110KV线路保护毕业论文.doc

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1、110KV线路保护毕业论文目 录设计任务书 3绪论 5第一章 保护的设计原理及整定原则 7第一节 总则 7第二节 距离保护 9第三节 零序电流保护 11第四节 方向性零序电流保护 14第二章 设计整定计算 15第一节 运行方式分析 15第二节 各元件参数计算（标幺值） 17第三节 保护整定计算及灵敏度计算 22第四节 7DL各保护的展开图及电压二次回路断线闭锁装置的设计 46第三章 总 结 与 体 会 47设 计 任 务 书一、电网接线如图1所示，已知条件如下： (1)各变电站及发电厂的操作直流电源电压U=220V。 (2)发电厂的最大发电容量为50+252=100MW，最小发电容量为50MW

2、，正常发电容量为50+25=75MW。 (3)线路：正序电抗=0.4/km，零序电抗=3/km。 (4)变压器接线组别全为YN，d11,11022.5/10.5kV,Uk=10.5% (5)所有变压器和母线上均配置有差动保护。 (6)t=0.5s，负荷侧后备保护tdz=1.5s。 (7)负荷的自起动系数Kzq=1.3。 (8)发电厂的升压变压器中性点均直接接地运行，其它变压器中性点不接地。二、设计任务 (1)电网运行方式分析。 (2)经计算配置各线路的保护及计算出各保护的二次动作值(计算中可取=)。 (3)校验各保护的灵敏度。 (4)设计一套电压二次回路断线闭锁装置。该装置应能在线路发生故障时

3、开放保护，电压互感器二次回路断线时能闭锁保护。 (5)绘制7DL保护的展开图。绪 论电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常的运行状态，最常见的同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路。在发生短路时可能产生以下的后果：1、通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏；2、短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命；3、电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量；4、破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。例

4、如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般称过负荷），就是一种常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展为故障。此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生振荡等，都属于不正常运行状态。故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。系统事故的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雷击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量

5、不高或维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能运性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障时间常常要求小到十分之几，甚至百分这几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。电力系统继电保护的任务：继电保护装置是一种能反映电力系统中电器元件发生的故障或异常运行状态，并工作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：1、当电力系统的被保护元

6、件发生故障时，继电保护装置应能自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于遭受损坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。2、当电力系统的被保护元件出现异常运行时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护的条件，动作于发出信号，减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。继电保护的基本原理：继电保护的基本原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变量的物理量为信息量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。1、利用基本电气参数量的区别。发生故障后，利用电流、电压、线路

7、测量阻抗，电压电流间相位、负序和零序分量的出现等的变化，可构成过电流保护、低电压保护、距离保护、功率方向保护、序分量保护等。2、利用比较两侧的电流相位或功率方向。3、凡应序分量或突变量是否出现。电力系统在对程运行时，不存在负序、零序分量；当发生不对称短路时，将出现负序、零序分量；无论是对成短路，还是不对称短路，正序分量都将发生突变。因此，可以根据出现负序、零序分量构成负序保护和零序保护；根据正序分量是否突变构成对称短路、不对称短路保护。4、反映非电量保护。反映变压器油箱部故障时所产生的瓦斯气体而构成瓦斯保护；反映绕组温度升高而构成的过负荷保护等。继电保护的组成：继电保护的构成原理虽然很多，但是

8、在一般情况下，整套继电保护装置是由测量部分、逻辑部分和执行部分组成的。1、测量部分：是测量从被保护对象输入的有关物理量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，给出“是”或“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否起动。2、逻辑部分：是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给传动装置按一定的逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分。继电保护中常用的逻辑回路有“或”、“与”、“否”、“延时起动”、“延时返回”以及“记忆”等回路。3、执行

9、部分：执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如故障时，动作于跳闸；异常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。对电力系统继电保护的基本要求：动作于跳闸继电保护，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、可靠性：保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护围发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。2、选择性：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，将故障元件从电力系统中切除，使停电围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍继续安全运行。3、灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对其保护围发生故障或不正

10、常运行状态的反应能力。4、速动性：快速地切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。第一章 保护的设计原理及整定原则第一节 总则一、线路保护：1、110kV 线路相间、接地距离保护：段整定原则：按躲线路末端故障整定。放射性终端（或经操作成为放射性终端）线路，无论线末有几台主变，均按线路变压器组整定，即保护围伸入线末主变，按照躲主变其它侧母线整定。段整定原则：与相邻线路段或段配合，并按躲线末主变其它侧母线故障整定。段整定原则：（1）与相邻线路段或段配合，尽量保证对相邻线路故障有1.2及以上的灵敏度。（2）距离保护躲振荡周期按1.0S

11、考虑。2、110kV线路零序电流保护：I段整定原则：按躲线末故障整定。放射性终端线路，按线路变压器组计算，保护围伸入线末主变，按照躲主变其它侧母线整定。II（或III）段整定原则：按与相邻线路I段或II段配合，并躲线末主变其它侧整定。最末一段整定原则：（1）与相邻线路II段或III段配合。（2）躲线末主变其它侧三相短路最大不平衡电流。如保护围伸出线末主变220kV母线，则考虑与220kV出线纵联保护或保全线有足够灵敏度的保护配合。（3）一次值不大于300A，以满足高阻抗接地故障的远后备要求。（4）根据DL/T584-95 3110kV电网继电保护装置运行整定规程第2.10条之规定，对仅有两回出

12、线和一台主变的变电所，当该主变停运时，不要求两回线路之间的整定配合有选择性，出线对侧保护可按一回线整定计算。（5）根据3-110kV电网继电保护整定规程，为提高保护动作的可靠性，对于单侧电源的线路，零序电流保护一般不经方向元件控制。3、线路与主变后备相互之间时间配置原则（1）与同一电压高压侧主变后备时间相配合（2）在级差不足时考虑与中压侧后备时间相配合（3）主变各侧之间仅考虑向降压方向逐级配合二、变压器保护1、差动保护：（1）BCH型差动:躲外部故障最大不平衡电流、躲励磁涌流。（2） 比例制动型差动：躲CT误差、变压器分接头调整、整定误差引起的不平衡电流。不躲CT断线最大负荷电流。（3） 差动

13、保护用辅助变流器整定原则：母差保护按各组件总变比相同整定，变压器差动保护按各侧流进继电器电流向量相同整定。2、变压器相间后备保护：（1）整定原则：躲最低运行电压，躲最大不平衡电压和额定负荷电流。（2）、双圈降压变高压侧复合电压闭锁过电流，闭锁电压取自低压侧，其它主变采用多侧电压或门闭锁各侧过流。（3）主变各侧相间后备的方向元件一般不投。（4）压器相间后备保护时间出口配置原则：最长时限侧保护跳各侧（两段时限者，较短时限跳无保护侧），其它各侧跳本侧跳本侧（两段时限者，较短时限跳本侧母联）。（5）关于主变相间后备的配置原则：主变中低压侧后备与本侧出线最后一段时间配合，高压侧时间与中压侧时间相配合。3

14、、主变接地保护：（1）与出线接地保护段、段配合；（2）采用选跳功能时间配置原则：以较短时限跳不接地变，以较长时限跳接地变。（3）电网110kV 系统主变采用独立跳闸方式：主变零序过流保护以较短时限跳母联，以较长时限跳接地主变，主变间隙过流过压保护跳不接地各侧。（4）主变接地后备的配置原则：主变中压侧后备与本侧出线最后一段时间配合，如级差不够可考虑与出线II段保护配合，高压侧时间与中压侧配合。三、电网安全自动装置：1、对端无源的线路要求投入三相一次自动重合闸,重合方式为不检定重合方式，由于用户负荷性质的特点决定,不允许投入重合闸, 重合闸退出。2、投入110kV相间距离、接地距离、零序电流三段后

15、加速功能。3、各变电站应配置并投入低频减载和低压减载装置。第二节 距离保护电流保护的主要优点是简单、经济及工作可靠。但是由于这种保护整定值的选择、保护围以及灵敏系数等方面都直接受电网接线方式及系统运行方式的影响，所以，在35千伏以及上电压的复杂网络中，它们都很难满足选择性、灵敏性以及快速切除故障的要求。为此，就必须采用性能更加完善的保护装置。距离保护就是适应这种要求的一种保护原理。 距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离(或阻抗)，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离(阻抗)继电器，它可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，此阻抗称

16、为继电器的测量阻抗。当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。一、距离保护的时限特性距离保护的动作时间与保护安装地点至短路点之间距离的关系t=f(l)，称为距离保护的时限特性。为了满足速动性、选择性和灵敏性的要求，目前广泛应用具有三段动作围的阶梯型时限特性，并分别称为距离保护的、段。距离保护的第段是瞬时动作的，t1是保护本身的固有动作时间。以保护2为例，其第段本应保护线路A-B的全长，即保护围为全长的100%，然而实际上却是不可能的。距离段就只能包括本线路全长的80%85%，这是一个严重缺

17、点。为了切除本线路末端15%29%围以的故障，就需设置距离保护第段。距离段整定值的选择是应使其不超出下一条线路距离段的保护围，同时带有高出一个t的时限，以保证选择性。距离段与段的联合工作构成本线路的主保护。为了作为相邻线路保护装置和断路拒绝动作的后备保护，同时也作为距离、段的后备保护，还应装设距离保护第段。对距离段整定值的考虑是与过电流保护相似的，其起动阻抗要按躲开正常运行时的负荷阻抗来选择，使其比距离段保护围其他各保护的最大动作时限高出一个t。二、距离保护的整定计算原则在距离保护的整定计算中，假定保护装置具有阶段式的时限特性，并认为保护具有方向性，其原则如下。1、距离保护第段的整定一般按躲开

18、下一条线路出口处短路的原则来确定，按=(0.80.85)=(0.80.85)式计算，在一般线路上，可靠系数取0.8。2、距离保护第段的整定(1)与相邻线路距离保护第段相配合，分支系数的影响，可采用下式进行计算=(+)式中可靠系数一般采用0.8；应采用当保护1第段末端短路时，可能出现的最小数值。为充分保证保护2与保护1之间的选择性，就应该按为最小的运行方式来确定保护2距离段的整定值，使之不超出保护1距离段的围。这样整定之后，再遇有增大的其它运行方式时，距离保护段的保护围只会缩小而不可能失去选择性。(2)躲开线路末端变电所变压器低压侧出口处短路时的阻抗值，设变压器的阻抗为,则起动阻抗应整定为=(+

19、)式中与变压器配合时的可靠系数，考虑到的误差较大，一般采用=0.7；则应采用当d点短路时可能出现的最小值。计算后，应取以上两式中数值较小的一个此时距离段的动作时限应与相邻线路的段相配合，一般取为0.5s。(3)校验距离段在本线路末端短路时的灵敏系数。由于是反应于数值下降而动作，其灵敏系数为=对距离段来讲，在本线路末端短路时，其测量阻抗即为，因此，灵敏系数为 = 一般要求1.25。当校验灵敏系数不能满足要求时，应进一步延伸保护围，使之与下一条线路的距离段相配合，时限整定为11.2s，考虑原则与限时电流速断保护相同。3、距离保护第段的整定当第段采用阻抗继电器时，其起动阻抗一般按躲开最小负荷阻抗来整

20、定，它表示当线路上流过最大负荷电流且母线上电压最低时(和表示)，在线路始端所测量到的阻抗,其值为= 参照过电流保护的整定原则，考虑到外部故障切除后，在电动机自起动的条件下，保护第段必须立即返回的要求，应采用= 式中可靠系数、自起动系数和返回系数均为大于1的数值。可求得继电器的起动阻抗为= 第三节 零序电流保护当中性点直接接地的电网(又称大接地电流系统)中发生接地短路时，将出现很大的零序电流，而在正常运行情况下它们是不存在的，因此利用零序电流来构成接地短路的保护，就具有显著的优点。 在电力系统中发生接地短路时，可以利用对称分量的方法将电流和电压分角为正序、负序和零序分120量，零序电流可以看成是

21、在故障点出现一个零序电压而产生的，它必须经过变压器接地的中性点构成回路。对零序电流的方向，仍然采用母线流向故障点为正，而地零序电压的方向，是线路高于大地的电压为正。零序分量的参数具有如下特点:（1） 故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远处的零序电压越低。（2） 由于零序电流是由零序电压产生，当忽略回路电阻时，零序电流将超前零序电压900，零序电流的分布，主要决定于送电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，与电源的数目和位置无关。（3） 对于发生故障的线路,两端零序功率的方向与正序功率的方向相反,零序功率方向实际上都是由线路流向母线。（4） 从任一保护安装处的零序电压与电流之间的关系

22、看，母线上的零序电压实际上是从该点到零序网络中性点之间零序阻抗上的电压降。（5） 在电力系统运行方式变化时，如果送电线路和中性点接地的变压器数目不变，风零序阻抗和零序等效网络就是不变的。1、零序电流速断(零序I段)保护在发生单相或两相接地短路时，也可以求出零序电流3随线路长度L变化的关系曲线，然后相似于相间短路电流保护的原则，进行保护的整定计算。 零序电流速断保护的整定原则如下。 (1)躲开下一条线路出口处单相或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3，引入可靠系数 (一般取为1.2-1.3)，即为 =3 (2)躲开断路器三相触头不同期合闸时所出现的最大零序电流3，引入可靠系数即为 =3 如果保

23、护装置的动作时间大于断路器三相不同期合闸的时间，则可以不考虑这一条件。 整定值应选取其中较大者。但在有些情况下，如按照条件(2)整定将使起动电流过大，因而保护围缩小时，也可以采用在手动合闸以及三相自动重合闸时，使零序段带有一个小的延时(约0.2s)，以躲开断路器三相不同期合闸的时间，这样在定值上就无需考虑条件(2)了。 2、零序电流限时速断(零序段)保护 零序段的工作原理与相间短路限时电流速断保护一样，其起动电流首先考虑和下一条线路的零序电流速断相配合，并带有高出一个t的时限，以保证动作的选择性。 引入零序电流的分支系数之后，则零序段的起动电流应整定为=当变压器切除或中性点改为不接地运行时，则

24、该支路即从零序等效网络中断开，此时=1。 零序段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并应满足1.5的要求。当由于下一线路比较短或运行方式变化比较大，因而不能满足对灵敏系数的要求时，可以考虑用下列方式解决： (1)使零序段保护与下一条线路的零序段相配合，时限再抬高一级，取为1-1.2s； (2)保留0.5s的零序段，同时再增加一个按第(1)项原则整定的保护，这样保护装置中，就具有两个定值和时限均不相同的零序段，一个是定值较大，能在正常运行方式和最大运行方式下，以较短的延时切除本线路上所发生的接地故障，另一个则具有较长的延时，它能保证在各种运行方式下线路末端接地短路时，保护

25、装置具有足够的灵敏系数。 3、零序过电流(零序段)保护 由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择性地切除故障，常常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成阶段式电流保护。越靠近电源端，则过电流保护的动作时限就越长，因此，一般都需要装设三段式的保护。零序段的作用相当于相间短路的过电流保护，在一般情况下是作为后备保护使用的，但在中性点直接接地电网中的终端线路上，它也可以作为主保护使用。在零序过电流保护中，对继电器的起动电流，原则上是按照躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流来整定，引入可靠系数，即为=同时还必须要求

26、各保护之间在灵敏系数上要互相配合。因此，实际上对零序过电流保护的整定计算，必须按逐级配合的原则来考虑，具体说，就是本保护零序段的保护围，不能超出相邻线路上零序段的保护围。当两个保护之间具有分支电路时，保护装置的起动电流应整定为 =/式中可靠系数，一般取为1.1-1.2 在相邻线路的零序段保护围末端发生接地短路时，故障线路中零序电流与流过本保护装置中零序电流之比。 保护装置的灵敏系数，当作为相邻元件的后备保护时，应按照相邻元件末端接地短路时，流过本保护的最小零序电流来校验。 4、零序电流保护的优点（1）相间短路的过电流保护系按照大于负荷电流整定，继电器的起动电流一般为5-7A，而零序过电流保护则

27、按照躲开不平衡电流的原则整定，其一般为2-3A，由于发生单相接地短路时，故障相的电流与零序电流相等，因此，零序过电流保护的灵敏度高。（2）相间短路的电流速断和限时电流速断保护直接受系统运行方式变化的影响很大，而零序电流保护受系统运行方式变化的影响要小得多。（3）当系统发生某些不正常运行状态时，例如系统振荡，短时过负荷等，三相是对称的，相间短路的电流保护均将受它们的影响而可能误动作，因而需要采取必要的措施，予以防止，而零序保护则不受它们的影响。（4）在110kV及以上的高电压和超高压系统中，单相接地故障约占全部故障的70%90%，而且其它的故障也往往是由单相接地发展起来的，因此，采用专门的零序保

28、护就具有显著的优越性。4、零序电流保护的缺点（1）对于短路线路或运行方式变化很大的情况，保护往往不能满足系统运行所提出的要求。（2）随着单相重合闸的广泛应用，在重合闸动作过程中将出现非全相运行状态，再考虑系统两侧的电机发生摇摆，则可能出现较大的零序电流，因而影响零序电流保护的正确工作，因此应从整定计算上予以考虑，或在单相重合闸动作过程中使之短时退出运行。（3）当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的网络时，则任一网络接地短路都将在另一网络中产生零序电流，这将使零序保护的整定配合复杂变化，并将增大第III段的保护的动作时限。第四节 方向性零序电流保护 1、方向保护基本概念双侧电源供电情况下所出现的

29、这一新矛盾，可以发现，误动作的保护都是在自己所保护的线路反方向发生故障时，由对侧电源供给的短路电流所引起的。对误动作的保护而言，实际短路功率的方向照例都是由线路流向母线。显然与其所应保护的线路故障时的短路功率方向相反。因此，为了消除这种无选择的动作，就需要在可能误动作的保护上增设一个功率方向闭锁元件，该元件只当短路功率方向由母线流向线路时动作，而当短路功率方向由线路流向母线时不动作，从而使继电保护的动作具有一定的方向性。方向性继电保护的主要特点就是在原有保护的基础上增加一个功率方向判别元件，以保证在反方向故障时把保护闭锁使其不致误动作。在双侧或多侧电源的网络中，电源处变压器的中性点一般至少有一

30、台要接地，由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器，因此在变压器接地数目比较多的复杂网络中，就需要考虑零序电流保护动作的方向性问题。 必须在零序电流保护上增加功率方向元件，利用正方向和反方向故障时，零序功率方向的差别，来闭锁可能误动作的保护，才能保证动作的选择性。 2、方向性零序电流保护零序功率方向继电器接于零序电压3和零序电流3之上，它只反应零序功率的方向而动作。当保护围部故障时，按规定的电流、电压正方向看。3超前于3 95110(对应于保护安装地点背后的零序阻抗角为8570的情况)，继电器上时应正确动作，并应工作在最灵敏的条件之下。 第二章 设计整定计算 第一节 运行方式

31、分析（一）运行方式分析电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能。因此，在对继电保护进行整定计算之前，首先应该分析运行方式。这里要着重说明继电保护的最大运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最大；继电保护的最小运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最小。因此，系统的最大运行方式不一定就是保护的最大运行方式；系统的最小运行方式也不一定就是保护的最小运行方式。(1)各负荷点的最大负荷电流计算。=131(A)=131(A)=79(A)(2)图1电网中各线路所配断路器的运行方式分析1DL的最大运行方式：发电机、全投入，线路L1停； 通过1DL的最大负荷电流为 = 131+131+7

32、9 =341(A)1DL的最小运行方式：发电机停，线路全部运行。 2DL的最大运行方式：发电机、全投入，线路L3停；通过2DL的最大负荷电流为 =341A2DL的最小运行方式：停，线路全部运行。 4DL的最大运行方式：、全投，L3停； 通过4DL的最大负荷电流为 =131+79=210(A) 4DL的最小运行方式：停，线路全部运行。 5DL的最大运行方式：、全投，L3停； 通过5DL的最大负荷电流为 =131+79=210(A)5DL的最小运行方式：停，线路全部运行。 7DL的最大运行方式：、全投，线路全部运行；通过7DL的最大负荷电流为 =79A 3DL、6DL因正常运行时不可能有正向电流通

33、过，要是有正向电流通过，一定是线路发生故障。为此，在3DL和6DL上只需判别电流(功率)的方向即可，故不用分析3DL和6DL保护的运行方式。 (二)互感器变比的选择 (2DL、3DL)： =400/5=80 (4DL、5DL)：=300/5=60 (1DL、6DL)：=400/5=80 (7DL)：=100/5=20 所有母线上电压互感器的变比均选为 =1100 第二节 各元件参数的计算(标么值)系统等值阻抗如图2所示。基准值取： =100MVA， =115kV。各元件阻抗：（1）发电机、变压器，其正序、负序阻抗近似相等。（2）110kV线路零序阻抗取为正序阻抗（理论值）的3倍。则= =0.1

34、32=0.4224 = =0.129=0.2064=%=10.5%=0.3333 =%=10.5%=0.175 =%=10.5%=0.525 =%=10.5%=0.7 =L=500.4100/1152=0.1512= L=400.4100/1152=0.1210 = L=900.4100/1152=0.2722 = L=250.4100/1152=0.0756 XB1(0)= XB2(0)= XB10.3333XB3(0)= XB30.175=3=0.4545 =3=0.3630 =3=0.8166 =3=0.2268第三节 保护整定计算及灵敏度计算一、各线路保护方式的确定 选择保护方式的基本

35、原则是：在满足对保护的基本要求的前提下，所采用保护的原理，接线越简单越好，这样不但可降低造价，而且还可提高保护的可靠性。只有在采用简单保护不能满足要求时，才选用较复杂的保护。根据这一基本原则，对本算例分析后，得到各线路保护的配置如图1所示。 本次设计中的电网，为110kV中性点直接接地单电源环网，在配置保护时不必考虑瞬时切除全线路每一点的故障。在选择相间故障的保护时，首先考虑采用电流、电压保护，经粗算表明，除在7DL上采用电流、电压保护能满足要求外，其它断路器上均不能采用电流、电压保护。因此，选择了阻抗保护作为相间故障的保护，选择阶段式零序电流保护作为接地故障的保护。 对网络中3DL和6DL保

36、护的配置，在分析运行方式时已作了说明，详细分析见具体计算。 二、各保护动作值计算 (一) 1DL保护的整定计算及灵敏度校验 1、零序电流保护的整定计算及灵敏度校验。 (1)零序电流速断(以下称零序段)：按躲过本线路末端最大三倍零序电流整定，即为:=3系数取为1.2-1.3；3取本线路末端接地短路的最大三倍零序电流，时取单相接地电电流，时取两相接地电电流。用图解法确定保护围及灵敏度。 最大运行方式下本线路末端F点故障时系统等值阻抗如图4、图5所示。 =(+)(0.2064+0.175)+0.22722=(0.2112+0.1666) (0.2064+0.175)+0.2722 =0.1898+0

37、.2722=0.462 =(0.175)+0.8166=(0.16660.175)+0.8166=0.0854+0.8166=0.902 则取两相接地电电流*-If(1)Z(2) /(Z(2) + Z(0)If(1)Uf0/Z(1) +Z(2) Z(0) /(Z(2) + Z(0) 1/0.462+0.4620.902/（0.462+0.902）1/（0.462+0.3055）1.303*-If(1)Z(2) /(Z(2) + Z(0)1.3030.462/（0.462+0.902）0.44133 =30.4413100/（115）0.665(kA)= 665A 因为要作出短路电流曲线，所以还

38、应计算出线路中点和首端的短路电流值。 线路L3中点的短路电流计算 =(+)(0.2064+0.175)+0.2722/2=(0.2112+0.1666) (0.2064+0.175)+0.2722/2 =0.1898+0.2722/2=0.3259=(0.175)+0.8166/2=(0.16660.175)+0.8166/2=0.0854+0.8166/2=0.4937 则取两相接地电电流If(1)Uf0/Z(1) +Z(2) Z(0) /(Z(2) + Z(0) 1/0.3259+0.32590.4937/（0.3259+0.4937）1/（0.3259+0.1963）1/0.52221.

39、915*-If(1)Z(2) /(Z(2) + Z(0)1.9150.3259/（0.3259+0.4937）0.76143 =30.7614100/（115）1.147(kA)= 1147A 线路L3首端的短路电流计算 =(+)(0.2064+0.175)+0=(0.2112+0.1666) (0.2064+0.175)+0 =0.1898+0=0.1898=(0.175)+0=(0.16660.175)+0=0.0854+0=0.0854则取单相接地电电流If(1)If(2) If(0) Uf0/（Z(1) +Z(2) + Z(0)1/（0.1898+0.1898+0.0854）1/0.4

40、652.15*If(1) 2.153 =32.15100/（115）3.264(kA)= 3264A为了确定最小运行方式下保护的围，还必须计算出线路末端、中点和首端的最小故障电流。 系统等值阻抗如图6、图7所示。对L3线路末端故障:=(+)+0.2722(0.1512+0.1210)=0.2112+0.1666 +0.1361 =0.5139=+0.8166(0.4545+0.363)=0.1666+0.4088=0.5754则取两相接地电电流*-If(1)Z(2) /(Z(2) + Z(0)If(1)Uf0/Z(1) +Z(2) Z(0) /(Z(2) + Z(0) 1/0.5139+513

41、90.5754/（0.5139+0.5754）1/（0.5139+0.715）0.7854*-If(1)Z(2) /(Z(2) + Z(0)0.78540.5139/（0.5139+0.5754）0.37053=30.3705100/（115）0.558(kA)=588A 因为要作出短路电流曲线，所以还应计算出线路中点和首端的短路电流值。 线路L3中点的短路电流计算 =(+)+0.2722/2(0.2722/2+0.1512+0.121)=0.2112+0.1666 +0.102 =0.4799=+0.8166/2(0.8166/2+0.4545+0.363)=0.1666+(0.40831.

42、2258)=0.4729则取单相接地电电流If(1)If(2) If(0) Uf0/（Z(1) +Z(2) + Z(0)1/（0.4799+0.4799+0.4729）1/1.43270.698*If(1) 0.6983 =30.698100/（115）1.(kA)=1051A 线路L3首端的短路电流计算 =(+)+0=0.2112+0.1666 =0.378=+0=0.1666则取单相接地电电流If(1)If(2) If(0) Uf0/（Z(1) +Z(2) + Z(0)1/（0.378+0.378+0.1666）1/0.92261.0839*If(1) 1.08393 =31.083910

43、0/（115）1.632(kA)= 1632(A) 计算结果如下表，根据计算结果作故障电流曲线如图8所示。 项目L3末端故障电路（A）L3中点故障电路（A）L3首端故障电路（A）最大运行方式66511463264最小运行方式58810511632计算零序段的动作值 =1.25665=831(A)二次值为 = =831/80=10.39(A) 将 作于图8中，可以得出：零序段的最长保护围约为70km，占线路全长的78%；最短保护围约为50km，占线路全长的56%。即 15%; 50% 满足要求。 （2）零序带时限速断(简称零序段)： 整定公式：=Kb.max大方式零序电流计算： G母线故障时，3

44、I0=539A E母线故障时，3I0=484AB6、B7故障时，3I0=392A 小方式零序电流计算：G母线故障时，3I0=687AE母线故障时，3I0=1020AB6、B7故障时，3I0=602A取大方式最大值时，=Kb.max1.11359A593A取小方式最大值时，1）Kb.max=0.1512/（0.1512+0.2722+0.121）0.2777=Kb.max1.10.27771020A312A2）Kb.max=（0.1512+0.121）/（0.1512+0.121+0.2722）0.5=Kb.max1.10.5687A344A因此取=593A灵敏度校验：灵敏系数按躲过被保护线路末端接地短路时，流过保护的最小零序电流。Ksen =588/593=0.99不满足要求。经计算，其灵敏度不满足要求,因此不配置零序段保护。 （3