【正文】 步重合閘等）。③重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作方式是第一次故障時(shí)，保護(hù)按有選擇的方式動(dòng)作跳閘，如果重合于永久性故障，則加速保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)切除故障。采用后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是第一次跳閘是有選擇性的動(dòng)作，不會(huì)擴(kuò)大事故。在重要的高壓網(wǎng)絡(luò)中，一般都不允許保護(hù)無(wú)選擇性的動(dòng)作，應(yīng)用這以方式尤其適合。這種方式使再次斷開(kāi)永久性故障的時(shí)間加快，有利于系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，所以本次選用重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作。 輸電線路保護(hù)整定原則（1）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則 ①動(dòng)作電流的整定原則： 按躲本線路末端故障整定。為了保證外部短路時(shí)，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)不動(dòng)作，其動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)外部短路時(shí)的最大短路電流，即 （）式中：：本線路末端短路時(shí)最大短路電流； ： 可靠系數(shù)，～。 ②靈敏度校驗(yàn)： 按本線路末端故障整定的電流速斷保護(hù)，靈敏度通常用保護(hù)范圍來(lái)測(cè)量。根據(jù)保護(hù)區(qū)末端兩相短路時(shí)短路電流與動(dòng)作電流相等可以得出最小保護(hù)范圍為： （）：系統(tǒng)等效相電動(dòng)勢(shì)； ：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度線路正序阻抗； ：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的等值阻抗。 同理可得最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)的最大保護(hù)范圍為： （）：系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的等值阻抗； 要求最小保護(hù)范圍不小于本線路全長(zhǎng)的15%～20%，最大保護(hù)范圍不小于本線路全長(zhǎng)的50% ③動(dòng)作時(shí)限的整定： （2）帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定原則[28] 為了保證選擇性，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定值必須與相鄰元件的保護(hù)配合，通常是與相鄰元件的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)配合。它的整定計(jì)算與電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和相鄰元件的保護(hù)類(lèi)型有關(guān)。 ①動(dòng)作電流的整定原則 相鄰線路裝有無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)時(shí) （）式中的：：可靠系數(shù)，～； ：相鄰線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流； 相鄰線路裝有無(wú)時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)時(shí)，保護(hù)動(dòng)作電流的整定必須與其電流元件和電壓元件的動(dòng)作值都配合，并取大者為整定值。其中： 與電流元件配合時(shí)，可按式 ： （）去計(jì)算，但式中的應(yīng)該用相鄰線路無(wú)時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)的電流元件的動(dòng)作電流。②靈敏度校驗(yàn) 帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)按下式計(jì)算 （）式中的：：可靠系數(shù)，～； ：被保護(hù)線路末端短路時(shí)，流經(jīng)被保護(hù)線路的最小短路電流； ：相鄰線路帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流。 ③動(dòng)作時(shí)限的整定: 當(dāng)與相鄰線路電流Ⅰ段保護(hù)配合時(shí)，動(dòng)作時(shí)限為： （）當(dāng)與相鄰線路電流Ⅱ段保護(hù)配合時(shí)，動(dòng)作時(shí)限為： （）（3）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的整定原則 ①按躲過(guò)線路可能流過(guò)的最大負(fù)荷電流整定 （）式中的： ：可靠系數(shù)，～； ：被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流； ：負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù)，取2～5； ：返回系數(shù)。 ②靈敏度校驗(yàn)： 作近后備時(shí)： （）式中的：：被保護(hù)線路末端短路時(shí)，流經(jīng)被保護(hù)線路的最小短路電流； 作遠(yuǎn)后備時(shí)： （）式中的： ：相鄰元件末端短路時(shí)，流經(jīng)被保護(hù)線路的最小短路電流； ③作時(shí)限的整定 按階梯原則整定，即 （）式中的：：相鄰元件過(guò)電流保護(hù)的最大延時(shí)。 （4）Ⅰ段零序保護(hù)的整定原則靈敏Ⅰ段躲過(guò)本線路接地故障時(shí)的最大三倍零序電流。靈敏Ⅰ段在第一次故障時(shí)動(dòng)作，在單相重合閘時(shí)退出運(yùn)行；在三相重合閘時(shí)，動(dòng)作帶短暫延時(shí)，躲過(guò)重合閘時(shí)斷路器三相不同期合閘時(shí)間。如區(qū)外故障電流大于非全相運(yùn)行電流，則不設(shè)置“不靈敏Ⅰ段”，只裝設(shè)一個(gè)靈敏Ⅰ段，其動(dòng)作電流按躲過(guò)區(qū)外接地故障時(shí)最大三倍零序電流整定[28]。 ①動(dòng)作電流 躲開(kāi)非全相運(yùn)行時(shí)的最大三倍零序電流整定 （）式中：—非全相運(yùn)行時(shí)的最大零序電流。 此段稱(chēng)為不靈敏Ⅰ按大于本線路末端接地故障的最大零序電流 （）式中： —可靠系數(shù)，～； —本線路末端接地故障的最大零序電流。②敏度校驗(yàn)（保護(hù)范圍） 零序電流Ⅰ段的保護(hù)范圍計(jì)算，通常用圖解法確定，也可參照相間電流保護(hù) I 段的計(jì)算方法計(jì)算。保護(hù)范圍應(yīng)不小于線路全長(zhǎng)的15%～20% 。 當(dāng)時(shí)，單相接地作為整定條件，兩相接地短路作為校驗(yàn)條件，按兩相接地短路來(lái)計(jì)算最小保護(hù)范圍：由可得 （）式中：：電源相電動(dòng)勢(shì)； ：線路每公里正序阻抗值； ：線路每公里零序阻抗值； ：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的等值零序阻抗； ：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的等值正序阻抗。 當(dāng)時(shí)，兩相接地作為整定條件，單相接地短路作為校驗(yàn)條件，按單相接地短路來(lái)計(jì)算最小保護(hù)范圍： （）③動(dòng)作時(shí)間 零序電流Ⅰ段的動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)限。 （5）Ⅱ段零序保護(hù)的整定原則[29]①與相鄰線路零序Ⅰ段整定 （）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)，～； —最小分支系數(shù)。 ②與相鄰線路的零序電流保護(hù)Ⅱ段配合整定 整定公式為： （）式中：—為相鄰線路零序Ⅱ段整定值； —可靠系數(shù)，~。 ③Ⅱ段動(dòng)作時(shí)間取 ： （） （）式中：—本線路末端接地時(shí)，流過(guò)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)，可按與相鄰保護(hù)配合。 （6）Ⅲ段零序保護(hù)的整定原則[30]①與相鄰線路零序保護(hù)第Ⅱ段配合整定： （） （）式中：—零序電流保護(hù)三段的整定值； 、—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與相鄰線路零序保護(hù)第Ⅲ配合整定： （） （）中：、—分別為相鄰線路零序Ⅲ段動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作電流。 ③最大不平衡電流Ⅰ整定。原則上是按照躲開(kāi)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(lái)整定，即為： （） （） 式中： ：非周期分量系數(shù)，～； ：電流互感器誤差，； ：本線路末端三相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)的最大短路電流。 本次設(shè)計(jì)的線路保護(hù)對(duì)110kV線路上的AB線路進(jìn)行繼電保護(hù)方式配置的選擇，根據(jù)整定計(jì)算，在線路的相間短路時(shí)，距離保護(hù)符合要求，全線速斷用高頻閉鎖保護(hù)；在線路的接地短路時(shí)，采用零序電流保護(hù)，但不符合要求，最后選用接地距離保護(hù)作為它的主保護(hù)，反應(yīng)接地故障，全線速斷用高頻閉鎖。線路保護(hù)與重合閘配合采用后加速動(dòng)作的三相自動(dòng)重合閘。 線路繼電保護(hù)裝置選型本次線路保護(hù)裝置選用北京四方立德保護(hù)控制設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LDS161數(shù)字式線路保護(hù)裝置。其保護(hù)功能配置：（1）工頻變化量距離繼電器保護(hù)元件用于快速切除線路近距離故障； （2）四段式相間距離保護(hù)元件用于切除線路各種相間故障；（3）變壓器低壓側(cè)故障的遠(yuǎn)后備保護(hù)； （4）三段式接地距離保護(hù)元件用于切除線路單相接地故障； （5）零序不靈敏Ⅰ段、組合式四段零序方向過(guò)電流保護(hù)和獨(dú)立的零序加速段； （6）TV斷線后的兩段式過(guò)電流保護(hù)，用于TV斷線距離保護(hù)退出時(shí)應(yīng)急投入； （7）雙回線相繼速動(dòng)功能；（8）三相一次自動(dòng)重合閘功能，重合閘還有檢同期、檢無(wú)壓和檢鄰線有流功能； （9）過(guò)負(fù)荷保護(hù)，過(guò)負(fù)荷出口可選擇跳閘或告警；（10）低壓減載功能：具有低流閉鎖、無(wú)壓閉鎖、滑壓閉鎖和TV斷線閉鎖功能； （11）GPS時(shí)鐘同步輸入。 8 計(jì)算書(shū) 變壓器的相關(guān)計(jì)算 主變?nèi)萘坑?jì)算（1）10kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算考慮5~10年的負(fù)荷規(guī)劃，根據(jù)情況取年增長(zhǎng)率為7%，則遠(yuǎn)景負(fù)荷容量為：（2）110kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算10kV側(cè)所需負(fù)荷是通過(guò)主變壓器從110kV母線上取得，故110kV側(cè)的遠(yuǎn)景負(fù)荷容量為：（3）主變?nèi)萘坑?jì)算根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%~80%。本變電所為一般性變電所，綜上所述，所以按一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%計(jì)算，即根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果和選擇原理，故選出容量各自為25 MVA的兩臺(tái)主變壓器，型號(hào)為SFZ725000/110。 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算主要根據(jù)給定的數(shù)據(jù)以及本變電所采用的電氣主接線方式進(jìn)行短路計(jì)算，考慮5~10年發(fā)展規(guī)劃，按兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行的最大運(yùn)行方式來(lái)計(jì)算，此時(shí)水電廠的四臺(tái)機(jī)組全部運(yùn)行。最小運(yùn)行方式時(shí)的短路計(jì)算，此時(shí)水電廠一臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行。 制定等值網(wǎng)絡(luò)及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算（1）畫(huà)出等值網(wǎng)絡(luò)圖。 等值網(wǎng)絡(luò)圖（2）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算。在短路計(jì)算的基本假設(shè)前提下，選取基準(zhǔn)值SB=100MVA，VB=Vav，110kV側(cè)取平均電壓為115kV。計(jì)算各元件參數(shù)的標(biāo)幺值。系統(tǒng)： 水電廠： 變壓器： 線路： （3）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，畫(huà)出化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖。①將和并聯(lián)組成，將和并聯(lián)組成，即②將和串聯(lián)組成，將和串聯(lián)，即③將和并聯(lián)組成，將和并聯(lián)組成，即，： 等值網(wǎng)絡(luò)圖的化簡(jiǎn) 等值網(wǎng)絡(luò)圖的最終化簡(jiǎn) 各短路點(diǎn)短路計(jì)算 （1）三相短路①在最大運(yùn)行方式下110kV母線上發(fā)生三相短路，即f1點(diǎn)短路：起始次暫態(tài)電流為： 短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流為短路電流有名值： 10kV母線上發(fā)生三相短路，即f2點(diǎn)短路：：起始次暫態(tài)電流為：短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流為：短路電流為： 110kV線路側(cè)發(fā)生三相短路，即f3點(diǎn)短路：： 等值網(wǎng)絡(luò)圖的簡(jiǎn)化 ②最小運(yùn)行方式下：f1點(diǎn)發(fā)生三相短路等值電路圖可以簡(jiǎn)化為如下圖： 等值電路化簡(jiǎn)圖f2點(diǎn)發(fā)生三相短路 等值電路圖化簡(jiǎn)圖f3點(diǎn)發(fā)生三相短路 等值電路圖化簡(jiǎn)圖（2）其他簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)短路①最大運(yùn)行方式下f1發(fā)生短路,， 零序圖單相短路： 正