220kV變電站繼電保護設計正文

繼電保護的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)和自動化技術的發(fā)展而發(fā)展的.幾十年來,隨著我國電力系統(tǒng)向高電壓、大機組、現(xiàn)代化大電網(wǎng)發(fā)展，繼電保護技術與其裝置應用水平獲得很大提高。在20世紀50年代與以前，差不多都是用電磁型的機械元件構成。隨著半導體器件的發(fā)展，陸續(xù)推廣了利用整流二極管構成的整流型元件和半導體分立元件組成的裝置。70年代以后，利用集成電路構成的裝置在電力系統(tǒng)繼電保護中得到廣泛的運用。到80年代,微型機在安全自動裝置和繼電保護裝置中逐漸應用。在電力系統(tǒng)中，由于雷擊或鳥獸跨接電氣設備、設備制造上的缺陷、設計和安裝的錯誤、檢修質量不高或運行維護不當?shù)仍?，往往發(fā)生各種事故。為了保證電力系統(tǒng)安全可靠地運行，電力系統(tǒng)中的各個設備必須裝設性能完善的繼電保護裝置。繼電保護是利用被保護線路或設備故障前后某些突變的物理量為信息量，當突變量達到一定值時，起動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)生相應的跳閘脈沖或信號。繼電保護雖然種類很多，但是一般由測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分三部分組成。測量部分是測量被保護元件工作狀態(tài)的一個或幾個物理量，并和已給的整定值進行比較，從而判斷保護是否應該起動。邏輯部分是根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質、出現(xiàn)的順序或它們的組合、使保護裝置按一定的邏輯程序工作，最后傳到執(zhí)行部分。執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。如發(fā)生信號，跳閘或不動作等。繼電保護的基本性能要選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。隨著新技術、新工藝的采用，繼電保護硬件設備的可靠性、運行維護方便性也不斷得到提高。繼電保護技術將達到更高的水平。由于編者水平和時間所限，文中疏漏和不足之處在所難免，懇請老師批評指正。摘要……………1第1章設計說明書…………2第2章主變壓器保護設計…………………3主變壓器保護設計………………3變壓器容量選擇……………………4變壓器主保護………8過電流保護…………13接地保護……………14其他保護……………16第3章母線保護……………19母線保護設計分析…………………19TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"220kV側母線保護 20\o"CurrentDocument"110kV側母線保護 21\o"CurrentDocument"10kV側母線保護 23微機母線保護………23第4章線路保護……………25線路保護分析………25\o"CurrentDocument"220kV線路保護 25\o"CurrentDocument"110kV線路保護 28\o"CurrentDocument"10kV線路保護 32總結……………37參考文獻…………38致………………39#/40式中：K為可靠系數(shù)，通常取1.05：K為返回系數(shù)，通常取0.85。rel r微機保護中，過負荷保護保護通常設有3段，并且均取B相電流，一般I用于發(fā)告警信號，II段用于啟動風扇冷卻器，III段用于閉鎖有載調壓。二、過勵磁保護變壓器過電壓時會使發(fā)生發(fā)生過勵磁，使鐵芯飽和，鐵損增加，溫度增加，造成繞組絕緣損壞、油質污染，同時變壓器勵磁電流激增，可以引起差動誤動作。因此必須裝設過勵磁保護，通常裝設反時限過勵磁保護，過勵磁倍數(shù)越大，允許的過勵磁持續(xù)時間越短。三、主變壓器高壓側斷路器失靈保護電力系統(tǒng)中，有時會出現(xiàn)系統(tǒng)故障、繼電保護動作而斷路器拒絕動作的情況。這種情況下，可導致設備燒毀，擴大事故圍，甚至使系統(tǒng)得穩(wěn)定運行遭到破壞。因此，對于較重要的設備，應裝設斷路器失靈保護。斷路器失靈保護有稱后備接線，它是防止因斷路器拒絕動而擴大事故的一項措施，斷路器失靈保護的工作原理是，當線路、變壓器或母線發(fā)生短路并伴隨斷路器失靈時。相應的繼電保護動作，出口中間繼電器發(fā)出斷路器跳閘脈沖。由于短路故障未被切除，故障元件的繼電器仍處于動作狀態(tài)，此時利用裝設在故障元件上的故障判別元件，來判別斷路器仍處于合閘狀態(tài)。如故障元件出口中間繼電器觸點和故障判別元件的觸點同時閉合時，失靈保護被啟動。在經(jīng)過一個時限后失靈保護出口繼電器動作，跳開與失靈的斷路器相連的母線上的各個斷路器，將故障切除。保護由啟動元件、時間元件、閉鎖元件和出口回路組成，為了提高保護動作的可靠性，啟動元件必須同時具備下列兩個條件才能啟動：（1）故障元件的保護出口繼電器動作后不返回（2）在故障保護元件的保護圍短路依然存在，即失靈判別元件啟動。為防止失靈保護誤動作，在失靈保護接線中加設了閉鎖元件，常用的閉鎖元件由負序電壓。零序電壓和低電壓繼電器組成，通過“與”門構成斷路器失靈保護的跳閘出口回路。四、變壓器溫度保護變壓器運行中，總有部分損失（如銅損、鐵損、介質損失等）時變壓器各部分溫度升高，繞組溫度過高時會加速絕緣的老化，縮短使用壽命，繞組溫度越高，持續(xù)時間越長，會造成絕緣老化的速度越快，使用期限越短。因此變壓器必須冷卻系統(tǒng)，保證在規(guī)定的環(huán)境溫度下按額定容量運行時，使變壓器溫度不超過極限值。變壓器溫度保護在冷卻系統(tǒng)發(fā)生個故障或其他原因引起變壓器溫度超過極限值時，發(fā)出告警信號（以便采取措施），或者延時作用于跳閘。五、冷卻器故障保護當冷卻器引起變壓器溫度超過安全期限時，并不是立即將變壓器退出運行，常常允許其運行一段時間，以便處理冷卻器故障，這期間變壓器可以降負荷運行，使變壓器溫度恢復到正常水平，若在規(guī)定時間溫度不能降至正常水平，才切除變壓器，。冷卻器故障保護一般監(jiān)測變壓器繞組的負荷電流，并與溫度保護配合使用，構成兩段時限保護。當變壓器冷卻發(fā)生故障時，溫度升高，超過限值后溫度保護首先動作，發(fā)出報警的同時開放冷卻器故障保護出口。這時變壓器電流若超過保護I段整定值，先按繼電器固有延時動作于減負荷，使變壓器負荷降低，促使變壓器溫度下降，若溫度保護返回，則變壓器維持在較低負荷下運行，一減少停運機會；若溫度保護仍不能返回，即說明減負荷無效，為保證變壓器的安全，變壓器冷卻器故障保護將億II段延時t動作于解列或程序跳閘，延時時間t值的大小通常按失去冷卻系統(tǒng)后，變壓器允許運行時間整定。第3章母線保護母線是電能集中和分配的主要設備，是變電站重要設備之一，與其他設備一樣，母線也會存在各種故障，當母線發(fā)生故障時，有可能造成大面積的停電事故，并可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。母線的故障的原因有母線絕緣子和斷路器套管的閃絡，裝于母線的電壓互感器和裝在母線和斷路器之間的電流互感器故障，母線隔離開關和斷路器的支持絕緣子損壞，運行人員的誤操作等，雖然母線結構簡單，且處于變電站，發(fā)生故障的幾率相對于其他設備小，但母線發(fā)生故障時，接于母線上的所有元件都要斷開，會造成大面積停電。此外樞紐變電所的高壓母線故障，如果動作遲緩，將會導致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞，從而使事故擴大，因此，母線必須選擇合適的保護方式。3.1母線保護設計分析一、母線保護設計原則母線保護的方式通常分為兩種：一是利用供電元件的保護兼作母線故障的保護；二是采用專門的母線保護。在不太重要的較低電壓的廠、站中可以利用供電設備（發(fā)電機、變壓器、線路）保護的第II與第III段來反映并切除母線故障。在DL400《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》中，非專門的母線保護裝設原則：對于發(fā)電廠和主要變電所的3?10KV分段母線與并列運行的雙母線，一般可由發(fā)電機和變壓器的后備保護實現(xiàn)母線的保護。利用供電元件的后備保護來切除故障母線，簡單、經(jīng)濟。但切除故障的時間長，此外當雙母線同時運行或母線為分段單母線時，上述不能夠保證只切除故障母線，因此，對于重要的母線根據(jù)“規(guī)程”要求裝設專用的母線保護。二、母線保護配置為了確定母線的保護，必須明確其母線運行方式。根據(jù)已知變電所的主接線運行方式為：220kV側采用雙母線接線方式；110kV側采用雙母線接線方式；10kV側采用單母線分段接線方式。為了提高供電的可靠性，常采用雙母線運行（將母聯(lián)斷路器投入），在每組母線上固定連接（約1/2）供電和受電元件。因此220kV側采用雙母線同時投入運行方式（將母聯(lián)斷路器投入），而110kV側采用一組母線投入運行方式，10kV側采用單母線運行方式。為滿足快速性和選擇性的要求，母線保護廣泛采用差動保護原理構成。3.2220kV側母線保護通過分析，220kV側采用雙母線同時投入運行方式(將母聯(lián)斷路器投入)，對于這種運行方式，為了有選擇地將故障母線切除，可采用元件固定連接的母線完全差動保護。這時，當如何一組母線發(fā)生故障時，保護裝置只將故障母線切除，而另一組非故障母線與其連接的所有元件可繼續(xù)運行。一、元件固定連接的雙母線電流差動保護元件固定連接的雙母線電流差動保護單相原理接線如圖下，保護裝置的主要部分由三組差動繼電器組成。第一組由電流互感器TAI、TA2、TA5和差動繼電器KD1組成，用以選擇第I組母線上的故障；第二組由電流互感器TA3、TA4、TA6和差動繼電器KD2組成，用以選擇第II組母線上的故障；第三組由電流互感器TAPTA6和差動繼電器KD3組成，它作為整套保護的啟動元件，當任一組母線短路時，KD3都啟動，給KDKKD2加上直流電流，并跳開母聯(lián)斷路器QF5.保護的動作情況分析如圖3-1：圖3-1(1)正常運行與元件固定連接方式下外部短路故障時各差動繼電器KD1?KD3僅流過不平衡電流，其值小于整定值，保護不動作。(2)元件固定連接方式下任一組母線短路時(如母線I)差動保護繼電器KD1?KD3流過全部的短路電流而動作，跳開母線斷路器QF5和母線I上所有連接元件的斷路器QF1、QF2,從而將母線I切除。此時，由于差動繼電器KD2不動作，無故障的II母線可繼續(xù)運行。（3）元件固定連接方式破壞后（如將母線I上的L2切換到母線H）,區(qū)外短路時啟動元件KD3中流過不平衡電流，故不動作，整套保護不會誤動，當部短路時，KDKKD2、KD3、都通過短路電流，因而他們啟動跳開斷路器，無選擇性地將兩組母線全部切除。從上面分析可知，元件固定連接的雙母線電流差動保護能快速而有選擇地切除故障母線，保證非故障母線繼續(xù)供電，但在固定方式破壞后不能選擇故障母線，限制了系統(tǒng)運行調度靈活性，這是該接線的不足之處。但對于進線較少的母線保護還是比較優(yōu)越的。3.3H0kV側母線保護通過分析，nokv側采用雙母線接線，單母線投入運行方式（母聯(lián)斷路器不投入），對于這種運行方式，雙母線經(jīng)常只有一組母線投入運行，可母線完全差動保護。一、完全電流差動保護單母線的完全電流差動保護的原理接線如圖3-2,在母線的所有連接元件上裝設變比相等的電流互感器，按環(huán)流發(fā)接線。從結構上看，母線實際上就是電路的一個節(jié)點在正常運行或母線圍以外故障時，母線上所有連接元件注入母線的電流向量和等于零，流入差動繼電器的電流為各電流互感器特性不同產(chǎn)生的不平衡電流，即?????1=1+1+1=112 112nnumb圖3-2在母線故障時，所有連接的元件都向故障點提供電路電流，而供電給負荷的連接元件中電流等于零，則流入差動繼電器的電流為?????I=I+1+1=I/nI2II2III2kTA式中：I為流入短路點k的總電流；n為電流互感器的變比。k TA差動保護動作后，將故障母線的所有連接元件斷開，切除故障。二、完全電流差動保護整定計算差動繼電器的動作電流按以下原則整定：(1)躲過外部故障時流入差動回路的最大不平衡電流，即??I=KI=Kx0.11 /nk.act relund.maxrel k.maxTA式中，K—可靠系數(shù)，取1.3。rel(2)由于母線差動保護電流回路中連接元件較多，接線復雜，因此，電流互感器二次回路斷線的幾率比較大，為了防止在正常運行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時引起保護誤動作，啟動電流應大于任一連接元件中最大的負荷電流I ，即L.maxI=KI/nkactrelmaxTA靈敏度按下式計算K=I /1>2senK.minact式中I—母線短路時最小短路電流。K.min10kV側母線保護通過分析，10kV側采用單母線運行方式對于這種運行方式，根據(jù)DL400《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》中，非專門的母線保護裝設原則：對于發(fā)電廠和主要變電所的3~10kV分段母線與并列運行的雙母線，一般可由變壓器的后備保護實現(xiàn)母線的保護。對重要3?10kV分段母線，宜采用后備保護，保護僅接入有電源支路的電流。保護由兩段組成：其第一段采用無時限或帶時限的電流速斷保護，當靈敏系數(shù)不符合要求時，可采用電流閉鎖電壓速斷保護；第二段采用過電流保護，當靈敏系數(shù)不符合要求時，可將一部分負荷較大的配電線路接入差動回路，以降低保護的起動電流。微機母線保護擬建變電所的主接線運行方式為：220KV側采用雙母線接線方式；110KV側采用雙母線接線方式；10KV側采用單母線分段接線方式。RCS—915AB型微機母線保護裝置，適用于各種電壓等級的單母線、單母分段、雙母線等各種主接線方式，母線上允許所接的線路與元件數(shù)最多為21個（包括母聯(lián)），并可滿足有母聯(lián)兼旁路運行方式主接線系統(tǒng)的要求。結合要設計的變電所的主接線運行方式和RCS—915AB型微機母線保護裝置的適用圍，該變電所的母線保護采用RCS—915AB型微機母線保護裝置。一、RCS—915AB型微機母線保護裝置簡介保護配置：RCS—915AB型微機母線保護裝置設有母線差動保護、母聯(lián)充電保護、母聯(lián)死區(qū)保護、母聯(lián)失靈保護、母聯(lián)過流保護、母聯(lián)非全相保護以與斷路器失靈保護等功能。二、性能特征.允許TA變比不同，TA調整系數(shù)可以整定.高靈敏比率差動保護.新型的自適應阻抗加權抗TA飽和判據(jù).完善的事件報文處理.友好的全中文人機界面.靈活的后臺通訊方式，配有RS-485和光纖通訊接口（可選）.支持電力行業(yè)標準DL/T667-1999（IEC60870-5-103標準）的通訊規(guī)約.與COMTRADE兼容的故障錄波第4章線路保護電力線路承擔著電能輸送、分配作用，其安全穩(wěn)定運行影響整個變電站，必須對輸配電線路配置完善的繼電保護，如果繼電保護配置不當，保護將不能正確動作，（誤動或拒動），從而會擴大事故停電圍，給國民經(jīng)濟帶來嚴重后果，有時還會造成人身和設備安全事故，因此合理選擇保護方式，對保證變電站的安全運行有非常重要的意義。線路保護分析一、線路保護原則輸配電線路的繼電保護的配置要根據(jù)其接地形式、電壓等級、線路長度、運行方式、以與負荷性質、可能的故障形式等要求來確定。選擇輸電線路的保護方式與設計保護裝置，必須根據(jù)線路的電氣特征進行。比如中性點直接接地的高壓網(wǎng)最顯著的特點是單相接地時較大的零序電流，因此要求快速切除故障，以減少對設備與通信線路的影響，又比如，由于短路、操作或負載突變，可能引起系統(tǒng)震蕩，產(chǎn)生電氣量的對稱脈動變化，因此要求裝設振蕩閉鎖裝置，以區(qū)別短路和單純的振蕩，或者使保護裝置不反應或躲過振蕩的影響等問題，但在10?35kV中性點非直接接地電網(wǎng)中則不必考慮。在110?220kV中性點直接接地電網(wǎng)輸電線路中，應針對接地故障和相間短路裝設相應的保護裝置。二、線路保護整定計算不同線路所配置的保護裝置不同，由于保護配置不同，整定計算各部一樣，設計中取110kV的一條線路距離保護與10kV的一條線路電流保護為例進行計算。220kV線路保護由于220kV輸電線路，其電壓等級高，短路電流非常大，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要求瞬時切除被保護線路每一點的故障，其線路又長，因此通常采用高頻保護作為相間短路和接地短路的主保護，而以距離保護作為后備保護。對于平行線路，通常采用電流平衡保護作為，其靈敏度比橫差動保護高，而以距離保護（帶延時）作為后備保護。（一）高頻保護線路縱聯(lián)差動保護能瞬時切除被保護線路全長任一點的短路故障，但是由于它不需敷設與線路一樣長度的輔助導線，一般只能用在短線上。為快速切除高壓輸電先例上任一點的短路故障，將線路兩端的電氣量轉化為高頻信號，讓后利用高頻通道，將此信號送至對端進行比較，決定保護是否動作，這種保護稱為高頻保護。因為它不反應被保護輸電線路圍以為的故障，在定值選擇上也無需與下一條線路相配合，故可不帶延時。目前廣泛采用的高頻保護有：高頻閉鎖方向保護，高頻閉鎖距離保護，高頻閉鎖零序電流保護與電流相位差動高頻保護。高頻閉鎖方向保護是比較被保護線路兩端的短路功率方向。高頻閉鎖距離與高頻閉鎖零序電流保護分別是由距離保護，零序電流保護與高頻收發(fā)信機結合而構成的保護，也是屬于比較方向的高頻保護。電流相位差動高頻保護是比較被保護線路兩端工頻電流相位，簡稱為相差高頻保護。階段式電流與系統(tǒng)運行方式有很大關系，系統(tǒng)運行方式的變化越來越大，電流保護無法滿足靈敏度的要求。距離保護受系統(tǒng)運行方式的影響小，因此在高壓，超高壓電網(wǎng)中廣泛采用距離保護。圖4-1以圖4-1為例分析距離保護的基本原理。設在圖的I好斷路器上裝有距離保護，正常運行的保護安裝處的測量阻抗值Zm為Zm=Um/Im=Z1Lk+Zld式中Um 測量電壓Im 測量電流Z1 單位長度的阻抗值L 線路長度Zld 負荷阻抗Zm=Um/Im=Z1Lk式中Lk 故障點到保護安裝處的距離比較兩式可知，故障時的測量阻抗明顯變小，且故障時Zm大小與故障點到保護安裝處間的距離Lk成正比，即只要測出故障點到保護安裝處阻抗的大小也就等于測出了故障點到保護安裝處的距離，所以，距離保護實質上是反應阻抗降低而動作的阻抗保護。（二）電流平衡保護橫差保護作為在電源側時靈敏度往往不能滿足要求；電流測量元件反應的是兩線路電流的差值（與不平衡電流）。根據(jù)這一特點可采用電流平衡。電流平衡保護是平行線路橫聯(lián)方向差動保護的另一種形式，它的工作原理是比較平衡兩回路中電流幅值的大小。電流平衡保護的基本工作原理：圖4-2原理如圖4-2,圖中KAB是一個雙動作的點平衡繼電器，當平行線路正常運行或外部故障時，通過KAB兩線圈N1,N2的電流幅值相等，“天平“處在平衡狀態(tài)，保護不動作。當線路L1故障時（如K1點故障），這I1>I2,KAB的右側觸點閉合，跳開QF1切除L1的故障，保護不動作。當線路L2故障時，口8的左側觸點閉合跳開QF2切除L2的故障。110kV線路保護由于110kV線路，其電壓較高，供電距離又長，短路電流較大，為保證供電可靠，性，因此通常以距離保護作為主保護，而以零序電流保護（帶延時）作為后備保護。對于雙回路供電方式，通常采用電流平衡保護作為主保護，以零序電流保護（帶延時）作為后備保護。距離保護整定計算（一）導線的選擇架空線路通常選擇LGJ型導線，最小截面積通常按下面條件即可（1）按機械強度的要求導線最小允許截面架空線路架設在大氣中，導線要經(jīng)常受各種外界不利條件的影響，要求導線必須具備足夠的機械強度，為此，對于跨越鐵塔、通航河流、公路、通信線路以與居民區(qū)的線路，規(guī)定其截面積不得小于35mm2按發(fā)熱條件的要求導線最小允許的截面積110kV煉油廠回路，最大負荷為36MW,cos9=0.9,單側電源兩條回路，線路(架空)均為30KM。線路需輸送電流_36000 =209.95(A)*3x0.9x110由有關資料查得，LGJ-50導線在平均環(huán)境溫度為25°C時的長期允許電流為220(A);而16」-70導線在平均環(huán)境溫度為25°C時的長期允許電流為275(A)。由于該地區(qū)的年最高氣溫為40。。；年最低氣溫為-2°^年平均氣溫為16C所以導線安全電流數(shù)值還得乘以一個電流修正系數(shù)1.05,,LGJ-50允許電流為231A;而LGJ-70導線在平均環(huán)境溫度為25°C時的長期允許電流為289A。因此可以選擇LGJ-50導線。根據(jù)經(jīng)濟電流密度要求導線最小允許的截面積為了保證供電可靠性，在一條線路停電時另一條線路要能夠保證其正常運行，因此，每一條線路必須按最大負荷選擇導線。線路需輸送電流209.95A,導線的經(jīng)濟截面S=mm2，根據(jù)資料對于鋼芯鋁線年最大利用小時數(shù)在5000以上經(jīng)濟電流密度JJ值為0.9，因此導線的經(jīng)濟截面S-I.ax

max

J

_209.95

―0.9--233.3mm2因此必須選擇LGJ-240導線才能夠滿足要求。LGJ-24c的單位電阻0.132D、架空線路電抗通常取為.4Q/km阻抗為Z-￡0.1322+0.42-0.42Q

(二)相間距離保護第I段整定計算動作阻抗。相間距離保護第I段的整定值主要是要躲過本線路的末端相間故障，第I段的整定值為：ZI=KIZset1relAB

=0.85x0.42x30=10.7Q式中：ZI——線路相間距離保護第I段的整定值；set1Ki——相間距離保護第I段的可靠系數(shù)，取0.85；rekZ—-被保護線路AB的正序阻抗。(2)相間距離保護第I段的動作時間為：tI=0op1(3)相間距離保護第I段的靈敏度用圍表示，即為被保護線路全長的80%。85%(三)相間距離保護II段整定計算(6-3)(1)與相鄰變壓器縱差保護配合(6-3)Zu=KuZ+KuKZset1rel1ABrel1bminT式中， K'ruel=0.7Z一相鄰變壓器的正序阻抗；K一相鄰變壓器另側母線，如D母線短路時流過變壓器的短路電流與被保護線電流之Kbmin比的最小值。取所有與相鄰元件相間短路保護配合計算值中的最小值為整定值。相間距離保護第n段的動作時間為：tu=0.5sop1相間距離保護第n段的靈敏度校驗:KusenZuKusenZu-et^^i>1.3~1.5(6-4)AB當不滿足靈敏度要求時可與相鄰線相間距離保護第n段配合。這時有:ZU=KUZ+KuKZU （6-5）set1 rel1AB rel1bminset3式中， Ku=0.8s0.85rel<0.8K'UrelZ“一相鄰線路相間距離保護第n段的整定值。ZUset3這時，相間距離保護第n的動作時間為：tU=tU+^t

op1op3式中，tU—相鄰線路相間距離保護第n段的動作時間。（四）相間距離保護iii段整定計算（1）動作阻抗。阻抗繼電器采用0°接線方式，躲過被保護線路的最小負荷阻抗采用方向阻抗繼電器Zinset10.9x110Zinset1KiiiKKI cos(①一①)relreSSL.MAX senl0.9x110- 3 1.2x1.25x2x0.20995cos(70—26)=1262Q式中，K1n——相間距離保護第ni段可靠系數(shù)，取1.2relKre—返回系數(shù)，取1.15；Kss—自起動系數(shù)，取2；U—電網(wǎng)的額定相電壓110/x/3；I一最大負荷電流；0.20995A中一阻抗元件的最大靈敏角，取70。。中一負荷阻抗角，約260。（2）相間距離保護第n段動作時間為:

tin=tn+△top1op3（3）相間距離保護第ni段靈敏度校驗:當作近后備時KiiisenKiiisen=Zei>1.3?1.5AB當作遠后備時Kiiisen=ZKiiisen=Z+KeZ>1.2AB bmax BC式中，K――分支系數(shù)最大值。距離保護的原理與220kV中距離保護一樣。電流保護通常采用兩段式電流保護，即限時速斷保護、定時限過電流保護，由于要求限時速斷保護必須保護本線路的全長，因此它的保護圍就必須要延伸到下一條線路中去，這樣當下一條線路出口處發(fā)生短路時，它就要啟動，在這種情況下，為了保證動作的選擇性，就必須使保護的動作帶有一定的時限，此時限的大小與其延伸的圍有關。為了使這一時限盡量縮短，照例都是首先考慮使它的保護圍不超出下一條線路的速斷保護的圍，而動作時限則比下一條線路的速斷保護高出一個時間階段，此時間階段以At表示。定時限過電流保護，過電流保護通常是指其啟動電流按照躲開最大負荷電流來進行整定的一種保護裝置。它在正常運行時不應該啟動，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時，則能反應于電流的增大而動作，在一般情況下，它不僅能夠保護本線路的全長，而且也能保護相鄰線路的全長，以起到后備保護的作用。為了保證在正常運行情況下過電流保護絕不動作，顯然保護裝置的啟動電流必須整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負荷電流I 。然而，在實際上確定保護裝置的啟fh.maa動電流時，還必須考慮在外部故障切除后，保護裝置是否能夠返回的問題。如圖4-3所示的的網(wǎng)絡接線中，圖4-3當d-1點短路時，短路電流將通過保護5、4、3而流向短路點，這些保護都要啟動，但是按照選擇性的要求應由保護3動作切除故障，然后保護4和5由于電流已經(jīng)減小而立即返回原位。4.410kV線路保護10kV系統(tǒng)為中性點非直接接地系統(tǒng)時，當發(fā)生三相短路、相間短路時由于短路電流大，保護必須動作跳開相應的斷路器。發(fā)生單相接地故障時：接地相得電壓為零，中性點點位上升為相電勢，非接地相得電壓上升為相電壓，系統(tǒng)的線電壓仍然保持對稱，沒有短路電流，系統(tǒng)可帶接地點繼續(xù)運行，當發(fā)生單相接地故障時保護只需發(fā)信號。相間短路保護一般采用瞬時電流速斷（I段）、定時限過電流（III段）與三相一次重合閘構成。特殊線路結構或特殊負荷線路保護，不能滿足要求時，可考慮增加其它保護，如保護n段、電流電壓速斷、電壓閉鎖過電流、電壓閉鎖方向過電流等。現(xiàn)針對一般保護配置進行分析。當發(fā)生系統(tǒng)單相接地時，接地故障相對地電壓為零，該相電容電流也為零，由于三相對地電壓以與電容電流的對稱性遭到破壞，因將出現(xiàn)零序電壓和零序電流。如圖4-4所示,L3線路上發(fā)生A相接地時，從圖中的分析可得出如下的結論:⑴接地相對地電壓降為零，其他兩相對地電壓升高為線電壓，中性點發(fā)生位移，中性點電壓等于正常運行時的相電壓，整個系統(tǒng)出現(xiàn)了零序電壓，其大小等于正常運行時的相電壓。⑵接地相電容電流為零，其他兩相電容電流隨該兩相對地電壓升高而增大到正常值的＜3倍，因而線路上產(chǎn)生零序電流。非故障線路的零序電流為本線路兩非故障相的電容電流的相量和，其相位超前零序電壓90°，方向由母線流向線路；故障線路始端的零序電流等于系統(tǒng)全部非故障線路對地電容電流之和，其相位滯后零序電壓900，其方向為由線路流向母線。根據(jù)以上的特點，對要求設計MkV線路可選擇接地零序電流保護。零序電流保護。當發(fā)生單相接地時，故障線路的零序電流是所有非故障元件的零序電流之和，當出線較多時，故障線路零序電流比非故障線路零序電流大，利用這個特點可以構成有選擇性的零序電流保護。保護裝置通過零序電流互感器取得零序電流，電流繼電器用來反映零序電流的大小并動作于信號。采用零序電流繼電器不平衡電流大小，電流繼電器的整定值可以不考慮此不平衡電流的影響，從而提高保護的靈敏系數(shù)。發(fā)生單相接地時，故障線路的零序電流大，保護動作發(fā)信號;非故障線路的零序電流較小，保護不動作。因此，零序電流保護是有選擇性的。10kV線路一般為多級保護的最末級，或最末級用戶變電站保護的上一級保護。所以，在整定計算中，定值計算偏重靈敏性，對有用戶變電站的線路，選擇性靠重合閘來糾正。分為兩種類型進行整定計算。放射狀類型：按躲過本線路末端（主要考慮主干線）最大三相短路電流整定。時限整定為0s（保護裝置只有固有動作時間無人為延時）。專線類型：按躲過線路上配電變壓器低壓側出口最大三相短路電流整定。時限整定為0s（保護裝置只有固有動作時間無人為延時）。10kV側水廠線路短路電流的計算選線：架空送電線路的導線截面，通常按經(jīng)濟電流密度選擇。按經(jīng)濟條件選擇導線截面，應權衡兩個方面。為降低線路的電能損耗，導線截面越大越有利。為節(jié)省投資與有色金屬消耗量，導線截面越小越有利。綜合考慮這些因素定出符合有關規(guī)定的導線截面，稱為經(jīng)濟截面。對應于經(jīng)濟截面的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度。經(jīng)濟電流密度與導線的投資、年運費、計算電價、還本年限、投資等諸因素有關，經(jīng)濟電流密度由國家制定。在此，由于水廠是由變電站的2回路供電，且水廠的負荷是6WM，所以，每