大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

1、引言電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段：繼電保護(hù)的萌芽期、晶體管繼電保護(hù)、集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)和計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)。繼電保護(hù)的原理是利用被保

2、護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信號量，當(dāng)突變量到達(dá)一定值時(shí)，起動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號。對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性，速動性，靈敏性，可靠性。這次課程設(shè)計(jì)以最常見的110KV電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，要求對整個(gè)電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)方面的課程有綜合的了解。特別是對繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)、電路、發(fā)電廠的電氣部分有一定的研究。重點(diǎn)進(jìn)行了電路的化簡，短路電流的求法，繼電保護(hù)中電流保護(hù)、距離保護(hù)的具體計(jì)算。1力系統(tǒng)繼電保護(hù)概論從科學(xué)技術(shù)的角度，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隸屬于電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)領(lǐng)域；從工業(yè)生產(chǎn)的角度，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是電力工業(yè)的一個(gè)必不可少的組成部分

3、，擔(dān)負(fù)著保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要職責(zé)。1.1繼電保護(hù)的基本概念電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對國民經(jīng)濟(jì)、人民生活乃至社會穩(wěn)定都有著極為重大的影響。電力系統(tǒng)由各種電氣元件組成。這里電氣元件是一個(gè)常用術(shù)語，它泛指電力系統(tǒng)中的各種在電氣上的獨(dú)立看待的電氣設(shè)備、線路、器具等。由于自然環(huán)境，制造質(zhì)量運(yùn)行維護(hù)水平等諸方面的原因，電力系統(tǒng)的各種元件在運(yùn)行中不可能一直保持正常狀態(tài)。因此，需要有專門的技術(shù)為電力系統(tǒng)建立一個(gè)安全保障體系，其中最重要的專門技術(shù)之一就是繼電保護(hù)技術(shù)。1.2 繼電保護(hù)的基本作用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本作用是：在全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)的檢測各

4、種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，保持供電的連續(xù)性，保障人身的安全，防止或減輕設(shè)備的損壞。1.3繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)（1）自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除并最大限度地保證其他無故障部分恢復(fù)正常運(yùn)行；（2）能對電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)作出反應(yīng)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)規(guī)范和設(shè)備承受能力動作，發(fā)出告警信號，或減負(fù)荷，或延時(shí)跳閘；（3）條件許可時(shí)，可采取預(yù)定措施，盡快地恢復(fù)供電和設(shè)備運(yùn)行。由于最初的繼電保護(hù)裝置是又機(jī)電式繼電器為主構(gòu)成的，故稱為繼電保護(hù)裝置。盡管現(xiàn)代繼電保護(hù)裝置已發(fā)展成為由電子元件或微型計(jì)算機(jī)為主構(gòu)成的，但仍沿用次名稱。目

5、前常用繼電保護(hù)一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)或由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。1.4 電網(wǎng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原則關(guān)于電網(wǎng)繼電保護(hù)的選擇在“技術(shù)規(guī)程”中已有具體的規(guī)定，一般要考慮的主要規(guī)則為：（1） 電力設(shè)備和線路必須有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)增加輔助保護(hù)，其中主保護(hù)主要考慮系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全；后備保護(hù)主要是考慮主保護(hù)和斷路器拒動時(shí)用于故障切除；輔助保護(hù)是補(bǔ)充前二者的不足或在主保護(hù)退出時(shí)起保護(hù)作用；（2） 線路保護(hù)之間或線路保護(hù)與設(shè)備保護(hù)之間應(yīng)在靈敏度、選擇性和動作時(shí)間上相互配合，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；（3） 對線路和設(shè)備所有可能的故障或異常運(yùn)行方式均應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)裝置，以切除這些故障和給出異常運(yùn)行的信

6、號；（4） 對于不同電壓等級的線路和設(shè)備，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求和技術(shù)規(guī)程要求,配置不同的保護(hù)裝置.一般電壓等級越高,保護(hù)的性能越高越完善,如330KV以上線路或設(shè)備的主保護(hù)采用“雙重化”保護(hù)裝置等。2 電網(wǎng)各元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算2.1 基準(zhǔn)值選擇 基準(zhǔn)功率：SB=100MV·A 基準(zhǔn)電壓：VB=115KV 基準(zhǔn)電流：IB= SB/ 基準(zhǔn)阻抗：ZB= 電壓標(biāo)幺值：E=2.2 電網(wǎng)各元件等值電抗計(jì)算2.2.1 輸電線路等值電抗計(jì)算：而Xl 取為0.4， （1）線段AS2段 正序以及負(fù)序電抗： 零序阻抗： XL1(0)*=XL1(0)/ZB=0.45 （2）線段AB（L2）等值電抗計(jì)算

7、：正序以及負(fù)序電抗：零序阻抗： （3）線段AB（L3）等值電抗計(jì)算： 正序以及負(fù)序電抗：零序阻抗：（4）線段AB（L4）等值電抗計(jì)算： 正序以及負(fù)序電抗：零序阻抗：2.2.2 變壓器等值阻抗計(jì)算 （1）變壓器1B，2B等值阻抗計(jì)算： （2）變壓器3B，4B等值阻抗計(jì)算：（3）變壓器5B，6B等值阻抗計(jì)算：2.2.3 發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算： （1）發(fā)電機(jī)G1，G2電抗標(biāo)幺值計(jì)算：2.2.4 最大負(fù)荷電流計(jì)算 （1）5B，6B允許的最大額定電流為： 3B，4B允許的最大額定電流為： （2）依要求可知BS1，AS2 CT變比為：600/5,600/5 故可取AS2線路的最大負(fù)荷電流為：500A即0.5

8、KA BS1線路取最大負(fù)荷電流為：400A即0.4KA2.2.5 各線路運(yùn)行方式下流過斷路器的最大負(fù)荷電流 （1）保護(hù)1的最大方式：發(fā)電機(jī)G1，G2全投入，通過保護(hù)1的最大負(fù)荷電流為： 保護(hù)1的最小運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)G2停，線路全部運(yùn)行。 （2）保護(hù)3的最大運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)G1，G2全投入，通過保護(hù)3的最大負(fù)荷電流為：Ifh·max·3=0.5KA，保護(hù)3 的最小運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)G2停，全線運(yùn)行。 （3）保護(hù)4的最大運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)G1，G2全投入，通過保護(hù)4的最大負(fù)荷電流為：If h·max·4=0.4+0.16*2=0.4+0.33=0.73KA，保護(hù)

9、4 的最小運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)G2停，全線運(yùn)行。 （4）保護(hù)6的最大運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)G1，G2全投入，通過保護(hù)6的最大負(fù)荷電流為：Ifh·max·6=0.4KA。 （5）保護(hù)2和保護(hù)5因正常運(yùn)行時(shí)不可能有正向電流流過，要是有正向電流通過，定是電路發(fā)生故障，即在保護(hù)2和保護(hù)5上裝設(shè)方向功率繼電器即可。3 短路電流計(jì)算3.1短路時(shí)電網(wǎng)等效電路由于短路電流計(jì)算是電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此考慮最大運(yùn)運(yùn)行方式（兩臺電機(jī)全部投入）時(shí)各線路末端短路的計(jì)算情況，最小運(yùn)行方式（只有一臺電機(jī)投入）時(shí)各線路末端短路的計(jì)算情況，電網(wǎng)等效電路圖如下：圖3.1.1 電網(wǎng)短路等效電路圖3.2 短路電流

10、計(jì)算3.2.1 d1點(diǎn)短路時(shí)流過斷路器1 （1）d1點(diǎn)短路最大運(yùn)行方式下等值電路圖如下：圖3.2.1 d1點(diǎn)短路時(shí)最大運(yùn)行方式下等值電路圖進(jìn)一步簡化可得：圖3.2.2 正負(fù)序短路電路圖而:其中（2）d1點(diǎn)兩相短路時(shí)最小運(yùn)行方式下短路電流（3）最大運(yùn)行方式下兩相短路零序短路電流圖3.2.3最大運(yùn)行方式下亮相短路零序短路電流3.2.2 d2 發(fā)生短路時(shí)流過短路1（1） 最大運(yùn)行方式下正序短路電流圖3.2.4 d2 發(fā)生短路時(shí)最大運(yùn)行方式下等值電路圖從而做出正負(fù)序短路電路圖如下：圖3.2.5做出正負(fù)序短路等值電路圖而：（2） 最小運(yùn)行方式下兩相短路的正序電流（3）最大運(yùn)行方式下兩相短路的零序電流圖3

11、.2.6最大運(yùn)行方式下兩相短路的零序短路電流3.2.3 d3 短路時(shí)流過斷路器1（1）d3 短路最大運(yùn)行方式下等值電路圖如下：圖3.2.7最大運(yùn)行方式下d3 點(diǎn)短路是等值電路圖從而做出正負(fù)序短路電路圖如下：圖3.2.8正負(fù)序短路電路圖而：(2)最小運(yùn)行方式下兩相短路的正序電流（3） 最大運(yùn)行方式下兩相短路的零序電流圖3.2.9最大運(yùn)行下兩相短路的零序電流3.2.4 d4 點(diǎn)短路時(shí)流過短路器1（1）d4 點(diǎn)短路最大運(yùn)行方式下等值帶南路圖如下圖3.2.0最大運(yùn)行方式下d4 點(diǎn)短路時(shí)的等值電路圖從而做出正負(fù)序短路電路如下：圖3.3.1正負(fù)序短路電路圖而（2）最小運(yùn)行方式下兩相短路的正序電流（3）最大

12、運(yùn)行方式下兩相短路的零序電流圖3.3.2 最大運(yùn)行方式下兩相短路零序電路圖3.2.5 d5點(diǎn)短路時(shí)流過斷路器（1）d5點(diǎn)短路時(shí)，最大運(yùn)行方式下等值電路圖如下：圖3.3.3 最大運(yùn)行方式下等值電路圖從而作出其正負(fù)序短路電路圖如下：圖3.3.4 正負(fù)序電路圖從而:（2）最小運(yùn)行方式下兩相短路的正序電流（3）最大運(yùn)行方式下兩相短路的零序電流圖3.3.5 最大運(yùn)行方式下兩相短路的零序電路圖3.2.6 d6 點(diǎn)短路時(shí)流過斷路器（1）d6點(diǎn)短路時(shí)，最大運(yùn)行方式下等值電路圖如下：圖3.3.6 d6短路時(shí)最大運(yùn)行方式下等值電路圖從而作出其正負(fù)序短路電路圖如下：圖3.3.7 正、負(fù)序電路圖而:（2）最小運(yùn)行方式

13、下兩相短路的正序電流（3）最大運(yùn)行方式下兩相短路的零序電流圖3.3.8 最大運(yùn)行方式下兩相短路的零序電路圖4.繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)4.1斷路器1距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)4.1.1距離保護(hù)段的整定計(jì)算（1）動作阻抗：對輸電線路按躲過本線路末端短路來整定。取（2）動作時(shí)限：距離保護(hù)段的動作時(shí)限是有保護(hù)裝置有動作時(shí)限決定，人為延時(shí)為0，即4.1.2距離保護(hù)段的整定計(jì)算（1）動作阻抗：按下列三個(gè)條件選擇（取）與相鄰線路L1（AS2）的保護(hù)段相配合，并作出等效電路圖，如下：圖4.1.1 整定段時(shí)求的電路顯然由圖可知：與相鄰線路L2（AB）的保護(hù)段相配合，并作出等效電路圖，如下：圖4.1.2整定段時(shí)求

14、的電路顯然由圖可知：與相鄰變壓器快速保護(hù)相配合，作出等效電路圖，如下：圖4.1.3整定段時(shí)求的電路顯然由圖可知：取以上三個(gè)計(jì)算值中最小值為段整定值，即（2）動作時(shí)間：與相鄰保護(hù)段相配合，則它恰能滿足與相鄰線路L2和變壓器保護(hù)配合要求（3）靈敏性檢驗(yàn)：滿足保護(hù)要求。4.1.3距離保護(hù)段整定計(jì)算（1）動作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗來選擇，取于是（2）動作時(shí)間：（3）靈敏性檢驗(yàn)：本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)為：滿足要求相鄰元件末端時(shí)的靈敏系數(shù)：段相鄰元件L1（AS2）段末端靈敏系數(shù)為：作出等效電路圖，如下：圖4.1.4整定段時(shí)求的電路顯然如圖可知：不滿足要求段相鄰元件L2（AB）段末端靈敏系數(shù)為：圖4.

15、1.5相鄰元件L2時(shí)，整定等效電路顯然由圖可知所以 滿足要求 與相鄰變壓的快速保護(hù)相配合圖4.1.6相鄰線路為變壓器時(shí)，整定等效電路顯然由圖可知 所以 不符合要求4.2 斷路器2距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)<1>動作阻抗：取 <2>動作時(shí)限： 由于斷路器2沒有下一線路，所以斷路器2無需進(jìn)行第段和第段整定，只需在保護(hù)上裝設(shè)方向功率繼點(diǎn)保護(hù)即可。4.3 斷路器3距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn) <1>動作阻抗：取 <2>動作時(shí)限：由于斷路器3沒有下一線路，所以斷路器3無需進(jìn)行第段和第段整定。4.4 斷路器4距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)4.4.1距離保護(hù)的段的整定計(jì)算

16、 <1>動作阻抗：取 <2>動作時(shí)限：4.4.2距離保護(hù)的段的整定計(jì)算 <1>動作阻抗：按下列兩種情況選擇（取，）與相鄰線路段線路的圖4.1.7相鄰線路L4時(shí)的整定等效電路顯然由圖可知： 所以圖4.1.8相鄰線路為變壓器時(shí)的整定等效電路 顯然由圖可知： 所以 取上式計(jì)算其中最小值的整定值，即 <2>動作時(shí)限 <3>靈敏度校驗(yàn) 滿足要求4.4.3距離保護(hù)段整定計(jì)算（1）動作阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗來選擇(方向阻抗繼電器)取且又知即知（2）動作時(shí)間：（3）靈敏度檢測本線路末端的靈敏度系數(shù) 符合要求相鄰元件靈敏度系數(shù)：.相鄰線路L（BS）的

17、末端靈敏度系數(shù)：作出等效電路圖如下：圖4.1.9相鄰線路為L4時(shí)的整定等效電路顯然由右圖可知： 符合要求相鄰變壓器的末端靈敏度系數(shù)：又知符合要求4.5斷路器5距離保護(hù)的整定計(jì)算（1）動作阻抗：按躲過線路末端短路時(shí)整定。即（2）動作時(shí)間：由于斷路器沒用下一線路，所以斷路器就無需進(jìn)行第段和第段的整定計(jì)算。只需在斷路器5裝設(shè)一個(gè)功率方向繼電器即可。4.6斷路器6距離保護(hù)的整定與計(jì)算（1）動作阻抗： 按躲過線路末端短路時(shí)整定。即(2)動作時(shí)限：由于斷路器6沒有下一線路，所以斷路器6就無需進(jìn)行第段和第段的整定計(jì)算。5繼電保護(hù)的零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)5.1繼電保護(hù)的零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)5.1

18、.1零序電流保護(hù)段的整定計(jì)算（1）躲開下一線路出處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流即（2）躲開線路的三相觸頭不同期各閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流 各一相，相當(dāng)于斷開兩相，流過斷路器的零序電流： 各兩相，相當(dāng)于斷開一相，流過斷路器的零序電流3.取兩種情況較大值，即故整定值為：5.1.2 零序電流保護(hù)II段的整定計(jì)算（1）起動電流零序II段的起動電流應(yīng)與下一段路的零序I段相配合。該保護(hù)與下一線段保護(hù)之間有中性點(diǎn)接地變壓的，該保護(hù)的起動電流I0"dZ,取KK"=1.2 ,I0=4.973uAId03s*=XL1 cos/XT1/2+XL3（0）+XT5/2/XL1（0）+XL

19、2(0)+XL1(0)=0.45/0.373+0.09+0.073+0.45+0.27=0.358Id0.is*=Id0.3s*I0=0.358*4.973=1.780KA即I"0dZ=KK"*Id03s=1.2*1.780=2.136KA(2)動作時(shí)限零序II段的動作時(shí)限與相零線路零序I段保護(hù)相配合，動作時(shí)限一般取0.5s（3）靈敏度檢驗(yàn)零序II段的靈敏系數(shù)應(yīng)按照本線路末端接地短路時(shí)的最小零序電流校驗(yàn)，并滿足Kem1.5的要求，即Kem=3I0min/I0dZ"=3*4.973/2.136=6.9851.5符合要求。5.1.3零序電流保護(hù)III段的整定計(jì)算（1）

20、起動電流躲開下條線路出現(xiàn)三相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流Ibpmax,即Ibpmax=0.15KA Kk/ Ibp=1.2*0.15=0.18KA與下一線路零序電流III段相配合是本保護(hù)零序III段的保護(hù)范圍，不能超出相鄰線路上零序III段的保護(hù)范圍。起動電流整定為:I0dz/=KK/*Ibp3s而Ijs=XT4/2/XL1（0）/XL3（0）+XT1/2+XT4/2/XL1（0）=0.252Ijs=Ijs*Ibpmax=0.252*0.15=0.038KA即Ibpis=0.038KAI0dZ/=KK/*Ibp3s=1.2*0.038=0.0456KA取較大值作為零序III段起動電流，即I0

21、dZ/=0.18KA（2）靈敏度校驗(yàn)： 作為本線路近后備保護(hù)時(shí)，流過本保護(hù)最小零序電流3I0min/來檢驗(yàn)，要求Kem2.即Kem=3I0min/I0dZ=3*0.150/0.18=2.52符合要求。（3）動作時(shí)限為保證選擇各保護(hù)的動作時(shí)限也按階梯原則選擇 T1/=t4/+t=1.5s5.2斷路器2零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)（1）躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流，即Kk/=1.2 I0dz/=KK/*3I0max=1.2*3*7.123=25.643KA（2）躲過斷路器三相觸頭不同期各閘間時(shí)出現(xiàn)的零序電流3I0dZ/=KK/*3I0bt先合兩相相當(dāng)于斷開一相

22、3I0bt=3*2E/（2Z1+Z0）=6*115/（2*4+12）=34.5KA先合兩相，相當(dāng)于斷開一相3I0bt=3*2E/（Z1+2Z0）=6*115/（4+12*2）=41.4KA故整定值為：I0bt=41.4KA由于斷路器3無下一回線路，所以無需整定零序保護(hù)第II和第III段5.3斷路器3零序電流電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)（1）躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可出現(xiàn)的最大零序電流：I0dZ/= KK/*3I0max=1.2*0.892=1.07KA（2）躲開斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流3I0st ，即I0dz=Kk*3I0st先合一相，相當(dāng)于斷開兩相。3I0st

23、=2*3E/（2Z1+Z0）=6*115/(2*20+60)=6.9KA先合三相，相當(dāng)于斷開一相。3I0st=2*3E/（Z1+2Z0）=6*115/(20+2*60)=4.929KA3I0st取較大者，即I0dz=Kk/*3I0st=1.2*6.9=8.28KA故整定值為：I/0dz=8.28KA由于線路L1為110KV電壓等級的最后一回路，故無需整定零序保護(hù)的第段和第段。5.4 斷路器4零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)5.4.1斷路器4零序電流保護(hù)段整定計(jì)算（一）躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流，即I/0dz=KK/.3I0.max=1.2*3*1.528=5

24、.508KA（二）躲開斷路器三相觸頭不同時(shí)期合閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流3I0.st即I/0dz= KK/3I0.st先合一相，相當(dāng)于斷開兩相。3I0.st=2*3E/（2Z1+Z0）=6*115/（2*12+36）=11.5KA先合三相，相當(dāng)于斷開一相。3I0.st=2*3E/（Z1+2Z0）=6*115/（12+36*2）=8.214KA3I0st取最大者，即I/0dz=Kk/*3I0st=1.2*3*11.5=41.4KA故整定值為：I/0dz=41.4KA5.4.2斷路器4零序電流保護(hù)段整定計(jì)算（一）起動電流零序段的起動電流應(yīng)與下一線路的零序段相配合。該保護(hù)與下一條線路的保護(hù)之間有中線點(diǎn)接地變

25、壓器，該保護(hù)的起動電流I/0.dz取KK/=1.2,I0=7.123-1.528=5.595KAId0.3s*=(XL3(0)+XT1/2)/XL1(0)/XT3/2/XL2(0)/(XL3(0)+XT1/2)/ XL1(0)/XT3/2/XL2(0)+XL4(0) =0.087Id0.3s= Id0.3s*I0=0.087*5.595=0.487KA（二）動作時(shí)限：動作時(shí)限一般取0.5s（三）靈敏度校驗(yàn)：零序段靈敏度系數(shù)應(yīng)按照本線路末端接地短路時(shí)的最小零序電流時(shí)校驗(yàn)，并滿足Klm1.5要求， 即Klm=3I0.min/I/0dz=3*5.595/0.584=28.7>1.5 符合要求。

26、5.4.3斷路器4零序電流保護(hù)段整定計(jì)算（一）起動電流躲開在下一條線路出處相間短路時(shí)出現(xiàn)的最大不平衡電流 Ibp.max 即Ibp.max=0.044KA*KK/=1.2 I/0.dz= KK/Ibp.max=1.2*3*0.044=0.158KA與下一條線路零序電流段相配合就是本保護(hù)零序段的保護(hù)范圍，不能超出相鄰線路上零序段保護(hù)范圍。起動電流整定為：I/0.dz= KK/Idp.isIis*=XT5/2(XT5/2+XL4(0)=0.39Iis=Iis* Idp.is=0.39*0.044=0.017KA即Idp.is=0.017KAI/0.dz= KK/Idp.is=1.2*0.017KA

27、=0.021KA取較大值作為零序段起動電流，即0/0.dz=0.158KA（二）動作時(shí)限：為保證選擇性各保護(hù)的動作時(shí)限也按階梯原則來選擇，t4=t6+t=1s（三）靈敏度校驗(yàn)：要求Klm2，即Klm=3*0.150/0.158=2.85KA>2符合要求。5.5 斷路器5零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)（一）躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流3I0*MAX，即KK=1.2，I0.dz=KK*3I0*MAX=1.2*3*7.132=25.657KA(二) 躲過斷路器三相觸頭不同期各閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流3I0*st即I0*dz=Kk*3I0.st 先合一相，相當(dāng)于斷開

28、兩相。3I0st=6E/（2Z1+Z0）=6*115/(2*12+36)=11.5KA 先合三相，相當(dāng)于斷開一相。3I0st=6E/（Z1+2Z0）=6*115/(12+36*2)=8.21KA3I0st取較大者，即I0dz=Kk/*3I0st=1.2*11.5=13.8KA故整定值為：I/0dz=13.8KA由于斷路器無下一回線路，所以無需整定零序保護(hù)的第段和第段。5.6 斷路器6零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)（一）躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流3I0*MAX，即KK=1.2，I0.dz=KK*3I0*MAX=1.2*3*1.528=5.501KA(二) 躲

29、過斷路器三相觸頭不同期各閘時(shí)出現(xiàn)的零序電流3I0*st即I0*dz=Kk*3I0.st 先合一相，相當(dāng)于斷開兩相。3I0st=6E/（2Z1+Z0）=6*115/(2*10.4+31.2)=13.269KA 先合三相，相當(dāng)于斷開一相。3I0st=6E/（Z1+2Z0）=6*115/(10.4+31.2*2)=9.478KA3I0st取較大者，即I0dz=Kk/*3I0st=1.2*13.269=15.923KA故整定值為：I/0dz=13.8KA由于線路L4為110KV電網(wǎng)中的最后一回線路，故不需整定零序保護(hù)的第段和第段。6 綜合評價(jià)6.1電流保護(hù)的綜合評價(jià)三段式電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單,可靠

30、,經(jīng)濟(jì),并且一般情況下都能較快的切除故障.但是一般用于35KV及以下的電壓等級的電網(wǎng)中,對于容量大,電壓高,或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),它難于滿足電網(wǎng)對保護(hù)的要求.缺點(diǎn)是它的靈敏度和保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路類型的影響,此外,它只在單側(cè)電源電網(wǎng)中才有選擇性.6.2 對零序電流保護(hù)的評價(jià)零序電流保護(hù)比相間短路的電流保護(hù)有較高的靈敏度.對于零序一段,由于線路的零序阻抗大于正序阻抗,使的線路始末兩端電流變化較大,因此使零序一段保護(hù)范圍增大,即提高了靈敏度;對于零序三段,由于起動值是按不平衡電流來整定的,所以比相間短路的電流保護(hù)的起動值小,即靈敏度高;零序過電流保護(hù)的動作時(shí)限較相間保護(hù)短;零序電流保護(hù)不

31、反映系統(tǒng)振蕩和過負(fù)荷;零序功率元件無死區(qū),副方電壓斷線時(shí),不會誤動作;接線簡單可靠.其缺點(diǎn)是不能反應(yīng)相間短路.6.3 距離保護(hù)的綜合評價(jià)能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對保護(hù)動作選擇性的要求;阻抗繼電器是同時(shí)反應(yīng)電壓的降低與電流的增大而動作的,因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高的靈敏度.其中一段保護(hù)基本上不受運(yùn)行方式的影響,而二段 三段依舊受系統(tǒng)的運(yùn)行方式變換的影響,但是比電流保護(hù)要小些,保護(hù)區(qū)域和靈敏度比較穩(wěn)定.但是依然有以下缺點(diǎn):不能實(shí)現(xiàn)全線速動.對雙側(cè)電源線路,將有全長的30%-40%的第二段時(shí)限跳閘,這對穩(wěn)定有較高要求的超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的.阻抗繼電器本身較復(fù)雜,還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置,電壓斷線閉鎖裝置.因此,距離保護(hù)裝置調(diào)試比較麻煩,可靠性也相對降低.。結(jié)束語本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對110kV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的部分線路和變電所配置。經(jīng)過對設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)內(nèi)容的分析可知，首先要利用電力系統(tǒng)分析的知識，求出各短路點(diǎn)的短路電流，確定各短路點(diǎn)短路時(shí)系統(tǒng)的最大及最小運(yùn)行方式。接下來在最