【正文】 模數(shù)變換芯片，分辨率高達(dá)14位。帶有雙LON局域網(wǎng)，可作為變電站綜合自動(dòng)化的間隔層保護(hù)及控制終端。采用模糊控制，在一些用常規(guī)方法難以區(qū)分也難以整定的場(chǎng)合，可不需整定，提高了可靠性。設(shè)置了裝置的自檢智能性，提高了對(duì)通道的容錯(cuò)能力。保護(hù)通道接口方式靈活，可同國(guó)內(nèi)外各種通道接口。主要功能：（1）設(shè)置高頻、距離、零序三種保護(hù)。（2）在任何時(shí)候，對(duì)任何故障，高頻保護(hù)均可實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)。（3）在任何工況下，保護(hù)裝置都可以選相跳閘。（4）高頻保護(hù)中增加了弱饋功能。（5） 配置了分散式故障錄波插件，對(duì)消滅“原因不明”的不正確動(dòng)作起重要作用。 兩臺(tái)主變壓器微機(jī)保護(hù)裝置的選型該變電站兩臺(tái)主變配置瓦斯保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)，零序電流保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)等保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)方式，比較現(xiàn)在市場(chǎng)上所用的保護(hù)裝置，結(jié)合保護(hù)的要求。采用許昌繼電器廠生產(chǎn)的CST31A和CST221B數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置。CST31A數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置的外型見(jiàn)圖52，主要適用于220kV及以下電壓等級(jí)的電力變壓器的主保護(hù)。該產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)：本裝置采用多單片機(jī)并行工作式的硬件結(jié)構(gòu)，主保護(hù)和各側(cè)后備保護(hù)分別采用獨(dú)立的機(jī)箱，增加了保護(hù)的可靠性裝置硬件的核心部分采用不擴(kuò)展的單片機(jī)，總線不出芯片，多層印制板及表面封裝技術(shù)，使抗干擾能力大大增強(qiáng)。同時(shí)采用第三代模數(shù)變換技術(shù)，分辨率高達(dá)14位軟件平衡各側(cè)電流，補(bǔ)償二次電流相位?？蛇x擇分散式的專(zhuān)用錄波插件，并帶有高速的錄波數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接口裝置帶有LCD顯示及一個(gè)簡(jiǎn)易的四方鍵盤(pán)，實(shí)現(xiàn)全部的人機(jī)對(duì)話(huà)，操作菜單化裝置面板上提供了一個(gè)用于連接PC機(jī)的RS232串行通訊口，在本公司提供的PC機(jī)應(yīng)用軟件的支持下，能夠大大減少調(diào)試工作量。主要功能：差動(dòng)主保護(hù)包括：差速斷、二次諧波原理制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)、比率制動(dòng)特性、TA二次斷線判別、三側(cè)過(guò)負(fù)荷告警、過(guò)流啟動(dòng)通風(fēng)、過(guò)流閉鎖調(diào)壓等。主要技術(shù)指標(biāo)：額定直流電壓：220V或110V定交流電壓：額定交流電流：5A或1A模數(shù)變換器的精確工作范圍：（10%誤差）電流精確工作范圍：~20In電壓精確工作范圍：1~100V差動(dòng)動(dòng)作時(shí)間：30ms差速斷動(dòng)作時(shí)間：25ms絕緣性能：符合IEC2552沖擊電壓：符合IEC255212抗電磁干擾性能：符合IEC25522IEC255224機(jī)械性能：符合IEC255212環(huán)境條件：符合IEC8702 圖52 CST31A數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置Fig52 CST31A digital transformer protection deviceCST221B數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置外型見(jiàn)圖53，適用于220kV及以下電壓等級(jí)的電力變壓器的后備保護(hù)。該裝置的主要特點(diǎn)：采用多單片機(jī)并行工作式的硬件結(jié)構(gòu)，主、后備保護(hù)完全獨(dú)立，可以互相閉鎖。采用了不擴(kuò)展的單片機(jī)，總線不出芯片，多層印制板，表面安裝，抗干擾能力強(qiáng)，裝置帶有網(wǎng)絡(luò)接口，并可選擇分散式的專(zhuān)用錄波插件。后備保護(hù)包括復(fù)合電壓閉鎖（方向）過(guò)電流保護(hù)，零序電壓閉鎖零序（方向）過(guò)電流保護(hù)，間隙零序過(guò)流保護(hù)和間隙零序過(guò)電壓保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)，TV二次斷線檢測(cè)，過(guò)流啟動(dòng)通風(fēng)，過(guò)載閉鎖有載調(diào)壓，復(fù)合電壓閉鎖方向過(guò)電流保護(hù)。圖53 CST221B數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置Fig53 CST221B digital transformer protection device主要技術(shù)指標(biāo)：額定直流數(shù)據(jù)：220V或110V額定交流數(shù)據(jù)：相電壓100/V，電流5A或1A模擬變換器的精確工作范圍（10%誤差）：電流精確工作范圍：~20In電壓精確工作范圍：1V~100V絕緣性能：符合IEC2552沖擊電壓：符合IEC255212抗電磁干擾性能：符合IEC25522IEC255224機(jī)械性能：符合IEC255212環(huán)境條件：符合IEC8702 母聯(lián)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的選型110kV接線屬內(nèi)橋接線，變壓器保護(hù)范圍擴(kuò)大到母線，因此不設(shè)專(zhuān)門(mén)的母線保護(hù)，母線保護(hù)由變壓器差動(dòng)保護(hù)來(lái)完成。 10kV出線微機(jī)繼電保護(hù)裝置的選型10kV出線采用速斷保護(hù), 過(guò)流保護(hù)，過(guò)負(fù)荷三種保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)方式，其中速斷電流保護(hù)為主保護(hù)。結(jié)合保護(hù)的基本要求比較考慮后選擇許繼生產(chǎn)的CSL216B數(shù)字式保護(hù)裝置。本裝置有如下性能：適用于10kV及35kV電壓等級(jí)配電線路，也可用于不采用距離保護(hù)的66kV～110kV電壓等級(jí)線路。主要特點(diǎn)：裝置硬件的核心部分采用不擴(kuò)展的單片機(jī)，總線不出芯片，抗干擾能力大大提高。采用新型模數(shù)變換芯片，分辨率高達(dá)14位。裝置包含了測(cè)量、控制功能。裝置有多種人機(jī)對(duì)話(huà)方式。主要功能：過(guò)流保護(hù)，零序保護(hù)，三相一次重合閘帶同期檢定，低調(diào)減載，帶操作回路，遙測(cè)、遙信、遙控遠(yuǎn)方管理。三段式過(guò)流保護(hù)，帶方向閉鎖，帶電壓閉鎖，三段式零序保護(hù)，帶方向小電流接地系統(tǒng)。主要技術(shù)指標(biāo)：額定數(shù)據(jù)：直流：220V或110V交流：5A或1A；100V模數(shù)變換的精確工作范圍：相電壓：~100V 電流回路：（5A額定值）~100A（有效值）絕緣性能：符合IEC2552沖擊電壓：符合IEC255212抗電磁干擾性能：符合IEC25522IEC255224機(jī)械性能：符合IEC255212環(huán)境條件：符合IEC870210kVI段電容器結(jié)合保護(hù)的基本要求比較考慮后選擇許繼生產(chǎn)的CSP216A數(shù)字式保護(hù)裝置。本裝置有如下性能：應(yīng)用范圍：適用于66kV及以下各電壓等級(jí)的小電流接地系統(tǒng)的電容器組。 主要特點(diǎn)：裝置硬件的核心部分采用不擴(kuò)展的單片機(jī)，總線不出芯片，抗干擾能力大大提高。采用新型模數(shù)變換芯片，分辨率高達(dá)14位。裝置可用于綜合自動(dòng)化環(huán)境，滿(mǎn)足“四遙“功能。裝置有多種人機(jī)對(duì)話(huà)方式。主要功能：二段式相間過(guò)流、二段式零序過(guò)流、過(guò)電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、不平衡電壓保護(hù)。 主要技術(shù)指標(biāo)：額定數(shù)據(jù)：直流：220V或110V交流：5A或1A；100V模數(shù)變換的精確工作范圍：相電壓：~100V 電流回路：（5A額定值）~100A（有效值）絕緣性能：符合IEC2552沖擊電壓：符合IEC255212抗電磁干擾性能：符合IEC25522IEC255224機(jī)械性能：符合IEC255212環(huán)境條件：符合IEC8702 本章小結(jié)本章主要是結(jié)合保護(hù)方式和繼電保護(hù)的要求，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行比較分析，確定出微機(jī)保護(hù)裝置的型號(hào)。6 微機(jī)繼電保護(hù)的繼電保護(hù)整定計(jì)算 繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)繼電保護(hù)整定計(jì)算是繼電保護(hù)工作中的一項(xiàng)重要工作，在電力生產(chǎn)運(yùn)行和電力工程設(shè)計(jì)工作中，繼電保護(hù)整定計(jì)算是一項(xiàng)必不可少的工作，在電力系統(tǒng)的各級(jí)調(diào)度部門(mén)，進(jìn)行整定計(jì)算是對(duì)電力系統(tǒng)中己配置安裝好的各種繼電保護(hù)，按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過(guò)計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值，以使得全系統(tǒng)各種繼電保護(hù)有機(jī)協(xié)調(diào)地布置，并正確發(fā)揮其作用。合理、正確的繼電保護(hù)定值是可靠實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)保護(hù)的必要條件,如果說(shuō)配置齊全、質(zhì)量?jī)?yōu)良，技術(shù)性能先進(jìn)的繼電保護(hù)裝置及相應(yīng)完善合理的二次回路；是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠保護(hù)的物質(zhì)基礎(chǔ), 那么合理、正確的繼電保護(hù)定值無(wú)疑就是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，減輕故障設(shè)備損壞程度的必要條件。繼電保護(hù)定值與對(duì)繼電保護(hù)的可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求均密切相關(guān)。繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要對(duì)各種保護(hù)給出整定值；而對(duì)變電站中的全部繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，則需要編制出一個(gè)整定方案。整定方案通?？砂措娏ο到y(tǒng)的電壓等級(jí)或設(shè)備來(lái)編制，并且可按繼電保護(hù)的功能劃分為小的方案分別進(jìn)行，這些小方案之間既有相對(duì)獨(dú)立性，又有一定的配合關(guān)系。各種繼電保護(hù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，因而，繼電保護(hù)方案也不是一成不變的，隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化(包括基本建設(shè)發(fā)展和運(yùn)行方式變化)，當(dāng)其超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)，就需要對(duì)全部或部分繼電保護(hù)重新進(jìn)行整定，以滿(mǎn)足新的運(yùn)行需要。由于任何一種保護(hù)裝置的性能都是有限的，或者說(shuō)任何一種保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)的適應(yīng)能力都是有限的。所以當(dāng)電力系統(tǒng)的要求超出該種保護(hù)裝置所能承擔(dān)的最大變化限度時(shí)，該保護(hù)裝置便不能完成保護(hù)任務(wù)。繼電保護(hù)整定計(jì)算既有自身的整定問(wèn)題，又有繼電保護(hù)的配置與選型問(wèn)題，同時(shí)還要考慮電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行等問(wèn)題，因此，整定計(jì)算要綜合、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的運(yùn)用。由于電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)是按斷路器配置的，因此繼電保護(hù)必須按斷路器分段進(jìn)行整定。繼電保護(hù)的分級(jí)是按保護(hù)的正方向來(lái)劃分的，要求保護(hù)的正方向各想鄰的上、下級(jí)保護(hù)之間實(shí)現(xiàn)配合協(xié)調(diào)。以達(dá)到選擇性的目的。也就是上下級(jí)保護(hù)動(dòng)作特性之間不允許出現(xiàn)任何交叉點(diǎn)，并留有一定的裕度。這就是繼電保護(hù)整定配合的總原則。 110kV進(jìn)線微機(jī)繼電保護(hù)整定計(jì)算 進(jìn)線2的保護(hù)整定已知 ； ； ；1開(kāi)關(guān)： CT：600/5（一）距離保護(hù)整定計(jì)算距離1段1）動(dòng)作阻抗對(duì)輸電線路，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定 （61）==——距離保護(hù)1段的動(dòng)作阻抗——距離保護(hù)1段的可靠系數(shù)——線路的正序阻抗2）動(dòng)作時(shí)限距離保護(hù)I段的動(dòng)作時(shí)限是有保護(hù)裝置的繼電器固有動(dòng)作時(shí)限決定的人為延時(shí)為0。即T=0S距離II段1） 動(dòng)作阻抗 （62）=(+)=——距離保護(hù)II段的動(dòng)作阻抗——距離保護(hù)1段的動(dòng)作阻抗——距離保護(hù)II段的可靠系數(shù)——分支系數(shù)2）動(dòng)作時(shí)限T=3）靈敏度校驗(yàn) （63）=＞， 滿(mǎn)足要求距離III段1）動(dòng)作阻抗：按躲過(guò)最小負(fù)荷阻抗來(lái)整定 （64）==——距離保護(hù)III段的動(dòng)作阻抗——距離保護(hù)III段的可靠系數(shù)——自起動(dòng)系數(shù)——返回系數(shù)——最小負(fù)荷阻抗 （65）= = ——系統(tǒng)的額定相電壓——最大負(fù)荷電流2）動(dòng)作時(shí)限較相鄰與之配合的元件動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限階段 即T=（二）零序保護(hù)整定計(jì)算 零序I段 1) 動(dòng)作電流 （66）==——零序保護(hù)I段的可靠系數(shù)——線路末段發(fā)生接地短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的最大零序電流零序II段1) 動(dòng)作電流與下一段零序I段保護(hù)相配合 （67）==480——零序保護(hù)II段的可靠系數(shù)——最小分支系數(shù)， ——相鄰下一段線路零序I段保護(hù)動(dòng)作電流2） 動(dòng)作時(shí)限與相鄰線路的零序I段保護(hù)相配合，T=3） 靈敏度校驗(yàn)按照本線路末端接地最小零序電流來(lái)校驗(yàn) （68）=＞，滿(mǎn)足要求——線路末段發(fā)生接地短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的最小零序電流零序III段1) 動(dòng)作電流應(yīng)躲開(kāi)下一條線路出口相間短路時(shí)的最大不平衡電流 （69）==264——零序保護(hù)III段的可靠系數(shù)——相鄰線路出口處發(fā)生三相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大不平衡電流2）動(dòng)作時(shí)限 T=3）靈敏度校驗(yàn) 按相鄰線路保護(hù)范圍末端發(fā)生接地故障時(shí)，流過(guò)本保護(hù)的最小零序電流來(lái)校驗(yàn) 滿(mǎn)足要求 110kV進(jìn)線1的整定與進(jìn)線2相似。110kV變電站主變壓器是兩臺(tái)SFZ1040000/110kV變壓器，其容量為40 MVA，電壓為（110177。8）%/，連接組Y/Δ11，采用CST31A差動(dòng)保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。把10kV側(cè)短路參數(shù)歸算110kV側(cè)后，最大運(yùn)行方式三相短路電流為=，最小運(yùn)行方式兩相短路電流為=。 CST31A 型 110 KV KV A 2200A TA 600/5 3000/5 二次 A 平衡系數(shù): KPL= 差動(dòng)速斷定值：T = 0秒 = 10 = 10 = A 差動(dòng)電流門(mén)檻定值ICD： = = 5 = 2 A 突變量啟動(dòng)值IQD: = 0. 2 = 5 = 1 A 制動(dòng)特性拐點(diǎn)電流IB： ==5 A 差流越限告警ICL： = ICD= A基波比率制動(dòng)系數(shù): KID = ∠Icd/IB= 二次諧波制動(dòng)系數(shù): KxB = 變壓器的過(guò)流保護(hù)整定計(jì)算 CST221B型低壓元件: Udzj = 65 V負(fù)序電壓元件: Udzj2 = 6 VTV: 110/ kV ；10/ kV 取 300 A 10kV母線故障Klm=3T = 秒 跳10kV分段開(kāi)關(guān)T = 秒 總出口高壓側(cè) 間隙零序電流電壓保護(hù) TV：110/ kv 過(guò)壓元件：Udzj0 = 150V電流元件：Idz = 100 A（間隙TA）T = 秒 跳主變總出口 零序電流保護(hù) TV：110/ kV 過(guò)壓元件：Udzj0 =5V