【文章內(nèi)容簡介】 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖316所示。圖316 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，等值網(wǎng)絡(luò)如圖317所示。圖317 等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： （2）由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。 （3）計(jì)算短路電流有名值。（同上） 查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表34。表34 短路電流表短路點(diǎn)時(shí)間系統(tǒng)S發(fā)電機(jī)短路點(diǎn)總電流/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA（五）線路處開環(huán)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖318所示。圖318 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，等值網(wǎng)絡(luò)如圖319所示。圖319 等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，S點(diǎn)對(duì)的轉(zhuǎn)移電抗為： =發(fā)生短路時(shí)，等值網(wǎng)絡(luò)如圖320所示。圖320 等值網(wǎng)絡(luò)如系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，等值網(wǎng)絡(luò)如圖321所示。圖321 等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： （2）由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。（3）計(jì)算短路電流有名值。（同上）查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表35。表35 短路電流表短路點(diǎn)時(shí)間系統(tǒng)S發(fā)電機(jī)短路點(diǎn)總電流/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)各短路點(diǎn)短路時(shí)的短路電流如表36。表36 各短路點(diǎn)短路時(shí)的電流總結(jié)表運(yùn)行方式 處短路時(shí)的短路電流/kA處短路時(shí)的短路電流/kA處短路時(shí)的短路電流/kA兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行一臺(tái)變壓器停運(yùn)，另一臺(tái)變壓器單獨(dú)工作線路處開環(huán)運(yùn)行線路處開環(huán)運(yùn)行線路處開環(huán)運(yùn)行綜上所述：系統(tǒng)S側(cè)（處短路時(shí)）的最大運(yùn)行方式為：線路處開環(huán)運(yùn)行。最小運(yùn)行方式為：當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)，另一臺(tái)單獨(dú)工作時(shí)。發(fā)電機(jī)變壓器側(cè)（處短路時(shí)）的最大運(yùn)行方式為：兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)。最小運(yùn)行方式為：線路處開環(huán)運(yùn)行。變壓器側(cè)（處短路時(shí)）的最大運(yùn)行方式為：當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)，另一臺(tái)單獨(dú)工作時(shí)。最小運(yùn)行方式為：線路處開環(huán)運(yùn)行。第四章 短路電流的計(jì)算 計(jì)算短路電流的基本步驟短路電流計(jì)算是電力系統(tǒng)基本計(jì)算之一，一般采用標(biāo)幺制進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于已知電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)，短路電流計(jì)算的主要步驟如下：（1） 制定等值網(wǎng)絡(luò)并計(jì)算各元件在統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值。（2） 網(wǎng)絡(luò)簡化。對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)消去電源點(diǎn)與短路點(diǎn)以外的中間節(jié)點(diǎn)，把復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)簡化為如下兩種形式之一：（3）一個(gè)等值電勢和一個(gè)等值電抗的串聯(lián)電路，（4）多個(gè)有源支路并聯(lián)的多支星形電路，（5） 考慮接在短路點(diǎn)附近的大型電動(dòng)機(jī)對(duì)短路電流的影響。（6）計(jì)算指定時(shí)刻短路點(diǎn)發(fā)生某種短路時(shí)的短路電流（含沖擊電流和短路全電流有效值）。（7） 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各支路的短路電流和各母線的電壓。一般情況下三相短路是最嚴(yán)重的短路（某些情況下單相接地短路或兩相接地短路電流可能大于三相短路電流）。因此，絕大多數(shù)情況是用三相短路電流來選擇或校驗(yàn)電氣設(shè)備。另外，三相短路是對(duì)稱短路，它的分析和計(jì)算方法是不對(duì)稱短路分析和計(jì)算的基礎(chǔ)。 運(yùn)行方式的確定計(jì)算短路電流時(shí)，運(yùn)行方式的確定非常重要，它關(guān)系到所選保護(hù)是否經(jīng)濟(jì)合理、簡單可靠，以及是否能滿足靈敏度要求等一系列問題保護(hù)的運(yùn)行方式是以通過保護(hù)的短路電流的大小來區(qū)分的。某保護(hù)的最大（?。┻\(yùn)行方式是指在某一點(diǎn)短路時(shí)通過該保護(hù)裝置的短路電流最大（?。┑倪\(yùn)行方式。. （1） 最大運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)點(diǎn)設(shè)備都投入運(yùn)行或大部分投入運(yùn)行，以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)，變壓器，并聯(lián)線路全投入的運(yùn)行方式。系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式工作的時(shí)候，等值阻抗最小，短路電流最大，發(fā)電機(jī)容量最大。（2） 最小運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式，對(duì)繼電保護(hù)來說是短路時(shí)通過保護(hù)的部短路電流最小的運(yùn)行方式。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)，變壓器，并聯(lián)線路部分投入的運(yùn)行方式。系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式工作的時(shí)候，應(yīng)該滿足等值阻抗最大，短路電流最小，發(fā)電機(jī)容量最小的條件。通常都是根據(jù)最大運(yùn)行方式來確定保護(hù)的整定值，以保證選擇性，在其它運(yùn)行方式下也一定能保證選擇性，靈敏度的校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來運(yùn)行。因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下靈敏度一定能滿足要求。 各種運(yùn)行方式下各線路電流計(jì)算 ，系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為：= 系統(tǒng)折算到110kV的最小阻抗為：，系統(tǒng)S對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為：= 系統(tǒng)折算到110kV的最小阻抗為：輸電線路長為100kM，（）短路電流為： 同理，根據(jù)已知條件得： 輸電線路短路電流為： 輸電線路短路電流為： 輸電線路短路電流為： 各輸電線路兩相短路和三相短路電流計(jì)算 （一）各輸電線路在最小運(yùn)行方式下的兩相和三相短路電流 系統(tǒng)電抗 = 發(fā)電機(jī)電抗 =各輸電線路三相短路電流為：輸電線路三相短路電流為： 同理可得，輸電線路三相短路電流為： 輸電線路三相短路電流為： 輸電線路三相短路電流為：各輸電線路兩相短路電流為：輸電線路兩相短路電流為：輸電線路兩相短路電流為：輸電線路兩相短路電流為：輸電線路兩相短路電流為：（二）各輸電線路在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流 輸電線路三相短路電流為： 同理可得，輸電線路三相短路電流為：輸電線路三相短路電流為：輸電線路三相短路電流為：第無章 輸電線路上的TA、TV變比的選擇 TA（電流互感器）的特點(diǎn)（1）一次繞組串聯(lián)在電路中并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流，而與二次電流大小無關(guān)。（2）電流互感器的二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 TA（電流互感器）變比選擇的原則電流互感器的選擇和配置有應(yīng)滿足下列條件：（1）型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于6~20kv屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35kv及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。（2）一次回路電壓：UgUnUg為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；Un為電流互感器額定電壓。（3）一次回路電流：In；In為電流互感器原邊額定電流。 選擇結(jié)果 選擇結(jié)果如下表所示： 表51　TA選擇結(jié)果 線路名稱最大工作電流（A）工作電壓（KV）變比AG110500/5BC110500/5CD110500/5BD110400/5DE110400/5DF110300/5FG110400/5 TV（電壓互感器）的特點(diǎn) （1）容量很小，類似一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上要求有較高的安全系數(shù)。 （2）二此側(cè)所接儀表和繼電器的低壓線圈阻抗很大，互感器近視于空載運(yùn)行． TV（電壓互感器）變比的選擇原則 電壓互感器的選擇應(yīng)滿足下列條件：（1）型式：電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇。35~110kv配電裝置，一般采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。當(dāng)需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。 （2）一次電壓U1： Un U1Un為電壓互感器額定一次線電壓,。（3）電壓互感器的二次電壓U2N，應(yīng)根據(jù)使用情況。表52 電壓互感器二次額定電壓選擇表 繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側(cè)接線方式接于線電壓接于相電壓中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)不接地或經(jīng)銷弧線圈接地二次額定電壓100100 TV變比選擇的結(jié)果 變比： 第六章 電力網(wǎng)相間繼電保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算6. 1 110KV電力網(wǎng)中線路繼電保護(hù)的配置 110~220kv線路繼電保護(hù)的配置原則在110~220kv中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路的相間短路保護(hù)及單相接地保護(hù)均應(yīng)動(dòng)作于斷路器跳閘。在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)全線任何部分短路時(shí)均能速動(dòng)的保護(hù)：（1）根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí)；（2）線路發(fā)生三相短路，使廠用電或重要用戶母線電壓低于60%額定電壓，且其保護(hù)不能無時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí)；（3）如某些線路采用全線速動(dòng)保護(hù)能顯著簡化電力系統(tǒng)保護(hù)，并提高保護(hù)的選擇性、靈敏性和速動(dòng)性。在110~220kv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)三相多段式電流電壓保護(hù)作為相間短路保護(hù)。如不滿足靈敏度要求，應(yīng)裝設(shè)多段式距離保護(hù)。雙電源單回線路，可裝設(shè)多段式距離保護(hù)，如不能滿足靈敏度和速動(dòng)性的要求時(shí)，則應(yīng)加裝高頻保護(hù)作為主保護(hù)，把多段式距離保護(hù)作為后備保護(hù)。（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)，在終端線路，保護(hù)段數(shù)可適當(dāng)減少。對(duì)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(hù)，有利于提高保護(hù)的選擇性及縮短切除故障時(shí)間。（3） 對(duì)于平行線路的相間短路，一般可裝設(shè)橫差動(dòng)電流方向保護(hù)或電流平衡保護(hù)作主保護(hù)。當(dāng)靈敏度或速動(dòng)性不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在每一回線路上裝設(shè)高頻保護(hù)作為主保護(hù)。裝設(shè)帶方向或不帶方向元件的多段式電流保護(hù)或距離保護(hù)作為后備保護(hù)，并作為單回線運(yùn)行的主保護(hù)和后備保護(hù)。（4） 對(duì)于平行線路的接地短路，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)。（5） 對(duì)于電纜線路或電纜與架空線路混合的線路，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)一般動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)可動(dòng)作于跳閘。 CD 、BD、DE線路相間繼電保護(hù)方式選擇（1）BD、CD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)。（2）DE為110kv網(wǎng)絡(luò)中的一條線路，確定在各線路上都裝設(shè)三段式距離保護(hù)。 相間距離保護(hù)的基本原理 距離保護(hù)是為滿足日益擴(kuò)大、電壓水平越來越高、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的電力系統(tǒng)的要求，為提高保護(hù)靈敏性，并使其保護(hù)范圍不受或少受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響的要求而設(shè)置的。該保護(hù)是性能完善的保護(hù)裝置。（一）距離保護(hù)的基本概念 所謂距離保護(hù)就是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的距離，并根據(jù)該距離的大小確定動(dòng)作時(shí)限的一種繼電保護(hù)裝置。當(dāng)故障點(diǎn)距離保護(hù)安裝處越近時(shí)，保護(hù)裝置感覺的距離越小，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限就越短；反之，當(dāng)故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處越遠(yuǎn)時(shí)，保護(hù)裝置感覺的距離越遠(yuǎn)，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限就越長。（二）距離保護(hù)的實(shí)質(zhì) 距離保護(hù)測量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，其實(shí)質(zhì)就是測量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的線路阻抗。 故障時(shí)，故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的線路阻抗 式中：U—保護(hù)安裝處母線電壓?！妇€流向線路的電流。假設(shè)保護(hù)用PT，CT變化ny=nl=1，則測量元件感受阻抗這樣，測量元件將測得的感受電抗Zj與整定阻抗Zzd（Zzd對(duì)應(yīng)于預(yù)先整定的保護(hù)范圍）進(jìn)行比較，當(dāng)ZjZzd,保護(hù)動(dòng)作；當(dāng)ZjZzd時(shí)，保護(hù)不動(dòng)作。因此，距離保護(hù)又稱為阻抗保護(hù)。（三）距離保護(hù)的時(shí)限特性 所謂距離保護(hù)的時(shí)限特性是指動(dòng)作時(shí)限t與故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間I的關(guān)系。目前廣泛應(yīng)用的是三段式階梯形時(shí)限特性，距離I段tI≈0s,距離II段tII1=tI2+Δt；距離III段tIII1=tIII2+Δt。（一）距離保護(hù)的主要組成元件起動(dòng)元件：作用是當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，立即起動(dòng)整套保護(hù)，并可兼作距離III段的測量元件。通常采用電流繼電器或阻抗繼電器。方向元件：作用是判別故障時(shí)短路功率的方向，防止在保護(hù)安裝處反方向故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作。通常采用功率方向繼電器或采用具有方向性的阻抗繼電器。測量元件：作用是測量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的阻抗，并與整定值比較，以確定保護(hù)動(dòng)作與否。通常采用阻抗繼電器。時(shí)間元件：作用是建立距離II、III段的動(dòng)作時(shí)限，通常采用時(shí)間繼電器。（二）距離保護(hù)動(dòng)作過程分析 （1）