【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)主要介紹了220kV變電站110kV出線保護(hù)設(shè)計(jì)的過程、原則、方法等，利用現(xiàn)在廣泛采用的微機(jī)保護(hù)原理和整定的新方法進(jìn)行配置。關(guān)于主接線部分的內(nèi)容是基礎(chǔ)部分，主要介紹了主接線的形式，綜合比較各種接線方式的特點(diǎn)、各自的優(yōu)缺點(diǎn)及變壓器的選擇原則等，根據(jù)任務(wù)書要求最終選擇滿足設(shè)計(jì)任務(wù)的主接線方案。設(shè)計(jì)的專題部分，也是利用短路計(jì)算的結(jié)果，詳細(xì)闡述了繼電保護(hù)中配置的選擇、整定和校驗(yàn)的原則、方法等，具體有反映相間短路的電流電壓保護(hù)的整定計(jì)算與校驗(yàn)；反映接地故障的零序電流保護(hù)的整定與校驗(yàn)。最后三章內(nèi)容是設(shè)計(jì)的計(jì)算書部分，通過數(shù)據(jù)的形式對(duì)設(shè)計(jì)的要求和需要的參考值等給以直觀的描述。當(dāng)人類進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，微機(jī)化、綜合自動(dòng)化日新月異，被不斷應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化程度發(fā)生了革命性的變化，舊變電所綜合自動(dòng)化改造全面展開，新變電所的綜合自動(dòng)化應(yīng)用不斷升級(jí)。論文基本思路及框架如下：

　　

【正文】 有動(dòng)作時(shí)限。 （二）零序電流 II段保護(hù)的整定計(jì)算（1）按與相鄰線路零序Ⅰ段整定IOPⅡ=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)，取 ～—最小分支系數(shù)（2）按與相鄰線路的零序電流保護(hù)Ⅱ段配合整定整定公式為：IOPⅡ=式中：IOPⅡ—為相鄰線路零序Ⅱ段整定值 —可靠系數(shù)，取 ～圖表 1（3）II 段動(dòng)作時(shí)間取 tⅡ = （4）靈敏度校驗(yàn)Ksen=式中： :本線路末端接地時(shí)，流過本保護(hù)的最小零序電流當(dāng)靈敏系數(shù)不滿足要求時(shí)，可按與相鄰（三）零序電流III 段保護(hù)的整定計(jì)算（1）按與相鄰線路零序保護(hù)第Ⅱ段配合整定IOPⅢ=t3=t2’+△t式中： IOPⅢ —零序電流保護(hù)三段的整定值t2’、 —分別為相鄰線路零序Ⅱ段動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作電流 —最小分支系數(shù) —～（2）按與相鄰線路零序保護(hù)第Ⅲ配合整定IOPⅢ=t3=t3’+△t式中：t3’、 —分別為相鄰線路零序Ⅲ段動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作電流（3） 整定。原則上是按照躲開在下一線路出口處相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定，即為：IOP。1Ⅲ＝＝ (3)式中：Kap ：非周期分量系數(shù)，～；Ker ：電流互感器誤差，；(3) ：本線路末端三相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)的最大短路電流。 斷路器失靈保護(hù)高壓電網(wǎng)的保護(hù)裝置和斷路器都應(yīng)采取一定的后備保護(hù)，以便在保護(hù)裝置拒動(dòng)或斷路器失靈時(shí)，仍能可靠切除故障。對(duì)于重要的220KV 及以上主干線路，針對(duì)保護(hù)拒動(dòng)通常設(shè)兩套保護(hù)（即保護(hù)雙重化）；針對(duì)斷路器拒動(dòng)即斷路器失靈，則裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。在 220～500kV 電力網(wǎng)中，以及110kV 電力網(wǎng)的個(gè)別重要部分，可按下列規(guī)定裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)：（1） 線路保護(hù)采用近后備方式，對(duì)220～500KV 分相操作的斷路器，可只考慮斷路器單相拒動(dòng)的情況；（2） 線路采用遠(yuǎn)后備方式，如果由其他線路或變壓器的后備保護(hù)切除故障將擴(kuò)大停電范圍，并引起嚴(yán)重后果時(shí)；（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(hù)切除，而由其他線路和變壓器后備保護(hù)將擴(kuò)大停電范圍，并造成嚴(yán)重后果時(shí)；斷路器失靈保護(hù)主要由起動(dòng)元件、時(shí)間元件、閉鎖元件和出口回路組成。為了提高保護(hù)動(dòng)作的選擇性，起動(dòng)元件必須同時(shí)具備下列兩個(gè)條件才能起動(dòng)：（1） 故障元件的保護(hù)出口繼電器動(dòng)作后不返回；（2） 在故障保護(hù)元件的保護(hù)范圍內(nèi)短路依然存在，即失靈判別元件起動(dòng)。當(dāng)母線上連接元件較多時(shí)，失靈判別元件可采用檢查母線電壓的低電壓繼電器，動(dòng)作電壓按最大運(yùn)行方式下線路末端短路時(shí)保護(hù)應(yīng)有足夠的靈敏性整定；當(dāng)母線上連接元件較少時(shí)，可采用檢查故障電流的電流繼電器，動(dòng)作電流在滿足靈敏性的情況下，應(yīng)盡可能大于負(fù)荷電流。由于斷路器失靈保護(hù)的時(shí)間元件在其他保護(hù)動(dòng)作后才開始計(jì)時(shí)，動(dòng)作延時(shí)按躲過斷路器的跳閘時(shí)間與保護(hù)的返回時(shí)間之和整定，～。當(dāng)采用單母線分段或雙母線時(shí)，延時(shí)可分為兩段，第I 段以短時(shí)限動(dòng)作于分段斷路器或母聯(lián)斷路器；第II段再經(jīng)一時(shí)限動(dòng)作跳開有電源的出線斷路器。第8章 短路電流計(jì)算 對(duì)稱短路計(jì)算一、等值電路圖 220kVX1X3X2X4X5X6X9X10X11X1210kV110kVX7X8X15X14X16d1d2d3d4d6d51. 基準(zhǔn)值 在短路計(jì)算的基本假設(shè)前提下，選取 Sj = 100MVA，VB為各級(jí)電壓平均值（230，115，）；基準(zhǔn)電流 220kV側(cè) Ij=，110kV側(cè) Ij=，10kV側(cè) Ij=；基準(zhǔn)電抗 220kV側(cè) Xj=529Ω, 110kV側(cè) Xj=, 10kV側(cè) Xj= 由原始材料可知，在 Sj=100MVA下 X1=X2= X3=X4=＝＝ 阻抗電壓％高－中高－低中－低各繞組等值電抗 Vs(12)％＝％，Vs（13）％＝％，Ｖs（23）％＝％Vs1%= （Vs(12)% + Vs(13)%－Vs(23)% ＝（＋－） ＝Vs2%= （Vs(12)% + Vs(23)%－Vs(13)% ＝（＋－） ＝Vs3%= （Vs(13)% + Vs(23)%－Vs(12)% ＝（＋－） ＝各繞組等值電抗標(biāo)么值為：X5=X6===X7=X8===X9=X10===5. 電抗器等值電抗X11=X12=== X14=X==X15==X16== 二、各短路點(diǎn)短路計(jì)算在最大方式下：（一）d1點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4d1X13X24d1X13=X24=X1+X3=X2+X4=+=電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1=X13=Xf2=X24=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值Ids1＝Ids1*Ij＝＝Ids2＝Ids2*Ij＝＝總的短路電流為：Id1= Ids1 +Ids2=+=（二）d2點(diǎn)短路X13X24X5X60X81X72d2X13X24X01d2Xf1Xf2d2X0=（X5+X8）//（X6+X7）= X6=6 電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為：Xf1＝X13+X0+=++=Xf2＝X13+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2=2Ids1*Ij=2=（三）d3點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4X5X6X9X10X11X12d3X13X24X0d3Xf1Xf2d3X0=(X5+X9+X11)+(X6+X10+X12) ＝（X5+X9+X11） =（++） =電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1＝X13+X0+=++=Xf1＝X24+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2＝2Ids1*Ij＝2＝（四）d4點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4X5X6X8X7X14d4X13X24X0d4Xf1Xf2d4X0=X14+(X5+X8)//(X6+X7) ＝＋X6 =＋ =電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1＝X13+X0+=++=Xf2＝X24+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2＝2Ids1*Ij＝2＝（五）d5點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：（五）d5點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4X5X6X8X7X14+X15d5X13X24X0d5Xf1Xf2d5X0=X14+X15+(X5+X8)//(X6+X7) ＝+=電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1＝X13+X0+=++=Xf2＝X24+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2＝2Ids1*Ij＝2＝（六）d6點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4X5X6X8X7X14+X15+x16d6X13X24X0d6Xf1Xf2d6X0=X14+X15+X16+(X5+X8)//(X6+X7) ＝+=電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1＝X13+X0+=++=Xf2＝X24+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2＝2Ids1*Ij＝2＝在最小運(yùn)行方式下等值電路簡(jiǎn)化與最大運(yùn)行方式下相同X13=X24= X1+X3=X2+X4=+=（一）d1點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4d1X13X24d1Xf1=X13=Xf2=X24=Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值Ids1＝Ids1*Ij＝＝Ids2＝Ids2*Ij＝＝總的短路電流為：Id1= Ids1 +Ids2=+=（二）d2點(diǎn)短路X13X24X5X60X81X72d2X13X24X01d2Xf1Xf2d2X0=（X5+X8）//（X6+X7）= 電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為：Xf1＝X13+X0+=++=Xf2＝X13+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2=2Ids1*Ij=2=（三）d3點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4X5X6X9X10X11X12d3X13X24X0d3Xf1Xf2d3X0=(X5+X9+X11)+(X6+X10+X12) ＝（X5+X9+X11） =（++） =電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1＝X13+X0+=++=Xf1＝X24+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2＝2Ids1*Ij＝2＝（四）d4點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4X5X6X8X7X14d4X13X24X0d4Xf1Xf2d4X0=X14+(X5+X8)//(X6+X7) ＝＋X6 =＋ =電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1＝X13+X0+=++=Xf2＝X24+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2＝2Ids1*Ij＝2＝（五）d5點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：（五）d5點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4X5X6X8X7X14+X15d5X13X24X0d5Xf1Xf2d5X0=X14+X15+(X5+X8)//(X6+X7) ＝+=電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1＝X13+X0+=++=Xf2＝X24+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2＝2Ids1*Ij＝2＝（六）d6點(diǎn)短路等值電路可簡(jiǎn)化為如下圖：X1X3X2X4X5X6X8X7X14+X15+x16d6X13X24X0d6Xf1Xf2d6X0=X14+X15+X16+(X5+X8)//(X6+X7) ＝+=電源SS2 的轉(zhuǎn)移電抗分別為Xf1＝X13+X0+=++=Xf2＝X24+X0+=++=各電源提供的短路電流Ids1*＝Ids2*＝＝＝＝有名值：Id2＝2Ids1*Ij＝2＝三、在dddddd6 點(diǎn)短路時(shí)短路容量、全電流最大有效值及沖擊電流的計(jì)算在最大運(yùn)行方式下（1）短路容量的計(jì)算 S= VavId短路點(diǎn)：d1: S= 230=8064MVAd2: S= 115=1416MVAd3: S= =652MVAd4: S= 115=995 MVAd5: S= 115=671 MVAd6: S= 115=568 MVA(2)短路全電流最大有效值根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù)Kch=,當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值為：Ich= 1+ Id=短路點(diǎn)：d1: Ich===d2: Ich=== kAd3: Ich=== kAd4: Ich=== kAd5: Ich=== kAd6: Ich=== kA(3)沖擊電流計(jì)算 ich= KchId=短路點(diǎn)：d1: ich= KchId1== kAd2: ich= KchId2== kAd3: ich= KchId3== kAd4: ich= KchId4== kAd5: ich= KchId5== kAd6: ich= KchId6== kA在最小運(yùn)行方式下短路容量的計(jì)算 S= VavId(1) 短路容量的計(jì)算短路點(diǎn)：d1: S= 230=7142MVAd2: S= 115=1385MVAd3: S= =645MVAd4: S= 115=979 MVAd5: S= 115=664MVAd6: S= 115=563 MVA(2)短路全電流最大有效值根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù)Kch=,當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值為：Ich= 1+ Id=短路點(diǎn)：d1: Ich===d2: Ich=== kAd3: Ich=== kAd4: Ich=== kAd5: Ich=== kAd6: Ich=== kA(3)沖擊電流計(jì)算 ich= KchId=