【正文】 限：第一段時(shí)限使中壓側(cè)斷路器跳開（）；第二段時(shí)限使變壓器三側(cè)的斷路器跳開（即1秒切除故障）； 零序后備保護(hù)：為了保證變電所的零序阻抗基本保護(hù)不變，就要求全絕緣變壓器2B2B2中性點(diǎn)有一臺(tái)接地運(yùn)行、另一臺(tái)不接地運(yùn)行，因此應(yīng)設(shè)置兩種零序保護(hù)，即零序過電流保護(hù)和零序過電壓保護(hù)。中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)投入零序過電流保護(hù)：（僅在110KV裝設(shè)） 保護(hù)構(gòu)成：主要由零序電流繼電器組成； 保護(hù)的電流互感器：安裝在變壓器中性點(diǎn)的引線上； 保護(hù)裝置的作用：作為變壓器內(nèi)部、高壓側(cè)母線以及110KV線路接地短路 的后備保護(hù)； 保護(hù)動(dòng)作：跳開變壓器三側(cè)斷路器； 保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限：；中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)投入零序過電壓保護(hù)：保護(hù)構(gòu)成：主要由零序電壓繼電器組成；保護(hù)的電壓互感器：安裝在變壓器高壓側(cè)母線上；保護(hù)裝置的作用：防止系統(tǒng)產(chǎn)生的工頻過電壓對(duì)不接地運(yùn)行變壓器的危害； 保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限：； 單相式過負(fù)荷保護(hù)：保護(hù)構(gòu)成：主要由電流繼電器組成；保護(hù)的電流互感器：安裝在變壓器高壓側(cè)上；保護(hù)裝置的作用：作為變壓器本身主保護(hù)的后備以及相鄰元件的后備；保護(hù)動(dòng)作：發(fā)出變壓器過負(fù)荷信號(hào)；保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限： 縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 縱差動(dòng)保護(hù)計(jì)算變壓器各側(cè)一次電流，選擇電流互感器的變比，確定各側(cè)二次額定電流： 電流互感器二次側(cè)額定電流名稱110KV10KV額定電流（A）電流互感器接線方式 Y電流互感器計(jì)算變比（A）選用電流互感器變比二次額定電流（A）110KV側(cè)的二次額定電流最大，所以選取該側(cè)為保護(hù)的基本側(cè)。 確定保護(hù)的一次動(dòng)作電流：按躲開變壓器的勵(lì)磁涌流整定： Idz=KkIeB （） =105 =（A）按躲開變壓器外部三相短路時(shí)的最大不平衡電流來整定 Idz = Kk (KfzqKtxfwc + U + fp) I （） = ( + 0 + ) =按躲開電流互感器二次回路斷線時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流整定： Ldz = KkIthmax = 105 = (A) （） 確定保護(hù)的二次動(dòng)作電流：基本側(cè)差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流為：Idzjjb = 基本側(cè)差動(dòng)線圈工匝數(shù)為：（AW0為60）Wcdjb = 選用的差動(dòng)線圈匝數(shù)為11匝 差動(dòng)保護(hù)的實(shí)際動(dòng)作電流： 差動(dòng)保護(hù)的實(shí)際二次動(dòng)作電流：Idzjjb = ∴ 差動(dòng)保護(hù)實(shí)際一次動(dòng)作電流為： Idzjb = 非基本側(cè)的平衡線圈和工作線圈匝數(shù)：10KV側(cè)的平衡線圈：Wpjs=Wcdjbz（匝）∴ Wp11取1匝∴ Wg11 = Wp11 + Wcdjbz = 1+11 =102(匝) 校驗(yàn) fp11 = ∴ ∴ 不用重新進(jìn)行計(jì)算 動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限:0秒 靈敏度校驗(yàn)：Idmin為實(shí)際可能的方式下在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生兩相短路時(shí)總的最小短路電流；Idmin是在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)低壓側(cè)兩相短路取得；接線系數(shù)Kjx取2Klm = ＞2 （滿足要求） 復(fù)合電壓起動(dòng)過電流保護(hù) 動(dòng)作值整定：電流元件按躲開變壓器額定電流來整定：Idz = IeB = (A) (，)低電壓元件按躲開正常工作時(shí)出現(xiàn)的最低電壓來整定：Udz = (KV) （，）負(fù)序電壓元件按躲開變壓器正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓來整定： Udz2 = KkUeB = 110 = (KV) ()動(dòng)作時(shí)限：；第二段時(shí)限1秒。靈敏度校驗(yàn)： （1）、近后備： Klmi(1) = ＞ （滿足靈敏度要求） （2）、近后備：Klmu(1) = （不滿足靈敏度要求）為了達(dá)到靈敏度要求，采用三套低電壓元件分別接在變壓器三側(cè)的電壓互感器上，其觸采用并聯(lián)的聯(lián)接方式。 （3）、近后備：Klm (1) = ＞（滿足靈敏度要求） 動(dòng)作值整定：按躲開變壓器額定電流來整定： Idz = (，)動(dòng)作時(shí)限：，+=1秒。因是單側(cè)電源三繞組降壓變壓器且三側(cè)繞組容量相同，則過負(fù)荷保護(hù)裝在電源側(cè)（即110KV側(cè)）。第七章 電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù) 微機(jī)保護(hù)的發(fā)展電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷注入了新的活力。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。從20世紀(jì)90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。 電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)，以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級(jí)語言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。 變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是在參考了目前國內(nèi)外先進(jìn)的變電站自動(dòng)化產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化而作為一個(gè)分站系統(tǒng)研制開發(fā)出來的。本系統(tǒng)充分考慮了配電網(wǎng)信息量大的特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上采用分布式RTU作為采集單元，設(shè)置586工控機(jī)進(jìn)行管理。，并且通信速率最高可達(dá)19200bps。除具備 傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的采集功能和遠(yuǎn)動(dòng)功能外，還具有遙測數(shù)據(jù)顯示、遙信、開關(guān)狀態(tài)顯示 、SOE事件監(jiān)視、開關(guān)操作、變壓器分接頭調(diào)整、電容器的投切等當(dāng)?shù)乇O(jiān)控功能及方便的圖 形編輯功能。工控機(jī)還可實(shí)現(xiàn)饋線故障自動(dòng)診斷隔離與恢復(fù)供電功能、電壓和無功綜合自動(dòng)控制等功能。 變電站與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)圖如1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)站內(nèi)RTU的管理采用RS422局域網(wǎng)經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)模塊同后臺(tái)工控機(jī)連接方式，桿上RTU可通過Modem 或無線通信經(jīng)多個(gè)RS232口與后臺(tái)機(jī)相連，一條或幾條線路上的桿上RTU經(jīng)點(diǎn)多點(diǎn)近距 Modem同變電站工控多串口(MOXA)相連，以實(shí)現(xiàn)與桿上RTU的通信，也可采用光纜，無線等其 他通信方式。與主站調(diào)度的通信采用微波、光纜、通信雙絞線等方式，其原理如圖1所示。 可根據(jù)變電站實(shí)際情況，靈活配置RTU數(shù)量，以適應(yīng)不同變電站的要求。2 主要功能除實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)鼗颈O(jiān)控功能外，還可實(shí)現(xiàn)無功電壓的綜合調(diào)節(jié)、線路的故障診斷、隔離與 供電恢復(fù)、遠(yuǎn)方抄表的數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)發(fā)等功能。(1)數(shù)據(jù)采集：從現(xiàn)場采集全部數(shù)據(jù)信息，采集時(shí)間≤4s。(2)SOE事件記錄：可記錄遙信變位、開關(guān)/分接頭等操作、故障信息等事件，并可存儲(chǔ)5000 個(gè)SOE歷史記錄。(3)診斷功能：可手動(dòng)和自動(dòng)檢測RTU的通信狀態(tài)，并可在故障后啟動(dòng)RTU的通信。(4)控制功能：當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方遙控開關(guān)、分接頭調(diào)節(jié)，可手動(dòng)、自動(dòng)進(jìn)行電壓和無功的綜合控制，以及故障的自動(dòng)診斷、隔離與供電恢復(fù)。(5)顯示功能：主接線圖、開關(guān)狀態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖形顯示(包括曲線、棒圖、餅圖、表型圖等)、實(shí)時(shí)遙測表格、實(shí)時(shí)遙信表格、開關(guān)狀態(tài)表格、SOE記錄表格，通信報(bào)文的顯示。(6)設(shè)置功能：修改、添加、刪除設(shè)備庫，顯示信息和開關(guān)狀態(tài)等。(7)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示功能：可存儲(chǔ)和顯示各種遙測量的歷史數(shù)據(jù)，并可以年月日為索引，以曲線、棒圖和數(shù)據(jù)表格的形式來顯示歷史數(shù)據(jù)。3 系統(tǒng)容量變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)串口數(shù)最多可擴(kuò)為66個(gè)，其中前置機(jī)和站內(nèi)RTU各占一口，站內(nèi)最多可管理64個(gè)RTU，總的串口數(shù)視具體情況而定，桿上每個(gè)串口最多可接9個(gè)RTU，并且還與距離有關(guān)。(1)站內(nèi)RTU由于站內(nèi)采用轉(zhuǎn)發(fā)模塊來管理RTU，最多可管理64個(gè)RTU。因此站內(nèi)系統(tǒng)的容量視RTU的配量而定，由于單個(gè)RTU具有較強(qiáng)的信息處理能力，因而可滿足不同變電站的要求。(2)桿上RTU根據(jù)桿上RTU配量多少而定，最多可接64個(gè)串口，每個(gè)串口最多可接9個(gè)RTU。4 電壓和無功綜合控制原理電壓和無功綜合控制是利用電壓、無功兩個(gè)判別量對(duì)電壓和無功實(shí)行綜合調(diào)節(jié)，以保證在合格范圍內(nèi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無功基本平衡，利用電壓和無功構(gòu)成的綜合判據(jù)通常規(guī)定了電壓和無功的上下限，并把電壓和無功平面分成了9個(gè)區(qū)如圖2所示，根據(jù)電壓，無功在電壓和無功平 面上所處的位置建立相應(yīng)的控制規(guī)則。 故障自動(dòng)診斷，隔離與恢復(fù)的開關(guān)動(dòng)作情況 兩級(jí)控制功能示意圖系統(tǒng)Q0電容器組的無功補(bǔ)償容量系統(tǒng)Q下限無功過剩， Q上限無功不足 采用模糊邊界的電壓和無功調(diào)節(jié)分區(qū)圖總的基本控制原則：保證電壓合格，無功基本平衡，盡量減少調(diào)節(jié)次數(shù)。5 變電站故障自動(dòng)診斷、隔離與恢復(fù)的原理(1)工作原理變電站故障自動(dòng)診斷、隔離與恢復(fù)分三個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)：第一步是利用出線開關(guān)、分段開關(guān)的自動(dòng)動(dòng)作情況和桿上RTU采集上來的故障信息，快速確定故障段。第二步是打開故障段兩端開關(guān)進(jìn)行故障隔離，劃分出本身未含故障源的停電區(qū)域，使受故障影響的線路縮小到最小的范圍。第三步是對(duì)未含故障源的停電區(qū)域?qū)ふ易顑?yōu)的恢復(fù)供電路徑，根據(jù)該路徑進(jìn)行恢復(fù)供電操作。路徑最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)是供電可靠、離電源點(diǎn)最近等。對(duì)由此路徑形成的初步方案進(jìn)行潮流計(jì)算，以對(duì)各元件的負(fù)載進(jìn)行可行性檢驗(yàn)，若有過載等非正常運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)則對(duì)其進(jìn)行再調(diào)整，直至成功。獲得此路徑后，進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)操作來恢復(fù)未含故障源的停電區(qū)域的供電。以圖3所示的帶有聯(lián)絡(luò)開關(guān)的線路為開環(huán)運(yùn)行的典型環(huán)形線路來分析故障自動(dòng)診斷、隔離與恢復(fù)的三個(gè)步驟，當(dāng)C段有永久故障時(shí)各個(gè)步驟中的開關(guān)動(dòng)作情況如圖3所示。(2)兩級(jí)控制故障的自動(dòng)診斷、隔離與恢復(fù)功能由變電站監(jiān)控機(jī)與主站控制計(jì)算機(jī)兩級(jí)控制來實(shí)現(xiàn)，本文主要介紹變電站這一級(jí)的實(shí)現(xiàn)方法。首先當(dāng)故障發(fā)生后，由變電站監(jiān)控機(jī)執(zhí)行分站故障的自動(dòng)診斷、隔離與恢復(fù)程序，判斷分析是否只在該站內(nèi)就可以達(dá)到故障的診斷、隔離與恢復(fù)。 對(duì)于不能達(dá)到的則發(fā)出一個(gè)消息或事件給主站控制計(jì)算機(jī)，執(zhí)行主站的故障自動(dòng)診斷、隔離與恢復(fù)程序，再進(jìn)行分析判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)完好的線段恢復(fù)供電，如圖4所示。獲得最優(yōu)的故障后恢復(fù)供電順序后，有兩種方式來實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電，一種是自動(dòng)方式，另一種是手動(dòng)方式。1)自動(dòng)方式：程序確定最優(yōu)恢復(fù)供電順序后，將操作順序、操作開關(guān)及其位置等信息以對(duì)話框的形式在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來，并按照操作順序自動(dòng)下達(dá)每一步操作命令，在操作結(jié)束時(shí)給出操作成功與否的提示信息，當(dāng)操作成功時(shí)，系統(tǒng)圖上的系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)楣收媳桓綦x和恢復(fù)后的狀態(tài)。不成功時(shí)則給出在哪一步操作時(shí)發(fā)生了故障，供系統(tǒng)操作員來參考分析。這樣不僅減少了恢復(fù)供電所需的時(shí)間，而且同時(shí)也在一定程度上防止了調(diào)度員出現(xiàn)誤操作等情況 ，因而大大減少了用戶的停電時(shí)間，提高了城網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。2)手動(dòng)方式：當(dāng)確定最優(yōu)恢復(fù)供電順序后，將操作順序、操作開關(guān)及其位置等信息以對(duì)話框的形式在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來，操作員根據(jù)其操作順序來恢復(fù)供電。本變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的靈活性，可適合不同電壓、不同規(guī)模的變電站綜合自動(dòng)化的要求，既可適用于有人值守變電站，又適用于無人值守變電站，還可靈活地構(gòu)成城網(wǎng)變電站饋線自動(dòng)化管理系統(tǒng)。 變電站現(xiàn)場的微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾安裝于變電站現(xiàn)場的微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)，必須長期不間斷地?zé)o故障運(yùn)行。其可靠性主要面臨兩個(gè)問題：一是各種干擾引起的功能差錯(cuò)；二是元器件損壞，若有一個(gè)元器件損壞，有可能造成保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)，信息不能正確及時(shí)傳送。對(duì)保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)裝置，工作環(huán)境的干擾情況比較嚴(yán)重，因此提高保護(hù)和監(jiān)控裝置可靠性的重點(diǎn)應(yīng)是在抗干擾上。 微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控裝置既有數(shù)字部件又有模擬部件，干擾對(duì)模擬電路和數(shù)字部件所造成的后果是不同的。模擬電路在干擾作用下往往使開關(guān)電路誤翻轉(zhuǎn)，在沒有完善閉鎖措施時(shí)將會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作。數(shù)字電路受干擾作用往往造成數(shù)據(jù)或地址傳送錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致裝置運(yùn)行故障或功能障礙。由此可見，干擾造成數(shù)據(jù)傳送錯(cuò)誤，重則造成保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)，都會(huì)嚴(yán)重危及電力系統(tǒng)的安全可靠供電。 由于繼電保護(hù)和監(jiān)控裝置在強(qiáng)電磁場環(huán)境下連續(xù)工作，所以必須采用故障自動(dòng)檢測以及容錯(cuò)設(shè)計(jì)技術(shù)。故障自檢在于將裝置故障及時(shí)告知值班人員，并自動(dòng)采取隔離閉鎖措施。容錯(cuò)設(shè)計(jì)是利用容錯(cuò)技術(shù)，使局部故障不降低整套裝置的性能，不中斷保護(hù)和監(jiān)控裝置的正常運(yùn)行。 干擾就是除有用信號(hào)外，還有可能對(duì)裝置的正常工作造成不利影響的內(nèi)外電磁信號(hào)，干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。外部干擾源只能通過合理的措施將它“拒之門外”，內(nèi)部干擾源可以在設(shè)計(jì)和調(diào)試中使之盡量減少。 外部抗干擾措施 （1）電源的抗干擾措施開關(guān)電源具有效率高等優(yōu)點(diǎn)，在電子設(shè)備中被廣泛采用。有些開關(guān)電源雖然采用了靜電屏蔽來抑制共模干擾，但由于開關(guān)電源內(nèi)部元件布置得比較緊密，電源和輸出線路導(dǎo)線之間距離較近，接地線又較長，因此防外來干擾的能力較差，高頻時(shí)尤為明顯。通常在電源入口處增設(shè)電源濾波器來防止電源干擾的侵入。濾波器的接地點(diǎn)應(yīng)以最短距離可靠接地。所有電源線必須經(jīng)過濾波器才能進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，即在機(jī)箱電源線入口處安裝濾波器。微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控裝置要求有相互獨(dú)立的多個(gè)電源供電。每塊插件板上最好能采用獨(dú)立功能塊電源，以進(jìn)