毕业设计（论文）110KV继电保护设计说明书.doc

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1、第一章 绪 论第1.1节 继电保护的作用电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路。为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。电力系统继电保护的基本作用是，在全系统范围内，按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时的采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度的维持系统的稳定，保持供电

2、的连续性，保障人身安全，防止或减轻设备的损坏。第1.2节 继电保护技术的发展继电保护技术是随着电力系统的发展和科学技术的进步而不断发展起来的。20世纪60年代末，有人提出用小型计算机实现继电保护装置的设想，因当时小型计算机在价格，体积，性能方面的种种原因而未能投入实用。但却由此开始了对继电保护计算机算法的大量研究，为后来微型计算机型继电保护装置（简称微机型保护）的发展奠定了理论基础。20世纪70年代后半期，出现了比较完善的微机型保护样机，并投入到电力系统中试运行。20世纪80年代微机型保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟，在一些国家得到推广应用。进入20世纪90年代以来，微机型保护在我国已得到

3、大量应用，成为了继电保护装置的主要型式。由于微机型装置的巨大优越性和潜力，因而受到了运行人员的广泛欢迎。可以说微机型保护代表着电力系统继电保护的未来。第1.3节 对电力系统继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。1.3.1选择性：是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。1.3.2速动性：是指快速地切除故障，以提高电力系统并列运行稳定，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及小故障元件的损坏程度。1.3.3灵敏度：是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该

4、动作的故障时，他不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。除此之外，还应从整体利益出发，考虑其经济条件。1.3.4可靠性：保护则不同，它的硬件是一台计算机，各种复杂的功能是由相应的软件来实现的。换言之，它是一个只会做几种单调的、简单操作的硬件，配是指在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反应的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动）。而在不属于该保护动作的其它任何情况下，则不应该动作（即不误动）。可靠性取决于保护装置本身的设计、制造、安装、运行维护等因素。一般来说，保护装置的组成元件质量越好、接线越简单、回路中继电器的触点和接插件数越少，保护装置就越可靠。同时，保护

5、装置的恰当的配置与选用、正确地安装与调试、良好的运行维护。对于提高保护的可靠性也具有重要的作用。保护的误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害，尤其是对于超高压大容量系统往往是造成系统大面积停电的重要原因，因此应予足够的重视。在保护方案的构成中，防止保护误动与防止其拒动的措施常常是互相矛盾的。例如采用“二中取二” 的双重化措施，无疑提高了不误动的可靠性，但却降低了不拒动的可靠性。在考虑提高保护装置可靠性同时，应根据电力系统和负荷的具体情况来处理。例如系统有充足的旋转备用容量、各元件之间联系十分紧密的情况下，由于某一元件的保护装置误动而给系统造成的影响较小；但保护装置的拒动给系统在成的危害却可能很

6、大。此时，应着重强调提高不拒动的可靠性。又如对于大容量发电机保护，应考虑同时提高不拒动的可靠性和不误动的可靠性，对此可采取“三中取二”的双重化方案或双倍的“二中取一”双重方案。在某些文献中称不误动的可靠性为“安全性”，称不拒动和不会非选择动作的可靠性为“可信赖性”对继电保护装置的四项基本要求是分析研究继电保护的基础，也是贯穿全书的主线，必须反复的深刻领会。与此同时，电子计算机特别是微型计算机技术的发展，各种微机型继电保护装置也应运而生，由于微机保护装置具有一系列独特的优点，这些产品问世后深受用户青睐。第 二 章 继电保护的计算原则元和件参数计算原则第2.1节 设计原则和一般规定2.1.1概述电

7、网继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的正常运行，防止事故发生或扩大起了重要作用。应根据审定的电力系统设计（二次部分）原则或审定的系统接线及要求进行电网继电保护和安全自动装置设计。设计应满足继电保护和安全自动装置技术规程（SDJ6-83）、110220kV电网继电保护与安全自动装置运行条例等有关专业技术规程的要求。要合理处理好继电保护和安全自动装置与其保护对象电网部分的关系，二次部分应满足电力系统技术导则、电力系统安全稳定导则等有关技术规程的要求，这是电力系统安全经济的基础。在确定电网结构、厂站主接线和运行方式，必须统筹考虑继电保护和安全自动装置配置的合理性与可能性。

8、在此基础上，继电保护和安全自动装置的设计应能满足电网结构和帮站主接线的要求，适应电网和帮站运行灵活性的需求。继电保护和安全自动装置由于本身的特点和重要性，要求采用成熟的特别是符和我国电网要求的有运行经验的技术。不合理的电网结构、厂站主接线和运行方式必将导致继电保护和安全自动装置配置的困难，接线复杂，有时为适应一次部分某些特殊需要采用一些不成熟的保护装置，由此往往引起保护误动，甚至使一般性故障扩大为系统故障，设计必须引以为戒。电网继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性、速动性的要求。要结合具体条件和要求，从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合措施，突出重点，统筹兼顾，妥善处理，

9、以达到保证电网安全经济运行的目的。第22节 元件参数计算原则221 标幺值参数计算需要用到标幺值或有名值，因此做下述简介。在实际的电力系统中，各元件的电抗表示方法不统一，基值也不一样。如发电机电抗，厂家给出的是以发电机额定容量Sn和额定电压Un为基值的标幺电抗Xd（%）；而输电线路电抗，通常是用有名值。在标幺制中，单个物理量均用标幺值来表示，标幺值的定义如下：标幺值=实际有名值（任意单位）/基准值（与有名值同单位）显然，同一个实际值，当所选的基准值不同是，其标幺值也不同。所以当诉说一个物理量的标幺值是，必须同时说明起基准值多大，否则仅有一个标幺值是没意义的。当选定电压、电流、阻抗、和功率的基准

10、值分别为UB、IB、ZB和SB时,相应的标幺为 U*=U/UB （2-1） I*=I/IB （2-2） Z*=Z/ZB （2-3） S*=S/SB （2-4）使用标幺值,首先必须选定基准值.电力系统的各电气量基准值的选择,在符合电路基本关系的前提下,原则上可以任意选取。四个物理量的基准值都要分别满足以上的公式。因此，四个基准值只能任选两个，其余两个则由上述关系式决定。至于先选定哪两个基准值，原则上没有限制；但习惯上多先选定UB, SB。这样电力系统主要涉及三相短路的IB ，ZB, 可得:IBSB/(UB) （2-5） ZBUB/(IB)UB/SB （2-6）UB和SB原则上选任何值都可以，但应

11、根据计算的内容及计算方便来选择。通常UB多选为额定电压或平均额定电压。SB可选系统的或某发电机的总功率；有时也可取一整数，如100、1000MVA等。222标幺值的归算(1) 精确的计算法，在标幺值归算中，不仅将各电压级参数归算到基本级，而且还需选取同样的基准值来计算标幺值。将各电压级参数的有名值按有名制的精确计算法归算到基本级，在基本级选取统一的电压基值和功率基值。各电压级参数的有名值不归算到在本值而是在基本级选取电压基值和功率基值后将电压基值向各被归算级归算,然后就在各电压级用归算得到的基准电压和基准功率计算各元件的标幺值。(2)近似计算：标幺值计算的近似归算也是用平均额定电压计算。标幺值

12、的近似计算可以就在各电压级用选定的功率基准值和各平均额定电压作为电压基准来计算标幺值即可。结合本网络采用近似计算法。选取基准值：SB=100MVA UB=115KV计算结果为： 表(2-1) 发电机: 参数计算表容量KVA额定电压KV功率因数COS次暂态电抗Xd”归算到基准容量的等值电抗（标幺值）60006.30.812.2%1.627120006.30.812.0%0.800250006.30.816.5%0.528表(2-2) 变压器：参数计算表容量KVA绕组型式短路电压百分值 Uk（%）归算到基准容量的等值电抗（标幺值）115KV侧额定电流（A）15000三相双绕组10.50.70075

13、.331500三相双绕组10.5%0.333158.145000三相三绕组Ud（%）= 17 Ud（%）= 10.5 Ud（%）= 6 0.2390.139-0.006225.920000三相三绕组Ud（%）= 17 Ud（%）= 10.5 Ud（%）= 6 0.5380.313-0.013100.431500三相三绕组Ud（%）= 17 Ud（%）= 10.5 Ud（%）= 6 0.3410.198-0.008158.1表(2-3) 线路参数计算表线路名称长度/KM正序、负序阻抗值（标幺值）零序阻抗值（标幺值）A厂-BD5650.1970.688A厂-BD113.30.04020.141A厂

14、-BD2430.1300.455B厂-BD1190.05750.201B厂-BD2480.1450.508B厂-BD3150.04540.159B厂-BD4350.1060.371C厂-BD4490.1480.519D厂-BD42.22.2177.760 第三章 输电线上的TA TV的选择和变压器中性点的选择原则第3.1节 输电线路TA TV的选择311电流互感器（1）电流互感器的作用：电流互感器将高压回路中的电流变换为低压回路中的小电流，并将高压回路与低压回路隔离，使他们之间不存在电的直接关系。额定的情况下，电流互感器的二次侧电流取为5A，这样可使继电保护装置和其它二次回路的设计制造标准化。

15、电保护装置和其它二次回路设备工作于低电压和小电流，不仅使造价降低，维护方便，而且也保证了运行人员的安全。电流互感器二次回路必须有一点接地，否则当一，二次击穿时，造成威胁人身和设备的安全。（2） 电流互感器的选择和配置型号：电流互感器的型号应根据作用环境条件与产品情况选择。一次电压：Ug=UnUg-电流互感器安装处一次回路工作电压Un-电流互感器的额定电压一次回路电流：I1nIgmaxIgmax电流互感器安装处一次回路最大电流I1n电流互感器一次侧额定电流。准确等级：用于保护装置为0.5级，用于仪表可适当提高。 二次负荷：S2SnS2-电流互感器二次负荷Sn-电流互感器额定负荷输电线路上TA的选

16、择：见计算书312电压互感器（1）电压互感器的作用电压互感器的作用是将一次侧高电压成比例的变换为较低的电压，实现了二次系统与一次系统的隔离，保证了工作人员的安全。电压互感器二次侧电压通常为100V,这样可以做到测量仪表及继电器的小型化和标准化。（2）电压互感器的配置原则：型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择，在需要检查与监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有三绕组的单相互感器组。一次电压的波动范围：1.1UnU10.9Un二次电压：100V 准确等级：电压互感器应在哪一准确度等级下工作，需根据接入的测量仪表.继电器与自动装置及设备对准确等级的要求来确定。二次负荷：S2Sn

17、（3）输电线路上TV变比的选择表（3-1） 互感器的选择列表线路名称最大工作电流电流互感器的变比电压互感器的变比A-BD1260A300/5A-BD2260A300/5A-BD598.2A100/5B-BD1160A200/5B-BD2160A200/5B-BD3161A200/5B-BD4226A300/5C-BD4151A150/5 第3.2节 变压器中性点的选择原则321 变压器中性点的选择原则（1）电力系统的中性点是指：三相电力系统中星形连接的变压器或发电机中性点。目前我国的电力系统采用中性点运行方式主要有三种，中性点不接地，经过消弧线圈和直接接地，前两种称不接地电流系统；后一种又称为

18、大接地电流系统。（2）如何选择发电机或变压器中性点的运行方式，是一种比较复杂的综合性的技术经济问题，不论采用哪一种运行方式，都涉及到供电可靠性，过电压绝缘配合，继电保护和自动装置的正确动作，系统的布置，电讯及无线电干扰，接地故障时对生命的危险以及系统稳定等一系列问题。（3）本课题所设计网络是110KV。电力网中性点的接地方式，决定了变压器中性点的接地方式。变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所零序阻抗基本不变，遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规或实际情况临时处理。（电力系统继电保护实用技术问答77页），变压器中性点接地原则如下： 变电所只有一台变压

19、器，则中性点应直接接地； 变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地。如果由于某些原因，变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行，当其一台中性点直接接地的变压器停运时，若有第三台变压器则将第三台变压改为中性点直接接地运行，否则，按特殊运行方式处理。 双母线运行的变电所有三台及以上变压器时，应按两台变压器中性点直接接地方式运行，并把它们分别接于不同的母线上，当其中一台中性点直接接地变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器直接接地。若不能保持不同母线上各有一个接地点时，作为特殊运行方式处理。 为了改善保护配合关系，当

20、某一短线路检修停运时，可以用增加中性点接地变压器台数的办法来抵消线路停运对零序电流分配关系产生的影响。 发电厂只有一台主变压器则变压器中性点宜直接接地运行，当变压器检修时，按特殊运行方式处理。 发电厂有接于母线的两台主变压器，则宜将保持一台变压器中性点直接接地运行，如果由于某些原因，正常运行时必须两台变压器中性点均直接接地运行，则当一台主变检修时，按特殊方式处理。 发电厂有接于母线的三台及以上主变压器，则宜将两台变压器中性点直接接地运行，并把它们分别接于不同的母线上，当不能保持不同母线上各有一个接地点时，按特殊运行方式处理。 自耦变压器和绝缘有要求的变压器中性点必须直接接地运行。（4）所有普通

21、变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于运行调度灵活，选择接地点，当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不按线电压设计，应在中性点装设避雷器的保护。（5）选择接地点时应保证任何故障形式都不应使电网解列成为中性点不接地系统，双母线界限有两台及以上变压器时，可考虑两台主变压器中性点接地。根据上述原则本次设计的变压器中性点的接地方式为：A厂两台变压器中性点接地；B厂一台变压器中性点接地；C厂两台变压器中性点接地；变电所BBD2变压器中性点接地。 第 四 章 系统运行方式确定原则计算短路电流时，运行方式的确定非常重要，因为它关系到所选的保护是否经济合理、简单可靠，以及是否能满足灵敏度要求等

22、一系列问题。保护的运行方式是以通过保护装置的短路电流的大小来区分的。根据系统最大负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入运行（或大部分投入运行）以及选定的接地中性点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式。对继电保护来说，是短路时通过保护的短路电流最大的运行方式。根据系统最小负荷，投入与之相适应的发电设备且系统中性点只有少部分接地的运行方式称为最小运行方式。对继电保护来说，是短路时通过保护的短路电流最小的运行方式。对过量保护来说，通常都是根据系统最大运行方式来确定保护的整定值，以保证选择性，因为只要在最大运行方式下能保证选择性，在其他运行方式下也一定能保证选择性；灵敏度的校验应根据最小运行方式来进

23、行，因为只要在最小运行方式下，灵敏度符合要求，在其他运行方式下，灵敏度也一定能满足要求。对某些保护（例如电流电压连锁速断保护和电流速断保护），在整定计算时，还要按正常运行方式来决定动作值或计算灵敏度。根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应数量的发电机、变压器和线路的运行方式称为正常运行方式。表（4-1） 系统运行方式结果表1#DL最大运行方式A-BD1断线，且S系统为最大 最小运行方式闭环运行，且S系统为最小2#DL最大运行方式A-BD2断线，且S系统为最大最小运行方式闭环运行，且S系统为最小17#DL最大运行方式闭环运行，且S系统为最大最小运行方式B-BD1断线，且S系统为最小第五章 电力网

24、短路电流的计算第5.1节 选择短路点计算5.1.1在零序短路计算中，整定时一般是选择各母线短路，在校验时应根据实际情况选取短路点。 在距离保护的整定中也是按其实际情况选取短路点。(1)首先去掉系统中的所有负荷分支线路电容，发电机电抗用次暂态电抗。 (2)取基准容量和基准电压(3)将各元件电抗换算为同一基准值的标幺电抗(4)绘出等值网络图，并将各元件阻抗统一编号5.1.2化简等值网络：计算不同的短路电流值，需将等值网络分别化简以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。表（5-1） 短路电流计算结果表短路母线运行方式短路类型各分支短路电流（KA）1#DL2#DL1

25、7#DLBD-1最大f(1)2.309 f(2.0)f(3)1.708最小f(1)0.606 f(2.0)f(3)BD-5 最大f(1)0.3472 f(2.0)f(3)0.771最小f(1) f(2.0)0.5567f(3)A厂110KV母线最大f(1)0.1822 f(2.0)f(3)BD-5末端 最小f(1) f(2.0)0.2237f(3)B厂110KV母线最大f(1)0.3293f(2.0)f(3)1.684最小f(1)0.3067f(2.0)f(3)BD-4最小 f(1) f(2.0)0.0663第 六 章 电力网相间继电保护方式选择与整定计算第61节 间短路的电流电压保护6.1.

26、1 电流、电压保护装置构成原理及使用范围：电流、电压保护装置是反应相间短路基本特征（即反应电流突然增大、母线电压突然降低），并接于全电流、全电压的相间短路保护装置。整套电流、电压保护装置一般有瞬时段、定时段组成，构成三段式保护阶梯特性。三段式电流、电压保护一般用于110KV及以下电压级的单电源出线上，对于双电源辐射线可以加方向元件组成带方向的各段保护。三段式保护的第一，二段为主保护段，第三段为后备保护段。一段一般不带时限，称瞬时电流速断，其动作时间是保护装置固有动作时间；二段带较小的延时，一般称延时电流速断或电流闭锁电压速断；三段称定时限过电流保护，带较长时限。对于610KV配电线路，一般采用

27、两段式保护。两段式保护的第一段为主保护，第二段为后备保护。610KV配电线及电动机保护，有时采用有时反时限过电流保护，该保护装置有速断部分和反时限部分，兼主保护和后备保护功能。 电流，电压保护装置中，一般不采用只反应低电压的保护装置，如瞬时电压速断或延时电压速断。因为这种保护在电压互感器断线时可能误动（无断线闭锁装置），或在母线其他出线故障或特殊小方式下将无选择的动作。因此，这种保护必须和电流元件（作为闭锁元件）组成电流，电压保护装置。在中性点非直接接地系统中，电流、电压保护为两相式，电流常取A、C相（有时取A、C相电流之后，再取A、C相电流之和，即取B相，组成两相三继电器式保护），因此，当两

28、点接地不在同一点时，保护装置有2/3机会断开一个接地点，仅A、C接地时，菜油可能断开接地点。当A、B或B、C相两点接地，B相接地在辐射串联线路相邻线上时，相邻线路保护可能越级动作。在中性点直接接地系统中，电流、电压保护装置为三相式，以检测各种相间短路故障。6.1.2对电流、电压保护装置的基本要求及整定计算考虑原则 （1）保护区及灵敏度 保护装置第一段，要求无时限动作，保护区不小于线路全长的15%：第二，三段灵敏度应满足要求。对于第三段除作本线后备外，还应作相邻元件的远后备，如果远后备灵敏度不够，在技术上又有困难时，可以按下列原则处理： 如果要求切除下列短路点，保护过于复杂或难于实现，可以缩短后

29、备区。1） 当相邻线上短路时，在大电源助增影响下，保护不起动。2） 当相邻线很长，在末端短路时，保护不起动。3） 当在变压器后及带电抗器的线路大会短路时，保护不起动。 可按常见的方式及故障类型校验后备灵敏度。 后备保护按非选择性动作整定，并用重合闸或备用电源自投补救。 当第三段作Y，d 接线变压器故障的远后备时，还应考虑变压器另一侧两相短路有不同灵敏度的情况。 （2）定值配合及动作时间 保护定值的配合，包括电流、电压元件的配合及动作时间的配合。电流、电压元件的配合由可靠系数保证；动作时间定值的配合由时间级差保证。 保护装置第一段只保护本线的一部分，不与相邻线配合。第二段一般与相邻线的第一段配合

30、，当灵敏度不足时，可与相邻线第二段配合。第三段与相邻线（或变压器）第三段（或后备段）配合，当灵敏度足够时，为了降低三段动作时间，也可与下邻线第二段配合整定。 （3）计算运行方式及短路电流 保护定值计算、灵敏度校验及运行方式选择，均采用可能的最大 、最小（最不利）方式及一般故障类型，不考虑节假日等特殊方式及双重的复杂故障类型，对于发电厂直馈线或接近电厂的带较长时间的保护，整定计算时要考虑短路电流衰减。对于无时限动作或远离电厂的保护，整定计算时不考虑短路电流衰减。 （4）系统振荡及电动机自起动 电流、电压保护装在双电源线路上，一般用整定值躲开振荡可能影响，而不设振荡闭锁装置，以便简化保护。对于振荡

31、中心附近的母线单电源出线，当系统振荡可能拒动时（例如后备保护动作时间超过振荡周期时），应设低电压保持装置（或保持回路），以保证线路故障可靠切除。对因电动机自起动可能造成后备保护误动时，应从定值上躲开或加低电压闭锁，以防止误动。第62节 相间短路的电流电压保护整定计算相间短路的电流电压保护通常是三段式保护。第一段为无时限电流速断保护或无时限电流闭锁电压速断保护 ；第二段为带时限电流速断保护或带时限电流闭锁电压速断保护；第三段为过电流保护或低电压闭锁的过电流保护。但根据被保护线路在电网中的地位，在能满足选择性、灵敏性和速动性的前提下，也可只装设一段、三段，二段、三段或只装设第三段保护。它们的整定计

32、算方法如下：（1） 无时限电流速断保护的整定计算 动作电流计算1） 单电源辐射线路的无时限电流速断保护为了保证外部短路时，无时限电流速断保护不动作，起动作电流应躲过外部短路时的最大短路电流，即 （61）式中 可靠系数，计算时取1.2 三相短路时最大短路电流 2）单电源平行线路上的无时限电流速断保护接于双回线电流之和的阶段式保护，简称和保护，动作后跳双回线断路器。该保护为瞬时段，故双回线运行中必须退出（双回线运行中，线路的故障横差平衡保护选跳故障线），仅单回线运行时投入，并按单回线运行整定,躲本线路最大故障电流整定。灵敏度校验 （62） （63）（2） 带时限电流速断保护的整定计算 为了保证选择

33、性，带时限电流速断保护的整定值必须与相邻元件配合，通常是与相邻元件无时限的速动保护配合。它的整定计算与电网的结构和相邻元件的保护类型有关。 相邻线路为单回线，且装有距离保护时 保护的动作电流按下式计算： （64）式中 可靠系数，计算时取1.2 相邻级线路距离第段保护范围末端短路时，故障线上的短路电流 最小分支系数相邻线路为单回线，且装有无时限电流速断保护时保护的动作电流按下式计算 (65)式中 可靠系数，计算时取1.2 相邻下一级线路的零序电流保护段的整定值 最小分支系数 带时限电流速断保护的灵敏度按下式计算：式中： -被保护线路末端短路时，流过该保护的最小短路电流。 （3） 过电流保护的整定

34、计算 定时限过电流保护的作用是作本线路主保护的后备保护，即近后备保护，并做相邻下一线路（或元件）的后备保护，即远后备保护。因此它的保护范围要求超过相邻线路（或元件）的末端。 动作电流计算保护动作为： (66) 式中 可靠系数，计算时取1.2自启动系数，计算时取1.2 线路最大工作电流 返回系数，计算时取0.85 灵敏度校验1） 作近后备时 (67)式中： 被保护线路末端短路时，流过保护的最小短路电流。2） 作远后备时 (68)式中： 相邻元件末端短路时，流过保护的最小短路电流。第 6.3节 距离保护原理和特点6.3.1距离保护原理:对一个被保护元件，在起一段装设的保护，如能测量出故障点至保护安

35、装处的距离并与保护范围对应的比较，即可怕不断出故障点的位置从而决定起行为。这种方式显然不受运行方式和接线的影响。这样构成的保护就是距离保护。对于高电压、大电流的电力系统，母线电压与线路电流必须经过互感器后送入距离保护的测量元件（阻抗继电器），假设保护用的电压互感器和电流互感器的变比都为1，则测量元件感受到的测量阻抗Zj=Zd。又因为变比为1，在阻抗继电器上设置的正顶阻抗Zzd=Zjlzd。故阻抗继电器的动作方程ZdZzd (69)距离保护是由阻抗继电器来实现阻抗（即距离）的测量，当满足（2-7）时，说明故障在内部，保护应动作。6.3.2 距离保护的基本特性和特点:(1) 距离保护的基本构成距离

36、保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小（距离大小）的阻抗继电器为主要元件（测量元件），动作时间具有阶梯性的相间保护装置。当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大于预定值时，表示故障点在保护范围之外，保护不动作当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之内，保护动作。当再配以方向元件（方向特性）及时间元件，即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。(2) 距离保护的应用距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择性的、较快的切除相间故障。当线路发生单相接地故障时，距离保护在有些情况下也能动作；当发生两相短路接地故障时，它可与零序电流保护同时动作，切除故障。因此，在电网结构复杂

37、，运行方式多变，采用一般的电流、电压保护不能满足运行要求时，则应考虑采用距离保护装置。(3) 距离保护各段动作特性距离保护一般装设三段，必要时也可采用四段。其中第I段可以保护全线路的80%85%，其动作时间一般不大于0.030.1s（保护装置的固有动作时间），前者为晶体管保护的动作时间，后者为机电型保护的动作时间。第II段按阶梯性与相邻保护相配合，动作时间一般为0.51.5s，通常能够灵敏而较快速地切除全线路范围内的故障。由I、II段构成线路的主要保护。第III（IV）段，其动作时间一般在2s以上，作为后备保护段。(4) 距离保护装置特点 由于距离保护主要反映阻抗值，一般说其灵敏度较高，受电力

38、系统运行方式变化的影响较小，运行中躲开负荷电流的能力强。在本线路故障时，装置第I段的性能基本上不受电力系统运行方式变化的影响（只要流过装置的故障电流不小于阻抗元件所允许的精确工作电流）。当故障点在相邻线路上时，由于可能有助增作用，对于地II、III段，保护的实际动作区可能随运行方式的变化而有所变化，但一般情况下，均能满足系统运行的要求。 由于保护性能受电力系统运行方式的影响较小，因而装置运行灵活、动作可靠、性能稳定。特别是在保护定值整定计算和各级保护段相互配合上较为简单灵活，是保护电力系统相间故障的主要阶段式保护装置。第 6.4节 相间距离保护装置各保护段定值配合的原则和助增系数计算原则6.4

39、.1 距离保护的基本特性和特点:距离保护定值配合的基本原则如下：(1) 距离保护装置具有阶梯式特性时，起相邻上、下级保护段之间应该逐级配合，即两配合段之间应在动作时间及保护范围上互相配合。距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置在动作时间及保护范围上相配合。例如：当相邻为发电机变压器组时，应与其过电流保护相配合；当相邻为变压器或线路时，若装设电流、电流保护，则应与电流、电压保护之动作时间及保护范围相配合。(2) 在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，或为了加速某段保护切除故障的时间，采用所谓“非选择性动作，再由重合闸加以纠正”的措施。例如：当某一较长线路的中间接有分支变压器时，线路距离保护

40、装置第I段可允许按伸入至分支变压器内部整定，即可仍按所保护线路总阻抗的80%85%计算，但应躲开分支变压器低压母线故障；当变压器内部发生故障时，线路距离保护第I段可能与变压器差动保护同时动作（因变压器差动保护设有出口跳闸自保护回路），而由线路自动重合闸加以纠正，使供电线路恢复正常供电。(3) 采用重合闸后加速方式，达到保护配合的目的。采用重合闸后加速方式，除了加速故障切除，以减小对电力设备的破坏程度外，还可借以保证保护动作的选择性。这可在下述情况下实现：当线路发生永久性故障时，故障线路由距离保护断开，线路重合闸动作，进行重合。此时，线路上、下相邻各距离保护的I、II段可能均由其振荡闭锁装置所闭

41、锁，而未经振荡闭锁装置闭锁的第III段，在有些情况下往往在时限上不能互相配合（因有时距离保护III段与相邻保护的第II段配合），故重合闸后将会造成越级动作。其解决办法是采用重合闸后加速距离保护III段，一般只要重合闸后加速距离保护III段在1.52s，即可躲开系统振荡周期，故只要线路距离保护III段的动作时间大于22.5s，即可满足在重合闸后仍能互相配合的要求。6.4.2 距离保护定值计算中所用助增系数（或分支系数）的选择及计算 (1) 对于辐射状结构电网的线路保护配合时这种系统，其助增系数与故障点之位置无关。计算时故障点可取在线路的末端，主电源侧采取大运行方式，分支电源采用小运行方式。(2) 环形电力网中线路保护间助增系数的计算这种电力网中的助增系数随故障点位置的不同而变化。在计算时，应采用开环运行的方式，以求出最小助增系数。应该指出，上述原则无论对于辐射状电网内，还是环形电网内的双回线与单回线间的助增系数的计算都是适用的。 第6.5节 距离保护整定计算6.5.1 距离保护I段整定计算(1) 当被保护线路无中间分支线路（或分支变压器）时，定值计算按躲过本线路末端故障整定，一般可按被保护线路正序阻抗的80%85%计算，即 (610)式中 距离保护I段的整定阻抗； 被保护线路的正序相阻抗；