【文章內(nèi)容簡介】 小于阻抗元件所允許的精確工作電流）。當故障點在相鄰線路上時，由于可能有助增作用，對于第II、III段，保護的實際動作區(qū)可能隨運行方式的變化而有所變化，但一般情況下，均能滿足系統(tǒng)運行的要求。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。特別是在保護定值整定計算和各級保護段相互配合上較為簡單靈活，是保護電力系統(tǒng)相間故障的主要階段式保護裝置。（4） 距離保護的應用距離保護可以應用在任何結構復雜、運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。當線路發(fā)生單相接地故障時，距離保護在有些情況下也能動作；當發(fā)生兩相短路接地故障時，它可與零序電流保護同時動作，切除故障。因此，在電網(wǎng)結構復雜，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。1. 距離保護定值配合的基本原則距離保護定值配合的基本原則如下：（1） 距離保護裝置具有階梯式特性時，其相鄰上、下級保護段之間應該逐級配合，即兩配合段之間應在動作時間及保護范圍上互相配合。距離保護也應與上、下相鄰的其他保護裝置在動作時間及保護范圍上相配合。例如：當相鄰為發(fā)電機變壓器組時，應與其過電流保護相配合；當相鄰為變壓器或線路時，若裝設電流、電流保護，則應與電流、電壓保護之動作時間及保護范圍相配合。（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。例如：當某一較長線路的中間接有分支變壓器時，線路距離保護裝置第I段可允許按伸入至分支變壓器內(nèi)部整定，即可仍按所保護線路總阻抗的80%∽85%計算，但應躲開分支變壓器低壓母線故障；當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，線路距離保護第I段可能與變壓器差動保護同時動作（因變壓器差動保護設有出口跳閘自保護回路），而由線路自動重合閘加以糾正，使供電線路恢復正常供電。（3） 采用重合閘后加速方式，達到保護配合的目的。采用重合閘后加速方式，除了加速故障切除，以減小對電力設備的破壞程度外，還可借以保證保護動作的選擇性。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。此時，線路上、下相鄰各距離保護的I、II段可能均由其振蕩閉鎖裝置所閉鎖，而未經(jīng)振蕩閉鎖裝置閉鎖的第III段，在有些情況下往往在時限上不能互相配合（因有時距離保護III段與相鄰保護的第II段配合），故重合閘后將會造成越級動作。其解決辦法是采用重合閘后加速距離保護III段，∽2s，即可躲開系統(tǒng)振蕩周期，故只要線路距離保護III段的動作時間大于2∽，即可滿足在重合閘后仍能互相配合的要求。2. 距離保護定值計算中所用助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的選擇及計算助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的正確計算，直接影響到距離保護定植及保護范圍的大小，也就影響了保護各段的相互配合及靈敏度。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。（1） 對于輻射狀結構電網(wǎng)的線路保護配合時這種系統(tǒng)，其助增系數(shù)與故障點之位置無關。計算時故障點可取在線路的末端，主電源側采取大運行方式，分支電源采用小運行方式。（2） 環(huán)形電力網(wǎng)中線路保護間助增系數(shù)的計算這種電力網(wǎng)中的助增系數(shù)隨故障點位置的不同而變化。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)。（3） 單回輻射線路與環(huán)網(wǎng)內(nèi)線路保護相配合時應按環(huán)網(wǎng)閉環(huán)運行方式下，在線路末端故障時計算。（4） 環(huán)網(wǎng)與環(huán)網(wǎng)外輻射線路保護間相配合時應按環(huán)網(wǎng)開環(huán)計算。應該指出，上述原則無論對于輻射狀電網(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)的計算都是適用的。 相間距離保護整定計算目前電力系統(tǒng)中的相間距離保護多采用三段式階梯型時限特性的距離保護。三段式距離保護的整定計算原則與三段式電流保護的整定計算原則相同。保護1的相間距離保護的整定計算相間距離保護第Ⅰ段的整定（1）相間距離保護第Ⅰ段的整定值：（Ω） （2）相間距離保護第Ⅰ段的靈敏度用保護范圍表示，即為被保護線路全長的85%。（3）相間距離保護第Ⅰ段的動作時間： （S） 相間距離保護II段的整定（1）與相鄰線路MP的保護5的相間距離保護第Ⅰ段相配合 （Ω）（Ω） （2）與相鄰變壓器的速斷保護相配合 （Ω） 取以上兩個計算值中較小者為II段整定值，即取 （Ω） （3）相間距離保護第Ⅱ段的靈敏度校驗：滿足靈敏度的要求。（4）相間距離保護第Ⅱ段的動作時間為： = （S）相間距離保護III段的整定（1）躲過被保護線路的最小負荷阻抗視在功率最大值：線路電流最大值：線路阻抗最小值：（2）相間距離保護第Ⅲ段靈敏度校驗： 當作近后備時滿足靈敏度要求當作遠后備時與下一級線路配合不滿足靈敏度要求。與下一級變壓器配合不滿足靈敏度要求。（3）相間距離保護第Ⅲ段動作時間為：△t= += （S） 相間距離保護整定計算結果保護名稱I段II段III段定值時限整定值靈敏度時限整定值近后備遠后備時限1滿足不滿足12滿足不滿足13滿足不滿足14滿足不滿足15滿足滿足1 距離保護的評價及使用范圍根據(jù)距離保護的工作原理，它可以在多電源復雜網(wǎng)絡中保證有選擇性地動作。它不僅反應短路時電流的增大，而且又反應電壓的降低，因而靈敏度比電流、電壓保護高。保護裝置距離I段的保護范圍不受系統(tǒng)運行方式的影響，其它各段受系統(tǒng)運行方式變化的影響也較小，同時保護范圍也可以不受短路種類的影響，因而保護范圍比較穩(wěn)定，且動作時限也比較固定而較短。雖然距離保護第I段是瞬時動作的，但是，它只能保護線路全長80%∽85%，它不能無時限切除線路上任一點的短路，一般線長15%∽20%，特別是雙側電源的線路就有30%∽40%線長的短路，不能從兩端瞬時切除。因此，對于220KV及以上電壓網(wǎng)絡根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的需要，要求全長無時限切除線路任一點的短路，這時距離保護就不能作主保護來應用。距離保護的工作受到各種因素的影響，如系統(tǒng)振蕩、短路點的過度電阻和電壓回路的斷線失壓等。因此，在保護裝置中需采取各種防止或減少這些因素影響的措施，如振蕩閉鎖、瞬時測定和電壓回路的斷線失壓閉鎖等，需應用復雜的阻抗繼電器和較多的輔助繼電器，使整套保護裝置比較復雜，可靠性相對比電流保護低。雖然距離保護仍存在一些缺點，但是，由于它在任何形式的網(wǎng)絡均能保證有選擇性的動作。因此，廣泛地以內(nèi)功用在35KV及以上電壓的電網(wǎng)中。通常在35KV電壓網(wǎng)絡中，距離保護可作為復雜網(wǎng)絡相間短路的主保護；110∽220KV的高壓電網(wǎng)和330∽500KV的超高壓電網(wǎng)中，相間短路距離保護和接地短路距離保護主要作為全線速動主保護的相間短路和接地短路的后備保護，對于不要求全線速動保護的高壓線路，距離保護則可作為線路的主保護。第 七 章 電力網(wǎng)零序繼電保護方式配置與整定計算 110~220kv中性點直接接地電網(wǎng)中線路零序繼電保護的配置原則（1）對于單回線路接地短路，可裝設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。對環(huán)網(wǎng)或電網(wǎng)中某些短線路，宜采用多段式接地距離保護，有利于提高保護的選擇性及縮短切除故障時間。（2）對于平行線路的接地短路，一般可裝設零序電流橫差動保護作為主保護；裝設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作為后備保護。 MN 、MP線路接地繼電保護方式選擇（1）MN 為110kv網(wǎng)絡中的雙回線路，可裝設帶方向性或不帶方向性的多段式零序電流保護，如不能滿足靈敏度和速動性的要求時，則應采用多段式接地距離保護，有利于提高保護的選擇性及縮短切除故障時間。（2）MP為110kv網(wǎng)絡中的一條線路，可裝設帶方向性或不帶方向性的多段式零序電流保護。 零序電流保護整定計算的運行方式分析 接地短路電流、電壓的特點根據(jù)接地短路故障的計算方法可知，接地短路是相當于在正序網(wǎng)絡的短路點增加額外附加電抗的短路。這個額外附加電抗就是負序和零序綜合電抗。各序的電流分配，只決定該序網(wǎng)中各只路電抗的反比關系；而各序電流的絕對值要受其它序電抗的影響。 計算分支零序電流的分布時，例如：計算電流分支系數(shù)，只須研究零序序網(wǎng)的情況；當要計算零序電流絕對值大小時，必須同時分析正、負、零三個序網(wǎng)的變化。零序電壓的特點，類似零序電流的情況。零序電壓分布在短路點最高，隨著距短路點的距離而逐漸降低，在變壓器中性點接地處為零。 接地短路計算的運行方式選擇計算零序電流大小和分布的運行方式選擇，是零序電流保護整定計算的第一步。選擇運行方式就是考慮零序電流保護所能適應的發(fā)電機、變壓器以及線路變化大小的問題。一般來說，運行方式變化主要取決于電力系統(tǒng)調(diào)度管理部門，但繼電保護可在此基礎上，加以分析選擇。其中變壓器中性點接地數(shù)目的多少和分配地點，對零序電流保護影響極大，通常由繼電保護整定計算部門決定。變壓器中性點接地方式的選擇，一般可按下述條件考慮。（1）總的原則是，不論發(fā)電廠或是變電所，首先是按變壓器設備的絕緣要求來確定中性點是否接地；其次是以保持對該母線的零序電抗在運行中變化最小為出發(fā)點來考慮。當變壓器臺數(shù)較多時，也可采取幾臺變壓器組合的方法，使零序電抗變化最小。（2）發(fā)電廠的母線上至少應有一臺變壓器中性點接地運行，這是電力系統(tǒng)過電壓保護和繼電保護功能所需要的。為改善設備過電壓的條件，對雙母線上接有多臺（一般是四臺以上）變壓器時，可選擇兩臺變壓器同時接地運行，并各分占一條母線，這樣在雙母線母聯(lián)短路器斷開后，也各自保持著接地系統(tǒng)。（3）變電所的變壓器中性點分為兩種情況，單側電源受電的變壓器，如果不采用單相重合閘，其中性點因班應不接地運行，以簡化零序電流保護的整定計算；雙側電源受電的變壓器，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行組合。 流過保護最大零序電流的運行方式選擇(1) 單側電源輻射形電網(wǎng)，一般取最大運行方式，線路末端的變壓器中性點不接地運行。(2) 多電源的輻射形電網(wǎng)及環(huán)狀電網(wǎng)，應考慮到相臨線路的停運或保護的相繼動作，并考慮在最大開機方式下對側接地方式最小，而本側（保護的背后）接地方式最大。(3) 計算各類短路電流值。 最大分支系數(shù)的運行方式和短路點位置的選擇(1) 輻射形電網(wǎng)中線路保護的分之系數(shù)與短路的位置無關。(2) 環(huán)狀電網(wǎng)中線路的分支系數(shù)隨短路點的移遠而逐漸減小 。但實際上整定需要最大分支系數(shù)，故還是選擇開環(huán)運行方式。 (3) 環(huán)外線路對環(huán)內(nèi)線路的分支系數(shù)也與短路點有關，隨著短路點的移遠，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最大值，而應按實際整定配合點的分支系數(shù)計算。 多段式零序電流保護的整定計算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，利用零序電流分量構成保護，可作為一種主要的接地短路保護。因為它不反映三相和兩相短路，在正常運行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時也沒有零序分量產(chǎn)生，所以它有較好的靈敏度。另一方面，零序電流保護仍有電流保護的某些弱點，即它受電力系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，靈敏度將因此降低；特別是在短距離的線路上以及復雜的環(huán)網(wǎng)中，由于速動段的保護范圍太小，甚至沒有保護范圍，致使零序電流保護各段的性能嚴重惡化，使保護動作時間很長，靈敏度很低。當零序電流保護的保護效果不能滿足電力系統(tǒng)要求時，則應裝設接地距離保護。接地距離保護因其保護范圍比較固定，對本線路和相鄰線路的保護效果都會有所改善。零序電流保護接于電流互感器的零序電流濾過器，接線簡單可靠，零序電流保護通常由多段組成，一般是三段式，并可根據(jù)運行需要而增減段數(shù)。為了適應某些運行情況的需要，也可設置兩個一段或二段，以改善保護的效果。 零序電流保護的整定計算保護1零序電流保護的整定計算零序電流保護I段的整定（1）按躲開本線路末端接地短路的最大零序電流整定，即：=*= （kA） （2）靈敏度的校驗：保護15%處短路時流過保護的最小零序電流值應大于整定值即最小保護范圍要求不小于本保護線長度的15% 滿足靈敏度要求。（3） 整定的動作延時為0 S。 零序電流保護II段的整定（1）與相鄰下一級線路的零序電流保護I段配合整定，即 （2）零序Ⅱ段的靈敏度校驗： 不滿足靈敏度要求。（3）動作時間： 零序電流保護Ⅲ段的整定（1）整定值：躲過線路末端短路時可能出現(xiàn)的最大不平衡電流即： （2）靈敏度校驗：當作近后備保護時： 滿足靈敏度要求。當作遠后備保護時：1）與下級線路配合 不滿足靈敏度要求。2）與下級變壓器配合 滿足靈敏度要求。（3）動作時間：1S （4）靈敏度不滿足要求的應換成接地距離保護。 零序電流保護整定計算結果表 1號斷路器2號斷路器3號斷路器4號斷路器5號斷路器零序電流I段整定值15%處短路電流值靈敏度滿足要求滿足要求滿足要求滿足要求滿足要求動作時限0s0s0s0s0s零序電流II段整定值靈敏度動作時限零序電流III段整定值