【正文】 (b) (c)(a) 原理接線圖。 (b), (c) 相量關(guān)系圖 母聯(lián)電流與短路電流相位比較所以電流 Ik的相位就是短路電流 IK的相位,并且 KD 動作時,即表示 I 母線或 II 母線發(fā) 第 頁34 生了短路故障。1KW,2KW 是故障母線的選擇元件,進行 I5與 Ik的相位比較。當(dāng) 與wI?同時從 1KW 的兩個繞組的同極性端流進時,1KW 處于動作狀態(tài),對 2KW 處,從同極性端kI?流出,處于不動作狀態(tài)；當(dāng) 與 同時從 2KW 的兩個繞組的同極性端流進時 ,2KW 處wI?k于動作狀態(tài),對 1KW 處, 從同極性端流出,處于不動作狀態(tài)。由以上分析可見,KD,1KW 動作時,判別為 I 母線短路故障；KD,2KW 動作時,判別為II 母線上發(fā)生了短路故障。 電流差動保護配置的整定 （一）差電流起動元件整定差電流起動元件的動作電流滿足兩個整定條件： （1）按躲開母線外部的最大不平衡電流整定，即： .maxkIIdrelLHfzqd? —可靠系數(shù)，取 。krel —電流互感器變比誤差，取 —非周期分量系數(shù)，一般電流繼電器取 ～2。kfzq —母線差動保護外部短路時流過的最大短路電流。.maxId 由于起動元件采用 BCH—2 型差動繼電器，故取=1， =， =。kfzqLHkrel起動電流： .().maxI AIdzfzqd????二次電流為： ().0AjBCH—2 型差動匝數(shù)為： ().??匝 取 =3 匝， =16A。由于母線保護用 110kV 系統(tǒng)中，故 BCH—2 為〝B—B〞。 第 頁35 起動元件靈敏度計算： ，滿足要求。??2167().??? （2）電壓閉鎖元件 三個相間電壓元件的動作電壓按躲開正常運行的最底電壓整定，由于母線短路時的電壓閉鎖元件的靈敏度較高，為簡化計算可直接取 =60～65v。.Udzj 復(fù)合電壓閉鎖元件整定、負(fù)序電壓元件動作電壓按經(jīng)驗公式：=（ ～） ，零序電壓元件動作電壓按經(jīng)驗公式 =（15～20）v。.2UdzUe .0z 負(fù)序電壓元件和零序電壓元件的靈敏度應(yīng)高于差電流起動元件靈敏度。 零序電壓元件 = .?? 零序電壓元件 =18 ，滿足要求。.繼電器選用 DSA2391 母線差動保護裝置。 輸電線路保護配置 保護配置的原理(一) 距離保護電流保護的主要優(yōu)點是簡單，可靠，經(jīng)濟，但它的靈敏性受系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，特別是在重負(fù)荷，長距離，電壓等級高的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，很難滿足選擇性，靈敏性以及快速切除故障的要求，為此，必須采用性能完善的保護裝置，因而就引入了“距離保護” 。距離保護是反饋故障點至保護安裝點之間的距離或阻抗，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時間的一種保護裝置。該裝置的主要元件為距離或阻抗繼電器，它可根據(jù)其端子所加的電壓和電流側(cè)知保護安裝處至短路點之間的阻抗值，此阻抗稱為阻抗繼電器的測量阻抗。其主要特點是：短路點距離保護安裝點越近，其測量阻抗越小；相反地，短路點距離保護安裝點越遠(yuǎn)，其測量阻抗越大，動作時間就越長。這樣就可保證有選擇地切除故障線路，如圖 所示，K 點短路時，保護 1 的測量阻抗是 Zk，保護 2 的測量阻抗是（Z AB+ZK） 。由于保護 1 距離短路點較近，而保護 2 距離短路點較遠(yuǎn)，所以，保護 1 的動作時間就比保護 2 的短。這樣故障就由保護 1 動作切除，不會引起保護 2 第 頁36 的誤動作。這種選擇性的配合是靠適當(dāng)?shù)倪x擇各保護的整定阻抗值和動作時限來完成的。圖 （a） 距離保護的基本原理 圖 (b) 距離保護原理接線圖(二)零序電流保護零序電流保護屬于小接地電流系統(tǒng)的保護方式，它利用當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故璋時零序電流比正常運行時較大的特點，來實現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號或瞬時切斷主回路電源避免事故，但早已在發(fā)電廠、變電站和配電系統(tǒng)中得到較廣泛的應(yīng)用。采用中性點經(jīng)高電阻接地，能使靈敏而有選擇性的接地保護得以實現(xiàn)，能減少電 第 頁37 弧接地過電壓的危險，接地保護是否動作于跳閘取決于接地電流的大小，這種接地保護方式的缺點是接地電阻電壓較高(6kV)，接地功耗較大(60 一 75kw)，使電阻器發(fā)熱，影響其機械強度，給制造帶來了較大的困難，而且造價很高。中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，在接地點產(chǎn)生一個電感點流并和系統(tǒng)中的接地電容電流相抵消，接地電弧不會出現(xiàn)，單相接地故障自動消除，從而就可減少接地故障引起的停電事故。由于采用了消弧線圈，在發(fā)生單相接地故障時的電流分布發(fā)生了變化，又給實現(xiàn)有選擇性的保護帶來了一定的困難，因而必須謀求新途徑。目前，在變配電系統(tǒng)中為提高供電的可靠性，零序電流保護的接線方式都有各自的優(yōu)缺點，在實際應(yīng)用時應(yīng)從經(jīng)濟技術(shù)諸方面綜合加以考慮。零序分童的特點，如圖 (a)所示的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng) A 相發(fā)生金屬性單相接地短路時，可利用對稱分量的方法將電流、電壓分解為正序、負(fù)序和零序分量，并利用復(fù)合序網(wǎng) (b)所示，零序電流可看成是在故障點出現(xiàn)一個零序電壓亡，而產(chǎn)生的，正方向規(guī)定從母線流向故障點，零序電壓的正方向是線路指向大地，其主要特點如下:1)線路中任何一點發(fā)生接地短路時，該點的三倍零序電流(或電壓)都等于該點的三相電流(或電壓)的向 t 和，即 ....0ABC3=+II ....U??當(dāng)系統(tǒng)中 A 相發(fā)生接地短路時，故障點 D 的電壓 ，故障點 D ?為：，即故障點的零序電壓等于非故障相電壓向量和的 1/3. 故障...1()3DABDC??點的電流 即故障點的零序電流等于故障點電流的 1/3，并且相....,0,.dII?位相同。 2)故障點的零序電壓最高，其值為 ，距故障點的距離越遠(yuǎn)，零序電壓就越低。.0DU變器中性點處， (c)所示。3)零序電流超前零序電壓 900，如圖 (d)所示，零序電流的分布，主要決定于線路和中性點接地變壓器的零序阻杭，而與電源的數(shù)目和位里無關(guān)。 第 頁38 4)零序功率 S。=I 0U0，由于故障點零序電壓最高，所以，故障點的零序功率也最大，距故障點越遠(yuǎn)零序功率越小。 圖 接地短路時的零序等效網(wǎng)絡(luò) 保護配置的整定（一）輸電線路的距離保護對于 110kV 及以上電壓級的輸電線路，我們根據(jù)經(jīng)驗可以直接考慮用距離保護，所以這里的 110kV 側(cè)我直接進行距離保護的整定計算和靈敏度校驗。取 =， =, =1, =。線路的最大靈敏角根據(jù)經(jīng)驗也一般取39。relkrelstkre60o～80 o,取 =80o。 m?對于輸電線路 2L距離Ⅰ段： .()oprelZkz??? .min.%1op 距離Ⅲ段：最小負(fù)荷阻抗 ..()LNLvUZIZ????? 動作阻抗為 第 頁39 . ()?????由于 =80o， = 得 = o。?csarcsL?整定阻抗 .()()06opzetmLZ???所以， ,滿足要求。145..zetsnk（二）零序保護的整定要對零序保護進行整定計算必須先求出發(fā)生接地短路故障時,故障點的最大零序電流,而只有發(fā)生接地故障時,才會出現(xiàn)零序電流,所以只考慮單相短路和兩相接地短路。當(dāng) 點發(fā)生短路時， 空載不包括在各序網(wǎng)絡(luò)中。變壓器 中性點接地應(yīng)2f2L1234B包括在零序網(wǎng)絡(luò)中。正序網(wǎng)絡(luò)化簡過程如下： 2181720(.)(.60)()/() =.6113xx?????? 36544[] .7/.52+043.將支路 122 和 23 并聯(lián)得等值電勢和輸入電抗： 10293().8()?????? 2312(1)93).4(.).14fXx正序網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 第 頁40 ?? 圖 正序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)化簡過程如下： [(/)]/()(+.67)/()=.4xx????? 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)輸入電抗： 1923(2))()?????? 第 頁41 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 ?? 圖 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò)化簡過程如下： ????? 6647()/.?零序網(wǎng)絡(luò)輸入電抗： 256(0)???零序網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 第 頁42 ?圖 零序網(wǎng)絡(luò) 所以，各序的輸入阻抗分別為：= = =(1)fX(2)fX(0)fX單相短路時，因為 ，電源電勢用次暫態(tài)電勢：取()(0)().53ffx????，所以 0 秒時的短路正序電流為：(0)39。.fVEj? 2()(1)*12 .??處發(fā)生短路時，短路點的零序電流為：2f 2()(0)*(1)* fxII??????兩相短路時，因為 ，電源電勢用次暫態(tài)電勢：(1,)(0)(2).5/ .380ffxX?取 ，所以 0 秒時的短路正序電流為：(0)39。.fVEj? 2()(1)*1,2()..6543ffVIjx??? 第 頁43 處發(fā)生短路時，短路點的零序電流