【文章內容簡介】 元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置 繼電保護的基本要求對繼電保護裝置有哪些基本要求 要求是：選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。 ⑴ 選擇性：系統(tǒng)中發(fā)生故障時，保護裝置應有選擇地切除故障部分，非故障部分繼續(xù)運行； ⑵快速性“短路時，快速切除故障這樣可以①縮小故障范圍，減少短路電流引起的破壞；②減少對用記的影響；③提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性； ⑶靈敏性：指繼電保護裝置對保護設備可能發(fā)生的故障和正常運行的情況，能夠靈敏的感受和靈敏地作，保護裝置的靈敏性以靈敏系數衡量。 ⑷可靠性：對各種故障和不正常的運方式，應保證可靠動作，不誤動也不拒動，即有足夠的可靠。 電網繼電保護的設計原則 35kV 線路保護配置原則 （1）每回 35kV 線路應按近后備原則配置雙套完整的、獨立的能反映各種類型故障、具有選相功能全線速動保護 （2）每回 35kV 線路應配置雙套遠方跳閘保護。斷路器失靈保護、過電壓保護和不設獨立電抗器斷路器的 500kV 高壓并聯(lián)電抗器保護動作均應起動遠跳。 （3）根據系統(tǒng)工頻過電壓的要求，對可能產生過電壓的 500kV 線路應配置雙套過電壓保護。 （4）裝有串聯(lián)補償電容的線路，應采用雙套光纖分相電流差動保護作主保護。 （5）對電纜、架空混合出線，每回線路宜配置兩套光纖分相電流差動保護作為主保護，同時應配有包含過負荷報警功能的完整的后備保護。 （6）雙重化配置的線路主保護、后備保護、過電壓保護、遠方跳閘保護的交流電壓回路、電流回路、直流電源、開關量輸入、跳閘回路、起動遠跳和遠方信號傳輸通道均應彼此完全獨立沒有電氣聯(lián)系。 （7）雙重化配置的線路保護每套保護只作用于斷路器的一組跳閘線圈。 （8）線路主保護、后備保護應起動斷路器失靈保護。 35kV 母線保護配置原則 （1）每條 500kV 母線按遠景配置雙套母線保護，對 500kV 一個半斷路器接線方式，母線保護不設電壓閉鎖元件。 （2）雙重化配置的母線保護的交流電流回路、直流電源、開關量輸入、跳閘回路均應彼此完全獨立沒有電氣聯(lián)系。 （3）每套母線保護只作用于斷路器的一組跳閘線圈。 （4）母線側的斷路器失靈保護需跳母線側斷路器時，通過起動母差實現(xiàn)。 35kV 斷路器保護配置原則 （1）一個半斷路器接線的 500kV 斷路器保護按斷路器單元配置，每臺斷路器配置一面斷路器保護屏（柜） 。 （2）當出線設有隔離開關時，應配置雙套短引線保護。 （3）重合閘溝三跳回路在斷路器保護中實現(xiàn)。 （4）斷路器三相不一致保護應由斷路器本體機構完成。 （5）斷路器的跳、合閘壓力閉鎖和壓力異常閉鎖操作均由斷路器本體機構實現(xiàn)，分相操作箱僅保留重合閘壓力閉鎖回路。 （6）斷路器防跳功能應由斷路器本體機構完成。2　系統(tǒng)中各元件的主要參數計算 標幺制及標幺值計算方法 所謂標幺制，就是把各個物理量均用標幺制來表示的一種相對單位制 標幺制的概念 標幺制（per unit）電路計算中各物理量和參數均以其有名值與基準值的比值表示無量綱體制。例如物理量 A，有其相應基準值 AB，則 A 的標幺值A*＝A/AB。 標么值的折算. 進行電力系統(tǒng)計算時,除采用有單位的阻抗、導納、電壓、電流、功率等進行運算外,還可采用沒有單位的阻抗、導納、電壓、電流、功率等的相對值進行,名制,是由于標么制具有計算結果清晰、便于迅速判斷計算結果的正確性、可大量簡化計算等優(yōu)點。 標么值=實際有名值（任意單位）/基準值（與有名值同單位）對于直接電氣聯(lián)系的網絡,在制訂標么值的等值電路時,各元件的參數必須按統(tǒng),因此,必須把不同基準值的V 和 S,則電抗的實際有名值換算成標么值,即在工程計算中規(guī)定,各個電壓等級都以其平均額定電壓 V ,各級平均額定電壓規(guī)定為 , , , , 37, 115, 230, 345, 525KV、雙繞組變壓器的參數計算 變壓器的參數一般是指其等值電路中的電阻 RT，電抗 XT，電導 GT 和電納BT ，變壓器的變比 K。根據銘牌上所給的短路損耗△PS，短路電壓 VS%，空載損耗△PO，空載電流 IO%。前兩個數據由短路試驗得到，用以確定 RT 和 XT；后兩個數據由空載試驗得到，用以確定 GT 和 BT。電阻 RT：變壓器作短路試驗時,將一側繞組短接,在另一側繞組施加電壓,相應的鐵耗也小,可以認為短路損耗即等于變壓器通過額定電流時原、統(tǒng)計算中,常用變壓器三相額定容量和額定線電壓進行參數計算,則公式為:{RT}Ω={ΔPS}KW{VN2}KV103/{SN2}KVA電抗 XT: 當變壓器通過額定電流時,在電抗上產生的電壓降的大小,可以用額定電壓的百分數表示,對于大容量變壓器,其繞組電阻比電抗小得多,則公式:{XT}Ω=VS%{VN2}KV103/100/{SN}KVA電導 GT:來說是很小的,繞組中的銅耗也很小,所以近似認為變壓器的鐵耗就等于空載損耗,則公式為:{GT}S={ΔP0}KW103/{VN2}KV電納 BT: 分量和無功分量,無功分量和空載電流在數值上幾乎相等.{BT}S=I0%{SN}KVA103/100/{VN2}KV變壓比 KT: 在三相電力系統(tǒng)計算中,變壓器的變壓比通常是指兩側繞組空,變壓比與原副方繞組匝數比相等。對于星三角形接法的變壓器,變壓比為原副方繞組匝數比的 力系統(tǒng)運行調節(jié)的要求,變壓器不一定工作在主抽頭上,因此,變壓器運行中的實際變比,應是工作時兩側繞組實際抽頭的空載線電壓之比. 繞組變壓器的參數計算三繞組變壓器等值電路中的參數計算原則與雙繞組變壓器的相同,下面分別確定各參數的計算公式.2． 電阻參數計算 電阻 R1,R2,R3:為了確定三個繞組的等值阻抗,要有三個方程,為此,需要有,按雙繞,則有ΔPS1=1/2(ΔPS(12)+ΔPS(31)ΔPS(23))ΔPS2=1/2(ΔPS(12)+ΔPS(23)ΔPS(31))ΔPS3=1/2(ΔPS(23)+ΔPS(31)ΔPS(12)) 求出各繞組的短路損耗后,便可導出雙繞組變壓器計算電阻相同形式的算式,即:{Ri}Ω={Psi}KW{VN2}KV103/{SN2}KVA 電抗參數計算 電抗 X1,X2,X3:和雙繞組變壓器一樣,近似地認為電抗上的電壓降就等于短 后,與電阻的計算公式相似,各繞組的短路電壓為VS1%=1/2(VS(12)%+VS(31)%VS(23)%)VS2%=1/2(VS(12)%+VS(23)%VS(31)%)VS3%=1/2(VS(23)%+VS(31)%VS(12)%)各繞組的等值電抗為:{Xi}Ω=Vsi%{VN2}KV103/100/{SN}KVA2. 4 輸電線路參數的計算 輸電線路的參數有四個:反映線路通過電流時產生有功功率損失效應的電阻。反映載流導線周圍產生磁場效應的電感。反映線路帶電時絕緣介質中產生泄漏電流及導線附近空氣游離而產生有功功率損失的電導。反映帶電導線周圍電場效應,每單位長度的參數為 r、x、g 及 l(km)時,R=rl。X=xl。G=gl。B=bl 由于沿絕緣子的泄漏很小,可設 G=0.3 中性點接地的選擇 35KV 中性點直接接地電網中線路的保護 目前，我省 220KV 線路均采用微機保護，配置兩套不同原理的全線速動主保護及后備保護。其中一套主保護為高頻閉鎖相差保護，或高頻閉鎖方向保護，另一套為高頻閉鎖距離保護。A：兩套保護都應具有全線速動并帶有完整的后備保護。每套保護均應具有獨立的選相功能。B：兩套主保護的交流回路，直流電源跳閘回路及信號傳輸通道彼此獨立。C：配置兩套后備保護，后備保護按近后備原則配置。選用相間及接地距離保護，零序電流方向保護。可與主保護結合在一套裝置內。 高頻保護整定時考慮的幾個問題 系統(tǒng)中發(fā)生故障時高頻保護將某種電量（簡稱判別量）轉換為高頻電波，借助于通道傳給對側，然后，線路每一側按照對側與本側判別量之間之間的關系來判斷區(qū)內或區(qū)外故障。由于選取的判別量不同，判別量的傳送方式和采用通道的情況不同，就出現(xiàn)了各種形式的高頻保護裝置。高頻保護是利用線路兩側的高頻訊號情況來決定是否應動作的，故線路兩側高頻保護必須同時運行，不能單側運行。由于線路兩側高頻保護相當一個整體，故要求：（1）：線路兩側采用型號采用相同的保護裝置。（2）：線路兩側高頻保護的整定值相同。 由于高頻保護的構成方向不同，故必須根據所采用的保護方式決定整定方法。目前高頻保護主要有以下幾種：相差高頻保護、高頻閉鎖方向、零序電流保護、高頻閉鎖距離、高頻信號注意事項 高頻信號頻率和通道的選擇將對保護的動作性能帶來很大的影響，因此在選擇頻率和通道時必須注意：（1）高頻信號在線路上傳輸過程中，有能量衰耗，線路愈長，衰耗愈大，選用的頻率愈高，衰耗也愈大。如果高頻信號的衰耗過大，將使高頻收訊機不能正常準確工作。為此，在線上要使用較低頻率，在短線上要使用較頻率，通常使用頻率為 150—200KHz。（2）為了消除相鄰線路之間的高頻干擾，相鄰線路高頻保護的信號頻率不應相同，要有 5—10KHz 左右的差別。（3）在電力系統(tǒng)中，載波通訊和高頻保護都要使用高頻信號，這兩者的頻率不能相同，高頻設備要單獨設置，高頻加工設備最好分別裝在不同的相別上。為了提高高頻信號的傳輸效率，在長線路的高頻保護中還可考慮采用相—相式的高頻通道。 高頻閉鎖距離保護的整定計算 高頻閉鎖距離保護主要由起訊元件、停訊元件和高頻收發(fā)訊機構成。采用距離保護的起動元件兼做高頻保護的起訊元件，而利用方向阻抗元件兼做高頻保護的停訊元件。利用半導體距離保護構成高頻閉鎖距離保護，其中的復合電流元件兼做高頻保護的起訊元件，同時兼做斷線閉鎖和振蕩閉鎖元件。高頻主保護和后備保護復合為一體。既有整套高頻主保護的功能，又有整套后備保護的作用。．1 距離保護各段的整定計算（1）第Ⅰ段整定計算動作阻抗按下述情況計算。對輸電線路，按保護范圍不伸出線路末端整定，即 lkIdzZK??式中 ——可靠系數，一般取 ~； ——被保護線路 l 的阻抗。l 第一段的動作時限為繼電器本身的固有時限，通常取 。stas06.?（2）第Ⅱ段的整定計算動作阻抗按如下條件計算，一般選其中最小者為整定值。按躲過相鄰變壓器其他側母線故障整定 bzklkdz ZKZ???Ⅱ式中： ——本線路正序阻抗lZ ——相鄰變壓器阻抗b? ——可靠系數。取 ~ ——可靠系數。取 ~ ——助增系數，一般大于 1zK按保證保護范圍末端短路時有足夠的靈敏度整定，即 ?Ⅱ 第Ⅱ段保護的靈敏系數為： ?、颌?ldzlmZK?（3）第Ⅲ段的整定計算動作阻抗通常按躲過最小負荷阻抗 整定。in?fh 對全阻抗繼電器 zqhkfdzKZmi??Ⅲ對方向阻抗繼電器 )cos(infhlmzqhkfdz ???Ⅲ上兩式中 ——最小負荷阻抗， ；min?fhZ maxin3/~???fhefhIUZ——可靠系數，取 ；kK——繼電器的返回參數，取 ~；h——負荷自起動參數；取 ~ ——電網額定相電壓；eU、 ——分別為阻抗元件的最靈敏角和負荷阻抗角。lm?fh第Ⅲ段保護的靈敏系數：作近后備時 ??ldzlmZKⅢ作遠后備時 ??lfzldlⅢ式中 ——相鄰線路末端短路時，實際可能的最大分支系數。max?fzK保護的動作時限 ttxldz???maⅢⅢ（4） 、繼電器阻抗值：jxYHLIdzjzKnZ?（5） 、起動元件的整定：負序電流與零序電流元件作為裝置的起動元件，與相電流元件輔助起動元件配合，起動發(fā)信并構成振蕩閉鎖回路。負序與零序電流元件按以下原則整定：1） 、本線路末端兩相短路負序電流元件靈敏度大于 42） 、本線路末端單相或兩相接地短路，負序零序電流元件靈敏度均大于 43） 、距離保護第Ⅲ段保護范圍末端兩相短路，負序電流元件靈敏度大于 24） 、距離保護第Ⅲ段保護范圍末端單相或兩相接地短路，負序或零序電流元件靈敏度均大于 2，相電流元件的整定為： fhkdzKImax?? ——最大負荷電流ax?fhI ——可靠系數，取 ~ ——返回系數，取 4 短路電流的計算短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。所謂短路,是指一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。產生短路的原因有以下幾個方面：元件損壞 氣象條件惡化 人為事故 其它在三相系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路有：三相短路 f(3) 兩相短路