110KV线路继电保护课程设计

1、目录目录 (1110KV线路继电保护课程设计 (21 继电保护简述 (21.1我国继电保护发展现状 (21.2继电保护按保护分类 (31.3继电保护的组成 (61.3.1组成 (61.3.2保护装置的分类 (71.4继电保护装置及其任务 (71.5对继电保护的基本要求 (81.6继电保护发展前景 (92 系统运行方式和变压器中性点接地的选择 (92.1选择原则 (92.2 本次设计的具体运行方式的选择 (93 故障点的选择和正、负、零序网络的制定 (104 零序短路电流的计算成果(具体过程参考附录二 (125 线路保护方式的选择、配置方案的确定 (136 继电保护距离保护的整定计算成果(具体过

2、程参考附录三 (137 继电保护零序电流保护的整定计算成果(具体过程参考附录四 (148 保护的综合评价 (149 结论 (15参考文献 (16附录一电网各元件等值电抗计算 (16附录二零序短路电流的计算 (19附录三继电保护距离保护的整定计算和校验 (20附录四继电保护零序电流保护的整定计算和校验 (25附录五继电保护配置图 (25110KV线路继电保护课程设计摘要:本课程设计是给110KV单电源电网进行继电保护设计,并根据继电保护配置原理,对所选的保护进行整定和灵敏度校验。本设计首先对电网进行短路电流计算,包括适中电流的正序、负序、零序电流的短路计算,整定电流保护的整定值。在过电流保护不满

3、足的情况下,相间故障选择距离保护,接地故障选择零序电流保护,同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算,并用AUOCAD 绘制出保护配置原理图。关键词:继电保护、短路电流、距离保护、零序保护、整定计算1 继电保护简述1.1我国继电保护发展现状电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术

4、人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力

5、自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500 kV线路上,结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用,天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的

6、作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许

7、昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。1.2继电保护按保护分类(1电流速断保护:故障电流超过保护整定值无时限(整定时间为零,立即发出跳闸命令。(2电流延时速断保护:故障电流超过速断保护整定值时,带一定延时后发出跳闸命令。(3过电流保护:故障电流超过过流保护整定值,故障出现时间超过保护整定时间后发出

8、跳闸命令。(4过电压保护:故障电压超过保护整定值时,发出跳闸命令或过电压信号。(5低电压保护:故障电压低于保护整定值时,发出跳闸命令或低电压信号。(6低周波减载:当电网频率低于整定值时,有选择性跳开规定好的不重要负荷。(7单相接地保护:当一相发生接地后对于接地系统,发出跳闸命令,对于中性点不接地系统,发出接地报警信号。(8差动保护:当流过变压器、中性点线路或电动机绕组,线路两端电流之差变化超过整定值时,发出跳闸命令称为纵差动保护,两条并列运行的线路或两个绕组之间电流差变化超过整定值时,发出跳闸命令称横差动保护。(9距离保护:根据故障点到保护安装处的距离(阻抗发出跳闸命令称为距离保护。(10方向

9、保护:根据故障电流的方向,有选择性的发出跳闸命令称为方向保护。(11高频保护:利用弱电高频信号传递故障信号来进行选择性跳闸的保护称为高频保护。(12过负荷:运行电流超过过负荷整定值(一般按最大负荷或设备额定功率来整定时,发出过负荷信号。(13瓦斯保护:对于油浸变压器,当变压器内部发生匝间短路出现电气火花,变压器油被击穿出现瓦斯气体冲击安装在油枕通道管中的瓦斯继电器,故障严重,瓦斯气体多,冲击力大,重瓦斯动作于跳闸,故障不严重,瓦斯气体少,冲击力小,轻瓦斯动作于信号。(14温度保护:变压器、电动机或发电机过负荷或内部短路故障,出现设备本体温度升高,超过整定值发出跳闸命令或超温报警信号。(15主保

10、护:满足电力系统稳定和设备安全要求,出现故障后能以最快速度有选择性的切除被保护设备或线路的保护。(16后备保护:主保护或断路器拒动时,用来切除除故障的保护。主保护拒动,本电力系统或线路的另一套保护发出跳闸命令的为近后备保护。当主保护或断路器拒动由相邻(上一级电力设备或线路的保护来切除故障的后备保护为远后备保护。(17辅助保护:为补充主保护和后备保护的性能,或当主保护和后备保护检修退出时而增加的简单保护。(18互感器二次线路断线报警:电流互感器或电压互感器二次侧断线会引起保护误动作,所以在其发生断线后应发出断线信号。(19跳闸回路断线:断路器跳闸回路断线后,继电保护发出跳闸命令断路器也不能跳开,

11、所以跳闸回路断线时应发出报警信号。(20自动重合闸:对于一些瞬时性故障(雷击、架空线闪路等故障迅速切除后,不会发生永久性故障,此时再进行合闸,可以继续保证供电。继电保护发出跳闸命令断路器跳开后马上再发出合闸命令,称为重合闸。重合闸一次后不允许再重合的称为一次重合闸,允许再重合一次的称为二次重合闸(一般很少使用。有了重合闸功能之后,在发生故障后,继电保护先不考虑保护整定时间,马上进行跳闸,跳闸后,再进行重合闸,重合后故障不能切除,然后再根据继电保护整定时间进行跳闸,此种重合闸为前加速重合闸。发生事故后继电保护先根据保护整定时间进行保护跳闸,然后进行重合闸,重合闸不成功无延时迅速发出跳闸命令,此种

12、重合闸称为后加速重合闸。(21备用电源互投:两路或多路电源进线供电时,当一路断电,其供电负荷可由其它电源供电,也就是要进行电源切换,人工进行切换的称为手动互投。自动进行切换的称为自动互投。互投有利用母联断路器进行互投的(用于多路电源进行同时运行和进线电源互投(一路电源为主供,其它路电源为热备用等多种形式。对于不允供电电源并列运行的还应加互投闭锁。(22同期并列与解列:对于多电源供电的变电站或发电厂要联网或上网时必须满足同期并列条件后才能并网或上网,并网或上网有手动与自动两种1.3继电保护的组成1.3.1组成成套保护装置要包括一些基本功能元件才能完成继电保护的任务,这些功能元件可以是一种继电器、

13、一块电路板,也可以是其他电子部件,但都要完成一些基本功能。(1信号采集或信号转换功能它要把电力系统的运行状态及时和真实地反映给保护装置。因为电力系统的一次侧的电压很高在完成信号转换时要把电压降到保护装置能接受的电压,额定电压定为100V,也要把一次侧的电流降下来,额定电流为5A或1A。这种降下来的电压和电流称为二次电压和二次电流。完成这种功能的元件是电压互感器和电流互感器(PT、CT。(2启动测量元件它的功能是对电力系统运行状态的测定直接接在PT、CT的次级,只有在故障和不正常状态时才启动,一般是电流值突然增大或电压值突然下降。这种电流增大电压降低在事先定好一个水平或叫阀值,超过这个阀值才启动

14、。这里讲的事先定好术语叫整定。按照电流电压值变化而启动的元件用的很普遍,较复杂的保护有用功率、相角、阻抗、相序变化(包括正序、负序、零序电流和电压变化而启动的,也有用高频信号远方启动的。(3判断逻辑元件它的功能是把启动测量元件送来的信号经过逻辑判断以检出是否故障或异常运行状态,得出是否行使保护职责的结论。完成逻辑判断功能的元件在机电式和整流式保护中可以由一些中间继电器、电码继电器和时间继电器按照一定的接线方案组成。在晶体管和集成电路保护中则是由一些电子线路组成的功能插板完成。在微处理机保护中则是用软件系统的智能程序来完成。(4出口元件它接受逻辑判断元件信号,发出出口指令,指令可以是声光显示信号

15、叫值班人员前来处理,也可以是跳闸信号使断路器切除故障,使断路器跳闸的电流必须足够大。(5断路器这是接在电力线上的一次设备,它动作了就把电力线切断,从而完成了对故障的切除。断路器的跳闸线圈是由继电保护装置控制着,断路器还有一个合闸线圈,除可以手动合闸外,还可以由重合闸装置进行重合闸。1.3.2保护装置的分类从发电机开始的整个电力系统可以分成几个区段,它们的技术特性和运行规程是不一样的,为了适应它的特性,我们把继电保护也分成相应的几个部分。(1原件保护它是保护发电机(包括定子、转子和励磁和变压器的保护装置。(2保护母线。母线是很多进出线的公共连接点,起着汇总和分配电能的作用。300500KV 母线

16、需设专用母线保护。(3线路保护保护输电线路的保护装置。(4配电保护根据用电设备的不同采用各种不同的保护。1.4继电保护装置及其任务为防止电力系统中发生事故一般采取如下对策:(1改进设计制造,加强维护检修,提高运行水平和工作质量。采取各项积极措施消除或者减少发生故障的可能性。(2一旦发生故障,迅速而有选择地切除故障元件,保证无故障部分正常运行。继电保护装置,就是指反应电力系统中电器元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。它的基本任务是:(1发生故障时,自动、迅速、有选择地将故障元件(设备从电力系统中切除,使非故障部分继续运行。(2对不正常运行状态,为保证选择性,

17、一般要求保护经过一定的延时,并根据运行维护条件(如有无经常值班人员,而动作于发出信号(减负荷或跳闸,且能与自动重合闸相配合。1.5对继电保护的基本要求继电保护根据电力系统的要求,对于直接作用于断路器跳闸的保护装置,有以下几个基本要求:1、选择性电力系统发生故障时,继电保护的动作应具有选择性,它仅切除故障部分,不影响非故障部分的继续运行,保证最大范围的供电,尽量缩小停电范围。2、快速性电力系统由于其实时性的特点,当发生故障时要求继电保护装置尽快动作,切除故障,这样可以系统电压恢复快,减少对广大用户的影响电气设备的损坏程度降低防止故障进一步扩大有利于闪络处绝缘强度的恢复,提高了自动重合闸的成功率。

18、一般主保护的动作时间在12s以内,后备保护根据其特点,动作时间相应增加。3、灵敏性继电保护装置反映故障的能力称为灵敏性,灵敏度高,说明继电保护装置反映故障的能力强,可以加速保护的起动。4、可靠性根据继电保护的任务和保护范围,如果某一保护装置应该动作而未动作则称为拒动;如果电力系统在正常运行状态或故障不在保护范围内,保护装置不应动作而动作了则称为误动。继电保护的拒动和误动将影响装置的可靠性,可靠性不高,将严重破坏电力系统的安全稳定运行。装置的原理、接线方式、构成条件等方面都直接决定了保护装置的可靠性,因此现在的保护装置在选用时尽量采用原理简单、运行经验丰富、装置可靠性高的保护。1.6继电保护发展

19、前景继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。2 系统运行方式和变压器中性点接地的选择2.1选择原则2.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则(1一个发电厂有两台机组时,一般应考虑全停方式,一台检修,另一台故障;当有三台以上机组时,则选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。对水电厂,还应根据水库运行方式选择。(2一个发电厂、变电站的母线上无论接几台变压器,一般应考虑其中容量最大的一台停用。2.1.2 变压器中性点接地选择原则(1发电厂、变电所低压侧有电源的变压器,中性点均要接地。(2自耦型和有绝缘要求的其它变压器,其中性点必须接地。(3T接于线路

20、上的变压器,以不接地运行为宜。(4为防止操作过电压,在操作时应临时将变压器中性点接地,操作完毕后再断开,这种情况不按接地运行考虑。2.1.3 线路运行方式选择原则(1一个发电厂、变电站线线上接有多条线路,一般考虑选择一条线路检修,另一条线路又故障的方式。(2双回路一般不考虑同时停用。2.2 本次设计的具体运行方式的选择电力系统运行方式的变化,直接影响保护的性能。因此,在对继电保护进行整定计算之前,首先应该分析运行方式。现结合本次设计具体说明如下,系统的最大运行方式是所有设备全部投入运行;系统的最小运行方式为发电机G1或G2投入。对保护501而言,其最大运行方式应该是在系统最大运行方式;保护50

21、1的最小运行方式应该是在系统的最小运行方式。所有变压器星型侧接地。3 故障点的选择和正、负、零序网络的制定如图3.1所示,在整个系统中选择了4个短路点d1、d2、d3、d4。之所以选这四个点是因为本系统需要零序电流保护,通过这四点算出最大最小零序电流为后面的零序电流整定奠定基础。图3.2、3.3、3.4是d1短路时的正、负、零序网络图,由于篇幅所限,其他短路点的网络图这里没有画出来。 LD4LD3L图3.1等值电路图和各短路点 图3.2 d1短路时的正序网络图 图3.3 d1短路时的负序网络图 图3.4 d1短路时的零序网络图4 零序短路电流的计算成果(具体过程参考附录二表4.1 5 线路保护

22、方式的选择、配置方案的确定5.1 保护的配置原则小电流接地系统(35KV及以下输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故障:由于小电流接地系统没有接地点,故单相接地短路仅视作异常运行状态,一般利用母线上的绝缘检查装置发信号,由运行人员分区停电寻找接地设备。对于变电站来讲,母线上出线回路较多,也涉及供电的连续性问题,故一般采用零序电流保护反应接地故障。110KV输电线路一般采用三段式相间距离保护作为故障的保护方式,采用阶段式零序电流保护作为接地短路的保护方式。对于极个别非常短的线路,如有必要也可以采用纵差保护作为主保护。5.2 配置方案的确定根据题目的要求和保护的配置原则,从经济性出发:本系统

23、线路的保护方式采用三段式相间距离保护作为故障的保护方式,采用阶段式零序电流保护作为接地短路的保护方式。其中,第一段作为线路的主保护,二、三段作为后备保护。6 继电保护距离保护的整定计算成果(具体过程参考附录三表6.1 7 继电保护零序电流保护的整定计算成果(具体过程参考附录四表7.1 8 保护的综合评价8.1 距离保护的综合评价主要优点:能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求;阻抗继电器是同时反应电压的降低和电流的增大而动作的,因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中段距离保护基本不受运行方式的影响,而、段受系统运行变化的影响也较电流保护要小一些,保护区域比较稳定。主要缺点:不能实现全线

24、瞬动。对双侧电源线路,将有全线的3040的第段时限跳闸,这对稳定有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的。阻抗继电器本身较长复杂,还增设了振荡闭锁装置,电压断线闭锁装置,因此距离保护装置调试比较麻烦,可靠性也相对低些。8.2 对零序电流保护的评价零序电流保护通常由多段组成,一般是四段式,并可根椐运行需要增减段数。为了某些运行情况的需要,也可设置两个一段或二段,以改善保护的效果。接地距离保护的一般是二段式,一般都是以测量下序阻抗为基本原理。接地距离保护的保护性能受接地电阻大小的影响很大。当线路配置了接地距离保护时,根椐运行需要一般还应配置阶段式零序电流保护。特别是零序电流保护中最小定值的

25、保护段,它对检测经较大接地电阻的短路故障较为优越。因此,零序电流保护不宜取消,但可适当减少设置的段数。零序电流保护和接地距离保护一般按阶梯特性构成,其整定配合遵循反映同种故障类型的保护上下级之间必须相互配合的原则,主要考虑与相邻下一级的接地保护相配合;当装设接地短路故障的保护时,则一般在同原理的保护之间进行配合整定。9 结论通过本次课程设计,对继电保护的设计有了进一步的了解和掌握。本课程设计是针对与110kv电网在不同运行方式以及短路故障类型的情况下进行的分析和整定,因此它可以保护发生上述各种故障和事故时的系统网络,再设计思路中紧扣继电保护的四要求:1速动性2灵敏性3可靠性4选择性。在本次设计

26、当中遇到了一些小问题,发现很多东西不是想象的那么简单。原来都只是局限于做书本上的习题,把许多事情想得太简单了。不过还好,那些遇到的问题也都解决,感谢苏老师的指导,在您的指导下我们的设计完成的更加顺利。参考文献1 电力工程设计手册(下2 电力系统继电保护及安全自动整定计算3 吕继绍电力系统继电保护设计原理水利电力出版社4 孙国凯霍利民柴玉华电力系统继电保护原理中国水利水电出版社5 许建安继电保护整定计算中国水利水电出版社6 何仰赞电力系统分析(第三版武汉:华中科技大学出版社 20027韩笑.电气工程专业毕业设计指南继电保护分册M.北京:中国水利电力出版社,20038何仰赞,温增银.电力系统分析上

27、、下册M.武汉:华中科技大学出版社,20029贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理M.北京:中国电力出版社,199410尹项根,曾克娥.电力系统继电保护原理与应用上册M.武汉:华中科技大学出版社,200111陈德树.计算机继电保护原理与技术M.北京:中国水利出版社,199212孙国凯,霍利民.电力系统继电保护原理M.北京:中国水利出版社,200213有关国家标准、设计规程与规范、图纸附录一电网各元件等值电抗计算1.1基准值选择基准功率:S B =100MV A ,基准电压:V B =115KV 。基准电流:I B =S B /1.732 V B =100×103/1.732×

28、;115=0.502KA ;基准电抗:Z B =V B /1.732 I B =115×103/1.732×502=132.25;电压标幺值:E=E (2=1.051.2输电线路等值电抗计算(1 线路AS2等值电抗计算正序以及负序电抗:X AS2= X 1L AS2=0.4×15=6X AS2*= 6/132.25=0.04537零序电抗:X AS20=X 1L AS2= 3X 1L AS2=3×6=18X AS20*= X AS20/Z B =18/132.25=0.1361(2 线路AB 等值电抗计算正序以及负序电抗:X AB = X 1L AB =

29、0.4×25=10X AB*= X AB / Z B =10/132.25=0.07561零序电抗:X AB0= X 0L AB = 3X AB =30X AB*=3 X AB*=0.2268(3 线路AC 等值电抗计算正序以及负序电抗:X AC = X 1L AC =0.4×18=7.2X AC*= X AC / Z B =7.2/132.25=0.05444零序电抗:X AC0= 3X AC =21.6X AC0*= 3X AC* =0.1633(4 线路BS1等值电抗计算正序以及负序电抗:X BS1= 0.4×28=11.2X BS1*= 11.2/132.

30、25=0.08469零序电抗:X BS10= 3X BS1=33.6X BS20*= 3X BS1*/ Z B =0.25411.3变压器等值电抗计算(1 变压器1B 、2B 等值电抗计算X T1= X T2=(U K %/100×(V N 2×103/ S N 98.736X T1*= X T2*=X T1/ Z B =98.736/132.25=0.7466(2 变压器3B 、4B 等值电抗计算X T3= X T4 =(U K %/100×(V N 2/ S N 62.9805X T3*= X T4*=X T3/ Z B =62.9805/132.25=0.4

31、762(3 变压器5B 、6B 等值电抗计算X T5=X T6= X T7=(U K %/100×(V N 2/ S N 83.89X T6*= X T5*=0.63051.4发电机等值电抗计算(1发电机G1、G2电抗标幺值计算X G1=0.7109×132.25=94.0165X G1* = X G2*=X%S B /S G =0.71091.5最大负荷电流计算(1 B 母线最大负荷电流计算 (拆算到110KVI fhB max =2 S 2B /3U =2×15000/(1.732×115=150.62A ;(2 A 母线最大负荷电流计算I fhA

32、max = 2S 3B /3U=2×20000/(1.732×115=200.8234A附录二 零序短路电流的计算根据最大负荷电流可求出对应的负荷阻抗X LD1= E/1.732 I d1max =265.6X LD2= E/1.732 I d2max =330.7X LD3= E/1.732 I d3max =189.7X LD4= E/1.732 I d4max =209.91.1 d1点短路的零序电流根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出X 0=16.75 X 1= X 2=48.23I 0min =E/(2Z 2+Z 0= 115/(2×48.23+16

33、.75=1.066 KAI 0max =E/(2Z 0+Z 1= 115/(2×16.75+48.23=1.477KA1.2 d2点短路的零序电流根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出X 0=24.36 X 1= X 2=43.83I 0min =E/(2Z 2+Z 0= 115/(2×43.83+24.36=0.898 KAI 0max =E/(2Z 0+Z 1= 115/(2×24.36+43.83=1.097 KA1.3 d3点短路的零序电流根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出X 0=56.8 X 1= X 2=47.2I 0max =E/(2Z 2+

34、Z 0= 115/(2×47.2+56.8=0.799 KAI 0min =E/(2Z 0+Z 1= 115/(2×56.8+47.2=0.712 KA1.4 d4点短路的零序电流根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出X 0=34.8 X 1= X 2=45.6I 0min =E/(2Z 2+Z 0= 115/(2×45.6+34.8=0.958 KAI 0max =E/(2Z 0+Z 1= 115/(2×34.8+45.6=1.048 KA附录三继电保护距离保护的整定计算和校验3.1断路器501距离保护的整定计算和校验3.1.1距离保护段的整定计算(

35、1动作阻抗对输电线路,按躲过本线路末端短路来整定。取KK '=0.85;Zdz'=KK'ZLCA=0.85×7.2=6.12;(2动作时限距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定,人为延时为零,即t'=0s。3.1.2距离保护段的整定计算和校验(1动作阻抗:按下列三个条件选择。与相邻线路LAS2的保护的段配合Z dz ''=KK''(ZLCA+K'KfhminZLAS2Kfhmin =ILAS/ILCA=1于是Z dz ''=KK''(ZLCA+K'Kfhm

36、inZLAS2=0.8×(7.2+0.85×6=9.84;与相邻线路L2的保护的段配合Zdz''=0.8×(7.2+0.85×10=12.56;按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Z dz ''=KK''(ZLCA+K'KfhminZLTC=0.7×(7.2+1×31.5=27.09;取上面最小值为段整定值即Zdz''=9.84(2动作时间t1"=t=0.5 s(3 灵敏性校验:Klm= Zdz ''/ZLCA=9.84/7.2=1.37&

37、lt;1.5,不满足要求。3.1.3距离保护段的整定计算和校验(1动作阻抗:按躲开最小负荷阻抗整定;Kzq=1,Kh=1.15,KK "'=1.2,Ifmax=316.3AZfmin =0.9Ue/1.732Ifmax=0.9×115/(1.732×350=170.74于是Zdz '''= Zfmin/KK"'Kh Kzq=170.74/1.2×1.15×1=123.72(2动作时间:t'''1= 3t=1.5s(3灵敏性校验:本线路末端短路时的灵敏系数为:Klm= Zd

38、z '''/ZLCA=123.72/7.2=17.2>1.5满足要求相邻元件末端短路时的灵敏系数为:相邻线路LAS2路时的灵敏系数为;最大分支系数为1:Klm=Zdz '''/(ZLCA+ ZLAS2= 123.72/(7.2+6=9.4>1.2 ,满足要求相邻线路LAB末端短路时的灵敏系数为;最大分支系数:Kfhmax=1Klm= Zdz '''/(ZLCA+ ZLAB=123.72/(7.2+10=7.2>1.2 ,满足要求相邻变压器末端短路时的灵敏系数为;最大分支系数:Kfhmax=1Klm= Zd

39、z '''/(ZLCA+ ZT= 123.72/(7.2+31.5=3.2>1.2 ,满足要求3.2断路器503距离保护的整定计算和校验3.2.1距离保护段的整定计算(1动作阻抗对输电线路,按躲过本线路末端短路来整定。取K K '=0.85Z dz '=K K 'Z LAS2=0.85×6=5.1;(2动作时限距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定,人为延时为零,即t'=0s 。3.2.2距离保护段的整定计算Z f min =239.03 Z dz '''=173.2 t=0.5s

40、灵敏度校验:K LM =173.2/6=28.9>1.5 满足要求3.3断路器504距离保护的整定计算和校验3.3.1 段整定计算(1动作阻抗对输电线路,按躲过本线路末端短路来整定。取K K '=0.85 Z dz '=K K 'Z LAB =0.85×10=8.5;(2动作时限距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定,人为延时为零,即t'=0s 。3.3.2 段整定计算(1动作阻抗:按下列三个条件选择。与相邻线路BS1的保护的段配合Z dz ''=KK''(ZLAB+K'KfhminZLB

41、S1Kfhmin= 1Zdz''= 0.8×(1.07+0.85×11.2=15.62;按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Z dz ''=KK''(ZLAB+KfhminZTCKfhmin= =1Zdz''= 0.8×(10+42=41.6;取以上二个计算值中最小者为段整定值,即取Zdz''=15.62;(2动作时间:t1"=t=0.5 s(3 灵敏性校验:Klm= Zdz ''/ZLAB=15.62/1.07=1.56>1.5,满足要求。3.3.3距离

42、保护段的整定计算和校验(1动作阻抗:按躲开最小负荷阻抗整定;Zfmin =0.9Ue/1.732Ifmax=0.9×115×1000/350=170.74于是:Zdz '''= Zfmin/KK"'Kh Kzq=170.74/1.2×1.15×1=123.3(2动作时间:t'''= 2t=1s(3灵敏性校验:本线路末端短路时的灵敏系数为:Klm= Zdz '''/ZLAB=123.3/10=12.3>1.5 ,满足要求相邻元件末端短路时的灵敏系数为:相邻线路L

43、BS1末端短路时的灵敏系数为;Kfhmax=1Klm=Z dz '''/(Z LAB + K fh max Z LBS1= 5.8>1.2 ,满足要求相邻变压器末端短路时的灵敏系数为;K fh max =1Klm= Z dz '''/(Z LAB + K fh max Z TC = 123.3(10+42=2.4>1.2 ,满足要求3.4断路器506距离保护的整定计算和校验3.4.1距离保护段的整定计算(1动作阻抗对输电线路,按躲过本线路末端短路来整定。取K K '=0.85; Z dz '=K K 'Z LB

44、S1=0.85×11.2=9.52;(2动作时限距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定,人为延时为零,即t'=0s 。由于506后没有线路,故无需进行、段整定。3.4.2距离保护段的整定计算Z f min =170.34 Z dz '''=123.3 t=1sKlm=123.3/11.2=11>1.5 满足要求3.5断路器502、505装距离保护基本没作用,由于该系统是单电源供电,也不需装功率方向继电保护。附录四 继电保护零序电流保护的整定计算和校验4.1断路器506零序电流保护的整定计算和校验4.1.1零序电流保护段的整定计算

45、(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3I 0max ,即 K K '=1.2 ,I 0'dz =K K '3I 0max =1.2×3×0.799=2.876KA由于断路器506无下一回线路,所以无需整定零序保护的第段4.1.2零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I bp max ,即 I bp max =0.865KA, K"'K =1.2,I 0'''dz =K"'K I bp max =1.2

46、×0.865=1.04KA(2灵敏度校验作为本线路近后备保护时,按相邻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 I 0'''min 来校验,要求Klm 2,即Klm=3 I 0'''min / I 0'''dz =3×0.712/1.04=2.052,符合要求。(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。 t'"=t=0.54.2断路器503零序电流保护的整定计算和校验4.2

47、.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3I 0max ,即 K K '=1.2 ,I 0'dz =K K '3I 0max =1.2×3×1.048=3.77KA由于断路器503无下一回线路,所以无需整定零序保护的第段4.2.2零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,即 Ibpmax=0.936KA, K"'K =1.2,I0'''dz=K"'K Ibpmax=

48、1.2×0.936=1.28KA (2灵敏度校验 作为本线路近后备保护时， 按相邻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 I0'''min 来校验，要求 Klm2,即 Klm=3 I0'''min/ I0'''dz=3×0.958/1.28=2.252,符合要求。 (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。 t'"=t=0.5 4.3 断路器 504 零序电流保护的整定计算和校验 4.3.1 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,即 KK'=1.2 ,I0'dz=KK'3I0max=1.2×3×1.097=3.95KA 4.3.2 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。 该保护的起动电流 I0''dz 为：取 KK''=1.2， I0''dz= KK'&