【正文】 壓互感器本身的暫態(tài)也影響保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。根據(jù)本所情況220 kV線路應(yīng)設(shè)兩套全線速動(dòng)保護(hù)，一套主保護(hù)，一套后備保護(hù)。110 kV線路需要設(shè)兩套全線速動(dòng)保護(hù)，一套主保護(hù)，一套后備保護(hù)。 輸電線路保護(hù)配置情況保護(hù)配置保護(hù)方式220 kV線路主保護(hù)光纖縱差動(dòng)保護(hù)220 kV線路后備保護(hù)高頻閉鎖距離保護(hù)110 kV線路主保護(hù)高頻相差保護(hù)110 kV線路后備保護(hù)高頻閉鎖距離保護(hù) 線路光纖縱差動(dòng)保護(hù)所謂輸電線的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，就是用某種通信通道輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向連結(jié)起來，將各端的電氣量傳送到對(duì)端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而決定是否切斷被保護(hù)線路。因此，理論上這種縱聯(lián)保護(hù)具有絕對(duì)的選擇性。差動(dòng)保護(hù)工作原理：當(dāng)線路正常運(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。由于預(yù)先選擇好兩側(cè)電流互感器的變比和接線方式，故該部平衡電流值很小，流入電流繼電器內(nèi)的電流，保護(hù)部不動(dòng)作。當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，對(duì)于單電源側(cè)線路，則（或）=0，故=（或）＞（為繼電器的動(dòng)作整定電流），則繼電器動(dòng)作，瞬時(shí)使變壓器側(cè)的斷路器跳開。 差動(dòng)保護(hù)原理接線圖光纖差動(dòng)保護(hù)原理與差動(dòng)保護(hù)原理相同，只是用光纖作為繼電保護(hù)的通道介質(zhì)，其具有不怕超高壓與雷電電磁干擾、對(duì)電場絕緣、頻帶寬和衰耗低等優(yōu)點(diǎn)，光纖保護(hù)目前已在國內(nèi)部分地區(qū)得到較為廣泛的使用。 差動(dòng)保護(hù)的整定采用BCH2型差動(dòng)繼電器的整定計(jì)算。(1)動(dòng)作電流的整定按躲過勵(lì)磁涌流來整定 （)式中 ——可靠系數(shù)，；——線路的最大負(fù)荷電流。按躲過最大不平衡電流來整定 = （)= （)式中 ——可靠系數(shù)，； ——最大不平衡電流（A）； ——非周期分量引起的誤差，取1； ——電流互感器同型系數(shù)，；不同時(shí)取1；——電流互感器最大相對(duì)誤差，；——變壓器調(diào)壓范圍的一半，；——繼電器實(shí)用匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等產(chǎn)生的相對(duì)誤差，；——按線路三相短路時(shí)流經(jīng)基本側(cè)的最大穩(wěn)態(tài)短路電流（A）。按躲過電流互感器二次側(cè)回路斷線而引起的電流變動(dòng)來計(jì)算 = （)式中 ——可靠系數(shù)，；——線路的最大負(fù)荷電流?；緜?cè)繼電器動(dòng)作電流計(jì)算值為 （)(2)動(dòng)作時(shí)限的整定差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限取0s。(3)靈敏度校驗(yàn) ≥2 （)式中 ——靈敏度系數(shù)；——最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路穩(wěn)態(tài)電流（A）；——保護(hù)裝置二次動(dòng)作電流。 高頻閉鎖距離保護(hù)高頻閉鎖距離保護(hù)主要由起訊元件、停訊元件和高頻收發(fā)訊機(jī)構(gòu)成[11]。采用距離保護(hù)的起動(dòng)元件兼做高頻保護(hù)的起訊元件，而利用方向阻抗元件兼做高頻保護(hù)的停訊元件。利用半導(dǎo)體距離保護(hù)構(gòu)成高頻閉鎖距離保護(hù)，其中的復(fù)合電流元件兼做高頻保護(hù)的起訊元件，同時(shí)兼做斷線閉鎖和振蕩閉鎖元件。高頻主保護(hù)和后備保護(hù)復(fù)合為一體。既有整套高頻主保護(hù)的功能，又有整套后備保護(hù)的作用。 高頻閉鎖距離保護(hù)包括相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)，相間短路阻抗繼電器采用接線方式。在中性點(diǎn)接地電網(wǎng)中，當(dāng)零序電流保護(hù)不能滿足要求時(shí)，一般考慮用接地距離保護(hù)，它的主要任務(wù)是正確反映這個(gè)電網(wǎng)中的接地短路，因此，對(duì)于接地距離保護(hù)，其阻抗繼電器采用相電壓和具有補(bǔ)償?shù)南嚯娏鹘泳€方式。 高頻閉鎖距離保護(hù)的整定(1)第Ⅰ段整定計(jì)算對(duì)輸電線路，按保護(hù)范圍不伸出線路末端整定，即 （）式中 ——可靠系數(shù)，~； ——被保護(hù)線路的阻抗。第一段的動(dòng)作時(shí)限為繼電器本身的固有時(shí)限，通常?。?。(2)第Ⅱ段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗按如下條件計(jì)算，一般選其中最小者為整定值。按躲過相鄰變壓器其他側(cè)母線故障整定 （）式中 ——本線路正序阻抗；——相鄰變壓器阻抗；——可靠系數(shù)。~；——可靠系數(shù)。~；——助增系數(shù)，一般大于1。按保證保護(hù)范圍末端短路時(shí)有足夠的靈敏度整定，即 （） 第Ⅱ段保護(hù)的靈敏系數(shù)為： （）(3)第Ⅲ段的整定計(jì)算動(dòng)作阻抗通常按躲過最小負(fù)荷阻抗整定。 對(duì)全阻抗繼電器 （）對(duì)方向阻抗繼電器 （）上兩式中 ——最小負(fù)荷阻抗，——可靠系數(shù)，；——繼電器的返回參數(shù)，~；——負(fù)荷自起動(dòng)參數(shù)；~；——電網(wǎng)額定相電壓；、 ——分別為阻抗元件的最靈敏角和負(fù)荷阻抗角。第Ⅲ段保護(hù)的靈敏系數(shù)：作近后備時(shí) ≥ （）作遠(yuǎn)后備時(shí) （）式中 ——相鄰線路末端短路時(shí)，實(shí)際可能的最大分支系數(shù)。保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限 （） 高頻相差保護(hù) 高頻相差保護(hù)的基本原理高頻相差保護(hù)的基本原理在于比較被保護(hù)線路兩端的短路電流的相位[12]。在此采用電流給定的正方向是母線流向線路。因此，（a）所示，這樣，當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部（點(diǎn)）故障時(shí)，在理想情況下，兩端電流相位相同，（b）所示，兩端保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作，使兩端斷路器跳閘，而當(dāng)保護(hù)范圍外部（點(diǎn)）故障時(shí)，兩端電流相位相差，（c）所示，保護(hù)裝置則應(yīng)不動(dòng)作。 相差高頻保護(hù)基本原理圖 相差高頻保護(hù)的整定 一套相差保護(hù)是由被保護(hù)線路兩側(cè)各半套高頻相差保護(hù)裝置組成[13]，為保證區(qū)外故障保護(hù)不誤動(dòng)，區(qū)內(nèi)故障能正確動(dòng)作，要求線路兩側(cè)電流互感器盡可能采用相同的型號(hào)和變比。同時(shí)要求要求兩側(cè)高、低定值起動(dòng)元件在動(dòng)作值、返回值、動(dòng)作時(shí)間、返回時(shí)間方面均保證配合和操作靈敏度相等。(1)不對(duì)稱元件起動(dòng)的整定為保證外部故障時(shí)保護(hù)裝置正確動(dòng)作，低值起動(dòng)元件靈敏度要高，低值與高值起動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流的配合關(guān)系是 （）式中 、——起動(dòng)元件的高值、低值起動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流； ——可靠系數(shù)，~3。起動(dòng)值的整定按避越最大負(fù)荷下的不平衡電流來整定： （） 式中 ——可靠系數(shù)，~； ——最大負(fù)荷下的不平衡電流； ——最大負(fù)荷電流。起動(dòng)元件靈敏度按線路末端發(fā)生接地短路時(shí)最小負(fù)序電流來校驗(yàn)≥2 （）式中 ——穩(wěn)定靈敏度； ——線路末端發(fā)生接地短路時(shí)，流過保護(hù)裝置的最小負(fù)序電流。(2)對(duì)稱起動(dòng)元件和的整定對(duì)稱起動(dòng)元件是一相電流元件，其中的作用是起動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)信，用以開放比相回路。的動(dòng)作電流計(jì)算 （） 式中 ——可靠系數(shù)，~； ——繼電器返回系數(shù)，； ——線路可能的最大負(fù)荷電流。的動(dòng)作電流計(jì)算 （） 式中 ——可靠系數(shù)，~2； ——的動(dòng)作電流計(jì)算。(3)阻抗繼電器動(dòng)作的整定 被保線路末端三相短路時(shí)阻抗元件應(yīng)能夠可靠動(dòng)作，動(dòng)作阻抗為 （）式中 ——元件靈敏系數(shù)，； ——線路的阻抗值。(4)閉鎖角的整定閉鎖角的選擇應(yīng)滿足在外部短路下可靠閉鎖保護(hù)，而在內(nèi)部短路時(shí)有足夠的靈敏度，具體條件如下。保護(hù)裝置閉鎖角一般有三個(gè)整定值，即、應(yīng)選取閉鎖角大于計(jì)算值，一般如下：線路長度為50km以內(nèi)時(shí)，?。痪€路長度為50~250km以內(nèi)時(shí)，?。痪€路長度為250km以上時(shí)，取。 綜合自動(dòng)重合閘裝置在220kV及以上超高壓電網(wǎng)的送電線路上，綜合自動(dòng)重合閘得到普遍的應(yīng)用[14]，它兼有三相和單相重合閘的功能，即線路上發(fā)生單相故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)單相重合閘；發(fā)生相間故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)三相重合閘。如果三相重合閘不成功或單相重合閘不成功而系統(tǒng)又不允許非全相運(yùn)行時(shí)，均應(yīng)將三相斷開，并不再進(jìn)行重合。如果單相重合閘不成功需轉(zhuǎn)非全相運(yùn)行時(shí)，應(yīng)再次切除故障時(shí)，不再進(jìn)行重合。綜合自動(dòng)重合閘的一個(gè)主要部分是選相元件，選相元件的作用是當(dāng)線路發(fā)生接地故障時(shí)能正確選擇故障相別。選相元件可由距離選相元件、相電流差突變量選相元件的一種構(gòu)成。(1)在統(tǒng)一設(shè)計(jì)接線中，推薦采用方向阻抗繼電器作為距離選相元件。這種距離選相元件主要特點(diǎn)如下：在單相接地時(shí)故障相選相元件能可靠動(dòng)作，并允許有較大的過渡電阻。由于帶記憶作用，它的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)特性比非方向阻抗選相元件好。在線路出口經(jīng)過渡電阻接地短路時(shí)，不論過渡電阻大小，具有領(lǐng)前相輔助極化電壓的選相元件較其他方向阻抗元件或非方向阻抗選相元件不易誤動(dòng)作。非故障選相元件在單相接地時(shí)，不論過渡電阻大小，具有領(lǐng)前相輔助極化電壓的選相元件都較其他方向阻抗元件不易誤動(dòng)作。距離選相元件按同時(shí)滿足以下條件整定：當(dāng)線路末端發(fā)生金屬性接地故障時(shí)，對(duì)于長線路，最小故障電流不小于距離元件精工電流2倍。當(dāng)計(jì)及接地電阻影響時(shí)，選相元件應(yīng)能相繼動(dòng)作。可靠躲過最大正常最大負(fù)荷以及當(dāng)單相跳閘從重合閘起動(dòng)直到非全相閉鎖時(shí)可能的系統(tǒng)元件下不誤動(dòng)。在最大負(fù)荷情況下，出口單相接地時(shí)非故障相選相元件應(yīng)不誤動(dòng)。(2)相電流差突變量選相元件。此元件不反應(yīng)穩(wěn)態(tài)量，因此在全相或非全相運(yùn)行的負(fù)荷狀態(tài)下都不會(huì)誤動(dòng)作。在單相接地時(shí)，反應(yīng)非故障相電流差的突變量選相元件不動(dòng)作，而對(duì)于其余情況，所有各相繼電器都動(dòng)作，因此這種選相元件具有準(zhǔn)確的選出故障相的能力。由于只反應(yīng)故障電流量，不需要躲過負(fù)荷電流，因此選用該元件不存在失壓問題和電流、電壓相位關(guān)系問題。相電流差突變量選相元件按同時(shí)滿足以下條件整定：在線路末端發(fā)生各種故障時(shí)，保證動(dòng)作靈敏度大于2。由于相電流差突變量元件僅反映故障分量，不同故障類型感受靈敏度不一樣，應(yīng)取最嚴(yán)重故障條件下動(dòng)作值。當(dāng)考慮以相電流差突變量選相元件兼做非全相運(yùn)行故障判別元件，以便在非全相運(yùn)行中健全相又發(fā)生故障時(shí)加速切除故障，可按非全相運(yùn)行兩側(cè)電勢擺開實(shí)際可能的最大角度，振蕩中心處發(fā)生故障的條件檢驗(yàn)其靈敏度。為了能盡量利用重合閘所提供的條件以加速切除故障，繼電保護(hù)與之配合時(shí)，一般采用兩種方式，重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)。對(duì)于110kV及以上的網(wǎng)絡(luò)一般采用重合閘后加速保護(hù)方式。重合閘后加速保護(hù)就是當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性動(dòng)作，然后，進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)切除故障，而與第一次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無關(guān)。 線路保護(hù)的裝置選型 根據(jù)輸電線路所設(shè)保護(hù)的整定計(jì)算結(jié)果，選擇合適的微機(jī)保護(hù)裝置[15]。 線路保護(hù)的裝置選型表線路保護(hù)側(cè)線路保護(hù)裝置選型220kV線路南瑞RCS931成套裝置、RCS902成套裝置110kV線路南瑞RCS941成套裝置該變電站輸電線路主要采用了南瑞電氣公司RCS93RCS90RCS941裝置。 RCS931超（特）高壓輸電線路電流差動(dòng)保護(hù)裝置RCS931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，可用作220kV及以上電壓等級(jí)輸電線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。 RCS931包括以分相電流差動(dòng)和零序電流差動(dòng)為主體的快速主保護(hù)，由工頻變化量距離元件構(gòu)成的快速Ⅰ段保護(hù)，以及由三段式相間和接地距離及多段零序方向過流構(gòu)成的全套后備保護(hù)；保護(hù)有分相出口，配有自動(dòng)重合閘功能, 對(duì)單或雙母線接線的開關(guān)實(shí)現(xiàn)單相重合、三相重合和綜合重合閘。性能特點(diǎn)：(1)高性能的硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)，單片機(jī)＋DSP的模塊化設(shè)計(jì)。單片機(jī)（總起動(dòng)元件）與DSP（保護(hù)測量）的數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)在電子電路上完全獨(dú)立，只有總起動(dòng)元件動(dòng)作才能開放出口繼電器正電源，從而真正保證了任一器件損壞不致于引起保護(hù)誤動(dòng)。(2)高速24點(diǎn)采樣、實(shí)時(shí)并行計(jì)算。在每個(gè)采樣點(diǎn)完成所有的保護(hù)邏輯測量和計(jì)算，以及報(bào)告的實(shí)時(shí)整理。(3)對(duì)暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，差動(dòng)保護(hù)靈敏度很高。(4)具備可投退的聯(lián)跳功能：當(dāng)線路上發(fā)生故障，導(dǎo)致一側(cè)保護(hù)動(dòng)作跳開三相時(shí)，保護(hù)裝置向?qū)?cè)發(fā)遠(yuǎn)方三相跳閘信號(hào)，對(duì)側(cè)收到遠(yuǎn)跳信號(hào)后,直接跳三相。(5)動(dòng)作速度快，線路近處故障跳閘時(shí)間小于10ms，線路中間故障跳閘時(shí)間小于15ms，線路遠(yuǎn)處故障跳閘時(shí)間小于25ms。(6)自動(dòng)適應(yīng)系統(tǒng)電源方式的變化，弱電情況下差動(dòng)保護(hù)可靠跳閘，安全性高。(7)64Kb/s或2048Kb/s高速數(shù)據(jù)通信接口，線路兩側(cè)數(shù)據(jù)同步采樣，支持兩側(cè)電流互感器變比不一致。(8)通道自動(dòng)監(jiān)測，通信誤碼率在線顯示，通道故障自動(dòng)閉鎖差動(dòng)保護(hù)。(9)反應(yīng)工頻變化量的測量元件采用了具有自適應(yīng)能力的浮動(dòng)門檻，對(duì)系統(tǒng)不平衡和干擾具有很強(qiáng)的預(yù)防能力，因而測量元件能在保證安全性的基礎(chǔ)上達(dá)到特高速，起動(dòng)元件有很高的靈敏度而不會(huì)頻繁起動(dòng)。(10)工頻變化