【正文】 北京：中國電力出版社，1987[5]：《電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)》，許建安 北京：中國水利水電出版社，2001致 謝六年的自考學(xué)習(xí)馬上就要結(jié)束了，在這六年的學(xué)習(xí)中得到了電校各位老師的無私幫助，特別是在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師，在百忙之中仍抽空為我們做了大量的輔導(dǎo)工作，在此表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)：[1]:《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》第二版，天津大學(xué)賀家李、宋從矩。對(duì)于保護(hù)工作者來說，更需要把理論與實(shí)際結(jié)合起來，不僅要考慮到整個(gè)裝置的經(jīng)濟(jì)性，更要考慮到對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。由此可見，在線路被斷開以后再進(jìn)行依次合閘，就有可能大大地提高供電的可靠性。線路遇到的接地故障比其它故障相對(duì)多,這就顯得零序保護(hù)尤為重要。因此，零序保護(hù)可以比較靈活反映。將線路兩端的電流相位(或功率方向)轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào)，然后利用輸電線路本身構(gòu)成一高頻(載波)通道，將此信號(hào)送到對(duì)端，進(jìn)行比較。當(dāng)短路點(diǎn)離保護(hù)安裝處近時(shí)，其測量阻抗小，動(dòng)作時(shí)間較短，當(dāng)短路點(diǎn)離保護(hù)安裝處遠(yuǎn)時(shí)，其測量阻抗大，動(dòng)作時(shí)間較長，這就保證了有選擇性的切除故障線路。5%，20%交流電壓：100/V （額定電壓Un）交流電流：5A，1A （額定電壓Un）頻率：50HZ②整組動(dòng)作時(shí)間工頻變化量距離元件：近處3—10ms 末段＜20ms縱聯(lián)保護(hù)全線跳閘時(shí)間：＜25ms距離保護(hù)Ⅰ段：≈20ms③啟動(dòng)元件電流變化量啟動(dòng)元件，整定范圍：—零序電流啟動(dòng)元件，整定范圍：—④縱聯(lián)保護(hù)零序方向元件 最小動(dòng)作電壓：＞，＜1V 最小動(dòng)作電流：＜⒌距離保護(hù)整定范圍：—25歐姆(In=5A) —125歐姆(In=1A)距離元件定值誤差：＜5%最小精確工作電流：最大精確工作電流：30In精確工作電壓：＜ Ⅲ、Ⅳ段跳閘時(shí)間：0—10秒⑥零序過流保護(hù)整定范圍: —20In零序過流元件定值誤差: ＜5%后備段零序跳閘延遲時(shí)間: 0—10秒⑦自動(dòng)重合閘檢同期元件角度誤差:＜177。5）靈活的自動(dòng)重合閘方式。② 保護(hù)裝置的特點(diǎn)1）動(dòng)作速度快，線路近處故障跳閘時(shí)間小于10ms，線路中間故障跳閘時(shí)間小于15ms，線路遠(yuǎn)處故障跳閘時(shí)間小于25ms。5%⑦時(shí)間元件整定范圍：0—，整定值誤差：不大于177。4%⑤零序方向過流元件整定范圍：0—20In整定值誤差：不大于177。5） 保護(hù)通道接口靈活，可以同各種通道接口裝置配合。保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)采用總線不擴(kuò)展的單片機(jī)，核心CPU板采用多層印制電路板，表面貼裝技術(shù)，大大地提高了整套保護(hù)裝置的抗干擾能力。高頻通道邏輯也可以由保護(hù)完成，發(fā)信、收信由一付接點(diǎn)分別完成，保護(hù)具備通道自檢功能。 CSL101B型高壓輸電線路保護(hù)裝置CSL101B型高壓輸電線路保護(hù)裝置是北京四方繼保自動(dòng)化有限公司研制和生產(chǎn)的第三代高壓輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置，由高頻距離保護(hù)、高頻零序方向保護(hù)、高頻突變量方向保護(hù)構(gòu)成全線速動(dòng)的縱聯(lián)保護(hù)，由三段相間和接地距離、四段零序方向過流保護(hù)構(gòu)成完整的后備保護(hù)。采用快速重合閘目的是在于相鄰線路Ⅱ段配合時(shí)≥。3）保證在2）情況下，相繼可靠地動(dòng)作。 重合閘的整定原則① 電流選相元件：起輔助作用，以消除方向阻抗繼電器出口的死區(qū)。分支系數(shù)的確定：當(dāng)B—C單回線運(yùn)行時(shí)，有：當(dāng)B—C雙回線運(yùn)行時(shí)，有：所以： S對(duì)不靈敏Ⅱ段取系統(tǒng)Ⅰ最大，系統(tǒng)Ⅱ最小。 取一相先合的情況進(jìn)行整定，即： 而：即： （S） 再以21216斷路器為例進(jìn)行計(jì)算。①Ⅰ段：按變壓器低壓側(cè)短路相間時(shí)的最大零序電流配合。1ZJ：a.b. A母線兩相接地短路時(shí)： B母線兩相接地短路時(shí)：，所以K值取6?！? ∴采用兩相短路接地①與②計(jì)算取最小值A(chǔ)校驗(yàn)靈敏度即: 其低壓整定值：(3LJ、4LJ)B母線三相接地短路時(shí)：3LJ：高靈敏度元件 3LJ：低靈敏度元件 (A) 靈敏度以流過線路的最小三相短路電流整定校驗(yàn)。 相差高頻保護(hù)整定計(jì)算舉例(以2211斷路器為例進(jìn)行計(jì)算整定)。 分支系數(shù)：系統(tǒng)Ⅰ最小，系統(tǒng)Ⅱ最大，故B—C單回路分支系數(shù)。10） 阻抗特性電阻分量的定值：220KV線路推薦RL取值見表44。整定原則按躲開本線路電容電流的穩(wěn)態(tài)及最小運(yùn)行方式下末端故障應(yīng)有足夠的靈敏度。2） 電壓比例系數(shù)：VBL由廠家給定，VBL=。整定B側(cè)：另外，當(dāng)電流啟動(dòng)元件的靈敏度不滿足要求時(shí)，可采用過電流低電壓復(fù)合啟動(dòng)元件。 相繼動(dòng)作區(qū)計(jì)算在對(duì)側(cè)母線附近短路時(shí)，流入本側(cè)保護(hù)的電流（I1－I3）很小，保護(hù)拒動(dòng)，而流入對(duì)側(cè)保護(hù)的電流（I2+I3）則很大,對(duì)側(cè)保護(hù)會(huì)動(dòng)作。 ：由于電流互感器誤差引起的不平衡電流。 平行線零序橫差保護(hù)的整定平行線零序橫差保護(hù)裝設(shè)在平行線路上，且有靈敏度高，時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)（因?yàn)槔霉β史较蛟袆e故障線路）。因?yàn)閹Х较蛐院?，可不考慮躲開本線路非全相運(yùn)行以及本側(cè)母線接地短路時(shí)的最大零序電流。⑤雙回線中單回線運(yùn)行，且另一回線在兩端同時(shí)掛地線接地情況下，對(duì)非全相運(yùn)行時(shí)，不退出工作的零序電流保護(hù)Ⅰ段（一般為不靈敏Ⅰ段）要躲開當(dāng)本線路一相斷線，而兩側(cè)電源等價(jià)電動(dòng)勢角為按動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算的可能最大值的情況下，通過本線路的最大零序電流。 雙回平行線路零序電流保護(hù)Ⅰ段整定原則①雙回線運(yùn)行，要躲開在本線路兩側(cè)母線接地故障時(shí)通過本線路的最大零序電流。③按躲開相鄰線路始端三相短路時(shí)，電流互感器二次側(cè)的最大不平衡電流來整定。①與相鄰線路零序電流保護(hù)Ⅱ段相配合整定。⑦動(dòng)作時(shí)間。⑤按與相鄰線路的縱聯(lián)保護(hù)配合來整定。曲線1：最大零序電流3Id0=f(ι)曲線2：最小零序電流3I:0=f(ι)曲線3：零序電流Ⅰ段動(dòng)作電流L0min：最小保護(hù)范圍L0max： 最大保護(hù)范圍Idz: 零序Ⅰ段動(dòng)作時(shí)間,. 零序電流保護(hù)Ⅱ段的整定①與相鄰線路零序電流保護(hù)Ⅰ段相配合,即:其中，：相鄰線路Ⅰ段電流定值(若有兩個(gè)Ⅰ時(shí)，應(yīng)取不靈敏Ⅰ段) ：分支系數(shù)，相鄰Ⅰ段末端接地短路時(shí)，流過線路與被保護(hù)線路的零序電流之比。當(dāng)最大電勢角按180考慮時(shí)。 其中一般情況下，區(qū)外接地故障流過保護(hù)的零序電流為最大的故障點(diǎn)在線路兩側(cè)的母線A或B上。其中，定值較大的稱為零序不靈敏Ⅰ段，按躲過兩相運(yùn)行或斷路器三相不同期合閘出現(xiàn)的最大零序電流整定；而定值較小的稱為靈敏Ⅰ段，按躲過區(qū)外故障最大三倍零序電流整定。① 當(dāng)d點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)，第Ⅰ、Ⅱ回線零序電流方向相同，可見產(chǎn)生零序互感磁通是起助磁作用的，其線路零序電抗都要增大。接地短路的保護(hù)可以采用帶零序電流補(bǔ)償?shù)慕拥鼐嚯x保護(hù)或高頻保護(hù)，也可以采用零序電流保護(hù)。、70176。φk ：裕度角,取φk=15 176。③ K值應(yīng)大于I的正值，一般取K=6或K=8，只有當(dāng)CT誤差很大時(shí)，取K=4；較小的K值可減少外部故障時(shí)，由于CT誤差引起的濾過器出口電壓相位的變化。① 按線路末段BC相短路時(shí)，（205。min (Kk=)， KLm = Zdz / ZL≥2。mj= I179。其靈敏度：KLm = I179。Idzmin / Im2max = IfhA 按躲過最大負(fù)荷狀態(tài)下的不平衡電流整定：Idz該保護(hù)由三部分組成：操作元件，使高頻訊號(hào)能真正代表工頻電流的相位；比較元件，用于比較線路本側(cè)與對(duì)側(cè)電流的相位；啟動(dòng)元件，具有高、低兩個(gè)定值，其中低定值元件在故障時(shí)啟動(dòng)發(fā)訊，高定值元件用于跳閘。max +234。對(duì)全阻抗繼電器:對(duì)方向阻抗繼電器:Kk=，Kh: 返回系數(shù)，— Kzg:負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù)Ue: 電網(wǎng)額定電壓φlm:靈敏角φfh:負(fù)荷阻抗角2）Ⅲ段的靈敏度系數(shù)作近后備時(shí)：KLm = ZⅢdz / ZL≥作遠(yuǎn)后備時(shí)：Klm = ZⅢdz / (ZL+KzhmaxZⅡdz =KLmKb=。Kˊk = Kk=—。b (Kk=) Kkb =Z39。即ZⅠdz=KkZL(Kk=)。當(dāng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的實(shí)際阻抗小于整定值時(shí)，故障點(diǎn)發(fā)生在保護(hù)范圍之內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作。后備保護(hù)采用距離、零序保護(hù)比較合適。b:距離保護(hù)分支系數(shù)的求取。分述如下：K(1)、K(1,1) a:零序保護(hù)Ⅰ段整定，校驗(yàn)零序各段靈敏度及求取連續(xù)分支系數(shù)； b:橫差連續(xù)電流保護(hù),電流啟動(dòng)元件的整定，相繼動(dòng)作的計(jì)算,校驗(yàn)相差高頻保護(hù)不靈敏元件的靈敏度。2．4 正序、負(fù)序、零序等值網(wǎng)絡(luò)圖2．4．1正序、負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò)圖① 最大運(yùn)行方式圖② 最小運(yùn)行方式圖2．4．2零序等值網(wǎng)絡(luò)圖① 最大運(yùn)行方式圖② 最小運(yùn)行方式圖第3章 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算的目的，是為了對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算和校驗(yàn)靈敏度,要計(jì)算短路電流,首先要選定運(yùn)行方式，這關(guān)系到所選保護(hù)是否經(jīng)濟(jì)、可靠及靈敏性。② C站 2及4主變?yōu)殡p母線同時(shí)運(yùn)行，且在最小運(yùn)行方式下4機(jī)停運(yùn)，故3或3接地。6 為便于線路接地保護(hù)配合，在低壓側(cè)沒有電源的樞紐變電所，部分變壓器的中性點(diǎn)應(yīng)直接接地。2 在具有兩臺(tái)以上的變壓器，而且是雙母線固定連接方式運(yùn)行的發(fā)電廠和高壓母線上有兩回以上電源聯(lián)絡(luò)線的變電所，每組母線上至少有一臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)直接接地，這樣當(dāng)母聯(lián)開關(guān)斷開后，每組母線上至少保留有一臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)直接接地。有關(guān)線路參數(shù)計(jì)算結(jié)果見表24。②三繞組變壓器：∴A站1變：B站1變： 同理:D站2變和E站2變算法同B站。230)=基準(zhǔn)電抗： XJ= UJ178。總原則如下：保證系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式下，保護(hù)對(duì)各種故障都有較好的工作性能和較高的靈敏度；考慮系統(tǒng)在實(shí)際可能檢修的情況下，發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)能滿足所規(guī)定的要求；不考慮極少見的特殊方式，必要時(shí)，可采取特殊措施加以解決。整定計(jì)算的運(yùn)行方式選擇合理與否，不僅影響繼電保護(hù)的保護(hù)實(shí)效，也會(huì)影響到繼電保護(hù)配置和選型的正確性。對(duì)于單相或多相接地短路故障，一般裝設(shè)帶方向性的或不帶方向性的無時(shí)限或帶時(shí)限的零序電流速斷保護(hù)及靈敏的零序過電流保護(hù)，若零序電流保護(hù)不能滿足選擇性和靈敏性的要求，需要裝設(shè)全線速動(dòng)高頻保護(hù)或接地距離保護(hù)。當(dāng)不滿足選擇性、靈敏性及速動(dòng)性的要求時(shí)，則應(yīng)采用距離保護(hù)作為主保護(hù)。二、設(shè)計(jì)總原則：本設(shè)計(jì)以原電力部生產(chǎn)司1979年頒布的《110—220kV電網(wǎng)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置運(yùn)行條例》和水利電力出版社1993年頒布的《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置整定計(jì)算》的有關(guān)規(guī)定和要求為依