電力系統(tǒng)繼電保護畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設計論文</b></p><p>　　題 目 電力系統(tǒng)繼電保護</p><p>　　專業(yè)幫次 07（五）農(nóng)電一班</p><p>　　姓 名 </p><p>　　學 號 </p><p&g

2、t;　　指導老師 </p><p>　　2011-2012 第一學期</p><p>　　某110kV電力系統(tǒng)繼電保護設計</p><p>　　摘 要：本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容是110kV電力系統(tǒng)繼電保護的配置，并依據(jù)繼電保護配置原理，對所選擇的保護進行整定和靈敏性校驗，確定方案中的保護。</p><p>　　設計

3、分為八個章節(jié)，第三、四章是計算系統(tǒng)的短路電流，確定運行方式；第五章是各種設備的保護配置。其中變壓器保護包括保護原理分析、保護整定計算和靈敏性校驗，主保護采用的是縱聯(lián)差動保護和瓦斯保護，兩者結合做到優(yōu)勢互補，后備保護是復合電壓啟動過電流保護。母線保護包括保護原理分析，采用了完全電流差動保護，簡單可靠。110kV側的輸電線路采用了距離Ⅰ、Ⅲ保護，由于它的電壓等級較高，還考慮了零序電流Ⅰ、Ⅲ保護。對于發(fā)電機主保護采用了縱差動保護，后備保護采用

4、了發(fā)電機定子繞組接地保護。</p><p>　　關鍵詞：短路電流,整定計算 靈敏度,繼電保護 微機保護</p><p>　　目 錄</p><p><b>　　1 開題報告1</b></p><p><b>　　2 方案比較2</b></p><p&g

5、t;　　3 確定運行方式4</p><p>　　3.1 標幺值計算4</p><p>　　3.2短路電流的計算5</p><p>　　3.3 確定運行方式19</p><p><b>　　4 短路計算21</b></p><p>　　4.1 各種運行方式下各線路電流計算21</p

6、><p>　　4.2 各輸電線路兩相短路和三相短路電流計算22</p><p>　　5 繼電保護的配置24</p><p>　　5.1 繼電保護的基本知識24</p><p>　　5．2 變壓器的保護配置26</p><p>　　5.2.1 變壓器配置26</p><p>　　5.2.2

7、保護配置的整定28</p><p>　　5.3 母線的保護配置31</p><p>　　5.3.1 保護配置的原理31</p><p>　　5.3.2電流差動保護配置的整定34</p><p>　　5.4輸電線路保護配置35</p><p>　　5.4.1保護配置的原理35</p><p

8、>　　5.4.2保護配置的整定38</p><p>　　5.5發(fā)電機保護配置43</p><p>　　5.5.1保護配置的原理43</p><p>　　5.5.2保護配置的整定45</p><p><b>　　6結論48</b></p><p><b>　　7總結與體會

9、49</b></p><p><b>　　8謝辭50</b></p><p><b>　　9參考文獻51</b></p><p><b>　　1、 開題報告</b></p><p>　　由于電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術，計算機技術與通信

10、技術的飛速發(fā)展又為繼電保護技術的發(fā)展不斷注入新的活力。未來繼電保護的發(fā)展趨勢是向計算化，網(wǎng)絡化及保護，控制，測量，數(shù)據(jù)通信一體化智能化發(fā)展。</p><p>　　電能是一種特殊的商品,為了遠距離傳送,需要提高電壓,實施高壓輸電,為了分配和使用,需要降低電壓,實施低壓配電,供電和用電。發(fā)電----輸電----配電----用電構成了一個有機系統(tǒng)。通常把由各種類型的發(fā)電廠,輸電設施以及用電設備組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)稱

11、為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)在運行中,各種電氣設備可能出現(xiàn)故障和不正常運行狀態(tài)。不正常運行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但是沒有發(fā)生故障的運行狀態(tài),如:過負荷,過電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷線,如:三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。</p><p>　　本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容是對110kV電力系統(tǒng)繼電保護的配置，參照《電力系統(tǒng)繼電保護配置及

12、整定計算》，并依據(jù)繼電保護配置原理，對所選擇的保護進行整定和靈敏性校驗從而來確定方案中的保護是否適用來編寫的。</p><p>　　設計分八大章節(jié)，其中第三、四章是計算系統(tǒng)的短路電流，確定運行方式；第五章是對各種設備保護的配置，首先是對保護的原理進行分析,保護的整定計算及靈敏性校驗。其中對變壓器保護包括保護原理分析以及保護整定計算和靈敏性校驗，其中主保護采用的是縱聯(lián)差動保護和瓦斯保護，用兩者的結合來做到優(yōu)勢互補，

13、后備保護有復合電壓啟動過電流保護。母線保護包括保護原理分析，采用了完全電流差動保護，簡單可靠。</p><p>　　110kV輸電線路采用了距離Ⅰ、Ⅲ保護，同時由于它的電壓等級較高，我還考慮了零序電流Ⅰ、Ⅲ保護。對于發(fā)電機主保護采用了縱差動保護，后備保護采用了發(fā)電機定子繞組接地保護。</p><p>　　由于本人水平有限，設計之中難免有些缺陷或錯誤，望批評指正。</p>&l

14、t;p><b>　　2 方案比較</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容是對110kV電力系統(tǒng)繼電保護的配置?？梢砸罁?jù)繼電保護配置原理，根據(jù)經(jīng)驗習慣，先選擇兩套初始的保護方案，通過論證比較后認可其中的一套方案，再對這套方案中的保護進行確定性的整定計算和靈敏性校驗，看看它們是否能滿足要求，如果能滿足便可以采用，如果不能滿足則需要重新選擇，重新整定和校驗。 </p>

15、<p>　　確定兩個初始方案如下：</p><p><b>　　方案1：</b></p><p><b>　　方案2：</b></p><p>　　對于變壓器而言，它的主保護可以采用最常見的縱聯(lián)差動保護和瓦斯保護，用兩者的結合來做到優(yōu)勢互補。因為變壓器差動保護通常采用三側電流差動，其中高電壓側電流引自高壓熔斷

16、器處的電流互感器，中低壓側電流分別引自變壓器中壓側電流互感器和低壓側電流互感器，這樣使差動保護的保護范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障?？紤]到與發(fā)電機的保護配合，所以我們用縱聯(lián)差動保護作為變壓器的主保護，不考慮用電流速斷保護。瓦斯保護主要用來保護變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡單，靈敏，經(jīng)濟；另一方面動作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與

17、差動保護配合使用才能做到優(yōu)勢互補，效果更佳。后備保護首先可以采用復合低電壓啟動過電流保護，這主要是考慮到低電壓啟動的過電流保護中的低電壓繼電器靈敏系數(shù)不夠高。由于發(fā)電機-變壓器組中發(fā)電機才用了定子繞組接地保護，所以，變壓器不采用零序電流保護。110kV側的母線接線可以采用完全電流差動保護，簡單，可靠也經(jīng)濟。對于110kV側的輸電線路，可以直接考慮用距離保護，因為在電壓等級高的復雜網(wǎng)絡中，電流保護</p><p>

18、　　綜上所述，方案1比較合理，方案1保護作為設計的初始保護，在后續(xù)章節(jié)對這些保護進行整定與校驗，是否符合設計要求。</p><p><b>　　3 確定運行方式</b></p><p><b>　　3.1 標幺值計算</b></p><p>　　本次設計中取=100MVA, ,系統(tǒng)用一個無限大功率電流代表，它到母線的電抗標

19、幺值。</p><p>　　各元件的電抗標幺值計算如下：</p><p>　　變壓器 </p><p>　　變壓器的各繞組短路電壓分別為：</p><p>　　所以，變壓器的電抗值為</p><p><b>　　變壓器 </b></p><p>&l

20、t;b>　　變壓器 </b></p><p>　　線路 </p><p>　　線路 </p><p>　　線路 </p><p>　　線路 </p><p>　　所以，110kV電力系統(tǒng)繼電保護的等值網(wǎng)絡如圖3.1所示。<

21、/p><p>　　圖3.1 110kV電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡</p><p>　　3.2短路電流的計算</p><p>　　110kV電力系統(tǒng)正常運行時，發(fā)電機存在三種運行情況，即：兩臺發(fā)電機同時運行、一臺發(fā)電機退出運行另一臺單獨運行和兩臺同時運行；變壓器有兩種運行方式，即：一臺變壓器退出另一臺變壓器單獨運行和兩臺變壓器同時運行。下面分別分析各種情況下系統(tǒng)運行時的轉移電抗，

22、計算電抗和短路電流。</p><p>　?。ㄒ唬﹥膳_發(fā)電機同時運行，變壓器同時投入運行。</p><p><b>　　進行網(wǎng)絡化簡：</b></p><p>　　將組成的三角形電路化簡為由組成的星形電路，計算如下：</p><p>　　系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.

23、2 系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡</p><p>　?。?）轉移電抗和計算電抗計算</p><p><b>　　當發(fā)生短路時</b></p><p><b>　　=0.18</b></p><p>　　所以，點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.3所示。</p><p>　　圖3.3 點發(fā)

24、生短路時的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p><b>　　當發(fā)生短路時</b></p><p><b>　　=0.21</b></p><p>　　所以，點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.4

25、所示。</p><p>　　圖3.4 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p><b>　　當發(fā)生短路時</b></p><p>　　所以，點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.5所示。</p>

26、<p>　　圖3.5 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡</p><p>　　S點對的轉移電抗為：</p><p>　　F點對的轉移電抗為為：</p><p>　　化簡的等值網(wǎng)絡如圖3.6所示。</p><p>　　圖3.6 化簡的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p>

27、<p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　?。?）由計算曲線數(shù)字表查出短路電流的標幺值如。</p><p>　?。?）計算短路電流有名值。</p><p>　　各點發(fā)生短路時，各電源的基準電流分別為：</p><p>　　系統(tǒng)S </p><p><b>　　發(fā)電

28、機 </b></p><p>　　查表得短路電流的標幺值和有名值如表3.1。</p><p>　　表3.1 短路電流表</p><p>　?。ǘ┌l(fā)電機停運運行時，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡如圖3.7所示。</p><p>　　圖3.7 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡</p><p><b>　　進行網(wǎng)絡化簡： &

29、lt;/b></p><p><b>　　=0.0997</b></p><p>　　系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡如圖3.8所示。</p><p>　　圖3.8 系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡</p><p>　?。?）轉移電抗和計算電抗計算</p><p><b>　　當發(fā)生短路時 </b&

30、gt;</p><p><b>　　=.178</b></p><p>　　所以，點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.9所示。</p><p>　　圖3.9 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p>

31、<p><b>　　當發(fā)生短路時</b></p><p><b>　　=0.21</b></p><p>　　所以，點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.10所示。</p><p>　　圖3.10 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p>

32、<p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p><b>　　當發(fā)生短路時</b></p><p>　　S點對的轉移電抗為：</p><p><b>　　點對的轉移電抗為：</b></p><p>　　化簡的等值網(wǎng)絡如圖3.11所示。</p><p>　　圖

33、3.11 化簡的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　?。?）由計算曲線數(shù)字表查出短路電流的標幺值。</p><p>　?。?）計算短路電流有名值。（同上）</p><p>　　查表得短路電流的標幺值和有名值如表3.2。<

34、/p><p>　　表3.2 短路電流表</p><p>　?。ㄈ┚€路處開環(huán)運行時，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡如圖3.12所示。</p><p>　　圖3.12 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡</p><p>　?。?）轉移電抗和計算電抗計算</p><p>　　當發(fā)生短路時，F(xiàn)點對的轉移電抗為：</p><p><b

35、>　　=0.54 </b></p><p>　　所以，點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.13所示。</p><p>　　圖3.13 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　　當發(fā)生短路時，S點對的轉移

36、電抗為：</p><p><b>　　=0.614</b></p><p>　　所以，點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.14所示。</p><p>　　圖3.14 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p&

37、gt;<p>　　當發(fā)生短路時，S點對的轉移電抗為：</p><p><b>　　點對的轉移電抗為：</b></p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　　（2）由計算曲線數(shù)字表查出短路電流的標幺值。</p><p

38、>　?。?）計算短路電流有名值。（同上）</p><p>　　查表得短路電流的標幺值和有名值如表3.3。</p><p>　　表3.3 短路電流表</p><p>　?。ㄋ模┚€路處開環(huán)運行時，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡如圖3.15所示。</p><p>　　圖3.15 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡如</p><p>　?。?）轉移電抗和

39、計算電抗計算</p><p>　　當發(fā)生短路時，F(xiàn)點對的轉移電抗為：</p><p><b>　　=0.45</b></p><p>　　所以，點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.16所示。</p><p>　　圖3.16 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：<

40、;/p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　　當發(fā)生短路時，等值網(wǎng)絡如圖3.17所示。</p><p>　　圖3.17 等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點 的計算電抗為： </p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　　當發(fā)生短路時，

41、系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　?。?）由計算曲線數(shù)字表查出短路電流的標幺值。</p><p>　?。?）計算短路電流有名值。（同上）</p><p>　　查表得短路電流的標幺值和有名值如表3.4。</p><p>　　表3.4 短路電流表</p&

42、gt;<p>　?。ㄎ澹┚€路處開環(huán)運行時，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡如圖3.18所示。</p><p>　　圖3.18 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡</p><p>　?。?）轉移電抗和計算電抗計算</p><p>　　當發(fā)生短路時，等值網(wǎng)絡如圖3.19所示。</p><p>　　圖3.19 等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)

43、S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　　當發(fā)生短路時，S點對的轉移電抗為：</p><p><b>　　=0.787</b></p><p>　　發(fā)生短路時，等值網(wǎng)絡如圖3.20所示。</p><p>　　圖3.20 等值網(wǎng)絡如</p

44、><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：</p><p>　　當發(fā)生短路時，等值網(wǎng)絡如圖3.21所示。</p><p>　　圖3.21 等值網(wǎng)絡</p><p>　　系統(tǒng)S對短路點的計算電抗為：</p><p>　　發(fā)電機對短路點的計算電抗為：&

45、lt;/p><p>　?。?）由計算曲線數(shù)字表查出短路電流的標幺值。</p><p>　　（3）計算短路電流有名值。（同上）</p><p>　　查表得短路電流的標幺值和有名值如表3.5。</p><p>　　表3.5 短路電流表</p><p>　　3.3 確定運行方式</p><p>　　由3.

46、2節(jié)的計算過程，統(tǒng)計系統(tǒng)各短路點短路時的短路電流如表3.6。</p><p>　　表3.6 各短路點短路時的電流總結表</p><p><b>　　綜上所述：</b></p><p>　　系統(tǒng)S側（處短路時）的最大運行方式為：線路處開環(huán)運行。</p><p>　　最小運行方式為：當一臺發(fā)電機停運，另一臺單獨工作時。<

47、;/p><p>　　發(fā)電機-變壓器側（處短路時）的最大運行方式為：兩臺變壓器同時運行時。</p><p>　　最小運行方式為：線路處開環(huán)運行。</p><p>　　變壓器側（處短路時）的最大運行方式為：當一臺發(fā)電機停運，另一臺單獨工作時。</p><p>　　最小運行方式為：線路處開環(huán)運行。</p><p><b&g

48、t;　　4 短路計算</b></p><p>　　4.1 各種運行方式下各線路電流計算</p><p>　　由圖3.17可知，系統(tǒng)S對短路點的轉移電抗為：=0.125</p><p>　　系統(tǒng)折算到110kV的最小阻抗為：</p><p>　　由圖3.20可知，系統(tǒng)S對短路點的轉移電抗為：=0.135</p><

49、;p>　　系統(tǒng)折算到110kV的最小阻抗為：</p><p>　　輸電線路長為100kM，（輸電線路電阻率為0.4/kM）</p><p><b>　　短路電流為：</b></p><p>　　同理，根據(jù)已知條件得：</p><p>　　輸電線路短路電流為：</p><p>　　輸電線路短路

50、電流為：</p><p>　　輸電線路短路電流為：</p><p>　　4.2 各輸電線路兩相短路和三相短路電流計算</p><p>　?。ㄒ唬└鬏旊娋€路在最小運行方式下的兩相和三相短路電流</p><p>　　系統(tǒng)電抗 =0.135</p><p>　　發(fā)電機電抗 =0.13</p><p&

51、gt;　　各輸電線路三相短路電流為：</p><p>　　輸電線路三相短路電流為： </p><p>　　同理可得，輸電線路三相短路電流為： </p><p>　　輸電線路三相短路電流為：</p><p>　　輸電線路三相短路電流為：</p><p>　　各輸電線路兩相短路電流為：</p><p&g

52、t;　　輸電線路兩相短路電流為：</p><p>　　輸電線路兩相短路電流為：</p><p>　　輸電線路兩相短路電流為：</p><p>　　輸電線路兩相短路電流為：</p><p>　?。ǘ└鬏旊娋€路在最大運行方式下的三相短路電流</p><p>　　輸電線路三相短路電流為： </p><p

53、>　　同理可得，輸電線路三相短路電流為：</p><p>　　輸電線路三相短路電流為：</p><p>　　輸電線路三相短路電流為：</p><p><b>　　5 繼電保護的配置</b></p><p>　　5.1 繼電保護的基本知識</p><p>　　電能是一種特殊的商品,為了遠距離傳

54、送,需要提高電壓,實施高壓輸電,為了分配和使用,需要降低電壓,實施低壓配電,供電和用電。發(fā)電----輸電----配電----用電構成了一個有機系統(tǒng)。通常把由各種類型的發(fā)電廠,輸電設施以及用電設備組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)在運行中,各種電氣設備可能出現(xiàn)故障和不正常運行狀態(tài)。不正常運行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但是沒有發(fā)生故障的運行狀態(tài),如:過負荷,過電壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的

55、短路和斷線,如:三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。其中最常見且最危險的是各種類型的短路,電力系統(tǒng)的短路故障會產(chǎn)生如下后果:</p><p>　　(1)故障點的電弧使故障設備損壞；</p><p>　　(2)比正常工作電流大許多的短路電流產(chǎn)生熱效應和電動力效應,使故障回路中的設備遭到破壞；</p><p>　　(3)部分電力系統(tǒng)的電

56、壓大幅度下降,使用戶的正常工作遭到破壞,影響企業(yè)的經(jīng)濟效益和人們的正常生活；</p><p>　　(4)破壞電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,引起系統(tǒng)振蕩,甚至使電力系統(tǒng)瓦解,造成大面積停電的惡性循環(huán)；</p><p>　　故障或不正常運行狀態(tài)若不及時正確處理,都可能引發(fā)事故。為了及時正確處理故障和不正常運行狀態(tài),避免事故發(fā)生,就產(chǎn)生了繼電保護,它是一種重要的反事故措施。繼電保護包括繼電保護技術和繼電

57、保護裝置,且繼電保護裝置是完成繼電保護功能的核心,它是能反應電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障和不正常運行狀態(tài),并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。</p><p><b>　　繼電保護的任務是:</b></p><p>　　(1)當電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時,能自動,迅速,有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,避免故障元件繼續(xù)遭到破壞,使非故障元件迅速恢復正常運行

58、。</p><p>　　(2)當電力系統(tǒng)中某電氣元件出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時,能及時反應并根據(jù)運行維護的條件發(fā)出信號或跳閘。</p><p>　　繼電保護裝置的基本原理:</p><p>　　我們知道在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,許多參量比正常時候都了變化，當然有的變化可能明顯，有的不夠明顯，而變化明顯的參量就適合用來作為保護的判據(jù)，構成保護。比如：根據(jù)短路電流較正常電流升

59、高的特點，可構成過電流保護；利用短路時母線電壓降低的特點可構成低電壓保護；利用短路時線路始端測量阻抗降低可構成距離保護；利用電壓與電流之間相位差的改變可構成方向保護。除此之外，根據(jù)線路內(nèi)部短路時，兩側電流相位差變化可以構成差動原理的保護。當然還可以根據(jù)非電氣量的變化來構成某些保護，如反應變壓器油在故障時分解產(chǎn)生的氣體而構成的氣體保護。</p><p>　　原則上說：只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的

60、變化特征（差別），即可形成某種判據(jù)，從而構成某種原理的保護，且差別越明顯，保護性能越好。</p><p>　　繼電保護裝置的組成：</p><p>　　被測物理量－－→測量－－→邏輯－－→執(zhí)行－－→跳閘或信號</p><p><b>　　↑ </b></p><p><b>　　整定值</b><

61、;/p><p>　　測量元件：其作用是測量從被保護對象輸入的有關物理量（如電流，電壓，阻抗，功率方向等），并與已給定的整定值進行比較，根據(jù)比較結果給出邏輯信號，從而判斷保護是否該起動。</p><p>　　邏輯元件：其作用是根據(jù)測量部分輸出量的大小，性質，輸出的邏輯狀態(tài)，出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護裝置按一定邏輯關系工作，最后確定是否應跳閘或發(fā)信號，并將有關命令傳給執(zhí)行元件。</p&g

62、t;<p>　　執(zhí)行元件：其作用是根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。如：故障時跳閘，不正常運行時發(fā)信號，正常運行時不動作等。</p><p>　　對繼電保護的基本要求</p><p>　　選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運行，以盡量減小停電范圍。</p><p>　　速動性：是指保護快

63、速切除故障的性能，故障切除的時間包括繼電保護動作時間和斷路器的跳閘時間。</p><p>　　靈敏性：是指在規(guī)定的保護范圍內(nèi)，保護對故障情況的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應在區(qū)內(nèi)故障時，不論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應出來。</p><p>　　可靠性：是指發(fā)生了屬于它該動作的故障，它能可靠動作，而在不該動作時，它能可靠不動。即不發(fā)生拒絕動作也不發(fā)生錯誤動作。&

64、lt;/p><p>　　5．2 變壓器的保護配置</p><p>　　5.2.1 變壓器配置</p><p><b>　?。ㄒ唬┛v聯(lián)差動保護</b></p><p>　　本次設計所采用的變壓器型號均分別為：SDL-31500/110、SFSL-31500/110、SFL-20000/110、SFL-20000/110。對于這

65、種大型變壓器而言，它都必需裝設單獨的變壓器差動保護，這是因為變壓器差動保護通常采用三側電流差動，其中高電壓側電流引自高壓熔斷器處的電流互感器，中低壓側電流分別引自變壓器中壓側電流互感器和低壓側電流互感器，這樣使差動保護的保護范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以我們用縱聯(lián)差動保護作為兩臺變壓器的主保護，其接線原理圖如圖5.1所示。正常情況</p>

66、;<p><b>　　下,=即：</b></p><p>　?。ㄗ儔浩髯儽龋?</p><p>　　所以這時Ir=0，實際上，由于電流繼電器接線方式，變壓器勵磁電流，變比誤差等影響導致不平衡電流的產(chǎn)生，故Ir不等于0 ，針對不平衡電流產(chǎn)生的原因不同可以采取相應的措施來減小。</p><p>　　盡管縱聯(lián)差動

67、保護有很多其它保護不具備的優(yōu)點，但當大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線故障時，縱聯(lián)差動保護不能動作，這時我們還需對變壓器裝設另外一個主保護——瓦斯保護。</p><p>　　圖5.1 縱聯(lián)差動保護原理示意圖</p><p><b>　　（二）瓦斯保護</b></p><p>　　瓦斯保護主要用來保護變壓器的內(nèi)部故障，

68、它由于一方面簡單，靈敏，經(jīng)濟；另一方面動作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動保護配合使用才能做到優(yōu)勢互補，效果更佳。</p><p>　　(1)瓦斯保護的工作原理：</p><p>　　當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器KG的上觸點閉合，作用于預告信號；當發(fā)生嚴重故障時，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點閉合，經(jīng)中間繼電器KC作用于信號繼電器KS，發(fā)出

69、警報信號，同時斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點閉合，也可利用切換片XB切換位置，只給出報警信號。</p><p>　　(2)瓦斯保護的整定：</p><p>　　瓦斯保護有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設于油箱與油枕之間的連接導管上。其中輕瓦斯按氣體容積進行整定，整定范圍為：250～300cm3,一般整定在250cm3 。重瓦斯按油流速度進行整定，整定范圍為：0.6～1.5m/s,一般整

70、定在1m/s 。瓦斯保護原理如圖5.2所示。</p><p>　　圖5.2 瓦斯保護原理示意圖</p><p>　　（三）復合電壓啟動的過流保護</p><p>　　由于這種保護可以獲得比一般過流保護更高的靈敏性，所以實踐中它常用來作廠變內(nèi)部及低分支外部相間短路故障的后備保護，這里我也用來作為變壓器的后備保護，它是由負序過電壓元件、低電壓元件、過流元件及時間元件構成

71、，其中負序過電壓元件與低電壓元件構成復合電壓啟動元件，其保護原理接線圖如圖5.3所示。</p><p>　　復合電壓過流保護的輸入電流取高壓側電流,為保證選擇性,復合電壓啟動元件需要配置兩套,輸入電壓分別取自廠變低壓側兩個支上的電壓。 保護采用兩段延時出口。 以A分支為例: 若發(fā)生相間不對稱短路故障,”U2>”元件啟動,常閉觸點斷開,使”U<”元件啟動； 若發(fā)生三相短路, ”U2>”元件短時啟動

72、, ”U<”元件也啟動,在”U2>”元</p><p>　　件返回后,因”U<”元件返回電壓較高,只要相間殘壓不高于返回電壓, ”U<”元件仍保持動作狀態(tài),這時廠變高壓側過流元件”I>”已經(jīng)動作,先按I段延時”U<”元件t1跳開A廠用分支斷路器,若故障不能消除,再按Ⅱ段延時t2動作于解列滅磁。</p><p>　　圖5.3 復合電壓啟動的過流保護原理接線

73、圖</p><p>　　5.2.2 保護配置的整定</p><p>　?。ㄒ唬┛v聯(lián)差動保護整定</p><p>　　對于本次設計來說，變壓器的主保護有縱聯(lián)差動保護和瓦斯保護，其中瓦斯保護一般不需要進行整定計算，所以僅對縱聯(lián)差動保護進行整定如下：</p><p>　　(1)避越變壓器的勵磁涌流： </p><p>　　其

74、中為可靠系數(shù)，取1.3，而為變壓器的額定電流。</p><p>　　(2)避越外部短路時的最大不平衡電流：</p><p>　　其中Ktx為電流互感器同型系數(shù)，型號相同時取0.5，型號不同時取1，這里為避免以后更換設備的方便故取1；為非周期分量引起的誤差，取1；建議采用中間值0.05；取0.1； 為變壓器外部最大運行方式下的三相短路電流，由前面的計算結果知=995。</p>

75、<p>　　(3)躲過電流互感器二次回路斷線的最大負荷電流：</p><p>　　而保護基本側的動作電流取：</p><p>　　(4)確定差動繼電器的動作電流和基本側差動線圈的匝數(shù)：</p><p>　　差動繼電器的動作電流：</p><p>　　其中為電流互感器的一次側額定電流；為電流互感器的二次額定電流。</p>

76、<p>　　差動線圈匝數(shù)： </p><p>　　實際整定匝數(shù)選用： </p><p>　　所以繼電器的實際動作電流為： </p><p>　　保護裝置的實際動作電流為： </p><p>　　變壓器差動保護參數(shù)計算結果如下表5-1：</p><p>　　(5) 校驗保護的靈敏

77、系數(shù):</p><p>　　當系統(tǒng)在最小運行方式下,線路處開環(huán)運行發(fā)生兩相短路時,保護裝置靈敏系數(shù)最低,即:</p><p>　　顯然靈敏度滿足要求。其中是變壓器差動保護范圍內(nèi)短路時總的最小短路電流有名值(歸算到基本側)。是保護的接線系數(shù),這里取1 。</p><p>　　(二) 變壓器的后備保護的整定</p><p>　　(1)復合電壓啟動

78、過流保護,下面對它進行整定與靈敏性校驗:</p><p>　　過電流元件動作值按躲開廠變額定電流整定,即:</p><p><b>　　對于、：</b></p><p>　　其中Krel是可靠系數(shù),一般為1.15～1.25,這里取1.15,是返回系數(shù),這里取0.85</p><p>　　最小運行方式下,線路開環(huán)運行兩相短

79、路時,保護的靈敏性校驗:</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　對于、：</b></p><p>　　最小運行方式下, 線路開環(huán)運行兩相短路時,保護的靈敏性校驗:</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p>&

80、lt;p>　　(2)過負荷保護的整定計算：</p><p>　　取可靠系數(shù)Krel為1.05,返回系數(shù)Kres為0.85,IN為保護安裝側變壓器的額定電流。</p><p>　　對于、其額定電流為：</p><p>　　所以： </p><p>　　對于、,其額定電流為：</p><p>

81、;　　所以： </p><p>　　繼電器選用NSP712系列多功能微機成套保護及自動裝置。</p><p>　　5.3 母線的保護配置</p><p>　　5.3.1 保護配置的原理</p><p>　　電力系統(tǒng)中的母線是具有公共電氣連接點,它起著匯總和分配電能的作用。所以發(fā)電廠和變電站中的母線是電力系統(tǒng)中的一個重要組

82、成元件。 母線運行是否安全可靠,將直接影響發(fā)電廠,變電站和用戶工作的可靠性,在樞紐變電所的母線上發(fā)生故障時,甚至會破壞整個系統(tǒng)的穩(wěn)定。 </p><p>　　引起母線短路故障的主要原因有:由于空氣污潰,導致斷路器套管及母線絕緣子的閃絡；母線電壓和電流互感器的故障；運行人員的誤操作,如帶負荷拉隔離開關、帶接地線合斷路器。</p><p>　　母線故障的類型,主要是單相接地和相間短路故障。與輸

83、電線路故障相比較,母線故障的幾率雖較小,但造成的后果卻十分嚴重。因此,必須采取措施來消除或減少母線故障所造成的后果。</p><p>　　由設計的已知條件可知,110kV母線均是采用單母線接線,對于單母線我們可以采用母線完全電流差動保護。</p><p>　　母線完全差動保護的原理接線圖如圖5.4所示,和其它元件的差動保護一樣,也是按環(huán)流法的原理構成。在母線的所有連接元件上必須裝設專用的電

84、流互感器,而且這些電流互感器的變比和特性完全相同,并將所有電流互感器的二次繞組在母線側的端子互相連接,在外側的端子也互相連接,差動繼電器則接于兩連接線之間,差動電流繼電器中流過的電流是所有電流互感器二次電流的相量和。這樣,在一次側電流總和為零時,在理想的情況下,二次側電流的總和也為零。此圖為母線外部K點短路的電流分布圖,設電流流進母線的方向為正方向。圖中線路I,II接于系統(tǒng)電源,而線路III則接于負載。</p><p

85、>　　在正常和外部故障時(K點),流入母線與流出母線的一次電流之和為零,即: </p><p>　　而流入繼電器的電流為: </p><p>　　因電流互感器變比nTA相同,在理想情況下流入差動繼電器的電流為零,即Ig=0 </p><p&g

86、t;　　但實際上,由于電流互感器的勵磁特性不完全一致和誤差的存在,在正常運行或外部故障時,流入差動繼電器的電流為不平衡電流,即: </p><p>　　圖5.4 母線完全電流差動保護的原理接線圖</p><p>　　其中Iunb是電流互感器特性不一致而產(chǎn)生的不平衡電流。</p><p>　　(2)母線故障時,所有有電源的線路,都向故障點供

87、給故障電流,即:</p><p>　　其中Ik是故障點的總短路電流,此電流數(shù)值很大,足以使差動繼電器動作。</p><p>　　(二)母聯(lián)電流相位比較式母線差動保護</p><p>　　由設計的已知條件可知,110kV側的母線是采用雙母線帶旁路母線接線,這種接線方式有一個特點就是它的運行方式不是固定不變的,而是有多種運行方式。所以雙母線固定連接運行的完全差動保護對它

88、來說缺乏靈活性,為了克服此缺點,我采用另一種差動保護——母聯(lián)電流相位比較式母線差動保護,它很適用于雙母線連接元件運行方式經(jīng)常改變的母線上。</p><p>　　母聯(lián)電流相位比較式母線差動保護的原理是比較母線聯(lián)絡斷路器回路的電流與總差動電流的相位關系。該保護的單相原理接線如圖5.5所示。它的主要元件是起動元件KD和選擇元件1KW,2KW 。起動元件KD接于所有引出線的總差動電流,KW的兩個繞組分別接入母聯(lián)斷路器回路

89、的電流和總差動回路的電流,通過比較這兩個回路中電流的相位來獲得選擇性。在圖5.5(a)所示雙母線接線中,假設I,II母線并列運行,I母線和II母線的連接元件中均有電源線路,規(guī)定母聯(lián)電流I5的正方向為由II母線流向I母線,則當I母線上的K1點發(fā)生短路故障時,母聯(lián)電流I5為：</p><p>　　短路電流Ik為： </p><p

90、>　　故,當忽略各電源間相角差和各元件阻抗角差時,I5和Ik同相位,如圖5.5(b)所示。</p><p>　　II母線上的K2點發(fā)生短路故障時,母聯(lián)電流I5為： </p><p>　　短路電流Ik仍如式(5.21)所示,所以I5與Ik反相位,如圖5.5(c)所示?？梢?以圖示I5為正方向時,若I5與Ik同相位,則判別為I母線上發(fā)生了短路故障。在圖5.14(a)接線中,差

91、動繼電器KD中的電流為：</p><p>　　(a) (b) (c)</p><p>　　(a) 原理接線圖; (b), (c) 相量關系</p><p>　　圖5.5 母聯(lián)電流與短路電流相位比較</p><p>　　所以電流Ik的相位就是短

92、路電流IK的相位,并且KD動作時,即表示I母線或II母線發(fā)生了短路故障。1KW,2KW是故障母線的選擇元件,進行I5與Ik的相位比較。當與同時從1KW的兩個繞組的同極性端流進時,1KW處于動作狀態(tài),對2KW處,從同極性端流出,</p><p>　　處于不動作狀態(tài)；當-與同時從2KW的兩個繞組的同極性端流進時,2KW處于動作狀態(tài),對1KW處, -從同極性端流出,處于不動作狀態(tài)。</p><p&g

93、t;　　由以上分析可見,KD,1KW動作時,判別為I母線短路故障；KD,2KW動作時,判別為II母線上發(fā)生了短路故障。</p><p>　　5.3.2電流差動保護配置的整定</p><p>　　（一）差電流起動元件整定</p><p>　　差電流起動元件的動作電流滿足兩個整定條件：</p><p>　?。?）按躲開母線外部的最大不平衡電流整定

94、，即：</p><p>　　—可靠系數(shù)，取1.3。</p><p>　　—電流互感器變比誤差，取0.1</p><p>　　—非周期分量系數(shù)，一般電流繼電器取1.5～2。</p><p>　　—母線差動保護外部短路時流過的最大短路電流。</p><p>　　由于起動元件采用BCH—2型差動繼電器，故取=1，=0.1，=

95、1.3。</p><p><b>　　起動電流：</b></p><p><b>　　二次電流為：</b></p><p>　　BCH—2型差動匝數(shù)為：</p><p>　　取=3匝，=16A。由于母線保護用110kV系統(tǒng)中，故BCH—2短路線匝為〝B—B〞。</p><p>

96、;　　起動元件靈敏度計算：，滿足要求。</p><p><b>　　（2）電壓閉鎖元件</b></p><p>　　三個相間電壓元件的動作電壓按躲開正常運行的最底電壓整定，由于母線短路時的電壓閉鎖元件的靈敏度較高，為簡化計算可直接取=60～65v。</p><p>　　復合電壓閉鎖元件整定、負序電壓元件動作電壓按經(jīng)驗公式：=（0.06～0.09

97、），零序電壓元件動作電壓按經(jīng)驗公式=（15～20）v。</p><p>　　負序電壓元件和零序電壓元件的靈敏度應高于差電流起動元件靈敏度。</p><p>　　零序電壓元件 =6.6 </p><p>　　零序電壓元件 =18 ，滿足要求。</p><p>　　繼電器選用DSA2391母線差動保護裝置。</p>&

98、lt;p>　　5.4輸電線路保護配置</p><p>　　5.4.1保護配置的原理</p><p><b>　　(一) 距離保護</b></p><p>　　電流保護的主要優(yōu)點是簡單，可靠，經(jīng)濟，但它的靈敏性受系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，特別是在重負荷，長距離，電壓等級高的復雜網(wǎng)絡中，很難滿足選擇性，靈敏性以及快速切除故障的要求，為此，必

99、須采用性能完善的保護裝置，因而就引入了“距離保護”。</p><p>　　距離保護是反饋故障點至保護安裝點之間的距離或阻抗，并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。該裝置的主要元件為距離或阻抗繼電器，它可根據(jù)其端子所加的電壓和電流側知保護安裝處至短路點之間的阻抗值，此阻抗稱為阻抗繼電器的測量阻抗。其主要特點是：短路點距離保護安裝點越近，其測量阻抗越??；相反地，短路點距離保護安裝點越遠，其測量阻抗越大，動作時

100、間就越長。這樣就可保證有選擇地切除故障線路，如圖5.6所示，K點短路時，保護1的測量阻抗是Zk，保護2的測量阻抗是（ZAB+ZK）。由于保護1距離短路點較近，而保護2距離短路點較遠，所以，保護1的動作時間就比保護2的短。這樣故障就由保護1動作切除，不會引起保護2的誤動作。這種選擇性的配合是靠適當?shù)倪x擇各保護的整定阻抗值和動作時限來完成的。</p><p>　　圖5.6（a） 距離保護的基本原理</p>

101、<p>　　圖5.6(b) 距離保護原理接線圖</p><p><b>　　(二)零序電流保護</b></p><p>　　零序電流保護屬于小接地電流系統(tǒng)的保護方式，它利用當系統(tǒng)發(fā)生故璋時零序電流比正常運行時較大的特點，來實現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號或瞬時切斷主回路電源避免事故</p><p>　　的發(fā)生.盡管此種保護方式屬于小接地電流

102、系統(tǒng)，但早已在發(fā)電廠、變電站和配電系統(tǒng)中得到較廣泛的應用。</p><p>　　采用中性點經(jīng)高電阻接地，能使靈敏而有選擇性的接地保護得以實現(xiàn)，能減少電弧接地過電壓的危險，接地保護是否動作于跳閘取決于接地電流的大小，這種接地保護方式的缺點是接地電阻電壓較高(6kV)，接地功耗較大(60一75kw)，使電阻器發(fā)熱，影響其機械強度，給制造帶來了較大的困難，而且造價很高。</p><p>　　中性

103、點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，當發(fā)生單相接地故障時，在接地點產(chǎn)生一個電感點流并和系統(tǒng)中的接地電容電流相抵消，可減小流經(jīng)故障點的電流.在通常情況下，接地電弧不會出現(xiàn)，單相接地故障自動消除，從而就可減少接地故障引起的停電事故。由于采用了消弧線圈，在發(fā)生單相接地故障時的電流分布發(fā)生了變化，又給實現(xiàn)有選擇性的保護帶來了一定的困難，因而必須謀求新途徑。</p><p>　　目前，在變配電系統(tǒng)中為提高供電的可靠性，大多采用小接地電流

104、系統(tǒng).上述幾種零序電流保護的接線方式都有各自的優(yōu)缺點，在實際應用時應從經(jīng)濟技術諸方面綜合加以考慮。</p><p>　　零序分童的特點，如圖5.7(a)所示的網(wǎng)絡，當A相發(fā)生金屬性單相接地短路時，可利用對稱分量的方法將電流、電壓分解為正序、負序和零序分量，并利用復合序網(wǎng)來表示它們之間的關系.其零序網(wǎng)絡如圖5.7 (b)所示，零序電流可看成是在故障點出現(xiàn)一個零序電壓亡，而產(chǎn)生的，零序電流經(jīng)過變壓器接地中性點構成回路

105、.零序電流的正方向規(guī)定從母線流向故障點，零序電壓的正方向是線路指向大地，其主要特點如下:</p><p>　　1)線路中任何一點發(fā)生接地短路時，該點的三倍零序電流(或電壓)都等于該點的三</p><p>　　相電流(或電壓)的向t和，即</p><p>　　當系統(tǒng)中A相發(fā)生接地短路時，故障點D的電壓，故障點D處的零序電壓為：</p><p>

106、　　，即故障點的零序電壓等于非故障相電壓向量和的1/3. 故障點的電流即故障點的零序電流等于故障點電流的1/3，并且相位相同。</p><p>　　2)故障點的零序電壓最高，其值為，距故障點的距離越遠，零序電壓就越低;變器中性點處，零序電壓為零.零序電壓的分布如圖5.7 (c)所示。</p><p>　　3)零序電流超前零序電壓900，如圖5.7 (d)所示，零序電流的分布，主要決定于線路

107、和中性點接地變壓器的零序阻杭，而與電源的數(shù)目和位里無關。</p><p>　　4)零序功率S。=I0·U0，由于故障點零序電壓最高，所以，故障點的零序功率也最</p><p>　　大，距故障點越遠零序功率越小。</p><p>　　圖5.7 接地短路時的零序等效網(wǎng)絡</p><p>　　5.4.2保護配置的整定</p>

108、;<p>　?。ㄒ唬┹旊娋€路的距離保護</p><p>　　對于110kV及以上電壓級的輸電線路，我們根據(jù)經(jīng)驗可以直接考慮用距離保護，所以這里的110kV側我直接進行距離保護的整定計算和靈敏度校驗。</p><p>　　取=0.8，=1.2,=1, =1.15。線路的最大靈敏角根據(jù)經(jīng)驗也一般取60o～80o,取=80o。 </p><p><b&

109、gt;　　對于輸電線路</b></p><p><b>　　距離Ⅰ段：</b></p><p>　　距離Ⅲ段：最小負荷阻抗 </p><p><b>　　動作阻抗為 </b></p><p>　　由于=80o，=0.85得=31.78 o。</p><p>&

110、lt;b>　　整定阻抗 </b></p><p>　　所以， >1.5,滿足要求。</p><p>　　（二）零序保護的整定</p><p>　　要對零序保護進行整定計算必須先求出發(fā)生接地短路故障時,故障點的最大零序電流,而只有發(fā)生接地故障時,才會出現(xiàn)零序電流,所以只考慮單相短路和兩相接地短路。</p><p>　　

111、當點發(fā)生短路時，空載不包括在各序網(wǎng)絡中。變壓器中性點接地應包括在零序網(wǎng)絡中。</p><p>　　正序網(wǎng)絡化簡過程如下：</p><p>　　將支路19、22和23并聯(lián)得等值電勢和輸入電抗：</p><p>　　正序網(wǎng)絡如圖5.8所示。</p><p>　　圖5.8 正序網(wǎng)絡</p><p>　　負序網(wǎng)絡化簡過程如下

112、：</p><p><b>　　負序網(wǎng)絡輸入電抗：</b></p><p>　　負序網(wǎng)絡如圖5.9所示。</p><p>　　圖5.9 負序網(wǎng)絡</p><p>　　零序網(wǎng)絡化簡過程如下：</p><p>　　零序網(wǎng)絡輸入電抗： </p><p>　　零序網(wǎng)絡如圖5.

113、10所示。</p><p>　　圖5.10 零序網(wǎng)絡</p><p>　　所以，各序的輸入阻抗分別為：</p><p>　　=1.4 =0.25 =0.28</p><p>　　單相短路時，因為，電源電勢用次暫態(tài)電勢：取，所以0秒時的短路正序電流為：</p><p>　　處發(fā)生短路時，短路點的

114、零序電流為：</p><p>　　兩相短路時，因為，電源電勢用次暫態(tài)電勢：取，所以0秒時的短路正序電流為：</p><p>　　處發(fā)生短路時，短路點的零序電流為：</p><p>　　綜上所示，當發(fā)生短路時的短路點最大零序電流為：</p><p>　　故110kV發(fā)生短路時各線路的零序電流保護整定如下：</p><p>

115、;<b>　　零序Ⅰ段： </b></p><p><b>　　零序Ⅲ段： </b></p><p><b>　　線路 </b></p><p><b>　　線路 </b></p><p><b>　　線路 </b></p

116、><p><b>　　線路 </b></p><p>　　其中，是可靠系數(shù)，這里取1.15；</p><p>　　是非周期分量影響系數(shù)，采用自動重合閘時加速為1.5～2.0，其它為1；</p><p>　　是電流互感器的同型系數(shù)，相同為0.5，不同為1；</p><p>　　是電流互感器誤差，取0.

117、1；</p><p>　　是各輸電線路的最大短路電流，、、和值如4.1節(jié)中所示。繼電器選用MLP-71系列多功能微機線路成套保護及自動裝置。</p><p>　　5.5發(fā)電機保護配置</p><p>　　5.5.1保護配置的原理</p><p>　　1.保護范圍及特點電流速斷保護僅能對發(fā)電機輸出線路進行保護，而當繞組內(nèi)部(中性點到輸出端斷路器

118、)有短路現(xiàn)象時，卻存有死區(qū)?？v差保護是用于發(fā)電機內(nèi)部繞組的短路保護，適用于與外電路并網(wǎng)且中性點側有引出線的機組，該保護具有快速性，可靠性。</p><p>　　2.保護的構成及基本原理如圖5.1l所示.1號互感器ILH裝在輸出斷路器DL附近，4號互感器4LH裝在發(fā)電機中性點引出線上，1LH和4LH型號變比相同，電流互感器的極性同名端用“.”號表示，CJ為差動電流繼電器，而互感器之間的范圍即為保護動作區(qū)。我們令1L

119、H和4LH一次側電流分別為I1和I2，二次側電流分別為i1和i2。顯然當發(fā)電機正常運行時，有I1=I2，因為兩互感器變比相同，故有i1=i2, i2由結點a流進Cj，由結點b流出。而I1經(jīng)結點b流進CJ，由結點a流出。根據(jù)克霍夫第一定律，流入和流出結點的電流應相等。即實際上繼電器CJ中的電流及Ic=I1=I2=0，所以CJ不動作. </p><p>　　圖5.1l 縱差保護原理接線圖</p>

120、<p>　　當保護區(qū)外部短路時(如Dl點)電源互感器ILH和4LH的一次電流是發(fā)電機向故障點供給的短路電流，仍然有i1= i2(不過此時I1和I2值很大)，i1=i2,CJ中電流ic=O，CJ也不動作。</p><p>　　僅當保護區(qū)內(nèi)部短路時(如發(fā)電機引出線上D2點)互感器4LH一次側電流為發(fā)電機供電，而ILH的一次側電流則由外電網(wǎng)供電，此時由于il的方向變化，導致il的方向變化，故繼電器CJ中的電流

121、iC=i1+12，即CJ中流過與故障點總短路電流成比例的電流。當此電流大于CJ的起動電流時，CJ就動作，從而使發(fā)動機解列。</p><p>　　由上述分析知，按差動原理構成的保護裝置可瞬時動作切除故障。</p><p>　　3.BCH—2型繼電器的單相差動保護原理</p><p>　　繼電器是較早設備中常用的單相保護繼電器。在實際電路中，考慮的問題遠比上述原理復雜。

122、因為在外部短路時及正常工作時，由于1LH和4LH到保護屏的距離不一樣，互感器的特性也不完全一致(另外還有電流相位差)等因素，差動回路中電流繼電器有不平衡電流存在，特別是在外部短路初瞬時.這種不平衡電流數(shù)值較大，可能造成CJ誤動作。BCH—2型繼電器采用的是具有速飽和特性的中間變流器，其原理因與差動保護本身關系不大，限于篇幅，不再贅述。在圖5.12中Wl為差動線圈，W2為平衡線圈，在正常工作及外部短路時，W2產(chǎn)生的磁通能抵消WI所產(chǎn)生的不