電力系統(tǒng)35KV配電網(wǎng)保護(hù)設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中非常重要，它讓電力系統(tǒng)的安全性和可靠性得到了保障。電網(wǎng)規(guī)模正在不停變大，同樣對(duì)繼電保護(hù)裝置的能力要求也提高了。為提升置的性能，我們需要對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作行為進(jìn)行提前仿真，探究和對(duì)結(jié)果的校正、分到現(xiàn)在為止，繼電保護(hù)數(shù)字仿真技術(shù)已經(jīng)成為了繼電保護(hù)裝置研發(fā)的重縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)當(dāng)做示范，講解了該系統(tǒng)的研發(fā)步驟，而且進(jìn)行了多種仿真實(shí)驗(yàn)，例如故障仿真、保護(hù)動(dòng)作仿真的其中幾個(gè)環(huán)節(jié)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明了多種線路保護(hù)的行本次課題的研究的目的是通過(guò)在某車間35kv變電站的實(shí)習(xí)，對(duì)該站的繼電保護(hù)系關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)保護(hù)原理設(shè)計(jì)靠性【1】本課題著眼于為電力系統(tǒng)35kV配網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)的設(shè)計(jì)，通過(guò)大量文獻(xiàn)和變電站的實(shí)習(xí)，加深對(duì)整個(gè)電網(wǎng)各部分運(yùn)行機(jī)制的了解，學(xué)習(xí)電網(wǎng)運(yùn)行、控制和保護(hù)的1.3配電網(wǎng)保護(hù)的存在問(wèn)題1)微機(jī)保護(hù)裝置的硬件、軟件定型與規(guī)范化問(wèn)題2)環(huán)網(wǎng)供電無(wú)保護(hù)1.4電流保護(hù)的基本原理1.4.1單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時(shí)電流量值特征如圖1-1,當(dāng)該線路正常運(yùn)行地時(shí)候，到電源側(cè)的距離越短，流過(guò)每條線路所提供的負(fù)荷電流值相應(yīng)的就越大。當(dāng)使用者的全部負(fù)荷都接入時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)最大負(fù)荷電流。圖1-1中流經(jīng)線路A-B,B-C,C-D地最大負(fù)荷電流幅值如圖中折線1所示。圖1-1電流曲線當(dāng)發(fā)生在輸電線路上的隨意一點(diǎn)沒(méi)有接地的短路發(fā)生故障時(shí)，發(fā)生故障點(diǎn)和電源兩者間的輸電線路里流經(jīng)的故障電流的短路工頻周期分量近似計(jì)算方程式為Z一一故障點(diǎn)到保護(hù)裝置兩者的線路阻抗；Z,一一系統(tǒng)的等效阻抗；和通常。當(dāng)運(yùn)行方式處于最大狀態(tài)的時(shí)候，Z,=Zmin,當(dāng)系統(tǒng)的相同地點(diǎn)發(fā)生了相同Z,=Zmx,當(dāng)同一種類的故障發(fā)生在電網(wǎng)的相同位置時(shí)，流經(jīng)保護(hù)系統(tǒng)的故障電流數(shù)值達(dá)到最小。當(dāng)運(yùn)行方式在最大狀態(tài)，且電網(wǎng)產(chǎn)生三相短路故障現(xiàn)象的時(shí)候，隨故障地點(diǎn)改變所流經(jīng)保護(hù)系統(tǒng)的故障電流狀況如圖1-1中曲線3所示，當(dāng)最小運(yùn)行方式下，電力系統(tǒng)發(fā)生兩相不接地短路時(shí)，隨故障地點(diǎn)改變所流經(jīng)保護(hù)系統(tǒng)的故障電流狀況如圖1-1中曲線2所示。這兩個(gè)故障電流值涵蓋了在同一地點(diǎn)不同的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式下所發(fā)生的各種故障時(shí)保護(hù)系統(tǒng)中流經(jīng)的電流。通過(guò)對(duì)折線1和曲線2、3的對(duì)比，我們得知電網(wǎng)中故障電流的幅值要明顯比負(fù)荷電流的幅值大。正常運(yùn)行和短路狀態(tài)有非常明顯的差別，為區(qū)分運(yùn)行狀態(tài)可以用流經(jīng)保護(hù)系統(tǒng)的電流幅值大小，實(shí)現(xiàn)保護(hù)簡(jiǎn)便可靠，操作容易。對(duì)于根據(jù)短路電流幅值增大而做出瞬間動(dòng)作地電流保護(hù)，就是電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)是有選擇性的，只能針對(duì)性的保護(hù)線路。例如保護(hù)2,當(dāng)下級(jí)線路B-C的出口處k2點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，為了切除k2點(diǎn)故障，保護(hù)1應(yīng)當(dāng)發(fā)出斷路器跳閘的信號(hào)，以保證保護(hù)的選擇性，而非速斷保護(hù)2。但當(dāng)k1點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)是保護(hù)2負(fù)責(zé)切除此點(diǎn)的故障。但根據(jù)式(1.1)可得，當(dāng)k1和k2發(fā)生短路故障時(shí)，流經(jīng)保護(hù)2的故障電流幅值大小幾乎相等。因此，保護(hù)裝置2在k1點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)并不能及時(shí)做出動(dòng)作，而且在不能對(duì)k2點(diǎn)發(fā)生地故障做出反應(yīng)。這也是其它線路的保護(hù)裝置也存在的問(wèn)題。我們要以保證動(dòng)作的選擇性為先來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，在整定啟動(dòng)電流閩值的同時(shí)，保證在發(fā)生故障時(shí)次級(jí)線路出口處的保護(hù)裝置不反應(yīng)。電流速斷保護(hù)是根據(jù)以下原理動(dòng)作的：當(dāng)電網(wǎng)中某一點(diǎn)產(chǎn)生故障時(shí)，故障電流快速提升，當(dāng)其幅值超過(guò)某閩值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作并發(fā)出信號(hào)。電力系統(tǒng)I次參數(shù)是設(shè)定該閩值的標(biāo)準(zhǔn)，此為該裝置的整定電流I。例如圖1.1中的保護(hù)2,以保證動(dòng)作的選擇性為目的，保護(hù)2的啟動(dòng)電流Iset?的下級(jí)線路出口處發(fā)生故障時(shí)的最大電流(不確定值)必須小于該值，也就是大于三相短路時(shí)電流IBmax,我們得知?jiǎng)幼麟娏鳛榭紤]不規(guī)律分量的影響、現(xiàn)實(shí)中的故障電流的不穩(wěn)定和一定得裕度等因素，引入可1.4.3限時(shí)電流速斷保護(hù)線路上應(yīng)當(dāng)配備主保護(hù)和后備保護(hù)，來(lái)確保能可靠切除發(fā)生故障的線路。也就是限時(shí)電流速斷保護(hù)。圖1-2限時(shí)電流速斷動(dòng)作特性的分析部線路才能被保護(hù)2保護(hù)，然后這會(huì)讓保護(hù)2的范圍擴(kuò)展到線路B-C。以選擇性為準(zhǔn)，就需要在該保護(hù)上增加一些延時(shí)，以確保在B-C上發(fā)生故障時(shí)，故障會(huì)被保護(hù)1先動(dòng)作切除。同樣要滿足快速性，保護(hù)地動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該被縮短。以滿足選擇性與快速性為目的，限時(shí)電流速斷保護(hù)地保護(hù)范圍要不越過(guò)鄰路地電流速斷保護(hù)得保護(hù)范圍為最好。如圖1.2,要確保保護(hù)2伸展到B-C段得保護(hù)范圍不超過(guò)保護(hù)1的范圍。其啟動(dòng)電流應(yīng)滿足下式：1.4.4定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)的作用是保護(hù)全部線路和相鄰的全部線路，是后備保護(hù)。切除外部故障后的電壓恢復(fù)，負(fù)荷自起動(dòng)電流應(yīng)當(dāng)?shù)陀谪?fù)荷返回電流，才能確保一般狀況時(shí)每條線路上得過(guò)電流保護(hù)不動(dòng)作。所以，例如保護(hù)2,保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流應(yīng)為保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限需要滿足梯形原則，即從最末端線路到靠近電源側(cè)的過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限由低到高每級(jí)增加一個(gè)時(shí)限差△t。1.4.5階段式電流保護(hù)的配合及應(yīng)用電流速斷保護(hù)動(dòng)作是有局限性的，動(dòng)作快的該保護(hù)僅能保護(hù)線路中得一部分；限時(shí)速斷雖然可以保護(hù)全部線路，卻存在時(shí)間限制，更不能作為后備保護(hù)來(lái)保護(hù)下級(jí)線路；定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)有較高的靈敏度，而且可以保護(hù)相鄰兩級(jí)得全部線路，然而它的動(dòng)作速度并不快。所以取長(zhǎng)補(bǔ)短，把這三種保護(hù)結(jié)合起來(lái)，可以彌補(bǔ)每個(gè)保護(hù)的不足，組成名為階段式電流保護(hù)的一整套系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)實(shí)際情況采用三種保護(hù)的組合或者其中兩種保護(hù)的組合，可以靈活多變的來(lái)設(shè)置線路保護(hù)。②勵(lì)磁涌流第2章變壓器保護(hù)配置2.1.1配置瓦斯保護(hù)的要求0.4MVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器和0.8MVA及以上油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦2.1.2配置縱差保護(hù)的要求對(duì)變壓器的內(nèi)部、套管及引出線的短路故障，電壓在10kV以上、容量在10MVA及以上的變壓器，采用縱差保護(hù)。2.1.3配置相間短路的后備保護(hù)要求相間短路后備保護(hù)宜選用過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓(負(fù)序電壓和線間電壓)啟動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)或復(fù)合電流保護(hù)(負(fù)序電流和單相式電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù))。35kV-66kV及以下中小容量的降壓變壓器，宜采用過(guò)電流保護(hù)。保護(hù)的整定值要考慮變壓器可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷。2.2.1變壓器差動(dòng)保護(hù)①不平衡電流理想情況下變壓器變比以及各側(cè)電流互感器的變比之間保持固定關(guān)系，在正常和區(qū)外故障時(shí)流入差動(dòng)繼電器的電流為零。而實(shí)際情況是正常和區(qū)外故障時(shí)差動(dòng)繼電器也存在電流，即不平衡電流。綜合考慮穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)影響下總的最大不平衡電流為：其中Ikmax是區(qū)外最大故障電流；K。是電流互感器誤差，取0.1;K是各側(cè)電流互感器的同型系數(shù)，取1;K是非周期分量影響系數(shù)，取1.5-2;△U是變壓器調(diào)壓范圍，取0.05-0.15;△f,是電流互感器的變比不完全匹配產(chǎn)生的誤差，取0.05。當(dāng)變壓器空載投入和區(qū)外故障切除后電壓恢復(fù)這個(gè)暫態(tài)過(guò)程中，變壓器的受電側(cè)會(huì)出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流，數(shù)值約為額定電流的6-8倍，稱為勵(lì)磁涌流。導(dǎo)致流入差動(dòng)繼電器的電流很大，應(yīng)采取措施閉鎖差動(dòng)保護(hù)，否則差動(dòng)保護(hù)會(huì)誤動(dòng)。防止勵(lì)磁涌流：采用具有速飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器，消除非周期分量的影響；采用二次諧波制動(dòng)，躲開勵(lì)磁涌流；采用波形制動(dòng)，即利用波形間斷角、對(duì)稱性鑒別勵(lì)磁涌流。③具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)和差動(dòng)電流速斷保護(hù)Ir0圖2-1制動(dòng)特性生輕微故障或經(jīng)高阻抗短路時(shí)，為使差動(dòng)保護(hù)不拒動(dòng)，動(dòng)作值應(yīng)當(dāng)小于此時(shí)的短路電流率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)。定義的差動(dòng)量為：定義的制動(dòng)量有多種形式，其中通常采用的一種是：(取0.8-1.0I)和斜率K(一般取0.5)三要素可以確定特性曲線。差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作方程差動(dòng)電流速斷保護(hù)，在變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障時(shí)，電流互感器因?yàn)閲?yán)重飽和會(huì)產(chǎn)生很大的二次諧波，二次諧波制動(dòng)會(huì)將此情況誤認(rèn)為是勵(lì)磁涌流而閉鎖保護(hù)，造成保護(hù)拒動(dòng)。因此，為變壓器配置不經(jīng)過(guò)二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)電流速斷保護(hù)，按躲過(guò)勵(lì)磁涌流、區(qū)外故障最大不平衡電流整定，其數(shù)值一般較大。電流互感器二次側(cè)斷線時(shí)會(huì)產(chǎn)生不平衡電流，可能使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，所以應(yīng)該為保護(hù)配置電流互感器二次側(cè)斷線閉鎖。2.2.2變壓器瓦斯保護(hù)原理變壓器差動(dòng)保護(hù)接線復(fù)雜，可靠性相對(duì)較低，在內(nèi)部輕微故障時(shí)的靈敏度較低，快速性較差，因次，采用瓦斯保護(hù)對(duì)變壓器油箱內(nèi)故障構(gòu)成雙重主保護(hù)。瓦斯保護(hù)有輕、重瓦斯保護(hù)之分，當(dāng)變壓器嚴(yán)重漏油或輕微故障時(shí)，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，延時(shí)作用于信號(hào)；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)作用于跳閘。瓦斯保護(hù)雖然簡(jiǎn)單、靈敏、經(jīng)濟(jì)，但它動(dòng)作速度較慢，且僅能反映油箱內(nèi)故障。因此，瓦斯保護(hù)需要與差動(dòng)保護(hù)共同作用作為主保護(hù)。2.2.3變壓器的后備保護(hù)①過(guò)流保護(hù)②低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)式中，可靠系數(shù)K取1.2-1.3,繼電器返回系數(shù)K取0.85。③復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)一般用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器、過(guò)流保護(hù)靈敏系數(shù)達(dá)不到要求的降壓變壓器。電流繼電器動(dòng)作值按下式計(jì)算：額定線電壓。變壓器的額定電流2.3.1變壓器比率制動(dòng)縱差保護(hù)的整定原則 2.3.3變壓器相間短路后備保護(hù)1電流速斷按躲過(guò)變壓器空載投入時(shí)的勵(lì)磁涌流整定：靈敏度校驗(yàn)：求2過(guò)流保護(hù)Ke=1.2,Ke=0.95.當(dāng)多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)：m是并行的臺(tái)數(shù)3低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)4復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)的整定5變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)(2-25)(低電壓繼電器)(2-26)(負(fù)序電壓繼電器)2.4.1各變壓器額定電流計(jì)算電網(wǎng)主接線圖見附錄A,這次設(shè)計(jì)一共用到了5個(gè)變壓器，其高壓側(cè)都接于35KV電網(wǎng)，變壓器T1的低壓側(cè)接于6KV電網(wǎng)，其有一個(gè)0.6MW的負(fù)載；變壓器T2,T3并行運(yùn)行，且其低壓側(cè)接于10KV電網(wǎng)外加1MW的負(fù)載，變壓器T4,T5并行運(yùn)行，其低壓側(cè)接于6KV電網(wǎng)，兩臺(tái)變壓器分別都接有兩臺(tái)300KW的電動(dòng)機(jī)并行運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際情況選擇變壓器的參數(shù)為：T1:SIL1-1600/35T2,T3:SIL1-6300/35T4,T根據(jù)各變壓器額定電流的大小，選定電流互感器和電壓互感器的變比分別為：nu=50/5,na2=200/5,nT43=200/5,nTA4=75/5,nv1=35/0.1,n,2=35/0.1,nTy3=35/0.1,nv?=35/0.1,nv5=35/0.12.4.2變壓器比率制動(dòng)式縱差保護(hù)Iri=26.39A,INT?=INT?=103.92nTa?=50/5,ntA?=200/5,nTA?=200/5,ntA?=75/nv?=35/0.1,nm?=35/0.1,ny?=35/0.1,n?v?=35/0.1,變壓器T?:2.4.3差流速斷保護(hù)變壓器T?:2.4.4變壓器后備保護(hù)過(guò)流保護(hù)：ImImax=26.39A,Ir?max=Ir?max=207.84A,Ir4mx=Irsmax=103.92A變壓器T:變壓器T?,T?:變壓器低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)：變壓器T?:變壓器T?,T?:變壓器T?,T?:復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)整定：(低電壓繼電器)(負(fù)序電壓繼電器)變壓器T?:變壓器T?,T?:變壓器T?,T?:變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)：3.1規(guī)程要求線路需配置的保護(hù)1)如線路短路，使發(fā)電廠廠用母線電壓低于額定電壓的60%時(shí)；2)如切除線路故障時(shí)間長(zhǎng)，可能導(dǎo)致線路失去熱穩(wěn)定時(shí)?？裳b設(shè)一段或兩段式電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)復(fù)合電壓閉鎖元1)可裝設(shè)一段或兩段式電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)，必要時(shí)，保護(hù)可增設(shè)復(fù)合電壓閉鎖元件和方向元件。不滿足靈敏度要求則采用距離保護(hù)。2)電纜及3.1.3線路橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的要求電流保護(hù)和距離保護(hù)僅能對(duì)線路某端的電氣量進(jìn)行反應(yīng)，并不能精準(zhǔn)地確定故障點(diǎn)。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)不用和下級(jí)線路的保護(hù)系統(tǒng)搭配使用，該系統(tǒng)的大致工作原理是縱向聯(lián)系輸電線路倆端地保護(hù)設(shè)備，把倆端各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳送至彼端完成對(duì)比判定，以此來(lái)精確的判斷是線路內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題還是外部出現(xiàn)問(wèn)題，有效的排除各類故障。根據(jù)保護(hù)動(dòng)作原理，縱聯(lián)保護(hù)有以下兩類：(1)方向比較式縱聯(lián)保護(hù)。此類系統(tǒng)通過(guò)判斷電網(wǎng)倆端的功率方向和測(cè)量阻抗方向，把判斷結(jié)果傳送至彼端，依據(jù)判斷結(jié)果，倆端的保護(hù)設(shè)備會(huì)把短路點(diǎn)確定出來(lái)。(2)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)。此種系統(tǒng)僅能反映出電流量，路徑里傳輸?shù)氖莻z側(cè)電流地幅值與相位數(shù)據(jù)，系統(tǒng)判斷此類數(shù)據(jù)并對(duì)比，確定出故障點(diǎn)。電流差動(dòng)保護(hù)有如下優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)秀的選擇性、靈敏性、快速性，在超高壓、特高壓線路上得到大量應(yīng)用。(1)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的工作原理圖3-1縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)原理示意圖如圖3-1,如果電網(wǎng)兩側(cè)種，自母線流向被保護(hù)線路的方向是電流的正方向，可知應(yīng)。因此，此種保護(hù)系統(tǒng)能把被保護(hù)線路里的任一故障點(diǎn)反應(yīng)出來(lái)。(2)輸電線路縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)特性分析輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)常用的動(dòng)作特性如下：1)不帶制動(dòng)作用的動(dòng)作特性。動(dòng)作方程如下2)帶制動(dòng)作用的動(dòng)作特性。動(dòng)作方程如下活性和可靠性得到了很大的提高，所以被大量應(yīng)用在電流差動(dòng)保護(hù)中。3.2線路保護(hù)的原理3.2.1無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的原理：正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷電流流過(guò)線路，反映到電流繼電器中的電流小于電流繼電器的啟動(dòng)電流，電流繼電器不動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)是斷開的，中間繼電器的觸點(diǎn)也是斷開的，信號(hào)繼電器線圈和斷路器跳閘線圈中無(wú)電流，斷路器主觸頭閉合處于送電狀態(tài)。當(dāng)線路短路時(shí)，短路電流將超過(guò)保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流，電流繼電器常開觸點(diǎn)閉合啟動(dòng)中間繼電器，其常開觸點(diǎn)閉合將正電源接入信號(hào)繼電器的線圈，并通過(guò)斷路器的常開輔助觸點(diǎn)接到跳閘線圈構(gòu)成通路，斷路器執(zhí)行跳閘動(dòng)作，斷路器跳閘后切除故障線路。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作迅速。缺點(diǎn)是不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。3.2.2限時(shí)電流速斷限時(shí)電流速斷保護(hù)的作用原理：限時(shí)電流速斷保護(hù)要求在任何情況下都能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，則必然要求其保護(hù)范圍延伸到下一條線路中去，這會(huì)導(dǎo)致在下一條線路出口處短路時(shí)保護(hù)要誤動(dòng)。為了保證選擇性，就必須使保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的時(shí)限。為使時(shí)限縮短，規(guī)定整定計(jì)算的原則為其保護(hù)范圍不超出下一條線路電流速斷的保護(hù)范圍；動(dòng)作時(shí)限比下一條線路的電流速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階段。3.2.3定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)為保證在正常運(yùn)行情況下過(guò)電流保護(hù)不動(dòng)作，保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流必須整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。然而，在實(shí)際確定保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流時(shí)，還必須考慮在外部故障切除后，保護(hù)裝置應(yīng)能立即返回。為保證過(guò)電流保護(hù)在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，其啟動(dòng)電流應(yīng)大于最大負(fù)荷電流。為保證在相鄰線路故障切除后保護(hù)能可靠返回，其返回電流應(yīng)大于外部短路故障切除后流過(guò)保護(hù)的最大自啟動(dòng)電流。距離保護(hù)的基本工作原理：距離保護(hù)是一種根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。該裝置的主要元件為距離繼電器，在其端子加電壓和電流，距離繼電器就能獲得短路故障點(diǎn)和保護(hù)安裝點(diǎn)之間的測(cè)量阻抗值。短路點(diǎn)與保護(hù)安裝處的距離遠(yuǎn)近與測(cè)量阻抗值的大小以及動(dòng)作時(shí)間成正比?？窟m當(dāng)?shù)剡x擇各保護(hù)的整定阻抗值和動(dòng)作時(shí)限來(lái)實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)的選擇性。距離保護(hù)根據(jù)線路發(fā)生短路時(shí)電壓和電流隨之改變的特性，通過(guò)電壓和電流的比值，計(jì)算出發(fā)生故障點(diǎn)的位置而做出動(dòng)作的保護(hù)系統(tǒng)。工作原理如圖3-1。圖3-1距離保護(hù)原理示意圖繼電保護(hù)需要具有選擇性，設(shè)置于線路兩端的保護(hù)系統(tǒng)只在線路MN內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，才需要?jiǎng)幼觯翘幱诒Ｗo(hù)區(qū)地反方向或者本其他線路發(fā)生短路，裝置不需要?jiǎng)幼觥Ｏ嗤陔娏魉贁啾Ｗo(hù)，以確保在次級(jí)線路的始端短路時(shí)保護(hù)系統(tǒng)不誤動(dòng)為目的，安置一置處于短路故障時(shí)，先判別故障點(diǎn)方向，若故障點(diǎn)同向于該保護(hù)，則需要計(jì)算出故障點(diǎn)則立刻判定是區(qū)外故障而不動(dòng)作。故障點(diǎn)的邊界條件根據(jù)不同類型的短路而設(shè)定。系統(tǒng)處于單相金屬性接地短路故障K=(z?-z)/3z,系統(tǒng)處于金屬性兩相接地故障，例如以A,B兩相接地故障，測(cè)量電壓是故障相相間電壓，即：Um=UA-U,測(cè)量電流是故障相相間電流，即：I=I?-Ig。兩相不接地發(fā)生故障時(shí)和以上情況相同。系統(tǒng)處于三相對(duì)稱性短路，短路點(diǎn)有相等的各相電壓，且均為0。此類情況，應(yīng)隨圖3-2距離保護(hù)的時(shí)限特性3.3線路保護(hù)的整定公式3.3.1電流保護(hù)本線路15%處短路：近后備靈敏系數(shù)：遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)：3.3.2距離保護(hù)1、一般按躲過(guò)下一條線路出口處短路整定：2、對(duì)于線路變壓器組按躲過(guò)變壓器出口處短路來(lái)整定，按與相鄰下一級(jí)線路I段配合整定：三相短路時(shí)，流過(guò)相鄰下一級(jí)設(shè)備的電流與流過(guò)被保護(hù)線路電流之比。按躲過(guò)相鄰變壓器出口處短路來(lái)整定：靈敏系數(shù)：要求靈敏系數(shù)大于1.3~1.5。近后備靈敏系數(shù)：要求必須大于等于1.3~1.5遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)：要求必須大于等于1.23.4線路保護(hù)的整定計(jì)算表3-1參數(shù)表電流保護(hù)距離保護(hù)保護(hù)整定K按相鄰下一級(jí)線路I段：0.8;按躲過(guò)相鄰T出口處短路：0.75按相鄰下一級(jí)線路I配合：1.1按躲過(guò)相鄰T出口處短路：1.3按相鄰下一級(jí)線路I配合：0.8按按躲過(guò)相鄰變壓器出口處短路：0.7保護(hù)校驗(yàn)K>1.3(近后備)>1.3(近后備)>1.2(遠(yuǎn)后備)>1.2(遠(yuǎn)后備)圖3-3配網(wǎng)圖線路參數(shù)：lAc=30km,IAp=20km,lpe=1各條線路的電流I段整定計(jì)算：DE線路，保護(hù)P?安裝在D母線側(cè)：圖3-4AC段線路圖線路AC電流Ⅱ段合格III段電流保護(hù)：近后備：遠(yuǎn)后備：圖3-5B-D-E線路圖Ⅱ段電流保護(hù)，與下一級(jí)變壓器的差動(dòng)保護(hù)配合所以線路DE電流Ⅱ段合格I段電流保護(hù)近后備：遠(yuǎn)后備：近后備靈敏系數(shù)：遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)：與下一級(jí)線路DA的保護(hù)P?配合：距離保護(hù)：I段：一般按選擇躲過(guò)下一條線路出口短路整定：Zp.ps=K”,Zoe=0.8×6=4Ⅱ段：按與下一級(jí)線路I段配合整定：近后備靈敏系數(shù)：遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)：所以線路BD電流Ⅱ段合格II段電流保護(hù)：近后備：遠(yuǎn)后備：近后備靈敏系數(shù)：遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)：Ⅱ段保護(hù)I“p.p?=K”,Iop.D=1.3×0.47=0.61kA所以線路BD電流IⅡ段合格III段電流保護(hù)：近后備靈敏系數(shù)：遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)：D、F站負(fù)荷為重要負(fù)荷，且線路BF,AD為平行雙回線路供電，所以直接采用靈敏度最高的光釬差動(dòng)保護(hù)，并為此線路配置過(guò)電流保護(hù)的后備保護(hù)事過(guò)電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：按平行線路同時(shí)運(yùn)行時(shí)線路末端最小兩相短路電流校驗(yàn)：按只有一條線路運(yùn)行時(shí)末端最小兩相短路電流校驗(yàn)：滿足要求過(guò)電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：按平行線路同時(shí)運(yùn)行時(shí)線路末端最小兩相短路電流校驗(yàn)：按只有一條線路運(yùn)行時(shí)末端最小兩相短路電流校驗(yàn)：滿足要求。表4-1變壓器功能對(duì)比廠家型號(hào)保護(hù)功能南瑞RCS-9679中低壓變壓器保護(hù)裝置新世紀(jì)EDCS-81206變壓器保護(hù)裝置比率差動(dòng)護(hù)√√√差動(dòng)速斷護(hù)√√√復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)√√過(guò)電壓、低電壓及零序過(guò)電壓保護(hù)√√√熱過(guò)負(fù)荷保護(hù)√√非電量保護(hù)√√表4-2線路功能對(duì)比廠家型號(hào)保護(hù)功能南瑞RCS-9000C型線路保護(hù)測(cè)控裝置新世紀(jì)EDCS-81101線路保護(hù)測(cè)控裝置ABB饋線保護(hù)測(cè)控裝置REF615電流速斷保護(hù)(低壓及方向閉鎖)√√√限時(shí)電流速斷(低壓及方向閉鎖)√√√定時(shí)限過(guò)流保護(hù)√√√零序過(guò)流I/I/II段保護(hù)√√√三相一次重合閘√√過(guò)負(fù)荷保護(hù)√√過(guò)壓保護(hù)√√零序過(guò)壓保護(hù)√√距離保護(hù)√三相低