【正文】 第 4 章 中性點接地的選擇 第 4． 1節(jié) 中性點接地的確 定原則 16 電力系統(tǒng)的中性點是指：三相電力系統(tǒng)中星形連接的變壓器或發(fā)電機中性點。 35~110kv 配電裝置，一般采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。 （ 2）一次回路電壓： UgUn Ug 為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流； Un 為電流互感器額定電壓。 （ 2）電流互感器的二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。 互感器的作用 為 ： （ 1）將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉藴实牡碗妷?（ 100V） 和小電流 （ 5A或 1A） ，使測量儀表和保護裝置標準化，小型化 并使其結(jié)構(gòu)輕巧，價格便宜和便于屏內(nèi)安裝。 第 2. 4 節(jié) 輸電線路參數(shù)的計算 輸電線路電阻忽略不計，線路正序阻抗為 /KM，線路零序阻抗為 X0 = ， 且負序阻抗 X2 = XI （ 1）線路阻抗有名值的計算： 正、負序阻抗 XI = X2 = x （ 2） 各繞組的電抗 有名 值 XT1 = NNK SUU100(%) 21 （ ） XT2 =NNK SUU 100(%) 22 （ ） XT3 =NNK SUU100(%) 23 （ ） 各繞組的電抗標幺值 XT1* = NBk SSU100(%)1 （ ） XT2* = NBk SSU100(%)2 （ ） XT3* = NBk SSU100(%)3 （ ） 式中： SB 基準容量 ,取為 100MVA； SN 變壓器額定容量 NU —— 發(fā)電機的額定電壓 BU —— 基準電壓，取 115KV 計算過程詳見計算書，計算結(jié)果如表 所示 ： 表 變壓器參數(shù)結(jié)果表 容量 /KVA 繞組型式 短路電壓百分值 Uk（ %） 等值電抗 標幺值 等值電抗 有名值 Ω 110KV側(cè) 額定電流 15000 三相雙繞組 % 31500 三相雙繞組 % 158A 45000 三相三繞組 UdⅠ Ⅱ （ %） = 17 % UdⅠ Ⅲ （ %） = % UdⅡ Ⅲ （ %） = 6 % UdⅠ Ⅱ （ %） = 17 % 11 20200 三相三繞組 UdⅠ Ⅲ （ %） = % UdⅡ Ⅲ （ %） = 6 % 31500 三相三繞組 UdⅠ Ⅱ （ %） = 17 % UdⅠ Ⅲ （ %） = % UdⅡ Ⅲ （ %） = 6 % 158A 說明：對普通（非自耦）三繞組變壓器，按如上方法求得的三個電抗中，有一個可能是負值，這是由于這種變壓器的三個繞組中，必有一個在結(jié)構(gòu)上處于其它兩個繞組之間，而這個處于居中位置的繞組與位于它兩側(cè)兩個繞組間的兩個漏抗之和又小于該兩繞組相互間的漏抗。所有元件的電阻都忽略不計，其中 線路基準電壓為 。 （ 2）近似計算：標幺值計算的近似歸算也是用平均額定電 壓 計算。 ： 標幺值的計算有精確計算法和近似計算法兩種，其區(qū)別在于參數(shù)歸算時是否采用變壓器 8 實際變比。B／Ｓ Ｂ （ ） UＢ 和Ｓ Ｂ 原則上選任何值都可以，但應根據(jù)計算的內(nèi)容及計算方便來選擇。 電力系 統(tǒng)的各電氣量基準值的選擇 ,在符合電路基本關(guān)系的前提下 ,原則上可以任意選取。 標幺值 =實際有名值（任意單位） /基準值（與有名值同單位） 標幺值是一個沒有量綱的數(shù)值。 另外，再選擇繼電保護方式時除應滿足上述的基本要求外，還應考慮經(jīng)濟條件。同時，正確的安裝和接線、嚴格的調(diào)整和試驗、精確的整定計算和操作、良好的運行維護以及豐富的運行經(jīng)驗等，對于提高保護運行的可靠性也具有重要的作用。保護裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來衡量，通常記為 Ksen，它主要決定于被保護元件和電力系統(tǒng)的參數(shù)和運行方式。 切除故障的總時間等于保護裝置和斷路器動作時間之和。因此，在發(fā)生故障時，應力求保護裝置能迅速動作，切除故障。 總之，繼電保護技術(shù)是電力系統(tǒng)必不可少的組成部分，對保障系統(tǒng)安全運行， 保證電能質(zhì)量，防止故障擴大和事故發(fā)生，都有極其重要的作用。 電力系統(tǒng)繼電保護的基本作用是：在全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實時的檢測各種故障和不正常運行狀態(tài)，快速及時地采取故障隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，保持供電的連續(xù)性，保障人身的安全，防止或減輕設(shè)備的損壞。電力系統(tǒng)由各種電氣元件組成。這里電氣元件是一個常用術(shù)語，它泛指電力系統(tǒng)中的各種在電氣上的獨立看待的電氣設(shè)備、線路、器具等。 第 1 . 2 節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)與繼電保護裝置 繼 電保護技術(shù)是一個完整的體系，它主要由電力系統(tǒng)的故障分析、繼電保護原理及實現(xiàn)、繼電保護配置設(shè)計、繼電保護運行與維護等技術(shù)構(gòu)成，而完成繼電保護功能的核心是繼 電保護裝置。 第 節(jié) 繼電保護的基本要求 對作用于跳閘的繼電保護裝置，在技術(shù)上有四個基本要求，也就是所說的“四性”：選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。 動作迅速而同時又能滿足選擇性要求的保護裝置，一般結(jié)構(gòu)都比較復雜，價格也比較昂貴。一般的快速保護的動作時間為~，最快的可達 ~；一般的斷路器動作時間為 ~， 最快的可達~。 可靠性 保護裝置的可靠性是指，對于任何一臺保護裝置，在為其規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了他應該動作的故障，它不應該拒絕動作（簡稱拒動 ）；而在其他任何情況下，包括系統(tǒng)正常運行狀態(tài)或發(fā)生了該保護裝置不應該動作的故障時，則不應該錯誤動作（簡稱誤動）。 以上四個基本要求是分析研究繼電保護性 能的基礎(chǔ)。 6 第 節(jié) 電網(wǎng)繼電保護的設(shè)計原則 關(guān)于電網(wǎng)繼電保護的選擇在“技術(shù)規(guī)程”中已有具體的規(guī)定，一般要考慮的主要規(guī)則為： （ 1） 電力設(shè)備和線路必須有主保護和后備保護，必要時增加輔助保護，其中主保護主要考慮系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全；后備保護主要是考慮主保護和斷路器拒動時 用于故障切除；輔助保護是補充前二者的不足或在主保護退出時起保護作用； （ 2） 線路保護之間或線路保護與設(shè)備保護之間應在靈敏度、選擇性和動作時間上相互配合，以保證系統(tǒng)安全運行； （ 3） 對線路和設(shè)備所有可能的故障或異常運行方式均應設(shè)置相應的保護裝置，以切除這些故障和給出異常運行的信號； （ 4） 對于不同電壓等級的線路和設(shè)備，應根據(jù)系統(tǒng)運行要求和《技術(shù)規(guī)程》要求 ,配置不同的保護裝置 .一般電壓等級越高 ,保護的性能越高越完善 ,如 330KV 以上線路或設(shè)備的主保護采用“雙重化”保護裝置等； （ 5）所有保護裝置均應符合可 靠性、選擇性、靈敏性和速動性要求。對于同一個實際值，當所選的基準值不同是，其標幺值也不同。 四個物理量的基準值都要分別滿足以上的公式， 因此，四個基準值只能任選兩個，其余兩個則由上述關(guān)系式?jīng)Q定。通常 UB多選為額定電壓或平均額定電壓。 （ 1） 精確的計算法， 在 標幺值歸算中，不僅將各電壓級參數(shù)歸算到基本級，而 且還需選取同樣的基準值來計算標幺值。標幺值的近似計算可以就在各電壓級用選定的功率基準值和各平均額定電壓作為電壓基準來計算標幺值即可。 １ .優(yōu)點 ： １ ） 易于比較電力系統(tǒng)中各元件的特性及參數(shù)； ２ ） 采用標幺制，能夠簡化計算公式； ３ ） 采用標幺制，能夠在一定程度上簡化計算工作。例如，中 壓繞組居中，且有UdⅡ — Ⅲ （ %） + UdⅠ — Ⅱ （ %）〈 UdⅠ — Ⅲ （ %） 的關(guān)系。 L （ ） 零序阻抗 X0 = XI （ ） （ 2）線路阻抗標幺值的計算： 正、負序阻抗 XI* = X2* = x （ 2）使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次部分側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人生的安全。 CT（電流互感器）變比選擇的原則 電流 互感器的選擇和配置有應滿足下列條件： （ 1）型式：電流互感器的型式應根據(jù)環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。（ 3）一次回路電流： In 為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流； In為電流互感器原邊額定電流。當需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。目前我國的電力系統(tǒng)采用中性點運行方式主要有三種，中性點不接地，經(jīng)過消弧線圈和直接接地，前兩種稱不接地電流系統(tǒng)；后一種又稱為大接地電流系統(tǒng)。 具體選擇原則如下 ： （ 1） 對單電源系統(tǒng)，線路末端變電站的變壓器一般不應接地，以提高保護的靈敏度和簡化保護線路。若由于某些原因，變電所正常情況下必須有二臺變壓器中性點直接接地運行，則當其中一臺中性點直接接地變壓器停運時，應將第三臺變壓器改為中性點直接接地的運行。 ＊ 說明 ：以上原則參見尹項根、曾克娥編箸華中理工大學出版的《電力系統(tǒng)繼電保護原理與應用》和呂繼紹主編華中理工大學出版的《電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計原理》。 （ 4）為了防止 BBD4 或 CBD4 線路發(fā)生接地故障時， B 廠側(cè)或 C 廠側(cè)斷開后，變電所 BD4 高壓側(cè)過電壓 ， 變電所 BD4 的變壓器的中性點接地 。短路的問題一直是電力技術(shù)的基本問題之一，無論從設(shè)計，制造，安裝，運行和維護檢修等各方面來說，都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律，掌握分析計算短路電流的方法。無論是電力系統(tǒng)的設(shè)計，或是運行和管理，各環(huán)節(jié)都免不了對短路故障的分析和計算。 計算短路電流的基本步驟 短路電流計算是電力系統(tǒng)基本計算之一，一般采用標幺制進行計算。 （ 6）計算指定時刻短路點發(fā)生某種短路時的短路電流（含沖擊電流和短路全電流有效值）。另外，三相短路是對稱短路，它的分析和計算方法是不對稱短路分析和計算的基礎(chǔ)。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機，變壓器，并聯(lián)線路全投入的運行方式。系統(tǒng)在最小運行方式工作的時候，應該滿足等值阻抗最大，短路電流最小，發(fā)電機容量最小的條件。 （詳細過程見 《計算書》） 表 51 系統(tǒng)最大最小運行方式 最大運行方式 最小運行方式 20 DL5 系統(tǒng)中所有發(fā)電機、變壓器均投入，環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行（ BBD2斷線）。 系統(tǒng)開機容量最小，各發(fā)電廠各停一半機組，環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行（ BBD1 斷線），雙回線路運行。 系統(tǒng)中各發(fā)電廠等值電抗的計算（標幺值） 表 52 A 廠 B 廠 C 廠 D 廠 BCD 廠 最大 Xmax 最小 Xmin 相間距離保護 中分支系數(shù)的求取 相間距離保護中分支系數(shù)的求取 過程詳見計算書，結(jié)果見 表 53。在下列情況下，應裝設(shè)全線任何 部分短路時均能速動的保護：（ 1）根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時；（ 2）線路發(fā)生三相短路，使廠用電或重要用戶母線電壓低于 60%額定電壓，且其保護不能無時限和有 選擇地切除短路時；（ 3）如某些線路采用全線速動保護能顯著簡化電力系統(tǒng)保護，并提高保護的選擇性、靈敏性和速動性。 （ 2） 對于接地短路，可裝設(shè)帶方向性或不帶方向性的多段式零序電流保護， 在終端線路，保護段數(shù)可適當減少。裝設(shè)帶方向或不帶方向元件的多段式電流保護或距離保護作為后備保護，并作為單回線運行的主保護和后備保護。 注：以上原則參見華中理工大學 呂繼紹 編 《電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計原理》第 106 頁。該保護的主要元件（測量元件）為阻抗繼電器，動作時間具有階梯性。 （ 2） 距離保護各段動作特性 距離保護一般裝設(shè)三段，必要時也可采用四段。第 III（ IV）段，其動作時間一般在 2s以上，作為后備保護段。 ② 由于保護性能受電力系統(tǒng)運行方式的影響較小，因而裝置運行靈活、動作可靠、性能穩(wěn)定。因此，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜，運行方式多變，采用一般的電流、電壓保護不能滿足運行要求時，則應考慮采用距離保護裝置。 （ 2） 在某些特殊情況下，為了提高保護某段的靈敏度，或為了加速某段保護切除故障的時間，采用所謂“非選擇性動作，再由重合閘加以糾正”的措施。這可在下述情況下實現(xiàn)：當線路發(fā)生永久性故障時，故障線路由距離保護斷開，線路重合閘動作，進行重合。正確選擇與計算助增系數(shù)，是 距離保護計算配合的重要工作內(nèi)容之一。在計算時，應采用開環(huán)運行的方式，以求出最小助增系數(shù)。 注：以上原則參見華中理工大學 呂繼紹 編 《電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計原理