【正文】 大幅度下降 ,使用戶的正常工作遭到破壞 ,影響企業(yè)的經(jīng)濟效益和人們的正常生活； (4)破壞電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性 ,引起系統(tǒng)振蕩 ,甚至使電力系統(tǒng)瓦解 ,造成大面積停電的惡性循環(huán)； 故障或不正常運行狀態(tài)若不及時正確處理 ,都可能引發(fā)事故。不正常運行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞 ,但是沒有發(fā)生故障的運行狀態(tài) ,如 :過負荷 ,過電壓 ,頻率降低 ,系統(tǒng)振蕩等。通常把由各種類型的發(fā)電廠 ,輸電設(shè)施以及用電設(shè)備 組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 17 3 短路計算 各種運行方式下各線路電流計算 由圖 可知，系統(tǒng) S對短路點 1f 的轉(zhuǎn)移電抗為： 1fx = ?系統(tǒng)折算到 110kV 的最小阻抗為： 22m i n 1 1 1 5 1 1 50 . 1 2 5 1 6 . 5 31 0 0 1 0 0sfZx? ? ? ? ? () 由圖 可知，系統(tǒng) S對短路點 1f 的轉(zhuǎn)移電抗為： 1fx = ?系統(tǒng)折算到 110kV 的最小阻抗為： 22m a x 1 1 1 5 1 1 50 . 1 3 5 1 7 . 8 51 0 0 1 0 0sfZx? ? ? ? ? () 輸電線路 1L 長為 100kM， ?1 100 40LZ ? ? ? ?（輸電線路電阻率為 ? /kM） 短路電流為： 11m in . m a x11533 1. 4540 17 .8 5NkL LsUI k AZZ? ? ??? () 11m a x . m in11533 1. 1740 16 .5 3NkL LsUI k AZZ? ? ??? () 同理，根據(jù)已知條件得： 輸電線路 2L 短路電流為：2 50 20LZ ? ? ? ? 22m in . m a x115331. 7520 17 .8 5NkL LsUI k AZZ? ? ??? () 22m a x . m in115331. 8220 16 .5 3NkL LsUI k AZZ? ? ??? () 輸電線路 3L 短路電流為：3 30 12LZ ? ? ? ? 33m in . m a x11533 2. 2312 17 .8 5NkL LsUI k AZZ? ? ??? () 輸電線路 4L 短路電流為：4 60 24LZ ? ? ? ? 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 18 44m in .m a x115331 .5 92 4 1 7 .8 5NkLLsUI k AZZ? ? ??? () 44m a x . m in11533 1. 6424 16 .5 3NkL LsUI k AZZ? ? ??? () 各輸電線路兩相短路和三相短路電流計算 （一）各輸電線路在最小運行方式下的兩相和三相短路電流 系統(tǒng)電抗 ? = 發(fā)電機電抗 Fx = ?各輸電線路三相短路電流為： 輸電線路 1L 三相短路電流為：( 110 ) ( 110 )( 3 )1111()3115 115 1() 40 40 3 ( )xxs L F LEEIx x x xkA? ? ???? ? ???? （ ） 同理可得，輸電線路 2L 三相短路電流為： (3)2 ( )I kA? 輸電線路 3L 三相短路電流為： (3)3 ( )I kA? 輸電線路 4L 三相短路電流為： (3)4 ( )I kA? ?各輸電線路兩相短路電流為： 輸電線路 1L 兩相短路電流為： ( 2 ) ( 3 )113 2 .8 6 5 ( )2I I kA?? 輸電線路 2L 兩相短路電流為： ( 2 ) ( 3 )223 1 .8 2 5 ( )2I I kA?? 輸電線路 2L 兩相短路電流為： ( 2 ) ( 3 )333 1 .2 1 8 ( )2I I kA?? 輸電線路 2L 兩相短路電流為： ( 2 ) ( 3 )443 3 .0 3 5 ( )2I I kA?? （二）各輸電線路在最大運行方式下的三相短路電流 輸電線路 1L 三相短路電流為： ( 1 1 0 )( 3 )1 1 1 1 1 5 1 9 5 5 ( )0 . 1 3 5 4 033xsLEIAxx? ? ? ? ??? （ ） 同理可得，輸電線路 2L 三相短路電流為： (3)2 193( )IA? 輸電線路 3L 三相短路電流為： (3)3 129( )IA? 輸電線路 4L 三相短路電流為： (3)4 318( )IA? 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 19 4 繼電保護的配置 繼電保護的基本知識 電能是一種特殊的商品 ,為了遠距離傳送 ,需要提高電壓 ,實施高壓輸電 ,為了分配和使用 ,需要降低電壓 ,實施低壓配電 ,供電和用電。變壓器側(cè)（ 3f 處短路時）的最大運行方式為：當一臺發(fā)電機停運，另一臺單獨工作時。發(fā)電機 變壓器側(cè)（ 2f處短 路時）的最大運行方式為：兩臺變壓器同時運行時。 表 各短路點短路時的電流總結(jié) 表 運行方式 1f 處短路時的短路電流 /kA 2f 處短路時的短路電流 /kA 3f 處短路時的短路電流 /kA 兩臺發(fā)電機同時運行 一臺變壓器停運，另 一臺變壓器單獨工作 線路 1L 處開環(huán)運行 線路 3L 處開環(huán)運行 線路 4L 處開環(huán)運行 綜上所述：系統(tǒng) S 側(cè)（ 1f 處短路時）的最大運行方式為：線路 1L 處開環(huán)運行。（同上） 查表得短路電流的標幺值和有名值如表 。 圖 等值網(wǎng)絡(luò) ?系統(tǒng) S對短路點 3f 的計算電抗為： 8000 .2 6 4 2 .1 1100jsx ? ? ? () 發(fā)電機 12FF、 對短路 3f 點的計算電抗為： 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 16 2 5 20 .8 7 9 0 .4 3 9100jsx ?? ? ? () （ 2）由計算曲線數(shù)字表查出短路電流的標幺值。 圖 等值網(wǎng)絡(luò) ?系統(tǒng) S對短路點 1f 的計算電抗為： 8000 . 1 3 5 1 . 0 8100Njs fi BSxx S? ? ? ? () 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 15 ?發(fā)電機 12FF、 對短路點 1f 的計算電抗為： 2 5 20 .4 5 0 .2 2 5100Njs fi BSxx S ?? ? ? ? () 當 2f 發(fā)生短路時， S點對 2f 的轉(zhuǎn)移電抗為： 41x 0 .1 3 5 0 .3 30 .1 3 5 0 .3 30 .0 9 9 0 .2 6?? ? ? ? () = ? 2f 發(fā)生短路時，等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 （五）線路 4L 處開環(huán)運行時，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 （ 3）計算短路電流有名值。 圖 1f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò) ?系統(tǒng) S對短路點 1f 的計算電抗為： 8000 . 1 3 5 1 . 0 8100Njs fiBSxx S? ? ? ? () ?發(fā)電機 12FF、 對短路點 1f 的計 算電抗為： 2 5 20 .4 5 0 .2 2 5100Njs fi BSxx S ?? ? ? ? () 當 2f 發(fā)生短路時，等值網(wǎng)絡(luò)如圖 2. 17 所示。 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 13 （四）線路 3L 處開環(huán)運 行時，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 （ 3）計算短路電流有名值。 圖 1f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò) ?系統(tǒng) S 對短路點 1f 的計算電抗為： 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 12 8000 . 1 3 5 1 . 0 8100Njs fi BSxx S? ? ? ? () ?發(fā)電機 12FF、 對短路點 1f 的計算電抗為： 2 5 20 . 5 4 0 . 2 7100Njs fi BSxx S ?? ? ? ? () 當 2f 發(fā)生短路時， S點對 2f 的轉(zhuǎn)移電抗為： 35 ( 0 . 1 3 5 0 . 0 9 9 ) 0 . 2 0( 0 . 1 3 5 0 . 0 9 9 ) 0 . 2 0 0 . 2 6x ??? ? ? ? () = 所以， 2f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 表 短路電流表 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 11 短路點 時間 系統(tǒng) S 發(fā)電機 12FF、 短路點總電流 /kA 1f 處短路 4 S 標么值 標么值 有名值 /kA 有名值 /kA 2f處短路 4 S 標么值 標么值 有名值 /kA 有名值 /kA 3f 處短路 4 S 標么值 標么值 有名值 /kA 有名值 /kA （三）線路 1L 處開環(huán)運行時，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 （ 3）計算短路電流有名值。 圖 2f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò) ?系統(tǒng) S 對短路點 2f 的計算電抗為： 8000 . 2 1 1 . 6 8100Njs fi BSxx S? ? ? ? () ?發(fā)電機 12FF、 對短路點 2f 的計算電抗為： 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 10 250 .0 9 9 7 0 .0 2 5100jsx ? ? ? () 當 3f 發(fā)生短路時： 30 1 18 x x? ? ? ? ? () 31 19 27 0 .09 97 997x x x? ? ? ? ? () S點對 3f 的轉(zhuǎn)移電抗為： 3 0 2 03 2 3 0 2 0 31. 0 . 1 7 7 0 . 0 3 10 . 1 7 7 0 . 0 3 1 0 . 2 40 . 1 9 9 7xxx x x x ?? ? ? ? ? ? ? () 2F 點對 3f 的轉(zhuǎn)移電抗為： 33 0 . 0 3 1 0 . 1 9 9 70 . 0 3 1 0 . 1 9 9 7 0 . 2 70 . 1 7 7x ?? ? ? ? ? () 化簡的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 （ 1）轉(zhuǎn)移電抗和計算電抗計算 當 1f 發(fā)生短路時 28 19 27 17 20 28[ ( / / ) / /( / / )x x x x x x?? ( 0 .1 0 0 .0 9 9 7 ) ( 0 .2 6 0 .0 3 1 ) 0 .0 5 20 .1 0 0 .0 9 9 7 0 .2 6 0 .0 3 1? ? ?? ? ? () =.178 所以， 1f 點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 各點發(fā)生短路時，各電源的基準電流分別為： 系統(tǒng) S 100 0 .5 0 23 1 1 5BI ??? () 發(fā)電機 12FF、 100 5 .5 03 1 0 .5BI ??? () 某 110kV 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計 8 （二）發(fā)電機 1F 停 運 2F 運行時，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 圖 化簡的等值網(wǎng)絡(luò) ?系統(tǒng) S對