110kv继电保护专业课程设计

前言

《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业一门重要课程,重要涉

及课堂讲学、课程设计等几种重要某些。在完毕了理论学习基本上，为了进一步

加深对理论知识理解，本专业特安排了本次课程设计。电能是当代社会中最重要、

也是最以便能源。而发电厂正是把其她形式能量转换成电能，电能通过变压器和

不同电压级别输电线路输送并被分派给顾客，再通过各种用电设备转换成适合顾

客需要其她形式能量。在输送电能过程中,电力系统但愿线路有比较好可靠性，因

而在电力系统受到外界干扰时,保护线路各种继电装置应当有比较可靠、及时保

护动作，从而切断故障点极大限度减少电力系统供电范畴。电力系统继电保护就

是为达到这个目而设立。不次设计任务重要涉及了六大某些，分别为运营方式选

取、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护整定

计算和校验、继电保护零序电流保护整定计算和校验、对所选取保护装置进行综

合评价。其中短路电流计算和电气设备选取是本设计重点。通过本次线路保护设

计可以巩固咱们本学期所学《电力系统继电保护》这一课程理论知识，能提高咱

们提出问题、思考问题、解决问题能力。

《电力系统继电保护》课程设计

HOkV电网继保设计

一、电网接线

G1G225MWXd=O.132cos=0.8

T1T231.5MVAT4T520MVAT815MVA

G350MWXd=O.129

cos=0.8T360MVAT6T720MVA

（1）各变电站、发电厂的操作直流电源电压U=220V

（2）发电厂最大发电容量50+2X25=100MW,最小发电容量为50MW,正常发电

容量为50+25=75MW。

（3）线路X】=O.4a/km,Xo=3XiQ/km

（4）变压器均为YN，Dll,110±2X2.5%/10.5kV,UK=10.5%

（5）At=0.5s,负荷侧后备保护5=1.5s,变压器和母线均配置有差动保护KzqF.3

（6）发电厂升压交中性点直接接地，其他变压器不接地

二、任务

（1）电网运行方式分析.

（2）各开关保护配置方案，计算配置各线路的保护及计算出各保护的二次动作值（设

Xi=X2）.

<3）检验各保护的灵敏度.

（4）•设计一套电压二次回路断线闭锁装置，二次断线时闭锁，故障时开放.（选做）

（5）“绘制7DL保护的展开图。（选做）

三、要求

设计说明书一份（含短路电流计算，保护整定，检验，AUTOCAD绘制保护配置原理

图等）。

参考文献

1、电力系统设计手册（下）

2、电力系统继电保护设计原理，水利电力出版社吕继绍

3、电力系统继电保护及安全自动整定计算

4、有关技术资料与教材

UOKV线路继电保护课程设计

［摘要］:为给110KV单电源环形电网进行继电保护设计，一方面选取过电流保护，

对电网进行短路电流计算，涉及适中电流正序、负序、零序电流短路计算，整定

电流保护整定值。在过电流保护不满足状况下，相间故障选取距离保护，接地故

障选取零序电流保护，同步对距离保护、零序电流保护进行整定计算，并用

AUOCAD绘制出保护配备原理图。

［核心词］:继电保护、短路电流、整定计兜

［summary］：Inordertoring110KVsinglepowergridtorcloydcoign»

thefirstchoiceover-currentprotection,short-circuitcurrentofthe

powernetwork,includingthepositivesequencemoderatecurrent,negative

sequence,zero-sequenceofshort-circuitcurrent,thecurrentprotection

oftheentiretuningvalue.Intheover-currentprotectionarenot

satisfiedwiththecircumstances,selectadistancephasefaultprotection,

choiceofzero-sequencefaultcurrentprotectionAtthesametime,distance

protection,andzero-sequencecurrentprotectiontotheentireset,and

usedtomapoutprotectionconfigurationAUOCADschematic.

(keywords］:Protection,short-circuitcurrentssettingcalculation

1.1.4流过保护最大、电小短路电流计算方式选取

(1)相间保护

对单侧电源辐射形网络，流过保护最大短路电流出当前最大运营方式；

而最小短路电流，则出当前最小运营方式。

对于双电源网络，普通(当取ZI=Z2时)与对侧电源运营方式无关，可按

单侧电源办法选取。

对于环状网络中线路，流过保护电大短路电流应选用开环运营方式，开环点

应选在所整定保护线路相邻下•线线路上。而对于电小短路电流，则应选闭环运

营方式，同步再合理停用该保护背后机组、变压器及线路。

(2)零序电流保护

对于单侧电源辐射形网络，流过保护最大零序短路电流与最小零序电流，其

选取办法可参照相间短路中所述，只需注意变压器接地点变化。

对于双电源网络及环状网，同样参照相间短路中所述，其重点也是考虑变压

器接地点变化。

1.1.5选用流过保护最大负荷电流原则

选用流过保护最大负荷电流原则如下：

(1)备用电源自动投入引起增长负荷。

(2)并联运营线路减少，负荷转移。

(3)环状网络开环运营，负荷转移。

(4)对于双侧电源线路，肖一侧电源突然切除发电机，引起另一侧增长负

荷。

1.2本次设计详细运营方式选取

电力系统运营方式变化，直接影响保护性能。因而，在对继电保护进行整定

计弊之前，一方面应当分析运营方式。这里要着重阐明继电保护最大运营方式是

指电网在某种连接状况下通过保护电流值最大，继电保护最小运营方式是指电网

在某种连接状况下通过保护电流值最小。因而，系统最大运营方式不一定就是保

护最大运营方式；系统最小运营方式也不一定就是保护最小运营方式。

现结合本次设计详细阐明如下，系统最大运营方式是所有设备所有投入运

营；系统最小运营方式为发电机G1和G2投入，发电机G3停运。对保护1而

言，其最大运营方式应当是在系统最大运营方式下线路L1回路断开，其她设备

全投：保护1最小运营方式应当是：在系统最小运营方式下线路L1+L2与L3并

联运营。

2.电网各个元件参数计算及负荷电流计算

2.1基准值选取

基准功率：SB=100MV・A,基准电压：VB=115V。基准也流：IB=SB/1.732VB=100

X103/1.732X115=0.502KA；基准电抗：ZB=VB/1.732h=115X103/1.732X

502=132.25Q；电压标幺值：E=E(2)=1.05

2.2电网各元件等值电抗计算

2.2.1输电线路等值电抗计算

(1)线路L1等值电抗计算

正序以及负序电抗：Xu=XiLi=0.4X50=200

XLI*=XLI/ZB=20/132.25=0.1512

零序电抗：XLIO=XOLI=3XILI=3X0.4X50=60Q

XLIO*=XLWZB=60/132.25=0.4537

(2)线路L2等值电抗计算

正序以及负序电抗：XL2=X!L2=0.4X40=160

XL2*=XL2/ZB=16/132.25=0.121

零序电抗：XL20=XOL2=3XIL2=3x0.4X40-48Q

XL20*=XL2MZB=48/132.25=0.363

⑶线路L3等值电抗计算

正序以及负序电抗：XL3=X!U=0.4X90=36Q

XL3*=XL3/ZB=36/132.25=0.2722

零序电抗：XL30=XOL3=3XIU=3X0.4X90=108Q

XL3O*=XL3(/ZB=108/132.25=0.8166

(4)线路L4等值电抗计算

正序以及负序电抗：XL4=XIL4=0.4X25=100

XL4，=XL4/ZB=10/132.25=0.0756

零序电抗：XL40=XOU=3XIL4=3X0.4X25=30Q

XL4O*=XUO/ZB=3O/132.25=0.2268

2.2.2变压器等值电抗计算

(1)变压器T1、T2等值电抗计算

XTI=XT2=(UK%/100)X(VN2X103/SN)=40.333Q

XTI*=XT2*=XTI/ZB=40.333/132.25=0.3050

(2)变压器T3等值电抗计算

XT3=(UK%/I00)X(VN2X103/SN)^21.175Q

XT3*=XT3/ZB=21.175/132.25=0.1601

(3)变压器T4、T5、T6、T7等值电抗计算

XT4=XT5=XT6=XT7=(UK%/100)X(VN2XIO3/SN)g63.5Q

XT6*=XT7*=XT4*=XT5*=0.4802

(4)变压器T8等值电抗计算

XTI=(UK%/IOO)X(VN2XIO3/SN)%84.7Q

X侪二XT8/ZB=84.7/132.25=0.6405

2.2.3发电机等值电抗计算

(1)发电机Gl、G2电抗标幺值计算

XGi«-Xu2^XdiSB/SG尸XdiSBCOS132X100X0.8/25=0.4224

(2)发电机G3电抗标幺值计算

XG3«=Xd3SB/SG3=Xd3sBCOS<i)/PG3=0.129X100X0.8/50=0.2064

2.2.4最大负荷电流计算

(1)B、C母线最大负荷电流计算

最大负荷电流计算(拆算到I10KV)

IfhB.max=IfhC.max=PfliBinaxVav?/1.732UCOS6

=20X1071.732X115X0.8^0.1255KA；

(2)D母线最大负荷电流计算

最大负荷电流计算(拆算到I10KV)

IfhD«max=PfliDmaxVav~/1.732UCOS6

=12X1071.732X115X0.820.0753KA

2.2.5各线路运营方式下流过断路器最大负荷电流

(1)保护1最大运营方式：发电机FI、P2、F3全投入，继开线路L1；通

过保护1最大负荷电流为/i，=131+131+79=3414；保护1最小运营方式:

发电机F3停，线路所有运营。

(2)保护2最大运营方式：发电机Fl,P2,F3全投入，断开L3回路；通

过保护2最大负荷电流为/〃皿,=131+131+79=341A,保护2最小运营方式;

F3停，线路所有运营。

(3)保护4最大运营方式：Fl、F2、F3全投，继开线路L3；通过保护4

最大负荷电流为/amax=131+79=210A。保护4最小运营方式：F3停，线路所

有运营。

(4)保护5最大运营方式：Fl、F2、F3全投入，断开线路L1；通过保护

5最大负荷电流为9WX=131A。保护5最小运营方式：F3停，线路所有运营。

(5)保护7最大运营方式：Fl、F2、F3全投，线路所有运营；通过保护7

最大负荷电流为/加max=794。

(6)保护3和保护6因正常运营时不也许有正向电流通过，要是有正向电流

通过，一定是线路发生故障。为此，在保护3和保护7上只需鉴别电流(功率)方

向即可，故不用分析保护3和保护6运营方式。

3短路电流计算

3.1电网等效电路图

由于•短路电流计算是电网继电保护配备设计基本,因而分别考虑最大运营方式

(三台发电机所有投入，系统环网取开网运营)时各线路末端短路状况，最小运营方

下(三台中最小•台投入，系统按环网计算)时各线路未端短路状况。电网等效电路

图如图3.1所示

图3.1电网等效电路图

3.2短路电流计算

3.2.1dl点发生短路时流过断路1

(l)dl点短路最大运营方式下等值图如图3.2.1(a)

进•步简化后得图3.2.1(b)

3.2.1(b)简化图

XGT=(XGI+XTI)X(XG2+XT2)/(XG1+XT1+XG2+XT2)=0.3637

XGT3=XG3+XT3=O.2064+0.1601=0.3665

XL=XLI+XI.2+XL3=O.1512+0.121+0.2722=0.5444

图321(b)正序短路电路图

其中：XdT=XGTxXGT3/(XGT+XGT3)=0.3637X0.3665/(0.3637+0.3665)=0.18255

Xff尸XdT+XL=0.18255+0.5444-0.72695

LL^E/Xtr^l.05/0.72695^1.4444

Idi-«Bx=Idi*Mx*In=l«4444X0.502-0.725KA

(2)最小运营方式两相短路正序短路电流

Xffi=Xdi+XTi+XL=O.4224+0.3050+0.5444=1.2718

Xffl(2)(2-Xffl

Ifa(i)⑵=VH)/(Xfn+XfH(2)⑵)=VQ/2XfH=l.05/2X1.2718=0.4128

I/2)*=1.732Ifa(i)<2)=1.732X0.4128=0.7150

2)2)

I/=I/*IIS=O.7150X0.502=0.3589KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流.

图321(c)零序短路电路图

XTT(O)=XTI(O)/2=O.1525

XT(O)=O.1525X0.1601/(0.1525+0.0.1601)=0.0781

XTBL(O)=(O.4536+0.0781)X0.2401/(0.4536+0.0781+0.2401)=0.167

XTL(O)=(O.2268+0.6405)XO.2401/(0.2268+0.6405+0.2401)=0.188

XTLB(O)=(O.363+0.167)XO.188/(0.363+0.167+0.188)=0.1388

Xffi(o)=Xi.3(O)+XTLB(O)=O.81664-0.1388=0.9554

Iffi(o)*=E(o)/Xfn(o)=l.05/0.9554=1.099

Iffi(o)=Im(o)4B=l.099X0.502=0.552KA

3.2.2d2发生短路时流过断路2

(1)最大运营方式正序短路电流

Xff2=XdT+Xi3=0.18255+0.2722=0.45475

U.^E/X^1.05/0.45475=2.309

Id2Fx=Id2y・lB=2.309X0.502^1.159KA

（2）最小运营方式两相短路正序短路电流

X2=（XLI+XL2）XXL3/（XLI+XL2+XL3）=XL3/2=0.1361

Xtn=Xdi+X2=O.18255+0.1361=0.31865

E/2Xfti=l.05/2X0.31865=1.6475

1f<3）=1f（3）*h=3295X0.502=0.827KA

W）*=1.732E/4Xffi=1.732X1.05/4X0.31865=1.429

流过断路器1、2、3、4、5和6短路电流为：

1伊=1f（2）*i产L429X0.502=0.7163KA

（3）最大运营方式两相短路零序短路电流，如图3.2.2示

XBUO）=XLI（O）XXTB（O）/（XL!（O））+XTB（O））=0.4536X0.2401/iO.4536+0.2401）=0.157

XTL（O）=（XL4（0）+XT8（0））XXTC（O）/（XL4（O）+XT8（O）+XTC（O））=0.188

XLB（O）=（XL2（O）+XBL（O））XXTUO）/（XL2（O）+XTBL<O）+XTC（O））-0.138

Xff2（o）=（XL3（O）+XT（O））XXLB（O）/（XL3（O）+XT（O））+XLB（O））=0.1208

Ifn（o）*=E（o）/Xfr2（o）=l.05/0.1208=8.692

Iff2（o）=Iff2（o）i,lB=8.692X0.502=4.3634KA

3.2.3d3发生短路时流过断路2

（1）最大运营方式正序短路电流

XtB=Xd-|-+XL=O.18255+（）.5444=0.72695

Id3.^=E/Xfn=1.05/0.72695PL4444

Id3.皿=%.naxJB=l.4444X0.502^0.725KA

(2)最小运营方式两相短路正序短路电流

XtB=Xdi+XTi+XL=0.4224+0.3050+0.5444=0.9996

Itx2)*=1.732E/2Xffi=l.732X1.05/2X0.9996=0.9097

1产)=1产)”产09097X().502=0.4567KA

(3)最大运营方式两相短路零序短跖电流，如图323示

图3.2.3短路等值电路

XTL4(0)=(XL4(O)+XT8)X(XL3(O)+XT)/(XL4(O)+XT8+XL3(O)+XT)

=(0.2268+0.6405)X(0.8166+0.0781)/(0.2268+0.6405+0.8166+0.0781)

=0.4404

XTL2(O)=(XL2(O)+XTC)XXTB/(XL2(O)+XTC+XTB)

=(0.363+0.2401)X0.2401/(0.363+0.2401+0.2101)

=0.1717

XBUO)=XTL4(O)XXTL2(O)/(X-U(O)+XTL2(O))=0.4404X0.1717/(0.4404+0.1717)

=0.1235

Xff3(o)=Xi.i(o)+XBixo)=O.4536+0.1235=0.5771

Iff3(o)*=E(o)/Xft3(o)=1.05/0.5771=1.819

Iff3(o)=Iff3(o)4B=l.89X0.502=0.913KA

3.2.4d4点发生短路时流过断路1

(1)最大运营方式正序短路电流

Xff4=X(rr+XLi=0.18255+0.1512=0.33375

U.^=E/Xff4=l.05/0.3337543.146

I2=1…**3.146X0.502^1.579KA

(2)最小运营方式短路正序短路电流

X3=(XL3+XL2)XXLI/(XLI+XL2+XL3)

=(().2722+0.121)X0.1512/(0.2722+0.121+().1512)

=0.1156

X「昕Xdi+X3=0.18255+0.1156=0.2981

I/3)*=E/Xm=l.05/0.2981=3.522

I伊=12”产3.522X0.502=1.768KA

流过断路器1、4、5三相短路电流为：

I/3)i=I/3)XXLI/(XLI+XL2-XL3)

=1.768X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.49IKA

流过断路器2、3三相短路电流为：

他(3)=1/2)*一［n(2)=1768KA-0.491KA=1.277KA

I/2)*=1.732E/2Xffi=1.732X1.05/2X0.2981=3.0496

T/2)=T/2)tT-3.0496X0.502=1.53IKA

I/2)r=I/2\XXLI/(XLI+XL2+XL3)

=3.0496X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.847

流过断路器1、4、5短路电流为：

In⑵=I/2)*i产o.847X0.502=0.425KA

流过断路器2、3短路电流为：

I及⑵=1傅*一1“(2)=1.531KA-0.425KA=1.106KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图3.2.4短路等值电路

X2(0)=(XL4(O)+XT8)XXTC/(XL4(O)+XT8+XTC)

=(0.8166+0.6405)X0.2401/(0.8166+0.6405+0.2401)

=0.2061

Xi(o)=(XLI(O)+XT)XXTB/(XL!(O)+XT+XTB)

=(0.4536+0.0781)XO.2401/(0.4536+0.0781+0.2101)

=0.1654

Xff4(0)=X1(O)X(X2(O)+XI,2(O>)/(Xl(O)+Xi2(o)+X2(O))

=0.i654X(0.2061+0.363)/(O.1654+0.2061+0.363)

=0.1282

Iff4(o)*=E(o)/Xff4(o)=l.05/0.1282=8.193

Iff4(o)=Iif4(orlB=8.193X0.502=4.113KA

3.2.5d4点发生短路时流过断路器2

(1)最大运营方式正序短路电流

其中：Xrf5=Xlrr+Xi3+XL2=0.18255+0.2722+0.121=0.57575

U.1^E/X^1.05/0.57575^1.824

%•回二j824X0.502^0.9155KA

(2)最小运营方式短路正序短路电流

X3=(XL3+XL2)XXLI/(XL1+XL2+XL3)

=(0.2722+0.121)X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.1156

Xfn=Xdi+X3=0.18255+0.1156=0.2981

1伊*=E/Xm=l.05/0.2981=3.522

I伊=1伊*1户3.522X0.502=1.768KA

流过断路器1、4、5三相短路电流为：

1/3).I/3)XXL)/(XLI+XL2+XL3)

=1.768X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.49IKA

流过断路器2、3三相短路电流为：

皿⑶="2)*_岳(2)=1.768KA-0.491KA=1.277KA

1产)*=1.732E/2Xffi=I.732X1.05/2X0.2981=3.0496

［产)=1产)*1产3.0496X0.502=1.531KA

1产)1*=I/2\XXLI/(XLI+XL2+XL3)

=3.0496X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.847

流过断路器1、4、5短路电流为：

g⑵产0847X0.502=0.425KA

流过断路器2、3短路电流为：

If2(2)=I/2)*-Ifi<2)=1.531KA-0.425KA=1.106KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图325短路等值电路

X50(0)=(Xu(O)+XT8)X(XL3(0)+XT)/(Xu(O)+XTS+XL3(O)+XT)

=(().2268+0.6405)X(0.8166+0.0781)/(0.2268+0.6405+0.8166+0.0781)

=0.4404

X32(O)=X5O(O)XXTC/(X5O(O)+XTC)=0.4404X0.2401/(0.4404+0.2401)=0.1554

Xff5(O)=(XL2(0)+X.32(O))XXTB/(XL2(O)+XS2(O)+XTB)=0.1641

Iff5(o)*=E(o)/Xff5(o)=l.05/0.1641=6.399

Iff5(o)=Itf5(orlB=6.399X0.502=3.212KA

3.2.6d5点发生短路时流过断路器1

(I)最大运营方式正序短路电流

其中：Xff6=XdT+XLi+XL2=0.18255+0.1512+0.121=0.45475

Id6..^=E/XtT6=1.05/0.4547572.309

ld6—二I弗・W」B=2.309X0.502^1.159KA

(2)最小运营方式短路正序短路电流

X2=(XLI+XL2)XXL3/(XLI+XL2+XU)=XL3/2=0.1361

Xff6=Xdi+X2=0.18255+0.1361=0.31865

1伊*=E/2Xfri=l.05/2X0.31865=1.648

流过断路器1、2、3、4、5和6三相短路电流为：

1伊=1f<3)*1产1.648X0.502=0.827KA

1/2)*=1.732E/4XITI=I.732X1.05/4X0.31865=1.429

流过断路器1、2、3、4、5和6二相短路电流为：

W)=W)*I产L429X0.502=0.7163KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图326短路等值电路

X2（o）=（XL4（O）+XT8）XXTC/（XL4（O）+XT8+XTC）=0.2061

XI（O）=（XLI（O）+XT）XXTB/（XLI（O）+XT+XTB）=0.1654

Xff5（o）=（XL2（O）+Xi（o））XX2（o）/（XL2（O）+XI（O））+X2（O））=O.1483

Iff6（o）*=E（o）/Xff5（o）=l.05/0.1483=7.082

Itf6（o）=Itf5（orlB=7.082X0.502=3.555KA

3.2.7d6点发生短路时流过断路器1

（1）最大运营方式正序短路电流

其中：Xfn=XdT+XLi+XL2+Xu=0.18255+0.1512+0.121+0.0756=0.53035

%.同产E/X«7=l.05/0.53035^1.9798

9798X0.502=0.994KA

⑵最小运营方式两相短路正序短路电流

X2=（XLI+XL2）XXL3/（XLI+XL2+XU）=XL3/2=0.1361

Xff2=Xdi+X2+Xu=0.18255+0.1361+0.0756=0.39425

1^=1.732E/4Xffi=1.732X1.05/4X0.39425=1.1532

流过断路器1、2、3、4、5、6和7短路电流为:

1/2)=1f(2)*［尸1J532X0.502=0.5789KA

1产)=1产)*儿=1J532X0.502=0.5789KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图327短路等值电路

Xi(o)=(XLI(O)+XT)XXTB/(XLI(O)+XT+XTB)

=(0.4536+0.0781)XO.2401/(0.4536+0.0781+0.2401)

=0.1654

X3(o)=(XL2(O)+X2(O))XXTC/(XL2(O)+X2(O)+XTC)

=(0.363+0.1654)XO.2401/(0.363+1654+0.2401)

=0.1651

Xff7(0)=(XL4(0)+X3(0))xXT8.(XL4(O)+X3(O)+XT8)

=(0.8166+0.1651)XO.6405/(0.8166+0.1651+0.6405)

=0.3876

Iff7(o)*=E(o)/Xff7(o)=l.05/0.3876=2.709

Ifi7(o)=Ifn(o)=,lB=2.709X0.502=1.36KA

3.2.8d6点发生短路时流过断路器2

⑴最大运营方式正序短路电流

其中：Xfi8=XdT+XL3+XL4=().18255+0.2722+0.0756=0.53035

I…产E/Xff8=L05/0.53035=1.9798

Ids-mx=Id8*nax*lB=l•9798X0.502^0.994KA

(2)最小运营方式两相短路正序短路电流

X2=(XLI+XI.2)XXI.3/(X1J+X1.2+XL3)=XL3/2=0.1361

Xff2=Xdi+X2+XL4=0.18255+0.1361+0.0756=0.39425

I/2)*=1.732E/4Xni=1.732X1.05/4X0.39425=1.1532

流过断路器1、2、3、4、5、6和7短路电流为：

1尸)=1产)”许1.1532X().502=0.5789KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图328短路等值电路

X4(0)=(XL2(O)+XTB)X(XL3(0)+XT)/(XL2(O)+XTB+XL3(O)+XT)

二(().363+0.2401)X(0.8166+0.0781)/(0.363+().2401+0.8166+0.0781)

=0.3603

X5(o)=X4(o)xXTC/(X4(O)+XTC)=0.3603X0.2401/(0.3603+0.2401)=0.1441

XffB(0)=(Xu(0)+X5(0))XXTS/(XL4(0)+X5(0)+XT8)

=(0.2268+0.1441)XO.6405/(0.2268+0.1441+0.6105)

=0.2349

IiT8(o)*=E(o)/XfY8(o)=1.()5/0.3882=4.4703

If«(o)=Iff«(orlB=4.4703X0.502=2.244KA

3.2.9d8点发生短路时流过断路器1

(1)最大运营方式正序短路电流

短路电路等效图为：

图3.2.9(a)正序短路电路图

其中：XT45=XT4xXT5/(XT4+XT5)=XT4/2=0.4802/2=0.2401

Xff9=XdT+XLi+XT45=0.18255+0.1512+0.2401=0.57385

I…产E/XA9=1.05/0.57385*1.8297

Lg•皿二1叱皿」产1.8297X0.502^0.919KA

(2)最小运营方式两相短路正序短路电流

图329(c)短路等值电路

X3=(XL3+XL2)XXLI/(XL1+XL2+XL3)

=(0.2722+0.121)X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.1156

Xm=Xdi+X3+XTB=0.18255+0.1156+0.2401=0.5382

I/2)*=1.732E/2Xffi=I.732X1.05/2X0.5382=1.690

2)2)

I/=I/*IB=1.690X0.502=0.848IKA

l/2)i*=I/2\XXLI/(XLI+XL2+XL3)=1.690X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.2356

流过断路器1、4、5、6短路电流为：

1门(2)=1产)*1产0.847X0.502=0.425KA

流过断路器2、3短路电流为：

In⑵=1/2)*一1/2)=o.8481KA-0.2356KA=0.6125KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图3.2.9(d)短路等值电路

X6(0)=(XL4(0)+XT8)XXTC/(XL4(O)+XTS+XTC)

=(0.2268+0.6405)XO.2401/(0.2268+0.6405+0.2401)

=0.188

X7(0)=(XL2(0)+X&0))X(XLI(O)+XT)/(XL2(0)+X6(0)+XLI(0)+XT)

=(0.363+0.188)X(0.8166+0.0781)/(0.363+0.188+0.8166+0.0781)

=0.3410

XfWo)=XTB+X7(o)=0.2401+0.341=0.5811

In9(o)*=E(o)/Xffixo)=1.05/0.5811=1.8069

IfTO(o)=Tf«(o>-TB=l.8069X0.502=0.907KA

3.2.10d8点发生短路时流过断路器2

(1)最大运营方式正序短路电流

短路电路等效图为：

其中：X1fio=Xdi-+XLi+XT45=O.18255+0.2722+0.121+0.2401=0.81585

Idio.^=E/Xffio=l.05；0.81585*1.287

Idio.nax=Idio-Ba«JB=l.287X0.502弋0.646KA

(2)最小运营方式两相短路正序短路电流

图3.2.10(b)短路电路图

X3=(XL3+XL2)XXLI/(XL1+XL2+XL3)

=(0.2722+0.121)X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.1156

Xfi2=Xdi+X3+XTB-0.18255+0.1156+0.2401=0.5382

732E/2Xffi=l.732X1.05/2X0.5382=1.690

/2)="2)*h=l690X().502=0.848IKA

I/2)i*=I/2\XXLI/(XLI+XL2+XL3)

=1.690X0.1512/(0.2722+0.121+0.1512)

=0.2356

流过断路器1、4、5、6短路电流为：

In⑵=1/2)*］产o.847X0.502=0.425KA

流过断路器2、3短路电流为：

加⑵=1产)*一1门(2)=o8481KA-0.2356KA=0.6125KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图3210(c)短路电路图

Xs（o）=（Xu（o）+XTR）X（XL3（O）+XT）/（XI>I（O）+XTS+XL3（O）+Xr）

=（0.2268+0.6405）X（0.8166+0.0781）/（0.2268+0.6405+0.8166+0.0781）

=0.4404

X9（o）=X8（o）XXTC/（X8（O）+XTC）=0.4404X0.2401/（0.4404+0.2401）=0.1554

Xffio（o）=XTB+XL2（O）+X9（OF0.2401+0.363+0.1554=0.7585

Iffio（o）*=E（o）/Xfrio（o）=1.05/0.7585=1.384

Iffio（o）=Iffio（o）*lB=l.384X0.502=0.6949KA

3.2.11d9点短路时流过断路器1

（1）最大运营方式正序短路电流

短路电路等效图为：

图3.2.11短路电路图(a)

图3211短路电路图(b)

其中：XTO7=XTOXXTO/（XTC>XT?）=XTO/2=O.4802/2=0.2401

Xffii=XdT+XLi+XL2+XT67=0.18255+0.1512+0.121+0.2401=0.69485

Tdno.^E/Xffi^l.05/0.69485^1.5111

5111X0.502^0.7586KA

（2）最小运营方式两相短路正序短路电流如图4.2.11

图3211短路电路图⑹

X2=(XLI+XL2)XW(XIJ+XL2+XL3)=XL3/2=0.1361

Xff2=Xdi+X2+XTc=0.182554-0.1361+0.2401=0.55875

I/2)*=1.732E/4Xffi=1.732X1.05/4X0.55875=0.8140

流过断路器1、2、3、4、5和6短路电流为：

1产)=1产)”产08140X().502=0.4085KA

(3)最大运营方式两相短路零序短跖电流

图3211(d)短路电路图

Xio(o)=(XLI(O)+XT)XXTB/(XLI(O)+XT+XTB)

=(0.4536+0.0781)XO.2401/(0.4536+0.0781+0.2401)=0.1654

XU(0)=(X|(X0)+XL2)X(Xu(0)+XT8)/(X|(XO)+XL2+XL4(0)+XTS)

=(0.1654+0.363)X(0.2268+0.6405)/(0.1654+0.363+0.2268+0.6405)

=0.3284

Xffii(o)=XTc+Xu(o)=O.2401+0.3284=0.5685

Iffii(or=E<o)/XiTii(o)=1.05/0.5685=1.8471

Iffii(o)=Iffii(o)4B=l.8471X0.502=0.9273KA

3.2.12d9点短路时流过断路器2

(1)最大运营方式正序短路电流

短路电路等效图为:

图3212(a)短路电路图

其中:

Xffi3=XdT+XLi+XL2+XL4+Xrs=0.18255+0.1512+0.121+0.0756+0.6405二1.170851.

,3.^=E/Xtri3=1.05/1.17085^0.8968

1…=〜…J=0.8968X0.502^0.4502KA

(2)最小运营方式两相短路正序短跖电流

图3.2.12(b)短路电路图

X2=(XLI+XL2)XXL3/(XLI+XL2+XL3)=XL3/2=0.1361

Xff2=Xdi+X2++Xu+XT8=0.18255+().1361+0.0756+().6405二1.03475

I/3)*=E/2Xni=l.05/2X1.03475=0.5074

流过断路器1、2、3、4、5、6和7短路电流为：

M3)=W)*IB=O.5074X0.502=0.2547KA

I/2)*=1.732E/4Xffi=1.732X1.05/4X1.03475=0.4394

流过断路器1、2、3、4、5、6和7短路电流为：

I/2)=Itx2)tI_04394X().502=0.2206KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图3.2.12(c)短路电路图

XIO(O)=(XLI(O)+XT)XXTB/(XLI(O)+XT+XTB)=0.1654

X13(0)=(XL2(O)+XIo(o))XXTC/(XL2(O)+XIO(O)+XTC)=0.1651

Xffi3(o)=XTS+XL4<O)+XI3(O)=:0.6405+0.2268+0.1651=1.0324

Iffi3(o)*=E(o)/Xffi3(o)=l.05/1.3324=1.017

Iffi3(o)=Iffi3(o)4B=l.017X0.502=0.51IKA

3.2.13diO点发生短路时流过断路器1

(1)最大运营方式正序短路电流

短路电路等效图为：

图3.2.13(a)短路电路图

其中：

Xffi3=XdT+XLi+XL2+XL4+Xrs=0.18255+0.1512+0.121+0.0756+0.6405-1.17085

ldi3.nax^E/Xni3=l.05/1.17C85^0.8968

产0.8968X0.502^0.4502KA

(2)最小运营方式两相短路正序短路电流

图3.2.13(b)短路电路图

X2=(XLI+XL2)XXL3/(XLI+XL2+XL3)=XL3/2=0.1361

Xfn=Xdi+X2++Xu+XT8=().18255+().1361+0.0756+().6405=1.03475

E/2Xffi=l.05/2X1.03475=0.5074

流过断路器1、2、3、4、5、6和7短路电流为：

If<3)=I1<3)*I_05074X0.502=0.2547KA

I/2)*=1.732E/4Xtfi=1.732X1.05/4X1.03475=0.4394

流过断路器1、2、3、4、5、6和7短路电流为:

I/2)=I1X2)#I(_04394X0.502=0.2206KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图3.2.13（c）短路电路图

Xio（o）=（XLKO）+XT）XXTB/（XLI（O）+XT+XTB）

=（0.4536+0.0781）XO.2401/（0.4536+0.0781+0.2401）

=0.1654

Xi3（o）=（XL2（O）+XI（XO））XXrc/（XL2（O）+XIO（O）+XTC）

=（0.363+0.1654）XO.2401/（0.363+0.1654+0.2401）

=0.1651

Xffi3（o）=XT8+XU（O）+XI3（O）=0.6405+0.2268+0.1651=1.0324

Iffi3（o）*=E（o）/Xffi3（o）=1.05/1.3324=1.017

Iffi3（o）=Iffi3（o）4B=l.017X0.502=0.51IKA

3.2.14diO点发生短路时流过断路器2

（1）最大运营方式正序短路也流

短路电路等效图为：

图3.2.14(a)短路电路图

其中：Xf“4=XdT+XL3+XT8=0.18255+0.2722+0.0756+0.6405=1.17085

IdH.nHx*=E/Xtti4=l.05/1.17085^0.8968

Li.皿=Id】i.皿JB=O.8968X0.502^0.4502KA

(2)最小运营方式两相短路正序短路电流

图3.2.14(b)短路电路图

X2=(XLI+XL2)XXU/(XL1+XL2+XL3)=XL3/2=0.1361

Xf12=Xdi+X2+4-Xu+XT8=0.18255+0.1361+0.0756+0.6405=1.03475

I/3)*=E/2Xfii=l.05/2X1.03475=0.5074

流过断路器1、2、3、4、5、6和7短路电流为:

12="3)*卜=05074X0.502=0.2547KA

1产)*=1.732E/4Xffi=l.732X1.05/4X1.03475=0.4394

流过断路器1、2、3、4、5、6和7短路电流为：

1/2)=1/2)4_04394X0.502=0.2206KA

(3)最大运营方式两相短路零序短路电流

图3.2.14(c)短路电路图

X4(0)=(XL2(0)+XTB)X(XL3(0)+XT)/(XL2(0)+XTB+XL3(O)+XT)

=(0.363+0.2401)X(0.8166+0.0781)/(0.363+0.2401+0.8166+0.0781)

=0.3603

X14(0)=X4(0)XXTC/(X4(O)+XTC)

=0.3603X0.2401/(0.3603+0.2401)

=0.1441

Xffi4（o）=XTS+XL44O）+XI4（O）=0.6405+0.2268+0.1441=1.0114

Ifti4（o）*=E（o）/Xffi4（o）=l.05/1.3114=1.0382

Iffi4（o）=Iffi4（o）4B=l.3382X0.502=0.52IKA

5继电保护零序电流保护整定计算和校验

5.1断路器1零序电流保护整定计算和校验

5.1.1零序电流保护I段整定计算

（1）躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时也许浮现最大零序电流

31。.皿，即KK'=1.22X3X4.3634=15.71KA

（2）躲过断路器三相触头不同期合闸时浮现零序电流3h.员，即lo'.d}K；3I.,.bl

（3）先合一相，相称断开两相，最严重状况下（系统两侧电源电势相差180。）

流

过断路器零序电流Io.产2E/（2ZI+ZD）=2X115/（2X36+108）=1.597KA

（4）先合二相，相称断开一相，最严重状况下（系统两侧电源电势相差180。）

流过断路器零序电流1。.bt=2E/（Z,+2Z0）=2X115/（36+2X108）=0.9127KAI。.“取两

,

种状况下最大值,即Lbt=l.597KA,Io.dz=K；3Io.bl=l.2X3X1.597=5.7492KA

因此整定值为：Io'.小K，3L.皿=15.71KA

5.1.2零序电流保护n段整定计算

（1）起动电流

零序II段起动电流应与下一段线路零序I段保护相配合。

该保护与下一段线路保护之间有中性点接地变压器，该保护起动电流Io”.&

为:取心”=1.2,Io=3.212KA

1枚=XT8/（XL2（O）+X32（O）+XT8））=0.6405/（0.6405+0.363+0.1554）=0.553

Ido.j*Ijs.XTc/(XTc+X5o(o))=0.553X0.2401/(0.2401+0.4404)=0.195

+

Ido.=Ijs*(XTB+XL4(O))/(XTB+XU(O)XL3+XT)-0.0795

Idi).j8=IdD.j8xIo=0.0795X3.212=0.255KA

,,

Io.dz=KK"Ido.js=l.2X0.255=0.306KA

(2)动作时限：

零序n段动作时限与相邻线路零序I段保护范畴相配合,动作时限普通取o.5s.

(3)敏捷度校验：

零序n段敏捷系数，应按照本线路末端接地短路时最小零序电流来校验，

并满足Klm>l.5规定,即Klm=3Io.ain/Io”.『3X3.212/0.306=26.76>1.5

5.1.3零序电流保护UI段整定计算

(1)起动电流

①躲开在下一条线路出匚处相间短路时所浮现最大不平衡电流1bp.皿,即

IbP.«x=4.113KA,K,=1.2,Io”'p=K〕ha=l.2X3.917=4.7KA

②与下一线路零序电流山段相配合就是本保护零序in段保护范畴，不能超过

相邻线路上零序山段保护范畴。当两个保护之间具备分支电路时(有中性点接

地变压器时)，起动电流整定为IO"'.^K"'KIbp.js

断路器2断开，线路L1末端(d6点)短路时

Ijs*=XTB/(XL2(O)+XTL2(O)+XTB)=0.2401/(0.363+0.1717+0.2401)=0.31

Ijs=IjfIbp.皿=0.31X0.913=0.283K,即Ibp.js=O.283KA

Io'".d2=K"'KIbP.j8=l.2X0.283=0.3395KA

取较大值作为零序III段起动电流，即7KA

(2)敏捷度校验

作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范畴末端发生接地故障时、流过

本保护最小零序电流3Io”'..来校验，规定Klm>2,即

,Mm

Klm=3Io.nin/Io.dx=3X3.555/4.7=2.27>2,符合规定。

(3)动作时限

零序III段电流保护起动值普通很小，在同电压级网络中发生接地地短路

时，都也许动作。为保证选取性各保护动作时限也按阶梯原则来选取。

t4'"=t7,H+At=1.5+0.5=2s

5.2断路器2零序电流保护整定计算和校验

5.2.1零序电流保护I段整定计算

(1)躲开下•条线路出口处单相接地或两相接地短路时也许浮现最大零序电流

31°.1m，即KK'=1.2,Io,.dz=KK'3In.TOX=1.2X3X4.113=14.81KA

(2)躲过断路器三相触头不同期合闸时浮现零序电流3L.b“即1。'.戊二仁33.”

(3)先合一相，相称断开两相，最严重状况下(系统两侧电源电势相差180。)流

过断路器零序电流

Io.bl=2E/(2Z2+ZO)=2X115/(2X20+60)=2.3KA

(4)先合二相，相称断开一相，最严重状况下(系统两侧电源电势相差180。)

流过断路器零序电流

Io.bt=2E/(Z.+2ZO)=2X115/(20+2X60)=1.643KA

L.ht取两种状况下最大值，即I0.b..=2.3KA

Io'.dx=KK3Io.bt=l.2X3X2.3=8.28KA

因此整定值为：Io'.