363.5)=55.65Ωdz4 K L2 fh2minTC與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合K =1fh2minZ''=K''(Z+K'K Z)=0.83(16+0.8531310)=19.6Ωdz4 K L2 fh2minL4取小者為整定值，即Z''=19.6Ωdz所以斷路器2的整定值為Z''=K''(Z+K Z'')=0.83(20+1319.6)=31.68Ωdz K L1 fZ2min dz7Klm=Z''/Z=31.68/20=1.584>1.5,滿足要求。dz L13.3.2.3距離保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,K"'=1.2，I =0.326KAK f2maxZ=0.9Ue/1.732I =0.93115/1.73230.326=183.3Ωf2min f2max于是：Z'''=Z /K"'KhKzq=183.3/1.231.1531=132.8Ωdz f2min K(2)動(dòng)作時(shí)間：斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=2+0.5=2.5s 5 dz變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=1.5+0.5=2sdz取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器2的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=2.5+0.5=3s 1 5(3)靈敏性校驗(yàn)：本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Klm=Z'''/Z=132.8/20=6.64>1.5，滿足要求 dz L3相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：?相鄰線路L2末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為，最大分支系數(shù)K =(X+X+X)/X=(36+16+20)/36=2 fh2max L1 L2 L3 L3Klm=Z'''/(Z+K Z)=132.8/(20+2316)=2.55>1.2，滿足要求。 dz L1 fh2maxL4П相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為， 最大分支系數(shù)：K =(X+X+X)/(X+X)=(36+16+20)/(36+16)=1.38 fh2max L1 L2 L3 L3 L2Klm=Z'''/(Z+K Z)==132.8/(20+1.38363.5)=1.23>1.2，滿足要 dz L1 fh2maxL2求。3.3.3斷路器3距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取K'=0.85Z'=K'Z=0.85320=17Ω； K dz K L1(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(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t'=0s。由于斷路器3沒(méi)有下一線路，所以悉路器3就無(wú)需進(jìn)行第П段和第Ш段的整定計(jì)算。3.4斷路器4距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)3.3.4.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取K'=0.85；Z'=K'Z=0.85316=13.6Ω； K dz K L2(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(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t'=0s。3.3.4.2距離保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按下列三個(gè)條件選擇。①與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Z''=K''(Z+K'K Z) dz K L2 fh2minL4 式中，取K'=0.85,K''=0.8，K 為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7 K fh2min而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：K =I/I=1，于是Z''=K''(Z+K'K Z)=0.83(16+0.8531310)=19.6fh2min L3 L4 dz K L2 fh2minL2Ω；②與相鄰線路L4的保護(hù)的?段配合Z''=K''(Z+K'K Z) dz K L2 fh2minL3 式中，取K'=0.85,K''=0.8，K 為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7 K fh2min而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：K=I/I=1于是Z''=K''(Z+K'K Z)=0.83(16+0.8531336)=37.28Ω；fh2min L3 L4 dz K L2 fh2minL3③按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Z''=K''(Z+K Z) dz K L2 fh2minTC式中，取K''=0.8，K 為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)K fh2min對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：K =I/I=0.5 fh2min L3 L4于是Z''=K''(Z+K Z)=0.73(16+0.5363.5)=33.425Ω； dz K L3 fh2minL4取以上三個(gè)計(jì)算值中最小者為Ⅱ段整定值，即取Z''=19.6Ω；dz(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t"=t'+Δt=0.5s 4 7它能同時(shí)滿足與相鄰線路L4和變壓器保護(hù)配合的要求。(3)靈敏性校驗(yàn)：Klm=Z''/Z=19.6/16=1.225<1.5,不滿足要求。dz L2此時(shí)，對(duì)動(dòng)作阻抗重新進(jìn)行整計(jì)算，取下一線路保護(hù)第П段相配合的原則選擇動(dòng)作阻抗，即選擇線路L4的第Ⅱ段相配合進(jìn)行整定，K =1fh2minZ''=K''(Z+K Z)=0.73(10+1384.7)=66.29Ωdz7 K L4 fh2minTCZ''=K''(Z+K Z'')=0.83(16+1366.29)=65.8Ωdz K L2 fZ2min dz7Klm=Z''/Z=65.8/16=4.11>1.5,滿足要求。dz L23.3.4.3距離保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,K"'=1.2，I =0.326KAK f2maxZ=0.9Ue/1.732I =0.93115/1.73230.326=183.3Ωf2min f2max于是Z'''=Z /K"'KhKzq=183.3/1.231.1531=132.8Ωdz f2min K(2)動(dòng)作時(shí)間：斷路器6的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=0+0.5=0.5sdz斷路器7的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=1.5+0.5=2sdz變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=1.5+0.5=2sdz取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=2+0.5=2.5s 1 5(3)靈敏性校驗(yàn)：本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Klm=Z'''/Z=132.8/16=8.3>1.5，滿足要求。 dz L2相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：相鄰線路L4末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為，最大分支系數(shù)K =(X+X+X)/(X+X)=(36+16+20)/(20+16)=2 fh2max L1 L2 L3 L1 L2Klm=Z'''/(Z+K Z)=132.8/(16+2310)=3.6>1.2，滿足要求。 dz L2 fh2maxL4相鄰線路L3末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為，最大分支系數(shù)K =1fh2maxKlm=Z'''/(Z+K Z)=132.8/(16+1336)=2.55>1.2，滿足要求。 dz L2 fh2maxL3③相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為， 最大分支系數(shù)K =(X+X+X)/(X+X)=(36+16+20)/(20+16)=2 fh2max L1 L2 L3 L1 L2Km=Z'''/(Z+K Z)==132.8/(16+2363.5/2)=1.67>1.2，滿足要求。 l dz L2 fh2maxL23.5斷路器5距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)3.3.5.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取K'=0.85；Z'=K'Z=0.85316=13.6Ω； K dz K L2(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(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t'=0s。3.3.5.2距離保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按下列二個(gè)條件選擇。①與相鄰線路L1的保護(hù)的?段配合Z''=K''(Z+K'K Z) dz K L2 fh2minL1 式中，取K'=0.85,K''=0.8，K 為保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)7 K fh2min而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為K =I/I=1 fh2min L3 L4于是Z''=K''(Z+K'K Z)=0.83(16+0.8531320)=26.4Ω； dz K L2 fh2minL1②按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Z''=K''(Z+K Z) dz K L2 fh2minTB式中，取K''=0.8，K 為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)K fh2min對(duì)變壓器低壓側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：K =I/I=0.5 fh2min L3 L4于是Z''=K''(Z+K Z)=0.73(16+0.5363.5)=33.425Ω； dz K L3 fh2minL4取以上二個(gè)計(jì)算值中最小者為П段整定值，即取Z''=26.4Ω；dz(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t"=t'+Δt=0.5s 4 3它能同時(shí)滿足與相鄰線路L4和變壓器保護(hù)配合的要求。靈敏性校驗(yàn)：Klm=Z''/Z=26.4/16=1.65>1.5,滿足要求。dz L23.3.5.3距離保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,K"'=1.2，I =0.1255KAK f2maxZ=0.9Ue/1.732I =0.93115/1.73230.1255=476.2Ωf2min f2max于是Z'''=Z /K"'KhKzq=476.2/1.231.1531=345Ωdz f2min K(2)動(dòng)作時(shí)間：斷路器3的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=0+0.5=0.5s 6 dz變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=1.5+0.5=2sdz取其中較長(zhǎng)者，于是斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=2+0.5=2.5s 5 5(3)靈敏性校驗(yàn)：本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Klm=Z'''/Z=345/16=21.6>1.5，滿足要求。 dz L2相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：①相鄰線路L1末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為；最大分支系數(shù)：K =1fh2maxKlm=Z'''/(Z+K Z)=345/(16+1320)=9.58>1.2，滿足要求。 dz L2 fh2maxL4②相鄰變壓器末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為； 最大分支系數(shù)：K =(X+X+X)/(X+X)=(36+16+20)/(20+16)=1.385 fh2max L1 L2 L3 L3 L2Klm=Z'''/(Z+K Z)==345/(16+1.385363.5)=3.32>1.2，滿足要求。 dz L2 fh2maxL23.3.6斷路器6距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取K'=0.85KZ'=K'Z=0.85336=30.6Ω；dz K L3(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(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t'=0s。由于斷路器6沒(méi)有下一線路，所以悉路器6就無(wú)需進(jìn)行第Ⅱ段和第Ⅲ段的整定計(jì)算。3.7斷路器7距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)3.3.7.1距離保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定。取K'=0.85KZ'=K'Z=0.85310=8.5Ω；dz K L4(2)動(dòng)作時(shí)限距離保護(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t'=0s。3.3.7.2距離保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口短路整定Z''=K''(Z+K Z)式中，dzKL4fh2minTBK''=0.8，K為保護(hù)7的?段末端變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生短路時(shí)對(duì)變壓器低壓K fh2min側(cè)出口而言的最小分支系數(shù)。當(dāng)保護(hù)7的?段末端發(fā)生短路時(shí)，分支系數(shù)為：K =I/I=1fh2min L3 L4于是Z''=K''(Z+K Z)=0.73(10+1384.7)=66.29Ω； dz K L4 fh2minL4(2)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰保護(hù)7的?段配合，則t"=t'+Δt=0.5s 4 3它能同時(shí)滿足與相鄰線路L4和變壓器保護(hù)配合的要求。靈敏性校驗(yàn)：Klm=Z''/Z=66.29/10=6.629>1.5,滿足要求。 dz L23.3.7.3距離保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)動(dòng)作阻抗：按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,K"'=1.2，I =0.0753KAK f2maxZ=0.9Ue/1.732I=0.93115/1.73230.0753=793.6Ωf2min f2max于是Z'''=Z/K"'KhKzq=793.6/1.231.1531=575Ωdz f2min K(2)動(dòng)作時(shí)間：變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=1.5+0.5=2sdz斷路器4的動(dòng)作時(shí)間為：t'''=t'''+Δt=2+0.5=2.5s 5 5(3)靈敏性校驗(yàn)：本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：Klm=Z'''/Z=575/10=57.5>1.5，滿足要求。 dz L2相鄰元件末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為： 最大分支系數(shù)：K =1fh2max Klm=Z'''/(Z+K Z)==575/(10+1384.7)=6.07>1.2，滿足要求。 dz L4 fh2maxL23.4電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式配置與整定計(jì)算3.4.1斷路器1零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)3.4.1.1零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)躲開(kāi)下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流3I ,即K'=1.2,I'=K'3I=1.23334.3634=15.71KA 02max K 02dz K 02max(2)躲過(guò)斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流3I,即I'=K'3I 02bt 02dz K 02bt先合一相，相當(dāng)斷開(kāi)兩相，最嚴(yán)重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差180°)流過(guò)斷路器的零序電流I=2E/(2Z+Z)=23115/(2336+108)=1.597KA 02bt 1 0先合二相，相當(dāng)斷開(kāi)一相，最嚴(yán)重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差180°)流過(guò)斷路器的零序電流I02bt=2E/(Z1+2Z0)=23115/(36+23108)=0.9127KAI02bt取兩種情況下的最大值，即I=1.597KA,I'=K'3I=1.2333 02bt 02dz K 02bt1.597=5.7492KA所以整定值為：I'=K'3I =15.71KA 02dz K 02max3.4.1.2零序電流保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算(1)起動(dòng)電流零序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)與下一段線路保護(hù)之間有中性點(diǎn)接地變壓器，該保護(hù)的起動(dòng)電流I''為：取K''=1.2，I=3.212KA0 2dz K 0I=X/(X+X+X)=0.6405/(0.6405+0.363+0.1554)=0.553 js* T8 L2(0) 32(0) T8) I =IX/(X+X)=0.55330.2401/(0.2401+0.4404)=0.195d02js* js*TC TC 50(0)I =I(X+X)/(X+X+X+X)=0.0795 d02js* js* TB L4(0) TB L4(0) L3 T I =I I=0.079533.212=0.255KAd02jsd02js*0I''=K''I=1.230.255=0.306KA0 2dz K d02js(2)動(dòng)作時(shí)限：零序Ⅱ段的動(dòng)作時(shí)限與相鄰線路零序?段保護(hù)范圍相配合，動(dòng)作時(shí)限一般取0.5s。(3)靈敏度校驗(yàn)：零序Ⅱ段的靈敏系數(shù)，應(yīng)按照本線路末端接地短路時(shí)的最小零序電流來(lái)校驗(yàn)，并滿足Klm≥1.5的要求，即Klm=3I /I''=333.212/0.306=26.76≥ 02min 0 2dz1.53.4.1.3零序電流保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算(1)起動(dòng)電流躲開(kāi)在下一條線路出口處相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流I ,即bp2maxI=4.113KA,K"'=1.2,I'''=K"'I=1.233.917=4.7KA bp2max K 0 2dz K bp2max與下一線路零序電流Ⅲ段相配合就是本保護(hù)零序Ⅲ段的保護(hù)范圍，不能超出相鄰線路上零序Ⅲ段的保護(hù)范圍。當(dāng)兩個(gè)保護(hù)之間具有分支電路時(shí)（有中性點(diǎn)接地變壓器時(shí)），起動(dòng)電流整定為I'''=K"'I 0 2dz K bp2js斷路器2斷開(kāi)，線路L1末端(d6點(diǎn))短路時(shí)I=X/(X+X+X)=0.2401/(0.363+0.1717+0.2401)=0.31js* TB L2(0) TL2(0) TBI=II =0.3130.913=0.283K，即I =0.283KAjsjs*bp2max bp2jsI'''=K"'I=1.230.283=0.3395KA02dzKbp2js取較大值作為零序Ⅲ段起動(dòng)電流，即I'''=4.7KA 0 2dz(2)靈敏度校驗(yàn)作為本線路近后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路保護(hù)范圍末端發(fā)生接地故障時(shí)、流過(guò)本保護(hù)的最小零序電流3I'''來(lái)校驗(yàn)，要求Klm≥2,即 0 2minKlm=3I'''/I'''=333.555/4.7=2.27≥2,符合要求。 0 2min 0 2dz(3)動(dòng)作時(shí)限零序Ⅲ段電流保護(hù)的起動(dòng)值一般很小，在同電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地地短路時(shí)，都可能動(dòng)作。為保證選擇性各保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限也按階梯原則來(lái)選擇。t'"=t'"+Δt=1.5+0.5=2s4 74.2斷路器2零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)3.4.2.1零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算(1)躲開(kāi)下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流3I ,即K'=1.2,I'=K'3I =1.23334.113=14.81KA 02max K 02dz K 02max(2)躲過(guò)斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流3I,即I'=K'3I 02bt 02dz K 02bt先合一相，相當(dāng)斷開(kāi)兩相，最嚴(yán)重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差180°)流過(guò)斷路器的零序電流I=2E/(2Z+Z)=23115/(2320+60)=2.3KA 02bt 2 0先合二相，相當(dāng)斷開(kāi)一相，最嚴(yán)重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差180°)流過(guò)斷路器的零序電流I=2E/(Z+2Z)=23115/(20+2360)=1.643KA02bt 1 0I取兩種情況下的最大值，即I=2.3KA02bt 02btI'=K'3I=1.23332.3=8.28KA02dz K 02bt所以整定值為：I'=K'3I =14.81KA 02dz K 02max3.4.2.2零序電流保護(hù)Ⅱ段的整定計(jì)算(1)起動(dòng)電流零序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)與下一段線路保護(hù)之間有中性點(diǎn)接地變壓器，該保護(hù)的起動(dòng)電流I'' 0 2dz為：取K''=1.2，I=4.113KAK 0I=X/(XX)=0.2061/(0.1654+0.2061)=0.555js* 2(0) 2(0) 1(0)I =IX/(X+X+X)=0.55530.6405/(0.6405+0.4536+0.0781)=0.303d02js* js*T8 T8 L1(0) TI=I I=0.30333.555=1.078KAd02jsd02js*0I''=K''I=1.231.078=1.294KA0 2dz K d02js(2)動(dòng)作時(shí)限：零序Ⅱ段的動(dòng)作時(shí)限與相鄰線路零序?段保護(hù)范圍相配合，動(dòng)作時(shí)限一般取0.5s。靈敏度校驗(yàn)：零序Ⅱ段的靈敏系數(shù)，應(yīng)按照本線路末端接地短路時(shí)的最小零序電流來(lái)校驗(yàn)，并滿足Klm≥1.5的要求，即Klm=3I/I''=333.212/1.294=7.447≥ 02min 0 2dz1.53.4.2.3零序電流保護(hù)Ⅲ段的整定計(jì)算(1)起動(dòng)電流①躲開(kāi)在下一條線路出口處相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流I ,即bp2maxI=4.113KA,K"'=1.2,I'''=K"'I=1.233.917=4.7KA bp2max K 0 2dz K bp2max②與下一線路零序電流Ⅲ段相配合就是本保護(hù)零序Ⅲ段的保護(hù)范圍，不能超出相鄰線路上零序Ⅲ段的保護(hù)范圍。當(dāng)兩個(gè)保護(hù)之間具有分支電路時(shí)（有中性點(diǎn)接地變壓器時(shí)），起動(dòng)電流整定為I'''=K"'I 0 2dz K bp2js斷路器2斷開(kāi)，線路L1末端(d6點(diǎn))短路時(shí)I=X/(X+X+X)=0.2401/(0.363+0.1717+0.2401)=0.31js* TB L2(0) TL2(0) TBI=II =0.3130.913=0.283KA，即I =0.283KAjsjs*bp2max bp2jsI'''=K"'I=1.230.283=0.3395KA02dzKbp2js取較大值作為零序段起動(dòng)電流，即I'''=4.7KA 0 2dz(2)靈敏度校驗(yàn)作為本線路近后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路保護(hù)范圍末端發(fā)生接地故障時(shí)、流過(guò)本保護(hù)的最小零序電流3I'''來(lái)校驗(yàn)，要求Klm≥2,即 0 2minKlm=3I'''/I'''=333.555/4.7=2.27≥2,符合要求。 0 2min 0 2dz(3)動(dòng)作時(shí)限零序Ⅲ段電流保護(hù)的起動(dòng)值一般很小，在同電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接地地短路時(shí)，都可能動(dòng)作。為保證選擇性各保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限也按階梯原則來(lái)選擇。t'"=4t'"+Δt=1.5+0.5=2s73.4.3斷路器3零序電流保護(hù)?段的整定計(jì)算和校驗(yàn)(1)躲開(kāi)下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流3I ,即K'=1.2,I'=K'3I =1.23330.913=3.2868KA 02max K 02dz K 02max(2)躲過(guò)斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流3I02bt,即I0'2dz=KK'3I02bt先合一相，相當(dāng)斷開(kāi)兩相，最嚴(yán)重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差180°)流過(guò)斷路器的零序電流I=2E/(2Z+Z)=23115/(2320+60)=2.3KA 02bt 1 0先合二相，相當(dāng)斷開(kāi)一相，最嚴(yán)重情況下(系統(tǒng)兩側(cè)電源電勢(shì)相差180°)流過(guò)斷路器的零序電流I=2E/(Z+2Z)=23115/(20+2360)=1.643KA02bt 1 0I取兩種情況下的最大值，即I=2.3KA02bt 02btI'=K'3I=1.23332.3=8.28KA02dz K 02bt所以整定值為：I'=K'3