【正文】 采用單相重合閘，其中性點(diǎn) 因班應(yīng)不接地運(yùn)行，以簡(jiǎn)化零序電流保護(hù)的整定計(jì)算；雙側(cè)電源受電的變壓器，則視該母線上連接的線路條數(shù)和變壓器臺(tái)數(shù)的多少以及變壓器容量的大小，按變壓器零序電抗變化最小的原則進(jìn)行組合。 2）零序電流保護(hù) I段的保護(hù)最小保護(hù)范圍亦要 求不小于本保護(hù)線路長(zhǎng)度的 15%。 其中 m a x)3(m a x derstnpL IKKKI ? 式中 npK ———— 非周期分量系數(shù)取 1～ 2； erK —————— 電流互感器的 10%誤差，取 。 （ 3） 與相鄰雙回線路的零序保護(hù)配合整定。 （ 1） 各段保護(hù)的整定時(shí)間均應(yīng)按整定配合原則增加時(shí)間級(jí)差t? 。零 序電流保護(hù) III 段保護(hù)按滿足以下條件整定： 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 31 1） 按躲開(kāi)下一條線路出口處發(fā)生三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最大不平衡電流來(lái)整定 m a x1 LrelIIIopIII IKI ? 式中 relIIIK ———— 可靠系數(shù)。 （ 3） 環(huán)外線路對(duì)環(huán)內(nèi)線路的分支系數(shù)業(yè)余短路點(diǎn)有關(guān)，隨著短路點(diǎn)的移遠(yuǎn)，分支系數(shù)逐漸增大，可以增加到很大很大，但具體整定并不是選一個(gè)最大值，而應(yīng)按實(shí)際整 定配合點(diǎn)的分時(shí)系數(shù)計(jì)算。 （ 2） 發(fā)電廠的母線上至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，這是電力系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)和繼電保護(hù)功能所需要的。接地距離保護(hù)因其保護(hù)范圍比較固定，對(duì)本線路和相鄰線路的保護(hù)效果都會(huì)有所改善。保護(hù)裝置距離 I 段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng) 的影響。這時(shí)有： 3m i n11 s e lIIbIIr e lABIIr e ls e lII ZKKZkZ ?? 式中， IIrelk1 =～ IIrel ? 3selIIZ ———— 相鄰線路相間距離保護(hù)第 II 段的整定值。 應(yīng)該指出，上述原則無(wú)論對(duì)于輻射狀電網(wǎng)內(nèi)，還是環(huán)形電網(wǎng)內(nèi)的雙回線與單回線間的助增系數(shù)的計(jì)算都是適用的。 （ 2）距離保護(hù)定值計(jì)算中所用助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的選擇及計(jì)算 助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的正確計(jì)算，直接影響到距離保護(hù)整定值及保護(hù)范圍的大小，也就影響了保護(hù)各段和相互配合及靈敏度。例如：當(dāng)兩相鄰發(fā)電機(jī)變壓器組時(shí)，應(yīng)與其過(guò)電流保護(hù)相配合；當(dāng)相鄰為變壓器或線路是，若裝設(shè)電流、電流保護(hù)，則應(yīng)與電流、電壓保護(hù)之動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍相配合。在本線路故障時(shí)，裝置第I 段的性能基本上不受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響（只要流過(guò)裝置的故障電流不小于阻抗元件允許的精確工作電流）。當(dāng)再配以方向元件（方向特性）及時(shí)間元件，即組成了具有階梯性的距離保護(hù)裝置。 （ 4） 對(duì)于平行線的接地短路，一般可裝設(shè)零序電流橫差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)：裝設(shè)接于 每一回線路的帶方向或不帶方向元件的多段式零序電流保護(hù)作為后備保護(hù)。 在 110220KV 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路的保護(hù)以以下原則配置： （ 1） 對(duì)于相間短路，單側(cè)電源單回線路，可裝設(shè)三項(xiàng)多段式電流電壓保護(hù)作為相間短路保護(hù)。A 表 最大運(yùn)行方式短路電流計(jì)算結(jié)果 三相短路電流 /KA 三相短路容量 /MVA Ik(3) I(3) I(3) ish(3) Ish(3) Sk1(3) K1點(diǎn) K2點(diǎn) 33 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 23 第 五 章 變壓器主保護(hù)系統(tǒng)的方式和整定計(jì)算 電力變壓器的保護(hù)規(guī)程 按技術(shù)規(guī)程的規(guī)定電力變壓器繼電保護(hù)裝置的配置原則一般為： 針對(duì)變壓器內(nèi)部的各種短路及油面下降應(yīng)裝設(shè)瓦斯瞬間時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯瞬間動(dòng)作與短開(kāi)各側(cè)短路器。 （ 4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 20 路驗(yàn)算。 綜上 電流互感器（ TA）變比 的選擇見(jiàn)第四章縱差保護(hù)的整定計(jì)算 中有列出 TA的變比結(jié)論。 、不平衡電流產(chǎn) 生的原因 穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 暫態(tài)情況下的不平衡電流 穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 1）變壓器正常運(yùn)行時(shí)由勵(lì)磁電流引起的不平衡電流 變壓器正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流為額定電流的 3%~5%.當(dāng)外部短路時(shí)，由于變壓器電壓降低，此時(shí)的勵(lì)磁電流更小，因此，在整定計(jì)算中可以不考慮。39。39。是變壓器的主保護(hù)。 c 、 終端變電站的變壓器中性點(diǎn)一般不接地。 以架空和電纜混合線路為主的城鄉(xiāng)配網(wǎng)，兼顧架空和電纜線路的特點(diǎn)，使配網(wǎng)的接地方式選擇在自動(dòng)跟蹤消弧線圈和小電阻兩種方式上左右為難。為將弧光接地過(guò)電壓限制在 2 倍以內(nèi)，一般按 IR = (1～ 4) IC 要求選擇接地電阻； 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，零序保護(hù)動(dòng)作，可準(zhǔn)確判斷并快速切斷故障線路； 目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的消弧線圈分手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償兩類：前一種手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，消弧線圈需退出運(yùn)行，且人為估算電容電流值，誤差較大，現(xiàn)已較少使用；后一種能自動(dòng)進(jìn)行電容電流測(cè)量并自動(dòng)調(diào)整消弧線圈，使補(bǔ)償電流適應(yīng)系統(tǒng)的變化，現(xiàn)一般都選擇該種消弧線圈。當(dāng) IC 10A 時(shí)，接地點(diǎn)電弧難以自熄，可能產(chǎn)生過(guò)電壓等級(jí)相當(dāng)高的間歇性弧光接地過(guò)電壓，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，危及網(wǎng)內(nèi)絕緣薄弱設(shè)備，繼而引發(fā)兩相接地故障，引起停電 事故 ； 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 11 中性點(diǎn)接地方式的類型 中性點(diǎn)非有效接地方式主要可分為以下三種：不接地、經(jīng)消弧線圈接地及經(jīng)電阻接地。 系統(tǒng)保護(hù)原理接線圖 圖 1 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 10 圖 2 中性點(diǎn)的運(yùn)行方式與選擇： 三相交流電力系統(tǒng)中性點(diǎn)與大地之間的電氣連接方式，稱為電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式。長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 9 各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。靈敏系數(shù)公式如下： Sp1*min*pokIIdef 式中 I mink —— 繼電保護(hù)裝置保護(hù)區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行下的最小短路電流。此保護(hù)，一般應(yīng)接于變壓器中性點(diǎn)處的電流互感器上。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置，一般用來(lái)保護(hù)變壓器線圈及引出線上發(fā)生的相間短路和大電流接地系統(tǒng)中的單相接地短路。 、變壓器保護(hù) 裝設(shè)的一般原則 （ 1）防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。 A 及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)（又稱氣體繼電保護(hù)）。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置。 本文是筆者在閱讀了大量專業(yè)資料、咨詢了老師的前提下，按照指導(dǎo)老師所給的原始資料，通過(guò)系統(tǒng)的原理分析、精確的整定計(jì)算。 變壓器油箱外部故障： （ 1）引出線的相間短路； （ 2）絕緣套管閃爍或破、引出線通過(guò)外殼發(fā)生的單相接地短路。過(guò)負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)（通稱“輕瓦斯”），動(dòng)作于信號(hào)，而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)（通稱“重瓦斯”），一般均動(dòng)作于跳閘。 （ 4）防御大接地電流電網(wǎng)中外部接地短路的零序電流保護(hù)。因此 ，流經(jīng)繼電器的電流等于兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差。本設(shè)計(jì)針對(duì)工廠 主變壓器 為例采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、電流保護(hù)、接地保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)為一體的保護(hù)系統(tǒng)?？s短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定眭。 5）、保護(hù)裝置對(duì)各側(cè)母線的各類短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。因此，在變電所的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)選擇變壓器中性點(diǎn)接地方式中應(yīng)進(jìn)行具體分析、全面考慮。 其特點(diǎn)為： 其特點(diǎn)為： 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 12 調(diào)氣隙式補(bǔ)償 線性度較好，但震動(dòng)噪音極大，運(yùn)行人員反映強(qiáng)烈，有待改進(jìn)。有效地限制弧 光接地過(guò)電壓，當(dāng)電弧熄滅后，系統(tǒng)對(duì)地電容中的殘余電荷將通過(guò)接地電阻泄放掉，下次電弧重燃時(shí)，不會(huì)疊加形成過(guò)電壓； 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 13 目前，深圳各區(qū)變電所中性點(diǎn)均采用15Ω，北京、廣州等地的變電所則采用 。 尋找單相接地故障線路困難，目前許多小電流接地選線的動(dòng)作率還不理想，往往仍采用試?yán)ā? 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 15 第 三 章 輸電線路上的 TA、 TV變比的選擇 電壓互感器（ TV）的選擇： 電壓互感器選擇的具體條件如下： （ 1） 一次電壓： UI （ 2） 二次電壓：根據(jù)使用情況而定； （ 3） 準(zhǔn)確等級(jí)：應(yīng)根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表，繼電器和自動(dòng)裝置的準(zhǔn)確等級(jí)來(lái)確定。 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 16 圖 1 雙繞組變壓器縱差保護(hù)原理接線圖 正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，差動(dòng)繼電器中的電流等于兩側(cè)電流互感器的二次電流之差差，欲使這種情 況下流過(guò)繼電器的電流基本為零，則應(yīng)恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。139。39。電流向量圖，按圖接線進(jìn)行相位補(bǔ)償后，高壓側(cè)保護(hù)臂中 電流比該側(cè)互感器二次側(cè)電流大 3 倍，為使正常負(fù)荷時(shí)兩側(cè)保護(hù)臂中電流接近相等，故高壓側(cè)電流互感器變比應(yīng)增大 3 倍。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、二相短路、二相接地短路和單相接地短路，其中三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常 運(yùn)行時(shí)一樣，仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。 繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。 對(duì) 110KV 及以上中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行的具體情況和變壓器的絕緣情況設(shè)零序電流保護(hù)和零序電壓保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。 （ 2） 對(duì)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(hù)，在長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 24 終端線路，保護(hù)段數(shù)可適當(dāng)減少。 2. ABD2和 BBD3線路相間繼電保護(hù)方式選擇 （ 1） ABD2為 110KV 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一條線路，為了保證環(huán)網(wǎng)各線路的保護(hù)都有足夠的靈敏度和選擇性，降低網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，確定在各線路上都裝設(shè)三段式距離保護(hù)。其中第 I 段可以保護(hù)全線路80%85%，其動(dòng)作時(shí)間一般不大于 （保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間），前者為晶體管保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，后者為機(jī)電型保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。 距離保護(hù)可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行方式多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇性的、較快的切除相間故障。 c. 采用重合閘后加速方式，帶到 保護(hù)配合的目的。計(jì)算時(shí)故障點(diǎn)可取在引路的末端，主電源側(cè)采取大運(yùn)行方 式，分支電源采用小運(yùn)行方式。 圖 距離保護(hù)整定計(jì)算的系統(tǒng)圖 （ 1） 相間距離保護(hù)第 I 段整定計(jì) 1） 相間距離保護(hù)第 I 段的整定值主要是要躲過(guò)本線路的末端相間故障。 L? ———— 負(fù)荷阻抗角，取 26 度。因此，對(duì)于 220KV 及以上電壓網(wǎng)絡(luò)根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 29 行的需要，要求全長(zhǎng)無(wú)時(shí)限切除線路任一點(diǎn)的短路，這時(shí)距離保護(hù)就一能作主保護(hù) 來(lái)應(yīng)用。 零序電流保護(hù)整定計(jì)算的運(yùn)行方式分析 計(jì)算零序電流大小和分布的運(yùn)行方式選擇，是零序電流保護(hù)整定計(jì)算的第一步。 流過(guò)保護(hù)最大零序電流的運(yùn)行方式選擇 （ 1） 單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，一般取其最大運(yùn)行方式，線路末端的變壓器中性點(diǎn)不解地運(yùn)行。 3）整定的動(dòng)作延時(shí)為 0。 max)3( dI ———— 下一級(jí)線路始端三相短路的最大短路電流。當(dāng)雙回線路裝設(shè)了橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，為提高靈敏度，可按與橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)配合整定，即按雙回線路全線為快速保護(hù)范圍考慮，但時(shí)間整定要考慮橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)相繼動(dòng)作的延時(shí)；如考慮雙回線運(yùn)行中將橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)停用的 情況時(shí)，可相應(yīng)提出將雙回線路運(yùn)行臨時(shí)改為單回線路運(yùn)行的措施。 2） 零序電流保護(hù) III 段的動(dòng)作時(shí)間： 時(shí)限的確定：對(duì)于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，若按階梯原則與相鄰線路配合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生斷路器誤動(dòng)作的現(xiàn)象因此應(yīng)找出解環(huán)點(diǎn)所以必須選出某一線路的保護(hù) III 段與其相鄰的保護(hù) II段配合此即環(huán)網(wǎng)保護(hù) III 段的動(dòng)作時(shí)限的起始點(diǎn)，此起始點(diǎn)的選擇原則是： 應(yīng)考慮盡可能使整個(gè)環(huán)網(wǎng)中保護(hù)三段的保護(hù)靈敏度較高。 III 段保護(hù)通常是作為零序電流保護(hù)II段保護(hù)的補(bǔ)充 作用。但實(shí)際上整定需要最大分支系數(shù)，故還是選擇開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式。當(dāng)變壓器太熟較多時(shí)，可采取幾臺(tái)變壓器組合的方法，使零序電抗變化