继电保护课程设计110KV电网线路保护设计

1、继电保护课程设计题 目 110kv电网线路保护设计 学院名称 电气工程学院 指导教师 职 称 副教授 班 级 电力071班 学 号 学生姓名 2010年1 月10 日南华大学电气工程学院 继电保护课程设计任务书设计题目： 110kv电网线路保护设计 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名: 学 号: 起迄日期: 2011年1月1日2011年1月15日 指导教师: 教研室主任： 继电保护课程设计任务书1课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：一、原始资料 (1) 已知线路l1、l2、l3、l4，线路阻抗按每公里0.4计算，线路零序阻抗按3倍正序阻抗计算。 (2) 已知变压器

2、t1、t2、 t3、t4、t5、t6、t7，所有变压器均为yn,dll接法，uk=10.5；1106.6kv,中性点接地方式按一般原则确定。 (3) 已知发电机(均为汽轮发电机) g1、g2、g3、g4、g5额定容量为25mw，所有发电机额定电压均为6.3kv，功率因素均为0.8。 (4)其他：所有变压器和母线均配置差动保护，负荷侧后备保护tdz=1.5s，负荷自起动系数kzq=1.3二、设计内容 1、建立电力系统设备参数表； 2、绘制电力系统各相序阻抗图； 3、确定保护整定计算所需的系统运行方式和变压器中性点接地方式； 4、进行电力系统中潮流及各点的短路计算； 5、进行继电保护整定计算。 2

3、对课程设计成果的要求包括图表、原理图、仿真图等：说明书一份，其中含短路电流计算、整定计算、校验，同时，进行距离保护与零序保护的整定与校验，最后用autocad画出保护配置图。3主要参考文献：1吕继绍.电力系统继电保护设计原理.北京:中国水利电力出版社2陈永芳.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算. 北京:中国电力出版社3孙国凯.电力系统继电保护原理. 北京:中国水利水电出版社,20024西北电力设计院.电力工程电气设计手册.北京：中国电力出版, 19965何仰赞.温增银.电力系统分析（上、下）.武汉:华中科技大学出版社，20026冯炳阳.输电设备手册m .北京：机械工业出版社，20007戈东

4、方.电力工程电气设备手册.北京：中国电力出版社，19988曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料.北京：中国电力出版社，1995.9黄其励.电力工程师手册（上、下）.北京：中国电力出版社， 200210周文俊.电气设备实用手册.北京：中国水利水电出版社，1999.4课程设计工作进度计划：序号起 迄 日 期工 作 内 容12011.1.1布置任务，教师讲解设计方法及要求22011.1.4-2011.1.10进行各种保护计算32011.1.10-2011.1.14检验并写说明书，小组讨论42011.1.15答辩主指导教师日期： 2011 年 1 月 15 日摘 要：本设计以110kv线路继电保

5、护为例，简述了零序电流保护和距离保护的具体整定方法和有关注意细节，对输电网络做了较详细的分析同时对于不同运行方式环网各个断路器的情况进行了述说，较为合理的选择了不同线路，不同场合下的断路器、电流互感器、电压互感器的型号。关键词：继电保护；最大运行方式；距离保护abstractthis design with 110 kv circuit relay protection as an example, the first choice over current protection, short-circuit current calculation of power system, inclu

6、ding moderate current positive sequence, negative sequence, zero sequence current of short circuit calculation and setting current protection setting value. in over current protection does not meet the conditions, alternate with fault distance protection, and to choose distance protection for settin

7、g calculation, and autocad draw the protection configuration principle diagram. keywords: relay protection, maximum operation mode, distance protection目 录引言11、 继电保护整定计算的基本任务和要求11.1继电保护整定计算概述11.2继电保护整定计算的基本任务21.3继电保护整定计算的要求及特点32、设计资料分析与参数计算43、系统运行方式和变压器中性点接地方式的确定63.1发电机、变压器运行变化限度的选择原则：63.2中性点直接接地系统中变

8、压器中性点接地的选择原则：63.3线路运行变化限度的选择：73.4流过短路的最大、最小短路电流计算方式的选择73.5选取流过保护最大负荷电流的方法74、短路电流计算84.1流经保护1的短路计算84.2流经保护6的短路计算115、电流保护整定计算146、距离保护计算166.1最大负荷电流的计算166.2保护1的距离保护计算176.3保护3的距离保护计算：226.4保护6的距离保护计算：236.5保护8的距离保护计算：267、继电保护零序电流保护的整定计算和校验307.1断路器2零序电流保护的整定计算和校验307.1.1零序电流保护段的整定计算307.1.2零序电流保护段的整定计算307.1.3零

9、序电流保护段的整定计算318、输电线路的差动保护348.1纵连差动保护概述348.1.1纵连差动保护的应用范围348.2平行线路的横联方向差动保护358.2.1横联方向差动保护的优缺点及应用范围359、输电线路的自动重合闸装置359.1自动重合闸概述359.1.1 必要性和可能性359.1.2基本要求359.2 单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置369.3 双侧电源线路的自动重合闸369.4 自动重合闸与继电保护的配合379.5 电源侧投检同期重合闸存在的问题及原因3710、综合评价3810.1电流保护的综合评价3810.2 对零序电流保护的评价3910.3 距离保护的综合评价39结束语40

10、参考文献41引言继电保护作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括了五大部分，电网各个元件参数及负荷电流计算、短

11、路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。这次课程设计以最常见的110kv电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。1、 继电保护整定计算的基本任务和要求1.1继电保护整定计算概述继电保护装置属于二次系统，它是电力系统中的一个重要组成部分，它对电力系统安全稳定运行起着极为重要的作用，没

12、有继电保护的电力系统是不能运行的。继电保护要达到及时切除故障，保证电力系统安全稳定运行的目的，需要进行多方面的工作，包括设计、制造、安装、整定计算、调试、运行维护等，继电保护整定计算是其中极其重要的一项工作。电力生产运行和电力工程设计工作都离不开整定计算，不同部门整定计算的目的是不同的。电力运行部门整定计算的目的是对电力系统中已经配置安装好的各种继电保护按照具体电力系统参数和运行要求，通过计算分析给出所南非的各项整定值，使全系统中的各种继电保护有机协调地布置、正确地发挥作用。电力工程设计部门整定计算的目的是按照所设计的电力系统进行分析计算、选择和论证继电保护装置的配置和选型的正确性，并最后确定

13、其技术规范。同时，根据短路计算结果选择一次设备的规范。1.2继电保护整定计算的基本任务继电保护整定计算的基本任务，就是要对各种继电保护给出整定值；而对电力系统中的全部继电保护来说，则需编制出一个整定方案。各种继电保护适应电力系统运行方式变化的能力都是有限的，因而，继电保护整定方案也不是一成不变的。对继电保护整定方案的评价，是以整体保护效果的优劣来衡量的，并不着眼于某一套继电保护的保护效果。必须指出，任何一种保护装置的性能都是有限的，或者说任何一种保护装置对电力系统的适应能力都是有限的。当电力系统的要求超出该种保护装置所能承担的最大变化限度时，该保护装置便不能完成保护任务。（1） 继电保护整定计

14、算的具体任务和步骤绘制电力系统一次接线图。根据一次接线图绘制系统阻抗图，包括正序、负序、零序网。建立电力系统设备参数表：包括一次设备的基础参数，二次设备的规范及保护配置情况。 建立电流互感器（ta）、电压互感器（tv）参数表，根据变压器的容量和线路的负荷情况确定ta变比。 确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行方式变化限度，各级母线的综合阻抗（最大、最小方式）。 电力系统各点的短路计算结果。 根据整定原则，选取保护装置整定值。 建立各种继电保护整定计算表。 按保护功能分类，分别绘制出整定值图。 编写整定方案报告书，着重说明整定的原则问题、整定结果评价、存在问题及采取的对策。（2） 整定方

15、案说明书一般包括以下内容： 方案编制时间、电力系统概况。 电系统运行方式选择原则及变化限度。 主要的、特殊的整定原则。 方案存在的问题及对策。 继电保护的运行规定，如保护的停、投、改变定值、改变使用要求以及对运行方式的限制要求等。 方案的评价及改进方向。1.3继电保护整定计算的要求及特点根据继电保护在电力系统中担负的任务，继电保护装置必须满足以下4个基本要求，即选择性、快速性、灵敏性、可靠性。（1） 选择性。电力系统中某一部分发生故障时，继电保护的作用只能断开有故障的部分，保留无故障部分继续运行，这就是选择性。实现选择性必须满足两个条件：一是相邻的上一级在时限上有配合；二是相邻的上下级保护在保

16、护范围上有配合。（2） 灵敏性。在保护装置的保护范围内发生的故障，保护瓜的灵敏程度叫灵敏性，习惯上叫做作灵敏度。灵敏度用灵敏系数来衡量，用ksen表示。灵敏系数在保证安全性的前提下，一般希望越大越好，但在保证可靠动作的基础上规定了下限值作为衡量的标准。（3） 速动性。短路故障引起电流的增大，电压的降低，保护装置快速地断开故障，有利于减轻设备的损坏程度，尽快恢复正常供电，提高发电机，并列运行的稳定性。（4） 可靠性。继电保护的可靠性主要由配置结构合理，质量优良和技术性能满足运行要求的保护装置及符合有关规程要求的运行维护和管理来保证。为保证保护的可靠性，应注意以下几点：保护装置的逻辑环节要尽可能少

17、。装置回路接线要简单，辅助元件要少，串联触点要少。运行中的操作变动要少，改变定值要少。原理设计合理。安装质量符合要求。调试正确、加强定期检验。加强运行管理。要达到继电保护“四性”的要求，不是由一套保护完成的。就一套保护而言，它不能同时完全具备“四性”的要求。如电流保护简单可靠，具备了可靠性、选择性，但速动性较差；高频保护具备了速动性、灵敏性、选择性，但装置复杂，相对可靠性就差一些。因此，要实现继电保护“四性”的要求，必须由一个保护系统去完成，这就是保护系统概念。对继电保护的技术要求，“四性”的统一要全面考虑。由于电网运行方式、装置性能等原因，不能兼顾“四性”时，应合理取舍，执行以下原则：（1）

18、 地区电网服从主系统电网。（2） 下一级电网服从上一级电网。（3） 局部问题自行消化。（4）尽可能照顾地区电网和下一级电网的需要。（5）保证重要用户的供电2、设计资料分析与参数计算电力系统设备参数表（取sb=100mva, vb= vav）本设计所选取的的发电机型号：g1g4额定容量为12 mw的汽轮机，所采用型号为qf122g5额定容量为25 mw的汽轮机，所采用型号为qf252,具体参见表2.2.表2.1 发电机型号及参数编号发电机型号额定容量功率因数额定电压ex”xd”g1g4qf2-12-212mw0.86.3kv1.080.1221g5qf2-25-225mw0.86.3kv1.08

19、0.1222l1：x1(1)=450.4=18，x1(0) *= 3x1(1) *=30.136=0.408l2：x2(1)=500.4=20 ，x2(0) *= 3x1(1) *=30.151=0.453l3：x3(1)=350.4=14，x3(0) *= 3x3(1) *=30.106=0.318l4：x4(1)=600.4=24 ， x4*=0.181x4(0) *= 3x4(1) *=30.181=0.543t1 ,t2 , t7： ，t3t6：，g1-g4: g5: 经计算得以下电力系统设备参数表2.2。表2.2 电力系统设备参数表正序阻抗（有名值，）正序阻抗（标幺值）负序阻抗（标幺

20、值）零序阻抗（标幺值）l1180.1360.1360.408l2200.1510.1510.453l3140.1060.1060.318l4240.1810.1810.544t1t244.080.330.33t744.080.330.33t3t692.580.70.7发电机最小阻抗最大阻抗g1g40.8140.993g50.3920.4933、系统运行方式和变压器中性点接地方式的确定3.1发电机、变压器运行变化限度的选择原则：（1）一个发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，即一台机组在检修中另一台机组又出现故障；当有三台以上机组时，则应选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。（2）一个厂、站

21、的母线上无论接有几台变压器，一般应考虑其中最大的一台停用。因变压器运行可靠性较高，检修与故障出现的几率很小。但对于发电机变压器组来说，应服从发电机的投停变化。3.2中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则：（1）发电厂及变电所低压侧有电源的变压器，中性点均应接地运行，以防出现不接地系统的工频过电压状态。如事前确定不能接地运行，则应采取其他防止工频过电压的措施。（2）自耦型和有绝缘要求的其他型变压器，其中性点必须接地运行。（3）上的变压器，以不接地运行为宜。当t接变压器低压侧有源时，则应采取防止工频过电压的措施。（4）过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后再断开。这种情况不按

22、接地运行考虑。所以本次设计中，在发电机低压侧的发电机变压器t1t2，t7其中各有一台中性点接地。线路上的变压器t3t6不用中性点接地。3.3线路运行变化限度的选择：（1）母线上有多条线路，一般应考虑一条线路检修，另一条线路又遇故障的方式。（2）双回线一般不考虑同时停用。（3）相隔一个厂、站的线路必要时，可考虑与上述（1）的条件重叠。3.4流过短路的最大、最小短路电流计算方式的选择（1）相间保护。对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式下，即选择所有机组、变压器、线路全部投入运行的方式。而最小短路电流，则出现在最小运行方式下。对于双侧电源的网络，一般（当取z1=z2时）与

23、对侧电源的运行变化无关，可按单侧电源的方法选择。对于环状网络中的线路，流过保护的最大短路电流应选开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一级线路上。而对于最小短路电流，则应选闭环运行方式。同时，再合理地停用该保护背后的机组、变压器及线路。（2）零序电流保护。对于单侧电源的辐射网络，流过保护的最大零序电流与最小零序电流，其选择方法可参照（1）中所述。只是要注意变压器接线点的变化。对于双侧电源的网路及环状网路，同样参照（1）中所述。其重点也是考虑变压器接线点的变化。3.5选取流过保护最大负荷电流的方法按负荷电流整定的保护，需要考虑各种运行方式变化时出现的最大负荷电流考虑到以下的运行变化：备

24、用电源自投引起的负荷增加;并联运行线路的减少，负荷转移;环状网路的开环运行，负荷转移;对于双侧电源的线路，当一侧电源突切除发电机，引起另一侧负荷增加。4、短路电流计算将系统的正序、负序阻抗图画出如图5.1：图4.1 正（负）序阻抗图4.1流经保护1的短路计算经以上最大运行方式原则的分析，当d1点短路时，开环点在l2上，流经保护1的短路电流最大。由以上分析得以下各图。最大运行方式正、负序阻抗见图4.2：图4.2 d1点开环运行方式正负序阻抗 由图得：xff(1)=x (g1/g2)+xt1/ x(g3/g4)+x 2+x(1)l1= (0.814/0.814)+0.33/ (0.814/0.81

25、4)+0.33+0.106=0.475 eeq =1.08 xff(2)= xff(1)= 0.475110kv侧： 所以在最大运行方式下d1点短路时流经保护1的三相短路电流为： ka零序阻抗，电路如图4.3：图4.3 d1点开环运行零序阻抗 图 单相短路接地零序电流为两相短路接地零序电流为经以上最小运行方式原则的分析得，最小运行方式正负序阻抗图见图4.4：图4.4 d1点闭环运行正负序阻抗由图得：xff(1)= x (g1/g2)+xt1+ xl3/（xl1+ xl2）=0.904eeq =1.08 xff(2)= xff(1)= 0.904所以在最小运行方式下d1点短路时流经保护1的两相短

26、路电流为： 零序阻抗图为图4.5 d1点闭环运行零序阻抗 通过星网变换求的xff(0) =0.196单相短路接地零序电流为两相短路接地零序电流为4.2流经保护6的短路计算 经以上最大运行方式原则的分析，当d2点短路时，开环点在l1上，流经保护6的短路电流最大。由以上分析得以下各图。最大运行方式正负序阻抗图见图4.6： 图4.6 d2点开环运行正负序阻抗由图得：x1= x (g5)+ x (t7)+x (l4)=0.393+0.33+0.181=0.874 xff(1)= x1 +xl3=0.874+0.106=1.01eeq =1.080xff(2)= xff(1)=1.01所以在最大运行方式

27、下d2点短路时流经保护6的三相短路电流为：零序阻抗，电路图如图4.7所示：图4.7 d2点开环运行零序阻抗单相短路接地零序电流为两相短路接地零序电流为经以上最小运行方式原则的分析得最小运行方式正负序阻抗图见图4.8：图4.8 d2点闭环运行方式正负序阻抗由图得：xff(1)= 0.497+0.33+0.181+（0.151+0.136）/0.106=1.081eeq =1.080 xff(2)= xff(1)=1.01所以在最小运行方式下d2点短路时流经保护6的两相短路电流为：零序阻抗，电路图如图4.9所示：图4.9 d2点闭环运行方式零序序阻抗所以 单相短路接地零序电流为两相短路接地零序电流

28、为流经保护38的的短路计算计算流经保护各短路点最大运行方式下的开环点，如表4.1：表4.1 流经保护各短路点最大运行方式下的开环点d1d2d3d4d5d6d7d8开环点l2l1l3l2l1l3流经保护各短路点的短路计算如表4.2，零序电流如表4.3：表4.2 流经保护各短路点的短路计算短路点开环闭环xff(1)eeqxff(2)if (3)(ka)xff(1)eeqxff(2)if (2)(ka)d10.4751.0800.4751.1910.9041.0800.9040.542d20.4061.0800.4061.3550.9151.0800.9151.071d31.0811.0801.08

29、10.5231.1911.0801.1910.408d40.6561.0800.6560.8630.9041.0800.9040.542d50.4881.0800.4881.1790.9151.0800.9150.534d61.0101.0801.0100.5601.0811.0801.0810.453d70.6261.0800.6260.9041.0851.0801.0850.493d80.9041.0800.9040.6261.0041.0801.0040.471表4.3 流经保护各短路点的零序电流短路点开环(ka)闭环(ka)xff(0)单相两相xff(0)单相两相d10.2300.47

30、90.5900.1960.2700.423d20.2200.5300.6500.2230.2670.503d30.1310.2400.4080.1270.2190.381d40.2200.3670.5010.2230.2700.407d50.2300.4560.5810.1960.2710.422d60.4130.2260.3300.1270.2400.412d70.3600.3420.4700.1360.2200.320d80.1630.2800.4470.1630.2530.3405、电流保护整定计算（1）对各保护1进行电流速断保护（电流段）的整定计算保护1躲开下一条线路出口处的短路时的起

31、动电流 可靠系数保护点的电流速断保护的起动电流如表5.1：表5.1各保护的电流速断保护的起动电流保护1保护2保护3保护4保护5保护6保护7保护8idz1.5481.7600.6801.1220.6970.7281.1750.814电流速断保护的保护范围（灵敏度klm）校验对保护1进行保护范围（灵敏度klm）校验 满足要求。对保护2进行保护范围（灵敏度klm）校验 满足要求对其他保护进行保护范围（灵敏度klm）校验也满足要求，具体数值如表5.2所示。表5.2各保护的电流速断保护的灵敏度校验保护1保护2保护3保护4保护5保护6保护7保护841.5%16.44%70.4%40.6%51.9%39.6

32、%61.4%19.7%（2）对保护1、2进行电流速断保护（电流段）的整定计算保护1电流段的起动电流为：灵敏度校验为： 灵敏度不符合要求保护2电流段的起动电流为：灵敏度校验为 灵敏度不符合要求对其他各保护进行电流段灵敏度校验，不符合要求，其数值如表5.3所示。表5.3各保护的电流段保护的灵敏度校验保护1保护2保护3保护4保护5保护6保护7保护80.3660.7960.270.4010.640.340.460.55由于电流段不符合要求，所以电流保护不满足本设计的需要，下面将以距离保护进行整定。6、距离保护计算下面以主要的保护1，3，6，8为例进行讨论：6.1最大负荷电流的计算每一条线路上流过的最大

33、负荷电流的计算母线上流过的最大负荷电流为变压器上的额定电流因为，可以求得： a，即i=2i3=150.6 a同理母线d上流过的电流为i=2i5=150.6 a上流过的最大负荷电流计算：分析它的运行方式如图6.1所示：图6.1 最大负荷电流时的运行方式因为考虑上的电流最大，断开，母线上的电流全部由提供： a断开，则流过上的电流为 a比较两个数据区取其中的最大值可得 a同理可以得到： a a a简化的发电机母线出口区电流，阻抗如图6.2所示：图6.2发电机出口阻抗图6.2保护1的距离保护计算（1）距离段整定： 动作阻抗： 动作时间：（2）距离段整定：动作阻抗： 与线路l2的保护5相配合：如图6.3

34、利用叠加定理计算：图6.3 保护1第段与保护5配合因为是求最小分支系数，则取开环运行，忽略l1线路，所以分支系数求取如下：对g1g4:：x*smin=0.814, xsmin=107.65;x*smax=0.993, xsmax=131.32;对g5:x*smin=0.392, xsmin=51.842;x*smax=0.478, xsmax=63.216;所以，动作阻抗： 与线路l4的保护7相配合如图6.4：图 6.4 保护1第段与保护7配合kfzmin=动作阻抗： 与相邻变压器相配合如图6.5：图6.5 保护1第段与变压器配合所以，动作阻抗：故取以上三个计算值中的较小者为段的定植，即取灵敏

35、度校验： 满足要求。 动作时间： =0.5s （3） 距段整定：动作阻抗： 动作时间： =1.5+0.5=2s灵敏度校验：（1） 本段线路末段短路 满足要求。（2） 相邻元件短路时的灵敏系数： l2末端短路时：图6.6 保护1 iii段保护a. 单独考虑g1g4时：i1=i2=0.731ib. 单独考虑g5时：i4=i2=0.615i3kfzmax=klm远=2.321.2满足要求。 与相邻线路l4末端短路配合：图6.7 保护1 与l4配合 满足要求。 与变压器相配合：图6.8 保护1 iii与变压器配合a. 单独考虑g1g4时:i1=i4=0.5i1b. 单独考虑g5时:i1=0;i4=0.

36、5i3 满足要求。6.3保护3的距离保护计算：（1）距离段整定：动作阻抗： 动作时间： （2）距离段整定：动作阻抗：图6.9保护3的第段因为是求最小分支系数，则取开环运行。所以，动作时间：灵敏系数校验： 满足要求。（3）距离iii段整定： 动作阻抗： 动作时间：灵敏度校验：本段线路末段短路 满足要求。与相邻线路l2末端短路配合，图6.10 保护3 ii段与l2配合 满足要求。6.4保护6的距离保护计算：（1）距离段整定：动作阻抗：动作时间： （2）距离段整定：动作阻抗：与线路l1的保护4相配合：如图6.5，用叠加定理，考虑g1g4投入运行是的作用：图6.11 保护6的第段kfzmin=()mi

37、n=()=1+=1+=2.39=k(zad+kfzzbd)=0.8(140.852.3920)=43.704k;lm=3.121.5.满足与保护8配合：图6.12 保护6 ii段与保护8配合kfzmin=1=(zad+kfzzbd)=0.8(14+0.85+120)=24.822klm=1.771.5,满足要求选=24.82（3）距离段整定：动作阻抗：所以 时间整定： 灵敏度校验：（1）本线路末端短路时的灵敏系数为： （2）与b母线短路配合：图6.13 保护6 iii与b母线配合 g1-4单独作用时=0.429i g5单独作用时：=0.476=0.524kfz.max=()=3.9klm远=1

38、.431.2,满足要求 与f母线短路配合图6.14 保护6 iii与f母线配合kfzmax=()max=1+klm远=,满足要求6.5保护8的距离保护计算：（1）距离段整定动作阻抗： 动作时间： （2）距离段整定：动作阻抗：与相邻线路l2的保护6相配合如图6.15，图6.15保护8的第段最小分支系数为：与保护5相配合：如图6.16所示图6.16保护8的第段 由如上的计算分析可得： =1.52与相邻变压器相配合：如图6.17 图6.17保护8的第段与变压器配合与保护3的电路同理可求得最小分支系数故取以上三个中最小者，即动作时间：灵敏系数校验： 满足要求。（3）距离iii段整定：动作阻抗：动作时间

39、：灵敏度校验：近后备保护时： 满足要求。作远备保护，a.与保护6相配合：图6.18 保护8 iii段与保护6配合 满足要求。b.与保护5相配合 满足要求c.与de段变压器相配合图6.19 保护8 iii段与de变压器配合kfzzmax=1.44 满足要求由于篇幅问题，我们没有把保护2.4.5.7一一列举出，列出距离、保护整值如表6.1：表6.1距离保护整定值表整定值保护点第段第段第段保护1点11.90s27.520.5s125.92.0s保护2点15.30s38.12.5 s145.33.0s保护3点15.30s30.720.5s131.61.0s保护4点17.00s49.72.0s264.3

40、2.5s保护5点17.00s31.92.0s263.32.5s保护6点11.90s24.820.5s131.62.0s保护7点20.40s47.70.5s364.11.0s保护8点20.40s39.62.0s315.143.0s7、继电保护零序电流保护的整定计算和校验7.1断路器2零序电流保护的整定计算和校验7.1.1零序电流保护段的整定计算(1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3i0max(2)躲过断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流3i0bt,即i0dz= kk3i0bt先合一相，相当断开两相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180)流过断路器的零

41、序电流: 先合二相，相当断开一相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180)流过断路器的零序电流: i0bt取两种情况下的最大值，即i0bt=1.30ka所以整定值为：i0dz =4.68ka7.1.2零序电流保护段的整定计算(1) 起动电流零序段的起动电流应与下一段线路的零序段保护相配合。画出等值电路图为：图 7.1 d2零序等值电路图该保护与下一段线路保护之间有中性点接地变压器，该保护的起动电流i0dz所以(2) 动作时限：零序段的动作时限与相邻线路零序段保护范围相配合，动作时限一般取0.5s。(3) 灵敏度校验：零序段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足kl

42、m1.5的要求，即 满足要求。7.1.3零序电流保护段的整定计算(1) 起动电流 躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流ibpmax,画出等值电路图如下：图7.2 段零序等值电路 与下一线路零序电流段相配合就是本保护零序段的保护范围，不能超出相邻线路上零序段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时），起动电流整定为i0dz=kk ibpjs图7.3 段与下一线路配合所以取 (2)灵敏度校验作为本线路近后备保护时，按相本线路保护范围末端发生接地故障时流过本保护的最小零序电流3 i0min来校验，要求klm2,即 满足要求。作为本线路远后备保护时，按相邻线路保

43、护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 i0min来校验，要求klm1.5,即图7.4 远后备 满足要求。 (3)动作时限 零序段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。同理，根据上述计算可算出各点的零序整定值如表7.1：表7.1 各点的零序整定值短路点零序i段零序ii段零序iii段起动电流动作时限起动电流动作时限起动电流动作时限d14.230(ka)0(s)0.104ka)0.5(s)0.091(ka)2.5(s)d24.680(ka)0(s)0.102(ka)0.5(s)0.093(ka)2.5(

44、s)d32.95(ka)0(s)0.048(ka)0.5(s)2.943(ka)1.0(s)d43.614(ka)0(s)0.100(ka)0.5(s)0.027(ka)2.0(s)d54.178(ka)0(s)0.138(ka)0.5(s)0.033(ka)2.0(s)d62.157(ka)0(s)0.517(ka)0.5(s)0.047(ka)1.0(s)d72.943(ka)0(s)2.943(ka)0.5(s)2.943(ka)1.0(s)d83.221(ka)0(s)0.363(ka)0.5(s)0.052(ka)2.0(s)8、输电线路的差动保护8.1纵连差动保护概述由于电流电压和

45、距离保护属于单端保护，再度动作值的整定上必须与下一元件的保护相配合，才能满足动作选择性的要求。因此它就不能瞬时切除保护范围内任何地点的故障。线路纵联差动保护是利用比较被保护元件始末端电流的大小和相位的原理来构成输电线路保护的。当在被保护范围内任一点发生故障时，它都能瞬时切除故障。8.1.1纵连差动保护的应用范围电网的纵联差动保护保护整条线路，全线速动不受过负荷及系统振荡的影响，灵敏度较高。但在输电线路上的具体应用时还存在不少问题要解决。首先不许敷设与被保护线路等长的二次辅助导线，且为了监视辅助导线是否完好，还必须装设专用的监视设备。由于纵差动保护不完全反应外部故障，故不能作下一线路（或元件）的

46、远后备保护，还需要专用的后备保护。由于存在上述问题，所以纵差动保护多用于发电机、变压器等元件的保护，而在输电线上的应用受到限制，只有在短距离而且重要的输电线路上，当采用更简单的保护不能满足要求时，才考虑采用纵差动保护。8.2平行线路的横联方向差动保护为了提高供电的可靠性，重要的输电线路常采用双回路线路运行的方式，在每回线路的两侧都装有断路器。当人一回路故障时，只将故障线路切除，另一回线路可继续供电。为此，要求保护不仅应能判断是内部故障还是外部故障，还应能判断是哪一回线路故障。横联方向差动保护能满足这样的要求。8.2.1横联方向差动保护的优缺点及应用范围横联差动电流方向保护能够迅速而又选择性地切

47、除平行线路上的故障，实现起来简单、经济，不受系统振荡的影响。但存在相继动作区，当故障发生在相继动作区时，切除故障的时间增加1倍。由于采用了功率方向继电器，保护装置还存在死区。在单回线路运行时，横差保护要退出工作，为此需加装单回线运行路的主保护和后备保护故通常横联差动电流方向保护适用于66kv及以下的平行线路上。9、输电线路的自动重合闸装置9.1 自动重合闸概述9.1.1 必要性和可能性在电力系统中，输电线路，特别是架空线路是最容易发生短路故障的元件。因此，设法提高输电线路供电的可靠性是非常重要的。而自动重合闸装置正是提高线路供电可靠性的有力工具。电力系统运行经验证明，架空线路的故障大多数是瞬时

48、性故障，因此在线路断开以后，再进行一次重合闸，就有可能大大提高供电的可靠性。为了自动、迅速地将断开的线路断路器重新合闸，在电力系统中广泛采用自动重合闸装置。9.1.2基本要求（1）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作，使断路器重新合上。自动重合闸动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次动作。（2）由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应启动，不能将断路器重新合上。当手动投入断路器或自动投入断路器时，若线路上有故障，随即被继电保护将其断开时，自动重合闸不应启动，不发出重合闸脉冲。（3）继电保护动作切除故障后，在满足故障点绝缘恢复及断路

49、器消弧室和传动机构准备好再次动作所必须时间的条件下，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲，以缩短停电时间，减少因停电而造成的损失。在断路器跳开之后，自动重合闸一般延时0.51s后发出重合闸脉冲。（4）自动重合闸装置动作次数应符合预先规定。如一次式重合闸就应该只动作一次，当重合于永久性故障而再次跳闸以后，就不应该再动作；对二次式重合闸就应该能够动作两次，当第二次重合于永久性故障而跳闸以后，它不应该再动作。重合闸装置损坏时，不应将断路器多次重合于永久性故障线路上，以避免系统多次遭受故障电流的冲击，使断路器损坏，扩大事故。（5）自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便更好地和继电保护相配合，加速故障的切除。如用控制开关手动合闸并合于永久性故障上时，也宜于采用加速继电保护动作的措施，以加速故障的切除。（6）在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足同期合闸条件。（7）当断路器处于不正常状态（例如操动机构中使用的气压、液压降低等）而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。9.2 单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置单侧电源线路广泛应用三相一次自动重合闸方式。所谓三相一次自动重合闸方式，就是不论在输电线路上单相、两相或三相短路故障时，继电保护均将线路的三相断路器一起断开，然后aar装置起动，经预