110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算论文

PAGE38PAGE58110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算作者所在单位指导教师目录1前言 12方案确定 23确定运行方式的选择 33.1运行方式的选择原则 33.2本次设计的具体运行方式的选择 54系统中各元件的主要参数的计算及互感器选择 64.1各种运行方式下各线路电流计算 64.2各输电线路两相短路和三相短路电流计算 64.3变压器参数的计算 74.4输电线路参数的计算 84.5电流互感器选择 104.6输电线路上ＰＴ变比的选择 115短路计算 135.1电力系统短路计算的主要目的 135.2线路AC上零序电流的计算 135.3线路AC末端三相短路的最大短路电流计算 175.4线路AC下级线路最小零序电流计算 185.5乙变电所低压母线端最大三相短路电流 215.6A母线最大短路零序电流 216继电保护的配置 246.1继电保护的基本知识 246.2变压器的保护配置 266.3母线的保护配置 326.4输电线路保护配置 346.5发电机-变压器组保护配置 427自动重合闸 478微机成套自动保护装置 509结论（具体装置配置) 5510总结与体会 5611谢辞 5712参考文献 581前言随着电力系统的飞速发展，对继电保护的要求也不断提高，加上电力电子技术，计算机技术与通信技术的飞速发展，继电保护技术正朝向智能化的方向发展。《电力系统继电保护》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、课后实验、课程设计、课程考核等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。本次设计的任务主要包括了六大部分，分十二章节，分别对运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、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等进行讲述。其中对变压器保护包括保护原理分析以及保护整定计算和灵敏性校验，主保护采用的是纵联差动保护和瓦斯保护，用两者的结合来做到优势互补，后备保护有复合电压启动过电流保护。母线保护包括保护原理分析，采用了完全电流差动保护，简单可靠。110kV输电线路采用了距离Ⅰ、Ⅲ保护，同时由于它的电压等级较高，我还考虑了零序电流Ⅰ、Ⅲ保护。同时对于发电机主保护采用了纵差动保护，后备保护采用了发电机定子绕组接地保护。2方案确定本次毕业设计的主要内容是对110kV电力系统继电保护的配置。可以依据继电保护配置原理，根据经验习惯，确定初始方案如下：保护对象主保护后备保护变压器纵联差动保护、瓦斯保护复合电压启动过电流保护、过负荷保护母线电流相位比较式母线差动保护/输电线路距离Ⅰ、Ⅲ保护零序电流Ⅰ、Ⅲ保护发电机纵联差动保护定子绕组接地保护对于变压器而言，它的主保护可以采用最常见的纵联差动保护和瓦斯保护，用两者的结合来做到优势互补。因为变压器差动保护通常采用三侧电流差动，其中高电压侧电流引自高压熔断器处的电流互感器，中低压侧电流分别引自变压器中压侧电流互感器和低压侧电流互感器，这样使差动保护的保护范围为三组电流互感器所限定的区域，从而可以更好地反映这些区域内相间短路，高压侧接地短路以及主变压器绕组匝间短路故障。考虑到与发电机的保护配合，所以我们用纵联差动保护作为变压器的主保护，不考虑用电流速断保护。瓦斯保护主要用来保护变压器的内部故障，它由于一方面简单，灵敏，经济；另一方面动作速度慢，且仅能反映变压器油箱内部故障，就注定了它只有与差动保护配合使用才能做到优势互补，效果更佳。后备保护首先可以采用复合低电压启动过电流保护，这主要是考虑到低电压启动的过电流保护中的低电压继电器灵敏系数不够高。由于发电机-变压器组中发电机用了定子绕组接地保护，所以，变压器不采用零序电流保护。110kV侧的母线接线可以采用完全电流差动保护，简单，可靠也经济。对于110kV侧的输电线路，可以直接考虑用距离保护，因为在电压等级高的复杂网络中，电流保护很难满足选择性，灵敏性以及快速切除故障的要求，因此这个距离保护也选择得合理，同时由于它的电压等级较高，我们还应该考虑给它一个接地故障保护，先选择零序电流保护，因为当中性点直接接地的电网(又称大接地电流系统)中发生短路时,将出现很大的零序电流,而在正常运行情况下它们是不存在的。因此,利用零序电流来构成接地短路的保护,就有显著的优点。发电机则采用纵联差动保护作为主保护，定子绕组接地保护作为后备保护。综上所述，本方案比较合理，在后续章节对这些保护进行整定与校验，是否符合设计要求。3运行方式的选择3.1运行方式的选择原则3.1.1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。3.1.2变压器中性点接地选择原则中性的直接接地系统中发生接地短路，将产生很大的零序电流分量，利用零序分量构成保护，可作为一种主要的接地短路保护。大地的电流系统发生接地短路时，零序电流的大小和分布与变压器中性接地点的数目和位置有密切的关系，中性接地点的数目越多，意味着系统零序总阻抗越小，零序电流越大；中性点接地位置的不同，则意味着零序电流的分布不同。通常，变压器中性接地位置和数目按如下两个原则考虑：一是使零序电流保护装置在系统的各种运行方式下保护范围基本保持不变，且具有足够的灵敏度和可靠性；二是不使变压器承受危险的过电压。为此，应使变压器中性点接地数目和位置尽可能保持不变。具体选择原则如下：(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。(3)接于线路上的变压器，以不接地运行为宜。(4)对单电源系统，线路末端变电站的变压器一般不应接地，以提高保护的灵敏度和简化保护线路。(5)对多电源系统，要求每个电源点都有一个中性点接地，以防接地短路的过电压对变压器产生危害。(6)电源端的变电所只有一台变压器时，其变压器的中性点应直接接地。(7)变电所有两台及以上变压器时，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。若由于某些原因，变电所正常情况下必须有二台变压器中性点直接接地运行，则当其中一台中性点直接接地变压器停运时，应将第三台变压器改为中性点直接接地的运行。(8)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。(9)对于其他由于特殊原因不满足上述规定者，应按特殊情况临时处理，例如，可采用改变保护定值，停运保护或增加变压器接地运行台数等方法进行处理，以保证保护和系统的正常运行。3.1.3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。3.1.4流过保护的最大、电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；而最小短路电流，则出现在最小运行方式。对于双电源的网络，一般（当取Z1=Z2时）与对侧电源的运行方式无关，可按单侧电源的方法选择。对于环状网络中的线路，流过保护的电大短路电流应选取开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一线线路上。而对于电小短路电流，则应选闭环运行方式，同时再合理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形网络，流过保护的最大零序短路电流与最小零序电流，其选择方法可参照相间短路中所述，只需注意变压器接地点的变化。对于双电源的网络及环状网，同样参照相间短路中所述，其重点也是考虑变压器接地点的变化。3.1.5选取流过保护的最大负荷电流的原则选取流过保护的最大负荷电流的原则如下：(1)备用电源自动投入引起的增加负荷。(2)并联运行线路的减少，负荷的转移。(3)环状网络的开环运行，负荷的转移。(4)对于双侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机，引起另一侧增加负荷。3.2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弊之前，首先应该分析运行方式。根据上述运行方式的选择原则，现规定系统的正常运行方式为开环运行（以减小短路电流）：发电厂直接向甲供电所供电，乙变电所T6由发电厂供电，T7由等效电力系统S供电。发电厂和等效电力系统同时作为甲乙变电所的后备供电。发电厂变压器中性点直接接地，甲乙变电所变压器组各一台接地。示意图如下：4系统中各元件的主要参数的计算及互感器选择4.1基准值选择基准功率：SB=100MV·A基准电压：UB=115V基准电流：基准电抗：4.2发电机参数的计算有限容量发电机的电抗标幺值计算公式：对于无穷大容量系统的电抗标幺值计算公式：式中：——发电机次暂态电抗——基准容量100MVA——发电机额定容量MVA——系统出口母线三相短路容量，取800MVA利用以上公式对100MW的发电机:已知：取则对于无穷大容量电源S：最大运行方式下正序阻抗最大运行方式下零序阻抗最小运行方式下正序阻抗最小运行方式下零序阻抗4.3变压器参数的计算变压器电抗标幺值计算公式：式中：——变压器短路电压百分值——基准容量100MVA——变压器额定容量MVA(1)利用以上公式对T(T1,T2,T3):已知:则(2)对T4(T5):已知:则(3)对T6(T7):已知:则4.4输电线路参数的计算输电线路电阻忽略不计，设线路正序阻抗为，线路零序阻抗为线路阻抗有名值的计算：正序阻抗零序阻抗线路阻抗标幺值的计算：正序阻抗零序阻抗式中：每公里线路正序阻抗值Ω/KM每公里线路零序阻抗值Ω/KM线路长度KM基准电压115KV基准容量100MVA(1)线路正序阻抗:线路零序电抗:4.5电流互感器选择4.5.1CT（电流互感器）的特点（1）一次绕组串联在电路中并且匝数很少，故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。（2）电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。4.5.2CT（电流互感器）变比的选择(1)CT（电流互感器）变比的选择原则:1）型式：电流互感器的型式应根据环境条件和产品情况选择。对于6--20kv屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35kv及以上配电装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。2）一次回路电压为电流互感器安装处的一次回路最大工作电压；为电流互感器额定电压。3）一次回路电流：为电流互感器安装处的一次回路最大工作电流；为电流互感器原边额定电流。4）准确等级：电流互感器的准确等级的确定，须先知电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求的表记类来选择。(2)选择结果:由于缺乏必要条件，因线路AC的最大负荷电流为测量仪表用电流互感器一般取；应选变比(50~100)~(300~600)/5由<<发电厂电气部分课程设计参考资料>>所查得的型号为:LCW110其中:L…电流互感器C…瓷绝缘W…户外型电流互感器参数：型号额定电流比级次组合准确级二次负荷/10%倍数LCWD-110（50-100）-（300-600）/5D/111.2二次负荷/倍数1.2154.6输电线路上ＰＴ变比的选择4.6.1PT（电压互感器）的特点（1）容量很小，类似一台小容量变压器，但结构上要求有较高的安全系数。（2）二此侧所接仪表和继电器的低压线圈阻抗很大，互感器近视于空载运行．4.6.2PT（电压互感器）变比的选择:(1)PT（电压互感器）变比的选择原则1)型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择。6~20kv屋内配电装置，一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器。35~110kv配电装置，一般采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器。220kv及以上配电装置，一般采用电容式电压互感器。当需要检查和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第三绕组的单相电压互感器。2)一次电压：为电压互感器额定一次线电压,1.1和0.9是允许的一次电压波动范围。3)准确等级：电压互感器应在一次准确等级下工作，需根据接入测量仪表，继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定。(2)选择结果:由于线路电压等级均为110KV,PT二次侧电压为100V,故线路上所有的PT的变比均选为,由<<发电厂电气部分课程设计参考资料>>所查得的型号为:JCC110J…电压互感器C…串级式C…瓷绝缘电压互感器参数：型号准确级额定容量/VA最大容量额定电压比连接组JCC-110150020001/1/1/-12-125短路计算5.1电力系统短路计算的主要目的5.1.1短路计算的主要目的:(1)在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案或确定某制短路电流的措施时,需进行短路计算.(2)在选择电气设备在正常运行和故障情况下都能安全,可靠的工作,同时又力求节省投资,这需要全面地进行短路计算.(3)在选择继电保护装置和进行整定计算时,需进行各种短路电流计算,依次据短路电流的大小及特性,来确定保护装置的型号及整定值.5.1.2短路计算的假定条件本设计短路电流计算采用以下假定条件及原则:(1)故障前为空载,即负荷略去不计,只计算短路电流的故障分量.(2)短路发生在短路电流为最大值的瞬间.(3)故障前所有接点的电压均等于平均额定电压,其标幺值为1.(4)不考虑短路点的电弧阻抗和励磁电流.在本次设计中所有线路和元件的电阻都略去不计。5.2线路AC上零序电流的计算110kV电力系统继电保护的等值网络如图所示。5.2.1线路AC末端发生短路时零序电流计算B母线发生最大接地电流时，C1，C2接通，B、C母线连通。图正序等值图图零序等值图图经零序等值图又因为,所以取单相接地短路的零序电流进行整定。在零序网中，按照零序导纳分配零序电流求取流经保护1的零序电流将其5.2.2距线路AC首端15%处短路时最小零序电流的计算最小短路电流时，BC母线分列运行因为,所以取单相接地短路的零序电流进行校验同理，按照零序导纳分配零序电流，求取流经保护1的零序电流 图正序网络图零序等值图5.3线路AC末端三相短路的最大短路电流计算考虑BC母线并列运行，B母线发生三相短路的情况图正序等值图在正序网中，按照导纳分配短路电流求取流经保护1的最大短路电流5.4线路AC下级线路最小零序电流计算5.4.1乙变电所低压母线端发生短路BC母线并列，系统闭环运行，C母线分段运行图正序等值图，无零序电流流过，此段线路不做配合。5.4.2甲变电所高压侧B母线端发生短路

因为,所以取单相接地短路的零序电流进行校验在零序网中，按照零序导纳分配零序电流求取流经保护1的零序电流图正序等值图将其图正序等值图图零序等值图5.4.3S母线发生短路因为,所以取两相接地短路的零序电流进行校验图正序等值图因为保护1无零序电流流过，此段线路不做配合。5.5乙变电所低压母线端最大三相短路电流图正序等值图5.6A母线最大短路零序电流在零序网中，按照零序导纳分配零序电流求取流经保护1的零序电流图正序等值图图零序等值图图经零序等值图(求解零序电流用)图经零序等值图（分配零序电流用）6继电保护的配置6.1继电保护的基本知识电能是一种特殊的商品,为了远距离传送,需要提高电压,实施高压输电,为了分配和使用,需要降低电压,实施低压配电,供电和用电。发电输电配电用电构成了一个有机系统。通常把由各种类型的发电厂,输电设施以及用电设备组成的电能生产与消费系统称为电力系统。电力系统在运行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。不正常运行状态是指电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但是没有发生故障的运行状态,如:过负荷,过电压,频率降低,系统振荡等。故障主要包括各种类型的短路和断线,如:三相短路,两相短路,两相接地短路,单相接地短路,单相断线和两相断线等。其中最常见且最危险的是各种类型的短路,电力系统的短路故障会产生如下后果:(1)故障点的电弧使故障设备损坏；(2)比正常工作电流大许多的短路电流产生热效应和电动力效应,使故障回路中的设备遭到破坏；(3)部分电力系统的电压大幅度下降,使用户的正常工作遭到破坏,影响企业的经济效益和人们的正常生活；(4)破坏电力系统运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使电力系统瓦解,造成大面积停电的恶性循环；故障或不正常运行状态若不及时正确处理,都可能引发事故。为了及时正确处理故障和不正常运行状态,避免事故发生,就产生了继电保护,它是一种重要的反事故措施。继电保护包括继电保护技术和继电保护装置,且继电保护装置是完成继电保护功能的核心,它是能反应电力系统中电气元件发生故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护的任务是:(1)当电力系统中某电气元件发生故障时,能自动,迅速,有选择地将故障元件从电力系统中切除,避免故障元件继续遭到破坏,使非故障元件迅速恢复正常运行。(2)当电力系统中某电气元件出现不正常运行状态时,能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。继电保护装置的基本原理:我们知道在电力系统发生短路故障时,许多参量比正常时候都了变化，当然有的变化可能明显，有的不够明显，而变化明显的参量就适合用来作为保护的判据，构成保护。比如：根据短路电流较正常电流升高的特点，可构成过电流保护；利用短路时母线电压降低的特点可构成低电压保护；利用短路时线路始端测量阻抗降低可构成距离保护；利用电压与电流之间相位差的改变可构成方向保护。除此之外，根据线路内部短路时，两侧电流相位差变化可以构成差动原理的保护。当然还可以根据非电气量的变化来构成某些保护，如反应变压器油在故障时分解产生的气体而构成的气体保护。原则上说：只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可形成某种判据，从而构成某种原理的保护，且差别越明显，保护性能越好。继电保护装置的组成：被测物理量－－→测量－－→逻辑－－→执行－－→跳闸或信号↑整定值测量元件：其作用是测量从被保护对象输入的有关物理量（如电流，电压，阻抗，功率方向等），并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果给出逻辑信号，从而判断保护是否该起动。逻辑元件：其作用是根据测量部分输出量的大小，性质，输出的逻辑状态，出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定逻辑关系工作，最后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。执行元件：其作用是根据逻辑元件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如：故障时跳闸，不正常运行时发信号，正常运行时不动作等。对继电保护的基本要求：选择性：是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量减小停电范围。速动性：是指保护快速切除故障的性能，故障切除的时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间。灵敏性：是指在规定的保护范围内，保护对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。可靠性：是指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，而在不该动作时，它能可靠不动。即不发生拒绝动作也不发生错误动作。6.2变压器的保护配置6.2.1变压器保护配置（一）纵联差动保护对于大型变压器而言，它都必需装设单独的变压器差动保护，这是因为变压器差动保护通常采用三侧电流差动，其中高电压侧电流引自高压熔断器处的电流互感器，中低压侧电流分别引自变压器中压侧电流互感器和低压侧电流互感器，这样使差动保护的保护范围为三组电流互感器所限定的区域，从而可以更好地反映这些区域内相间短路，高压侧接地短路以及主变压器绕组匝间短路故障。所以我们用纵联差动保护作为两台变压器的主保护，其接线原理图如图5.1所示。正常情况下,=即：（变压器变比）所以这时Ir=0，实际上，由于电流继电器接线方式，变压器励磁电流，变比误差等影响导致不平衡电流的产生，故Ir不等于0，针对不平衡电流产生的原因不同可以采取相应的措施来减小。尽管纵联差动保护有很多其它保护不具备的优点，但当大型变压器内部产生严重漏油或匝数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时，纵联差动保护不能动作，这时我们还需对变压器装设另外一个主保护——瓦斯保护。图6.1纵联差动保护原理示意图（二）瓦斯保护瓦斯保护主要用来保护变压器的内部故障，它由于一方面简单，灵敏，经济；另一方面动作速度慢，且仅能反映变压器油箱内部故障，就注定了它只有与差动保护配合使用才能做到优势互补，效果更佳。(1)瓦斯保护的工作原理：当变压器内部发生轻微故障时，有轻瓦斯产生，瓦斯继电器KG的上触点闭合，作用于预告信号；当发生严重故障时，重瓦斯冲出，瓦斯继电器的下触点闭合，经中间继电器KC作用于信号继电器KS，发出警报信号，同时断路器跳闸。瓦斯继电器的下触点闭合，也可利用切换片XB切换位置，只给出报警信号。(2)瓦斯保护的整定：瓦斯保护有重瓦斯和轻瓦斯之分，它们装设于油箱与油枕之间的连接导管上。其中轻瓦斯按气体容积进行整定，整定范围为：250～300,一般整定在250。重瓦斯按油流速度进行整定，整定范围为：0.6～1.5m/s,一般整定在1m/s。瓦斯保护原理如图所示。图6.2瓦斯保护原理示意图（三）复合电压启动的过流保护由于这种保护可以获得比一般过流保护更高的灵敏性，所以实践中它常用来作厂变内部及低分支外部相间短路故障的后备保护，这里我也用来作为变压器的后备保护，它是由负序过电压元件、低电压元件、过流元件及时间元件构成，其中负序过电压元件与低电压元件构成复合电压启动元件，其保护原理接线图如图6.3所示。复合电压过流保护的输入电流取高压侧电流,为保证选择性,复合电压启动元件需要配置两套,输入电压分别取自厂变低压侧两个支上的电压。保护采用两段延时出口。以A分支为例:若发生相间不对称短路故障,”U2>”元件启动,常闭触点断开,使”U<”元件启动；若发生三相短路,”U2>”元件短时启动,”U<”元件也启动,在”U2>”元件返回后,因”U<”元件返回电压较高,只要相间残压不高于返回电压,”U<”元件仍保持动作状态,这时厂变高压侧过流元件”I>”已经动作,先按I段延时”U<”元件t1跳开A厂用分支断路器,若故障不能消除,再按Ⅱ段延时t2动作于解列灭磁。图5.3复合电压启动的过流保护原理接线图6.2.2保护配置的整定（一）纵联差动保护整定对于本次设计变电所乙，即T6(T7)来说，变压器的主保护有纵联差动保护和瓦斯保护，其中瓦斯保护一般不需要进行整定计算，所以仅对纵联差动保护进行整定如下：首先进行一系列数据计算，列表显示：数据名称各侧数据110kV10.5kV变压器额定电流电流互感器接线方式Y电流互感器变比计算值选择电流互感器标准变比电流互感器二次连接臂电流,所以选较大者10.5kV侧为基本侧。平衡绕组接于10.5kV的基本侧，平衡绕组接于110kV侧。(1)避越变压器的励磁涌流：其中为可靠系数，取1.3避越外部短路时的最大不平衡电流：其中为电流互感器同型系数，型号相同时取0.5，型号不同时取1，这里为避免以后更换设备的方便故取1；取0.1；取0.05；为变压器外部最大运行方式下的三相短路电流次暂态值。,转换为10.5kV侧电流为躲过电流互感器二次回路断线的最大负荷电流：其中为10.5kV侧的最大负荷电流选取上述计算值中的最大者作为保护基本侧的动作电流取：(4)确定BCH-2型差动继电器的动作电流和基本侧差动线圈的匝数：差动继电器的基本侧动作电流：其中，分别为基本侧的电流互感器变比与其接线系数。该继电器在保持时其动作安匝数为匝选取匝，匝，即匝确定非基本侧平衡绕组的匝数：匝选定匝，其相对误差为因其值小于0.05，故不必重新计算动作电流值。(5)校验保护的灵敏系数:当系统在最小运行方式下,10.5kV侧母线两相短路归算到110kV侧流入继电器的电流为由短路计算可得110kV侧继电器动作电流为则差动保护装置的最小灵敏系数为显然灵敏度满足要求。(二)变压器的后备保护的整定(1)复合电压启动过流保护1.过电流元件动作值按躲开变压器额定电流整定,即:负序电压继电器的一次动作电压按躲过正常运行时的不平衡电压整定，根据经验可取：3.接在相间电压上的低电压继电器的一次动作电压，按躲过电动机自启动的条件来整定，一般可取：4.灵敏性校验按后备保护范围末端两相金属性短路情况校验电流元件：负序电压元件：相间电压元件KV：(2)过负荷保护的整定计算：动作电流整定与上述类似。其中取1.05，取0.85。动作时限应考虑后备保护最长动作时间，一般取s。经翻阅资料，上述保护装置（BCH-2继电器）也可由NSP712系列多功能微机成套保护及自动装置代替，可靠性更高，安装更方便。6.3母线的保护配置6.3.1保护配置的原理电力系统中的母线是具有公共电气连接点,它起着汇总和分配电能的作用。所以发电厂和变电站中的母线是电力系统中的一个重要组成元件。母线运行是否安全可靠,将直接影响发电厂,变电站和用户工作的可靠性,在枢纽变电所的母线上发生故障时,甚至会破坏整个系统的稳定。引起母线短路故障的主要原因有:由于空气污溃,导致断路器套管及母线绝缘子的闪络；母线电压和电流互感器的故障；运行人员的误操作,如带负荷拉隔离开关、带接地线合断路器。母线故障的类型,主要是单相接地和相间短路故障。与输电线路故障相比较,母线故障的几率虽较小,但造成的后果却十分严重。因此,必须采取措施来消除或减少母线故障所造成的后果。由设计的已知条件可知,110kV母线均是采用单母线接线,对于单母线我们可以采用母线完全电流差动保护。母线完全差动保护的原理接线图如图所示,和其它元件的差动保护一样,也是按环流法的原理构成。在母线的所有连接元件上必须装设专用的电流互感器,而且这些电流互感器的变比和特性完全相同,并将所有电流互感器的二次绕组在母线侧的端子互相连接,在外侧的端子也互相连接,差动继电器则接于两连接线之间,差动电流继电器中流过的电流是所有电流互感器二次电流的相量和。这样,在一次侧电流总和为零时,在理想的情况下,二次侧电流的总和也为零。此图为母线外部K点短路的电流分布图,设电流流进母线的方向为正方向。图中线路I,II接于系统电源,而线路III则接于负载。(1)在正常和外部故障时(K点),流入母线与流出母线的一次电流之和为零,即:而流入继电器的电流为:因电流互感器变比nTA相同,在理想情况下流入差动继电器的电流为零,即Ig=0但实际上,由于电流互感器的励磁特性不完全一致和误差的存在,在正常运行或外部故障时,流入差动继电器的电流为不平衡电流。其中Iunb是电流互感器特性不一致而产生的不平衡电流。(2)母线故障时,所有有电源的线路,都向故障点供给故障电流,即:其中Ik是故障点的总短路电流,此电流数值很大,足以使差动继电器动作。6.3.2电流差动保护配置的整定（一）差电流起动元件整定差电流起动元件的动作电流满足两个整定条件：（1）按躲开母线外部的最大不平衡电流整定，即：—可靠系数，取1.3—电流互感器变比误差，取0.1—非周期分量系数，一般电流继电器取1.5～2—母线差动保护外部短路时流过的最大短路电流。（2）电压闭锁元件三个相间电压元件的动作电压按躲开正常运行的最底电压整定，由于母线短路时的电压闭锁元件的灵敏度较高，为简化计算可直接取=60～65v。复合电压闭锁元件整定、负序电压元件动作电压按经验公式：=（0.06～0.09），零序电压元件动作电压按经验公式=（15～20）v。负序电压元件和零序电压元件的灵敏度应高于差电流起动元件灵敏度。继电器可以选用DSA2391母线差动保护装置。注：此次继电保护整定暂时不进行母线保护的整定计算。6.4输电线路保护配置6.4.1保护配置的原理(一)距离保护电流保护的主要优点是简单，可靠，经济，但它的灵敏性受系统运行方式变化的影响较大，特别是在重负荷，长距离，电压等级高的复杂网络中，很难满足选择性，灵敏性以及快速切除故障的要求，为此，必须采用性能完善的保护装置，因而就引入了“距离保护”。距离保护是反馈故障点至保护安装点之间的距离或阻抗，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离或阻抗继电器，它可根据其端子所加的电压和电流侧知保护安装处至短路点之间的阻抗值，此阻抗称为阻抗继电器的测量阻抗。其主要特点是：短路点距离保护安装点越近，其测量阻抗越小；相反地，短路点距离保护安装点越远，其测量阻抗越大，动作时间就越长。这样就可保证有选择地切除故障线路，如图所示，K点短路时，保护1的测量阻抗是Zk，保护2的测量阻抗是（ZAB+ZK）。由于保护1距离短路点较近，而保护2距离短路点较远，所以，保护1的动作时间就比保护2的短。这样故障就由保护1动作切除，不会引起保护2的误动作。这种选择性的配合是靠适当的选择各保护的整定阻抗值和动作时限来完成的。图距离保护的基本原理距离保护原理接线图(1)距离保护的基本构成距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小（距离大小）的阻抗继电器为主要元件（测量元件），动作时间具有阶梯性的相间保护装置。当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大雨预定值时，表示故障点在保护范围之外，保护不动作当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之内，保护动作。当再配以方向元件（方向特性）及时间元件，即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。(2)距离保护的应用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。(3)距离保护各段动作特性距离保护一般装设三段，必要时也可采用四段。其中第=1\*ROMANI段可以保护全线路的80%～85%，其动作时间一般不大于0.03～0.1s（保护装置的固有动作时间），前者为晶体管保护的动作时间，后者为机电型保护的动作时间。第=2\*ROMANII段按阶梯性与相邻保护相配合，动作时间一般为0.5～1.5s，通常能够灵敏而较快速地切除全线路范围内的故障。由=1\*ROMANI、=2\*ROMANII段构成线路的主要保护。第=3\*ROMANIII（=4\*ROMANIV）段，其动作时间一般在2s以上，作为后备保护段。(4)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=1\*ROMANI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所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，对于地=2\*ROMANII、=3\*ROMANIII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。距离保护定值计算中所用分支系数的选择及计算分支系数的正确计算，直接影响到距离保护定植及保护范围的大小，也就影响了保护各段的相互配合及灵敏度。正确选择与计算分支系数，是距离保护计算配合的重要工作内容之一。1）对于辐射状结构电网的线路保护配合时这种系统，其分支与故障点之位置无关。计算时故障点可取在线路的末端，主电源侧采取大运行方式，分支电源采用小运行方式。2）环形电力网中线路保护间分支系数的计算这种电力网中的分支系数随故障点位置的不同而变化。在计算时，应采用开环运行的方式，以求出最小分支系数。3）单回辐射线路与环网内线路保护相配合时应按环网闭环运行方式下，在线路末端故障时计算。4）环网与环网外辐射线路保护间相配合时应按环网开环计算。应该指出，上述原则无论对于辐射状电网内，还是环形电网内的双回线与单回线间的分支系数的计算都是适用的。(二)零序电流保护零序电流保护属于小接地电流系统的保护方式，它利用当系统发生故璋时零序电流比正常运行时较大的特点，来实现有选择性地发出信号或瞬时切断主回路电源避免事故的发生.尽管此种保护方式属于小接地电流系统，但早已在发电厂、变电站和配电系统中得到较广泛的应用。采用中性点经高电阻接地，能使灵敏而有选择性的接地保护得以实现，能减少电弧接地过电压的危险，接地保护是否动作于跳闸取决于接地电流的大小，这种接地保护方式的缺点是接地电阻电压较高(6kV)，接地功耗较大(60一75kw)，使电阻器发热，影响其机械强度，给制造带来了较大的困难，而且造价很高。中性点经消弧线圈接地系统，当发生单相接地故障时，在接地点产生一个电感点流并和系统中的接地电容电流相抵消，可减小流经故障点的电流.在通常情况下，接地电弧不会出现，单相接地故障自动消除，从而就可减少接地故障引起的停电事故。由于采用了消弧线圈，在发生单相接地故障时的电流分布发生了变化，又给实现有选择性的保护带来了一定的困难，因而必须谋求新途径。目前，在变配电系统中为提高供电的可靠性，大多采用小接地电流系统.上述几种零序电流保护的接线方式都有各自的优缺点，在实际应用时应从经济技术诸方面综合加以考虑。零序分量的特点，如图(a)所示的网络，当A相发生金属性单相接地短路时，可利用对称分量的方法将电流、电压分解为正序、负序和零序分量，并利用复合序网来表示它们之间的关系.其零序网络如图(b)所示，零序电流可看成是在故障点出现一个零序电压亡，而产生的，零序电流经过变压器接地中性点构成回路.零序电流的正方向规定从母线流向故障点，零序电压的正方向是线路指向大地，其主要特点如下:1)线路中任何一点发生接地短路时，该点的三倍零序电流(或电压)都等于该点的三相电流(或电压)的向t和，即当系统中A相发生接地短路时，故障点D的电压，故障点D处的零序电压为：，即故障点的零序电压等于非故障相电压向量和的1/3.故障点的电流即故障点的零序电流等于故障点电流的1/3，并且相位相同。2)故障点的零序电压最高，其值为，距故障点的距离越远，零序电压就越低;变器中性点处，零序电压为零.零序电压的分布如图(c)所示。3)零序电流超前零序电压900，如图(d)所示，零序电流的分布，主要决定于线路和中性点接地变压器的零序阻杭，而与电源的数目和位里无关。4)零序功率S。=I0·U0，由于故障点零序电压最高，所以，故障点的零序功率也最大，距故障点越远零序功率越小。时限的确定:对于环型网络,若按阶梯原则与相邻线路配合时,会产生断路器误动的现象因此应找出解环点所以必须选出某一线路的保护Ⅲ段与其相邻的保护Ⅱ段配合此即环网保护Ⅲ段的动作时限的起始点，此起始点的选择原则是：应考虑尽可能使整个环网中保护三段的保护灵敏度较高。1)各段保护的整定时间均应按整定配合原则增加时间级差。2)当分支系数随短路点的移远而变大时，例如有零序互感的平行线路，保护的整定配合应按相配合保护段的保护范围末端进行计算，一般可用图解法整定，3)与相邻双回线路的零序保护配合整定。当双回线路装设了横联差动保护时，为提高灵敏度，可按与横联差动保护配合整定，即按双回线路全线为快速保护范围考虑，但时间整定要考虑横联差动保护相继动作的延时；如考虑双回线运行中将横联差动保护停用的情况时，可相应提出将双回线路运行临时改为单回线路运行的措施。图接地短路时的零序等效网络6.4.2保护配置的整定（一）输电线路AC的距离保护对于110kV及以上电压级的输电线路，我们根据经验可以直接考虑用距离保护，所以这里的110kV侧直接进行距离保护的整定计算和灵敏度校验。距离Ⅰ段：动作阻抗整定动作时间整定灵敏度校验距离Ⅲ段：最小负荷阻抗其中为线路AC最大负荷电流（kA）动作阻抗整定其中各个部分参数根据经验得出，部分数据由于题设未涉及，用常见情况代入。动作时间整定灵敏度校验1）当作为本线路末段短路的近后备保护时:2）当作为低压侧短路的远后备保护时:（二）输电线路AC的零序保护的整定（1）零序电流保护Ⅰ段的整定1）按躲开本线路末端接地短路的最大零序电流整定 应考虑系统在最大运行方式下故障点的最小,其次应取单相接地短路和两相接地短路中零序电流最大的接地短路类型.一般时采用两相接地短路时的计算公式,反之,用单相接地短路时的计算公式计算短路电流.其中——可靠系数，取1.2~1.3；计算时取1.2──线路AC末端接地短路时流过保护的最大零序电流。2）零序电流保护Ⅰ段的保护最小保护范围亦要求不小于本保护线路长度的15%。在距断路器15%处最小短路电流来检验灵敏度:由短路计算可知，流过1DL的最小零序电流为：，满足灵敏性要求。3）整定的动作延时为。（2）零序电流保护Ⅲ段保护的整定此段保护一般是起后备保护作用。Ⅲ段保护通常是作为零序电流保护=2\*ROMANII段保护的补充作用。零序电流保护Ⅲ段保护按满足以下条件整定：1）按躲开下一条线路出口处发生三相短路时，流过保护装置的最大不平衡电流来整定其中——可靠系数。取1.2。——最大不平衡电流。其中其中—非周期分量系数,取1~2；—电流互感器的同性系数,取0.5；—电流互感器的10%误差,取0.1；—本级线路末端三相短路的最大短路电流。2）零序Ⅲ段的灵敏度校验：当作为近后备保护时，满足要求当作为远后备保护时，满足要求式中——本线路末端短路时在小方式运行下的最小零序电流。——下一级线路末端短路时在小方式运行下的最小零序电流。——最大分支系数。3）零序电流保护Ⅲ段的动作时间：是否加装功率方向元件分析:母线A最大零序电流:,小于保护一段的整定值，故不需要加装功率方向元件。继电器选用MLP-71系列多功能微机线路成套保护及自动装置。6.5发电机-变压器组保护配置6.5.1保护配置的原理1.保护范围及特点电流速断保护仅能对发电机输出线路进行保护，而当绕组内部(中性点到输出端断路器)有短路现象时，却存有死区。纵差保护是用于发电机内部绕组的短路保护，适用于与外电路并网且中性点侧有引出线的机组，该保护具有快速性，可靠性。2.保护的构成及基本原理如图所示.1号互感器ILH装在输出断路器DL附近，4号互感器4LH装在发电机中性点引出线上，1LH和4LH型号变比相同，电流互感器的极性同名端用“.”号表示，CJ为差动电流继电器，而互感器之间的范围即为保护动作区。我们令1LH和4LH一次侧电流分别为I1和I2，二次侧电流分别为i1和i2。显然当发电机正常运行时，有I1=I2，因为两互感器变比相同，故有i1=i2,i2由结点a流进Cj，由结点b流出。而I1经结点b流进CJ，由结点a流出。根据基尔霍夫电流定律，流入和流出结点的电流应相等。即实际上继电器CJ中的电流及Ic=I1=I2=0，所以CJ不动作.图纵差保护原理接线图当保护区外部短路时(如Dl点)电源互感器ILH和4LH的一次电流是发电机向故障点供给的短路电流，仍然有i1=i2(不过此时I1和I2值很大)，i1=i2,CJ中电流ic=O，CJ也不动作。仅当保护区内部短路时(如发电机引出线上D2点)互感器4LH一次侧电流为发电机供电，而ILH的一次侧电流则由外电网供电，此时由于il的方向变化，导致il的方向变化，故继电器CJ中的电流iC=i1+12，即CJ中流过与故障点总短路电流成比例的电流。当此电流大于CJ的起动电流时，CJ就动作，从而使发动机解列。由上述分析知，按差动原理构成的保护装置可瞬时动作切除故障。3.BCH—2型继电器的单相差动保护原理继电器是较早设备中常用的单相保护继电器。在实际电路中，考虑的问题远比上述原理复杂。因为在外部短路时及正常工作时，由于1LH和4LH到保护屏的距离不一样，互感器的特性也不完全一致(另外还有电流相位差)等因素，差动回路中电流继电器有不平衡电流存在，特别是在外部短路初瞬时.这种不平衡电流数值较大，可能造成CJ误动作。BCH—2型继电器采用的是具有速饱和特性的中间变流器，其原理因与差动保护本身关系不大，限于篇幅，不再赘述。在图中Wl为差动线圈，W2为平衡线圈，在正常工作及外部短路时，W2产生的磁通能抵消WI所产生的不平衡电流，从而在W2中不产生感应电流，CJ不动作。图BCH—2型继电器动作保护原理图4.发电机-变压器组保护随着大容量机组和大型发电厂的出现，发电机—变压器组的接线方式在电力系统中获得了广泛的应用。在发电机和变压器每个元件上可能出现的故障和不正常运行状态，在发电机—变压器组上也都可能发生，因此，其继电保护装置应能反应发电机和变压器单独运行时所应该反应的那些故障和不正常运行状态.由于发电机和变压器的成组连接，相当于一个工作元件，因此，就能够把发电机和变压器中某些性能相同的保护合并成一个对全组公用的保护。例如，装设公共的纵差动保护、后备(过电流)保护、过负荷保护等。这样的结合，可使发电机—变压器组的继电保护变得较为简单和经济。5.发电机—变压器组纵差动保护的特点(1)当发电机和变压器之间无断路器时1）容量在100MW及以下一般装设整组共用的纵差动保护(图a)2）100MW以上的发电机组，发电机应补充装设单独的纵差动保护（图b）(a)(b)(2)当发电机与变压器之间有断路器时发电机和变压器应分别装设纵差动保护1)当发电机与变压器之间有分支线时(如厂用电出线)应把分支线也包括在差动保护范围（图c）2)大型发电机－变压器组采用双重差动保护（图d）（c）6.5.2保护配置的整定（一）原始数据计算（二）差动保护整定（1）按躲开外部故障最大不平衡电流整定，即：其中对于汽轮机，出口处三相短路的最大电流约为，其余参数参考经验数据，则可得出：（2）按躲开电流互感器二次回路断线时整定，即：根据经验，整定值通常选择为综上所述取大者为动作电流,具体整定数值不进行计算。（三）发电机定子绕组接地保护采用继电器选用DD-11/60系列多功能微机成套保护及自动装置。7自动重合闸7.1采用自动重合闸的目的在电力系统中,输电线路(特别是架空线路)最容易发生故障。故障分为两类一类是暂时性故障一类是永久性故障。如果把断开的线路断路器重新合上,仍能使输电线路继续供电，这类故障为暂时性故障。此外,也还有永久性故障,例如,倒塔杆、断线、绝缘子击穿或损坏等引起的故障,在故障线路被断开以后,故障点的绝缘强度不能恢复,即故障仍然存在,这时即使再合上断路器,输电线路还要再次断开,因而不能立即恢复正常供电。在线路上装设自动重合闸装置以后,由于它不能判别是暂时性故障还是永久性故障,因此,重合闸后就有可能成功(即恢复供电),也可能不成功。根据运行资料统计,重合闸的成功率(重合闸的成功数与总动作数之比)在60%～90%之间,可见其成功率是相当高的。采用自动重合闸的技术经济效果主要有:(1)可以提高输电线路供电的可靠性,减少线路的停电机会,特别是对于单回线单侧电源尤为显著。(2)可以提高并列运行的稳定性。(3)在电网的设计和建设过程中,由于考虑了自动重合闸的作用,可以暂缓架设或不架设双回线路,节约投资。(4)对由于断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸,能起纠正作用。7.2自动重合闸的基本要求7.2.1自动重合闸应满足的基本要求：(1)在下列情况下,自动重合闸装置不应动作。1)由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时。2)手动投入断路器,由于线路上存在故障,随即由保护动作将其断开.因为在这种情况下,故障大多都是属于永久性的。它可能是由于检修质量不合格、隐患未能消除或者是保安地线没有拆除等原因造成的。因此,即使再重合一次也不可能成功.3)在某些不允许重合的情况下例如,断路器处于不正常状态(如气压、液压降低等)以及变压器内部故障,差动或瓦斯保护动作使断路器跳闸时,均应使闭锁装置不进行重合闸。(2)除上述条件外,当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后,重合闸都应该动作,使断路器重新合闸。在某些情况下(如使用单相重合闸时),也允许只在保护动作于跳闸后进行重合闸。(3)自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。如一次重合闸就只应该动作一次。当重合于永久性故障而再次跳间后,就不应该再动作。装置本身也不允许出现元件损坏或异常时,使断路器多次重合的现象,以免损坏断路器设备和扩大事故范围。(4)自动重合闸在动作以后,应能够自动复归。7.2.2自动重合闸的类型自动重合闸的采用是系统运行的实际需要。随着电力系统的发展，自动重合闸的类型一般有以下三类：（1）三相重合闸（2）单相重合闸（3）综合重合闸本设计采用三相一次重合闸,所谓三相重合闸是指不论在输、配线上发生单相短路还是相间短路时，继电保护装置均将三相断路器同时跳开，然后启动自动重合闸同时合三相断路器的方式。若故障为暂时性故障，则重合闸成功；否则保护再次动作，跳三相断路器。三相重合闸结构相对比较简单，保护出口可直接动作控制断路器，保护之间互为后备的保护性能良好。7.2.3自动重合闸与继电保护的配合重合闸和继电保护之间的密切良好的配合可以较迅速切除多数情况下的故障，提高供电的可靠性和安全性，对系统的安全稳定产生极其重要的作用。目前，在电力系统中，自动重合闸与继电保护配合的方式有两种，即自动重合闸前加速保护动作和自动重合闸后加速保护动作。（1）自动重合闸前加速保护动作方式（2）自动重合闸后加速保护动作方式“前加速”方式只适用于35kv及以下的网络;“后加速”方式适用于35kv以上的高压网络中。7.3自动重合闸的选择及整定计算7.3.1自动重合闸的配置原则（1）1kv及以上架空线路及电缆与架空混合线路，在具有断路器的条件下，当用电设备允许且无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置；（2）旁路断路器和兼作旁路的母联断路器或分段断路器，应装设自动重合闸装置；（3）低压侧不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置；（4）必要时，母线故障也可采用自动重合闸装置。总结多年来自动重合闸运行的经验可知一般在选择自动重合闸类型时可作如下考虑：（1）110kv及以下的单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装置；（2）220kv、110kv及以下双电源线路用合适方式的三相重合闸能满足系统稳定和运行要求时，可采用三相自动重合闸；7.3.2自动重合闸的选择由自动重合闸的配置原则110kv及以下的单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装置，所以线路AC和CD的两侧都装设三相一次自动重合闸装置。8微机成套自动保护装置8.1发电机-变压器组成套自动保护装置1.自动保护装置WFBZ—01型保护是由东南大学和南京电力自动化设备总厂联合研制的第四代发变组保护装置。该装置于1983年受(现)电力部委托开始研制，研制分成三个阶段历时11年于1994年全部完成。三个阶段的研究成果分别于1987年、1989年和1994年通过了部级鉴定。鉴定证书对WFBZ—01型保护的评价如下:WFBZ一01型微机发电机变压器组保护装置是国内第一套完整的用于600MW及以下机组的微机型保护装置，填补了微机发电机变压器组成套保护的空白，其保护配置和主要技术性能指标达到90年代国际先进水平。其中发电机差动保护、定子匝间保护、定子接地保护等技术性能指标处于国际领先水平。WFBZ一01研制指导思想:由于保护采用计算机来实现，因此在研制时，除完成保护的功能外，保护的智能特点应充分体现。a.以600MW大型发变组为研究对象构成其所需要的保护。b.装置同样满足600MW以下的发变组或单独的发电机、变压器、厂变、高备变、励磁变等的保护要求。因为装置充分考虑国情，采用硬软件模块化设计。c.优秀的保护原理和算法，使许多传统保护难以解决的问题得到了较好的解决。d.多CPU硬件系统结构，满足继电保护主保护双重化及主后备保护的要求。e.保护配置全面。保护种类达40余种.保护模块按不同要求分达100余种。f.傻瓜型设计思想，友好的人机界面。WF-BZ—01装置的设计方向是:将继电保护工作人员从繁琐而又责任重大的工作中解放出来.轻松而又方便地调试和维护保护。使保护的运行和管理向自动化、一体化迈进。“简简单单工作，轻轻松松调试”是它的口号。g.免维护设计思想。WFBZ—01装置硬软件设计的最终目标是:装置没有告警时，不必检修。到了装置使用年限建议更换新的装置。WFBZ—01型微机保护装置于1992年在现场投跳运行，至今是国内唯一的现场正式投运的微机发变组保护产品。用户对装置的性能、调试维护手段给予了很高评价。WFBZ—01型装置是按600MW发变组所需的保护组建保护软件模块的。主要配置有:发电机差动保护、横差和专用定子匝间保护、100%定子接地保护、失磁失步保护、逆功率保护、低频保护、过电压过激磁保护、定(反)时限定子对称过流保护、定(反)时限定子负序过流保护、转子一点两点接地保护、定(反)时限转子过负荷保护、轴电流保护、误上电或意外合闸保护、变压器差动保护、变压器零序电流保护、过流低压过流复合电压过流(可带方向和记忆)保护、阻抗保护、断路器失灵和非全相保护、各种非电量保护等。2.组屏方式WFBZ—01装置的硬件采用的是标准模块化设计，最终的产品是柜式结构。如图所示，每个柜中有2—4个独立的CPU系统组成。对于不同的容量及类型的机组，可配置不同个数的保护柜。在组屏时一般应考虑以下几个因素:a.满足机组保护配置要求。b.满足继电保护可靠性要求。c.满足继电保护《反措》要求。d.满足一次系统接线要求。e.满足现场安装要求及环境要求。f.满足WFBZ—01模块化硬件设计要求。因此，WFBZ—01装置对于不同的工程和用户，它的表现型式完全相同，所不同的仅是保护柜的数量。一般机组保护可由2—4个柜组成，以满足不同容量机组、一次接线方式以及新旧工程的需要。图WFBZ—01型微机图WMH—1型发变组保护装置屏柜图母线保护硬件框图8.2变压器成套自动保护装置WBZ一500型微机变压器保护装置是特为电力系统500kV大型变压器研制的成套微机保护装置，适用于500kV及以下电压等级的各类型变压器。该装置软、硬件遵循模块化设计、开放式结构的策略。装置的保护功能:主保护为3段(或2段)折线式比率制动差动保护，具备2次谐波制动和CT断线闭锁功能，可以用5次谐波或V/F实现过励磁闭锁差动，提供用低电压解决2次谐波制动造成延时动作的加速判据。差动保护带差速断，满足4侧甚至5侧制动。3/2断路器主接线，主变停运时自动投入小区差动(短引线)保护。自祸变可以增设零差保护。后备保护包括多折线拟合式反时限过励磁、相间阻抗、复合电压闭锁过流(可带方向)、分支过流、零序过流(可带方向)、间隙零序电流电压、接地阻抗、非全相运行及失灵保护，还设有告警性的过负荷、变压器△侧一点接地、PT断线、低值过励磁、启动通风保护等。主、后备保护均带有16路开关量输入回路，能够实现主变及调压变的轻瓦斯、重瓦斯、压力释放、冷却器故障、油位、油温、冷却器电源消失等开关量保护，以及用来反映一些保护投退状态或打印、复归操作等。8.3母线成套自动保护装置发电厂、变电所母线是电力系统中最重要的组成部分。母线故障是电气设备最严重的故障之一，它将使连接于故障母线上所有元件被迫停电。特别是超高压系统中枢纽电厂或变电站的母线，如果发生故障将破坏整个系统的稳定运行，;查成大面积停电，使事故进一步扩大，后果更为严重。用母线保护装置来迅速正确地切除故障母线，消除或缩小故障造成的后果是十分必要的。由于母线主接线各种各样，造成母线味扩冲类十分复杂。但对母线各种主接线方式，电网运行方式、故障类型及故障点过渡电阻等的适应性来看.电流差动保护方案性能最佳。根据差动继电器负载阻值可分为低阻抗型(Zn以下)、中阻抗型(几百左右)、高阻抗型(2500以上).其中以中阻抗为基础的比率制动特性的母差保护可以很好的保证区内故障安全性、区外故障可靠性。随着系统容量的增加，系统规模扩大，对母线保护提出了更高的要求，我们认为现代母线保护研究集中在以下几方面:(l)提高保护的运行速度及动作灵敏度;(2)区外故障CT完全饱和保护可靠不动作;(3)增强母线保护适应母线运行方式变化的能力;(4)保护装置尽可能简化、接线简单、调试、维护方便。WMH一1型微机母线保护高可靠角度设计系统其特点为:(l)采用分相差动方案。A、B、C各相采用独立的计算机系统，构成独立的差动保护。实现电流差动保护，CT饱和和检测等功能。保证母线上任一点出现故障时，至少有一相电流的灵敏度最高。以提高保护抗拒动能力。(2)引入主机系统，实现母线运行方式识别.I/