【正文】 小結(jié)：第Ⅲ段的 IdZ 比第Ⅰ、Ⅱ段的 IdZ小得多，其靈敏度比第Ⅰ、Ⅱ段更高；在后備保護(hù)之間，只有靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都互相配合時(shí)，才能保證選擇性；保護(hù)范圍是 本線路和相鄰下一線路全長(zhǎng)；電網(wǎng)末。注：當(dāng)相鄰有多個(gè)元件，應(yīng)選擇與相鄰時(shí)限最長(zhǎng)的保護(hù)配合。為了保證選擇性，須加延時(shí)元件且其動(dòng)作時(shí)間必須相互配合。（過(guò)電流繼電器的返回系數(shù)為 ～ ） 2）、動(dòng)作時(shí)間 在網(wǎng)絡(luò)中某處發(fā)生短路故障 時(shí)，從故障點(diǎn)至電源之間所有線路上的電流保護(hù)第Ⅲ段的測(cè)量元件均可能動(dòng)作。 電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)電流要大于它正常工作電流，因此引入自起動(dòng)系數(shù) KZq m ax fZqZq IKI ? m a a x fZqkZqkh IKKIKI ????? ⅢⅢ m a xfh ZqkhhdZ IKKKKII ??? ⅢⅢ ＝ 式中， ～＝ⅢkK 3~?ZqK ?hK 顯然，應(yīng)按（ 2）式計(jì)算動(dòng)作電流，且由（ 2）式可見， Kh 越大， IdZ越小， Klm 越大。其起動(dòng)電流按躲最大負(fù)荷電流來(lái)整定的保護(hù)稱為過(guò)電流保護(hù)，此保護(hù)不僅能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，且能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)。此時(shí)： 28 動(dòng)作電流： ??? ? . dZkdZ IKI ＝ 動(dòng)作時(shí)間： ttt ??? ?? 21 小結(jié)：限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大于本線路全長(zhǎng) 依靠動(dòng)作電流值和動(dòng)作時(shí)間共同保證其選擇性 與第Ⅰ段共同構(gòu)成被保護(hù)線路的主保護(hù)，兼作第Ⅰ段的后備保護(hù)。即整定值與相鄰線路第Ⅰ段配合。限時(shí)電流速斷保護(hù)因動(dòng)作帶有延時(shí)，故稱限時(shí)電流速斷保護(hù)。 小結(jié)：僅靠動(dòng)作電流值來(lái)保證其選擇性 能無(wú)延時(shí)地保護(hù)本線路的一部分（不是一個(gè)完整的電流保護(hù)）。一般用 lmin 來(lái)校驗(yàn)、 %100min?ll 要求：≥（ 15～ 20）％ 方法：① 圖解法，按比例作圖，可求出最小保護(hù)范圍?？梢?，有選擇性的電流速斷保護(hù)不可能保護(hù)線路的全長(zhǎng)。（ ） 三段式 第Ⅰ段電流速斷保護(hù) 第Ⅱ段限時(shí)電流速斷保護(hù) 第Ⅲ段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 主保護(hù) 后備保護(hù) 27 整定值計(jì)算及靈敏性校驗(yàn) 為了保護(hù)的選擇性，動(dòng)作電流按躲過(guò)本線路末端短路時(shí)的最大 短路短路整定 m ax..1. Bdkdz IKI ?? ?? 保護(hù)裝置的動(dòng)作電流：能使該保護(hù)裝置起動(dòng)的最小電流值，用電力系統(tǒng)一次測(cè)參數(shù)表示。 短路電流的計(jì)算： 圖中、 1――最大運(yùn)行方式下 d(3) 2――最小運(yùn)行方 式下 d(2) 3――保護(hù) 1 第一段動(dòng)作電流 dsdsd lZZEZZ EI1m in.)3( ???? ?? ； dsd lZZEI1m a x.)2( 23 ??? ? 可見， Id 的大小與運(yùn)行方式、故障類型及故障點(diǎn)位置有關(guān) .最大運(yùn)行方式：對(duì)每一套保護(hù)裝置來(lái)講，通過(guò)該保護(hù)裝置的短路電流為最大的方式。 它們分別對(duì)應(yīng)的計(jì)算電抗： *33 2200 .6 7 1 .4 7 4100jsX ? ? ? *34 14501 .0 2 4 1 4 .8 5100jsX ? ? ? 又由于 *34jsX ，故直接由. 3 4 *341 0. 06 7ft jsI X?? 查 0 秒曲線得 10kv 側(cè)短路電流： 1 4 5 0 2 2 00 . 0 6 7 0 . 7 2 5 . 3 4 8 . 7 1 4 . 0 4 ( )3 1 0 . 5 3 1 0 . 5fI K A?? ? ? ? ? ? ? ??? 查 10kv側(cè)短路電流： 1 4 5 0 2 2 00 . 0 6 7 0 . 6 6 5 . 3 4 8 . 0 1 3 . 3 4 ( )3 1 0 . 5 3 1 0 . 5fI K A? ? ? ? ? ? ??? 查 4秒曲線得 10kv側(cè)短路電流： 1 4 5 0 2 2 00 . 0 6 7 0 . 7 3 5 . 3 4 8 . 8 1 4 . 1 4 ( )3 1 0 . 5 3 1 0 . 5fI K A? ? ? ? ? ? ? ??? 沖擊電流： 2 2 1 .8 1 4 .0 4 3 5 .7 4 ( )s h MI K I KA??? ? ? ? ? ( MK 取 ) 短路電流計(jì)算結(jié)果： 表 31 短路電流計(jì)算結(jié)果表 I（ KA） (KA） （ KA） （ KA） 25 110kv 2 35Kkv 10Kkv 26 第 4章 線路保護(hù) 單測(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù) 保護(hù)的配置：一般由三段式構(gòu)成。它們分別 應(yīng)的計(jì)算抗： *33 2200 .4 4 0 .9 6 8100jsX ? ? ? *34 14500 .6 3 9 .1 3 5100jsX ? ? ? 又由于 *34jsX ，故直接由. 34 *341 09ft jsI X?? 查 0秒曲線得 110kv側(cè)短路電流： 1 4 5 0 2 2 00 . 1 0 9 1 . 0 9 0 . 8 1 . 2 2 ( )3 1 1 5 3 1 1 5fI K A?? ? ? ? ? ? ? ??? 查 110kv側(cè)短路電流： 0 . 2 1 4 5 0 2 2 00 . 1 0 9 0 . 9 8 0 . 8 1 . 0 8 1 . 1 6 ( )3 1 1 5 3 1 1 5fI K A? ? ? ? ? ? ??? 查 4秒曲線得 110kv側(cè)短路電流： 1 4 5 0 2 2 00 . 1 0 9 1 . 1 8 0 . 8 1 . 3 2 . 1 ( )3 1 1 5 3 1 1 5fI K A? ? ? ? ? ? ? ??? 沖擊電流： 2 2 1. 8 2 5. 09 ( )s h MI K I KA??? ? ? ? ? ( MK 取 ) 35kv側(cè)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)圖： 21 圖 35 圖 36 ** 16 ?? 先將它化成星形： 圖 37 *** 3413 ***3 4 5 0 . 0 3 0 . 2 4 0 . 0 1 60 . 0 3 0 . 2 4 0 . 1 8XXX XXX ?? ? ?? ? ? ? *** 4514 ***3 4 5 0 . 0 3 0 . 1 8 0 . 0 1 20 . 0 3 0 . 2 4 0 . 1 8XXX XXX ?? ? ?? ? ? ? *** 3515 ***3 4 5 0 . 2 4 0 . 1 8 0 . 0 9 60 . 0 3 0 . 2 4 0 . 1 8XXX XXX ?? ? ?? ? ? ? 將 *2X 、 *13X 合并成 *23X ；將 *6X 、 *14X 合并成 *24X ：將 *1X 、 *15X 合并成 *25X ： * * *2 3 2 1 3 0 .4 0 .0 1 6 0 .4 1 6X X X? ? ? ? ? * * *2 4 6 1 4 0 .0 1 2 0 .1 0 .1 1 2X X X? ? ? ? ? 22 * * *2 5 1 1 5 0 .5 0 .0 9 6 0 .5 9 6X X X? ? ? ? ? 計(jì)算各電源點(diǎn)到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，化成△： 圖 34 *** * * 2 3 2 43 3 2 3 2 4 *25 0 . 4 1 6 0 . 1 1 20 . 4 1 6 0 . 1 1 2 0 . 6 0 60 . 5 9 6XXX X X X ?? ? ? ? ? ? ? *** * * 2 4 2 53 4 2 4 2 5 *23 0 . 1 1 2 0 . 5 9 60 . 1 1 2 0 . 5 9 6 0 . 8 70 . 4 1 6XXX X X X ?? ? ? ? ? ? ? *33X 為 S2到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗， *34X 是 S1到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。 線路電抗取 X= KM? 線路 L1: 19 11 80 32LX XL? ? ? ? ? 線路 L2: 22 10 4LX X L? ? ? ? ? 線路 L3: 33 60 24LX XL? ? ? ? ? *11 221003 2 0 .2 4(1 1 5 )BLL BSXX U? ? ? ? *22 221004 0 . 0 3(1 1 5 )BLL BSXX U? ? ? ? *33 221002 4 0 .1 8(1 1 5 )BLL BSXX U? ? ? ? *11 221002 6 . 6 2 0 . 2 0(1 1 5 )BTT BSXX U? ? ? ? *33 221001 6 . 9 4 0 . 1 2 8(1 1 5 )BTT BSXX U? ? ? ? 110kv側(cè)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)圖： 圖 32 先將它化成星形： 圖 33 將 *3X 、 *4X 、 *5X 化成 *13X 、 *14X 、 *15X 。 （ 8） 以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值 ,可以認(rèn)為電源容量為無(wú)限大容量的系統(tǒng) ,短路電流的周期分量在短路全過(guò)程中保持不變。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)。 （ 6） 短路點(diǎn)離同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)較近時(shí)，應(yīng)該考慮對(duì)短路電流值的影響。因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ１绕渌杩勾蟮亩唷? （ 3） 輸電線路的分布電容略去不計(jì)。 表 3— 1電力系統(tǒng)各元件阻抗值的計(jì)算公式 序號(hào) 元件名稱 給定參數(shù) 電抗平均值 計(jì)算公式 通用式 =100MVA 1 發(fā) 電機(jī)（或電動(dòng)機(jī)） 額定容量 eS 超瞬變電抗百分?jǐn)?shù) %dX?? %100 jdd eSXX S? ???? ?? * 1%ddeXXS?? ??? 2 變壓器 額定容量 pU 阻抗電壓百分比 %dU %100 jdb eSUXXS? ? * 1%bdeXUS? 3 10（ 6） KV電纜 平均電壓 pU 每千米電抗 0X 線路長(zhǎng)度 L /KM? 0 2jpSX X LU? ? * 28pLX U? 4 10（ 6） KV 架空線路 平均電壓 pU 每千米電抗 0X 線路長(zhǎng)度 L /KM? 0 2jpSX X LU? ? 240pLX U?? 18 5 35KV 架空線路 平均電壓 pU 每千米電抗 0X 線路長(zhǎng)度 L /KM? 0 2jpSX X LU? ? U? ? 6 電抗器 額定電壓 eU 額定電流 eI 電抗百分?jǐn)?shù)0%X %100 jekepIUXX IU? ? ? ? 短路電流的簡(jiǎn)化計(jì)算 為了簡(jiǎn)化短路電流的計(jì)算方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出一下規(guī)定： （ 1） 所有的電源電動(dòng)勢(shì)相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢(shì) 和電流是對(duì)稱的。 工程計(jì)算上通常先選定基準(zhǔn)容量 jS 和基準(zhǔn)電壓 jU ，與其相應(yīng)的基準(zhǔn)電流 jI 和基準(zhǔn)電抗 jX ,均可由這兩個(gè)基準(zhǔn)值導(dǎo)出。 （ 6） 短路后 后的短路容量 ：用來(lái)校驗(yàn)斷路器的遮斷容量。 （ 4） 短路后 秒后的短路電流周期分量有效值 ：用來(lái)校驗(yàn)斷路器的斷流量。 （ 2） 短路全電流最大有效值 Ich（第一周期短路全電流有效值）：用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，其衰減時(shí)間常數(shù)為 。 短路全電流 id 由對(duì)稱的周期分量 zi 和不對(duì)成的非周期分量 fi 兩部分合成，即d z fi i i??。 短路電流的暫態(tài)過(guò)程和短路電流種類 1．短路電流的暫態(tài)過(guò)程 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，由于短路回路存在著電感，電流不能突變，因此有一個(gè)暫態(tài)過(guò)程。 三相短路是對(duì)稱短路，此時(shí)三相電流和三相電壓仍然是對(duì)稱的，只是三相電流特大。 （ 3）兩相短路接地。短路的種類有以下幾種： （ 1）三相短路。短路事故威脅著電網(wǎng)的正常運(yùn)行中，并有可能損壞電氣設(shè)備。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。 第 條：當(dāng)變電站裝有兩臺(tái)主變時(shí)， 6～ 10KV 側(cè)宜采用分段單母線。 第 條：在采用單母線、分段單母線或雙母線的 35～ 110KV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可以設(shè)置旁路設(shè)施。 參考《 35～ 110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 》 第 條： 35～ 110KV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形線路變壓器組或線路分支接線。再次，在設(shè)計(jì)變電站電氣主接線時(shí)，電氣主接線的優(yōu)劣往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間，欲使電氣主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的電氣設(shè)備和現(xiàn)代化的