【文章內容簡介】 分支裝設相間短路后備保護。 （ 16） 如變壓器低壓側無專用母線保護，變壓器高壓側相間短路后備保護，對低壓側母線相間短路靈敏度不夠時，為提高切除低壓側母線故障的可靠性 ，可在變壓器低壓側配置兩套相間短路后備保護。該兩套后備保護接至不同的電流互感器。 東南大學成賢學院畢業(yè) 設計論文 6 線路保護配置原則 按照《 繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》可知： 110kV～ 220kV 中性點直接接地電力網(wǎng)的線路，應按 規(guī)程 裝設反應相間短路和接地短路的保護。 （ 1） 110kV 雙側電源線路符合下列條件之一時，應裝設一套全線速動保護。 ； b．線路發(fā)生三相短路，如使發(fā)電廠廠用母線電壓低于允許值（一般為 60%額定電壓），且其他保護不能無時限和有選擇地切除短路時； c．如電力網(wǎng)的某些線路采用 全線速動保護后，不僅改善本線路保護性能，而且能夠改善整個電網(wǎng)保護的性能。 （ 2） 對多級串聯(lián)或采用電纜的單側電源線路，為滿足快速性和選擇性的要求，可裝設全線速動保護作為主保護。 （ 3） 110kV 線路的后備保護宜采用遠后備方式。 （ 4） 單側電源線路，可裝設階段式相電流和零序電流保護，作為相間和接地故障的保護，如不能滿足要求，則裝設階段式相間和接地距離保護，并輔之用于切除經(jīng)電阻接地故障的一段零序電流保護。 （ 5） 雙側電源線路，可裝設階段式相間和接地距離保護，并輔之用于切除經(jīng)電阻 接地故障的一段零序電流保護。 配置方案 電力系統(tǒng)運行中最常發(fā)生的故障是相間短路和單相接地，參考以上設計原則，做出設計方案如下： 對于 110kV輸電線路，可配置反映相間短路的距離保護和反映單相接地的三段式零序電流保護。由于三段式電流保護接線簡單、經(jīng)濟、靈敏度高、延時小，但也存在缺點，即對于短線路或運行方式變化很大的網(wǎng)絡，保護往往不能滿足系統(tǒng)運行所提出的要求。對于相間短路考慮到以上原因，我們采用距離保護。 對于單相接地，我們采用零序電流保護，如果靈敏度不滿足要求，就改用接地距離保護。 線路保護配置方案 全網(wǎng)線路共裝設 6個保護（ BH1BH6） :BH1配置能反應相間短路故障的距離保護 I、 Ⅱ、Ⅲ 以及能反應接地故障的零序保護 Ⅱ、Ⅲ （由于 I段保護靈敏度不足，故不裝設）； BH2配置能反應相間短路故障的距離保護 I、 Ⅱ、Ⅲ 以及能反應接地故障的零序保護 Ⅱ、Ⅲ （由于 I段保護靈敏度不足，故不裝設）； BH3配置能反應相間短路故障的距離保護 I、 Ⅱ、Ⅲ 以及能反應接地故障的零序保護 Ⅱ、Ⅲ （由于 I段保護靈敏度不足，故不裝設）； BH4配置能反應相間短路故障的距離保護 I、 Ⅱ、Ⅲ 以及能反應接地故障的零序保護 Ⅱ、Ⅲ （由于 I段保護靈敏度不足，故不裝設）； BH5配置能反應相間短路故障的距離保護 I、 Ⅱ、Ⅲ 以及能反應接地故東南大學成賢學院畢業(yè) 設計論文 7 障的零序保護 Ⅱ、Ⅲ （由于 I段保護靈敏度不足，故不裝設）。 電網(wǎng)各部分保護配置見表 。 表 各部分保護配置 發(fā)電機 變壓器組 變壓器組 輸電線路 差動保護、瓦斯保護、轉子一點接地保護、定子單相接地保護、過電壓保護、過負荷保護 瓦斯保護、縱差保護、過電流保護、復合電壓啟動的過電流零序保護、過負荷保護、過勵磁保護 相間距離保護（ I、 Ⅱ、Ⅲ ） 零序電流保護（ Ⅱ、Ⅲ ） 東南大學成賢學院畢業(yè) 設計論文 8 第三章 短路計算 計算短路電流的目的是為了選擇保護方式和確定保護裝置的整定參數(shù)。因此要求計算得比較準確。計算短路電流時，運行方式的確定非常重要，因為它關系到所選定的保護是否經(jīng)濟合理簡單可靠，以及是否能滿足靈敏度的要求等一系列問題。 短路電流計算原則： （ 1）忽略發(fā)電機、變壓器等阻抗參數(shù)的電阻部分，并假定旋轉電機的負序電抗等于正序阻抗。 （ 2） 發(fā)電機電勢可以假定均等于 1（標幺值）且相位一致。 （ 3）不考慮短路電流的衰減以及強勵的作用。 （ 4）不計線路電容電流和負荷電流的影響。 （ 5） 不計故障的電阻和接地電阻。 參數(shù) 計算 在電力系統(tǒng)計算中，廣泛采用標幺值。標幺制是相對單位制中的一種，在標幺制中各物理量都用標幺值表示。 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 .對于同一個實際值，當所選基準值不同時，其標幺值也不同。所以當訴說一個物理量的標幺值時，必須同時說明其基準值多大，否則僅有一個標幺值是沒有意義的。 采用標幺值的目地是為了簡化計算和便于對計算結果做出分析評價，在選擇基準值時應考慮盡量實現(xiàn)這些目的。 電力系統(tǒng)的各電氣量基準值的選擇，在符合電路基本關系的前提下，原則上可以任意選 取。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，其余兩個則由其關系式?jīng)Q定。 東南大學成賢學院畢業(yè) 設計論文 9 110kV 系統(tǒng)接線簡圖如圖 所示： 發(fā) 電 廠ABCG 1G 2G 3T 1T 2T 3乙 變 電 所T 6T71 . 0 sS等 效電 力系 統(tǒng)甲 變 電 所T 4T 51 . 5 s3 6 k m2 5 k m2 7 k m2 5 M V * 33 1 . 5 M V * 34 0 M W * 22 0 M W * 2B H 1B H 2B H 5B H 6B H 3B H 4 圖 110kV 系統(tǒng)圖 基準值 為了計算方便取 基準容量： BS =100MVA ， 基準電壓： BU =115V，則 ： 基準電流： 5023 ?? BBB USIA， 基準電抗： ??BBB SUZ Ω 各條線路電抗標幺值： * 1 221 100* L * 0. 4 * 36 * 0. 10 9115BSBSB BSZz U? ? ? （ 31） * 0 220 100* L * * 36 * 27115BSBSB BSZz U? ? ? 發(fā)電機的 G 電抗標幺值： 25 2 9 .4 1c o s 0 .8 5NN PS ?? ? ?MVA * NSXX S? ? ? ? （ 32） * * 0 . 4 0 5 1 3 2 . 2 5 5 3 . 5 1GGBX X Z? ? ? ? ? 變壓器 T 的電抗標幺值： 東南大學成賢學院畢業(yè) 設計論文 10 * % 10 .5 * 10 0 = 310 0 10 0 * 31 .5KBT NUSX S?? （ 33） *TT * 0 . 3 3 1 3 2 . 2 5 4 3 . 6 4BX X Z? ? ? ? ? 系統(tǒng) S 的參數(shù) S 的最大運行方式正序阻抗 ： *2 21 . m a x . m a x 115* 0 . 1 1 * 1 4 . 5 5100avs s BUZZ S? ? ? ? （ 34） S 的最大運行方式零序阻抗 ： *2 20 . m a x 0 . m a x 115* 0 . 4 * 5 2 . 9100avs s BUZZ S? ? ? ? 最大運行方式下正序阻抗標幺值： . m a x. m a x BZX Z? ? ? 最大運行方式下零序阻抗標幺值： 0 . m a x0 . m a x = BZX Z?? 其余各數(shù)據(jù)詳見表 。 東南大學成賢學院畢業(yè) 設計論文 11 表 參數(shù)計算結果 原始數(shù)據(jù) 標幺值 有名值 (? ) 正序 零序 正序 零序 系統(tǒng) S最大運行方式正序阻抗 系統(tǒng) S最小運行方式正序阻抗 系統(tǒng) S最大運行方式零序阻抗 系統(tǒng) S最小運行方式零序阻抗 發(fā)電機 25 發(fā)電廠變壓器 甲變電所變壓器 40MW 乙變電所變壓器 20MW 線路 SB 36km 線路 AB 25km 10 30 線路 BC 27km 運行方式分析 變壓器中性點接地方式選擇原則 中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路，將產(chǎn) 生很大的零序電流分量，利用零序分量構成保護，可作為一種主要的接地保護。大地的電流系統(tǒng)發(fā)生接地短路時，零序電流的大小和分布與變壓器中性點的數(shù)目和位置有密切關系，中性接地點的數(shù)目越多，意味著系統(tǒng)零序總阻抗越小，零序電流越大；中性點接地位置的不同，則意味著零序電流的發(fā)布不同。通常，變壓器中性點接地位置和數(shù)目按如下兩點原則考慮：一是使零序電流保護裝置在系統(tǒng)的各種運行方式下保護范圍基本保持不變，且具有足夠的靈敏度和可靠性；二是不使變壓器承受危險的過電壓。為此，應該使得變壓器中性點接地數(shù)目和位置盡可能保持不變。具體選擇 原則： （ 1） 當中間變電 所母線有穿越電流情況或變壓器低壓側有電源時，因此至少有一臺變壓 中性點接地，以防止由于接地短路引起的過電壓。 （ 2） 電廠并列運行的變壓器，應該將部分變壓器的中性點接地。 （ 3） 當終端變電所電壓器低壓側無電源時，變壓器應該不接地運行。 （ 4） 對于雙母線按照固定連接方式運行的變電所，每組母線上至少應該有一臺變壓器中性點直接接地。 （ 5） 當變壓器中性點絕緣水平較低時，中性點必須接地。 東南大學成賢學院畢業(yè) 設計論文 12 當使用全絕緣變壓器時，按照規(guī)程 裝設零序過電流保護 ，在 滿足變壓器中性點直接接地運行的要求 之外， 應增設零序過電壓 保護，當變壓器所連接的電力網(wǎng)失去接地中性點時，零序過電壓保護經(jīng) ～ 時限動作斷開變壓器各側斷路器。 為限制分級絕緣變壓器中性點不接地運行時可能出現(xiàn)的中性點過電壓，在變壓器中性點應裝設放電間隙。此時應裝設用于中性點直接接地和經(jīng)放電間隙接地的兩套零序過電流保護。此外，還應增設零序過電壓保護。用于中性點直接接地運行的變壓器按 條的規(guī)定裝設保護。用于經(jīng)間隙接地的變壓 器，裝設反應間隙放電的零序電流保護和零序過電壓保護。當變壓器所接的電力網(wǎng)失去接地中性點，又發(fā)生單相接地故障時，此電流電壓保護 動作，經(jīng) ～ 時限動作斷開變壓器各側斷路器。 最大最小方式 繼電保護整定計算用的運行方式，是在電力系統(tǒng)確定好運行方式的基礎上、在不影響繼電保護效果的前提下，在提高繼電保護對運行方式變化的適應能力而進一步選擇。 確定運行方式的限度，就是確定最大和最小運行方式，它應該滿足常見運行方式為基礎，在不影響保護效果的前提下，適當加大變化范圍。其一般原則如下： （ 1） 必須考慮搶修與故障兩種狀態(tài)的重疊情況出現(xiàn)。 （ 2） 不考慮極少見的特殊方式。必要時，可采取臨時的特殊措施加以解決 。 最大運行方式，是系統(tǒng)抗值，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最大的一種運行方式。一般根據(jù)系統(tǒng)最大運行方式的短路電流值來校驗所用的開關電器的穩(wěn)定性。 最小運行方式，是系統(tǒng)在該方式下運行時，具有最大的短路阻抗值，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最小的一種運行方式。一般根據(jù)系統(tǒng)最小運行方式的短路電流值來校驗繼電保護裝置的靈敏度。 短路計算 以下計算以 B 點為例 ， 繪制 B 點 最大及最小方式下 正、負、零序網(wǎng)絡圖，見 圖 、圖、圖 、圖 、圖 、圖 最大運行方式 G 1G 2G 3X G 1 = 0 . 4 0 5 X T 1 = 0 . 3 3X A B 1 = 0 . 0 7 6X S 1 . m a x = 0 . 1 1 X S B 1 = 0 . 1 0 9S X G 2 = 0 . 4 0 5 X T 2 = 0 . 3 3X A B 2 = 0 . 0 . 0 7 6X S 2 . m a x = 0 . 1 1 X S B 2 = 0 . 1 0 9 圖 B 點發(fā)生接地故障的正序網(wǎng)圖 圖 B 點發(fā)生接地故障的負序網(wǎng)圖 東南大學成賢學院畢業(yè) 設計論文 13 X T 0 = 0 . 3 3 X A B 0 = 0 . 2 2 7X S 0 . m a x = 0 . 4X S B 0 = 0 . 3 2 7 圖 B 點發(fā)生接地故障的零序網(wǎng)圖 1 . m a x . m i n 1 1 . m i n 1( ) / / ( ) (0 . 2 4 5 0 . 0 7 6 ) / / (0 . 1 1 0 . 1 0 9 ) 0 . 1 3 0G T A B S S BX X X X X? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 2 . m a x . m a x 2 2 .