繼電保護(hù)整定計算基本原則第1章

1、整定計算的基本原則第一章整定計算的基本原則第一節(jié)概述繼電保護(hù)要達(dá)到消滅事故，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的目的，需要做多方面的工作。其中包括設(shè)計、安裝、整定、調(diào)試，以及運行維護(hù)等一系列環(huán)節(jié)；整定計算是其中的一部分工作，而且是極重要的一部分工作。整定計算是對具體的電力系統(tǒng)，進(jìn)行分析計算，整定，以確定保護(hù)配置方式，保證選型，整定值和運行使用的要求。它的重要性在于：在設(shè)計保護(hù)時，必須經(jīng)過整定計算的檢驗來確定保護(hù)方式及選定。在電力系統(tǒng)運行中，整定計算要確定各種保護(hù)的定值和使用方式，并及時協(xié)調(diào)保護(hù)與電力系統(tǒng)運行方式的配合，以達(dá)到正確發(fā)揮保護(hù)作用的目的。無論是設(shè)計還是運行，保護(hù)方式都與一次系統(tǒng)接線和運行方式有

2、密切關(guān)系。在多數(shù)情況下是涉及全局性的問題，要綜合平衡，做出決斷。電力系統(tǒng)運行整定計算的基本任務(wù)編制系統(tǒng)保護(hù)整定方案，包括給出保護(hù)的定值與使用方式，對不滿足系統(tǒng)要求的（如靈敏性，速動性等）保護(hù)方式，提出改進(jìn)方案；根據(jù)整定方案，編制系統(tǒng)保護(hù)運行規(guī)程；處理日常的保護(hù)問題；進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)的動作統(tǒng)計與分析，做出專題分析報告；協(xié)調(diào)繼電保護(hù)定值分級管理；參加系統(tǒng)發(fā)展保護(hù)設(shè)計的審核；對短路計算有關(guān)系統(tǒng)參數(shù)的管理。電力系統(tǒng)運行整定計算的特點和要求：整定計算要決定保護(hù)的配置與使用，它直接關(guān)系到保證系統(tǒng)安全和對重要用戶連續(xù)供電的問題，同時又和電網(wǎng)的經(jīng)濟指標(biāo)，運行調(diào)度，調(diào)試維護(hù)等多方面工作有密切關(guān)系，因此要求有全面的觀

3、點。對于繼電保護(hù)的技術(shù)要求，選擇性、速動性、靈敏性、可靠性，要全面考慮，在某些情況下，“四性”的要求會有矛盾，不能兼顧，應(yīng)有所側(cè)重；如片面強調(diào)某一項要求時，都會使保護(hù)復(fù)雜化，影響經(jīng)濟指標(biāo)及不利于運行維護(hù)等弊病。整定保護(hù)定值時，要注意相鄰上下級各保護(hù)間的配合關(guān)系，不但在正常方式下考慮，而且方式改變時也要考慮，特別是采取臨時性的改變措施更要慎重，要安全可靠。系統(tǒng)保護(hù)的運行管理，有連續(xù)性的特點。每一個保護(hù)定值和使用方式，都是針對某種運行要求而決定的。處理問題有針對性和時間性，要考慮到原有情況作為處理的基礎(chǔ)。定值整定電力培訓(xùn)基地版權(quán)所有第二節(jié)對繼電保護(hù)的基本要求對繼電保護(hù)四個基本要求，即選擇性、靈敏性

4、、速動性、可靠性，簡稱“四性”選擇性電力系統(tǒng)中某一部分發(fā)生故障時，繼電保護(hù)的作用只斷開有故障的部分，保留沒有故障的部分繼續(xù)運行，這就是選擇性。選擇性說明如圖所示。（）（）（）圖保護(hù)的選擇性示意圖當(dāng)點發(fā)生故障時，距故障點的開關(guān)斷開，其余部分繼續(xù)運行；當(dāng)開關(guān)因故不能斷開，則由開關(guān)斷開，這些都是選擇性。如果開關(guān)先斷開，或開關(guān)，同時斷開，就是無選擇性。在系統(tǒng)故障時，對該動的保護(hù)不動稱為拒動，對不該動的保護(hù)動作稱為越級，兩者均屬于誤動作。另外還有在正常過負(fù)荷或事故過負(fù)荷情況下的保護(hù)動作，也稱為誤動作。誤動作的原因可分：設(shè)計錯誤，安裝錯誤，整定錯誤，裝置質(zhì)量不良，開關(guān)拒動、運行維護(hù)過失等。實現(xiàn)選擇性必須滿

5、足兩個條件：一是相鄰的上下級保護(hù)在時限上有配合；二是相鄰的上下極保護(hù)在保護(hù)范圍上有配合。綜合來說，就是從故障點向電源方面的各級保護(hù)，其靈敏度逐級降低，其動作時限逐級增長。時限配合：上一級保護(hù)時限比下一級保護(hù)時限要大，所大的時限差，即為時限級差，這叫時限有配合。用表示時限級差。保護(hù)范圍配合：也叫靈敏度有配合，或叫整定值有配合。保護(hù)裝置對被保護(hù)對象的故障反應(yīng)有一定的范圍，上一級保護(hù)的保護(hù)范圍應(yīng)比一級相應(yīng)段保護(hù)范圍為短，即在下一級保護(hù)范圍末端故障時，下一級保護(hù)動作，上一級保護(hù)不動作，這叫保護(hù)范圍有配合。用表示有配合的范圍。要求保護(hù)范圍有配合的原因，不僅考慮變流器傳變和繼電器調(diào)試的誤差，在保護(hù)區(qū)末端短

6、路，使保護(hù)失去選擇性；而且也考慮到在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生非全屬性短路（實際上往往是非金屬性的）使保護(hù)處在動作邊緣狀態(tài)，失去選擇性。圖，圖，圖分別示出定時限反時限特性的保護(hù)配合情況。整定計算的基本原則2圖階梯特性的配合盤圖定時限，反時限配合圖圖反時限特性配合圖定值整定電力培訓(xùn)基地版權(quán)所有選擇性是繼電保護(hù)中的一個很重要的問題，一般不允許無選擇性產(chǎn)生。當(dāng)為了滿足整體的某種需要時，才在預(yù)定點安排無選擇性。但是這種無選擇應(yīng)盡可能選在發(fā)生可能性小的地方，以及影響小的地點。例如為了解列的目的，或者環(huán)網(wǎng)中后備保護(hù)整定的開始點，可以預(yù)定為無選擇性。2-2靈敏性在保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障，保護(hù)反映的靈敏程度叫靈敏性。

7、習(xí)慣上常叫靈敏度。靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量，用Km表示。靈敏系數(shù)指在被保護(hù)對象的某一指定點（通常指為被保護(hù)對象的末端）發(fā)生金屬性短路，故障量與整定值之比（反映故障參量上升的，如過電流保護(hù)）或整定值與故障量之比（反映故障參量下降的，如低電壓保護(hù)）。靈敏度分為主保護(hù)（對被保護(hù)對象）靈敏度和后備保護(hù)（對保護(hù)對象相鄰的設(shè)備）靈敏度結(jié)合保護(hù)范圍的概念?？芍Ｗo(hù)范圍末端短路時，靈敏系數(shù)等于1。檢驗靈敏度，應(yīng)用可能出現(xiàn)的最小運行方式，要求靈敏度系數(shù)不能低于規(guī)定值，對各種保護(hù)靈敏系數(shù)的規(guī)定，如表1-1。檢驗靈敏度用的最小短路類型及電流，如表1-2。在復(fù)雜的電網(wǎng)中，計算最小方式有時是很復(fù)雜的?；陔娋W(wǎng)的正常運行方

8、式占90%以上的機會率，而當(dāng)電網(wǎng)較大時，方式變動相對影響也較小。為簡化一些不必要的計算，在不影響保護(hù)的靈敏度和保護(hù)與自動裝置配合的情況下，可這樣來校驗靈敏度：一般按正?；虺Ｒ姷臋z修運行方式檢驗主保護(hù)各段靈敏度，但要求靈敏系數(shù)適當(dāng)提高（例如提高為1.5以上）對于某些檢修重疊的少數(shù)運行方式，則由后備保護(hù)段保護(hù)，或采用臨時改變定值的方法提高靈敏度。在此基礎(chǔ)上，只著眼于分析較少的運行方式和變化較大的地方，例如出現(xiàn)單電源，單機，以及大電源斷開的情況，就可抓住最小靈敏度。對單側(cè)電源的放射式電網(wǎng)，一般都給出了最大最小運行方式，計算并不復(fù)雜。靈敏系數(shù)計算如下式：對電流保護(hù)對低電壓保護(hù)（）（）對電流保護(hù)式中：I

9、dzx最小短路電流（）Uczd最大短路殘壓Idz保護(hù)動作電流Udz保護(hù)動作電壓整定計算的基本原則靈敏度愈高愈好，衡量保護(hù)一般以最小靈敏度為下限表示。保護(hù)作用不同，對靈敏度要求也不同，對主保護(hù)（作為主要保護(hù)的）要求靈敏度較高，對于后備保護(hù)（做為本對象和相鄰對象的后備保護(hù)的）靈敏度相對要求較低，對受電弧電阻影響較大的電壓元件比電流原件的靈敏度要求也高。合理的選擇計算短路電流的運行方式對檢驗靈敏度是極為重要的。檢驗靈敏度通常以金屬性短路做為計算條件，特殊需要時再考慮電弧電阻或經(jīng)過某種接觸物短路等因素。檢驗靈敏度應(yīng)注意的幾個問題：計算短路電流較小的短路類型，例如，零序電流要以單相接地或兩相接地進(jìn)行比較

10、；相電流穩(wěn)定值以三相短路與兩相短路相比較。選擇可能出現(xiàn)的最小運行方式，重點在于被檢驗保護(hù)反映靈敏度最小的那種方式。例如，多電源變?yōu)閱蝹?cè)小電源的情況。保護(hù)動作時限長的，短路電流要考慮衰減。/結(jié)線變壓器的不對稱短路，相電流，電壓的分布發(fā)生改變，對不同接線不同相別（A、B兩相或B,C兩相或C,A兩相）的保護(hù)裝置反映靈敏度則不同。負(fù)荷電流對保護(hù)的靈敏度有影響，對于短路點較遠(yuǎn)的短路，因為分支負(fù)荷端電壓較高，還吸取一定的負(fù)荷電流，因而減小了短路支路的電流。某些容量較大的同步電動機，對短路開始瞬間（對速動保護(hù)）可向短路點送出短路電流，因而又增長了短路支路的電流。兩側(cè)把電流及環(huán)狀網(wǎng)路中的相繼動作（即線路兩側(cè)保

11、護(hù)不同時動作跳閘的過程）能使靈敏度提高或降低。對瞬時性故障，當(dāng)大系統(tǒng)斷開后，因短路點電流突然降的很小，可能會使故障自然消失。例如110kV系統(tǒng)中，根據(jù)經(jīng)驗，短路電流降至約為300500A時，故障可能會自動消失。在一套保護(hù)中有幾個元件時，其各元件靈敏度要求是不同的。但表示該套保護(hù)靈敏度的則是其中靈敏度最低的代表該套保護(hù)的靈敏度。各種保護(hù)的最小靈敏系數(shù)表表整定計算的基本原則整定計算的基本原則表1-1注：1、2、3、對各種類型保護(hù)中，接于全電流和全電壓的方向元件，其靈敏系數(shù)不做規(guī)定。線路一側(cè)斷開后，其它各側(cè)保護(hù)可按相繼動作檢驗系數(shù)。遠(yuǎn)后備指用相鄰元件的保護(hù)作后備，近后備指裝于就地的專用后備保護(hù)不同接

12、線不同相數(shù)的保護(hù)檢驗靈敏系數(shù)用的最小短路類型及電流。表整定計算的基本原則短路故障引起電流的增大，電壓的降低，保護(hù)裝置快速地斷開故障，有利于減輕設(shè)備的損壞程度，為負(fù)荷創(chuàng)造盡快恢復(fù)的條件，提高發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。為了提高速動性，一方面是盡量采用回路簡單的保護(hù)，在必要的地方采用復(fù)雜的快速保護(hù)；另一方面也要正確地采用先無選擇性和后用重合閘補救相結(jié)合的措施，或備用電源自投的方式。2-4可靠性要求保護(hù)裝置經(jīng)常處于良好狀態(tài)，隨時準(zhǔn)備動作。保護(hù)裝置的誤動作是造成正常情況下停電，或事故情況下擴大事故的直接根源。因此，必須避免，用簡單的話來說，就是“該動的就動，不該動的就不動”。為了保證保護(hù)的可靠性，應(yīng)注意以

13、下幾點：（1）保護(hù)裝置的邏輯環(huán)節(jié)要盡可能少；（2）裝置回路接線要簡單，輻助原件要少，串聯(lián)接點要少；整定計算的基本原則（3）運行中的操作變動要少，改變定值要少；（4）原理設(shè)計合理（5）安裝質(zhì)量符合要求；（6）調(diào)試正確，加強定期檢驗；（7）對誤動后果嚴(yán)重的保護(hù)裝置，應(yīng)加裝閉鎖，對重要環(huán)節(jié)加裝監(jiān)視信號；（8）加強運行維護(hù)，保護(hù)運行要求明確?？煽啃杂谜_動作律來衡量。正確動作是一個綜合性技術(shù)指標(biāo)，它反映了繼電保護(hù)全面工作的結(jié)果。（）正確動作次數(shù)正確率評價繼電保護(hù)裝置的正確動作與錯誤動作，必須符合兩個條件。第一，電力系統(tǒng)必須有故總動作次數(shù)障，這是保護(hù)裝置正確動作的基礎(chǔ)，這是必要條件。第二，保護(hù)裝置的動作

14、符合于預(yù)定的要求，這是充分條件。兩個條件缺一不可。2-5“四性”的綜合統(tǒng)一繼電保護(hù)的“四性”要求，是非常重要的概念。由分析可知，可靠性是保護(hù)的基礎(chǔ)，沒有可靠性就沒有保護(hù)；速動性是保護(hù)的核心，特別是現(xiàn)代超高壓電網(wǎng)，速動性更顯得重要。超高壓電網(wǎng)為了實現(xiàn)速動性，通常是采用主保護(hù)雙重性的辦法來解決。繼電保護(hù)的“四性”要求，缺少任何一個都不能達(dá)到保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的目的。要達(dá)到繼電保護(hù)“四性”的要求，不是由一套保護(hù)完成的。就一套保護(hù)而言，它并不能完全具備“四性”要求的。例如電流保護(hù)簡單可靠，具備可靠性，選擇性，但速動性較差；而高頻保護(hù)具備了速動性，靈敏性，選擇性，但其裝置復(fù)雜，相對可靠性差。因此要

15、實現(xiàn)繼電保護(hù)“四性”要求，必須由一個保護(hù)系統(tǒng)去完成，這就是系統(tǒng)保護(hù)的概念。對保護(hù)“四性”要求的標(biāo)準(zhǔn)，要根據(jù)具體電力系統(tǒng)的情況而定。一般電力系統(tǒng)的電壓等級愈高，則要求愈高。因此，既不能片面強調(diào)某一方面的要求，也不能使某一方面達(dá)不到要求?？梢愿爬ㄒ韵略瓌t未掌握。嚴(yán)格的選擇性，需要的速動性，足夠的靈敏性，必須的可靠性。第三節(jié)時限級差的選擇時限級差包括了被整定保護(hù)時間元件的負(fù)誤差（縮短時限），與之配合保護(hù)時間元件的正誤差（延長時限），開關(guān)跳閘時間，以及考慮其他誤差所加的裕度時間，按照圖1-5的特性分析，可得出時限級差的計算公式。（）（）（）（）整定計算的基本原則（）（）（）（）應(yīng)當(dāng)注意（1-6）式是兩

16、個帶延時元件的保護(hù)所需的時限級差。而對于元件配合整定的保護(hù)二段時間，則應(yīng)按下式計算：式中：t1.t2分別為保護(hù)1和保護(hù)2的動作時間T(1)j保護(hù)1時間繼電的負(fù)誤差（）（）（）2圖時限配合圖目前常用開關(guān)跳合閘時限為：開關(guān)類型快動油開關(guān)（少油與多油）慢動油開關(guān)（少油與多油）空氣開關(guān)常用的時限極差范圍如下：定時限保護(hù)用于油開關(guān)（慢動）定時限保護(hù)用于油開關(guān)或空氣開關(guān)（快動）反時限保護(hù)用于油開關(guān)（快動及慢動）熔斷保險(1)時間原件的誤差隨動作時限延長而增大，故保護(hù)整定時限長的應(yīng)取較大級差。當(dāng)時限整定在3.5以內(nèi)時，級差取0.5。當(dāng)整定時限在9以內(nèi)時，級差取0.6。當(dāng)與速動保護(hù)配合時，應(yīng)按（1-7）式計算

17、。而發(fā)電機，變壓器由于整定時限一般較長（約為69）同時又因是電源，故應(yīng)取2t或3t。(2)反時限保護(hù)由于有圓盤感應(yīng)機的惰性和隨電流大小而變化的因素，故應(yīng)取較大t。(3)當(dāng)保護(hù)動作時限與配合的保護(hù)方式有關(guān)時，應(yīng)注意其配合級差。例如：當(dāng)與雙回線保護(hù)整定計算的基本原則合時，因為橫差保護(hù)有電流相繼動作區(qū)，使斷開故障的時間延長了約0.150.2左右，對在此種情況下，能動作的相鄰保護(hù)應(yīng)加大時間級差，取得t=0.60.7。(4)保護(hù)的動作時間，是指整套保護(hù)的動作時間，即從保護(hù)開始動作到保護(hù)出口發(fā)出跳閘脈沖的全部時間（包括時間元件的時間），如果把保護(hù)的動作時間整定為時間元件的時間，則當(dāng)保護(hù)構(gòu)成回路不同時，可能

18、會使保護(hù)動作時間延長而使時限級差縮小，造成相鄰上級保護(hù)越級動作。第四節(jié)可靠系數(shù)為了避免由于計算誤差，測量誤差，以及調(diào)試等誤差，使各種保護(hù)之間的保護(hù)范圍不配合，而引起保護(hù)誤動作，保護(hù)的動作值與實際短路電流或與配合的動作值之間應(yīng)有一定裕度以取得選擇性，用可靠系數(shù)kk表示。對于圖1-2表示的各個保護(hù)，整定配合公式為：（）電流保護(hù)：（）電壓保護(hù)：式中：（）（）分別為上下級的保護(hù)動作電流。（）（）（）（）（）（）分別為上下級的保護(hù)的動作電壓?？煽肯禂?shù)?？煽肯禂?shù)的選用，要考慮整定計算條件的不同和保護(hù)類型、方式不同而有所區(qū)別。選用時應(yīng)注意以下問題：（1）由短路電流絕對值決定定值的無時限保護(hù)，應(yīng)選取較大可靠系

19、數(shù)；而相互配合的延時保護(hù)，選取較小的可靠系數(shù)。（2）由于變壓器有可變分接頭參數(shù)變化大，當(dāng)按變壓器后短路整定時應(yīng)大于按線路末端整定的可靠系數(shù)。（）不同保護(hù)方式之間的配合，應(yīng)取較大的可靠系數(shù)。（）當(dāng)短路電流中有互感影響時，應(yīng)選取較大可靠系數(shù)。（）當(dāng)計算條件考慮因素較多時應(yīng)取較大可靠系數(shù)，如考慮了分支系數(shù)等。具體如表1-3所列：整定計算的基本原則常用各種保護(hù)整定用可靠系數(shù)表表整定計算的基本原則常用各種保護(hù)整定用可靠系數(shù)表表（接上表）第五節(jié)返回系數(shù)按正常運行電流（或電壓）整定的保護(hù)定值，由于定值比較接近正常運行值，在故障斷開后，電流電壓恢復(fù)正常的過程中保護(hù)不能可靠返回會發(fā)生誤動。為避免此種情況，應(yīng)計算

20、及返回系數(shù)。對于按短路參量（電流、電壓）或按自啟動條件整定的保護(hù)，可不考慮返回系數(shù)?？紤]返回系數(shù)后的整定公式為：（）（）Kf返回系數(shù)，對電流保護(hù)取0.851.2，對距離保護(hù)取1.151.2。，對低電壓保護(hù)取對于電流閉鎖電壓保護(hù)方式中，電壓元件動作值考慮電流元件返回系數(shù)的問題：在較小容量的電源中，當(dāng)故障發(fā)生在保護(hù)范圍末端稍外處，本不該動，但是由于電源小，整定計算的基本原則可能使保護(hù)感受殘壓稍低，然后再由發(fā)電機調(diào)壓器動作使之上升，若此時電流元件能動，應(yīng)靠電壓起到閉鎖作用。然而因上述原因，當(dāng)電流降到電流元件的動作值又大于返回值時，那么電壓如尚未返回，就會造成無選擇性。為此，應(yīng)使動作電壓降低，即將電壓

21、整定公式中Idz改為Idzkf。在較大容量系統(tǒng)中或短路點較遠(yuǎn)時，短路過程中保護(hù)處的殘壓沒有顯著變化，故不必考慮。第六節(jié)分支系數(shù)為了得到保護(hù)范圍的配合，在接線復(fù)雜的系統(tǒng)中，還需考慮分支電源的影響。用分支系數(shù)Kfz表示，Kfz為復(fù)數(shù)，實用上常取其絕對值。當(dāng)相鄰上下級保護(hù)之間有電源時，它將對上一級保護(hù)的范圍產(chǎn)生伸長或縮短的影響。（）線路對線路的分支系數(shù)（）（）（）線路對線路的分支系數(shù)圖1-6分支系數(shù)計算以電流保護(hù)為例，如圖1-6，當(dāng)在D點發(fā)生故障時，假定保護(hù)1與保護(hù)2的保護(hù)范圍相同，則有：（）（）（）（）整定計算的基本原則（）（）（）（）（）令則（）（）（）（）當(dāng)要求保護(hù)1與保護(hù)2有配合時，則為：（

22、）（）（）因此，分支系數(shù)Kfz即在相鄰線路故障時，流過本保護(hù)的短路電流占流過相鄰保護(hù)的短路電流的份數(shù)。分支系數(shù)的范圍，對單回與單回的關(guān)系Kfz小于或等于1；對單回與雙回或與環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系一般Kfz小于等于2。由于分支系數(shù)的影響，使保護(hù)范圍縮短，因而整定時應(yīng)取最大分支系數(shù)，保證在最不利的情況下有配合。同圖1-6，對于電壓保護(hù)則有：（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）令則（）（）（）（）（）（）當(dāng)要求保護(hù)1與保護(hù)2有配合時，則：（）（）（）（）（）式中：Udz(1)、Udz(2)分別為保護(hù)1和保護(hù)2的動作電壓。電壓保護(hù)中的分支系數(shù)在保護(hù)配合條件下

23、應(yīng)取最小值；而在校驗靈敏度時應(yīng)取最大值。同圖1-6，對于距離保護(hù)則有：保護(hù)1測得阻抗值為：（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）整定計算的基本原則令（）（）（）（）（）（1-15）則式中：Zc(1)保護(hù)1測量阻抗UM保護(hù)1母線電壓Z(1)Z(2)分別為兩段線路的阻抗當(dāng)要求保護(hù)1與保護(hù)2范圍有配合時：（）（）（）(1-16)式中：Zdz(1)、Zdz(2)分別為保護(hù)1和保護(hù)2動作阻抗。距離保護(hù)中為保證配合應(yīng)取分支系數(shù)的最大值，而在校驗靈敏度時則應(yīng)取分支系數(shù)的最小值。分支負(fù)荷電流使Kfz大于1，對距離保護(hù)的影響是使保護(hù)范圍伸長，對于電流保護(hù)的影響是使保護(hù)范圍縮短。在一般情況下不計算及

24、負(fù)荷影響。在分支系數(shù)中，當(dāng)I（2）符號為正時稱為助增效應(yīng)；當(dāng)I（2）符號為負(fù)時稱為汲出作用。負(fù)荷電流為汲出作用。第七節(jié)主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)按保護(hù)作用的分類，分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)。主保護(hù)是作為設(shè)備、線路的主要保護(hù)，要求它能保護(hù)全部范圍和能保護(hù)各種故障，并盡可能有較快的速動性。主保護(hù)可由一套保護(hù)擔(dān)任，也可由兩套或兩套以上的保護(hù)擔(dān)任。如線路上裝設(shè)高頻保護(hù)作為主保護(hù)，也可裝設(shè)距離保護(hù)和零序保護(hù)共同組成主保護(hù)。后備保護(hù)：分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種。在某個設(shè)備上發(fā)生故障，因其保護(hù)或開關(guān)拒動時，由相鄰上一級保護(hù)的后備保護(hù)段斷開故障，這就是后備性。如距離保護(hù)中的三段是后備段。因為是在遠(yuǎn)處后備，故叫

25、遠(yuǎn)后備保護(hù)。在遠(yuǎn)后備不能滿足靈敏度要求而后備性又有必要時，可就地裝設(shè)專用的后備保護(hù)，這叫近后備保護(hù)，如同時裝有兩套獨立的保護(hù)和后備接線裝置，它可同時作為開關(guān)拒動或主保護(hù)拒動的后備保護(hù)作為近后備保護(hù)。在主保護(hù)與后備保護(hù)分別裝設(shè)時，則后備保護(hù)有可能同時起到遠(yuǎn)后備和近后備（只對主保護(hù)拒動）保護(hù)作用。如同時裝設(shè)高頻保護(hù)和三段式距離保護(hù)，距離保護(hù)可做相鄰的和本身高頻整定計算的基本原則保護(hù)的后備保護(hù)。輔助保護(hù)：在某些主保護(hù)有死區(qū)或某種特殊運行情況下（如電壓互感器在線路上）保護(hù)性能不完善，以輔助保護(hù)來保護(hù)，如電流速斷對方向時限電流保護(hù)起輔助作用。保護(hù)整定計算時，應(yīng)著重改善主保護(hù)的效果，兼顧后備保護(hù)，對分段的

26、成套保護(hù)，一般以一、二段作為主保護(hù)，而以三段（或三、四段）作為后備保護(hù)。由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，及長距離輸電線負(fù)荷的加重，使得遠(yuǎn)后備保護(hù)往往難以滿足要求。對后備幾率小的（如多油開關(guān)）可適當(dāng)降低要求，即不考慮特殊運行情況下的拒動；對后備機率大的，（如少油或空氣開關(guān)）后果又比較嚴(yán)重的，則必須裝設(shè)專用后備保護(hù)。也應(yīng)指出，近后備保護(hù)二次回路一般是比較復(fù)雜的，因而要求有較高的可靠性。第八節(jié)系統(tǒng)保護(hù)的整定配合原則電力系統(tǒng)中的各個元件是一個有聯(lián)系的整體，各級的各種保護(hù)是按其作用進(jìn)行統(tǒng)一部署的。在整定一種（或一個）保護(hù)時，必須考慮與別種（或別個）保護(hù)的配合協(xié)調(diào)，同時也要考慮系統(tǒng)運行的特點與要求，片面孤立的整定一種

27、（或一個）保護(hù)，會影響保護(hù)充分發(fā)揮作用，甚至造成錯誤。尤其是電力系統(tǒng)的容量日益增大，電壓高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性要求高，保護(hù)也隨之種類繁多，作用配合更加緊密，因此保護(hù)的整定配合要求也愈嚴(yán)格。8-1整定保護(hù)時應(yīng)注意一下問題：（1）主保護(hù)和后備保護(hù)應(yīng)有所側(cè)重，以改善和保證主保護(hù)為主，兼顧后備性，在主保護(hù)段滿足靈敏度要求時，應(yīng)盡可能提高其后備靈敏度。（2）保護(hù)構(gòu)成的特點和保護(hù)使用電流、電壓互感器的安裝的位置，如雙回線接和電流公用一套保護(hù)，其中無時限段保護(hù)，在雙回線運行時，應(yīng)退出運行；又如保護(hù)裝有聯(lián)掉回路或者一套保護(hù)裝有多段時限的特點。還有保護(hù)用電壓互感器裝在線路上，以及遠(yuǎn)方啟動跳閘的方式等等。（）與自

28、動裝置的配合，例如非同期重合閘有很大沖擊電流；單相重合閘會出現(xiàn)非全相運行狀態(tài)，并有復(fù)雜故障狀態(tài)；又如備用電源自校與重合閘的配合等問題。（）電網(wǎng)電壓等級不同的保護(hù)特點，如大接地電流系統(tǒng)用三相式保護(hù)方式，而小接地電流系統(tǒng)用兩相式保護(hù)方式；又如超高壓長距離線路采用串聯(lián)電容補償時對保護(hù)的影響。（5）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點與運行方式的要求。對于35KV以下的網(wǎng)路不宜合環(huán)運行，否則將使保護(hù)復(fù)雜化。如為了保證重要用戶的供電，可采用備用電源自投，或自動重合閘的方式。就是對110kV網(wǎng)路也應(yīng)盡量不合環(huán)運行，必要時可采用雙回線供電或備用電源自投的方式。長線路與短線路相鄰，當(dāng)長短線的長度超過3:1時，長線的靈敏性和速動性均會

29、惡化。對于小電源與大系統(tǒng)并列的方式，為防止解列后小電源崩潰和簡化保護(hù)（復(fù)雜了并不一定效果好），在負(fù)荷平衡點裝設(shè)解列保護(hù)。整定計算的基本原則大接地電流系統(tǒng)中，變壓器中性點接地的分布，應(yīng)按保證設(shè)備安全和零序電抗變化小，對保護(hù)效果有利的原則考慮，接地點不宜過多。對于系統(tǒng)穩(wěn)定要求高的地方，應(yīng)配合以聯(lián)切負(fù)荷，振蕩解列，高周率切機等保穩(wěn)定措施。線路T接線路或T接變壓器，其T接點應(yīng)位于主線路的中間，以減少影響。T接點不宜靠近電源測，T接的負(fù)荷不宜太大，以免影響主線路的速動保護(hù)。T接線路或負(fù)荷，不宜在主干聯(lián)絡(luò)線。雙回線路中的雙T接，除上述問題外，還有雙T接最好不并列運行，否則將使保護(hù)復(fù)雜化。T接線上帶有電源時

30、，對保護(hù)影響大。（）電力設(shè)備構(gòu)造的特點，如發(fā)電機靜子為雙星形時，可裝設(shè)橫差保護(hù)；靜態(tài)勵磁（自并激方式）短路電流衰減快，要求保護(hù)速動；又如自耦變壓器零序不能裝在中性點接地線上等等。（）負(fù)荷的特性與用戶對電力系統(tǒng)的要求。例如，對異步電動機，有的用戶不裝設(shè)無電壓釋放，而大多數(shù)用戶則裝社無電壓釋放，因此與考慮自啟動有關(guān)。對同步電動機（化工、鋼鐵等用戶），有的用戶使用失壓后再正步方式，而大多數(shù)用戶則采取失壓后即停機的方式，因而不希望用重合閘和備用電源自投。不對稱負(fù)荷（電氣機車等）對反映于序分量的保護(hù)影響很大。沖擊性負(fù)荷（軋鋼、冶煉等）對電流電壓保護(hù)影響較大。（）制定保護(hù)整定方案時，要盡可能地適應(yīng)較多的運

31、行方式，提高適應(yīng)能力（保護(hù)適應(yīng)運行方式變化范圍大小的能力，在次情況下，保護(hù)不需要改變定值）。保護(hù)的適應(yīng)能力與保護(hù)方式有關(guān)，但是任何保護(hù)的適應(yīng)能力都是有限的，因此應(yīng)以滿足常見的一些運行方式為基礎(chǔ)。對于特殊少見而又惡化保護(hù)效果的運行方式可作臨時處理。對于因保護(hù)問題影響到系統(tǒng)安全和經(jīng)濟指標(biāo)時，應(yīng)采取必要的措施加以改進(jìn)。對于臨時性的改變定值要盡量減少，在主保護(hù)保證靈敏度的前提下，可適當(dāng)提高后備段的后備靈敏度，用以解決常見的臨時方式。臨時方式下避免手改定值，必要時增加保護(hù)段。有些手動操作，盡可能代之以自動措施。8-2整定配合的具體原則如下：（1）各種保護(hù)按階段特性配合。（2）相鄰保護(hù)之間，其主保護(hù)段與主

32、保護(hù)段配合，后備保護(hù)段與后備保護(hù)段配合。例如上一級的主保護(hù)二段與下一級主保護(hù)的一段或二段配合。如果后備段與相鄰主保護(hù)段配合，又滿足后備靈敏度時，這樣配合可以加速保護(hù)動作時間。后備保護(hù)段的開始點（即在環(huán)網(wǎng)中，后備保護(hù)段整定的第一個點），應(yīng)與相鄰主保護(hù)段配合，以降低全網(wǎng)后備段的時間。開始點最好能對相鄰后備靈敏度。如果開始點選不到合適的地方，可選擇一個無選擇性（這種無選擇性的可能性較小的）的點作為開始點。（3）反應(yīng)同種故障類型的保護(hù)之間進(jìn)行配合，即相間保護(hù)與相間保護(hù)配合；接地保護(hù)與接地保護(hù)配合。但是在極個別情況下，不同種保護(hù)反應(yīng)了同一短路類型，如果上一級保護(hù)范圍伸長而且時限不配合可能誤動時，則也需要

33、考慮這種配合問題。例如相鄰線路間短路，上一級接地保護(hù)因不平衡電流而動作，若時限上不能配合時，則接地保護(hù)動作電流應(yīng)按躲開這種不平衡電流整定。整定計算的基本原則（4）上一級保護(hù)與下一級保護(hù)所有的相鄰保護(hù)均需配合，當(dāng)與幾條相鄰線路配合整定，而各配合整定不相同時，則應(yīng)取其整定結(jié)果中靈敏度最低，時間最長的組合。當(dāng)靈敏度、時間兩者可能不是同一線路的結(jié)果時，即取與某一條線路配合的動作值，又取與另一條線路配合的時間值，做為選用的定值。（5）整套保護(hù)中，各元件靈敏度的整定配合問題。由幾個電氣量組成的一套保護(hù)，其中各元件的作用不同，靈敏度要求不同。其中作為主要元件的要求保證選擇性和靈敏性，而作為輔助元件的則只要求

34、有足夠的靈敏性，并不要求選擇性。在整定配上，要求輔助元件的靈敏度要高于主要元件的靈敏度輔助元件在保護(hù)構(gòu)成中，按作用分為以下三種：第一種是判別作用。為了保護(hù)的選擇性而裝設(shè)的。如方向過流保護(hù)中的方向元件。第二種是閉鎖作用。為了防止在正常負(fù)荷下的誤動而裝設(shè)的。如母差保護(hù)中的電壓閉鎖元件。第三種是啟動作用。為了在故障情況下，將整套保護(hù)起動起來進(jìn)行工作而裝設(shè)的。如用三段啟動進(jìn)行一、二段切換的距離保護(hù)。（）兩側(cè)電源的保護(hù)。當(dāng)無方向性時，則應(yīng)按正反兩個方向與相鄰保護(hù)配合。當(dāng)可選擇帶方向性時，則整定只按正方向配合，然后再確定帶不帶方向性。判別方法是：（a）以一條線路兩側(cè)的同級時限的動作電流進(jìn)行比較，其中動作電

35、流小者帶方向性，動作電流大者不帶方向性。當(dāng)動作電流相近或相等時，則兩側(cè)都不帶方向。（b）一條線路兩側(cè)沒有同級時限可比時，則與對側(cè)比本側(cè)低一個時限級差或低兩個時限級差（如果沒有低一個時限級差時）的動作電流相比，動作電流小者帶方向性，動作電流大的不帶方向性動作電流相近或相等著，則兩側(cè)都不帶方向性。但是應(yīng)注意，當(dāng)同級時限同等電流的不帶方向性。當(dāng)相鄰保護(hù)拒動時，會使本線路兩側(cè)開關(guān)同時跳閘，但這是允許的。另外，從提高保護(hù)的可靠性出發(fā)，對不帶方向性，并不擴大事故的少數(shù)情況，可以不帶方向性。上述方法可以用于電壓保護(hù)。但應(yīng)注意是過電壓特性還是低電壓特性的區(qū)別。低電壓特性與過電流特性是相反的。（7）作為故障解列

36、的保護(hù)，其選擇性要求可以適當(dāng)降低，主要是從可靠解列出發(fā)。（）為提高速動性，降低動作時限，對運行條件可能的方式，可減少時限級差。如線路變壓器組可采用前加速方式，再用重合閘補救的方法，使線路全線加速動作。（）采用瞬時測量的方式，全網(wǎng)相鄰各保護(hù)均應(yīng)同時采用，以免可能失去選擇性。（10）在某些環(huán)路中（如單電源的環(huán)網(wǎng)），保護(hù)配合困難時，可采取故障情況解列開環(huán)，然后再進(jìn)行重合閘或備用電源自投的方法，則保護(hù)只按開環(huán)整定配合。第九節(jié)電網(wǎng)保護(hù)方式選擇整定計算的基本原則電網(wǎng)保護(hù)方式的選擇，不論是設(shè)計部門，還是生產(chǎn)運行部門，都會遇到的問題。電網(wǎng)中運行的保護(hù)，因系統(tǒng)發(fā)展不滿足要求是，應(yīng)提出保護(hù)方式的改進(jìn)方案。下面討論

37、保護(hù)方式的選擇問題?？紤]原則：（1）從整個電力系統(tǒng)出發(fā)，要滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和潮流極限的需要；要保證重要用戶和工業(yè)保安用電的需要。（2）要從系統(tǒng)繼電保護(hù)出發(fā)進(jìn)行考慮。不能簡單地考慮一條線或一個設(shè)備的保護(hù)問題。繼電保護(hù)的“四性”要以電力系統(tǒng)要求為衡量的標(biāo)準(zhǔn)。（3）保護(hù)方式的選擇應(yīng)由簡到繁，設(shè)備的選型要求質(zhì)量好、性能全、運行維護(hù)方便、經(jīng)濟合理，留有發(fā)展余地。技術(shù)原則有：（1）按電網(wǎng)發(fā)生故障的類型選擇，一般應(yīng)充分利用遠(yuǎn)后備方式，只當(dāng)遠(yuǎn)后備不滿足要求而有必要時，才用近后備。（2）通常對低壓電網(wǎng)（35）,選擇兩段式過電流保護(hù)方式，個別情況下采用距離。對高壓電網(wǎng)（110以上），單電源情況用分段式的過電流保

38、護(hù)（可考慮加方向性和低電壓閉鎖），當(dāng)多段線路聯(lián)接，且距離較短時，在上級選擇距離保護(hù)；對雙電源及環(huán)網(wǎng)，均應(yīng)采取距離保護(hù)。（3）按系統(tǒng)穩(wěn)定性要求選擇。提高速動性，裝設(shè)高頻保護(hù)，母線保護(hù)。（4）為提高電力系統(tǒng)安全運行和保證用戶供電的連續(xù)性，配合安全自動裝置。如采用各種方式的重合閘，備用電源自投等，為平息系統(tǒng)振蕩，裝設(shè)振蕩解列保護(hù)等。（5）為提高對故障的分析能力，改進(jìn)保護(hù)方法，裝設(shè)故障錄波器，探測器等裝置。（6）為便于處理設(shè)備檢修，運行方式變動等，裝設(shè)代替保護(hù)或倒換電流、電壓互感器等附屬設(shè)備。第十節(jié)短路計算的運行方式選擇電力系統(tǒng)運行方式是保護(hù)整定計算的基礎(chǔ)。短路計算和選取最大負(fù)荷電流，都和運行方式有關(guān)

39、。它不僅決定保護(hù)整定值的正確性，而且也影響對現(xiàn)有保護(hù)的評價和是否有利于正常的運行維護(hù)等方面，因此，要重視這一環(huán)節(jié)。最大、最小運行方式都是對被整定的保護(hù)而言的，最大方式?jīng)Q定最大的短路電流，負(fù)荷電流和分支系數(shù)（對電流保護(hù)），最小方式?jīng)Q定最小短路電流檢驗靈敏度是否滿足要求和分支系數(shù)（對距離保護(hù)）。10-1最大負(fù)荷電流的選取，應(yīng)考慮以下幾種因素：整定計算的基本原則（1）（2）（3）（4）（5）備用電源自投的增荷；臨時倒路的增荷；至負(fù)荷并聯(lián)線路的減少使負(fù)荷轉(zhuǎn)移，如雙回線；環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)開環(huán)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移；兩側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)，一側(cè)電源突然切機。10-2系統(tǒng)最大、最小運行方式的選擇。最大、最小運行方式的選擇，目的在于計算短路電流的最大值和最小值。這要根據(jù)保護(hù)的要