110kv變電所繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)-畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文PAGE97110kV變電所繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)根據(jù)110kV變電所線路及設(shè)備的原始資料，以設(shè)計(jì)任務(wù)書和國家有關(guān)電力工程設(shè)計(jì)的規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定為設(shè)計(jì)依據(jù)，分析和計(jì)算了110kV變電所不同運(yùn)行方式下的工作狀況及短路電流。對電氣一次部分的線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備進(jìn)行繼電保護(hù)裝置配置及整定設(shè)計(jì)。主要論述了原始數(shù)據(jù)的分析、短路電流計(jì)算、主設(shè)備繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置配置等方面的內(nèi)容。短路電流的計(jì)算和主設(shè)備繼電保護(hù)及自動(dòng)化微機(jī)保護(hù)裝置的配置是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通過本設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了較復(fù)雜電網(wǎng)線路的主要繼電保護(hù)及其綜合自動(dòng)化配置?！P(guān)鍵詞：110kV；變電所；短路電流；繼電保護(hù)；自動(dòng)化微機(jī)保護(hù)

110kVsubstationrelayprotectionandintegratedautomationsystemdesignAbstract：Thisdesignaccordingtotherawdataofthe110kvsubstationlinesandequipment,adesignspecificationandtherelevantstatepowerengineeringdesigncodes,standardsandregulationsasthedesignbasis,theanalysisandcalculationof110kvsubstationworkconditionandshort-circuitcurrentunderdifferentoperationmode.Forelectricalpartalines,transformers,generatorsandotherelectricalequipmentofrelayprotectionconfigurationandsettingdesign.Mainlydiscussestheanalysisoforiginaldata,short-circuitcurrentcalculation,themainequipmentofrelayprotectionandautomaticdeviceconfiguration,etc.Thecalculationofshort-circuitcurrentandthemainequipmentofrelayprotectionandautomationofmicrocomputerprotectiondeviceconfigurationisthekeypointofthisdesign.Throughthedesignandimplementacomplexpowernetworkthemainrelayprotectionandintegratedautomationconfiguration.Keywords:110kv,substation,short-circuitcurrent,relayprotection,automationofmicrocomputerprotection

目錄TOC\o第1章緒論 51.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展 51.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的應(yīng)用 6第2章短路電流的計(jì)算 82.1系統(tǒng)運(yùn)行方式考慮 9TOC\o2.2各元件等值參數(shù)的計(jì)算 112.3短路電流類型及計(jì)算 142.3.1短路電流類型 142.3.2系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算 142.3.3系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算 292.3.4短路電流計(jì)算結(jié)果表 44第3章繼電保護(hù)配置與整定 473.1電氣一次設(shè)備選擇 473.2電力變壓器保護(hù) 483.2.1電力變壓器保護(hù)配置 483.2.2電力變壓器保護(hù)整定原則 503.2.3電力變壓器保護(hù)整定計(jì)算 523.3110kV線路保護(hù) 603.3.1線路保護(hù)配置 603.3.2線路保護(hù)整定原則 623.3.3線路保護(hù)整定計(jì)算 653.4母線保護(hù)配置 823.5防雷保護(hù) 83第4章變電所綜合自動(dòng)化配置 864.1CBZ—8000變電所自動(dòng)化系統(tǒng) 864.2110kV變電所微機(jī)保護(hù)配置 874.2.1線路微機(jī)保護(hù)配置 874.2.2變壓器微機(jī)保護(hù)配置 90結(jié)論 58致謝 59參考文獻(xiàn) 60附錄1 63附錄2 65第1章緒論1.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)提出了新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷注入了新的活力，自1949年建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有，在大約10年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國家半個(gè)世紀(jì)走過的道路[1]。20世紀(jì)50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)理論和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。因而在60年代我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這就是傳統(tǒng)的機(jī)電式繼電保護(hù)，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。晶體管繼電保護(hù)已在開始研究，60年代到80年代是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代，其中天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500KV線路上，結(jié)束了500KV線路保護(hù)完全依靠從國外進(jìn)口的時(shí)代[1]。在20世紀(jì)70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究和研制。到80年代末，集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用任處于主導(dǎo)地位，在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用，天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行[1]。我國從20世紀(jì)70年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電電路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上的新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)、變壓器組保護(hù)也相繼于1989年和1994年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993年與1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全且工作可靠的繼電保護(hù)裝置，隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，可以說從90年代我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代[1]。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、尚須進(jìn)行具體深入的研究。1.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的應(yīng)用微機(jī)在繼電保護(hù)中的使用日益普及，微機(jī)保護(hù)的主要優(yōu)勢在于利用微型計(jì)算機(jī)極強(qiáng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力和邏輯處理能力，運(yùn)用許多獨(dú)特的、優(yōu)秀的若干原則和算法，從而提高繼電保護(hù)性能，因此，近些年來我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的微機(jī)化率越來越高，特別是在高壓電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中[2]。作為信息和數(shù)據(jù)通信工具的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息時(shí)代的支柱，它與繼電保護(hù)的結(jié)合是現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定的重要保證，現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)要求每個(gè)保護(hù)單元、全系統(tǒng)共享操作和故障數(shù)據(jù)信息，使受保護(hù)的每一個(gè)單位和重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的前提條件是將全系統(tǒng)各主要電氣設(shè)備的保護(hù)裝置使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來，即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化[2]。如今，雖然微機(jī)處理器基于網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)已經(jīng)開始實(shí)施，但還處于初級階段，要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的充分保護(hù)，還是一個(gè)長遠(yuǎn)的工程，需要廣大繼電保護(hù)人員的不懈努力。繼電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展趨勢。隨著現(xiàn)在一些尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些技術(shù)開始跨學(xué)科、跨領(lǐng)域應(yīng)用。一方面，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，作為信息和數(shù)據(jù)通信工具的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息時(shí)代的支柱，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活發(fā)生了根本的變化，這是一個(gè)在不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，而且也為各行各業(yè)提供便捷溝通的有力手段，對于一些繼電保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，不僅可以提高繼電保護(hù)的實(shí)時(shí)性，而且和可以提高保護(hù)的可靠性；另一方面，近年來，諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)程、模糊邏輯、人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，在繼電保護(hù)應(yīng)用研究領(lǐng)域也已開始，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，在很難舉出復(fù)雜得方程式或難以解決的非線性問題情況下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的應(yīng)用可以解決很多問題[2]。例如在輸電線路兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一種非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。另外，如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)則，也有自己獨(dú)特的能力，解決復(fù)雜的問題。對這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可以解決得更快。天津大學(xué)，1996年以來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的繼電保護(hù)，取得初步成效，可以預(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電器領(lǐng)域一定會(huì)適用于解決采用傳統(tǒng)方法難以解決的問題[2]。

第2章短路電流的計(jì)算2.1系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮1、運(yùn)行方式制定的原則（1）發(fā)電廠或低壓側(cè)有電源的變電所至少有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地。，以防止發(fā)生接地故障時(shí)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓。（2）每個(gè)電源處有多臺(tái)變壓器時(shí)，應(yīng)將部分變壓器接地，這樣當(dāng)某臺(tái)中性點(diǎn)的變壓器由于檢修或其他原因切除時(shí)，將另一臺(tái)中性點(diǎn)接地，以保證系統(tǒng)零序電流的大小和分布不變。（3）電源處具有兩臺(tái)以上變壓器的電網(wǎng)中，每個(gè)電源處至少有一個(gè)中性點(diǎn)接地，以防止中性點(diǎn)不接地的電源因某種其他原因與其他電源切斷聯(lián)系時(shí)形成孤立的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，導(dǎo)致在發(fā)生單相接地時(shí)產(chǎn)生間歇性弧光接地，引起危險(xiǎn)的過電壓。2、系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮電力系統(tǒng)中，為使系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、合理運(yùn)行，或者滿足檢修工作的要求，需要經(jīng)常變更系統(tǒng)的運(yùn)行方式，由此相應(yīng)地引起了系統(tǒng)參數(shù)的變化。在設(shè)計(jì)變、配電站選擇開關(guān)電器和確定繼電保護(hù)裝置整定值時(shí)，往往需要根據(jù)電力系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路電流值來計(jì)算和校驗(yàn)所選用電器的穩(wěn)定度和繼電保護(hù)裝置的靈敏度[3]。因此在電力系統(tǒng)中通常根據(jù)最大運(yùn)行方式的短路電流值來確定繼電保護(hù)的整定值以及校驗(yàn)所選用的開關(guān)電器的穩(wěn)定性，以保證選擇靈敏性，而用最小運(yùn)行方式的短路電流值來校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度。（1）最大運(yùn)行方式考慮系統(tǒng)中所有的發(fā)電設(shè)備都投入以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的運(yùn)行方式，對保護(hù)而言，指短路時(shí)通過保護(hù)的短路電流最大的運(yùn)行方式。（2）最小運(yùn)行方式考慮系統(tǒng)最小負(fù)荷投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且只有少數(shù)部分接地的運(yùn)行方式。對保護(hù)而言，通過保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。（3）正常運(yùn)行方式系統(tǒng)正常負(fù)荷需要投入與之相適應(yīng)數(shù)量的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的運(yùn)行方式。本系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目為最大且所有的機(jī)組都投入，因?yàn)槭黔h(huán)網(wǎng)，因此對某一線路的最大運(yùn)行方式則為開環(huán)運(yùn)行，即AB、BC、CA各線路的最大運(yùn)行方式即開環(huán)運(yùn)行。開環(huán)點(diǎn)在該線路相鄰的下一線路上。最大運(yùn)行方式如表2-1所示：表2-1系統(tǒng)最大運(yùn)行方式相應(yīng)保護(hù)的最大運(yùn)行方式相應(yīng)的保護(hù)情況3斷開保護(hù)64斷開保護(hù)55斷開保護(hù)86斷開保護(hù)57斷開保護(hù)38斷開保護(hù)49、10閉環(huán)運(yùn)行即保護(hù)3、4、5、6、7、8都閉合本系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目最小，投入上的機(jī)組臺(tái)數(shù)或容量為最小或最少。對于線路AB、BC、CA而言即閉環(huán)運(yùn)行為最小運(yùn)行方式，而對于線路AF、AE而言則是BC或CA線路斷開為最小運(yùn)行方式。最大運(yùn)行方式如表2-2所示：表2-2系統(tǒng)最大運(yùn)行方式相應(yīng)保護(hù)的最小運(yùn)行方式相應(yīng)的保護(hù)情況3閉環(huán)運(yùn)行4閉環(huán)運(yùn)行5閉環(huán)運(yùn)行6閉環(huán)運(yùn)行7閉環(huán)運(yùn)行8閉環(huán)運(yùn)行9、10斷開保護(hù)5而對于出線回路直接根據(jù)其電抗值進(jìn)行其出線回路的短路電流計(jì)算。2.2各元件等值參數(shù)的計(jì)算1、各元件等值參數(shù)的計(jì)算（1）根據(jù)如圖2-1所示的電站一次系統(tǒng)圖，用標(biāo)幺值計(jì)算電路參數(shù)，確定短路點(diǎn)，計(jì)算短路電流值，畫出等值電路圖。圖2-1電站一次系統(tǒng)圖（2）主要電氣設(shè)備等值參數(shù)取基準(zhǔn)容量為基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電流基準(zhǔn)阻抗A廠：三卷變壓器:高—中中—低高—低變壓器：SFP7-63000/110高壓側(cè)：低壓側(cè)：Ω發(fā)電機(jī)：QFQ-50-2B廠：變壓器：SFP7-63000/110高壓側(cè)：低壓側(cè)：Ω發(fā)電機(jī)：QFQ-50-2ΩE站：變壓器一：SFZ9-25000/110高壓側(cè)：低壓側(cè)：Ω變壓器二：SF7-31500/110高壓側(cè)：低壓側(cè)：Ω線路阻抗標(biāo)幺值：出線回路的電抗標(biāo)幺值：C系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值：正序：零序：根據(jù)已經(jīng)算出的等值參數(shù)，畫出如圖2-2所示的等值電路圖圖2-2等值電路圖2.3短路電流類型及計(jì)算2.3.1短路電流類型所謂短路是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，以外的相與相或相與地之間發(fā)生不正常運(yùn)行的情況?？赡馨l(fā)生的短路故障有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相接地短路。三相短路為對稱短路，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)一般處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路是不對稱的。故對稱短路中的三相短路電流計(jì)算較簡單，各支路電流等于各支路電勢除以其等值阻抗。不對稱短路的求解方法，采用復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)，即在短路點(diǎn)先進(jìn)行三序電流的分配系數(shù)來求出各支路的三序電流。網(wǎng)絡(luò)等值阻抗，即正、負(fù)、零序分量，再求出故障點(diǎn)各序電流。（正序與負(fù)序網(wǎng)絡(luò)基本一樣，故下面的計(jì)算過程省略掉負(fù)序以減少篇幅）2.3.2系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的短路電流計(jì)算1、計(jì)算BA其最大運(yùn)行方式短路電流，A端發(fā)生短路故障，CA線路斷開。等值圖如圖2-3和圖2-4所示。圖2-3BA線最大運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-4BA線最大運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù) 計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地2、計(jì)算AB其最大運(yùn)行方式短路電流，B端發(fā)生短路故障，BC線路斷開。等值圖如圖2-5和圖2-6所示。圖2-5AB線最大運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-6AB線最大運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù)計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地3、計(jì)算CB其最大運(yùn)行方式短路電流，B端發(fā)生短路故障，BA線路斷開。等值圖如圖2-7和圖2-8所示。圖2-7CB線最大運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-8CB線最大運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù)計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地4、計(jì)算BC其最大運(yùn)行方式短路電流，C端發(fā)生短路故障，AC線路斷開。等值圖如圖2-9和圖2-10所示。圖2-9BC線最大運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-10BC線最大運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù)計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地5、計(jì)算AC其最大運(yùn)行方式短路電流，C端發(fā)生短路故障，BC線路斷開。等值圖如圖2-11和圖2-12所示。圖2-11AC線最大運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-12AC線最大運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù)計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地6、計(jì)算CA其最大運(yùn)行方式短路電流，A端發(fā)生短路故障，AB線路斷開。等值圖如圖2-13和圖2-14所示。圖2-13CA線最大運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-14CA線最大運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù)計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地7、F站最大運(yùn)行方式，故障點(diǎn)在F母線上，系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行。等值圖如圖2-15和圖2-16所示。圖2-15F站最大運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-16F站最大運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：8、E站最大運(yùn)行方式，故障點(diǎn)在E母線上，系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行。等值圖如圖2-17和圖2-18所示。圖2-17E站最大運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-18F站最大運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：2.3.3系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的短路電流計(jì)算1、計(jì)算BA其最小運(yùn)行方式短路電流，B端發(fā)生短路故障，系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行。等值圖如圖2-19和圖2-20所示。圖2-19BA線最小運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-20BA線最小運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù) 計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地2、計(jì)算AB其最小運(yùn)行方式短路電流，B端發(fā)生短路故障，系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行。等值圖如圖2-21和圖2-22所示。圖2-21AB線最小運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-22AB線最小運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù) 計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地3、計(jì)算CB其最小運(yùn)行方式短路電流，B端發(fā)生短路故障，系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行。等值圖如圖2-23和圖2-24所示。圖2-23CB線最小運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-24CB線最小運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù) 計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地4、計(jì)算BC其最小運(yùn)行方式短路電流，C端發(fā)生短路故障，系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行。等值圖如圖2-25和圖2-26所示。圖2-25BC線最小運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-26BC線最小運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù) 計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地5、計(jì)算AC其最小運(yùn)行方式短路電流，C端發(fā)生短路故障，系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行。等值圖如圖2-27和圖2-28所示。圖2-27AC線最小運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-28AC線最小運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù) 計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地6、計(jì)算CA其最小運(yùn)行方式短路電流，A端發(fā)生短路故障，系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行。等值圖如圖2-29和圖2-30所示。圖2-29CA線最小運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-30CA線最小運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：計(jì)算流過保護(hù)安裝處的電流計(jì)算正序分布系數(shù) 計(jì)算零序分布系數(shù)三相短路兩相電路單相接地兩相接地7、F站最小運(yùn)行方式，故障點(diǎn)在F母線上，CB線斷開。等值圖如圖2-31和圖2-32所示。圖2-31F站最小運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-32F站最小運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：8、E站最小運(yùn)行方式，故障點(diǎn)在E母線上，CB線斷開。等值圖如圖2-33和圖2-34所示。圖2-33E站最小運(yùn)行方式正序等值電路圖圖2-34E站最小運(yùn)行方式零序等值電路圖計(jì)算故障點(diǎn)的短路電流：三相短路：有名值：兩相短路：有名值：單相接地：有名值：兩相接地：有名值：9、出線回路的短路電流計(jì)算C站：有名值：B站：有名值：F站：有名值：2.3.4短路電流計(jì)算結(jié)果表根據(jù)算出的各種情況下的短路電流值，列出各統(tǒng)計(jì)表格。表2-3BA線路短路電流結(jié)果表BA線路短路電流計(jì)算結(jié)果表（二次側(cè)值）A側(cè)短路流過B側(cè)的短路電流（A）B側(cè)短路流過A側(cè)的短路電流（A）最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式表2-4BC線路短路電流結(jié)果表BC線路短路電流計(jì)算結(jié)果表（二次側(cè)值）B側(cè)短路流過C側(cè)的短路電流（A）C側(cè)短路流過B側(cè)的短路電流（A）最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式

表2-5AC線路短路電流結(jié)果表AC線路短路電流計(jì)算結(jié)果表（二次側(cè)值）C側(cè)短路流過A側(cè)的短路電流（A）A側(cè)短路流過C側(cè)的短路電流（A）最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式表2-6AF、AE線路短路電流結(jié)果表AF、AE線路短路電流計(jì)算結(jié)果表（二次側(cè)值）F側(cè)短路流過A側(cè)的短路電流（A）E側(cè)短路流過A側(cè)的短路電流（A）最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式

第3章繼電保護(hù)配置與整定3.1電氣一次設(shè)備及互感器的選擇1、斷路器和隔離開關(guān)的選擇根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果和一次設(shè)備手冊選擇，變電站斷路器和隔離開關(guān)的型號(hào)如下：110KV高壓路器選擇：LW—110I/2500110KV隔離開關(guān)的型號(hào)選擇：GW4—110/25002、計(jì)算線路最大負(fù)荷電流，選擇變壓器各側(cè)TA互感器變比選擇，如表3-1所示。表3-1互感器選擇數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)名稱各側(cè)數(shù)據(jù)110KV35KV10KV6KV變壓器的額定電流330.67A519.62A3637.35A2405.63A165.33A157.46A494.87A1924.5A104.97A電流互感器接線方式與電流互感器變比計(jì)算值572.74/5519.62/53637.35/52405.63/5286.36/5272.73/5857.14/51924.35/5180.13/5選擇互感器標(biāo)準(zhǔn)變比600/5600/5與900/53700/52500/5與2000/5300/5200/5變壓器各側(cè)TA變比選擇：110KV線路TA變比選擇：、、35KV線路TA變比選擇：、10KV線路TA變比選擇：6KV線路TA變比選擇：、變壓器各側(cè)TV變比選擇：110KV線路TV變比選擇：、、35KV線路TV變比選擇：、、10KV線路TV變比選擇：、、6KV線路TV變比選擇：、、3.2電力變壓器保護(hù)3.2.1電力變壓器保護(hù)配置1、電力變壓器保護(hù)配置電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響，同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件。變壓器的故障可以分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路等；對變壓器來講，這些故障都是十分危險(xiǎn)的，因?yàn)橛拖鋬?nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的巨大熱量，將引起絕緣物質(zhì)的劇烈汽化，可能引起爆炸，而油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路[4]。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的中性點(diǎn)過電流、過電壓；由于負(fù)荷超過額定容量引起的過負(fù)荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。此外，對大容量變壓器，由于其額定工作時(shí)的磁通密度相當(dāng)接近于鐵心的飽和磁通密度，因此在過電壓或低頻率等異常運(yùn)行方式下，還會(huì)發(fā)生變壓器的過勵(lì)磁故障[4]。根據(jù)上述故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，對變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)：2、電力變壓器主保護(hù)（1）瓦斯保護(hù)對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作，其中輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各種電源側(cè)的斷路器，及以上的油浸式變壓器和及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，對帶負(fù)荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)[4]。（2）縱聯(lián)保護(hù)或電流速斷保護(hù)對于變壓器繞組、套管及引出線上的故障，應(yīng)根據(jù)容量的不同，裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)?？v差保護(hù)適用于：并列運(yùn)行的變壓器，容量為以上時(shí)；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量為以上時(shí)；發(fā)電廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量為以上時(shí)；電流速斷保護(hù)用于以下的變壓器，且其過電流保護(hù)的時(shí)限大于時(shí)；對以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏性不能滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)[4]。3、電力變壓器后備保護(hù)（1）相間短路后備反應(yīng)外部相間短路時(shí)引起的過電流和作為瓦斯、差動(dòng)保護(hù)、電流速斷的后備保護(hù)。對于外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)采用下列保護(hù)作為后備保護(hù)。1）過電流保護(hù)，一般用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可能出線的過負(fù)荷電流；2）復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，一般用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護(hù)靈敏度不滿足要求的降壓變壓器上；3）阻抗保護(hù)，對于升壓變壓和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用以上兩種的保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。（2）接地短路后備對于中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過電流時(shí)，如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，對自耦變壓器和高、中壓側(cè)中性點(diǎn)都直接接地的三繞組變壓器，當(dāng)有選擇性要求時(shí)，增設(shè)零序方向元件[4]。（3）過負(fù)荷保護(hù)對于以上的電壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行，或單純運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)接于一相電流上，并延時(shí)作用于信號(hào)。對于無經(jīng)常值班人員的變電站，必要時(shí)過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷或跳閘。（4）過勵(lì)磁保護(hù)高壓側(cè)電壓為的變壓器，對頻率降低和電壓升高引起的變壓器工作磁密過高，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。保護(hù)由兩段組成，低定值段動(dòng)作于信號(hào)，高定值段動(dòng)作于跳閘。（5）其他保護(hù)對于變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，裝設(shè)作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。3.2.2電力變壓器保護(hù)1、變壓器瓦斯保護(hù)整定原則輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值采用氣體容積表示。通常氣體容積的整定范。對于容量在以上變壓器多采用。氣體容積的調(diào)整可以通過改變重錘位置來實(shí)現(xiàn)。重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值采用油流流速表示。一般整定范圍在，該流速指的是導(dǎo)油管中油流的速度。輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)從氣體繼電器上部排氣口收集氣體，進(jìn)行分析。根據(jù)氣體的數(shù)量、顏色、化學(xué)成分、可燃性等，判斷保護(hù)動(dòng)作的原因和故障的性質(zhì)[5]。瓦斯保護(hù)能反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障，且動(dòng)作迅速、靈敏性高、接線簡單，但不能反映油箱外的引出線和套管上的故障。變壓器縱差保護(hù)的整定計(jì)算原則2、變壓器縱差動(dòng)保護(hù)整定原則（1）躲過外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流，整定式為（3-1）式中為可靠系數(shù)，取1.3；為外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流。包括電流互感器和變壓器變比不完全匹配產(chǎn)生的最大不平衡電流和互感器傳變誤差引起的最大不平衡電流[6]。根據(jù)下式可得：（3-2）式中為外部故障時(shí)最大短路電流；為由于電流互感器計(jì)算變比和實(shí)際變比不一致引起的相對誤差，其計(jì)算式為；為由變壓器分接頭改變引起的相對誤差，一般可取調(diào)整范圍的一半；為電流互感器容許的最大穩(wěn)態(tài)相對誤差；為電流互感器同型系數(shù)，取為1；為非周期分量系數(shù)，取1.5~2，當(dāng)采用速飽和變流器時(shí)，由于非周期分量會(huì)使其飽和，抑制不平衡輸出，可取為1[6]。（2）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為（3-3）式中為可靠系數(shù)，取1.3~1.5；為變壓器的額定電流；為勵(lì)磁涌流的最大倍數(shù)（即勵(lì)磁涌流與變壓器額定電流的比值），取4~8，可以根據(jù)變壓器的額定容量的上限來選擇[6]。由于變壓器的勵(lì)磁涌流很大，實(shí)際的縱差動(dòng)保護(hù)通常采用其他措施來減少它的影響；一種是通過鑒別勵(lì)磁涌流和故障電流，在勵(lì)磁涌流時(shí)將差動(dòng)保護(hù)閉鎖，這時(shí)在整定值中不必考慮勵(lì)磁涌流的影響，即??；另一種是采用速飽和變流器減少勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流，采用加強(qiáng)型速飽和變流器的差動(dòng)保護(hù)（BCH2型）時(shí)，取，此設(shè)計(jì)也采用加強(qiáng)型速飽和變流器的差動(dòng)保護(hù)，即[6]。（3）躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流。變壓器某側(cè)電流互感器二次回路斷線時(shí)，另一側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流全部流入差動(dòng)繼電器中，要引起保護(hù)的誤動(dòng)，有的差動(dòng)保護(hù)采用斷線識(shí)別的輔助措施，在互感器二次回路斷線時(shí)將差動(dòng)保護(hù)閉鎖[6]。若沒有斷線識(shí)別的措施，則差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流必須大于正常運(yùn)行下的變壓器的最大負(fù)荷電流，即（3-4）式中為可靠系數(shù)，取1.3；為變壓器的最大負(fù)荷電流。在最大負(fù)荷電流不能確定時(shí)，可取變壓器的額定電流。按上面三個(gè)條件計(jì)算縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，并選取最大者。所有電流都是折算到電流互感器二次側(cè)的數(shù)值。（4）縱差動(dòng)保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)縱差動(dòng)保護(hù)的靈敏系數(shù)校驗(yàn)式為（3-5）式中為各種方式下變壓器區(qū)內(nèi)部故障時(shí)，流經(jīng)差動(dòng)繼電器的最小差動(dòng)電流，靈敏系數(shù)一般不應(yīng)低于2。3、變壓器的過電流保護(hù)整定原則變壓器的過電流保護(hù)的原理與線路定時(shí)限過電流保護(hù)相同，保護(hù)動(dòng)作后，跳開變壓器兩側(cè)的斷路器。保護(hù)的啟動(dòng)電流按照躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定，即（3-6）式中為可靠系數(shù)，取1.2~1.3；為返回系數(shù)，取0.85~0.95；為變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。4、變壓器的過負(fù)荷保護(hù)整定原則過負(fù)荷保護(hù)用于變壓器過載時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，變壓器的過負(fù)荷電流在大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單項(xiàng)式過負(fù)荷保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)，過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流，應(yīng)按躲開變壓器的額定電流整定，即（3-7）式中為可靠系數(shù)，取1.05；為返回系數(shù)，取0.85。為了防止過負(fù)荷保護(hù)在外部短路時(shí)誤動(dòng)作，其時(shí)限應(yīng)比變壓器的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)。一般取5~10S。3.2.3電力變壓器保護(hù)（1）變壓器一、二：SFP7-63000/110高壓側(cè)：低壓側(cè)：計(jì)算結(jié)果如下表3-2表3-2變壓器一數(shù)據(jù)表名稱各側(cè)數(shù)據(jù)Y（110KV）Δ（10KV）額定電流330.67A3637.31A變壓器接線方式Y(jié)Δ互感器接線方式ΔY互感器計(jì)算變比572.74/53637.31/5實(shí)選互感器變比nl600/53700/5實(shí)際額定電流4.77A4.92A不平衡電流Ibp0.15A確定基本側(cè)基本側(cè)非基本側(cè)1）躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流，整定式為2）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為3）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為4）確定基本側(cè)工作線圈匝數(shù)繼電器的動(dòng)作電流：基本側(cè)工作線圈匝數(shù)：，故選擇27匝。重新計(jì)算繼電器動(dòng)作電流和保護(hù)的動(dòng)作電流：保護(hù)一次實(shí)際動(dòng)作電流為：確定非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平衡線圈匝數(shù)：所以選：整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的誤差：靈敏系數(shù)校驗(yàn)：滿足要求滿足要求（2）變壓器三：SF7-31500/110高壓側(cè)：低壓側(cè)：計(jì)算結(jié)果如下表3-3表3-3變壓器一數(shù)據(jù)表名稱各側(cè)數(shù)據(jù)Y（110KV）Δ（35KV）額定電流165.33A519.62A變壓器接線方式Y(jié)Δ互感器接線方式ΔY互感器計(jì)算變比286.36/5519.62/5實(shí)選互感器變比nl300/5600/5實(shí)際額定電流4.77A4.33A不平衡電流Ibp0.44A確定基本側(cè)基本側(cè)非基本側(cè)1）躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流，整定式為2）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為3）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為4）確定基本側(cè)工作線圈匝數(shù)繼電器的動(dòng)作電流：基本側(cè)工作線圈匝數(shù)：，故選擇11匝。重新計(jì)算繼電器動(dòng)作電流和保護(hù)的動(dòng)作電流：保護(hù)一次實(shí)際動(dòng)作電流為：確定非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平衡線圈匝數(shù)：所以選：整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的誤差：靈敏系數(shù)校驗(yàn)：滿足要求（3）變壓器四：SFZ9-25000/110高壓側(cè)：低壓側(cè)：計(jì)算結(jié)果如下表3-4表3-4變壓器一數(shù)據(jù)表名稱各側(cè)數(shù)據(jù)Y（110KV）Δ（6KV）額定電流104.97A2405.63A變壓器接線方式Y(jié)Δ互感器接線方式ΔY互感器計(jì)算變比180.13/52405.63/5實(shí)選互感器變比200/52500/5實(shí)際額定電流4.55A4.81A不平衡電流0.26A確定基本側(cè)基本側(cè)非基本側(cè)1）躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流，整定式為2）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為3）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為4）確定基本側(cè)工作線圈匝數(shù)繼電器的動(dòng)作電流：基本側(cè)工作線圈匝數(shù)：，故選擇5匝。重新計(jì)算繼電器動(dòng)作電流和保護(hù)的動(dòng)作電流：保護(hù)一次實(shí)際動(dòng)作電流為：確定非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平衡線圈匝數(shù)：所以選：整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的誤差：靈敏系數(shù)校驗(yàn)：滿足要求（4）三卷變壓器:高壓側(cè)：中壓側(cè)：低壓側(cè)：計(jì)算結(jié)果如下表3-5表3-5變壓器一數(shù)據(jù)表名稱各側(cè)數(shù)據(jù)Y（110KV）Y（35KV）Δ（6KV）額定電流157.46A499.81A1624.5A變壓器接線方式Y(jié)ΔΔ互感器接線方式ΔYY互感器計(jì)算變比272.72/5853.03/51924.5/5實(shí)選互感器變比300/5900/52000/5實(shí)際額定電流4.55A4.76A4.81A確定基本側(cè)基本側(cè)非基本側(cè)非基本側(cè)1）躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流，整定式為2）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為3）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為4）確定基本側(cè)工作線圈匝數(shù)繼電器的動(dòng)作電流：基本側(cè)工作線圈匝數(shù)：，故選擇18匝。重新計(jì)算繼電器動(dòng)作電流和保護(hù)的動(dòng)作電流：保護(hù)一次實(shí)際動(dòng)作電流為：確定非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平衡線圈匝數(shù)：所以選：整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的誤差：靈敏系數(shù)校驗(yàn)：滿足要求3.3110kV線路保護(hù)3.3.1線路保護(hù)配置1、110kV線路保護(hù)配置線路保護(hù)配置一般裝設(shè)反應(yīng)相間故障的距離保護(hù)和反應(yīng)接地故障的零序方向電流保護(hù)（或接地距離保護(hù)），采用遠(yuǎn)后備方式。當(dāng)距離、零序電流保護(hù)靈敏度不滿足要求或線路涉及系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行問題或?qū)Πl(fā)電廠、重要負(fù)荷影響很大時(shí)，考慮裝設(shè)全線路快速動(dòng)作的縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù)，距離、零序電流（或接地距離）保護(hù)作為后備保護(hù)。注意：1）在雙側(cè)電源的輸電線路上，當(dāng)反方向短路時(shí)，如果保護(hù)可能失去選擇性的話，就應(yīng)該增設(shè)方向元件，構(gòu)成方向電流保護(hù)。2）變壓器—線路組接線時(shí)，將線路視為變壓器繞組的引出線，不在單獨(dú)設(shè)置保護(hù)。2、110kV線路主保護(hù)距離保護(hù)是以反映從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間阻抗大?。ň嚯x大?。┳杩估^電器為主要元件（測量元件），動(dòng)作時(shí)間具有階梯特性的相間保護(hù)裝置。當(dāng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的實(shí)際阻抗大于預(yù)定值時(shí)，表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之外，保護(hù)不動(dòng)作；當(dāng)上述阻抗小于預(yù)定值時(shí)，表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作[7]。當(dāng)再配以方向元件（方向特性）及時(shí)間元件，即組成了具有階梯特性的距離保護(hù)裝置。距離保護(hù)可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行方式多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇地、較快地切除相同短路故障。在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行方式多變，采用一般的電流、電壓保護(hù)不能滿足運(yùn)行要求時(shí)，則應(yīng)考慮采用距離保護(hù)裝置。距離保護(hù)的基本原則如下：（1）距離保護(hù)具有階梯式特性時(shí)，其相鄰上、下級保護(hù)段之間應(yīng)在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上相互配合。同時(shí)，距離保護(hù)也應(yīng)與上、下相鄰的其他保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上相配合。例如：當(dāng)相鄰為發(fā)電機(jī)變壓器組時(shí)，應(yīng)與其過電流保護(hù)相配合；當(dāng)相鄰為變壓器或線路時(shí)，若裝設(shè)電流、電壓保護(hù)，則應(yīng)與電流、電壓保護(hù)之動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍相配合。（2）在某些特殊情況下，為了提高保護(hù)某段的靈敏度，采用所謂“非選擇性動(dòng)作，再由重合閘加以糾正”的措施。例如：當(dāng)某一較長線路的中間接有分支變壓器時(shí)，線路距離保護(hù)裝置第Ⅰ段可允許按伸入至分支變壓器內(nèi)部整定，即可仍按所保護(hù)線路總阻抗的80%~85%計(jì)算，但應(yīng)躲開分支變壓器低壓母線故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，線路距離保護(hù)第Ⅰ段可能與變壓器差動(dòng)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作（因變壓器差動(dòng)保護(hù)設(shè)有出口跳閘自保護(hù)回路），而由線路自動(dòng)重合閘加以糾正，使供電線路恢復(fù)正常供電。（3）采用重合閘后加速方式，達(dá)到保護(hù)配合的目的。采用重合閘后加速方式，除了加速故障切除，以減小對電力設(shè)備的破壞程度外，還可借以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。這可在下述情況下實(shí)現(xiàn)：當(dāng)線路發(fā)生永久性故障時(shí)，故障線路由距離保護(hù)斷開，線路重合閘動(dòng)作，進(jìn)行重合。此時(shí)，線路上、下相鄰各距離保護(hù)的Ⅰ、Ⅱ段可能均由其震蕩閉鎖裝置所閉鎖，而未經(jīng)震蕩閉鎖裝置閉鎖的第Ⅲ段，在有些情況下往往在時(shí)限上不能互相配合（因有時(shí)距離保護(hù)Ⅲ段與相鄰保護(hù)的第Ⅱ段配合），故重合閘后將會(huì)造成越級動(dòng)作。其解決辦法是采用重合閘后加速距離保護(hù)Ⅲ段，一般只要重合閘后加速距離保護(hù)Ⅲ段在1.5～2s，即可躲過系統(tǒng)震蕩周期，故只要線路距離保護(hù)Ⅲ段的動(dòng)作時(shí)間大于2～2.5s，即可滿足在重合閘后仍能互相配合的要求。3、110kV線路后備保護(hù)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路，將發(fā)生很大的零序電流分量，零序電流只在故障點(diǎn)與中性點(diǎn)接地的變壓器之間流動(dòng)，并由大地構(gòu)成回路。零序電流的分布網(wǎng)絡(luò)就是零序網(wǎng)絡(luò)。利用零序電流分量構(gòu)成保護(hù)，可作為一種主要的接地短路保護(hù)，因?yàn)樗环从橙嗪蛢上喽搪罚谡＿\(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生震蕩時(shí)也沒有零序分量發(fā)生，所以它有較好的靈敏度[7]。另一方面，零序電流保護(hù)仍有電流保護(hù)的某些弱點(diǎn)，即它受電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的影響較大，靈敏度將因此降低；特別是在短距離的線路上以及復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中，由于速動(dòng)段的保護(hù)范圍太小，甚至沒有保護(hù)范圍，致使零序電流保護(hù)各段的性能嚴(yán)重惡化，使保護(hù)動(dòng)作時(shí)間很長，靈敏度很低[7]。所以當(dāng)零序電流保護(hù)的保護(hù)效果不能滿足電力系統(tǒng)要求時(shí)，則應(yīng)裝設(shè)接地距離保護(hù)，接地距離保護(hù)因其保護(hù)范圍比較固定，對本線路和相鄰線路的保護(hù)效果都會(huì)有所改善[7]。3.3.1.距離保護(hù)整定原則距離保護(hù)裝置也采用階梯延時(shí)配合的三段式配置方式。距離保護(hù)的整定計(jì)算，就是根據(jù)被保護(hù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，計(jì)算出距離一段，二段和三段測量元件的整定阻抗以及二段和三段的動(dòng)作延時(shí)[8]。當(dāng)距離保護(hù)用于雙側(cè)電源的電力系統(tǒng)時(shí)，為便于配合，一般要求一、二段的測量元件都要具有明確的方向性，即采用具有方向性的測量元件，第三段為后備段，包括對本線路一、二段保護(hù)的近后備、相鄰下一級線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備和方向母線保護(hù)的后備，所以第三段通常采用帶有偏移特性的測量元件，用較大的延時(shí)保證其選擇性[8]。下面為各段保護(hù)具體的整定原則：（1）距離保護(hù)第一段的整定距離保護(hù)一段為無延時(shí)的速動(dòng)段，它應(yīng)該只反應(yīng)本線路的故障。下級線路出口發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)可靠不動(dòng)作，所以其測量元件的整定阻抗，應(yīng)該按躲過本線路末端短路時(shí)的測量阻抗來整定[9]。測量元件的整定阻抗為:（3-8）式中為工段可靠系數(shù)，一般取0.8~0.85，為本線路的單位正序阻抗，為本線路長度。（2）距離保護(hù)第二段的整定1）與相鄰線路距離保護(hù)一段相配合。為了保證在下級線路上發(fā)生故障時(shí)，上級線路保護(hù)處的保護(hù)二段不至于越級跳閘，其二段的動(dòng)作范圍不應(yīng)該超出下級線路保護(hù)一段的動(dòng)作范圍。若下級保護(hù)一段的整定阻抗為，則本線路二段的整定阻抗為：（3-9）式中為可靠系數(shù)，一般取0.8；為確保在各種運(yùn)行方式下本線路的二段范圍不超過下級線路的一段范圍，分支系數(shù)取各種情況下的最小值。2）與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合。當(dāng)被保護(hù)線路的末端母線接有變壓器時(shí)，距離二段應(yīng)與變壓器的快速保護(hù)（一般是變壓器差動(dòng)保護(hù)）相配合，其動(dòng)作范圍不應(yīng)該超出變壓器快速保護(hù)的范圍。設(shè)變壓器的阻抗為，則距離二段的整定值為：（3-10）式中為可靠系數(shù)，考慮變壓器阻抗誤差較大，一般取0.7~0.75。此外，當(dāng)被保護(hù)線路末端母線上既有出線又有變壓器時(shí)，距離二段的整定阻抗應(yīng)分別按上述情況計(jì)算，取其中的較小者作為整定阻抗。3）靈敏度校驗(yàn)。距離保護(hù)二段，應(yīng)能保護(hù)線路的全長，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度?？紤]到各種誤差因素，要求靈敏系數(shù)應(yīng)滿足：（3-11）如果不滿足要求，則本線路的距離保護(hù)的二段應(yīng)改為與相鄰元件的保護(hù)二段相配合4）動(dòng)作延時(shí)的整定。距離保護(hù)二段的動(dòng)作延時(shí)，應(yīng)比與之配合的相鄰元件保護(hù)動(dòng)作延時(shí)打一個(gè)時(shí)間級差，即（3-12）式中的為與本保護(hù)配合的相鄰元件保護(hù)段（X為一或二段）最大的動(dòng)作延時(shí)。（3）距離保護(hù)第三段的整定1）作為后備保護(hù)的三段，正常時(shí)不起動(dòng)。因此整定阻抗為躲開最小負(fù)荷的阻抗。（3-13）式中為母線額定線電壓，為最大負(fù)荷電流。則保護(hù)的三段整定阻抗為：（3-14）式中為三段可靠系數(shù)，一般取1.2~1.3；為阻抗繼電器的返回系數(shù)，一般取1.1；電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)，由負(fù)荷性質(zhì)決定，一般取1.5~3；，為線路阻抗角與負(fù)荷阻抗角。2）靈敏度校驗(yàn)。距離保護(hù)的三段，既作為本線路一、二段保護(hù)的近后備，又作為相鄰下級設(shè)備保護(hù)的遠(yuǎn)后備，靈敏度應(yīng)分別進(jìn)行校驗(yàn)[10]。作為近后備時(shí)，按本線路末端短路校驗(yàn)，計(jì)算式為（3-15）作為遠(yuǎn)后備時(shí)，按相鄰設(shè)備末端短路校驗(yàn)，計(jì)算式為（3-16）式中為相鄰設(shè)備（線路、變壓器等）的阻抗；為分支系數(shù)最大值，以保證在各種運(yùn)行方式下保護(hù)動(dòng)作的靈敏性[10]。3）動(dòng)作延時(shí)的整定。距離保護(hù)三段的動(dòng)作延時(shí)，應(yīng)比與之配合的相鄰設(shè)備保護(hù)動(dòng)作延時(shí)大一個(gè)時(shí)間級差，但考慮到距離三段一般不經(jīng)振蕩閉鎖，其動(dòng)作延時(shí)不應(yīng)小于最大的振蕩周期（1.5~2S）。2、110kV線路零序電流保護(hù)整定原則零序電流保護(hù)能區(qū)分正常運(yùn)行和短路故障，并且能區(qū)分短路點(diǎn)的遠(yuǎn)近，以便在近處故障時(shí)較短的時(shí)間切除故障，滿足選擇性的要求。但對于兩相短路故障和三相短路故障不能反應(yīng)，因此只能作為接地短路保護(hù)的后備保護(hù)，一般配置三段式或四段式零序電流保護(hù)。零序電流一段為速動(dòng)段保護(hù)，零序電流二段為帶時(shí)限零序電流速斷保護(hù)，零序電流三段為零序過電流保護(hù)。（1）零序電流一段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過被保護(hù)線路末端發(fā)生單相或兩相接地短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的最大零序電流，即：（3-17）式中為線路末端發(fā)生接地故障時(shí)流過的最大零序電流；為可靠系數(shù)，一般取1.2~1.3。求取的故障點(diǎn)應(yīng)選取線路末端，故障類型應(yīng)選擇使得零序電流最大的一種接地故障。整定時(shí)應(yīng)按照最大運(yùn)行方式考慮，即系統(tǒng)的零序等值阻抗最小。（2）零序電流限時(shí)速斷保護(hù)（零序電流二段）動(dòng)作電流的整定原則與相間短路的限時(shí)電流速斷保護(hù)相同，動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比下一條線路零序電流一段的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級差。整定時(shí)應(yīng)注意將零序電流的分流因素考慮在內(nèi)。零序電流二段保護(hù)區(qū)不超出相鄰線路零序電流一段保護(hù)區(qū)，即躲過相鄰線路一段保護(hù)末端短路時(shí)流過本線路的最大零序電流。（3-18）式中為相鄰線路保護(hù)零序一段整定值，如果有多條相鄰線路可取最大值；為可靠系數(shù)，一般取1.1；為零序分支系數(shù)，不大于1。（3）零序電流二段靈敏度，應(yīng)按被保護(hù)線路末端發(fā)生接地短路時(shí)的最小零序電流來校驗(yàn)，要求即（3-19）應(yīng)該指出的是，按上訴原則整定的零序二段，在本線路甚至在相鄰線路單相重合閘過程中可能起動(dòng)，故非全相運(yùn)行時(shí)應(yīng)退出保護(hù)，或不設(shè)立不靈敏二段以躲過非全相運(yùn)行，或者適當(dāng)提高動(dòng)作時(shí)限（大于單相重合閘時(shí)間）。通常，設(shè)立兩個(gè)零序二段的目的是為了提高上一級零序電流保護(hù)的靈敏度或降低動(dòng)作時(shí)間，同時(shí)也能改善本線路在非全相運(yùn)行時(shí)的保護(hù)功能。當(dāng)靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，可與相鄰線路零序二段配合整定，其動(dòng)作時(shí)限應(yīng)較相鄰線路零序二段時(shí)限長一個(gè)時(shí)間級差（4）零序過電流保護(hù)（零序電流三段）在正常時(shí)應(yīng)當(dāng)不起動(dòng)，故障切除后應(yīng)當(dāng)返回，為保證選擇性，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)當(dāng)與相鄰線路三段按照階梯原則配合。零序電流三段保護(hù)范圍較長，對于本線路和相鄰線路的接地故障，零序過電流保護(hù)都應(yīng)能夠反應(yīng)。零序電流三段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過下一級線路始端（即本線路末端）三相短路時(shí)流過本保護(hù)的最大不平衡電流。即（3-20）式中為本線路末端三相短路時(shí)流過本保護(hù)的最大不平衡電流；為可靠系數(shù)，一般取1.2~1.3。最大不平衡電流按下式計(jì)算：（3-21）式中為非周期分量系數(shù)，時(shí)取1.5~2，時(shí)取1；為同型系數(shù)。型號(hào)相同時(shí)取0.5、型號(hào)不同時(shí)取1；為誤差，取0.1；為本線路末端三相短路時(shí)流過本保護(hù)的最大短路電流。作為本線路近后備的零序三段，其靈敏度應(yīng)按本線路末端接地短路時(shí)流過本保護(hù)的最小零序電流校驗(yàn)，要求靈敏系數(shù)大于1.3（或1.5）。當(dāng)作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)按相鄰線路末端接地短路時(shí)流過本保護(hù)的最小零序電流校驗(yàn)，要求靈敏系數(shù)大于1.2。動(dòng)作時(shí)間與相間電流保護(hù)三段的整定原則相同。3.3.3線路保護(hù)1、距離保護(hù)整定計(jì)算的分析及計(jì)算過程（1）BA線路距離保護(hù)整定計(jì)算1）距離保護(hù)一段2）距離保護(hù)二段助增系數(shù)：與相鄰線路一段配合，AF線配合與相鄰線路一段配合，AC線配合與相鄰線路一段配合，AE線配合與相鄰變壓器配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與AE線路二段配合時(shí)的值作為線路BA的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與AE線路一段配合3）距離保護(hù)三段因此整定阻抗為躲開最小負(fù)荷的阻抗，即靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)動(dòng)作時(shí)限與AE線路三段配合比AE線路三段小（2）AB線路距離保護(hù)整定計(jì)算1）距離保護(hù)一段2）距離保護(hù)二段助增系數(shù)：與相鄰線路一段配合，BC線配合與相鄰變壓器配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與BC線路二段配合時(shí)的值作為線路AB的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與BC線路一段配合3）距離保護(hù)三段因此整定阻抗為躲開最小負(fù)荷的阻抗，即靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)動(dòng)作時(shí)限與BC線路三段配合比BC線路三段小（3）CB線路距離保護(hù)整定計(jì)算1）距離保護(hù)一段2）距離保護(hù)二段助增系數(shù)：與相鄰線路一段配合，BA線配合與相鄰變壓器配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與BA線路二段配合時(shí)的值作為線路CB的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與BA線路一段配合3）距離保護(hù)三段因此整定阻抗為躲開最小負(fù)荷的阻抗，即靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)動(dòng)作時(shí)限與BA線路三段配合比BA線路三段?。?）BC線路距離保護(hù)整定計(jì)算1）距離保護(hù)一段2）距離保護(hù)二段助增系數(shù)：與相鄰線路一段配合，CA線配合與相鄰變壓器配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與CA線路二段配合時(shí)的值作為線路BC的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與CA線路一段配合3）距離保護(hù)三段因此整定阻抗為躲開最小負(fù)荷的阻抗，即靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí)滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)動(dòng)作時(shí)限與AE線路三段配合（5）AC線路距離保護(hù)整定計(jì)算1）距離保護(hù)一段2）距離保護(hù)二段助增系數(shù)：與相鄰線路一段配合，CB線配合與相鄰變壓器配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與CB線路二段配合時(shí)的值作為線路AC的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與CB線路一段配合3）距離保護(hù)三段因此整定阻抗為躲開最小負(fù)荷的阻抗，即靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí)滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)動(dòng)作時(shí)限與CB線路三段配合比CB線路三段?。?）CA線路距離保護(hù)整定計(jì)算1）距離保護(hù)一段2）距離保護(hù)二段助增系數(shù)：與相鄰線路一段配合，AF線配合與相鄰線路一段配合，BA線配合與相鄰線路一段配合，AE線配合與相鄰變壓器配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與AE線路二段配合時(shí)的值作為線路CA的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與AE線路一段配合3）距離保護(hù)三段因此整定阻抗為躲開最小負(fù)荷的阻抗，即靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)動(dòng)作時(shí)限與AE線路三段配合比AE線路三段小2、零序保護(hù)整定計(jì)算的分析及計(jì)算過程（1）BA線路零序保護(hù)整定計(jì)算1）零序保護(hù)一段2）零序保護(hù)二段計(jì)算零序分支系數(shù)與AF線配合與AE線配合與AC線配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與AE線路一段配合時(shí)的值作為線路BA的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與AE線路一段配合3）零序保護(hù)三段靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)滿足要求動(dòng)作時(shí)限與AC線路三段配合比AC線路三段??；（2）AB線路零序保護(hù)整定計(jì)算1）零序保護(hù)一段2）零序保護(hù)二段計(jì)算零序分支系數(shù)與BC線配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與BC線路一段配合時(shí)的值作為線路BA的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與BC線路一段配合3）零序保護(hù)三段靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)滿足要求動(dòng)作時(shí)限與BC線路三段配合比BC線路三段小；（3）CB線路零序保護(hù)整定計(jì)算1）零序保護(hù)一段2）零序保護(hù)二段計(jì)算零序分支系數(shù)與BC線配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與BA線路一段配合時(shí)的值作為線路BA的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與BA線路一段配合3）零序保護(hù)三段靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)滿足要求動(dòng)作時(shí)限與BA線路三段配合比BA線路三段小；（4）BC線路零序保護(hù)整定計(jì)算1）零序保護(hù)一段2）零序保護(hù)二段計(jì)算零序分支系數(shù)與CA線配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與CA線路一段配合時(shí)的值作為線路CA的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與CA線路一段配合3）零序保護(hù)三段靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)滿足要求動(dòng)作時(shí)限與CA線路三段配合比CA線路三段小；（5）AC線路零序保護(hù)整定計(jì)算1）零序保護(hù)一段2）零序保護(hù)二段計(jì)算零序分支系數(shù)與CB線配合靈敏度校驗(yàn)：滿足要求取與CB線路一段配合時(shí)的值作為線路CB的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與CB線路一段配合3）零序保護(hù)三段靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)滿足要求動(dòng)作時(shí)限與CB線路三段配合比CB線路三段小；（6）CA線路零序保護(hù)整定計(jì)算1）零序保護(hù)一段2）零序保護(hù)二段計(jì)算零序分支系數(shù)與AF線配合與AE線配合與BA線配合靈敏度校驗(yàn)：不滿足要求取與AE線路二段配合時(shí)的值作為線路CB的二段整定值動(dòng)作時(shí)限與AE線路二段配合3）零序保護(hù)三段靈敏度校驗(yàn)：作為近后備時(shí):滿足要求作為遠(yuǎn)后備時(shí)滿足要求動(dòng)作時(shí)限與BA線路三段配合比BA線路三段??；3.3.3110kV線路保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果表本系統(tǒng)110kV線路距離和零序保護(hù)整定結(jié)果如下表所示表3-6BA線路保護(hù)數(shù)據(jù)表一段二段三段BA線路（二次側(cè)值）線路距離保護(hù)整定值9.6*0.11=1.0620.331*0.11=2.2487.3*0.11=9.6靈敏度校驗(yàn)\1.69近7.275遠(yuǎn)1.57動(dòng)作時(shí)限00.51.5線路零序電流保護(hù)整定值1778/120=14.82219/120=1.83271/120=2.26靈敏度校驗(yàn)\4.83近3.9遠(yuǎn)4.49動(dòng)作時(shí)限00.51.5AB線路（二次側(cè)值）線路距離保護(hù)整定值9.6*0.11=1.0626.005*0.11=2.8687.3*0.11=9.6靈敏度校驗(yàn)\2.167近7.275遠(yuǎn)1.99動(dòng)作時(shí)限00.51.5線路零序電流保護(hù)整定值1747/120=14.56172/120=1.43276/120=2.3靈敏度校驗(yàn)\6.27近3.91遠(yuǎn)5.21動(dòng)作時(shí)限00.51.5

表3-7CB線路保護(hù)數(shù)據(jù)表一段二段三段CB線路（二次側(cè)值）線路距離保護(hù)整定值9.6*0.11=1.0623.015*0.11=2.5387.3*0.11=9.6靈敏度校驗(yàn)\1.918近7.275遠(yuǎn)1.56動(dòng)作時(shí)限00.51.5線路零序電流保護(hù)整定值1747/120=14.56203/120=1.69301/120=2.51靈敏度校驗(yàn)\2.33近1.57遠(yuǎn)3.51動(dòng)作時(shí)限00.51.5BC線路（二次側(cè)值）線路距離保護(hù)整定值9.6*0.11=1.0632.834*0.11=3.6187.3*0.11=9.6靈敏度校驗(yàn)\2.736近7.275遠(yuǎn)1.18動(dòng)作時(shí)限00.52線路零序電流保護(hù)整定值3124/120=26.03191/120=1.59281/120=2.34靈敏度校驗(yàn)\7.07近4.81遠(yuǎn)1.49動(dòng)作時(shí)限00.51.5

表3-8AC線路保護(hù)數(shù)據(jù)表一段二段三段AC線路（二次側(cè)值）線路距離保護(hù)整定值12.8*0.11=1.4131.424*0.11=3.4687.3*0.11=9.6靈敏度校驗(yàn)\1.964近7.275遠(yuǎn)1.42動(dòng)作時(shí)限00.51.5線路零序電流保護(hù)整定值2638/120=21.98201/120=1.68238/120=1.98靈敏度校驗(yàn)\6.05近5.11遠(yuǎn)1.99動(dòng)作時(shí)限00.51.5CA線路（二次側(cè)值）線路距離保護(hù)整定值12.8*0.11=1.4124.279*0.11=2.6787.3*0.11=9.6靈敏度校驗(yàn)\1.517近7.275遠(yuǎn)1.46動(dòng)作時(shí)限00.51.5線路零序電流保護(hù)整定值1276/120=10.63456/120=3.8258/120=2.15靈敏度校驗(yàn)\0.92近1.6遠(yuǎn)4.22動(dòng)作時(shí)限011.5

3.4母線保護(hù)配置母線發(fā)生故障的幾率較線路低，但故障的影響面很大。這是因?yàn)槟妇€是電能集中和分配的重要設(shè)備，是電力系統(tǒng)的重要組成元件之一。母線發(fā)生故障，將使接于母線上的所有元件被迫切除，造成大面積停電，電氣設(shè)備遭到嚴(yán)重破壞，甚至使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行破壞，導(dǎo)致電力系統(tǒng)瓦解，后果十分嚴(yán)重。因此利用母線保護(hù)清除和縮小故障造成的后果，是十分必要的[11]。母線故障保護(hù)方式總的來說可以分為兩大類型：利用供電元件的保護(hù)以及裝設(shè)專用母線保護(hù)。（1）利用變壓器過流保護(hù)切除低壓母線故障，工作原理圖接線圖如下：圖3-1工作原理接線圖對于降壓變電所低壓側(cè)采用分段母線的系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)QF5斷開，則K點(diǎn)故障就可以由變壓器下的過流保護(hù)使QF1、QF2跳閘予以切除。（2）專用母線保護(hù)（完全電流差動(dòng)母線保護(hù)）工作原理接線圖如下：圖3-2工作原理接線圖在正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為不平衡電流；在母線故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為故障點(diǎn)短路電流的二次值，該電流足夠使差動(dòng)繼電器動(dòng)作而起動(dòng)出口繼電器，使斷路器QF1、QF2、QF3跳閘3.5防雷保護(hù)1、防雷保護(hù)（1）直擊雷保護(hù)：保護(hù)對象為母線和組合導(dǎo)線，以及配電裝置，保護(hù)措施為①110kV配電裝置裝設(shè)避雷針或裝設(shè)獨(dú)立避雷針；②主變壓器裝設(shè)獨(dú)立避雷針；③屋外組合導(dǎo)線裝設(shè)獨(dú)立避雷針[12]。避雷針裝設(shè)注意的問題：應(yīng)妥善采用獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針，其聯(lián)合保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋全所保護(hù)對象。根據(jù)《電力設(shè)備過電壓保護(hù)技術(shù)規(guī)程》SDJ7—76規(guī)定：獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜小于3m。110kV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在其構(gòu)架或房頂上；6kV及以上的配電裝置，允許將避雷針裝在其構(gòu)架或房頂上；35kV及以下高壓配電裝置，構(gòu)架或房頂上不宜裝設(shè)避雷針。裝在構(gòu)架上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連接，并應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置。避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的長度不得小于15m。在主變壓器的門型構(gòu)架上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線[13]。110kV及以上配電裝置，可將線路的避雷線引接到出線門型架上；35kV配電裝置可將線路的避雷線引接到出線門型架上，但應(yīng)集中接地裝置。我國規(guī)程規(guī)定:1)110kV及以上的配電裝置,一般將避雷針在構(gòu)架上。但是在土壤電阻率ρ﹥的地區(qū),仍宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針,以免發(fā)生反擊；2)35kV及以下的配電裝置應(yīng)采用獨(dú)立避雷針來保護(hù)；3)10kV的配電裝置,在ρ﹥的地區(qū)宜采用獨(dú)立避雷針,在ρ﹤的地區(qū)容許采用構(gòu)架避雷針。變電站的直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是選擇避雷針的指數(shù)、高度、裝設(shè)位置、驗(yàn)算它們的保護(hù)范圍、應(yīng)有的接地電阻、防雷接地裝置的設(shè)計(jì)等。2、雷電侵入波保護(hù)避雷器結(jié)合進(jìn)線段保護(hù)。裝設(shè)閥式避雷器是變電站對雷電過電壓波進(jìn)行防護(hù)的主要措施,它的保護(hù)作用主要是限制過電壓波的幅值.但是為了使閥式避雷器不至與負(fù)荷過重(流過的沖擊電流過大)和有效的發(fā)揮其保護(hù)功能,還需要有”進(jìn)線段保護(hù)”與之配合,這是現(xiàn)代變電站防雷接線的基本思路。閥式避雷器的保護(hù)作用基于三個(gè)前提:它的伏秒特性與被保護(hù)絕緣的伏秒特性有良好的配合在一切電壓波形下,前者均處于后者之下；它的伏安特性應(yīng)保證其殘壓低于被保護(hù)絕緣的沖擊電氣強(qiáng)度；被保護(hù)絕緣必須處于該避雷器的保護(hù)距離之內(nèi)。3、避雷器的設(shè)置參考《電力設(shè)備過電壓保護(hù)技術(shù)規(guī)程》SDJ7—79中的規(guī)定：第78條：變電站的每相母線上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器,應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接，同時(shí)應(yīng)在其附近架設(shè)集中接地裝置。第80條：大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。第83條：與架空線聯(lián)絡(luò)連接的三繞組變壓器的10kV繞組，如有開路運(yùn)行的可能，應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電壓危害該繞組絕緣的措施。在其一相出線上裝設(shè)一只閥型避雷器。第85條：變電站3～10kV配電裝置應(yīng)在每相母線和每路架空線上裝設(shè)閥型避雷器：110kV，35kV，10kV每段母線上均裝一組避雷器；變壓器35kV側(cè)每一相上裝一個(gè)避雷器，10kV側(cè)在一相上裝一個(gè)避雷器；110kV中性點(diǎn)為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)，故需裝一個(gè)避雷器；35KV架空出線連接處應(yīng)裝設(shè)一組避雷器。4、變電站保護(hù)根據(jù)該變電站的實(shí)際情況需要設(shè)置四只避雷針分布在四周。因?yàn)橥寥离娮杪?仍宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針,以免發(fā)生反擊；選取避雷針高h(yuǎn)=50m相鄰兩針的距離D=60m對角的兩針相距D=被保護(hù)物高當(dāng)時(shí)相鄰兩針間外側(cè)保護(hù)半徑為：相鄰兩針間保護(hù)范圍為：相鄰兩針高水平面上的保護(hù)范圍為：對角兩針間的保護(hù)范圍為：對角兩針高水平面上的保護(hù)范圍為：

第4章變電所綜合自動(dòng)化配置4.1CBZ—8000變電所自動(dòng)化系統(tǒng)1、系統(tǒng)概述CBZ—8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)遵循開放、先進(jìn)、可靠、統(tǒng)一的設(shè)計(jì)理念，面對變電站需具備的功能和未來變電站自動(dòng)化系統(tǒng)必然發(fā)展方向全面考慮，優(yōu)化功能配置和簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，用分層、分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了面對對象的變電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)思想。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了變電站功能的綜合化、操作監(jiān)視的屏幕化和運(yùn)行管理的智能化。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)（1）提高變電站自動(dòng)化整體運(yùn)行水平面向35KV~500KV各電壓等級變電站或開關(guān)站對自動(dòng)化系統(tǒng)的功能需求，提供全面解決方案，系統(tǒng)機(jī)構(gòu)、軟件和硬件的設(shè)計(jì)代表當(dāng)今自動(dòng)化技術(shù)的最新發(fā)展水平，系統(tǒng)能適應(yīng)變電站現(xiàn)場惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗電磁干擾性好、可擴(kuò)展性強(qiáng)。（2）提高設(shè)備利用率系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用可持續(xù)發(fā)展策略，基于國際標(biāo)準(zhǔn)的開放性系統(tǒng)設(shè)計(jì)。保證系統(tǒng)能隨著變電站自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展可在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上方便地進(jìn)行更新和升級，系統(tǒng)可不必隨新技術(shù)的發(fā)展而完全淘汰，最大限度地保障用戶的投資，體現(xiàn)系統(tǒng)競技性的特點(diǎn)。（3）降低變電站誤操作概率通過設(shè)置專用微機(jī)五防主站，配合站控層設(shè)備的邏輯閉鎖和間隔層設(shè)備的自鎖和互鎖，變電站具備了多級防誤操作閉鎖，保證變電站的任何操作都在防誤閉鎖邏輯的監(jiān)視下進(jìn)行。（4）降低變電站自動(dòng)化系統(tǒng)整體造價(jià)利用系統(tǒng)集成技術(shù)，通過優(yōu)化系統(tǒng)功能配置，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的整體造價(jià)。3、系統(tǒng)特點(diǎn)（1）高可靠性間隔層設(shè)備設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)；以32位的浮點(diǎn)型DSP（數(shù)據(jù)處理器）作為裝置的核心器件；引入成熟可靠的嵌入式RTOS（實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)）。高可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性；控制操作的多級后備；完備的多級防誤閉鎖功能；完善的自檢及自診斷功能；自動(dòng)測試功能。（2）低系統(tǒng)配置成本低初始系統(tǒng)成本；兼容多個(gè)供應(yīng)商產(chǎn)品及便利系統(tǒng)擴(kuò)充升級（增加新設(shè)備；增加新功能）；節(jié)約電纜；縮小安裝空間。（3）易操作性友好人機(jī)界面；自動(dòng)操作功能及完善的操作支持工具；方便的保護(hù)繼電器設(shè)定及維護(hù)；多級處理口令設(shè)定以保證最大的安全性。（4）易擴(kuò)展性保證系統(tǒng)功能隨變電站的擴(kuò)展而同步擴(kuò)展；模塊化功能設(shè)計(jì)，易于增加新功能；具有開放式的系統(tǒng)架構(gòu)；分層、分布的系統(tǒng)配置；等同采用國際變電站通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)。（5）易維護(hù)性故障定位功能，并可直觀顯示故障位置；模塊化設(shè)計(jì)，易于功能升級和維護(hù)；完善的維護(hù)操作在線支持功能；完善的自檢及自診斷功能。4.2變電所微機(jī)保護(hù)配置4.2.11、對于線路和母線保護(hù)，配置了WXH—811型微機(jī)保護(hù)裝置，其具有三段式相間及接地距離保護(hù)；四段式零序電流（方向）保護(hù)；雙回線相繼速動(dòng)功能；不對稱故障相繼速動(dòng)功能；三相一次重合閘功能；雙母線電壓切換回路和跳單或雙跳閘線圈斷路器的操作出口回路；錄波功能。2、WXH—811型微機(jī)保護(hù)具有以下特點(diǎn)：（1）高壓保護(hù)上實(shí)現(xiàn)可視化邏輯編程，保護(hù)源代碼完全由軟件機(jī)器人自動(dòng)生成，正確率達(dá)到100%，杜絕了人為原因產(chǎn)生軟件Bug。所有的保護(hù)邏輯由基本的元件和組件組成。（2）通過分層、模塊化、元件化的設(shè)計(jì)，裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了元件級、模塊級、總線級三級監(jiān)視點(diǎn)，可以監(jiān)視裝置內(nèi)部任一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，發(fā)生事故后通過透明化事故分析工具，可以對故障進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定位。（3）采用功能自描述和數(shù)據(jù)自描述技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容可以通過描述文件以不同的形式重組，功能可以通過配置文件形式重構(gòu)，解決了不同用戶差異化需求和軟件版本集中管理的矛盾。3、110kV線路微機(jī)保護(hù)的具體使用的插件有交流變換插件、CPU插件、開入插件、出口插件、操作插件、通訊插件、電源插件。主要介紹一下交流變換插件、CPU插件、開入插件以及出口插件以及線路保護(hù)的邏輯原理圖。（1）交流變換插件是將系統(tǒng)電壓互感器、電流互感器二次側(cè)信號(hào)變換成保護(hù)裝置所需的弱電信號(hào)，同時(shí)起隔離和抗干擾作用。（2）CPU插件是在分析和借鑒了國內(nèi)外同類產(chǎn)品基礎(chǔ)上，從技術(shù)和開發(fā)手段的先進(jìn)性，軟硬件資源的通用性，系統(tǒng)的可靠性等方面出發(fā)，開發(fā)研制的DSP型保護(hù)插件。作為基本的軟硬件平臺(tái)，在單塊PCB板上完成數(shù)據(jù)采集、I/O、保護(hù)及控制功能等。（3）開入插件即是控制具體保護(hù)的投入與退出的插件。（4）出口插件即是實(shí)現(xiàn)保護(hù)的具體動(dòng)作的插件。4、線路保護(hù)的邏輯原理圖圖4-1線路距離保護(hù)邏輯圖