【導(dǎo)讀】經(jīng)濟(jì)、人民生活乃至社會(huì)穩(wěn)定都有著極為重大的影響。電力系統(tǒng)由各種電氣元件組成。由于自然環(huán)境，制造質(zhì)量運(yùn)行維護(hù)水平等諸方面的原因，電力系統(tǒng)的各種元件在運(yùn)。全保障體系，其中最重要的專門技術(shù)之一就是繼電保護(hù)技術(shù)。不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，保持供電的連續(xù)性，保障人身的安全，防止或減輕設(shè)備的損壞。發(fā)出告警信號(hào)的一種反事故自動(dòng)裝置。障部分恢復(fù)正常運(yùn)行；動(dòng)作，發(fā)出告警信號(hào)，或減負(fù)荷，或延時(shí)跳閘；擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。除，盡量縮小停電范圍，最大限度的保護(hù)電力系統(tǒng)中非故障部分能繼續(xù)運(yùn)行。因此，在發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)。保護(hù)速動(dòng)性的具體要求，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的接線以及被保護(hù)元件的具體情況來確定。切除故障的總時(shí)間等于保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。以上四個(gè)基本要求是分析研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)。助保護(hù)是補(bǔ)充前二者的不足或在主保護(hù)退出時(shí)起保護(hù)作用；

　　

【正文】 第 節(jié) 平行雙回線路橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算 基本概念 為了提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性和增加線路的傳輸容量，電力系統(tǒng)中常采用平行雙回線路運(yùn)行方式。平行雙回線一般采用橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。所謂橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)包括橫聯(lián)差動(dòng)電流方向保護(hù)和電流平衡保護(hù)。 橫聯(lián)差動(dòng)電流方向保護(hù)是利用功率方向元件判斷故障線路。她既可用于電源側(cè)，也可用于受電側(cè)。電流平衡保護(hù)是利用兩回線電流大小判斷故障線路，它只能用于電源側(cè)。由于電流平衡保護(hù)的 接線和調(diào)整都比較簡單，因此常常在再平行線路主電源側(cè)裝設(shè)電流平衡保護(hù)，而在另一側(cè)裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)電流方向保護(hù)。 橫聯(lián)差動(dòng)電流方向保護(hù)的整定計(jì)算 (1) 按躲過保護(hù)線路外部短路的最大不平衡電流整定 Iop ＝ Ｋ rel =Ｋ relＫ erＫ npＫ st I(3)／ 2 （ 631） 式中：Ｋ rel ? 可靠系數(shù)，取 ? ， Ｋ er ? 電流互感器的誤差系數(shù)，取 Ｋ np ? 非周期分量系數(shù)，取 Ｋ st ? 電流互感器的同型系數(shù)，取 I(3) ? 線路外部短路的最大短路電流 (2) 按躲過單回線路運(yùn)行時(shí)的最大總負(fù)荷電流整定 31 Iop ＝maxLrerel IKK （ 632） 式中：Ｋ rel ? 可靠系數(shù)，取 ? ， Ｋ re ? 返回系數(shù)，取 ? 單回線路運(yùn)行時(shí)的最大總負(fù)荷電流 2. 靈敏度校驗(yàn)： 當(dāng)兩回線路阻抗相等時(shí)，按任一回線路中點(diǎn)短路時(shí)的最 小短路電流校驗(yàn)，即 Ｋ sen = 2min?opKII （ 633） 3．相繼動(dòng)作區(qū)的計(jì)算 在對(duì)側(cè)母線附近短路時(shí)，流入本側(cè)保護(hù)的電流很小，保護(hù)拒動(dòng)。而流入對(duì)側(cè)保護(hù)的電流很大，對(duì)側(cè)保護(hù)會(huì)動(dòng)作。對(duì)側(cè)保護(hù)動(dòng)作跳閘后短路電流重新分配，從而本側(cè)保護(hù)才能動(dòng)作，因此形成相繼動(dòng)作。相繼動(dòng)作區(qū)按下式計(jì)算： = %1 0 0%1 0 0m in ??? ?k opx I Ill （ 634） 式中： ?minkI ? 相繼動(dòng)作區(qū) 分界點(diǎn)處短路的總短路電流，一般短路點(diǎn)近似取在保護(hù)對(duì)端母線上 一般要求相繼動(dòng)作區(qū)應(yīng)小于線路長度的 50% 。 電流平衡保護(hù)的整定計(jì)算 1．電流平衡保護(hù)的特點(diǎn) 電流平衡保護(hù)與橫差動(dòng)電流方向保護(hù)相同之處，都是用雙回線路的差電流作為起動(dòng)元件；不同之處在于電流平衡保護(hù)是用電流平衡繼電器代替方向繼電器來判斷雙回線路中的故障線路。電流平衡繼電器是按比較雙回線路中電流絕對(duì)值而工作的，同時(shí)還引入電壓量進(jìn)行制動(dòng)。 電流平衡保護(hù)如用于雙回線路的非電源 側(cè)時(shí)，當(dāng)非電源側(cè)線路的出口發(fā)生故障，兩回線路中電流值幾乎相等，電流平衡繼電器將會(huì)拒絕動(dòng)作，故不應(yīng)采用這種保護(hù)方式。 2．起動(dòng)元件的動(dòng)作電流的計(jì)算 按躲過保護(hù)線路外部短路的最大不平衡電流整定 Iop ＝ Ｋ rel =Ｋ relＫ erＫ npＫ st I(3)／ 2 （ 635） 式中：Ｋ rel ? 可靠系數(shù)，取 ? ， Ｋ er ? 電流互感器的誤差系數(shù)，取 Ｋ np ? 非周期分量系數(shù)，取 32 Ｋ st ? 電流互感器的同型系數(shù)，取 I(3) ? 線路外部短路的最大短路電流 3． 靈敏度校驗(yàn)： 按雙回線路內(nèi)部短路時(shí)的最小短路電流校驗(yàn)，即 Ｋ sen = 2min?opKII （ 636） 式中： ? 雙回線路內(nèi)部短路時(shí)流過保護(hù)的最小短路電流，其短路點(diǎn)選在一回線路中點(diǎn)或一回線路末端。 4．起動(dòng)元件相繼動(dòng)作區(qū)的計(jì)算 = %1 0 0%1 0 0m in ??? ?k opx I Ill （ 637） 式中： ?minkI ? 相繼動(dòng)作區(qū) 分界點(diǎn)處短路的總短路電流，一般短路點(diǎn)近似取在保護(hù)對(duì)端母線上。 5．電流平衡相繼動(dòng)作區(qū)的計(jì)算 電流平衡相繼動(dòng)作區(qū)的作圖求解法： (1) 計(jì)算在最小運(yùn)行方式下，當(dāng)雙回線中一回發(fā)生短路時(shí)作出故障線與非故障線路的短路電流對(duì)短路點(diǎn)位置的變化曲線 = f 1(L), = f 2(L), 、 。 (2) 將平衡繼電器制動(dòng)特性 Iop = f (Ires)與短路電流分 布曲線畫在同一比例的坐標(biāo)系中。 (3) 畫 = f ()曲線（假設(shè) 1 線故障），找到 = f ()與 Iop = f (Ires)兩曲線的交點(diǎn)，過該點(diǎn)作橫坐標(biāo)的平行線，與 = f 1(L)交與一點(diǎn)，該點(diǎn)到線路末端的距離即為電流平衡保護(hù)的相繼動(dòng)作區(qū)。 注：平衡繼電器制動(dòng)特性 Iop = f (Ires)曲線分四種情況，共四條，由 ? = 0?、 ? =180? 和 Ures=0V、 Ures=100V組合而成。檢查相繼動(dòng)作區(qū)時(shí)，應(yīng)使用最不利情況 ? = 0?、 Ures=100V曲線。 33 第 節(jié) 雙回線與單回線電流、電壓保護(hù)的整定計(jì)算 中、低壓雙回平行線路，一般以方向橫差或電流平衡作為雙回線路的主保護(hù)，階段式保護(hù)（電流、電壓或距離保護(hù)）作為后備保護(hù)。在雙回線改為單回線運(yùn)行時(shí)，橫差平衡保護(hù)退出工作，階段式保護(hù)作為主保護(hù)和后備保護(hù)。因此，階段式保護(hù)要適應(yīng)單、雙回線兩種方式運(yùn)行，而階段式保護(hù)又有兩種接法（和電流和分電流）其相應(yīng)整定配合分別敘述如下： 一、 和保護(hù)整定計(jì)算 接于雙回線電流之和的階段式保護(hù)，簡稱和保護(hù)，動(dòng)作后跳雙 回線斷路器。 （一 ）瞬時(shí)電流速斷保護(hù) 該保護(hù)為瞬時(shí)段，故雙回線 運(yùn)行中必須退出（ 雙回線 運(yùn)行中，線路的故障橫差平衡保護(hù)選跳故障線），僅單回線運(yùn)行時(shí)投入，并按單回線運(yùn)行整定 ,躲本線路最大故障電流整定： Iop ＝ Ｋ rel IKmax (641) （二）瞬時(shí)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù) 該段使用原則同瞬時(shí)電流速斷，電流元件按單回線運(yùn)行時(shí)， 本線路末端故障靈敏度整定；電壓元件一般按單回線運(yùn)行時(shí)線路故障的最低殘壓整定。 Iop ＝senKmjnKI (642) （三）延時(shí)電流速斷及延時(shí)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù) 該段保護(hù)在在單、雙回線路運(yùn)行時(shí)均投入使用，按雙回線運(yùn)行時(shí)，與相鄰線配合整定；按單回線運(yùn)行時(shí)，校驗(yàn)本線路故障靈敏度。 (1) 按雙回線運(yùn)行時(shí)，與相鄰線配合整定 Iop1 ＝ Ｋ rel Iop2?Ｋ Bmin (643) (2) 按單回線運(yùn)行時(shí)，校驗(yàn)本線路故障靈敏度 0 2 2 4 4 Ires Iop 1 3 2 4 1? = 0?、 Ures=100V 2? =180?、 Ures=100V 3? = 0?、 Ures=0V 4? =180?、 Ures=0V 34 Ｋ sen = in ???opKII (644) （四）定時(shí)限過電流保護(hù) 該段保護(hù)在在單、雙回線路運(yùn)行時(shí)均投入使用，按雙回線運(yùn)行時(shí)，與相鄰線配合，并按躲過雙回線最大負(fù)荷電流之和整定；按單回線運(yùn)行時(shí)，校驗(yàn)本線路及鄰線故障靈敏度。 (1) 按躲過雙回線最大負(fù)荷電流之和整定 Iop ＝maxLrerel IKK （ 645） 式中：Ｋ rel ? 可靠系數(shù)，取 ? ， Ｋ re ? 返回系數(shù)，取 ? 雙回線路運(yùn)行時(shí)的最大總負(fù)荷電流之和 (2) 按單回線運(yùn)行時(shí)，校驗(yàn)本線 路故障靈敏度 Ｋ sen = ?opKII （ 646） 二、 分保護(hù)整定計(jì)算 接于雙回線每一回線電流的階段式保護(hù)，簡稱分保護(hù)，動(dòng)作后只跳本線路斷路器。 （一 ）瞬時(shí)電流速斷保護(hù) 該保護(hù)為瞬時(shí)段， 在單、雙回線路運(yùn)行中均投入使用。按單回線運(yùn)行整定 ,躲本線路最大故障電流整定： Iop ＝ Ｋ rel IKmax (647) （二）瞬時(shí)電流電 壓聯(lián)鎖速斷保護(hù) 該保護(hù)在單、雙回線路運(yùn)行中均投入使用。電流元件一般按雙回線運(yùn)行，保證本線路故障靈敏度整定（雙回線運(yùn)行靈敏度較低）；電壓元件一般按雙回線運(yùn)行躲本線路故障整定。 （三）延時(shí)電流速斷及延時(shí)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù) 按單回線運(yùn)行配合條件整定電流元件；按雙回線運(yùn)行配合條件整定電壓元件。校驗(yàn)靈敏度時(shí)，電流元件按雙回線運(yùn)行，電壓元件按單回線運(yùn)行。 (1) 按單回線運(yùn)行時(shí)，與相鄰線配合整定 Iop1 ＝ Ｋ rel Iop2?Ｋ Bmin (643) (2) 按雙回線運(yùn)行時(shí)，校驗(yàn)本線路故障靈敏度 Ｋ sen = in ???opKII (644) 35 （四）定時(shí)限過電流保護(hù) 按雙回線運(yùn)行時(shí)，與相鄰線配合整定，并躲開雙回線中一回線故障斷開，另一回所產(chǎn)生的最大負(fù)荷電流。按雙回線運(yùn)行時(shí)，校驗(yàn)本線路及鄰線故障靈敏度。 (1) 按躲過單回線最大負(fù)荷電流之和整定 Iop ＝maxLrerel IKK （ 645） 式中：Ｋ rel ? 可靠系數(shù)，取 ? ， Ｋ re ? 返回系數(shù)，取 ? 雙回線中一回線故障斷開，另一回所產(chǎn)生的最大負(fù)荷電流 (2) 按雙回線運(yùn)行時(shí)，校驗(yàn)本線路故障靈敏度 Ｋ sen = ?opKII （ 646） 表 相間 電流 保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果： 線路名稱 保護(hù)安裝地點(diǎn) 保護(hù)編號(hào) 保護(hù)段 整定值（ Ω ） 動(dòng)作時(shí)限（ S） BBD3 B廠側(cè) 9 （ 10） Ⅰ Ⅱ Ⅲ BD3側(cè) 11 （ 12） Ⅰ Ⅱ Ⅲ 36 第 7 章 電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式 配置 與整定計(jì)算 第 節(jié) 電力網(wǎng)零序繼電保護(hù)方式配置 110~220kv 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中 線路 零序 繼電保護(hù)的配置原則 （ 1）對(duì)于單回線路接地短路，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。 （ 2）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)。 注：以上原則參見華中理工大學(xué) 呂繼紹 編 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理》第 106 頁 ABD2 和 BBD3 線路相間繼電保護(hù)方式選擇 （ 1） ABD2 為 110kv 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一條線路，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)，如不能滿足靈敏度和速動(dòng)性的要求時(shí)，則應(yīng)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。 （ 2） BBD3 是平行雙回線路，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)。 第 節(jié) 零序電流保護(hù)整定計(jì)算的運(yùn)行方式分析 接地短路電流、電壓的特點(diǎn) 根據(jù)接地短路故障的計(jì)算方法可知，接地短路是相當(dāng)于在正序網(wǎng)絡(luò)的短路點(diǎn)增加額外附加電抗的短路。這個(gè)額外附加電抗就是負(fù)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(guān)系；而各序電流的絕對(duì)值要 受其它序電抗的影響。 計(jì)算分支零序電流的分布時(shí)，例如：計(jì)算電流分支系數(shù)，只須研究零序序網(wǎng)的情況；當(dāng)要計(jì)算零序電流絕對(duì)值大小時(shí)，必須同時(shí)分析正、負(fù)、零三個(gè)序網(wǎng)的變化。零序電壓的特點(diǎn)，類似零序電流的情況。零序電壓分布在短路點(diǎn)最高，隨著距短路點(diǎn)的距離而逐漸降低，在變 37 壓器中性點(diǎn)接地處為零。 接地短路計(jì)算的運(yùn)行方式選擇 計(jì)算零序電流大小和分布的運(yùn)行方式選擇，是零序電流保護(hù)整定計(jì)算的第一步。選擇運(yùn)行方式就是考慮零序電流保護(hù)所能適應(yīng)的發(fā)電機(jī)、變壓器以及線路變化大小的問題。一般來說，運(yùn)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(hù)可在此基礎(chǔ)上，加以分析選擇。其中變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目的多少和分配地點(diǎn)，對(duì)零序電流保護(hù)影響極大，通常由繼電保護(hù)整定計(jì)算部門決定。變壓器中性點(diǎn)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(shè)備的絕緣要求來確定中性點(diǎn)是否接地；其次是以保持對(duì)該母線的零序電抗在運(yùn)行中變化最小