【正文】 間短路故障、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，差動(dòng)保護(hù)是輸入的兩端 CT 電流矢量差，當(dāng)兩端 CT電流矢量差達(dá)到設(shè)定的動(dòng)作值啟動(dòng)動(dòng)作元件。通常根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、測(cè)試等方法獲得。包括：油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。要結(jié)合 具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、實(shí)驗(yàn)等方面采取綜合措施，突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達(dá)到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 應(yīng)根據(jù)審定的電 力系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二次部分）原則或?qū)彾ǖ南到y(tǒng)接線及要求進(jìn)行電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)。 （ 1）主保護(hù) 主保護(hù)是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。所謂安全性，是要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)作。因此，繼電保護(hù)的基本任務(wù)是： （ 1） 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，有選擇性地將故障元件從系統(tǒng)中快速、自動(dòng)地切除，使其損壞程度減至最輕，以避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，保證系統(tǒng)其他非故障部分能繼續(xù)運(yùn)行。 二、設(shè)計(jì)成果： 說明書、計(jì)算書、定值單 原始資料見附頁 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 4 摘 要 本文是以某 220kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算為課題。 2 西安電力高等?？茖W(xué)校 _電力工程 _ 系 _2021_屆 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目：某 220kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算 學(xué) 號(hào)： 4110122 姓 名： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)： 繼電保護(hù)及自動(dòng)化 班 級(jí)： 12101 完成時(shí)間： 2021 年 06 月 12 日 3 西安電力高等專科學(xué)校 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系（部） 電力系 專業(yè) 繼電專業(yè) 姓名 學(xué)號(hào) 4110122 班級(jí) 12101 任務(wù)下達(dá)時(shí)間 2021/4/13 完成時(shí)間 2021/6/12 題目 某 220kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算 主要內(nèi)容及要求 一、 主要內(nèi)容： 在分析原始資料的基礎(chǔ)上，對(duì)某 水電廠系統(tǒng) 進(jìn)行 繼電保護(hù) 設(shè)計(jì) 。 對(duì)所配置的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。電力系統(tǒng)中最常見和最危險(xiǎn)的故障類型是短路故障。 （ 1）可靠性：可靠性包括安全性和信賴性，是對(duì)繼電保護(hù)性能的最根本要求。 為滿足上述四點(diǎn)基本要求，確保故障元件能夠從電力系統(tǒng)中被切除，電氣設(shè)備和線路短路故障的保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。 三、設(shè)計(jì)原則和一般規(guī)定： 電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大起了重要作用。 電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、安全性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。 二、瓦斯保護(hù)范圍 瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)，它可以反映油箱內(nèi)的一切故障。由于非保護(hù)動(dòng)作量不需電氣量運(yùn)算。 根據(jù)上述規(guī)程，本電網(wǎng)中的 2變壓器采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，而 3變壓器由于其容量在 10MVA 以下，故采用電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)。 縱差保護(hù)在發(fā)電機(jī)上的應(yīng)用比較簡(jiǎn)單，但是作為變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，縱差保護(hù)將有許多特點(diǎn)和困難。變壓 13 器的勵(lì)磁涌流也是引起不平衡電流的一個(gè)原因，變壓器空載合閘或外部短路故障切除后電壓恢復(fù) 時(shí)，在變壓器電源側(cè)繞組中將產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流，達(dá)到額定電流的 68倍，由于此電流只流過變壓器電源側(cè)繞組，因此，在差回路中必然要出現(xiàn)較大的不平衡電流。 當(dāng)電源側(cè)為大接地電流系 統(tǒng)時(shí)，保護(hù)裝置采用三相完全 星型 接線；當(dāng)電源側(cè)為小接地電流系統(tǒng) 時(shí)，采用兩相不完全星型接線或采用兩相三繼電器式接線。當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，若保護(hù)定值系按躲過勵(lì)磁涌流的條件決定，則可使電流速斷保護(hù)帶有少許延時(shí)（如帶 延時(shí)），這樣定值計(jì)算中的kK值不必取 3～ 5 倍，而可適當(dāng)減小（如取 2～ 3 倍） ，以提高保護(hù)的靈敏度。對(duì) 3變壓器的相間短路后備保護(hù)采用過電流保護(hù)。 （ 3）保護(hù)的靈敏度系數(shù) 校驗(yàn) 16 opkIIK )2( ? （ 19） 作為近后備保護(hù)，取變壓器低壓側(cè)母線為校驗(yàn)點(diǎn)，要求 senK =～ ；作為遠(yuǎn)后備保護(hù)，取相鄰線路末端為校驗(yàn)點(diǎn)，要求 senK ≥ 。 對(duì)于升壓變壓器，過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在主電源側(cè)（低壓側(cè)）；三繞組升壓變壓器，過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無電源側(cè)；如三側(cè)均有電源，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。此外，有些過負(fù)荷保護(hù)采用反時(shí)限特性及測(cè)量過負(fù)荷倍數(shù)有效值來構(gòu)成。 二、中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序電流保護(hù) 零序電流保護(hù)的配置 中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行變壓器的零序電流保護(hù)原理接線圖如圖 13 所示。 是指相鄰元件零序保護(hù)后備段最大延時(shí)時(shí)間。 3）可能出現(xiàn)過負(fù)荷的電纜線路或電纜與架空混合線路，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，保護(hù)宜帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，必 要時(shí)可動(dòng)作于跳閘。最大的保護(hù)范圍為 maxI ，最小的保護(hù)范圍為 minI 。因?yàn)楸揪€路末端短路時(shí)流過保護(hù)裝置的短路電流與下一線路始端短路時(shí)的短路電流相等，再加上還有運(yùn)行方式下保護(hù)范圍必然會(huì)延伸到下一線路。 工作原理：正常運(yùn)動(dòng)時(shí)，線路流過負(fù)荷電流，保護(hù)不動(dòng)；當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)，經(jīng)過保證選擇性的延時(shí)動(dòng)作，將故障切除。 根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，一下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)： （ 1） 220～ 500kV 母線，應(yīng)裝設(shè)能快速而有選擇地切除故障的母 線保護(hù)。 110kV 及以上母線需裝設(shè)專用的母線保護(hù)。 4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 3)計(jì)算容量應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算。 7) 有功功率電源的短路電流計(jì)算。 29 EX1X2X3X4X5X7X8X6X1 0K1X9K2X1 1X1 3X1 2K3 圖 31 發(fā)電機(jī) G1 ： 1 ???? NBd SSXX, 變壓器 T1 ： ????? ％％ NBK SSUX, 變壓器 T2 ： %]%%[21%)()()( ???? ???????????????? UUUU KKKK %]%%[21% )()()( ????? ????????????????? UUUU KKKK %]%%[21% )()()( ???? ?????????????????? UUUU KKKK 0 0100 ????? ?NBK SSUX ％ 0 00100 ?????NBK SSUX ％Ⅱ 30 0 ?????NBK SSUX ％Ⅲ 變壓器 T3 ： %]%%[21% )()()( ???? ???????????????? UUUU KKKK %]%%[21% )()()( ????? ????????????????? UUUU KKKK %]%%[21% )()()( ???? ?????????????????? UUUU KKKK 0100 ????? ?NBK SSUX ％ 0 00100 ?????NBK SSUX ％Ⅱ ?????NBK SSUX ％Ⅲ 變壓器 T4 ： 210 0 0100 ?????? NBK SSUXX ％ 線路 L1 ： ?X 線路 L2 ： ?X 線路 L3 ： ?X 短路電氣的計(jì)算 對(duì)短路點(diǎn) 1K 點(diǎn)總電抗 ?X 31 )//(( 91068754321????????????? XXXXXXXXXXX ） 電源電動(dòng)勢(shì)標(biāo)幺值 : 1?E 短路電流標(biāo)幺值 : 3 1 1* ??? ?XEI K 短路電流有名值 : 3731 0 0 03 ????? ? KBBp e r IUSI（ A） 兩相短路電流有名值： 6 ????p e rII（ A） 對(duì)短路點(diǎn) 2K 點(diǎn)電抗 ?X : )//(( 1191068754321?????????????? XXXXXXXXXXXX ） 電源電動(dòng)勢(shì)標(biāo)幺值 : 1?E 短路電流標(biāo)幺值 : 1 1 * ??? ?XEI K 短路電流有名值 : 3731 0 0 03 ????? ? KBBp e r IUSI （ A） 兩相短路電流有名值： ???? p e rII （ A） 對(duì)短路點(diǎn) 3K 點(diǎn)電抗 ?X : //)//()( 13121191068754321??????????????? ）（ XXXXXXXXXXXXXX 電源電動(dòng)勢(shì)標(biāo)幺值 : 1?E 32 短路電流標(biāo)幺值 : 0 2 1* ??? ?XEI K 短路電流有名值 : 37310003 ????? ? KBBp e r IUSI（ A） 兩相短路電流有名值： ???? p e rII （ A） 第四章 繼電保護(hù)主要設(shè)備的整定計(jì)算 二號(hào)變壓器整定計(jì)算 2 號(hào)變壓器主保護(hù)整定計(jì)算 （一）計(jì)算各變壓器各側(cè)在 100kVA 容量下的二次電流值并選擇電流互感器的變比。 t? =5S 線路電流保護(hù)整定計(jì)算 當(dāng)線路末端為兩臺(tái)同容量并聯(lián)變壓器，其主保護(hù)均為瞬時(shí)電流速斷時(shí)，按與瞬時(shí)電流速斷配合整定先計(jì)算變壓器瞬時(shí)電流速斷定值，變壓器速斷保護(hù)定值一般按一臺(tái)變壓器運(yùn)行，在最大運(yùn)行方式下，躲過低壓側(cè)三相短路定值，因此 1660)(j k)3( m a x. ????????? Bxl jdKd z B ZZZ IKIKI（ A） 式中 Kk 可靠系數(shù)，取 ?Kk 再計(jì)算變壓器電流速斷保護(hù)的最大保護(hù)區(qū)為： 37 Bd z BBBBd Z BBZZZIIZd z BBZIIl II2)(8)2( xlxt2??????）（ 因?yàn)?10 ??l ，故取 ?l （即保護(hù)取為 53%） 將 ?IdzB 1660A ，及 ?l 代入式中，則線路保護(hù)定值為 2 1 21 6 2 ?????? lIKId z Bkdz（ A） 式中 Kk 可靠系數(shù)取 ?Kk Idz 被配合變壓器，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)定值。 3 號(hào)變壓 器 后備保護(hù)整定計(jì)算 3號(hào)變壓器后備保護(hù)采用過負(fù)荷保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲開變壓器的額定電流整定，即 ???? TNrer e l IKKI 式中 relK 可靠系數(shù)，取 ； reK 返回系數(shù)，取 。 參考文獻(xiàn) [1]陳延楓，王艷等 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù) .2021. [2]王顯平 .電力系統(tǒng)故障分析 .北京 :中國(guó)電力出版社 .2021. [3]催家佩 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算 .北京 :中國(guó)電力出版社 .1993. [4]韓笑 .電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)指南繼電保護(hù)分冊(cè)（第二版） .北京 : 中國(guó)水利水電出版社 .2021. [5]于立濤 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算與應(yīng)用實(shí)例 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 .2021. [6]孫凱國(guó)，田有文等 .電力網(wǎng)繼電 保護(hù)原理