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1、繼電保護(hù)畢業(yè)論文 目 錄 引言 1 第一章 緒論 2 1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概論 2 1.2 對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作的基本要求 2 1.3 繼電保護(hù)的構(gòu)成與分類 3 1.4 微機(jī)繼電保護(hù)的特點(diǎn) 3 第二章 220KV電網(wǎng)元件參數(shù)的計(jì)算 4 2.1 設(shè)計(jì)原則和一般規(guī)定 4 2.2 220KV電網(wǎng)元件參數(shù)計(jì)算原則 4 2.3 發(fā)電機(jī)參數(shù)的計(jì)算 5 2.4 變壓器參數(shù)的計(jì)算 6 2.5 輸電線路參數(shù)的計(jì)算 9 第三章 輸電線路上TA、TV及中性點(diǎn)接地的選擇 10 3.1 輸電線路上T A、TV變比的選擇 10 3.2 變壓器中性點(diǎn)接地方式

2、的選擇 12 第四章 短路電流的計(jì)算 13 4.1 電力系統(tǒng)短路計(jì)算的主要目的 13 4.2 運(yùn)行方式確定的原則 14 4.3 網(wǎng)絡(luò)等效圖的化簡(jiǎn) 14 4.4 關(guān)于相間距離保護(hù)的短路計(jì)算 15 4.5 關(guān)于零序電流保護(hù)的短路計(jì)算 19 第五章 電力網(wǎng)光纖差動(dòng)保護(hù)選擇與整定計(jì)算 32 5.1 光纖差動(dòng)保護(hù)概述 32 5.2 CSC-103A/103B微機(jī)繼電保護(hù)裝置的介紹 33 5.2.1 CSC-103A/103B 數(shù)字式超高壓線路保護(hù)裝置的應(yīng)用 33 5.3 CSC-103B縱聯(lián)電流保護(hù)的整定 36 5.4 PSL—603（G）微機(jī)繼電保護(hù)裝置的

3、介紹 39 5.4.1 PSL—603（G）數(shù)字式超高壓線路保護(hù)裝置的應(yīng)用 39 5.4.2 保護(hù)功能說(shuō)明 40 第六章 相間距離保護(hù)整定計(jì)算 45 6.1 概述 45 6.2 相間距離保護(hù)裝置整定值配合的原則 46 6.3 距離保護(hù)裝置阻抗繼電器的接線方式和整定阻抗 47 6.4 相間距離保護(hù)的整定計(jì)算 47 6.4.1 1號(hào)斷路器相間距離保護(hù)的整定計(jì)算 47 6.4.2 2號(hào)、7號(hào)和8號(hào)斷路器相間距離保護(hù)的整定計(jì)算 49 6.5 距離保護(hù)的評(píng)價(jià)及應(yīng)用范圍 50 第七章 電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式選擇與整定計(jì)算 51 7.1 電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式

4、選擇 51 7.1.1 零序電流保護(hù)的特點(diǎn) 51 7.1.2 110～220kv中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中線路零序繼電保護(hù)的配置原則 51 7.1.3 接地短路計(jì)算的運(yùn)行方式選擇 51 7.1.4 最大分支系數(shù)的運(yùn)行方式和短路點(diǎn)位置的選擇 51 7.2 電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)的整定計(jì)算 52 7.2.1 1號(hào)斷路器零序電流保護(hù)的整定計(jì)算 52 7.2.2 2號(hào)、7號(hào)和8號(hào)斷路器零序電流保護(hù)的整定計(jì)算 54 7.2.3 零序電流保護(hù)整定配合的其他問(wèn)題 54 7.3 零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)及使用范圍 55 第八章 自動(dòng)重合閘 56 8.1 自動(dòng)重合閘的基本概述 56 8

5、.1.1 概述 56 8.1.2 自動(dòng)重合閘的配置原則 56 8.2 自動(dòng)重合閘的基本要求 56 結(jié)論 59 參考文獻(xiàn) 60 謝辭 60 引 言 本文研究的是關(guān)于220KV電網(wǎng)繼電保護(hù)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)掌握和鞏固電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)，熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)技能，根據(jù)技術(shù)規(guī)范，選擇和論證繼電保護(hù)的配置選型的正確性并培養(yǎng)自己在實(shí)踐工程中的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立工作能力。 本次設(shè)計(jì)是根據(jù)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電力學(xué)院本科生畢業(yè)要求而進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是220KV電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置和整定，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：第一章 概論；第二章 計(jì)算系

6、統(tǒng)中各元件的主要參數(shù)；第三章 輸電線路上TA、TV變比的選擇及中性點(diǎn)接地的選擇；第四章 電力網(wǎng)短路電流的計(jì)算；第五章 電力網(wǎng)光纖差動(dòng)保護(hù)選擇與整定計(jì)算；第六章 電力網(wǎng)相間距離繼電保護(hù)方式選擇與整定計(jì)算；第七章 電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式選擇與整定計(jì)算；第八章 自動(dòng)重合閘的選擇。 由于各種繼電保護(hù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，因而，對(duì)于繼電保護(hù)整定方案的配合不同會(huì)有不同的保護(hù)效果，如何確定一個(gè)最佳的整定方案，將是從事繼電保護(hù)工作的工程技術(shù)人員的研究課題?？傊?，繼電保護(hù)既有自身的整定技巧問(wèn)題，又有繼電保護(hù)配置與選型的問(wèn)題，還有電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行問(wèn)題。尤其，對(duì)于本文中220KV高壓線路分相電

7、流差動(dòng)保護(hù)投運(yùn)前的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，一直是困擾技術(shù)人員的一個(gè)問(wèn)題，由于線路兩端距離的限制，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)不能像試驗(yàn)室那樣方便。另外，光纖保護(hù)在長(zhǎng)距離和超高壓輸電線路上的應(yīng)用還有一定的局限性，在施工和管理應(yīng)用上仍存在不足，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善、施工工藝和保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高，光纖保護(hù)將占據(jù)線路保護(hù)的主導(dǎo)地位。 第一章 緒論 1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概論 由于電力系統(tǒng)是一個(gè)整體，電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的，各設(shè)備之間都有電或磁的聯(lián)系。因此，當(dāng)某一設(shè)備或線路發(fā)生短路故障時(shí)，在瞬間就會(huì)影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的其它部分，為此

8、要求切除故障設(shè)備或輸電線路的時(shí)間必須很短，通常切除故障的時(shí)間小到十分之幾秒到百分之幾秒。只有借助于裝設(shè)在每個(gè)電氣設(shè)備或線路上的自動(dòng)裝置，即繼電保護(hù)，才能實(shí)現(xiàn)。因此，繼電保護(hù)的基本任務(wù)有： （1） 當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)能自動(dòng)地、迅速地和有選擇性地動(dòng)作，使斷路器跳閘，將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，并使系統(tǒng)無(wú)故障的部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，使故障的設(shè)備或線路免于繼續(xù)遭受破壞。 （2） 當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況時(shí)，根據(jù)不正常運(yùn)行情況的種類和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件，繼電保護(hù)裝置則發(fā)出信號(hào)，以便由值班人員及時(shí)處理或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。 1.2 對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作的基本要求 繼電保護(hù)裝置為

9、了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。 (1) 選擇性 所謂繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)裝置將故障切除。 (2) 速動(dòng)性 所謂速動(dòng)性就是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障,對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大的意義。 (3) 靈敏性 所謂繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反映能力。 (4) 可靠性 所謂保護(hù)裝置的可靠性是指在保護(hù)

10、范圍內(nèi)發(fā)生的故障該保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，不應(yīng)該由于它本身的缺陷而拒絕動(dòng)作；而在不屬于它動(dòng)作的任何情況下，則應(yīng)該可靠不動(dòng)作。 1.3 繼電保護(hù)的構(gòu)成 繼電保護(hù)裝置可視為由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等組成，如圖1-1所示，各部分功能如下: 圖1-1 模擬型繼電保護(hù)裝置原理框圖 （1）測(cè)量部分 測(cè)量部分是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)的部件。 （2）邏輯部分 邏輯部分是根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)

11、出信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。 （3）執(zhí)行部分 執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的對(duì)外操作的任務(wù)的部件。如檢測(cè)到故障時(shí)，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘；在不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出告警信號(hào)；在正常運(yùn)行時(shí)，不產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)。 1.4 微機(jī)繼電保護(hù)的特點(diǎn) (1) 維護(hù)調(diào)試方便 微機(jī)保護(hù)的硬件是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，各種復(fù)雜的功能是由相應(yīng)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果硬件完好，對(duì)于以成熟的軟件，只要程序和設(shè)計(jì)時(shí)一樣（這很容易檢查），就必然會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，用不著逐臺(tái)作各種模擬試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)每一種功能是否正確。 (2) 可靠性高 計(jì)算機(jī)在程序指揮下，有極強(qiáng)的綜合分析和判斷能力，因而它可以

12、實(shí)現(xiàn)常規(guī)保護(hù)很難辦到的自動(dòng)糾錯(cuò)。另外，它有自診斷能力，能夠自動(dòng)檢測(cè)出本身硬件的異常部分，配合多重化可以有效地防止拒動(dòng)，因此可靠性很高。 (3) 易于獲得附加功能 應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)后，如果配置一個(gè)打印機(jī)，或者其它顯示設(shè)備，可以在系統(tǒng)發(fā)生故障后提供多種信息。 (4) 靈活性大 由于計(jì)算機(jī)保護(hù)的特性主要由軟件決定，因此，只要改變軟件就可以改變保護(hù)的特性和功能，從而可靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化。 (5) 保護(hù)性能得到很好改善 由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使很多原有形式的繼電保護(hù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，可找到新的解決辦法。例如對(duì)接地距離的允許過(guò)度電阻的能力，距離保護(hù)如何區(qū)別振蕩和短路等問(wèn)題都以提出許

13、多新的原理和解決辦法。 第二章 220KV電網(wǎng)元件參數(shù)的計(jì)算 2.1 設(shè)計(jì)原則和一般規(guī)定 電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大起了重要作用。應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二次部分）原則或?qū)彾ǖ南到y(tǒng)接線及要求進(jìn)行電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（SDJ6-83）》、《110~220kV電網(wǎng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置運(yùn)行條例》等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置由于本身的特點(diǎn)和重要性，要求采用成熟的特別是符合我國(guó)電網(wǎng)要求的有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)。 電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置

14、應(yīng)符合可靠性、安全性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。要結(jié)合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、實(shí)驗(yàn)等方面采取綜合措施，突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達(dá)到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 2.2 220KV電網(wǎng)元件參數(shù)計(jì)算原則 1．標(biāo)幺值的概念 （1）參數(shù)計(jì)算需要用到標(biāo)幺值或有名值，因此做下述簡(jiǎn)介。 在標(biāo)幺制中，單個(gè)物理量均用標(biāo)幺值來(lái)表示，標(biāo)幺值的定義如下： 標(biāo)幺值=實(shí)際有名值（任意單位）/基準(zhǔn)值（與有名值同單位） 當(dāng)選定電壓、電流、阻抗和功率的基準(zhǔn)值分別為UB、IB、ZB和SB時(shí),相應(yīng)的標(biāo)幺值為： U*=U/UB

15、 （2-1） I*=I/IB （2-2） Z*=Z/ZB （2-3） S*=S/SB （2-4） 使用標(biāo)幺值,首先必須選定基準(zhǔn)值。電力系統(tǒng)的各電氣量基準(zhǔn)值的選擇,在符合電路基本關(guān)系的前提下,原則上可以任意選取，但四個(gè)基準(zhǔn)值只能任選兩個(gè)，其余兩個(gè)則由上述關(guān)系式?jīng)Q定。至于先選定哪兩個(gè)基準(zhǔn)值，原則上沒(méi)有限制,但習(xí)慣上多選定UB 和SB。這樣電力系統(tǒng)主要涉及三相短路的IB、ZB,

16、可得: IＢ＝ＳＢ／UＢ （2-5） ＺＢ＝UＢ／ＩＢ＝UB／ＳＢ （2-6） UＢ和ＳＢ原則上選任何值都可以，但應(yīng)根據(jù)計(jì)算的內(nèi)容及計(jì)算方便來(lái)選擇。通常UB多選為額定電壓或平均額定電壓，ＳB可選系統(tǒng)的或某發(fā)電機(jī)的總功率；有時(shí)也可取一整數(shù)，如100、1000MVA等。 （2）標(biāo)幺值的歸算 本網(wǎng)絡(luò)采用近似計(jì)算法 近似計(jì)算：標(biāo)幺值計(jì)算的近似歸算是用平均額定電壓計(jì)算。標(biāo)幺值的近似計(jì)算可以就在各電壓級(jí)用選定的功率基準(zhǔn)值和各平均額定電壓作為電壓基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。結(jié)合本網(wǎng)絡(luò)選取基準(zhǔn)值：SB=1000M

17、VA ； UB=230KV； 2.3 發(fā)電機(jī)參數(shù)的計(jì)算 發(fā)電機(jī)的電抗有名值： （2-7） 發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)幺值： （2-8） 式中： —— 發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗; —— 發(fā)電機(jī)的額定電壓; ——基準(zhǔn)電壓230kv; —— 基準(zhǔn)容量1000MVA; ——發(fā)電機(jī)額定容量235.294MVA. 已知： PN = 200MW UN =15.8 KV = 0.85 =0.1444

18、 則： SN = == 235.294 MVA = = =0.614 = = =32.46（Ω） 表2-1 發(fā)電機(jī)參數(shù)結(jié)果 發(fā)電機(jī) 編號(hào) 容 量（MW） 功 率 因 數(shù) 出口電壓（KV） 電 抗 有名值 電 抗標(biāo)幺值 1# 200 0.85 15.8 0.1444 32.46Ω 0.614 2# 200 0.85 15.8 0.1444 32.46Ω 0.614 2.4 變壓器參數(shù)的計(jì)算 (1) 雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算公式： 雙繞組變壓器電抗有名值：

19、 （2-9） 雙繞組變壓器電抗標(biāo)幺值： （2-10） 式中： ——變壓器短路電壓百分值; ——發(fā)電機(jī)的額定電壓; ——基準(zhǔn)電壓230kv; ——基準(zhǔn)容量1000MVA; ——變壓器額定容量. (2) 三繞組變壓器參數(shù)的計(jì)算公式 1）各繞組短路電壓百分值 UK1（%）=〔UdⅠ—Ⅱ（%）+UdⅠ—Ⅲ（%）-UdⅡ—Ⅲ（%）〕 （2-11） UK2（%）=〔UdⅠ—Ⅱ（%）+UdⅡ—Ⅲ（%）-UdⅠ—Ⅲ（%）〕

20、 （2-12） UK3（%）=〔UdⅠ—Ⅲ（%）+UdⅡ—Ⅲ（%）-UdⅠ—Ⅱ（%）〕 （2-13） 式中：UdⅠ—Ⅱ（%）、UdⅠ—Ⅲ（%）、 UdⅡ—Ⅲ（%）分別為高壓與中壓，高壓與低壓，中壓與低壓之間的短路電壓百分值。 2）各繞組的電抗有名值: XT1 = （2-14） XT2 = （2-15） XT3 = （2-16） 各繞組的電抗標(biāo)幺值:

21、 XT1* = （2-17） XT2* = （2-18） XT3* = （2-19） 式中： SB —— 基準(zhǔn)容量1000MVA； SN —— 變壓器額定容量; —— 發(fā)電機(jī)的額定電壓; —— 基準(zhǔn)電壓230kv. (3) 大同廠變壓器參數(shù)計(jì)算： 已知：

22、 SN = 240MW =14.12 則： (4) 西萬(wàn)莊變壓器參數(shù)計(jì)算： 已知: SN = 240MW =11.50 =7.60 =23.70 則: 各繞組的阻抗百分值為： UK1% = （+-） = （ 11.50 + 23.7 - 7.60 ） = 13.8 UK2% = （+-） = （ 7.60 + 11.50 – 23.70 ） = –2.3 UK1% = （+-）

23、 = （ 23.70 + 7.60 – 11.50 ） = 9.9 XT1* = = = 0.575 XT2* = = =0.096 XT3* = = = 0.412 對(duì)于高碑店變壓器參數(shù)計(jì)算原則與2.4(4)相同，計(jì)算結(jié)果如表2-2所示: 表2-2 各變壓器參數(shù)計(jì)算結(jié)果 變壓器 編號(hào) 容量 （MVA） 繞組型式 短路電壓百分值 Uk（%） 等值電抗 標(biāo)幺值 T1 240 雙相雙繞組 14.12% 0.588 T2 240 雙相雙繞組 14.12% 0.588 T3 240 三

24、相三繞組 UdⅠ—Ⅱ（%）= 11.50 % UdⅡ—Ⅲ（%）= 7.60 % UdⅠ—Ⅲ（%）= 23.70 % 0.575 0 0.412 T4 90 三相三繞組 UdⅠ—Ⅱ（%）= 14.07 % UdⅡ—Ⅲ（%）= 7.65 % UdⅠ—Ⅲ（%）=23.73 % 1.675 0 0.962 T5 90 三相三繞組 UdⅠ—Ⅱ（%）= 14.07 % UdⅡ—Ⅲ（%）= 7.65 % UdⅠ—Ⅲ（%）=23.73 % 1.675 0 0.962 說(shuō)明： 對(duì)普通（非自耦）三繞組變壓器，按如上方法求得的三個(gè)

25、電抗中，有一個(gè)可能是負(fù)值，這是由于這種變壓器的三個(gè)繞組中，必有一個(gè)在結(jié)構(gòu)上處于其它兩個(gè)繞組之間，而這個(gè)處于居中位置的繞組與位于它兩側(cè)兩個(gè)繞組間的兩個(gè)漏抗之和又小于該兩繞組相互間的漏抗。例如，中壓繞組居中，且有UdⅡ—Ⅲ（%）+ UdⅠ—Ⅱ（%）〈 UdⅠ—Ⅲ（%） 的關(guān)系。因此，這種等值電抗為負(fù)值的現(xiàn)象并不真正表示該繞組有容性漏抗。普通三繞組變壓器出現(xiàn)這種現(xiàn)并不少見(jiàn)，但因這一負(fù)值電抗的絕對(duì)值往往很小，在近似計(jì)算中常取其為零。 2.5 輸電線路參數(shù)的計(jì)算 (1) 輸電線路參數(shù)計(jì)算公式 線路零序阻抗為: Z0 = 3Z1

26、 （2-20） 負(fù)序阻抗為: Z2 = Z1 （2-21） 線路阻抗有名值的計(jì)算： 正、負(fù)序阻抗: Z1 = Z2 = (+j)L （2-22） 零序阻抗: Z0 = 3Z1 （2-23） 線路阻抗標(biāo)幺值的計(jì)算： 正、負(fù)序阻抗: Z1* = Z2* =（+j)L

27、 （2-24） 零序阻抗: Z0* = 3Z1* （2-25） 式中： —— 每公里線路正序電阻值Ω/KM; —— 每公里線路正序電抗值Ω/KM; L —— 線路長(zhǎng)度 KM; SB —— 基準(zhǔn)容量 1000 MVA; UB —— 基準(zhǔn)電壓 230 KV. (2) 大同——神頭線（AB段） 有名值：ZAB1= RAB1+ jXAB1= (R1+ jX1 ) LAB =(0.0785+j0.4)80=6.28+

28、j32= 32.610 ZAB2 =ZAB1 =6.28+j32= 32.610 ZAB0= RAB0+ jXAB0=3 ZAB1 = 3(6.28+j32)=18.84+j96=97.830 標(biāo)幺值：ZAB1*= ZAB1/ ZB =(6.28+j32) /52.9 =0.119 +j0.605=0.617 ZAB2* =ZAB1* =0.119 +j0.605=0.617 ZAB0*= RAB0*+ jXAB0*=3 ZAB1* =3(0.119 +j0.605)=0.357+j

29、1.815=1.851 對(duì)于其它線路：大同——西萬(wàn)莊線（BC段），神頭——西萬(wàn)莊線（AC段），神頭——南郊線（AD段），南郊——高碑店線（DE段），高碑店——房山線（EF段），房山——天津線Ⅰ回（FG段），房山——天津線Ⅱ回（FG段）的計(jì)算原則與2.5(2)相同，計(jì)算結(jié)果如表2-3所示： 表2-3 線路參數(shù)計(jì)算結(jié)果 線路 名稱 型號(hào) 長(zhǎng)度/Km 正、負(fù)序阻抗（標(biāo)幺值） 正、負(fù)序阻抗（有名值） 零序阻抗 （標(biāo)幺值） 零序阻抗 （有名值） 大神 (AB段） LGJQ-400 80 0.119+j0.605 6.28+j32 0.357+j1.815 18

30、.84+j96 大西 (BC段） LGJQ-2﹡240 23 0.034+j0.139 1.806+j7.36 0.102+j0.417 5.418+j22.08 神西 (AC段） LGJQ-300 50 0.074+j0.378 3.925+j20 0.222+j1.134 11.775+j60 神南 (AD段） LGJQ-400 100 0.148+j0.756 7.85+j40 0.444+j2.268 23.55+j120 南高 (DE段） LGJQ-2﹡300 79 0.117+j0.478 6.202+j25.28 0.

31、351+j1.434 18.606+j75.84 房高 (EF段） LGJQ-2﹡240 51 0.076+j0.309 4.004+j16.32 0.228+j0.927 12.012+j48.96 房天1 (FG段） LGJQ-2﹡300 120 0.178+j0.726 9.42+j38.4 0.534+j2.178 28.26+j115.2 房天2 (FG段） LGJQ-2﹡300 120 0.178+j0.726 9.42+j38.4 0.534+j2.178 28.26+j115.2 第三章 輸電線路上TA、TV及中性點(diǎn)接地

32、的選擇 3.1 輸電線路上T A、TV變比的選擇 (1) TA的配置原則 ①型號(hào)：電流互感器的型號(hào)應(yīng)根據(jù)作用環(huán)境條件與產(chǎn)品情況選擇。 ②一次電壓：Ug=Un Ug—電流互感器安裝處一次回路工作電壓; Un—電流互感器的額定電壓. ③一次回路電流：I1n≥Igmax Igmax—電流互感器安裝處一次回路最大電流; I1n—電流互感器一次側(cè)額定電流. ④準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)裝置為0.5級(jí)，用于儀表可適當(dāng)提高。 ⑤二次負(fù)荷：S2≤Sn S2—電流互感器二次負(fù)荷; Sn—電流互感器額定負(fù)荷ф. ⑥輸電線路上CT的選擇： 根據(jù)最大極限電流來(lái)選擇。 (2) TA變比及

33、型號(hào)的選擇 TA二次側(cè)的電流為5A 1) 對(duì)大神線而言 其最大工作電流為: Igmax == = 628A 所以線路AB上TA變比選為1200/5。 對(duì)于大西線，神西線，神南線，南高線，房高線同3.1(2)的選擇原則及結(jié)果相同，TA變比均為：1200/5，由《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》查的型號(hào)為L(zhǎng)CW—220型 其中， L—電流互感器； C—瓷絕緣； W—戶外式。 2) 對(duì)房天1線及房天2線而言 其最大工作電流均為: Igmax == = 125A 所以線路DE上TA變比選為600/5, 由《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》查的型號(hào)為L(zhǎng)CLWD2—2

34、20型。 其中， L—電流互感器； C—瓷絕緣； L（第三個(gè)字母）—電纜型 ； W—戶外式； D2—差動(dòng)保護(hù)用。 (3) TV的配置原則 ①型式：電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇，在需要檢查與監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有三繞組的單相互感器組。 ②一次電壓的波動(dòng)范圍：1.1Un>U1>0.9Un ③二次電壓：100V ④準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器應(yīng)在哪一準(zhǔn)確度等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x 表。繼電器與自動(dòng)裝置及設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求來(lái)確定。 ⑤二次負(fù)荷：S2≤Sn (4)TV變比及型號(hào)的選擇 線路電壓均為220KV,由《發(fā)電廠電氣部分課設(shè)參考資料》

35、查得變比為 , 型號(hào)為YDR—220; Y—電壓互感器；D—單相; R—電容式。 表3-1 TA、TV選擇結(jié)果 線路名稱 長(zhǎng)度（km） 最大工作電流（A） TA變比 TV變比 大神(AB段） 80 628 1200/5 大西(BC段） 23 753 1200/5 神西(AC段） 50 628 1200/5 神南(AD段） 100 1130 1200/5 南高(DE段） 79 1000 1200/5 房高(EF段） 51 500 1200/5 房天1(FG段） 120 125 600/5 房天2(FG段）

36、 120 125 600/5 3.2 變壓器中性點(diǎn)接地方式的選擇 通常，變壓器中性接地位置和數(shù)目按如下兩個(gè)原則考慮：一是使零序電流保護(hù)裝置在系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式下保護(hù)范圍基本保持不變，且具有足夠的靈敏度和可靠性；二是不使變壓器承受危險(xiǎn)的過(guò)電壓。為此，應(yīng)使變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目和位置盡可能保持不變。 (1) 變壓器中性點(diǎn)接地的位置和數(shù)目的具體選擇原則 1）對(duì)單電源系統(tǒng)，線路末端變電站的變壓器一般不應(yīng)接地，以提高保護(hù)的靈敏度和簡(jiǎn)化保護(hù)線路；對(duì)多電源系統(tǒng)，要求每個(gè)電源點(diǎn)都有一個(gè)中性點(diǎn)接地，以防止接地短路的過(guò)電壓對(duì)變壓器產(chǎn)生危害。 2）電源端的變電所只有一臺(tái)變壓器時(shí)，其變壓器的中性點(diǎn)

37、應(yīng)直接接地；變電所有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)只將一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，當(dāng)該變壓器停運(yùn)時(shí)，再將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地的變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。若由于某些原因，變電所正常情況下必須有二臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，則當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí)，應(yīng)將第三臺(tái)變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。 3）雙母線運(yùn)行的變電所有三臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地的方式運(yùn)行，并把他們分別接于不同的母線上。當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地的變壓器停運(yùn)時(shí)，應(yīng)將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地的變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行；低電壓側(cè)無(wú)電源的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)不接地運(yùn)行,以提高保護(hù)的靈敏度和簡(jiǎn)化保護(hù)接線。 4）對(duì)于其他

38、由于特殊原因不滿足上述規(guī)定者，應(yīng)按特殊情況臨時(shí)處理。例如，可采用改變保護(hù)定值、停運(yùn)保護(hù)或增加變壓器接地運(yùn)行臺(tái)數(shù)等方法進(jìn)行處理，以保證保護(hù)和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 根據(jù)變壓器的臺(tái)數(shù)和接地點(diǎn)的分布原則，結(jié)合該系統(tǒng)的具體情況，中性點(diǎn)接地的選擇結(jié)果如下： 大同發(fā)電廠A的兩臺(tái)為T1、T2；西萬(wàn)莊變電站C端的一臺(tái)為T3；高碑店變電站E端的兩臺(tái)為T4、T5。 T1—接地； T2—不接地； T3—接地； T4—接地； T5—不接地。 第 四 章 短路電流的計(jì)算 4.1 電力系統(tǒng)短路計(jì)算的主要目的 (1)電力系統(tǒng)短路計(jì)算的主要目的是: 1) 在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線

39、方案或確定某一接線是否要采取限制短路電流的措施時(shí),需進(jìn)行短路計(jì)算。 2) 在選擇電氣設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠的工作，同時(shí)又力求節(jié)省投資,這需要全面地進(jìn)行短路計(jì)算。 3) 在選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需進(jìn)行各種短路電流計(jì)算，依次據(jù)短路電流的大小及特性，來(lái)確定保護(hù)裝置的型號(hào)及整定值。 (2)短路計(jì)算的假定條件 本設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算采用以下假定條件及原則： 1) 故障前為空載, 即負(fù)荷略去不計(jì),只計(jì)算短路電流的故障分量。 2) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 3) 故障前所有接點(diǎn)的電壓均等于平均額定電壓, 其標(biāo)幺值為1. 4)

40、 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和勵(lì)磁電流. 在本次設(shè)計(jì)中所有線路和元件的電阻都略去不計(jì)。 4.2 運(yùn)行方式確定的原則 計(jì)算短路電流時(shí)，運(yùn)行方式的確定非常重要，因?yàn)樗P(guān)系到所選的保護(hù)是否經(jīng)濟(jì)合理、簡(jiǎn)單可靠以及是否能滿足靈敏度要求等一系列問(wèn)題。 保護(hù)的運(yùn)行方式是以通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流的大小來(lái)區(qū)分的。 (1)最大運(yùn)行方式 根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行（或大部分投入運(yùn)行）以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式。對(duì)繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，是短路時(shí)通過(guò)保護(hù)的短路電流最大的運(yùn)行方式。 (2)最小運(yùn)行方式 根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷，投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中

41、性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式。對(duì)繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，是短路時(shí)通過(guò)保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。 表4-1 系統(tǒng)運(yùn)行方式的結(jié)果 斷路器編號(hào) 運(yùn)行方式 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 情 況 1QF 最大 開(kāi)機(jī)容量最大，線路BC斷開(kāi)，系統(tǒng)S最大 最小 開(kāi)機(jī)容量最小，閉環(huán)運(yùn)行，系統(tǒng)S最小 2QF 最大 開(kāi)機(jī)容量最大，線路AC斷開(kāi)，系統(tǒng)S最大 最小 開(kāi)機(jī)容量最小，閉環(huán)運(yùn)行，系統(tǒng)S最小 7QF 最大 開(kāi)機(jī)容量最大，閉環(huán)運(yùn)行，系統(tǒng)S最大 最小 開(kāi)機(jī)容量最小，閉環(huán)運(yùn)行，系統(tǒng)S最小 8QF 最大 開(kāi)機(jī)容量最大，閉環(huán)運(yùn)行，系統(tǒng)S最大 最小 開(kāi)機(jī)容量最小，閉環(huán)運(yùn)行，系

42、統(tǒng)S最小 4.3 網(wǎng)絡(luò)等效圖的化簡(jiǎn) (1)正序等效圖 圖4-1 正序等效網(wǎng)絡(luò)圖 (2)零序等效圖 圖4-2 零序等效網(wǎng)絡(luò)圖 4.4 關(guān)于相間距離保護(hù)的短路計(jì)算 (1)對(duì)1QF而言: 1) 最小分支系數(shù)Kb,min的計(jì)算 運(yùn)行方式:開(kāi)機(jī)容量最小,AC斷線,系統(tǒng)1-6最大運(yùn)行方式,雙回線. 網(wǎng)絡(luò)等效圖如下所示: 圖4-3 關(guān)于最小分支系數(shù)Kb,min等效網(wǎng)絡(luò)圖 化簡(jiǎn)得: 圖4-4 關(guān)于最小分支系數(shù)Kb,min等效網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖 ∴ 2) 最大分支系數(shù)Kb,max的計(jì)

43、算 運(yùn)行方式:開(kāi)機(jī)容量最大,閉環(huán),系統(tǒng)1-6最小運(yùn)行方式,單回線. 網(wǎng)絡(luò)等效圖如下所示: 圖4-5 關(guān)于最大分支系數(shù)Kb,max等效網(wǎng)絡(luò)圖 圖4-6 關(guān)于最大分支系數(shù)Kb,max等效網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖(1) 圖4-7 關(guān)于最大分支系數(shù)Kb,max等效網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖(2) ∴ ∴ ∴ 對(duì)2QF，7QF和8QF最大和最小分支系數(shù)的計(jì)算原理同4.4(1)相同，計(jì)算結(jié)果

44、如表4-2所示。 表4-2 相間距離保護(hù)中分支系數(shù)的計(jì)算結(jié)果 序號(hào) 短路位置 系統(tǒng)運(yùn)行方式 分支系數(shù) 1 距6QF85%處 開(kāi)機(jī)容量最小，線路AC斷開(kāi)，系統(tǒng)1-6最大，雙回線。 Kb，min=1.699（1QF） 2 C母線處短路 開(kāi)機(jī)容量最大，閉環(huán)，系統(tǒng)1-6最小，單回線。 Kb，max=2.176（1QF） 3 距3QF85%處 開(kāi)機(jī)容量最大，線路BC斷開(kāi)，系統(tǒng)1-6最小，單回線。 Kb，min=6.132（2QF） 4 D母線處短路 開(kāi)機(jī)容量最小，閉環(huán)，系統(tǒng)1-6最大，雙回線。 Kb，max=10.74（2QF） 5 距9QF85%處

45、 開(kāi)機(jī)容量最大，閉環(huán)，系統(tǒng)2最小，系統(tǒng)1、3最大，單回線。 Kb，min=2.865（7QF） 6 D母線處短路 開(kāi)機(jī)容量最大，AC斷線，系統(tǒng)2最大，系統(tǒng)1、3最小，雙回線。 Kb，max=2.950（7QF） 7 距3QF85%處 開(kāi)機(jī)容量最小，線路AB斷開(kāi)，系統(tǒng)2、4、5、6最大，系統(tǒng)1最小, 雙回線。 Kb，max=4.607（8QF） 8 B母線處短路 開(kāi)機(jī)容量最大，線路BC斷開(kāi)，系統(tǒng)1、3最大，系統(tǒng)2、4、5、6最小，單回線。 Kb，max=4.978（8QF） 4.5 關(guān)于零序電流保護(hù)的短路計(jì)算 (1) 零序電流的計(jì)算 1）B母線短路時(shí)流經(jīng)1

46、號(hào)斷路器的最大零序電流 正序網(wǎng)： 圖4-8 B母線短路時(shí)的等效正序網(wǎng) 圖4-9 B母線短路時(shí)的等效正序化簡(jiǎn)網(wǎng)（1） 圖4-10 B母線短路時(shí)的等效正序化簡(jiǎn)網(wǎng)（2） ∴ 零序網(wǎng)： 圖4-11 B母線短路時(shí)的等效零序網(wǎng) 圖4-12 B母線短路時(shí)的等效零序化簡(jiǎn)網(wǎng) ∴ ，所以采用單相接地的零序電流： ∴ 流過(guò)保護(hù)1QF的最大零序電流為： （KA） 2）對(duì)于：A母線短路時(shí)流經(jīng)2號(hào)斷路器的最大零序電流；D母線短路時(shí)流經(jīng)7號(hào)斷路器的最大零序電流；A母線

47、短路時(shí)流經(jīng)8號(hào)斷路器的最大零序電流的計(jì)算原理與4.5(1)相同，計(jì)算結(jié)果如表4-3。 表4-3 母線處短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大零序電流 序號(hào) 短路位置 系統(tǒng)運(yùn)行方式 故障類型 流過(guò)保護(hù)的最大零序電流（KA） 1 B母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 單相接地短路 1QF：1.484 2 A母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 單相接地短路 2QF：1.335 3 C母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 單相接地短路 3QF：3.556 4 A母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 單相接地短路 4QF：2.314 5 B母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 單相接地短路

48、 5QF：3.274 6 C母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 兩相接地短路 6QF：2.688 7 D母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 單相接地短路 7QF：1.435 8 A母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 單相接地短路 8QF：1.177 9 E母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 單相接地短路 9QF：0.541 (2) 零序電流的計(jì)算 1）在距1號(hào)斷路器15%處短路時(shí)流經(jīng)1號(hào)斷路器的最小零序電流 正序網(wǎng)： 圖4-13 距1號(hào)斷路器15%處短路時(shí)的等效正序網(wǎng) 圖4-14 距1號(hào)斷路器15%處短路時(shí)的等效正序化簡(jiǎn)網(wǎng)(1) 圖4-

49、15 距1號(hào)斷路器15%處短路時(shí)的等效正序化簡(jiǎn)網(wǎng)(2) 零序網(wǎng)： 圖4-16 距1號(hào)斷路器15%處短路時(shí)的等效零序網(wǎng) 圖4-17 距1號(hào)斷路器15%處短路時(shí)的等效零序化簡(jiǎn)網(wǎng)(1) 圖4-18 距1號(hào)斷路器15%處短路時(shí)的等效零序網(wǎng)(2) ，所以采用兩相接地的零序電流： ∴ 流過(guò)保護(hù)1QF的最小零序電流為： （KA） 2）對(duì)于: 在距2號(hào)斷路器15%處短路時(shí)流經(jīng)2號(hào)斷路器的最小零序電流；在距7號(hào)斷路器15%處短路時(shí)流經(jīng)7號(hào)斷路器的最小零序電流；在距8號(hào)斷路器15%處短路時(shí)流經(jīng)8號(hào)斷路器

50、的最小零序電流的計(jì)算原理與4.5（2）相同,計(jì)算結(jié)果如表4-4所示。 3）B母線短路時(shí)流經(jīng)1號(hào)斷路器的最小零序電流 正序網(wǎng)： 圖4-19 B母線短路時(shí)的等效正序網(wǎng) 圖4-20 B母線短路時(shí)的等效正序化簡(jiǎn)網(wǎng) 零序網(wǎng)： 圖4-21 B母線短路時(shí)的等效零序網(wǎng) 圖4-22 B母線短路時(shí)的等效零序化簡(jiǎn)網(wǎng) ，所以采用單相接地的零序電流： 流過(guò)的電流: （KA） 流過(guò)的電流: （KA） ∴ 流過(guò)保護(hù)1QF的最小零序電流為： （KA） 4）對(duì)于：A母線

51、短路時(shí)流經(jīng)2號(hào)斷路器的最小零序電流；A母線短路時(shí)流經(jīng)8號(hào)斷路器的最小零序電流；D母線短路時(shí)流經(jīng)7號(hào)斷路器的最小零序電流；D母線短路時(shí)流經(jīng)2號(hào)斷路器的最小零序電流；C母線短路時(shí)流經(jīng)1號(hào)斷路器的最小零序電流；E母線短路時(shí)流經(jīng)7號(hào)斷路器的最小零序電流；B母線短路時(shí)流經(jīng)8號(hào)斷路器的最小零序電流的計(jì)算原理與4.5(3)相同,計(jì)算結(jié)果如表4-4所示。 表4-4 各種形式短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最小零序電流 序號(hào) 短路位置 系統(tǒng)運(yùn)行方式 故障類型 流過(guò)保護(hù)的最小零序電流（KA） 1 距1號(hào)斷路器15%處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 1QF：5.231 2 B母線處短路 系統(tǒng)等

52、值阻抗最大 單相接地短路 1QF：1.049 3 C母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 單相接地短路 1QF：0.490 4 距2號(hào)斷路器15%處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 2QF：4.041 5 A母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 2QF：1.011 6 D母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 2QF：0.095 7 C母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 單相接地短路 3QF：1.566 8 距7號(hào)斷路器15%處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 7QF：5.118 9 D母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩

53、相接地短路 7QF：1.031 10 E母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 7QF：0.339 11 距8號(hào)斷路器15%處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 8QF：3.480 12 A母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 8QF：1.435 13 B母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最大 兩相接地短路 8QF：0.172 (3) 最大三相短路電路的計(jì)算 1）B母線短路時(shí)流經(jīng)1號(hào)斷路器的最大三相短路電路的計(jì)算: 等效網(wǎng)絡(luò)圖： 圖4-23 B母線短路時(shí)的等效網(wǎng)絡(luò)圖 圖4-24 B母線短路時(shí)的等效化簡(jiǎn)圖(1)

54、 圖4-25 B母線短路時(shí)的等效化簡(jiǎn)圖(2) ∴ ∴ 流過(guò)保護(hù)1QF的最大三相短路電路的計(jì)算為： 2）對(duì)于: A母線短路時(shí)流經(jīng)2號(hào)斷路器的最大三相短路電路的計(jì)算； D母線短路時(shí)流經(jīng)7號(hào)斷路器的最大三相短路電路的計(jì)算； A母線短路時(shí)流經(jīng)8號(hào)斷路器的最大三相短路電路的計(jì)算原理與4.5（3）相同,計(jì)算結(jié)果如表4-5所示。 表4-5 最大三相短路電流 序號(hào) 短路位置 系統(tǒng)運(yùn)行方式 故障類型 流過(guò)保護(hù)的最大三相短路電流（KA） 1 B母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 三相短路 1QF：3.054 2 A母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最

55、小 三相短路 2QF：2.286 3 D母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 三相短路 7QF：2.588 4 A母線處短路 系統(tǒng)等值阻抗最小 三相短路 8QF：2.324 (4) 零序保護(hù)中最小分支系數(shù)Kb,min的計(jì)算 1）對(duì)1QF而言： 最小分支系數(shù)Kb,min的計(jì)算 運(yùn)行方式：開(kāi)機(jī)容量最小，系統(tǒng)1-6最大運(yùn)行方式，AC斷線。 網(wǎng)絡(luò)圖： 圖4-26 關(guān)于最小分支系數(shù)Kb,min等效網(wǎng)絡(luò)圖 圖4-27 關(guān)于最小分支系數(shù)Kb,min的等效網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖 2）對(duì)2QF，7QF和8QF最小分支系數(shù)的計(jì)算原理同4.5（

56、4）相同，計(jì)算結(jié)果如表5-4所示。 表4-6 零序電流保護(hù)中最小分支系數(shù)的計(jì)算結(jié)果 序號(hào) 短路位置 系統(tǒng)運(yùn)行方式 分支系數(shù) 1 距6QF15%處 開(kāi)機(jī)容量最小，線路AC斷開(kāi)，系統(tǒng)1-6最大，雙回線。 Kb，min=4.556 （1QF） 2 距3QF 15%處 開(kāi)機(jī)容量最大，線路BC斷開(kāi)，系統(tǒng)1-6最小，單回線。 Kb，min=9.707 （2QF） 3 距9QF15%處 開(kāi)機(jī)容量最大，閉環(huán)，系統(tǒng)2最小，系統(tǒng)1.3最大，單回線。 Kb，min=4.642 （7QF） 4 距3QF15%處 開(kāi)機(jī)容量最小，線路AB斷開(kāi)，系統(tǒng)2.4.5.6最大，系統(tǒng)1最小

57、, 雙回線。 Kb，min=7.807 （8QF） 第五章 電力網(wǎng)光纖差動(dòng)保護(hù)選擇與整定計(jì)算 5.1 光纖差動(dòng)保護(hù)概述 高壓線路分相電流差動(dòng)保護(hù)是以比較線路兩側(cè)的電流量的原理構(gòu)成的，其不受負(fù)荷電流的影響，不反應(yīng)系統(tǒng)振蕩，具有良好的選擇性，能快速切除全線故障，一般情況下也具有較高的靈敏度。隨著計(jì)算機(jī)保護(hù)技術(shù)和光纖通信技術(shù)的日益成熟，具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的數(shù)字式分相電流差動(dòng)保護(hù)正在取代傳統(tǒng)的電流差動(dòng)保護(hù)，光纖通道具有很好的抗電磁干擾能力和大容量傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，許多傳統(tǒng)保護(hù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的輔助功能，數(shù)字式分相電流差動(dòng)保護(hù)都能做到，從而為現(xiàn)場(chǎng)使用提供了極大的方便。 (1) 光纖差動(dòng)保護(hù)

58、的原理介紹 光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)借助于線路光纖通道，實(shí)時(shí)地向?qū)?cè)傳遞采樣數(shù)據(jù)，同時(shí)接收對(duì)側(cè)的采樣數(shù)據(jù)，各側(cè)保護(hù)利用本地和對(duì)側(cè)電流數(shù)據(jù)按相進(jìn)行差動(dòng)電流計(jì)算。根據(jù)電流差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性方程進(jìn)行判別，判為區(qū)內(nèi)故障時(shí)動(dòng)作跳閘，判為區(qū)外故障時(shí)保護(hù)不動(dòng)作。 當(dāng)線路在正常運(yùn)行或發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，線路兩側(cè)電流相位是反向的，此時(shí)線路兩側(cè)的差電流為零；當(dāng)線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，線路兩側(cè)電流的差電流不再為零，其滿足電流差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性方程時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出跳閘令快速將故障相切除。 (2) 對(duì)通信系統(tǒng)的要求 光纖電流差動(dòng)保護(hù)借助于通信通道雙向傳輸電流數(shù)據(jù)，供兩側(cè)保護(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。其一般采用兩種通信方式：一種是保護(hù)裝

59、置以64Kbps／2Mbps速率，按ITU-T建議G.703規(guī)定于數(shù)字通信系統(tǒng)復(fù)用器的64Kbps／2Mbps數(shù)據(jù)通道同向接口，即復(fù)用PCM方式；另一種是保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)通信以64Kbps／2Mbps速率采用專用光纖芯進(jìn)行雙向傳輸，即專用光纖方式。 光纖電流差動(dòng)保護(hù)要求線路兩側(cè)的保護(hù)裝置的采樣同時(shí)、同步，因此時(shí)鐘同步對(duì)光纖電流差動(dòng)保護(hù)至關(guān)重要。當(dāng)電流差動(dòng)保護(hù)采用專用光纖通道時(shí)，保護(hù)裝置的同步時(shí)鐘一般采用"主-從"方式，即兩側(cè)保護(hù)中一側(cè)采用內(nèi)部時(shí)鐘作為主時(shí)鐘，另一側(cè)保護(hù)則應(yīng)設(shè)置成從時(shí)鐘方式。設(shè)置為從時(shí)鐘側(cè)的保護(hù)裝置，其時(shí)鐘信號(hào)從對(duì)側(cè)保護(hù)傳來(lái)的信息編碼中提取，從而保證與對(duì)側(cè)的時(shí)鐘同步。當(dāng)采用復(fù)用P

60、CM方式時(shí)，復(fù)用數(shù)字通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通道作為主時(shí)鐘，兩側(cè)保護(hù)裝置均應(yīng)設(shè)置為從時(shí)鐘方式，即均從復(fù)用數(shù)字通信系統(tǒng)中提取同步時(shí)鐘信號(hào)。 (3) 本文220KV電網(wǎng)保護(hù)的配置: 主保護(hù)采用兩套獨(dú)立的、不同廠家的、能保護(hù)線路全長(zhǎng)的保護(hù)裝置： 1）CSC-103A/103B數(shù)字式超高壓線路保護(hù)裝置（CSC-103B縱聯(lián)電流保護(hù)） ——北京四方繼電保護(hù)有限公司 2）PSL—603（G）數(shù)字式超高壓線路保護(hù)裝置（PSL—603（G）光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)） ——國(guó)電南京自動(dòng)化有限公

61、司 后備保護(hù)采用相間距離保護(hù)和接地零序電流保護(hù)。 5.2 CSC-103A/103B微機(jī)繼電保護(hù)裝置的介紹 5.2.1 CSC-103A/103B 數(shù)字式超高壓線路保護(hù)裝置的應(yīng)用 本裝置為由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式超高壓線路成套快速保護(hù)裝置。適用于220KV及以上電壓等級(jí)的高壓輸電線路，其主保護(hù)為縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)為三段式距離保護(hù)，四段式零序電流保護(hù)等。 (1)技術(shù)數(shù)據(jù) 1)額定數(shù)據(jù) ① 直流電壓：220V或110V（定貨注明） ② 交流電壓：相電壓： V，線路抽取電壓Ux：100V或V。 ③ 交流電流In：5A或1A ④ 頻率：50Hz 2)功耗： 直流

62、電源功耗： 正常： 〈35W 跳閘： 〈60W 交流電壓回路 <0.5VA/相 交流電流回路： <0.5VA/相 <0.5VA/相 （1A） <1VA/相 （5A） (2)主要技術(shù)參數(shù) 1) 交流回路精確工作范圍： a） 相電壓：0.4v—70v； b） 電流：0.1In—20In。 2) 差動(dòng)元件 a) 整定范圍：0.1In—2In；級(jí)差0.01A； b) 整定值誤差：不

63、大于2.5%或0.02In； c) 動(dòng)作時(shí)間：2整定值時(shí)，不大于20ms。 3) 綜合重合閘 a) 檢同期角度誤差：不大于； b) 檢同期有壓元件誤差：； c) 檢無(wú)壓元件誤差：。 4) 光纖接口 a) 光纖類型：?jiǎn)文＃? b) 光波長(zhǎng)：1310nm（1550nm可選）； c) 光接受靈敏度：-38dbm； d) 發(fā)送電平：-6dbm； e) 光纖連接器類型：FC型（ST型可選）； f) 采用專用通道的最大傳輸距離：50Km（100Km可選，定貨時(shí)注明）。 5) 通道延時(shí) a) 允許多次轉(zhuǎn)接； b) 允許最大單相延時(shí)：18ms。 6) 時(shí)間元件 a

64、) 整定范圍：0s—10s，級(jí)差0.01s b) 整定誤差：不大于或20ms。 (3)保護(hù)功能說(shuō)明 1)啟動(dòng)元件 主要作用：?jiǎn)?dòng)保護(hù)及開(kāi)放出口繼電器的正電源，在保護(hù)整組復(fù)歸時(shí)返回，以確保保護(hù)不啟動(dòng)時(shí)，不能由于任何原因出口跳閘。 a）電流差突變量啟動(dòng)元件 電流差突變量啟動(dòng)元件，是保護(hù)的主要啟動(dòng)元件。其判據(jù)為： 其中， 為零序電流突變量； 為突變量啟動(dòng)定值。 當(dāng)任一相間突變量或零序電流突變量連續(xù)4次超過(guò)啟動(dòng)門檻值時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)。 b）靜穩(wěn)失穩(wěn)啟動(dòng)元件 為保證靜穩(wěn)失穩(wěn)情況下保護(hù)的正確動(dòng)作，保護(hù)還設(shè)置了靜穩(wěn)失穩(wěn)啟動(dòng)元件

65、。 判據(jù)為： ① A、B、C三相電流均大于靜穩(wěn)電流IJW，且突變量啟動(dòng)元件未啟動(dòng)； ② AB、BC、CA.三個(gè)相間阻抗，三個(gè)測(cè)量阻抗均落入阻抗III范圍內(nèi)，且突變量啟動(dòng)元件未啟動(dòng)。 當(dāng)A、B、C三相電流中一相電流大于靜穩(wěn)電流IJW動(dòng)作后超過(guò)30S報(bào)“過(guò)負(fù)荷告警”。 c)弱饋啟動(dòng)元件 當(dāng)被保護(hù)線路的一側(cè)為弱電源或無(wú)電源時(shí)，其它啟動(dòng)元件不動(dòng)，為此，裝置設(shè)有弱饋啟動(dòng)，即由低電壓+差流作為啟動(dòng)元件。 2)選相元件 選相元件可以判別故障的相別，利用各種選相原理判別不同情況以滿足保護(hù)選相跳閘的要求。 a)電流突變量選相元件 電流

66、突變量選相元件采用相間電流突變量、、，通過(guò)對(duì)三個(gè)電流的大小比較，得到故障相別。 選相結(jié)果電流突變量 + + - ++ + + ++ - + + + ++ + ++ + - + + + ++ ++ 如果將、 、按大中小排序，得到、、，于是，對(duì)不同類型故障有以下結(jié)果： 單項(xiàng)接地故障：（-）（-） 相間故障： （-）（-） 三相故障： 對(duì)單相接地故障，與、共同相關(guān)的相別即為故障相別。對(duì)相間故障，則與相關(guān)的相別即為故障相。 b)穩(wěn)態(tài)序分量選相元件 穩(wěn)態(tài)序分量選相元件主要根據(jù)零序電流和負(fù)序電流的角度關(guān)系，再加以相間故障排除法進(jìn)行選相。 c）低電壓選相元件 主要是為了滿足若電源側(cè)保護(hù)選相的要求，在電流突變量選相和零負(fù)序穩(wěn)態(tài)序分量選相失敗的情況下，且未出現(xiàn)TV斷線時(shí)，投入低電壓選相元件。判據(jù)為： ①任一相電壓小于0.5Un，且其它兩相電壓大于0.8Un，則判為第三相單相故障。 ②相間電壓低于0.5Un，判為相間故障