110kv單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)繼電保護課程設(shè)計

1、<p><b>　　引言</b></p><p>　　《電力系統(tǒng)繼電保護》作為電氣工程及其自動化專業(yè)的一門主要課程,主要包括課堂講學、課程設(shè)計等幾個主要部分。在完成了理論的學習的基礎(chǔ)上，為了進一步加深對理論知識的理解，本專業(yè)特安排了本次課程設(shè)計。電能是現(xiàn)代社會中最重要、也是最方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能，電能經(jīng)過變壓器和不同電壓等級的輸電線路輸送并被分配給用戶

2、，再通過各種用電設(shè)備轉(zhuǎn)換成適合用戶需要的其他形式的能量。在輸送電能的過程中,電力系統(tǒng)希望線路有比較好的可靠性,因此在電力系統(tǒng)受到外界干擾時,保護線路的各種繼電裝置應該有比較可靠的、及時的保護動作,從而切斷故障點極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。電力系統(tǒng)繼電保護就是為達到這個目的而設(shè)置的。其中短路電流的計算和電氣設(shè)備的選擇是本設(shè)計的重點。通過此次線路保護的設(shè)計可以鞏固我們本學期所學的《電力系統(tǒng)繼電保護》這一課程的理論知識，能提高我們提出問題

3、、思考問題、解決問題的能力。</p><p><b>　　1 運行方式的選擇</b></p><p>　　1.1 運行方式的選擇原則</p><p>　　1.1.1 發(fā)電機、變壓器運行方式選擇的原則</p><p>　　(1)一個發(fā)電廠有兩臺機組時，一般應考慮全停方式，一臺檢修，另一臺故</p><p

4、>　　障；當有三臺以上機組時，則選擇其中兩臺容量較大機組同時停用的方式。對水電廠，還應根據(jù)水庫運行方式選擇。</p><p>　　(2)一個發(fā)電廠、變電站的母線上無論接幾臺變壓器，一般應考慮其中容量</p><p><b>　　最大的一臺停用。</b></p><p>　　1.1.2 變壓器中性點接地選擇原則</p><

5、;p>　　(1)發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點均要接地。</p><p>　　(2)自耦型和有絕緣要求的其它變壓器，其中性點必須接地。</p><p>　　(3)T接于線路上的變壓器，以不接地運行為宜。</p><p>　　(4)為防止操作過電壓，在操作時應臨時將變壓器中性點接地，操作完畢后</p><p>　　再斷開，這種

6、情況不按接地運行考慮。</p><p>　　1.1.3 線路運行方式選擇原則</p><p>　　(1)一個發(fā)電廠、變電站線線上接有多條線路，一般考慮選擇一條線路檢修，</p><p>　　另一條線路又故障的方式。</p><p>　　(2)雙回路一般不考慮同時停用。</p><p>　　1.1.4 流過保護的最大、電

7、小短路電流計算方式的選擇</p><p><b>　　(1)相間保護</b></p><p>　　對單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護的最大短路電流出現(xiàn)在最大運行方式；</p><p>　　而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小運行方式。</p><p>　　對于雙電源的網(wǎng)絡(luò)，一般（當取Z1=Z2時）與對側(cè)電源的運行方式無關(guān)，可按單側(cè)

8、電源的方法選擇。</p><p>　　對于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過保護的電大短路電流應選取開環(huán)運行方式，開環(huán)點應選在所整定保護線路的相鄰下一線線路上。而對于電小短路電流，則應選閉環(huán)運行方式，同時再合理停用該保護背后的機組、變壓器及線路。</p><p><b>　　(2)零序電流保護</b></p><p>　　對于單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護

9、的最大零序短路電流與最小零序電流，其選擇方法可參照相間短路中所述，只需注意變壓器接地點的變化。</p><p>　　對于雙電源的網(wǎng)絡(luò)及環(huán)狀網(wǎng)，同樣參照相間短路中所述，其重點也是考慮變壓器接地點的變化。</p><p>　　1.1.5 選取流過保護的最大負荷電流的原則</p><p>　　選取流過保護的最大負荷電流的原則如下：</p><p>

10、　　(1)備用電源自動投入引起的增加負荷。</p><p>　　(2)并聯(lián)運行線路的減少，負荷的轉(zhuǎn)移。</p><p>　　(3)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)運行，負荷的轉(zhuǎn)移。</p><p>　　(4)對于雙側(cè)電源的線路，當一側(cè)電源突然切除發(fā)電機，引起另一側(cè)增加負</p><p><b>　　荷。</b></p>&l

11、t;p>　　1.2 本次設(shè)計的具體運行方式的選擇</p><p>　　電力系統(tǒng)運行方式的變化，直接影響保護的性能。因此，在對繼電保護進行整定計弊之前，首先應該分析運行方式。這里要著重說明繼電保護的最大運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護的電流值最大，繼電保護的最小運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下通過保護的電流值最小。因此，系統(tǒng)的最大運行方式不一定就是保護的最大運行方式；系統(tǒng)的最小運行方式也不一定就是保護

12、的最小運行方式。</p><p>　　現(xiàn)結(jié)合本次設(shè)計具體說明如下，系統(tǒng)的最大運行方式是所有設(shè)備全部投入運行；系統(tǒng)的最小運行方式為發(fā)電機G1和G2投入，發(fā)電機G3停運。對保護1而言，其最大運行方式應該是在系統(tǒng)最大運行方式下線路L1回路斷開，其他設(shè)備全投；保護1的最小運行方式應該是：在系統(tǒng)的最小運行方式下線路AC+BC與AB并聯(lián)運行。</p><p><b>　　1.3自動裝置配置&

13、lt;/b></p><p><b>　　1.3.1 簡述</b></p><p>　　電力系統(tǒng)自動裝置是指在電力網(wǎng)中發(fā)生故障或異常時起控制作用的設(shè)備，主要包括自動重合閘、備用電源自動投入裝置、低頻減載和失壓解列裝置等設(shè)備，電網(wǎng)中自動裝置的型號多、邏輯千變?nèi)f化，在實際運行中會暴露一些問題。電網(wǎng)中自動裝置的配置，需要我們進行全面的考慮。</p>&l

14、t;p>　　1.3.2系統(tǒng)安全自動裝置的配置</p><p>　　配置重合閘：在電力系統(tǒng)故障中，打多數(shù)故障是輸電線路故障。運行經(jīng)驗表明大多數(shù)線路故障是“瞬時性”故障，此時，如果把斷開的線路在合上，就能恢復正常供電。該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng)，按照要求，每一個斷路器都應該裝有ARD裝置，并與繼電保護后加速配合形成重合閘后加速保護，保證電力系統(tǒng)最大限度的正常供電。</p><p>　

15、　配置備用電源自動投入裝置：當線路或用電設(shè)備發(fā)生故障時，能夠自動迅速、準確的把備用電源投入用電設(shè)備中或把設(shè)備切換到備用電源上，不至于讓用戶斷電的一種裝置。該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)要求，如果B變電站或C變電站中的兩臺變壓器，為了保證負荷可以長時間的正常運行，應該加入AAT裝置。</p><p>　　配置低頻、低壓減載裝置：它在電力系統(tǒng)發(fā)生事故出現(xiàn)功率缺額使電網(wǎng)頻率、電壓急劇下降時,自動切除部分負荷,

16、防止系統(tǒng)頻率、電壓崩潰,使系統(tǒng)恢復正常,保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和對重要用戶的連續(xù)供電。如圖所示：該系統(tǒng)為110KV輸電線路系統(tǒng)，根據(jù)當?shù)叵到y(tǒng)運行狀況和系統(tǒng)要求，為了保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，防止系統(tǒng)頻率、電壓崩潰應該在變電站B、C、D中配置低頻、低壓減載裝置。</p><p>　　2. 電網(wǎng)各個元件參數(shù)計算及短路電流計算</p><p><b>　　2.1基準值選擇</b>

17、;</p><p>　　基準功率：SB=100MV·A，基準電壓：VB=115V?；鶞孰娏鳎篒B=SB/1.732 VB=100×103/1.732×115=0.502KA；基準電抗：ZB=VB/1.732 IB=115×103/1.732×502=132.25Ω；電壓標幺值：E=E(2)=1.05</p><p>　　2.2電網(wǎng)各元件等值

18、電抗計算</p><p>　　2.2.1輸電線路等值電抗計算</p><p>　　(1) 線路AB等值電抗計算</p><p>　　正序以及負序電抗：XL1= X1L1=0.4×40=16Ω</p><p>　　XL1*= XL1/ ZB=16/132.25=0.121</p><p>　　零序電抗：XL1

19、0= X0L1= 3X1L1=3×0.4×40=48Ω</p><p>　　XL10*= XL10/ ZB=48/132.25=0.363</p><p>　　(2) 線路BC等值電抗計算</p><p>　　正序以及負序電抗：XL2= X1L2=0.4×40=16Ω</p><p>　　XL2*= XL2/

20、ZB=16/132.25=0.121</p><p>　　零序電抗：XL20= X0L2= 3X1L2=3×0.4×40=48Ω</p><p>　　XL20*= XL20/ ZB=48/132.25=0.363</p><p>　　(3) 線路CA等值電抗計算</p><p>　　正序以及負序電抗：XL3= X1L3=

21、0.4×50=20Ω</p><p>　　XL3*= XL3/ ZB=20/132.25=0.1512</p><p>　　零序電抗：XL30= X0L3= 3X1L3=3×0.4×50=60Ω</p><p>　　XL30*= XL30/ ZB=50/132.25=0.4537</p><p>　　2.2.2變

22、壓器等值電抗計算</p><p>　　(1) 變壓器T1、T2等值電抗計算</p><p>　　XT1= XT2=UK%/100×UN2/ SN=1O.5/100×110×110/60≈21.175Ω</p><p>　　XT1*= XT2*=XT1/ ZB=31.7625/132.25=0.1601</p><p

23、>　　(2) 變壓器T3等值電抗計算</p><p>　　XT3= UK%/100×UN2/ SN≈21.175Ω</p><p>　　XT3*=XT3/ ZB=21.175/132.25=0.1601</p><p>　　(3) 變壓器T4、T5、T6等值電抗計算</p><p>　　XT4= XT5=XT6= XT7=

24、 UK%/100×UN2/ SN≈63.525Ω</p><p>　　XT6*= XT7* = XT4*= XT5*=63.525/132.25=0.4803</p><p>　　2.2.3發(fā)電機等值電抗計算</p><p>　　(1)發(fā)電機G1、G2、G3電抗標幺值計算</p><p>　　XG1* = XG2*= XG3*=Xd

25、SB/ SG= XdSB COSφ/ PG=0.129×100×0.85/50=0.2193</p><p>　　2.2.4 各線路運行方式下流過斷路器的最大負荷電流</p><p>　　(1) 保護1的最大運行方式：發(fā)電機G1、G2、G3全投入，繼開線路AC；通過保護1的負荷電流最大；保護1的最小運行方式：發(fā)電機G3停，線路全部運行。</p><p

26、>　　(2) 保護3的最大運行方式：發(fā)電機G1、G2、G3全投入，繼開線路BC；通過保護4的負荷電流最大。保護4的最小運行方式：G3停，線路全部運行。</p><p>　　(3) 保護6的最大運行方式：發(fā)電機G1、G2、G3全投入，斷開線路AB；通過保護6的負荷電流最大。保護6的最小運行方式：G3停，線路全部運行。</p><p>　　2.2.5 短路計算</p>&l

27、t;p><b>　　電路圖等值圖</b></p><p>　　BC線路是最大運行方式</p><p><b>　　正序</b></p><p><b>　　負序</b></p><p><b>　　零序</b></p><p>

28、;<b>　　BC最小運行方式</b></p><p><b>　　正序 </b></p><p><b>　　零序</b></p><p>　　CA線路最大運行方式</p><p><b>　　正序</b></p><p><

29、;b>　　零序</b></p><p>　　CA線路最小運行方式</p><p><b>　　正序</b></p><p><b>　　零序</b></p><p>　　AB線路最大運行方式</p><p><b>　　正序</b>&l

30、t;/p><p><b>　　零序</b></p><p>　　AB線路最小運行方式</p><p><b>　　正序</b></p><p><b>　　零序</b></p><p>　　故障點C：最大運行方式 </p><p>&

31、lt;b>　　三相短路： </b></p><p><b>　　有名值 ：</b></p><p><b>　　兩相短路：</b></p><p><b>　　有名值： </b></p><p><b>　　單相接地： </b></

32、p><p><b>　　有名值 ：</b></p><p>　　兩相接地： = 2.564</p><p><b>　　有名值：</b></p><p><b>　　最小運行方式</b></p><p><b>　　三相短路：

33、</b></p><p><b>　　有名值： </b></p><p><b>　　兩相短路： </b></p><p><b>　　有名值: </b></p><p><b>　　單相接地： </b></p><p>

34、;<b>　　有名值： </b></p><p>　　兩相接地 ： = 4.062</p><p><b>　　有名值：</b></p><p>　　短路點A：最大運行方式 </p><p><b>　　三相短路： </b></p><p&g

35、t;<b>　　有名值： </b></p><p><b>　　兩相短路： </b></p><p><b>　　有名值 ：</b></p><p><b>　　單相接地： </b></p><p><b>　　有名值： </b>&l

36、t;/p><p>　　兩相接地 ： = 9.08A</p><p>　　有名值： </p><p><b>　　零序：</b></p><p><b>　　流過安裝處電流：</b></p><p><b>　　單相接地： </b>

37、;</p><p><b>　　兩相接地：</b></p><p><b>　　最小運行方式</b></p><p><b>　　三相短路： </b></p><p><b>　　有名值： </b></p><p><b>

38、;　　兩相短路： </b></p><p><b>　　有名值： </b></p><p><b>　　單相短路： </b></p><p><b>　　有名值： </b></p><p><b>　　兩相接地 ：</b></p>

39、<p><b>　　有名值： </b></p><p><b>　　零序：</b></p><p><b>　　流過安裝處電流：</b></p><p><b>　　單相接地： </b></p><p><b>　　兩相短路：<

40、/b></p><p><b>　　短路點B ：</b></p><p>　　1.最大運行方式下：</p><p>　　三相短路：=3.984 A；有名值 =916.33 A；</p><p>　　兩相短路： = ，有名值=793.57 A；</p><p>　　單相短路：= ，有名值=10

41、40.72 A；</p><p>　　兩相接地：=4.33 A，有名值=996.10A；</p><p>　　流過安裝處電流： =0.543；</p><p>　　單相：=0.543 1040.72=565.11A；</p><p>　　兩相：=0.543 996.10=540.88A</p><p>　　2.最小運行

42、方式下：</p><p>　　三相短路：=3.571A；有名值=821.43A；</p><p>　　兩相短路：=3.093；有名值=711.40A；</p><p>　　單相短路：= =4.237，有名值=974.58A</p><p>　　兩相接地：=4.043A，有名值=929.92A；</p><p>　　流過

43、安裝處電流：0.562；</p><p>　　單相：=0.562 974.58=547.71A；</p><p>　　兩相：=0.562 =522.62A</p><p>　　表2-1 短路電流統(tǒng)計表</p><p>　　2.3 距離保護整定計算</p><p>　　2.3.1電力網(wǎng)相間距離保護的整定計算步驟<

44、;/p><p>　?。?）相間距離保護第Ⅰ段整定計算</p><p>　　1）相間距離保護第Ⅰ段的整定值主要是要躲過本線路的末端相間故障。設(shè)線路AB首端斷路器為1QF,Z則線路AB斷路器1QF處的相間距離保護第Ⅰ段的整定值為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：——AB線路首端斷路器1

45、QF處相間距離保護第Ⅰ段的整定值；</p><p>　　——相間距離保護第Ⅰ段的可靠系數(shù)，取0.85；</p><p>　　——被保護線路AB的正序阻抗。</p><p>　　2）相間距離保護第Ⅰ段的動作時間為：</p><p>　　3）相間距離保護第Ⅰ段的靈敏度用范圍表示，即為被保護線路全長的80%~85% </p>

46、;<p>　?。?） 相間距離保護Ⅱ段整定計算</p><p>　　1） 按與相鄰線路距離保護I段配合整定</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中， —— 被保護線路AB阻抗；</p><p>　　—— 相鄰線路相間距離保護I段動作阻抗；</p><p

47、>　　—— 相間距離保護第Ⅱ段可靠系數(shù)，取0.8~0.85；</p><p>　　—— 相間距離保護第Ⅱ段可靠系數(shù)，取0.8；</p><p>　　—— 分支系數(shù)最小值，為相鄰線路第段距離保護范圍末端短路時流過故障線電流之比的最小值。</p><p>　　2）與相鄰變壓器縱差保護配合</p><p><b>　?。?-3）&l

48、t;/b></p><p>　　式中， =0.7</p><p>　　——相鄰變壓器的正序阻抗；</p><p>　　——相鄰變壓器另側(cè)母線，如D母線短路時流過變壓器的短路電流與被保護線電流之比的最小值。</p><p>　　取所有與相鄰元件相間短路保護配合計算值中的最小值為整定值。</p><p>　

49、　3） 相間距離保護第Ⅱ段的動作時間為：</p><p><b>　　=0.5s</b></p><p>　　4） 相間距離保護第Ⅱ段的靈敏度校驗：</p><p><b>　　（4-4）</b></p><p>　　5） 當不滿足靈敏度要求時可與相鄰線相間距離保護第Ⅱ段配合。這時有：

50、 </p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中， =0.80~0.85 </p><p>　　——相鄰線路相間距離保護第Ⅱ段的整定值。</p><p>　　這時，相間距離保護第Ⅱ的動作時間為：</p><p><b>　　=+</b><

51、/p><p>　　式中， ——相鄰線路相間距離保護第Ⅱ段的動作時間。</p><p>　　（3） 相間距離保護Ⅲ段整定計算</p><p>　　1）躲過被保護線路的最小負荷阻抗</p><p><b>　　采用方向阻抗繼電器</b></p><p><b>　?。?-6）</b&g

52、t;</p><p>　　式中， —— 相間距離保護第Ⅲ段可靠系數(shù)，取1.2~1.3；</p><p>　　—— 返回系數(shù)，取1.15~1.25：</p><p>　　—— 自起動系數(shù)，取1；</p><p>　　—— 電網(wǎng)的額定相電壓；</p><p>　　—— 最大負荷電流；</p><p&g

53、t;　　—— 阻抗元件的最大靈敏角，取。</p><p>　　—— 負荷阻抗角，取。</p><p>　　2）相間距離保護第Ⅲ段動作時間為：</p><p>　　3）相間距離保護第Ⅲ段靈敏度校驗：</p><p><b>　　當作近后備時</b></p><p><b>　?。?-7）

54、</b></p><p><b>　　當作遠后備時</b></p><p><b>　?。?-8） </b></p><p>　　式中， ——分支系數(shù)最大值。</p><p>　　2.3.1.計算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：</p><p>　　2.3.2距離保護整定值計算：&l

55、t;/p><p>　?。?） 1QF距離保護整定值計算：</p><p><b>　　一段整定阻抗：</b></p><p><b>　　二段整定阻抗：</b></p><p>　　1)與相鄰下級LBC段的一段配合：</p><p>　　2)按躲過相鄰變壓器出口短路整定：<

56、/p><p>　　靈敏度校驗：要求>1.25</p><p>　　結(jié)論：=33.605Ω</p><p><b>　　t=0s</b></p><p>　　2.3.3 3QF距離保護整定值計算：（同理）</p><p>　　2.3.4 5QF距離保護整定值計算： 結(jié)論：考慮到6QF僅需要

57、加裝一個功率方向繼電器或者 方向阻抗繼電器，5QF不需 要和6QF的距離保護裝置配合，所以5QF僅需要和T6的保護配合。</p><p><b>　　注意</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求：“系統(tǒng)允許的最大故障切除時間為 0.85s”系統(tǒng)最低等級的后備保護延時時間都已經(jīng)超過了了1.5S，如果按照階梯原則配合，不滿足設(shè)計要求，所以不需要加裝三段保護</p&

58、gt;<p>　　3. 距離保護的綜合評價</p><p>　　主要優(yōu)點：能滿足多電源復雜電網(wǎng)對保護動作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時反應電壓的降低和電流的增大而動作的，因此距離保護較電流保護有較高的靈敏度。其中Ⅰ段距離保護基本不受運行方式的影響，而Ⅱ、Ⅲ段受系統(tǒng)運行變化的影響也較電流保護要小一些，保護區(qū)域比較穩(wěn)定。</p><p>　　主要缺點：不能實現(xiàn)全線瞬動。對雙側(cè)電源

59、線路，將有全線的30﹪～40﹪的第Ⅱ段時限跳閘，這對穩(wěn)定有較高要求的超高壓遠距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的。阻抗繼電器本身較長復雜，還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置，電壓斷線閉鎖裝置，因此距離保護裝置調(diào)試比較麻煩，可靠性也相對低些。</p><p>　　電力網(wǎng)零序電流保護配置與整定計算</p><p><b>　　4.1概述</b></p><p>　　4.

60、1.1零序電流保護的特點</p><p>　　中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路，將產(chǎn)生很大的零序電流分量，利用零序電流分量構(gòu)成保護，可作為一種主要的接地短路保護。因為它不反映三相和兩相短路，在正常運行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時也沒有零序分量產(chǎn)生，所以它有較好的靈敏度。另一方面，零序電流保護仍有電流保護的某些弱點，即它受電力系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，靈敏度將因此降低；特別是在短距離的線路上以及復雜的環(huán)網(wǎng)中，由于速動段的保護

61、范圍太小，甚至沒有保護范圍，致使零序電流保護各段的性能嚴重惡化，使保護動作時間很長，靈敏度很低。</p><p>　　當零序電流保護的保護效果不能滿足電力系統(tǒng)要求時，則應裝設(shè)接地距離保護。接地距離保護因其保護范圍比較固定，對本線路和相鄰線路的保護效果都會有所改善。</p><p>　　零序電流保護接于電流互感器的零序電流濾過器，接線簡單可靠，零序電流保護通常由多段組成，一般是三段式，并可根

62、據(jù)運行需要而增減段數(shù)。為了適應某些運行情況的需要，也可設(shè)置兩個一段或二段，以改善保護的效果。</p><p>　　4.2 零序電流保護整定計算的運行方式分析</p><p>　　4.2.1 接地短路計算的運行方式選擇</p><p>　　計算零序電流大小和分布的運行方式選擇，是零序電流保護整定計算的第一步。選擇運行方式就是考慮零序電流保護所能適應的發(fā)電機、變壓器以

63、及線路變化大小的問題。一般可按下述條件考慮。</p><p>　　（1）總的原則是，不論發(fā)電廠或是變電所，首先是按變壓器設(shè)備的絕緣要求來確定中性點是否接地；其次是以保持對該母線的零序電抗在運行中變化最小為出發(fā)點來考慮。當變壓器臺數(shù)較多時，也可采取幾臺變壓器組合的方法，使零序電抗變化最小。</p><p>　?。?）發(fā)電廠的母線上至少應有一臺變壓器中性點接地運行，這是電力系統(tǒng)過電壓保護和繼電

64、保護功能所需要的。為改善設(shè)備過電壓的條件，對雙母線上接有多臺（一般是四臺以上）變壓器時，可選擇兩臺變壓器同時接地運行，并各分占一條母線，這樣在雙母線母聯(lián)短路器斷開后，也各自保持著接地系統(tǒng)。</p><p>　　（3）變電所的變壓器中性點分為兩種情況，單側(cè)電源受電的變壓器，如果不采用單相重合閘，其中性點因班應不接地運行，以簡化零序電流保護的整定計算；雙側(cè)電源受電的變壓器，則視該母線上連接的線路條數(shù)和變壓器臺數(shù)的多少

65、以及變壓器容量的大小，按變壓器零序電抗變化最小的原則進行組合。</p><p>　　4.2.2 流過保護最大零序電流的運行方式選擇</p><p>　　(1) 單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，一般取最大運行方式，線路末端的變壓器中性點不接地運行。</p><p>　　(2) 多電源的輻射形電網(wǎng)及環(huán)狀電網(wǎng)，應考慮到相臨線路的停運或保護的相繼動作，并考慮在最大開機方式下對側(cè)接地

66、方式最小，而本側(cè)（保護的背后）接地方式最大。</p><p>　　(3) 計算各類短路電流值。</p><p>　　4.3 最大分支系數(shù)的運行方式和短路點位置的選擇</p><p>　　(1) 輻射形電網(wǎng)中線路保護的分之系數(shù)與短路的位置無關(guān)。</p><p>　　(2) 環(huán)狀電網(wǎng)中線路的分支系數(shù)隨短路點的移遠而逐漸減小 。但實際上整定需

67、要最大分支系數(shù)，故還是選擇開環(huán)運行方式。</p><p>　　(3) 環(huán)外線路對環(huán)內(nèi)線路的分支系數(shù)也與短路點有關(guān)，隨著短路點的移遠，分支系數(shù)逐漸增大，可以增加到很大很大，但具體整定并不是選一個最大值，而應按實際整定配合點的分支系數(shù)計算。</p><p>　　4.4 零序電流保護的整定計算</p><p>　　4.4.1零序電流保護的整定計算步驟</p>

68、;<p>　?。?） 零序電流保護Ⅰ段的整定</p><p>　　1）按躲開本線路末端接地短路的最大零序電流整定，即</p><p><b>　　(5-1)</b></p><p>　　式中 ——可靠系數(shù)，取1.2~1.3；計算時取1.3</p><p>　　───線路末端接地短路時流過保護的最大零序

69、電流。</p><p>　　2） 零序電流保護Ⅰ段的保護最小保護范圍亦要求不小于本保護線路長度的15%。</p><p>　　3）整定的動作延時為0。</p><p>　?。?） 零序電流保護Ⅱ段的整定</p><p>　　此段保護按滿足以下條件整定：</p><p>　　1）按與相鄰下一級線路的零序電流保護Ⅰ段配合整

70、定，即</p><p><b>　　(5-2)</b></p><p>　　式中 —— 可靠系數(shù)，取1.1。</p><p>　　—— 分支系數(shù)，按實際情況選取可能的最小值；</p><p>　　—— 相鄰下一級線路的零序電流保護I段整定值。 </p><p>　　2）當按此整定

71、結(jié)果達不到規(guī)定靈敏系數(shù)時，可改為與相鄰下一級線路的零序電流保護Ⅱ段配合整定：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　3）零序Ⅱ段的靈敏度校驗：</p><p>　　≥ 1.3~1.5 （5-4）</p><p>　　4）零序電流保護Ⅱ段的

72、動作時間：</p><p>　　當動作電流按式（7.2）計算時，</p><p>　　當動作電流按式（7.3）計算時，</p><p>　?。?） 零序電流保護Ⅲ段保護的整定</p><p>　　此段保護一般是起后備保護作用。Ⅲ段保護通常是作為零序電流保護II段保護的補充作用。零序電流保護Ⅲ段保護按滿足以下條件整定：</p>&

73、lt;p>　　1）按躲開下一條線路出口處發(fā)生三相短路時，流過保護裝置的最大不平衡電流來整定</p><p><b>　　(5-5)</b></p><p>　　式中 —— 可靠系數(shù)。取1.25。</p><p>　　—— 最大不平衡電流。 </p><p><b>　　其中</b>

74、</p><p><b>　　(5-6)</b></p><p>　　式中 —非周期分量系數(shù),取1~2；</p><p>　　—電流互感器的同性系數(shù),取0.5；</p><p>　　—電流互感器的10%誤差,取0.1；</p><p>　　—下一級線路始端三相短路的最大短路電流。<

75、;/p><p>　　2） 零序Ⅲ段的靈敏度校驗：</p><p>　　當作為近后備保護時，</p><p>　　1.3~1.5 (5-7)</p><p>　　當作為遠后備保護時，</p><p>　　1.2 (5-8)

76、</p><p>　　式中 ——本線路末端短路時在小方式運行下的最小零序電流。</p><p>　　——下一級線路末端短路時在小方式運行下的最小零序電流。</p><p><b>　　——最大分支系數(shù)。</b></p><p>　　3） 零序電流保護Ⅲ段的動作時間：</p><p>　　時

77、限的確定:對于環(huán)型網(wǎng)絡(luò),若按階梯原則與相鄰線路配合時,會產(chǎn)生斷路器誤動的現(xiàn)象因此應找出解環(huán)點所以必須選出某一線路的保護Ⅲ段與其相鄰的保護Ⅱ段配合此即環(huán)網(wǎng)保護Ⅲ段的動作時限的起始點，此起始點的選擇原則是：應考慮盡可能使整個環(huán)網(wǎng)中保護三段的保護靈敏度較高。</p><p>　　(1) 各段保護的整定時間均應按整定配合原則增加時間級差。</p><p>　　(2) 當分支系數(shù)隨短路點的移遠而

78、變大時，例如有零序互感的平行線路，保護的整定配合應按相配合保護段的保護范圍末端進行計算，一般可用圖解法整定，</p><p>　　(3) 與相鄰雙回線路的零序保護配合整定。當雙回線路裝設(shè)了橫聯(lián)差動保護時，為提高靈敏度，可按與橫聯(lián)差動保護配合整定，即按雙回線路全線為快速保護范圍考慮，但時間整定要考慮橫聯(lián)差動保護相繼動作的延時；如考慮雙回線運行中將橫聯(lián)差動保護停用的情況時，可相應提出將雙回線路運行臨時改為單回線路運

79、行的措施。</p><p>　　表5-1 零序電流保護整定計算結(jié)果表</p><p>　　4.4.2保護1的零序整定</p><p>　?。?）無時限電流零序電流保護:</p><p>　　按躲過相鄰下一線路出口即本線路末端單相或兩相接地短路時,可能出現(xiàn)的最大3倍零序電流即:</p><p><b>　　取的

80、最大值則有: </b></p><p>　　以在距1號短路器15%處最小短路電流來檢驗靈敏度:</p><p><b>　　取的最小值即: </b></p><p>　?。?）帶時限零序電流速斷保護:</p><p>　?、倥c相鄰下一級線路BC段5DL零序電流保護第Ⅰ段相配合,即: </p>&

81、lt;p><b>　　由此計算可得：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　?、谂c下一相鄰線路保護3的配合:</p><p><b>　　所以:</b></p><p>　　圖4-1最小分支系數(shù)圖</p><p><

82、;b>　　由圖5-6計算可得</b></p><p>　　圖4-2最大分支系數(shù)圖</p><p><b>　　圖4-3星角變換圖</b></p><p>　　參照圖4-2和圖4-3可知：</p><p>　　應更換更加靈敏的接地距離保護.</p><p>　　保護1末端短路時的最

83、小零序電流為： </p><p>　　4.4.3保護3的零序整定</p><p>　?。?）無時限電流速斷保護的整定</p><p>　　以在距6號短路器15%處最小短路電流來檢驗靈敏度:</p><p>　　應更換更加靈敏的接地距離保護.</p><p>　　4.4.4保護7的零序整定</p><

84、p>　?。?）無時限電流速斷保護的整定</p><p>　　以在距7號短路器15%處最小短路電流來檢驗靈敏度:</p><p>　　應更換更加靈敏的接地距離保護</p><p>　　4.5零序電流保護的評價.</p><p>　　在大接地電流系統(tǒng)中，采用零序電流保護和零序方向電流保護與采用三相完全星形接線的電流保護和方向電流保護來防御接

85、地短路相比較，前者具有較突出的優(yōu)點：</p><p><b>　　靈敏度高</b></p><p><b>　　(2) 延時小</b></p><p>　　(3) 在保護安裝處正向出口短路時，零序功率方向元件沒有電壓死區(qū)，而相間短路保護功率方向元件有電壓死區(qū)。</p><p>　　(4) 在電網(wǎng)變壓

86、器中性點接地的數(shù)目和位置不變的條件下，當系統(tǒng)運行方式變化時，零序電流變化較小，因此，零序電流速斷保護的保護范圍長而穩(wěn)定。而相間短路電流速斷保護，受系統(tǒng)運行方式變化的影響較大。</p><p>　　(5) 采用了零序電流保護后，相間短路的電流保護就可以采用兩相星形接線方式，并可和零序電流保護合用一組電流互感器，又能滿足技術(shù)要求，而且接線也簡單。</p><p>　　應該指出，在110KV及

87、以上電壓系統(tǒng)中，單相接地短路故障約占全部故障的80%~90%，而其它類型的故障，也往往是由單相接地發(fā)展起來的。所以，采用專門的零序電流保護就有其更重要的意義。因而，在大接地電流系統(tǒng)中，零序電流保護獲得廣泛的應用。但是，零序電流保護也存在一些缺點，主要表現(xiàn)在以下兩方面：</p><p>　　(1) 于短線路或運行方式變化很大的電網(wǎng)，零序電流保護往往難于滿足系統(tǒng)運行所提出的要求，如保護范圍不夠穩(wěn)定或由于運行方式的改

88、變需要新整定零序電流保護。</p><p>　?。?）220KV及以上電壓的電力系統(tǒng)，由于單相重合閘的應用，影響了零序電流保護的正確工作，這時必須增大保護的起動值，或采取措施使保護退出工作，待全相運行后再投入。</p><p><b>　　5．課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實

89、際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。隨著科學技術(shù)發(fā)展的日新日異。在這次寶貴的設(shè)計活動中，經(jīng)驗才是對于我們最大的收獲，而且還增強了自身對未知問題以及對知識的深化認識的能力，但是，僅僅是完成了作品還是不可以自我滿足的，我們要認真的思考設(shè)計過程中遇到的問題，多查資料，將理論與實際相結(jié)合思考，并在以后的學習中更要加倍注意犯過的錯誤。 </p><p>　　對于我們這些實踐中的新手

90、來說，這是一次考驗。怎么才能找到課堂所學與實際應用的最佳結(jié)合點？怎樣讓自己的業(yè)余更接近專業(yè)？怎樣讓自己的計劃更具有序性，而不會忙無一用？這都是我們所要考慮和努力的。這次課程設(shè)計我學到很多很多的東西，學會了怎么樣去制定計劃，怎么樣去實現(xiàn)這個計劃，并掌握了在執(zhí)行過程中怎么樣去克服心理上的不良情緒。不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要

91、的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，對繼電保護掌握得不夠好。</p><p>　　在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的辛勤指導下，終于迎刃而解，在此我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師再次表示忠

92、心的感謝！ </p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　1．《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》陳珩 主編 中國電力出版社</p><p>　　2．《電力系統(tǒng)暫分析》陳珩 主編 中國電力出版社</p><p>　　3．《繼電保護整定計算》許建安 主編 中國水利水電出版社。</p><p