【導讀】本次設計是110KV電網線路上的繼電保護。系統(tǒng)由四個發(fā)電廠和五個變電站分別構成。輻射形多電源環(huán)形網絡。主要對LB-BD1、LA-BD5線路進行相間繼電保護方式、零序繼電保護。本次設計成果分為兩部分，即：說明書與計算書。說明書主要是對整定計算過程的原理、原則及計算結果表進行說明總結。置及整定計算，自動重合閘的選擇七個部分。電力系統(tǒng)各元件主要參數(shù)的計算；電力網短路電流的計算；相間距離保護的整定計算；B─BD1保護，同組的王星完成的是另一條輻射型線路A─BD5的保護。因此，受自然條件、設備及人為因。故障中最常見，危害最大的是各種型式。能對包括正常運行在內的各種運行狀態(tài)實施控制。范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。他不應該拒絕動作，而在任何其他該保護不應該動作的情況下，則不應該誤動作。除此之外，還應從整體利益出發(fā)，考慮其經濟條件。的軟件來實現(xiàn)的。換言之，它是一個只會做幾種單調的、簡單操作的硬件，配是指在保護

　　

【正文】 一方 面，零序電流保護仍有電流保護的某些弱點，即它受電力系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，靈敏度將因此降低；特別是在短距離的線路上以及復雜的環(huán)網中，由于速動段的保護范圍太小，甚至沒有保護范圍，致使零序電流保護各段的性能嚴重惡化，使保護動作時間很長，靈敏度很低。 當零序電流保護的保護效果不能滿足電力系統(tǒng)要求時，則應裝設接地距離保護。接地距離保護因其保護范圍比較固定，對本線路和相鄰線路的博愛戶效果都會有所改善。 零序電流保護接于電流互感器的零序濾過器，接線簡單可靠，零序電流保護通常由多段組成，一般是三段式，并可根據運行需要 而增減段數(shù)。為了適應某些運行情況的需要，也可設置兩個一段或二段，以改善保護的效果。 7． 1． 2 110~220kv 中性點直接接地電網中線路零序繼電保護的配置原則 對于單回線路接地短路，可裝設帶方向性或不帶方向性的多段式零序電流保護，在終端線路，保護段數(shù)可適當減少。對環(huán)網或電網中某些短線路，宜采用多段式接地距離保護，有利于提高保護的選擇性及縮短切除故障時間。 7． 1． 3 BBD1 和 ABD5 線路相間繼電保護方式選擇 （ 1） BBD1為 110KV 環(huán)形網絡中的一條線路，可裝設帶方向性或不帶方向性的多段式 零序電流保護，如不能滿足靈敏度和速動性的要求時，則應采用多段式接地距離保護，有利于提高保護的選擇性及縮短切除故障時間。 （ 2） ABD5為 110KV 輻射網 不帶方向性的多段式零序電流保護。 第 7． 2 節(jié) 零序電流保護整定計算的運行方式分析 7． 2． 1 接地短路電流、電壓的特點 根據接地短路故障的計算方法可知，接地短路是相當于在正序網絡的短路點增加額外附加電抗的短路。這個額外附加電抗就是負序和零序綜合電抗。各序的電流分配，只決定該序網中各只路電抗的反比關系；而各序電流的絕對值要受其他序電抗的 影響。 計算分支零序電流的分布時，例如：計算電流分支系數(shù)，只須研究零序序網的情況；當要計算零序電流絕對值大小時，必須同時分析正、負、零三個序網的變化。零序電壓的特點，類似零序電流的情況。零序電壓分布在短路點最高，隨著距短路點的距離而逐漸降低，在變壓器中性點接地處為零。 7． 2． 2 接地短路計算的運行方式選擇 計算零序電流大小和分布的運行方式選擇，是零序電流保護整定計算的第一步。選擇運行方式就是考慮零序電流保護所能適應的發(fā)電機、變壓器以及線路變化大小的問題。一XX 大學電力學院畢業(yè)設計 般來說，運行方式變化主要取決于電力系統(tǒng)調 度管理部門，但繼電保護可在此基礎上，加以分析選擇。其中變壓器中性點接地數(shù)目的多少和分配地點，對零序電流保護影響極大，通常由繼電保護整定計算部門決定。變壓器中性點接地方式的選擇，一般可按下述條件考慮： （ 1） 總的原則是，不論發(fā)電廠或是變電所，首先是按變壓器設備的絕緣要求來確定中性點是否接地；其次是以保持對該母線的零序電抗在運行中變化最小為出發(fā)點來考慮。當變壓器臺數(shù)較多時，也可采取幾臺變壓器組合的方法，使零序電抗變化最小。 （ 2） 發(fā)電廠的母線上至少應有一臺變壓器中性點接地運行，這是電力系統(tǒng)過電壓保護和繼電 保護功能所需要的。為改善設備過電壓的條件，對雙母線上接有多臺（一般是四臺以上）變壓器時，可選擇兩臺變壓器同時接地運行，并各分占一條母線，這樣在雙母線母聯(lián)短路器斷開后，也各自保持著接地系統(tǒng)。 變電所的變壓器中性點分為兩種情況，單側電源受電的變壓器，如果不采用單相重合閘，其中性點因班應不接地運行，以簡化零序電流保護的整定計算；雙側電源受電的變壓器，則視該母線上連接的線路條數(shù)和變壓器臺數(shù)的多少以及變壓器容量的大小，按變壓器零序電抗變化最小的原則進行組合。 7． 2． 3 流過保護最大零序電流的運行方式選擇 （ 1）單側 電源輻射形電網，一般取最大運行方式，線路末端的變壓器中性點不接地運行。 （ 2）多電源的輻射形電網及環(huán)狀電網，應考慮到相臨線路的停運或保護的相繼動作，并考慮在最大開機方式下對側接地方式最小，而本側（保護的背后）接地方式最大。 （ 3）計算各類短路電流值。 （ 4）繪制短路電流計算結果表。 （見表 5 1） 7． 2． 4 最大分支系數(shù)的運行方式和短路點位置的選擇 （ 1） 輻射形電網中線路保護的分之系數(shù)與短路的位置無關。 （ 2） 環(huán)狀電網中線路的分支系數(shù)隨短路點的移遠而逐漸減小 。但實際上整定需要最大分支系數(shù)，故還是 選擇開環(huán)運行方式。 （ 3） 環(huán)外線路對環(huán)內線路的分支系數(shù)也與短路點有關，隨著短路點的移遠，分支系數(shù)逐漸增大，可以增加到很大很大，但具體整定并不是選一個最大值，而應按實際整定配合點的分支系數(shù)計算。 第 7． 3 節(jié) 零序電流保護的整定計算 7． 3． 1 零序電流保護 I段的整定 XX 大學電力學院畢業(yè)設計 （ 1） 按躲開本線路末端接地短路的最大零序電流整定，即 Idz =KK 3I0 max (7 1) 式中 KK —— 可靠系數(shù)，取 ～ ；計算時取 I0 max─── 線路末端接地短路時流過保護的最大零序電流。 （ 2） 按躲開線路斷路器三相不同時合閘的最大零序電流整定，即 Idz =KK 3 I0 bt max (7 2) 式中 KK —— 可靠系數(shù)，取 ～ ；計算時取 I0 bt max —— 斷路器三相不同時合閘所產生的零序電流最大值。 （ 3） 當線路長度太短致使零序 I段保護范圍很小，甚至沒有保護范圍時，則零序I段保護應停用。 7． 3． 2 零序電流保護 II段的整定 此段保護一般擔負主保護任務，要求在本線路末端達到規(guī)定的靈敏系數(shù)。此段保護的整定原則也適用于零序電流保護 III段的整定。此段保護按滿足以下條件整定： （ 1） 按與相鄰下一級線路的零序電流保護 I段配合整定，即 Idz II = KK/ Kfz I‘ dz I (7 3) 式中 KK —— 可靠系數(shù)，取 ～ ； Kfz —— 分支系數(shù)，按實際情況選取可能的最小值； I‘ dz I —— 相鄰下一級線路的零序電流保護 I段整定值。當按此整定結果達不到規(guī)定靈敏系數(shù)時，可改為與相鄰下一級線路的零序電流保護 II 段配合整定。 （ 2）按躲開本線路末端母線上變壓器的另一側母線接地短路時流過的最大零序電流整定。 （ 3）當本段保護整定時間等于或低于本線路相間保 護某段的時間時，其整定值還必須躲開該段相間的保護范圍末端發(fā)生相間短路的最大不平衡電流。 （ 4）當使用本段保護做為重合閘后加速或手動合閘后加速時，應考慮可能出現(xiàn)線路變壓器組的情況。 7． 3． 3 零序電流保護 III 段保護的整定 XX 大學電力學院畢業(yè)設計 此段保護一般是起后備保護作用。 III 段保護通常是作為零序電流保護 II段保護的補充作用。對后備保護的要求是在相鄰下一級線路末端達到規(guī)定的靈敏系數(shù)。零序電流保護III段保護按滿足以下條件整定： （ 1） 按與相鄰下一級線路的零序電流保護 II 段保護配合整定。當本保護的零序電流保護 II 段已達到規(guī)定的靈敏系數(shù)時，此零序電流保護 III 段也可按與相鄰下一級線路的零序電流保護 III 段配合整定，以改善后備性能。 （ 2） 按躲開下一條線路出口處發(fā)生三相短路時，保護裝置零序電流濾過器中的最大不平衡電流來整定 Idz III = KKIbp max (7 4) 式中 KK —— 可靠系數(shù)。取 ～ ； Ibp max—— 相鄰線路出口處發(fā)生三相短路時，零序電流濾過器所輸出的最大不平衡電流。 Ibpmax— 本級線路末端可能出現(xiàn)的最大不平衡電流，而其近似計算式為： Ibp max=Kfzp Ktw Kwc I（ 3） dmax (7 5) 式中 Kfzp— 非周期分量系數(shù)，取 ； Ktw— 電流互感器的同性系數(shù)，取 ； Kwc— 電流互感器的 10%誤差，取 ； I（ 3） d max— 本級線路末端三相短路的最大短路電流。 （ 3） 按零序電流保護 II 段整定中的 3 項條件整定。 （ 4） 按零序電流保護 II 段保護整定中的 4 項條件整定。 （ 5） 當零序電流保護最后一段整定值較小時，其下限條件應大于變壓器中、低壓側相間短路的最大不平衡電流。 零序 III 段 的靈敏度 線路末端靈敏度計算為 Ksen=3I0 min/Idz III ? ～ (7 6) 后備保護靈敏度計算為 Ksen=3I0 min/Idz III ? (7 7) 時限的確定 :對于環(huán)型網絡 ,若按階梯原則與相鄰線路配合時 ,會產生斷路器誤動的現(xiàn)象因此應找出解環(huán)點所以必須選出某一線路的保護 III 段與其相鄰的保護 II 段配合此即XX 大學電力學院畢業(yè)設計 環(huán)網保護 III段的動作時限的起始點，此起始點的選擇原則是：應考慮盡可能使整個環(huán)網中保護三段的保護靈敏度較高。 7． 3． 4零序整定結果表 表 51 零序整定結果表 1DL 2DL 17DL 零序電流 I 段 整定值（ KA） 15%處短路電流值（ KA） 靈敏度 滿足要求 滿足要求 滿足要求 動作時限（ s） 0 0 0 零序電流 II 段 整定值（ KA） 靈敏度 不滿足要求 不滿足要求 動作時限（ s） 零序電流 III段 整定值（ KA） 靈敏度 近后備 滿足要求 滿足要求 滿足要求 遠后備 滿足要求 不滿足要求 動作時限（ s） 零序接地 I段 II段 III 段 整定值 ()? 整定值 ()? 整定值 ()? 1DL 2DL 7． 3． 5 零序電流保護整定配合的其他問題 （ 1）各段保護的整定時間均應按整定配合原則增加時間級差 t? 。 （ 2）當分支系數(shù)隨短路點的移遠而變大時，例如有零序互感的平行線路，保護的 整定配合應按相配合保護段的保護范圍末端進行計算，一般可用圖解法整定， （ 3）與相鄰雙回線路的零序保護配合整定。當雙回線路裝設了橫聯(lián)差動保護時，為提高靈敏度，可按與橫聯(lián)差動保護配合整定，即按雙回線路全線為快速保護范圍考慮，但時間整定要考慮橫聯(lián)差動保護相繼動作的延時；如考慮雙回線運行中將橫聯(lián)差動保護停用的情況時，可相應提出將雙回線路運行臨時改為單回線路運行的措施。 （ 4）變壓器勵磁涌流衰減過程是很長的，為避免小定值的零序電流保護發(fā)生誤動作，需要在電流數(shù)值和整定時間上加以考慮。經驗證明，零序電流保護的最小整定值應 不小于XX 大學電力學院畢業(yè)設計 ，動作時間應不小于 3s。 （ 5）雙回線路的零序電流保護，因線路長度太短或零序互感影響嚴重而靈敏度很差時，可考慮不同運行方式采用不同整定值的辦法加以改善，即在同一保護段下采用兩個或更多的整定值，分別對應兩個或更多的運行方式的變化。當然，這樣處理不僅需要對運行調度部門提出規(guī)定限制，也給現(xiàn)場的運行調試增加了工作量。 第 7． 4 節(jié) 零序電流保護的優(yōu)缺點 在大接地電流系統(tǒng)中，采用零序電流保護和零序方向電流保護與采用三相完全星形接線的電流保護和方向電流保護來防御接地短路相比較，前 者具有較突出的優(yōu)點： （ 1） 靈敏度高 相間短路過電流保護的啟動電流是按躲過最大負荷電流來整定的，一般二次側繼電器的啟動電流為 5～ 7A；而零序過電流保護則是按躲過相間短路時的最大不平衡電流來整定的，一般二次側繼電器的起動電流為 2～ 4A。而當發(fā)生單相接地短路時，故障相電流與零序電流 3I0相等，因此，零序過電流保護的靈敏度高。 （ 2） 延時小 對同一線路而言，一零序電流保護的動作時限不必考慮與 Y/△ 接線變壓器后的保護的配合，所以，一般零序過電流保護的動作時限要比相間短路過電流保護的?。?1～ 3） t? 。 （ 3）在保護安裝處正向出口短路時，零序功率方向元件沒有電壓死區(qū)，而相間短路保護功率方向元件有電壓死區(qū)。 （ 4）當系統(tǒng)發(fā)生如振蕩、短時過負荷等不正常運行情況時，零序電流保護不會誤動作，而相間短路電流保護則受振蕩、短時過負荷的影響而可能誤動，故必須采用措施予以防止。 （ 5） 在電網變壓器中性點接地的數(shù)目和位置不變的條件下，當系統(tǒng)運行方式變化時，零序電流變化較小，因此，零序電流速斷保護的保護范圍長而穩(wěn)定。而相間短路電流速斷保護，受系統(tǒng)運行方式變化的影響較大。 （ 6） 采用 了零序電流保護后，相間短路的電