【正文】 電壓元件動作電壓的計算 U=≈式中的：U：最小工作線電壓； U：額定線電壓； K：返回系數(shù)，K：可靠系數(shù)，；3. 電流元件的靈敏度校驗按 （1）作近后備時 K=≥～式中的：I：被保護線路末端短路時，流經(jīng)被保護線路的最小短路電流；（2）作遠后備時 K=≥進行校驗。4. 電壓元件的靈敏度校驗 K=式中的：U：被保護線路末端短路時，保護安裝處的最大剩余電壓；5. 動作時間的整定按階梯原則整定，即 t= t+△t第四節(jié) 零序電流保護零序電流保護反映中性點接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時的零序電流分量，對于110KV電壓等級，單側(cè)電源線路的零序電流保護一般為三段式，終端線路也可以采用兩段式；雙側(cè)電源線路一般采用四段式，對于220KV及以上電壓等級的線路，零序電流保護一般采用四段式。 在進行零序電流保護之前，必須了解所整定電力系統(tǒng)的運行方式及中性點的接地方式，了解所整定線路采用的重合閘方式；對于雙回線，要分析兩回線路之間的零序互感對零序電流、電壓的數(shù)值的影響；了解所整定電力系統(tǒng)的參數(shù)特征，特別是等值正序阻抗與等值零序阻抗的比值。（一） 零序電流I段保護的整定計算，宜設置“不靈敏I段”和“靈敏I段”。不靈敏I段躲非全相運行時的最大三倍零序電流；靈敏I段躲區(qū)外接地故障時的最大三倍零序電流。不靈敏I段在故障及重合閘過程中都不退出。靈敏I段在第一次故障時動作，在單相重合閘時退出運行；在三相重合閘時，動作帶短暫延時，躲過重合閘時斷路器三相不同期合閘時間。如區(qū)外故障電流大于非全相運行電流，則不設置“不靈敏I段”，只裝設一個靈敏I段，其動作電流按躲過區(qū)外接地故障時最大三倍零序電流整定。1. 動作電流1） 躲開非全相運行時的最大三倍零序電流整定 式中：—非全相運行時的最大零序電流此段稱為不靈敏Ⅰ2） 按大于本線路末端接地故障的最大零序電流 式中：—可靠系數(shù)，～； —本線路末端接地故障的最大零序電流；此段稱為靈敏Ⅰ段2. 靈敏度校驗（保護范圍）零序電流I段的保護范圍計算，通常用圖解法確定，也可參照相間電流保護I段的計算方法計算。保護范圍應不小于線路全長的15%～20% 。當時，單相接地作為整定條件，兩相接地短路作為校驗條件，按兩相接地短路來計算最小保護范圍由 可得L=[3式中：E：電源相電動勢；Z1：線路每公里正序阻抗值；Z0：線路每公里零序阻抗值；Z：系統(tǒng)最小運行方式下的等值零序阻抗；Z：系統(tǒng)最小運行方式下的等值正序阻抗；當時，兩相接地作為整定條件，單相接地短路作為校驗條件，按單相接地短路來計算最小保護范圍L=[33. 動作時間 零序電流I段的動作時間為保護裝置的固有動作時限。（二） 零序電流II段保護的整定計算（1）按與相鄰線路零序Ⅰ段整定 式中：—相鄰線路零序Ⅰ段（靈敏Ⅰ段或不靈敏Ⅰ段）定值 —可靠系數(shù)，～ —最小分支系數(shù)（2）按與相鄰線路的零序電流保護Ⅱ段配合整定整定公式為： 式中：—為相鄰線路零序Ⅱ段整定值 —可靠系數(shù)，—圖表 1（3）II段動作時間取 （4）靈敏度校驗 式中：—本線路末端接地時，流過本保護的最小零序電流當靈敏系數(shù)不滿足要求時，可按與相鄰（三） 零序電流III段保護的整定計算（1）按與相鄰線路零序保護第Ⅱ段配合整定 式中：—零序電流保護三段的整定值、—分別為相鄰線路零序Ⅱ段動作時間和動作電流 —最小分支系數(shù)—～（2）按與相鄰線路零序保護第Ⅲ配合整定 中：—分別為相鄰線路零序Ⅲ段動作時間和動作電流（3）按最大不平衡電流I整定。原則上是按照躲開在下一線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定，即為： I= KII=式中：K：非周期分量系數(shù)，～； K：電流互感器誤差，； I：本線路末端三相短路時，流經(jīng)保護的最大短路電流。 第五節(jié) 斷路器失靈保護高壓電網(wǎng)的保護裝置和斷路器都應采取一定的后備保護，以便在保護裝置拒動或斷路器失靈時，仍能可靠切除故障。對于重要的220KV及以上主干線路，針對保護拒動通常設兩套保護（即保護雙重化）；針對斷路器拒動即斷路器失靈，則裝設斷路器失靈保護。 在220～500KV電力網(wǎng)中，以及110KV電力網(wǎng)的個別重要部分，可按下列規(guī)定裝設斷路器失靈保護：（1） 線路保護采用近后備方式，對220～500KV分相操作的斷路器，可只考慮斷路器單相拒動的情況；（2） 線路采用遠后備方式，如果由其他線路或變壓器的后備保護切除故障將擴大停電范圍，并引起嚴重后果時；（3） 如斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障，不能由該回路主保護切除，而由其他線路和變壓器后備保護將擴大停電范圍，并造成嚴重后果時；斷路器失靈保護主要由起動元件、時間元件、閉鎖元件和出口回路組成。為了提高保護動作的選擇性，起動元件必須同時具備下列兩個條件才能起動：（1） 故障元件的保護出口繼電器動作后不返回；（2） 在故障保護元件的保護范圍內(nèi)短路依然存在，即失靈判別元件起動。 當母線上連接元件較多時，失靈判別元件可采用檢查母線電壓的低電壓繼電器，動作電壓按最大運行方式下線路末端短路時保護應有足夠的靈敏性整定；當母線上連接元件較少時，可采用檢查故障電流的電流繼電器，動作電流在滿足靈敏性的情況下，應盡可能大于負荷電流。 由于斷路器失靈保護的時間元件在其他保護動作后才開始計時，動作延時按躲過斷路器的跳閘時間與保護的返回時間之和整定，～。當采用單母線分段或雙母線時，延時可分為兩段，第I段以短時限動作于分段斷路器或母聯(lián)斷路器；第II段再經(jīng)一時限動作跳開有電源的出線斷路器。附錄CSL1613B微機型線路保護裝置介紹 一、裝置簡介本系列微機型保護裝置是北京哈德威四方公司開發(fā)的適用于不裝設距離保護的110KV線路。具有三段式電流電壓保護、三段式零序保護、低壓閉鎖、三相自動重合閘、低頻減載、滑差閉鎖、過負荷等功能。適用于綜合自動化變電站。二、CSL1613B微機型線路保護裝置軟件功能說明三段式相間過流元件具有相電流差突變元件，相電流靜態(tài)啟動元件和穩(wěn)態(tài)相電流啟動元件。該元件具有三相過流判別、低電壓元件、手動重合閘及重合閘后加速功能。該裝置在執(zhí)行三相過流判別時，各段判斷邏輯一致，其動作條件如下：（1）；為n段電流定值，為相電流。（2）；為n段延時定值。（3）相應過流相的方向條件及低電壓條件滿足（若需要）。零序過電流元件除同三相過流元件相同的相電流差突變元件，相電流靜態(tài)啟動元件和穩(wěn)態(tài)相電流啟動元件外，還具有一個3突變量啟動元件和一個3穩(wěn)態(tài)啟動元件。啟動元件動作后，接地保護元件投入，滿足以下條件出口跳閘：（1）；為接地n段定值。（2）；為接地n段延時定值。本元件是針對大電流接地系統(tǒng)或是小電流接地系統(tǒng)而設計的，為滿足不同系統(tǒng)的加速要求，本元件針對Ⅱ段及Ⅲ段的接地保護元件設有單獨的加速投退的控制字。利用這一元件，可以實現(xiàn)分散式的頻率控制，當系統(tǒng)頻率低于整定頻率時，此元件就能自動判定是否切除負荷。低頻減載功能邏輯中設有一個滑茶閉鎖元件以區(qū)分故障情況，電機反充電和真正的有功缺額。低頻減載元件的判據(jù)為：（1）；（2）df/dtDFT（3）f50DF（4）斷路器合位過負荷元件監(jiān)視三相電流，其動作條件為：其中PHL為過負荷電流定值。過負荷報警與跳閘的延時都由定值控制，報警延時為：延時到后，裝置將向主站報告，同時在液晶屏上顯示信息。過負荷投跳閘可由控制字控制投退，跳閘延時為，單位為min.TV斷線檢測判據(jù)如下：（1）、均20V，且一相電流，判斷為三相斷線（三相失壓）。（2）|++|=318V，且任何兩個相間電壓的模值之差大于18V。（用以區(qū)別系統(tǒng)一點接地，檢測一相或兩相斷線）注：①正常時，、為相電壓，斷線后，只有殘壓較小。②當停運時，、均小于20V，為了區(qū)別TV是否在運行中，所以加一個電流條件。③正常時，++=0，當任一斷線或兩相斷線時，++≠0，所以用++18V來判別。但當單相接地++≠0，為了區(qū)別系統(tǒng)是否單相接地還是一相或兩相斷線，又加了一個條件：任兩個線電壓的模值之差18V來判別，因為單相接地時線電壓模值之差為0。第七章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇 概述配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是按主接線的要求，由開關設備，保護和測量電器，母線裝置和必要的輔助設備構(gòu)成，用來接受和分配電能。配電裝置按電氣設備裝置地點不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為：由電氣設備在現(xiàn)場組裝的配電裝置，稱為配式配電裝置和成套配電裝置。屋內(nèi)配電裝置的特點：①由于允許安全凈距小可以分層布置，故占地面積較?。虎诰S修、巡視和操作在室內(nèi)進行，不受氣侯影響；③外界污穢空氣對電氣設備影響較小，可減少維護工作量；④房屋建筑投資大。屋外配電裝置的特點：①土建工程量和費用較小，建設周期短；②擴建比較方便；③相鄰設備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；④占地面積大；⑤受外界空氣影響，設備運行條件較差，順加絕緣；⑥外界氣象變化對設備維修和操作有影響。成套配電裝置的特點：①電氣設備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；②所有電器元件已在工廠組裝成一整體，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設周期，也便于擴建和搬運；③運行可靠性高，維護方便；④耗用鋼材較多，造價較高。配電裝置應滿足以下基本要求：①配電裝置的設計必須貫徹執(zhí)行國家基本建設方針和技術(shù)經(jīng)濟政策；②保證運行可靠，按照系統(tǒng)自然條件，合理選擇設備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離；③便于檢修、巡視和操作；④在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價；⑤安裝和擴建方便。配電裝置的設計原則：①節(jié)約用地；②運行安全和操作巡視方便；③考慮檢修和安裝條件；④保證導體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運行；⑤節(jié)約三材，降低造價；⑥安裝和擴建方便。本變電所三個電壓等級：即220KV、110KV、10KV根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》規(guī)定，110KV及以上多為屋外配電裝置，35KV及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本所220KV及110KV采用屋外配電裝置，10KV采用屋內(nèi)配電裝置。根據(jù)電氣設備和母線布置的高度，屋外配電裝置可以分為中型、中高型和高型等。中型配電裝置：中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作售貨員能在地面安全地活動，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置特點是：布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。這種布置是我國屋外配電裝置普遍采用的一種方式，而且運行方面和安裝搶修方面積累了比較豐富的經(jīng)驗。半高型配電裝置，它是將母線及母線隔離開關抬高將斷路器，電壓互感器等電氣設備布置在母線下面，具有布置緊湊、清晰、占地少等特點，其鋼材消耗與普通中型相近，優(yōu)點有：①占地面積約在中型布置減少30%；②節(jié)省了用地，減少高層檢修工作量；③旁路母線與主母線采用不等高布置實理進出線均帶旁路很方便。缺點：上層隔離開關下方未設置檢修平臺，檢修不夠方便。高型配電裝置，它是將母線和隔離開關上下 布置，母線下面沒有電氣設備。該型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個回路合用一個間隔，因此可大大縮小占地面積，約為普通中型的5%，但其耗鋼 多，安裝檢修及運行中條件均較差，一般適用下列情況：1）配電裝置設在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)；2）原有配電裝置需要擴速，而場地受到限制；3）場地狹窄或需要大量開挖。本次所設計的變電站位于市郊區(qū)，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以該變電所220KV及110KV電壓等級均采用普通中型，配電裝置，而本變電所采用的是軟導線，采用普通中型布置，具有運行維護、檢修且造價低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰，運行可靠，不易誤操作，各級電業(yè)部門無論在運行維護還是安裝檢修，方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗。若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟性，所以，本次設計的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。參考文獻[1] [M].科學出版社，2002[2] [M].中國電力出版社，1989[3] [M].中國電力出版社，1998[4] [M].中國電力出版社，1999[5] [M].中國電力出版社，2001[6] [M].中國水利水電出版社，2001 [7] [M].中國電力出版社，2002[8] [M].高等教育