【正文】 3KU =21 ( 31?KU %+ 32?KU % 21?KU %) =21 (%%)=% 11X = 12X = 1KU * BS / TS =%*100/50= 21X = 22X = 2KU * BS / TS =%*100/50= 31X = 32X = 3KU * BS / TS =%*100/50= 10X =* 11X = 20X =* 21X = 30X = 變電所 2 1X = 2X = KU %* BS / TS =%*100/= 0X =* 1X = 變電所 3 1X = 2X = KU %* BS / TS =%*100/15= 0X =* 1X = 變電所 4 1X = 2X = KU %* BS / TS =%*100/20= 0X =* 1X = 變電所 5 1X = 2X = KU %* BS / TS =%*100/20= 0X =* 1X = 表 41 變壓器容量 變壓器類型 短路電壓（ %） 繞組電抗 賈元達：某縣城區(qū) 110kv 變電站繼電保護設(shè)計 17 （ MVA） A 廠低 雙繞組 % 高 63 雙繞組 % 1變電所 50 三繞組 % 2變電所 7． 5 雙繞組 % 3變電所 15 雙繞組 % 4變電所 20 雙繞組 % 5變電所 20 雙繞組 % 線路參數(shù)的計算 ，見表（ 42） 算例 (XL1)： SB =100MVA Uav =115KV 線路 1 的電抗值標么值： X1 = U S2avB=*402115100 = X0 =3X1 = 其他的線路計算與 XL1 線路一致，所以得到以下結(jié)果并以表格的形式列出如下：表 42 線路 阻抗 長度 正序電抗 零序電抗 XL1 40 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計 18 XL2 20 XL3 30 XL4 30 XL5 30 XL6 30 XL7 25 XL8 20 電抗器參數(shù)： UN =6KV IN=1A SN=100MVA Uav = Xr =NNIU32AVBUS =36 =賈元達：某縣城區(qū) 110kv 變電站繼電保護設(shè)計 19 系 統(tǒng) 等 值 阻 抗 圖南京工程學院康尼學院畢業(yè)設(shè)計 20 5 線路 L1 和 L6 的整定計算和靈敏度校驗 110kV 線路一般配置反應(yīng)相間的故障的距離保護和反應(yīng)接地故障的零序方向保護（或基地距離保護），采用遠后備方式。 當距離、零序電流保護靈敏度不滿足要求或 110kV 線路設(shè)計系統(tǒng)穩(wěn)定運行問題或?qū)Πl(fā)電廠、重要負荷影響很大時，可考慮裝設(shè)全線速動的縱聯(lián)保護作為主保護，距離、零序電流 (或接地距離 )保護作為 后備保護。 線路 L1 的距離保護整定計算和靈敏度校驗 對于線路來說，采用距離保護第Ⅰ、Ⅱ段作為主保護，第Ⅲ段其動作時間一般在 2s以上，作為后備保護，用來反映相間短路故障。 （ 1）相間距離Ⅰ段的整定計算：距離保護段為無延時的速動段，它應(yīng)該只反應(yīng)本線路的故障，下級線路出口發(fā)生短路故障時，應(yīng)可靠不動作，所以其測量元件的整定阻抗，應(yīng)該按躲過本線路末端短路時的測量阻抗來整定 。 LIrelIset ZKZ ? （ ） 式中 IsetZ — 距離Ⅰ段的整定阻抗 IrelK — 可靠系數(shù)，由于距離保護為欠量動作，所以 IrelK 1，考慮到繼電器誤差、互感器誤差和參數(shù)測量誤差等因素，一般取 LZ — 本線路的正序阻抗 以線路 L1 為例來介紹整定過程： ????? * e lI. s e t ZKZ （ ） （ 2）相間距離Ⅱ段的整定計算：距離保護Ⅱ段的整定阻抗，應(yīng)按以下兩個原則進行（一般其中最 小值為整定值） Ⅰ段的動作阻抗相配合 即 )( Is e t . nb . m inLIIr e lIIs e t ZKZKZ ?? （ ） 式中 IIrelK —— 為可靠系數(shù) ，一般取 ； LZ —— 本線路的正序阻抗； 賈元達：某縣城區(qū) 110kv 變電站繼電保護設(shè)計 21 —— 最小分支系數(shù)；取 1 —— 相鄰線路距離保護的第Ⅰ段。 則 IIsetZ = lZ + I nsetZ. =*8+*1*=? ：當被保護線路的末端母線接有變壓器時，距離Ⅱ段應(yīng)與變壓器的快速保護（一般是差動保護）相配合，其動作范圍不應(yīng)超出變壓器快速保護的范圍。 IIsetZ = relK lZ + 39。relK TZ 式中 relK —— 可靠系數(shù)，取 ； 39。relK —— 可靠系數(shù)，取 ； —— 變壓器低壓側(cè)母線故障時，實際可能的最小分支系數(shù)，取 1； TZ —— 變壓器的等值正序阻抗； IIsetZ = lZ + I nsetZ. =*8+*1**=? 取以上兩個計算值中較小者為 II 段整定值，即取 IIsetZ =? c. 靈敏性校驗：按本線路末端短路求靈敏系數(shù)為 senK =8LIIsetZZ== =＞ 滿足要求。 動作延時，與相鄰保護 3 的 I 段配合，則 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 它能同時滿足于相鄰保護以及與相鄰變壓器保護配合的要求。 （ 3）相間距離Ⅲ段的整定計算 a 按躲開最小負荷阻抗來整定 電流互感器 二次回路斷線的最大負荷電流： )(1153 50232 5ma x, kAUSI TL ????? 其中 max,LI 為 110kV 側(cè)的最大負荷電流， U—— 線路的平均額定電壓，取 115Kv。 )c os (3/ m a I I s e tlLssr e sI I Ir e l Ns e t IKKK UZ ?? ?? 式中 UN—— 母線額定相電壓； IIIrelK —— III 可靠系數(shù)，一般取 ； Kres—— 阻抗繼電器的返回系數(shù)，一般取 ； 南京工程學院康尼學院畢業(yè)設(shè)計 22 —— 流過被保護線路的最大負荷電流； Kss—— 電動機的自啟動系數(shù)， 取 2； 錯誤 !未找到引用源。 —— 負荷阻抗角， ?25 ； 錯誤 !未找到引用源。 —— 整定阻抗角， ?78 ； 則：)c os (3/ m a s e tlLssreIIIr e l Ns e t IKKK UZ ?? ?? = ??????? ? )2578c os ( 3/ ?? 靈敏度校驗 1）當作為本線路末段短路的近后備保護時 : ??? lIIIsetIIIset ZZK 滿足要求。 2）動作時間 st III ??? 線路 L1 零序電流保護整定計算和靈敏度校驗 110kV 線路發(fā)生接地故障時，會產(chǎn)生零序電壓和零序電流。 零序電流保護反映中性點接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時零序電流分量，零序電流保護接于電流互感器的零序過濾器， 零序電壓的特點是故障點的電壓最高，至變壓器中性點接地處為零；零序電流只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動，并由大地構(gòu)成回路。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生接地故障出現(xiàn)零序電流這一特征，可以構(gòu)成零序電流保護，它反應(yīng)零序電 流增大而動作。從原理上講，零序電流保護與反應(yīng)相間短路的電流保護類似，一般也有三段構(gòu)成，不同的是，零序電流保護只反應(yīng)相電流中的零序分量。對于 110kV 輸電線路，因三相斷路器為同時動作，不存在三相重合閘操作，因此，整定過程中無須考慮單相重合閘時的非全相運行問題。 以線路 L1 為例： 當 L1 線路末端發(fā)生接地短路時，畫正序網(wǎng)絡(luò)圖如下： 賈元達：某縣城區(qū) 110kv 變電站繼電保護設(shè)計 23 a) 正序阻抗圖 南京工程學院康尼學院畢業(yè)設(shè)計 24 b)正序阻抗化簡圖 最大運行方式下： ))()() 1 5 (()(1 ???????? dX 最小運行方式下： ))()()(()(1 ???????? xX a)零序阻抗圖 賈元達：某縣城區(qū) 110kv 變電站繼電保護設(shè)計 25 化簡得： 2 3 )3 6 ()2 7 )1 3 ((0 ?????X （ 1）無時限零序電流速斷保護（零序 1段）動作電流 一般按如下原則整定： 1）躲過被保護線路末端接地短路時流過本保護的最大零序電流，即 IopoI. = relK *3AonTImax. relK —— 可靠系數(shù)，取 AnT —— 電流互感器變比， 300/5 —— 區(qū)外 接地短路的最大三倍零序電流，對于 7L 線路取本線路末端接地短路時最大三倍零序電流。 系統(tǒng)應(yīng)為最大運行方式，即短路點看進去的正序、負序等值阻抗為最小。 在故障分析中推得：當 ?0Z＞ ?1Z時， )(0KI ＜ )1(0KI ；當?0Z = ?1Z 時， )(0KI = )1(0KI ；當 ?0Z ＜ ?1Z 時， )(0KI ＞ )1(0KI ，故當 ?0Z ≥ ?1Z 時，取單相接地短路時的電流；當 ?0Z≤ ?1Z時，取兩相 接地短路時的電流。 則有： Z1Σ Z0Σ，所以選擇兩相接地故障， 當發(fā)生兩相接地短路時： 南京工程學院康尼學院畢業(yè)設(shè)計 26 ? ? 0 . 6 5 3 1 k A0220202111,10 ????????????????????????? IZZ ZZZZZZEI 流過線路 L1 末端的最大零序電流為 = 即： 錯誤 !未找到引用源。 =KIrel=3= 2) 保護范圍： 零序電流Ⅰ段 的保護范圍計算，通常用圖解法決定，也可參照相間電流保 護Ⅰ段 的計算方法。 保護范圍應(yīng)不小于線路全長的 25% ~20% 。 I opII .0)1( min03 ?? ，滿足靈敏性要求。 3) 整定的作延時為： 零序電流Ⅰ段的動作時間為保護裝置的固有動作時限。 stI 00? 。 （ 2） 零序電流保護 Ⅱ 段保護的整定 零序電流段的Ⅱ段的整定原則，除了對本線路末端接地故障有足夠的靈敏度且動作時間滿足規(guī)定要求外，為本線路進行單相重合閘時不應(yīng)誤動作當相鄰線路接地故障時，在故障和重合閘過程中不會誤動作。 此段保護 一般是起后備保護作用。零序電流保護 Ⅱ 段保護按滿足以下條件整定： 限時零序電流速斷保護（零序Ⅱ段），其動作值 應(yīng)與相鄰線路零序Ⅰ段配合 即 I0. op .n0. bIIrelII0. op K IKI ? 式中 —— 相鄰線路零Ⅰ段一次定值； IIrelK —— 可靠系數(shù)，取 ； —— 分支系數(shù)，其值為相鄰線路零序Ⅰ段保護 末端接地短路時，故障線路的零序電流與流過被保護線路的零序電流之比，取最小值。當相鄰變壓器或中性點改為不接地運行時，則該支路即從零序等效網(wǎng)絡(luò)中斷開時 =1 動作時限： ttt ??? III 零序Ⅱ的靈敏度應(yīng)按被保護線路末端接地短路時流過保護的最小 3 倍零序電流來校驗，即 3IIK ? ，要求 senK 為 ～ 賈元達：某縣城區(qū) 110kv 變電站繼電保護設(shè)計 27 653 s e nm i . op ???? KII 0,minI —— 本線路末端短路時在小方式運行下的最小零序電流 動作時間： 當與相鄰線路Ⅱ段配合時，整定時間要長一些，即 = 110. .opnt +? t 式中 110. .opnt — 相鄰線路零序電流保護第Ⅱ段的最大動作時間。 按其他條件整定時，動作時間只是時間的級差 ? t。 （ 2） 定時限零序過電流保護（零序Ⅲ段），零序Ⅲ段是接地短路的后備保護，在中性點直接接地電網(wǎng)的終端線路上，也可作為主保護。其定值 一般按躲過線路末端三相短路時流過本保護的最大不平衡電流來整定，即 IKI ? ? ?3k . m a xe r ra p e ru n b . m a x IKKI ? 式中 IIIrelK —— 可靠系數(shù)，取 ～ ； —— 本線路末端三相短路時，流過保護的最大不平衡電流； aperK —— 非周期分量系數(shù)，取 1～ 2； erK —— 電流互感器誤差，取 ；