微机保护在配电网中的应用

1、湖南信息职业技术学院学生毕业论文题目：微机保护在配电网自动化中的应用 姓 名 蒋熙宣 学 号 31 系 (部) 机电工程系 专 业 电气自动化 指导教师 邱爱兵 开题时间 2010.3 完成时间 2010.11 2010 年 11 月 14 日学生毕业设计(论文)答辩表学生 姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系毕业设计课题(论文)题目微机保护在配电网自动化中的应用指导教师姓名邱爱兵答辩委员会成员姓 名(签字)职 称工 作 单 位对毕业设计打分(或等级)答辩委员会对毕业设计的评语:答辩委员会主任(签字)副主任(签字)年 月 日答辩成绩:备注注：毕业设计答辩评价等级为 优秀（9010

2、0）、良好（8089）、中（7079）、及格（6069）、不及格（60分以下）。湖南信息职业技术学院教务处制毕 业 设 计 成 绩 评 定 表学生姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系毕业设计课题微机保护在配电网自动化中的应用评分评语：指导教师（签名） 年 月 日备注注：毕业设计评价等级为 优秀（90100）、良好（8089）、中（7079）、及格（6069）、不及格（60分以下）。湖南信息职业技术学院教务处制湖南信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系通信地址湖南信息职业技术学院北八栋508宿舍邮政编码410200Email地址

3、1448029537联系电话号码设计（论文）课题微机保护在配电网自动化中的应用指导教师姓名职 称指导教师工作单位联系方式指导教师所在教研室主任姓名电话电子邮箱邱爱兵湖南信息职业技术学院邱爱兵开题时间: 2010.3完成时间：2010.11湖南信息职业技术学院教务处制摘要通过合理的分析和缜密的计算，我对该特殊电压等级的电网进行了微机保护的选型与配置。最后选定了PSL626C数字式线路保护装置。该保护装置包涵了过流保护、距离保护、零序保护、自动重合闸等，能对电力系统所出现的各种故障进行各种全面的保护。通过本次设计，我们对所学得知识进行了很好的检验与总结，培养和提高了我们分析和解决问题的能力，为以后

4、走向社会积累了丰富的经验。它既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会提供了一个展示自己的平台。整个设计过程当中，得到了邱爱兵老师的悉心指导。对我们设计当中出现的一些错误与疏漏，他都会耐心的讲解与指导，以一个教师的崇高责任心去解决每一个问题， 同学们不仅能得到解惑，而且能学到很多人生的真谛。在此，特别的对老师的付出致以深深的谢意。关键词：微机保护 保护计算 保护应用绪论电力系统在运行中，可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一相绕组的匝间短路等，以及由上述几种故障组

5、合而成的复杂故障。随着电子技术和计算机技术的发展，电力系统的继电保护也突破了传统的继电保护形式，出现了以微处理器为核心的微机保护。现在微机保护的技术已日趋成熟。本次设计题目是：配电网的微机继电保护设计。设计的主要内容是对35KV电网进行常规继电保护的配置和整定并进行微机保护配置。设计中的整定原则及原理是通用的，但是，由于继电保护的形式和原理在不断更新，因而，整定也有发展变化。应当指出，继电保护整定是一项系统工程，要依据系统结构的不同，运行方式的不同在满足继电保护“四性”的前提下采取最佳方案。 论文中主要介绍了在35KV线路中微机保护的应用及继电保护的基本原理。内容主要包括：线路过流保护、距离保

6、护的配置与整定，绝缘监视装置在小接地电流系统中的应用。本次设计由邱爱兵老师担任我们小组的指导教师。设计过程中，得到了邱爱兵老师及电力系其他老师的悉心指导，在此表示衷心的感谢。由于本人所学理论知识和实践经验所限，编写时间仓促，论文中难免有缺点和错误，敬请老师批评指正。目录摘要绪论第一章：微机电保护的概念和内容1.1：继电保护的概念1.2：继电保护的基本内容1.3：微机继电保护的作用1.4：电力系统继电保护的基本要求第二章：输电线路上CT、PT配置与选择2.1：CT、PT的作用及选择 2.1.1：电流互感器 2.1.2：电压互感器2.2：变压器中性点接地原则第三章：线路保护在配电网中的配置与整定3

7、.1：PSL620C系列装置简介3.1.1：装置的特点3.1.2：PSL626C线路保护装置3.1.3: 线路相间电流保护3.2: 线路相间电流保护整定原则3.2.1: 线路相间电流保护的具体整定计算3.2.2：对电流保护的评价3.3:相间距离保护及整定计算3.3.1: 距离保护的概述3.3.2: 相间距离保护第段的整定计算3.3.3: 相间距离保护第段的整定计算3.3.4: 相间距离保护第段的整定计算第四章:配电网中线路的接地保护应用4.1: 小电流接地系统的引出4.1.1:零序电流保护的特点4.1.2:消弧线圈的作用4.2:小电流接地系统接地保护 4.2.1:中性点不接地电网的接地保护4.

8、2.2:接地保护安装调试注意事项4.2.3:中性点经消弧线圈接地电网保护4.3:零序电压应用-绝缘监视装置4.3.1:绝缘监视装置的原理4.3.2:绝缘监视装置的内部结构4.4:对小电流接地系统接地保护的评价第一章 微机电保护的概念和内容1.1 继电保护的概念当电力系统中的电力元件（如发电机，线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，需要有向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、勇于保护电力元件的成套硬件设备，一般通称为继电保护装置；勇于保护电力系统的，则通称为电力系统安全装置。1.2

9、继电保护的基本内容：对被保护对象实现继电保护，包括软件和硬件两部分内容：（1）确定被保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下 ，有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化，这些用来进行状态判别的物理量，称为故障量或起动量；（2）将反映故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排，实现状态判别，发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。 1、故障量。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随所处电力系统周围的条件而异。使用的最为普遍的是工程电气量。而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压，以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、相序量、阻抗、频率等从而

10、构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等。例如，对于发电机，可以实现检测通过发电机绕组两端的电流大小是否相等、相位是否相反，来判定定子绕组是否发生了短路故障；对于变压器，也可以用同样的判据来实现绕组的短路故障保护，这种方式叫电流差动保护，是 电力元件最基本的一种保护方式；而复杂的网络中。除电流大小外，还必须配以母线电压的变化进行综合的判断，才能实现线路保护，而最为常用的是可以正确地反映故障点到继电白狐装置安装处电气距离的距离保护。对于主要输电线路，还借助连接两侧变电所的通信通道相互传输继电保护信息，来实现对线路的保护。近年来，又开始研究利用故障初始过程暂态量作为判据的线路保护。对于电力系统

11、安全自动装置，简单的例如以反映母线电压的频率绝对值下降或频率变化为负来判断电力系统是否已开始走向频率崩溃；复杂的则在一个处所设立中心站，通过通信通道连续收集相关变电所的信息。进行综合判断，及时向相应变电所发出操作指令，以保证电力系统的安全运行。 2、硬件结构硬件结构又叫装置。硬件结构中，有反映一个或多个故障量而动作的继电器元件，组成逻辑回路的时间元件和扩展输出回路数的中间元件等，在二十世纪五十年代及以前，它们差不多都是用电磁型的机械元件构成，随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流元件和由半导体分立元件组成的装置。70年代以后，利用集成电路构成的装置在电力系统继电保护中得到了广

12、泛运用。到80年代微型机在安全自动装置和继电保护装置中逐渐应用。随着新技术、新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性，运行维护方便性也不断得到提高。目前，是多种硬件结构并存的时代。1.3微机继电保护的作用电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异运行情况复杂覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响(如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等)，电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏。从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径铀F故障元件的损坏。靠近故障点

13、的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作道到破坏或影响产品质量。破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。 所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰，使运行参数偏离正常值，如一些设备过负荷、系统频率或某些地区电压异常、系统振荡等。故障和不正常运行情况常常是难以避免的，但事故却可以防止。电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备亡，用来反映它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。它的基本任务是：自动、有选择性、快速地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能降低，并保证该系统相故障部分迅速恢

14、复正常运行。 反映电气元件的；正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸应该指出，要确保电力系统的安全运行除了继电保护装置外，还应该设置电力系统安全自动装置。后者是着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理，以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切负荷、快关汽门、电气制动、远方切机、在技选定的开关上实现系统解列、过负荷控制等。电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复

15、杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路。为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。1.4电力系统继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。选择性：继电保护选择性是指在对系统影响可能最小的处所，实现断路器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展。 电力元件继电保护的选择性，除了决定于继电保护装置本身的性能外，还要求满足：由电源算

16、起，愈靠近故障点的故障，启动值愈小，动作时间愈短，并在上下级之间有适当的裕度。要具有后备保护的作用，如果最靠近故障点的断路器拒动，能由相邻的电源恻继电保护动作将故障断开速动性：是指快速地切除故障，以提高电力系统并列运行稳定，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及小故障元件的损坏程度。因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作，切除故障。继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。快速切除线路与母线的短路故障，是提高电力系统暂态稳定的重要手段。灵敏度：继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异常状态

17、能够可靠地动作的能力。故障时通入装置的故障量和给定的装置动作值之比，称为继电保护的灵敏系数。它是考核继电保护灵敏性的具体指标。在一般的继电保护设计与运行规程中，对它都有具体的规定要求。 继电保护愈灵敏，愈能可靠地反应要求动作的故障或异常状态；但同时，也愈易于在非要求动作的其他的情况下产生误动作，因而与选择性有矛盾，需要协调处理。可靠性：是指在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反应的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动）。而在不属于该保护动作的其它任何情况下，则不应该动作（即不误动）。可靠性取决于保护装置本身的设计、制造、安装、运行维护等因素。一般来说，保护装置的组成元件质量越好、接线越简单

18、、回路中继电器的触点和接插件数越少，保护装置就越可靠。同时，保护装置的恰当的配置与选用、正确地安装与调试、良好的运行维护。对于提高保护的可靠性也具有重要的作用。保护的误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害，在保护方案的构成中，防止保护误动与防止其拒动的措施常常是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质不同，误动和拒动的危害程度有所不同，因而提高保护装置的可靠性的着重点在很多情况下也应有所不同。例如，系统有充足的旋转备用容量、各元件之间联系十分紧密的情况下，由于某一元件的保护装置误动而给系统造成的影响较小；但保护装置的拒动给系统在成的危害却可能很大。此时，应着重强调提高不误动的可靠性。又如对于大

19、容量发电机保护，应考虑同时提高不拒动的可靠性和不误动的可靠性。在某些文献中称不误动的可靠性为“安全性”，称不拒动和不会非选择动作的可靠性为“可信赖性”。对继电保护装置的四项基本要求是分析研究继电保护的基础。与此同时，电子计算机特别是微型计算机技术的发展，各种微机型继电保护装置也应运而生，由于微机保护装置具有一系列独特的优点，这些产品问世后深受用户青睐电流。.第 二 章 输电线路上CT、PT配置与选择2.1 CT、PT的作用及选择2.1.1电流互感器电流互感器的作用：1、电流互感器将高压回路中的电流变换为低压回路中的小电流，并将高压回路与低压回路隔离，使他们之间不存在电的直接关系。2、额定的情况

20、下，电流互感器的二次侧电流取为5A，这样可使继电保护装置和其它二次回路的设计制造标准化。3、保护装置和其它二次回路设备工作于低电压和小电流，不仅使造价降低，维护方便，而且也保证了运行人员的安全。电流互感器二次回路必须有一点接地，否则当一，二次击穿时，造成威胁人身和设备的安全。电流互感器的选择和配置1、型号：电流互感器的型号应根据作用环境条件与产品情况选择。2、 一次电压： Ug=UnUg-电流互感器安装处一次回路工作电压Un-电流互感器的额定电压3、一次回路电流：I1nIgmaxIgmax电流互感器安装处一次回路最大电流I1n电流互感器一次侧额定电流。4、准确等级：用于保护装置为0.5级，用于

21、仪表可适当提高。 5、二次负荷：S2SnS2-电流互感器二次负荷Sn-电流互感器额定负荷输电线路上CT的选择：电流互感器的选择须根据以下条件选择：（1）一次回路电压： （2）一次回路电流： （3）准确等级：1所以对CT的选择如下： 由于流过每个断路器的Igmax 都一样，所以它们的型号也一样 Igmax = =1.25 Igmax =1.25×103.10=128.88A 标准电流互感器的二次额定电流为5A 根据工厂常用电气设备手册选择型号 LB635 变比为300/5 2.1.2 电压互感器电压互感器的作用1、电压互感器的作用是将一次侧高电压成比例的变换为较低的电压，实现了二次系统

22、与一次系统的隔离，保证了工作人员的安全。2、电压互感器二次侧电压通常为100V,这样可以做到测量仪表及继电器的小型化和标准化。电压互感器的配置原则：1、型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择，在需要检查与监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有三绕组的单相互感器组。2、一次电压的波动范围：1.1Un>U1>0.9Un3、二次电压：100V 4、准确等级：1电压互感器应在哪一准确度等级下工作，需根据接入的测量仪表.继电器与自动装置及设备对准确等级的要求来确定。5、二次负荷：S2Sn根据上述原则对电压互感器进行选择因为线路的电压等级为35KV 型号为JDX735 初级

23、绕组35000/变比为。2.2 变压器中性点接地原则系统中变压器中性点是否接地运行的原则是，应该尽量保持变电站零序阻抗基本不变，以保持系统中零序电流分布不变，并使零序电流电压保护有足够的灵敏度和变压器不致于产生过电压危险。1电源端的变电站只有一台变压器时，其变压器的中性点应直接接地。2变电站有两台变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，再将另一台中性点不接地的变压器改为中性点直接接地运行。3双母线运行的变电站有三台和以上变压器时，应按两台变压器中性点直接接地运行，并把它们分别接在不同的母线上。当其中一台中性点直接接地变压器停运时，应将另一台中性点不接地变压器改为直接接地

24、运行。4低电压侧无电源的变压器中性点应不接地运行，以提高保护的灵敏度和简化保护接线。5对于其他由于特殊原因不满足上述规定者，应按特殊情况来处理6选择接地点时应保证任何故障形式都不应使电网解列成为中性点不接地系统根据上述原则对变压器的中性点的接地方式进行选择：变压器 通过消弧线圈接地变压器 不接地第三章 线路保护在配电网中的配置与整定 本次设计的内容是对35KV线路进行微机保护的配置与选型，35KV电网属于小接地电流系统，所以加装的保护应该针对35KV电网的特殊性进行选择与配置，出于这种考虑，所以我们选择PSL620C系列数字式线路保护中的PSL626C作为电网的微机保护。下面我们对该保护进行全

25、面的介绍：3.1 PSL620C系列装置简介PSL620C系列数字式线路保护装置是以距离保护、零序保护和三相一次重合闸为基本配置的成套线路保护装置，并集成了电压切换箱和三相操作箱，适用于110KV、66KV或35KV输配电线路。目前该系列保护装置有PSL621C、PSL622C、PSL623C、PSL626C四种型号。 本系列装置基本配置（PSL621C）设有两个硬件完全相同的保护CPU模件，其中一个保护CPU完成距离保护功能，另一个保护CPU完成零序保护和三相一次重合闸功能，各CPU插件之间相互独立。各种保护功能均由软件实现。保护的逻辑关系符合“四统一”设计原则。3.1.1 装置的特点：1、

26、个性化：装置采用大屏幕全汉化液晶显示器，可显示15×8个汉字，显示信息多。事件和定植全部采用汉字显示或打印，舍弃了字符表述方式。滤波数据波形方式输出，包括模拟量和重要开关量，可由突变量或开关变位启动。定植以汉字表格方式输出，控制字可按十六进制和按功能两种方式整定。全汉化WINDOWS界面的调试和分析软件PSview，不但能完成人机对话的功能，还能对保护录波数据分析2、大资源：保护功能摸件模件（CPU）的核心为32位微处理器，配以大容量的RAM和FlashRAM。使得本装置具有极强的数据处理能力和存储能力，可记录的录波报告为8-50个，可记录的事件不少于1000条。数据存入FlashR

27、AM中，装置掉电后可保持。A/D模件采用16位的A/D转换和有源低通滤波，使本装置具有极高的测量精度。采用CAN网作为内部通讯网络，数据信息进出流畅，事件可立即上传。可独立整定32套定植，供改变运行方式时切换使用。3、高可靠性： 装置采用背插式箱结构和特殊的屏蔽措施，能通过IEC255-22-4标准规定的IV级（4KV±10%）快速瞬变干扰实验，IEC255-22-2标准规定的IV级（空间放电15KV，接触放电8KV）静电放电实验，装置整体具备高可靠性。组屏可不加抗干扰模件。4、开放性 通信接口方式选择灵活，与变电站自动化系统配合，可实现远方定植修改和切换、事件记录和录波数据上传、压

28、板遥控投退和遥测、遥信。5、透明化记录保护内部各元件动作行为和录波数据，记录各元件动作时内部各计算值。记录保护在一次鼓掌中发出的所有事件和当前运行的定值可将数据在PSview软件上分析保护内部各元件动作过程。6、免调试概念在采样回路中，选用高精度、高稳定的器件。 由于本线路电压等级为35KV，所以采用PSL626C3.1.2 PSL626C线路保护装置PSL626C适用于小电流接地系统，保护功能配置：三段式相间距离、仅在有零序电流才投入的用于保护异地两点接地的两段式接地距离、三段式方向过流、低周减载和三相一次重合闸。距离保护、过流保护和低周减载，可以通过压板控制投退。三相一次重合闸由重合闸方式

29、开关投退。 装置启动元件除了突变量启动元件外，还配备了一个过电流启动元件。过电流启动的动作条件为：max() >且持续时间大于30ms，为过流段电流定值。 相间距离由相间偏移阻抗元件和正序方向元件组成，接地距离由接地偏移阻抗元件、正序方向元件和零序电抗元件组成。接地距离仅在距离压板投入、接地距离控制字投入并且零序电流大于0.5倍额定电流时才投入。距离保护不再采用选相元件。距离保护可以由控制字选择振荡闭锁功能是否投入。 过流保护为相过流保护，设有段、段、段和加速段，各段可独立整定成带方向或不带方向。方向元件采用正序电压和相电流比相判别。动作范围：-10度到120度。为消除死区，过流方向元件

30、带有记忆功能。电压闭锁回路在三个线电压中的任意一个高于低电压定值时动作，闭锁相应段过流保护。 三相一次重合闸比PSL621C多一种同期方式，即检查邻线有流。装置有一个发本线路有电流信号的开出继电器和一个邻线有电流的开入端子，用作“检查邻线有流”重合闸方式的配合。本线路有电流的判据：a)最大的相电流大于等于0.4b)最大的相电流小于0.4、大于0.04且不是电容电流本线路无电流的判据：a)最大的相电流小于等于0.4b)最大的相电流小于0.4、大于0.04且是电容电流尽管该保护中配置了许多种保护对电网进行各方面的保护，但出于对本网实际情况的考虑，我们只选择电流保护和距离保护作为主要的保护。由于35

31、KV电网的零序电流保护没有具体的整定原则，所以不选择零序电流保护。下面对这两个保护逐个进行介绍并整定：3.1.3线路相间电流保护输电线路发生短路故障时，其主要特征是电流增大、电压降低，利用这两个特点可以构成电流保护和电压保护。根据电流整定值选取的原则不同，电流保护可分为无时限电流速断保护、带时限电流速断保护和定时限过流保护三种。3.2线路相间电流保护整定原则（一）无时限电流速断保护的整定计算1.动作电流的整定原则根据电网对继电保护的要求，可以使电流保护的动作不带时限，构成瞬动保护。为了保证动作的选择性，采取动作电流按躲过被保护线路外部短路时最大短路电流来整定。这种保护装置称为无时限电流速断保护

32、。保护1的动作电流I可按大于最大运行方式下线路末端短路是流过被保护元件的短路电流来整定，即 I= KIK- 电流保护第I段可靠系数，当采用DL-10型电磁型电流继电器时，取1.21.3；当采用GL-10型感应型电流继电器时，取1.51.6；I系统最大运行方式下，线路末端k2点三相短路时，一次侧暂态短路电流周期分量有效值，即 按与相邻变压器保护配合整定。当相邻元件为变压器时，可以采取与变压器保护配合的方式整定以扩大保护范围。其中：1) 当变压器采用纵联保护时 I= KI式中 I- 变压器低压侧母线短路时，流过本线路的最大短路电流； K - 可靠系数，取1.31.42) 当变压器采用无时限电流速断

33、保护时 I= K式中 - 并列运行变压器的电流速断定值； K - 可靠系数，取1.1同理可得最大运行方式下三相短路时的最大保护范围为 式中- 最大运行方式下系统等值阻抗要求最小保护范围不小于本线路全长的15%；最大保护范围不小于本线路全长的50%。3.动作时限的整定 无时限电流速断保护动作时间仅为保护固有动作时间，整定时限为0s（二）无时限电流闭锁电压速断保护的整定计算 当无时限电流速断保护的灵敏度不满足要求时，可采用无时限电流闭锁电压速断保护，以提高保护的灵敏度。该保护的测量元件由电流继电器和电压继电器共同组成。它们的触点构成“与”门逻辑关系，只有当两个继电器都动作时，才能作用于断路器跳闸。

34、 保护的整定原则与无时限电流速断保护一样，躲开被保护线路外部故障。由于它采用了两个测量元件，因此在外部短路时，只有一个测量元件不动作，保护就能保证选择性。保护的整定方法是保证在经常运行方式时，有较大的保护范围。因此，保护的动作电流为 =式中 - 系统等值相电势 - 系统正常运行方式下的系统等值阻抗 - 线路单位长度阻抗 - 经常运行方式下保护长度，取0.8倍的线路全长就是系统经常运行方式下，保护区末端三相短路电流。按保护范围相等整定，此时低电压元件也应刚好动作，所以它的动作电压为 在被保护线路外部短路时，保护不会误动作，在经常运行方式大的运行方式下，保护的选择性由低电压元件来保证；反之，由电流

35、元件保证。（三）带时限电流速断保护的整定计算由于无时限电流速断保护不能保护线路全长，其保护范围外的故障必须由另外的保护来切除。为了保证速动性的要求，用尽可能短的时限来切除该部分的故障，可以增设第二套保护即段电流速断保护。1. 动作电流的整定原则(1) 相邻线路装有无时限电流速断保护时 I=KI式中 I- 相邻线路无时限电流速断保护的动作电流 K- 可靠系数 取 1.11.2(2) 相邻线路装有无时限闭锁电压速断保护时，保护动作电流的整定必须与其电流元件和电压元件的动作值配合，并取大者为整定值。其中： 1) 与电流元件配合时，可按上式计算，但式中的I应改用相邻线路无时限电流闭锁电压速断保护元件的

36、动作电流。 2) 与电压元件配合时 =式中 - 相邻线路电压元件最小保护区末端短路时，流经保护的最大短路电流 K- 可靠系数 取 1.11.2 2. 动作时限的整定当与相邻线路电流段保护配合时，动作时限为 式中 - 相邻线路段保护动作时限，按0s计 t - 时限级差，一般取0.5s 当与相邻线路电流段保护配合时，动作时限为 (四) 定时限过流保护的整定计算 1. 按躲过线路可能流过的最大负荷电流整定 式中 - 通过保护的最大负荷电流 - 可靠系数，取1.151.25 - 返回系数，取0.85 - 负荷自起动系数，取25动作时限的整定原则按阶梯原则整定，即 式中 - 相邻元件过电流保护的最大延时

37、。(五)低电压闭锁过电流保护的整定计算当采用过电流保护不能满足灵敏度要求时，可采用低电压闭锁过电流保护。其整定计算方法如下：1. 电流元件动作电流的计算 式中 - 流过保护的正常负荷电流；2. 电压元件动作电压的计算 0.7式中 - 最小工作线电压 - 额定线电压 - 可靠系数，取0.9 - 返回系数 ，取1.153. 电流元件的灵敏度校验同近后备和远后备的校验4. 电压元件的灵敏度校验 式中 - 被保护线路末端短路时，保护安装处的最大剩余电压。5. 动作时间的整定动作时间的整定按阶梯原则进行。上面所计算的各种保护的动作电流和动作电压的一次数值。如果要求计算次侧动作值，可按下述两式进行：二次动

38、作电流为 =式中 - 动作电流一次值 - 电流互感器的接线系数，采用星形接线时，取1；采用三角形接线时，取 - 电流互感器的变比二次动作电压为 式中 - 动作电压的一次值 - 电压互感器的变比此外，对于经常出现过负荷的电缆线路或电缆与架空线的混合线路应装设过负保护。其动作电流按下式计算 =式中 - 可靠系数，取1.05； - 返回系数，取0.85 - 电缆线路的额定电流。3.2.2 线路相间电流保护的具体整定计算线路相间电流保护(一)电流保护第段的整定1QF：保护装置一次侧动作电流 应按最大运行方式下线路末端点短路时流过1QF的电流I来整定= I= 1.3383.69 = 498.80A灵敏度

39、校验：三段式电流保护的校验方法以PSL626C数字式线路保护装置的电流保护整定值清单为准进行整定。流过继电器的电流为： =/ KTA=498.8/(300/5)=8.31A 因为电流值在电流一段动作电流范围0.1200之内，所以满足要求因为其为速断保护，所以动作时限为0 s2QF与1QF的情况一样3QF：保护装置一次侧动作电流 应按最大运行方式下线路末端短路时流过3QF的电流I来整定= I= 1.3486.38 = 632.29A=/ KTA= 632.29/(300/5)=10.54A 因为电流值在电流一段动作电流范围0.1200之内，所以满足要求因为其为速断保护，所以动作时限为0 s4QF

40、与3QF的情况一样5QF：保护装置一次侧动作电流 应按最大运行方式下线路末端短路时流过5QF的电流I来整定= I= 1.3270.53 = 351.69A=/ KTA= 351.69/(300/5)=5.86A 因为电流值在电流一段动作电流范围0.1200之内，所以满足要求因为其为速断保护，所以动作时限为0 s6QF：保护装置一次侧动作电流 应按最大运行方式下线路末端短路时流过6QF的电流I来整定= I= 1.3812.59 = 1056.37A=/ KTA= 1056.37/(300/5)=17.61A因为电流值在电流一段动作电流范围0.1200之内，所以满足要求因为其为速断保护，所以动作时

41、限为0 s(二)电流保护第段的整定计算 1QF： 电流速断段动作电流为与相邻变压器相配合，应按躲过D母线最大运 行方式时流过保护处的最大三相短路电流来整定，即=180.04A保护装置一次侧动作电流为=1.1180.04 =198.04KA1QF处电流保护第段动作电流和相邻线路的电流保护段配合 = 1.1351.69=386.86A 1QF处电流保护第段动作电流和相邻线路 6QF的段配合 = 1.1693 = 762.3A经过比较，所以选第种情况， = 762.3A=/ KTA=762.3/(300/5)=12.71A 该值在动作电流范围之内，所以满足。其动作时限应选择比下级线路无时限电流速断保

42、护的动作时限大一个t，即 =+t=0+0.5=0.5s3QF：按与相邻变压器配合，躲过变压器末端点短路时的电流来整定=I=1.1×373.37=410.71A=/ KTA=410.71/(300/5)=6.85A 满足要求其动作时限应选择比下级线路无时限电流速断保护的动作时限大一个t，即 =+t=0+0.5=0.5s5QF：因为没有相邻的下级线路与其配合，所以只能按照保证线路末端短路时有足够的灵敏度来整定。=114.28A=/ KTA=114.28/(300/5)=1.90A 满足要求其动作时限仍然为0.5s6QF：按与相邻变压器配合，躲过变压器末端点短路时流过保护的电流来整定。=I

43、=1.1×277.13=304.84A=/ KTA=304.84/(300/5)=5.08A 满足要求其动作时限应选择比下级的动作时限大一个t，即 =+t=0+0.5=0.5s(三)电流保护第段的整定计算1QF：其动作电流按躲过最大负荷电流来整定，并以时限来保证动作的选择性。由于四条线路的最大负荷电流相等，所以整定值都与1QF的整定值相等，所以其它值都以该值为准。线路的最大负荷电流为：=206.2A=A=/ KTA=378.44/(300/5)=6.31A 满足要求其动作时限应与下级线路的定时限配合，比它大一个时限级差由于电流互感器的二次侧的电流为5A，按电流整定范围为2.510A的

44、电流继电器选取，其动作时限应与相邻定时限相配合，即=2.5+0.5=3s表5-1 35KV系统线路电流保护整定结果表电流保护段(A)电流保护段(A)电流保护段(A)1QF498.80合格762.30合格378.44合格2QF498.80合格762.30合格378.44合格3QF632.29合格410.71合格378.44合格4QF632.29合格410.71合格378.44合格5QF351.69合格114.28合格378.44合格6QF1056.37合格304.84合格378.44合格3.2.2 对电流保护的评价性能分析就是对保护的合理性进行校验，它是保护配置的一项必不可少的步骤。针对PSL6

45、26C保护，我们只对电流保护和距离保护进行分析。1. 对电流保护的评价 由整定结果表可以看出，过流保护的定值并不全满足段电流段电流段电流，说明定值合理性自检通不过，定值固化不成功。选取1QF进行分析：点短路： 大方式下点短路等值图 + = = 0.29= = I = = = I=1195.3A=383.69A即是流过1QF的电流根据前面计算所得 = 762.3A > 383.69A所以当末端故障时，保护不能正确动作。说明该保护不能满足对灵敏度的要求。无时限电流保护不能保护线路全长，其保护范围和带时限电流速断保护的灵敏度受系统运行方式影响。当系统运行方式变化很大时，往往不能满足灵敏度要求。

46、过电流保护作为本线路后备保护，一般情况下能满足要求，但在长距离重负荷线路上，因线路最大负荷电流与线路末端最小短路电流接近，也往往难以保证灵敏度要求。灵敏度差是电流保护的主要缺点。由于阶段式电流保护装置简单，保护接线，调试和整定计算都因其较简单而不易出错，因此可靠性比较保证。这也是电流保护的主要优点。电流保护广泛用于35KV及以下电网中，对更高电压等级的电网，当满足四个基本要求时，也优先考虑采用电流保护。3.3相间距离保护及整定计算 由于采用电流保护不能满足其对灵敏度的要求，所以该改用距离保护。3.3.1 距离保护的概述所谓的距离保护，就是指反应保护安装处至故障点的距离，并根据这一距离的远近而确

47、定动作时限的一种保护装置。短路点越靠近保护安装处，其测量阻抗就越小，则保护的时限就越短，反之，短路点越远，其测量阻抗就越大，则保护的时限就越长，这样，保证了保护有选择性地切除故障线路。距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择性的、较快的切除相间故障。当线路发生单相接地故障时，距离保护在有些情况下也能动作；当发生两相短路接地故障时，它可与零序电流保护同时动作，切除故障。因此，在电网结构复杂，运行方式多变，采用一般的电流、电压保护不能满足运行要求时，则应考虑采用距离保护装置。距离保护装置特点：1）、由于距离保护主要反映阻抗值，一般说其灵敏度较高，受电力系统运行方式变化的影

48、响较小，运行中躲开负荷电流的能力强。在本线路故障时，装置第段的性能基本上不受电力系统运行方式变化的影响（只要流过装置的故障电流不小于阻抗元件允许的精确工作电流）。当故障点在相邻线路上时，由于可能有助增作用，对于第、段，保护的实际动作区可能随运行方式的变化而有所变化，但一般情况下，均能满足系统运行的要求。2）、由于保护性能受电力系统运行方式的影响较小，因而装置运行灵活、动作可靠、性能稳定。特别是在保护定值整定计算和各级保护段相互配合上较为简单灵活，是保护电力系统相间故障的主要阶段式保护装置。3.3.2 相间距离保护第段的整定计算距离保护第段为瞬动保护，为保证选择性，其保护范围应限制在本线路之内。

49、距离保护第段的动作时限t1是保护装置的固有动作时间。距离保护各段定值必须满足下列条件：距离保护段阻抗距离保护段阻抗距离保护段阻抗否则定值自检通不过，定值固化不成功。距离保护电阻定值：该定值决定距离保护四边形特性的右边界，应按可靠躲过本线路可能出现的最大负荷整定，并具有1.5倍以上的裕度。即Rzd如果最大负荷电流按额定电流考虑，Rzd整定如下：当=5A时，Rzd=0.9/1.57.0欧姆当=1A时，Rzd=0.9/1.535.0欧姆因为所配的电流互感器的二次侧的电流为5A，所以整定中应使得Rzd=7段的动作阻抗为：Zop= KrelZABKrel-可靠系数,取0.8. - 被保护线路单位长度的阻

50、抗，/km - 被保护线路的长度，km 1QF:距离保护段的动作阻抗,按躲过本线路末端故障来整定:=0.850.440=13.6校验：Rzd=7.0=9.07 满足要求距离保护一段的动作时限为0s2QF与1QF的情况一样3QF:距离保护段的动作阻抗,按躲过本线路末端故障来整定:=0.850.440=13.6校验：Rzd=7.0=9.07 满足要求距离保护一段的动作时限为0s4QF与3QF情况一样5QF：距离保护段的动作阻抗,按躲过本线路末端故障来整定: =0.850.456=19.04 校验：Rzd=7.0=12.69 满足要求距离保护一段的动作时限为0s6QF：距离保护段的动作阻抗,按躲过本线路末端故障来整定:=0.850.418=16.12校验：Rzd=7.0=10.75 满足要求距离保护一段的动作时限为0s3.3.3 相间距离保护第段的整定计算由于距离保护段不能保护线路的全长，为了较快地切除本线路末端15%20%范围以内的故障，需设距离保护第段。距离保护第段时限与相邻下级线路距离保护段的动作时限t2进行配合，即距离保护段动作时限t1t2+t1QF: 与保护5的距离配合=1=（+） = 0.8×（0.4×40+19.04）=28.032 -可靠系数,取0.8-分支系数为1 与保护6的距离配合点短路时，流过故障线路的电流为812.59A，流过保护的电流为26