【文章內(nèi)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(yīng)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(shè)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(shù)衡量。 ⑷可靠性：對各種故障和不正常的運方式，應(yīng)保證可靠動作，不誤動也不拒動，即有足夠的可靠。 電網(wǎng)繼電保護的設(shè)計原則 35kV 線路保護配置原則 （1）每回 35kV 線路應(yīng)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(yīng)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(shè)獨立電抗器斷路器的 500kV 高壓并聯(lián)電抗器保護動作均應(yīng)起動遠跳。 （3）根據(jù)系統(tǒng)工頻過電壓的要求，對可能產(chǎn)生過電壓的 500kV 線路應(yīng)配置雙套過電壓保護。 （4）裝有串聯(lián)補償電容的線路，應(yīng)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(yīng)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(guān)量輸入、跳閘回路、起動遠跳和遠方信號傳輸通道均應(yīng)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(yīng)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(shè)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(guān)量輸入、跳閘回路均應(yīng)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(cè)的斷路器失靈保護需跳母線側(cè)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(shè)有隔離開關(guān)時，應(yīng)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(yīng)由斷路器本體機構(gòu)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(gòu)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(yīng)由斷路器本體機構(gòu)完成。2　系統(tǒng)中各元件的主要參數(shù)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(shù)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(yīng)基準值 AB，則 A 的標幺值A(chǔ)*＝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(jié)果清晰、便于迅速判斷計算結(jié)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(wǎng)絡(luò),在制訂標么值的等值電路時,各元件的參數(shù)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(shù)計算 變壓器的參數(shù)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(jù)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(shù)據(jù)由短路試驗得到，用以確定 RT 和 XT；后兩個數(shù)據(jù)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(cè)繞組短接,在另一側(cè)繞組施加電壓,相應(yīng)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(shù)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(chǎn)生的電壓降的大小,可以用額定電壓的百分數(shù)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(shù)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(cè)繞組空,變壓比與原副方繞組匝數(shù)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(shù)比的 力系統(tǒng)運行調(diào)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(yīng)是工作時兩側(cè)繞組實際抽頭的空載線電壓之比. 繞組變壓器的參數(shù)計算三繞組變壓器等值電路中的參數(shù)計算原則與雙繞組變壓器的相同,下面分別確定各參數(shù)的計算公式.2． 電阻參數(shù)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(shù)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(shù)的計算 輸電線路的參數(shù)有四個:反映線路通過電流時產(chǎn)生有功功率損失效應(yīng)的電阻。反映載流導線周圍產(chǎn)生磁場效應(yīng)的電感。反映線路帶電時絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生泄漏電流及導線附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損失的電導。反映帶電導線周圍電場效應(yīng),每單位長度的參數(shù)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(shè) G=0.3 中性點接地的選擇 35KV 中性點直接接地電網(wǎng)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(yīng)具有全線速動并帶有完整的后備保護。每套保護均應(yīng)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(jié)合在一套裝置內(nèi)。 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(zhuǎn)換為高頻電波，借助于通道傳給對側(cè)，然后，線路每一側(cè)按照對側(cè)與本側(cè)判別量之間之間的關(guān)系來判斷區(qū)內(nèi)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(cè)的高頻訊號情況來決定是否應(yīng)動作的，故線路兩側(cè)高頻保護必須同時運行，不能單側(cè)運行。由于線路兩側(cè)高頻保護相當一個整體，故要求：（1）：線路兩側(cè)采用型號采用相同的保護裝置。（2）：線路兩側(cè)高頻保護的整定值相同。 由于高頻保護的構(gòu)成方向不同，故必須根據(jù)所采用的保護方式?jīng)Q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(yīng)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(shè)備要單獨設(shè)置，高頻加工設(shè)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(gòu)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(gòu)成高頻閉鎖距離保護，其中的復(fù)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(fù)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(shù)，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(cè)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(shù)。取 ~ ——可靠系數(shù)。取 ~ ——助增系數(shù)，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(shù)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(shù)，取 ；kK——繼電器的返回參數(shù)，取 ~；h——負荷自起動參數(shù)；取 ~ ——電網(wǎng)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(shù)：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(shù)。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(gòu)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(shù)，取 ~ ——返回系數(shù)，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(chǎn)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