【正文】 必須指出，在輸電線路上并不一定要裝設(shè)三段式電流保護(hù)，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的具體情況確定。 (3) PSL623C 線路保護(hù)裝置的原理 保護(hù)啟動(dòng)元件用于開放保護(hù)跳閘出口繼電器的電源及啟動(dòng)該保護(hù)故障處理程45 序。 （ 2）、高可靠性 ：裝置采用背插式箱結(jié)構(gòu)和特殊屏蔽措施，能通過(guò) IEC255224標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 IV 級(jí) (4KV177。 (1) PSL 620C 系列微機(jī)繼電保護(hù)裝置 簡(jiǎn)介 PSL620C 系列數(shù)字式線路保護(hù)裝置是以 電流 保護(hù)、零序保護(hù)和三相一次重合閘為基本配置的成套線 路保護(hù)裝置。 電流保護(hù)裝置是反應(yīng)相間短路的基本特征的短路保護(hù)裝置，整套電流保護(hù)裝置一般 由 瞬時(shí)段、定時(shí)段組成，構(gòu)成三段式保護(hù)階梯特性。/=∠ Zac’=+∠ + ∠ ∠ =∠ 23 圖 355 最小運(yùn)行方式下 K1 點(diǎn)短路時(shí)化簡(jiǎn)圖 再經(jīng)過(guò)阻抗合并及 Υ， Δ變換，求出等值阻抗為： X∑ 0=∠ 零序網(wǎng)當(dāng) K1 短路時(shí) Z0*= Z1*= 即 Z1Z0 所以流過(guò)短路點(diǎn)最小零序電流應(yīng)采用單相接地短路時(shí)零序電流 3I0 min 來(lái)整定，即：3I(1)0*=3E1/(2 Z1*+Z0*)= 3I(1)0=3I(1)0* IB= =(A) K1 點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最小零序電流的分流計(jì)算，等值圖如下 ： 圖 356 K1點(diǎn)短路時(shí)分流計(jì)算圖 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 Υ→? 變換 : Zab= ∠ +∠ +∠ ∠ ∠ Zbc=∠ + +∠ ? ∠ =∠ Zac=∠ + +∠ ? ∠ =∠ Zbc∥ = + Zac∥ =+ 圖 357 K1 點(diǎn)短路時(shí)分流計(jì)算化簡(jiǎn)圖 X∑ =+++－ +=+= ∠ X1 = ∠ ? ∠ / X∑ = ∠ = + 24 X2 =∠ ? ∠ ∑ = + X3 =∠ ? ∠ / X∑ =∠ = + X6 = ( X1 + X4 )∥ (X2 + X5)=+ 圖 358 K1 點(diǎn)短路時(shí)分流計(jì)算等值圖 I2= I = I3=5421 52 XXXX XX ??? ?I2= I4=I2－ I3= 即，流過(guò) 2QF 的最小零序電流為 ，流過(guò) 7QF 的最小零序電流為 2）、當(dāng) K2 點(diǎn)短路時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) ,對(duì) A 與 C 點(diǎn)連接的三個(gè)阻抗進(jìn)行 Υ→ Δ（ C 點(diǎn)的變換如 k1 點(diǎn)的計(jì)算）， A 點(diǎn)計(jì)算如下： Zab= +∠ + ∠ ∠ =∠ Zbc=∠ +∠ +∠ ∠ ∠ Zac= +∠ + ∠ ∠ +=∠ 再經(jīng)過(guò)阻抗合并及 Υ， Δ 變換，求出等值阻抗為： X∑ 0=∠ 零序網(wǎng)當(dāng) K2 短路時(shí) Z0*= Z1*= 即 Z1Z0 即： 3I(1)0*=3E1/(2 Z1*+Z0*)= 3I(1)0=3I(1)0* IB=(A) 圖 359 最小運(yùn)行方式下 K2 點(diǎn)短路時(shí)化簡(jiǎn)圖 K2 點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最小零序電流的分流計(jì)算，等值圖如下： 25 圖 360 K2 點(diǎn)短路時(shí)分流計(jì)算圖 Zab=∠ +∠ +∠ ? ∠ ∠ Zbc=∠ ++∠ ∠ = 1357∠ Zac =Zbc = ∠ Zbc∥ = ∠ Zac∥ =∠ 186。 求流過(guò) 5QF 的零序短路電流 Z0*= Z1*= 即Z1Z0 即 ： 3I()0*=3E1/（ Z1*+2Z0*） = 3I()0=3I()0* IB= =（ A） 圖 347 K3 點(diǎn)短路化簡(jiǎn)圖 經(jīng)分流，流過(guò) 5QF 最大零序電流為 3I0 max=3I（ ） 0 （ A） （ 4）、當(dāng) K4 點(diǎn)短路時(shí) ① 情況一 : 21 圖 348 最大運(yùn)行方式下 K4 點(diǎn)短路時(shí) (情況一 )等值電路圖 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)： 圖 349 K4 點(diǎn)短路時(shí) (情況一 )電路化簡(jiǎn)圖 X90=[(XT21//XT1)//(XLAD0+XT35)+XLAB0]//XT31=∠ 176。 求流過(guò) 4QF 的零序短路電流 Z0*= Z1*= 即 Z1Z0 即： 3I()0*=3E1/（ Z1*+2Z0*） =3 (+2 )= 3I()0=3I()0* IB= =（ A） 圖 342 K2 點(diǎn)短路時(shí)化簡(jiǎn)圖 經(jīng)分流，流過(guò) 4QF 最大零序電流為 3I0 max=3I（ ） 0 （ A） （ 3）、當(dāng) K3 點(diǎn)短路時(shí) ① 情況一： 圖 343 最大運(yùn)行方式下 K3 點(diǎn)短路時(shí) (情況一 )等值電路圖 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)： 圖 344 K3 點(diǎn)短路時(shí) (情況一 )電路化簡(jiǎn)圖 20 X70=（ XLBC0+XT33） //XT31=（ ∠ 176。 18 圖 336 最大運(yùn)行方式下 K1 點(diǎn)短路時(shí) (情況二 )化簡(jiǎn)圖 X∑0=（ X’∑0//XT35+XLAD0） //X10 =(∠ 176。 IK4*=E4/X∑=IK4（有名） = IK4* IB= =(A) 圖 330 K4 短路時(shí)的等值電路化簡(jiǎn)圖 系統(tǒng)零序網(wǎng)的短路計(jì)算 最大方式下 圖 331 最大運(yùn)行方式零序各短路點(diǎn)分布圖 XLAB0=+=∠ 176。 IK41*=E5/X∑=IK41（ 有名 ） =IK41* IB= =(A) ② 情況二 ，流過(guò) 6QF 的最大短路電流計(jì)算 的等值電路圖如下： 圖 319 K4 點(diǎn)短路時(shí) (情況二 )的等值電路圖 將情況二的等值電路圖化簡(jiǎn)為下圖： X∑=X5+XLAD+XLDC=∠ 176。 X∑ = X0∑ k1+X5=∠ IK1*=E5/X∑=（ 有名 ） =IK1* IB= =(A) ② K1 點(diǎn)短路情況二，流過(guò) 7QF 的最大短路電流計(jì)算如下，等值電路圖為： 圖 37 K1 點(diǎn)短路時(shí) (情況二 )的等值電路圖 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)： X∑ = X0∑ k1+X5=∠ + 12 =∠ IK1*=E5/X∑=IK1（有名） =IK1* IB==(A) 圖 38 K1 點(diǎn)短路時(shí)正序阻抗的等值圖 （ 2）、最大運(yùn)行方式下，當(dāng) K2 點(diǎn)短路時(shí) ① 情況一，流過(guò) 1QF 的最大短路電流計(jì)算如下 圖 39 K2 點(diǎn)短路時(shí) (情況一 )的等值電路圖 將 K2 點(diǎn)短路的等值電路圖進(jìn)一步化簡(jiǎn)為下圖： E5=E4//E2= X5=(X1+X2)//(XG3+XT1) =(+)//(+) = 圖 310 K2 點(diǎn)短路時(shí)的等值電路圖化簡(jiǎn)圖 X∑=X5+XLAB=+∠ 176。各電壓級(jí)參數(shù)的有名值不歸算到基本值而是再基本級(jí)選取電壓基值和功率基值后將電壓基值向各 自 歸算級(jí)歸算，然后就在各電壓級(jí)用歸算得到的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)功率計(jì)算各元件的標(biāo)幺值。四個(gè)物理量的基準(zhǔn)值都要分別滿足以上的公式。 短路電流實(shí)用計(jì)算是電力系統(tǒng)基本計(jì)算之一，通常采用標(biāo)幺制進(jìn)行計(jì)算。 4） 、輸電線路上 Tv 變比的選擇：由《發(fā)電廠電氣部分課設(shè)參考資料》中 P2686 頁(yè)表 610 查得，型號(hào)為電容式 YDR— 110 TV，額定變比為： 100310031 1 0 0 0 0 第三章 電力系統(tǒng)短路計(jì)算 短路是電力系統(tǒng)最常見的故障。 2）、一次回路電流的選擇：電流互感器的一次電流一般應(yīng)取 ITA≥ ， 其中 IN發(fā)電機(jī)或變壓器的額定電流； 即 IN 為對(duì)線路應(yīng)是最大負(fù)荷電流： Igmax=SN/ 3 UN=3 50/ 3 110==IN ITA≥ = = 3）、二次側(cè)電流的選擇：由于發(fā)電廠電氣設(shè)備選擇的規(guī)定，強(qiáng)電力系統(tǒng)的電流互感 器二次側(cè)額定電流為 5A。若該變壓器停運(yùn)時(shí)，則將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地的變壓器改為中性點(diǎn)直接接地；發(fā)電機(jī) G2 側(cè)只有一臺(tái) 60MVA 的變壓器， D點(diǎn)變電所也只有一臺(tái)容量為20MVA 的變壓器，所以將次兩臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)都直接接地。根據(jù)上述兩條要求，變壓器中性點(diǎn)接地方式選擇的原則如下： 1）、在多電源系統(tǒng)中，每個(gè)電源處至少有 一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地，以防止中性點(diǎn)不接地的電源因某種原因與其他電源聯(lián)系時(shí)，形成中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。 互感器包括電流互感器（ TA）和電壓互感器（ TV），作用 是將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，便于安裝。還可以提供故障點(diǎn)的位置。 可靠性高靈活性大、體積縮小 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，因而它可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)保護(hù)很難辦到的自動(dòng)糾錯(cuò)，即自動(dòng)地識(shí)別和排除干擾，防止由于干擾而造成的誤動(dòng)作。微機(jī)保護(hù)則不同，它的硬件是一臺(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。 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和微機(jī)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)的微機(jī)保護(hù)裝置價(jià)格已和傳統(tǒng)保護(hù)價(jià)格持平或更低，在性能價(jià)格比方面更具優(yōu)勢(shì)。 繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。 這里主要介紹的是微機(jī)保護(hù)在 110KV 電力網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原理，內(nèi)容分為： 裝置 介紹、電力系統(tǒng)接地與互感器選擇、電力系統(tǒng)短路計(jì)算 、 輸電線路保護(hù)的配置與整定計(jì)算 、 保護(hù)性能分析 等幾部分。為此本設(shè)計(jì)對(duì)簡(jiǎn)單電力網(wǎng)進(jìn)行微機(jī)保護(hù)配置。 1 第一章 緒 論 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過(guò)預(yù)防事故或縮小事故范圍來(lái) 提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全供電。 傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，調(diào)試工作量很大， 尤其是一些復(fù)雜的保護(hù)，而微機(jī)保護(hù)幾乎不用調(diào)試。微機(jī)繼電保護(hù)裝置具有以下特點(diǎn)： 維護(hù)調(diào)試方便 目前國(guó) 內(nèi)大量使用的整流型或晶體管型繼電保護(hù)裝置的調(diào)試工作量很大，尤其是一些復(fù)雜保護(hù)，例如距離保護(hù)，調(diào)試一套常常需要一周，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。一般微機(jī)保護(hù)裝置都具有自檢功能，對(duì)硬件各部分和存放在 EPROM 中的程序不斷進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常會(huì)發(fā)出警報(bào)。因此在組屏?xí)r，體積要縮小，便于現(xiàn)場(chǎng)的按裝維護(hù)。目前我國(guó)的電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)接地方式，通常有中性點(diǎn)不接地，中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)消弧線圈繞組接地和中性點(diǎn)直接接地三種方式。但中性點(diǎn)接地變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及其分布情況變化時(shí)，零序網(wǎng)絡(luò)也隨之改變，因此，同一故障點(diǎn)的零序電流分布也隨之改變。 4）、 220KV 以上大型電力變壓器都分級(jí) 絕緣，且分為兩種類型；其中絕緣水平較低的一種 (500KV 系統(tǒng)，中性點(diǎn)絕緣水平為 38KV 變壓器 )，中性點(diǎn)必須直接接地。 3）、繼電保護(hù)裝置和其它二次回路設(shè)備工作于低電壓和小電流，不僅使造價(jià)降低，維護(hù)方便，而且也保證了運(yùn)行人員的安全。 電壓互感器的配置及選擇 1）、電壓互感器一次繞組的額定電壓為 110KV。 系統(tǒng)中應(yīng)配置哪些保護(hù)以及保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析，而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分 流 ，并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。所以當(dāng) 描述 一個(gè)物理量的標(biāo)幺值 時(shí)，必須同時(shí)說(shuō)明其 基準(zhǔn)值多大， 否則僅有一個(gè)標(biāo)幺值沒(méi)意義 。 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。 XLBC=+=∠ 176。 =+=∠ 176。 IK2*=E4/X∑=（ 有名 ） = IK2* IB= =(A) （ 3）、當(dāng) K3 短路時(shí)，最小運(yùn)行方式下 16 圖 327 K3 短路時(shí)的等值電路圖 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)： X9=XLAB+XLBC+XLDC=∠ 176。 圖 333 最大運(yùn)行方式下 K1 點(diǎn)短路時(shí)化簡(jiǎn)圖 X∑0=( X’∑0//XT31+XLAB0)//X10=∠ 176。 零序網(wǎng)當(dāng) K2 短路時(shí) Z0*= Z1*= 即 Z1Z0 即： 3I()0*=3E1/(Z1*+2Z0*)= 3I()0=3I()0* IB= =(A) 19 經(jīng)分流，流過(guò) 1QF 最大零序電流為 3I0 max=3I（ ） 0 0434/=（ A） ② 情況二： 圖 341 最大運(yùn)行方式下 K2 點(diǎn)短路時(shí) (情況二 )等值電路圖 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)： X’∑0={[（ XT21//XT1） +XLAD0]//XT35+XLDC0}//XT33+XLBC0=∠ 176。 零序網(wǎng)當(dāng) K3 短路時(shí) Z0*= Z1*= 即 Z1Z0 所以流過(guò)短路點(diǎn)最大零序電流應(yīng)采用兩相接地短路時(shí)零序電流 3I0 max 來(lái)整定，即： 3I()0*=3E1/（ Z1*+2Z0*） = 圖 345 K3 點(diǎn)短路化簡(jiǎn)圖 3I()0=3I()0* IB= =（ A） 經(jīng)分流，流過(guò) 8QF 最大零序電流為 3I0 max=3I（ ） 0 0434/=（ A） ② 情況二： 圖 346 最大運(yùn)行方式下 K3 點(diǎn)短路時(shí) (情況二 )等值電路圖 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)： X’∑0=[（ X10+XLAB0） //XT31+XLBC0]//XT33+XLDC0=∠ 176。） // =∠ 176。 因此 ,非全相運(yùn)行 時(shí)發(fā)生系統(tǒng)振蕩出現(xiàn)的流過(guò) 1QF 的最大三倍零序電流 3I0,unc 為 : 3I0,unc==(A) 2）、 整