电力系统继电保护课程设计

前言之马矢奏春创作
《电力系统继电呵护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部份.在完成了理论的学习的基础上,为了进一步加深对理论知识的理解,本专业特安插了本次课程设计.电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源.而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能,电能经过变压器和分歧电压品级的输电线路输送并被分配给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量.在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比力好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,呵护线路的各种继电装置应该有比力可靠的、及时的呵护举措,从而切断故障点极年夜限度的降低电力系统供电范围.电力系统继电呵护就是为到达这个目的而设置的.本次设计的任务主要包括了六年夜部份,分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电呵护距离呵护的整定计算和校验、继电呵护零序电流呵护的整定计算和校验、对所选择的呵护装置进行综合评价.其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点.通过此次线路呵护的设计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电呵护》这一课程的理论知识,能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力.
1 所做设计要求
1.1 电网接线图
图示110kV单电源环形网络：（将AB线路长度改为45km,CD长度改为20km）
（1)所有变压器和母线装有纵联差动呵护,变压器均为Ｙn,d11接线；
（2）发电厂的最年夜发电容量为（2×25+50）ＭＷ,最小发电容量为2×25ＭＷ；
（3）网络的正常运行方式为发电厂发电容量最年夜且闭环运行；（4）允许的最年夜故障切除时间为0.85s；
（5)线路AC、BC、AB、CD的最年夜负荷电流分别为250、150、
230和140Ａ,负荷自起动系数5.1
K；
ss
（6）时间阶梯△t＝0.5s；
（7）线路正序电抗每公里为0.4Ω；
1.2 任务
1、
I计算结果,计算结果用表格列出.必需说明系统运行方式、短k
路点与短路类型的决定原则或依据,以及计算时考虑的其他因素.
2、呵护方式的选择及整定计算结果
1.3 要求
要求说明选用呵护方式的原则,各呵护的整定计算条件,并用表格列出整定计算结果.整定计算时所采纳的公式及各种系数的数值也应列出.
2 运行方式的选择
2.1 运行方式的选择原则
2.1.1 发机电、变压器运行方式选择的原则
(1)一个发电厂有两台机组时,一般应考虑全停方式,一台检修,
另一台故
障；当有三台以上机组时,则选择其中两台容量较年夜机组同时停用的方式.对水电厂,还应根据水库运行方式选择.
(2)一个发电厂、变电站的母线上无论接几台变压器,一般应考
虑其中容量
最年夜的一台停用.
2.1.2 变压器中性点接地选择原则
(1)发电厂、变电所高压侧有电源的变压器,中性点均要接地.
(2)自耦型和有绝缘要求的其它变压器,其中性点必需接地.
(3)T接于线路上的变压器,以不接地运行为宜.
(4)为防止把持过电压,在把持时应临时将变压器中性点接地,
把持完毕后
再断开,这种情况不按接地运行考虑.
2.1.3 线路运行方式选择原则
(1)一个发电厂、变电站线线上接有多条线路,一般考虑选择一
条线路检修,
另一条线路又故障的方式.
(2)双回路一般不考虑同时停用.
2.1.4 流过呵护的最年夜、电小短路电流计算方式的选择
(1)相间呵护
对单侧电源的辐射形网络,流过呵护的最年夜短路电流呈现在最年夜运行方式；
而最小短路电流,则呈现在最小运行方式.
对双电源的网络,一般（当取Z1=Z2时）与对侧电源的运行方式无关,可按单侧电源的方法选择.
对环状网络中的线路,流过呵护的电年夜短路电流应选取开环运行方式,开环点应选在所整定呵护线路的相邻下一线线路上.而对电小短路电流,则应选闭环运行方式,同时再合理停用该呵护面前的机组、变压器及线路.
(2)零序电流呵护
对单侧电源的辐射形网络,流过呵护的最年夜零序短路电流与最小零序电流,其选择方法可参照相间短路中所述,只需注意变压器接地址的变动.
对双电源的网络及环状网,同样参照相间短路中所述,其重点也是考虑变压器接地址的变动.
2.1.5 选取流过呵护的最年夜负荷电流的原则
选取流过呵护的最年夜负荷电流的原则如下：
(1)备用电源自动投入引起的增加负荷.
(2)并联运行线路的减少,负荷的转移.
(3)环状网络的开环运行,负荷的转移.
(4)对双侧电源的线路,当一侧电源突然切除发机电,引起另一
侧增加负
荷.
2.2 本次设计的具体运行方式的选择
电力系统运行方式的变动,直接影响呵护的性能.因此,在对继电呵护进行整定计弊之前,首先应该分析运行方式.这里要着重说明继电呵护的最年夜运行方式是指电网在某种连接情况下通过呵护的电流值最年夜,继电呵护的最小运行方式是指电网在某种连接情况下通过呵护的电流值最小.因此,系统的最年夜运行方式纷歧定就是呵护的最年夜运行方式；系统的最小运行方式也纷歧定就是呵护的最小运行方式.
现结合本次设计具体说明如下,系统的最年夜运行方式是所有设备全部投入运行；系统的最小运行方式为发机电G1和G2投入,发机电G3停运.对呵护1而言,其最年夜运行方式应该是在系统最年夜运行方式下线路L1回路断开,其他设备全投；呵护1的最小运行方式应该是：在系统的最小运行方式下线路L1+L2与L3并联运行.
3 电网各个元件参数计算及负荷电流计算
(1) 线路L1等值电抗计算
正序以及负序电抗：XL1= X1L1=0.4×50=20Ω
零序电抗：XL10= X0L1= 3X1L1=3×0.4×50=60Ω
(2) 线路L2等值电抗计算
正序以及负序电抗：XL2= X1L2=0.4×40=16Ω
零序电抗：XL20= X0L2= 3X1L2=3×0.4×40=48Ω
(3) 线路L3等值电抗计算
正序以及负序电抗：XL3= X1L3=0.4×90=36Ω
零序电抗：XL30= X0L3= 3X1L3=3×0.4×90=108Ω
(4) 线路L4等值电抗计算
正序以及负序电抗：XL4= X1L4=0.4×25=10Ω
零序电抗：XL40= X0L4= 3X1L4=3×0.4×25=30Ω(1) 变压器T1、T2等值电抗计算
(3) 变压器T4、、T6、等值电抗计算
(1)发机电G1、G2电抗标幺值计算
(2)发机电G3电抗标幺值计算
(1) B 、C 母线最年夜负荷电流计算
最年夜负荷电流计算(拆算到110KV)
IfhB ·max = IfhC·max = PfhBmax Vav2 / 1.732 U COSφ
=20×103/1.732×115×0.8≈0.1255KA；
3.2.5 各线路运行方式下流过断路器的最年夜负荷电流
(2) 呵护2的最年夜运行方式：发机电Fl 、P2、F3全投入,断开L3回路；通
过呵护2最年夜负荷电流为A I fh 34179131131max =++=⋅.呵护2的最小运行方式；F3停,线路全部运行.
(3) 呵护4的最年夜运行方式：Fl 、F 2、F3全投,继开线路L3；通过呵护4
的最年夜负荷电流为A I fh 21079131max =+=⋅.呵护4的最小运行方式：F3停,线路全部运行.
(6) 呵护6因正常运行时不成能有正向电流通过,要是有正向
电流
通过,一定是线路发生故障.为此,在呵护3和呵护7上只需判别电流(功率)的方向即可,故不用分析呵护3和呵护6的运行方式.
4短路电流计算
4.2.1 d1点发生短路时流过断路1
(1) d1点短路最年夜运行方式下等值图如图3.2.1(a)
3.2.1(a)d1点短路时最年夜运行方式下的等值电路图
进一步简化后得图3.2.1(b)
3.2.1(b)简化图
图3.2.1(b) 正序短路电路图
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
Xff1(2)(2)=Xff1
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流.
图3.2.1(c)零序短路电路图
4.2.2 d2发生短路时流过断路2
(1)最年夜运行方式正序短路电流
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
流过断路器1、2、3、4、5和6的短路电流为：
4.2.3 d3发生短路时流过断路2
(1)最年夜运行方式正序短路电流
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
XTL4(0)=(XL4(0) +XT8)×(XL3(0) +XT)/(XL4(0) +XT8+XL3(0) +XT)
=(0.2268+0.6405)×(0.8166+0.0781)/(0.2268+0.6405+0.8166+0 .0781)
XTL2(0) =(XL2(0)+XTC)×XTB/(XL2(0)+XTC+XTB)
=(0.363+0.2401)×0.2401/(0.363+0.2401+0.2401)
XBL(0)
=XTL4(0)×XTL2(0)/(XTL4(0)+XTL2(0))=0.4404×0.1717/(0.440 4+0.1717)
4.2.4 d4点发生短路时流过断路1
(1)最年夜运行方式正序短路电流
(2)最小运行方式短路正序短路电流
X3 =(XL3+XL2)×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=(0.2722+0.121)×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
流过断路器1、4、5的三相短路电流为：
If(3)1= If(3)×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=1.768×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
流过断路器2、3的三相短路电流为：
If(2)1*= If(2)*×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=3.0496×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
流过断路器1、4、5的短路电流为：
流过断路器2、3的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
X2(0) =(XL4(0)+XT8)×XTC/(XL4(0)+XT8+XTC)
=(0.8166+0.6405)×0.2401/(0.8166+0.6405+0.2401)
X1(0) =(XL1(0)+XT)×XTB/(XL1(0)+XT+XTB)
=(0.4536+0.0781)×0.2401/(0.4536+0.0781+0.2401)
Xff4(0) =X1(0)×(X2(0)+XL2(0))/(X1(0)+XL2(0)+X2(0)) =0.1654×(0.2061+0.363)/(0.1654+0.2061+0.363)
4.2.5 d4点发生短路时流过断路器2
(1)最年夜运行方式正序短路电流
(2)最小运行方式短路正序短路电流
X3 =(XL3+XL2)×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=(0.2722+0.121)×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
流过断路器1、4、5的三相短路电流为：
If(3)1= If(3)×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=1.768×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
流过断路器2、3的三相短路电流为：
If(2)1*= If(2)*×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=3.0496×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
流过断路器1、4、5的短路电流为：
流过断路器2、3的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
X50(0) =(XL4(0) +XT8)×(XL3(0) +XT)/(XL4(0) +XT8+XL3(0) +XT)
=(0.2268+0.6405)×(0.8166+0.0781)/(0.2268+0.6405+0.8166+0 .0781)
4.2.6 d5点发生短路时流过断路器1
(1)最年夜运行方式正序短路电流
(2)最小运行方式短路正序短路电流
流过断路器1、2、3、4、5和6的三相短路电流为：
流过断路器1、2、3、4、5和6的二相短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
4.2.7 d6点发生短路时流过断路器1
(1)最年夜运行方式正序短路电流
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
X1(0) =(XL1(0)+XT)×XTB/(XL1(0)+XT+XTB)
=(0.4536+0.0781)×0.2401/(0.4536+0.0781+0.2401)
X3(0) =(XL2(0)+X2(0))×XTC/(XL2(0)+X2(0)+XTC)
=(0.363+0.1654)×0.2401/(0.363+1654+0.2401)
Xff7(0) =(XL4(0)+X3(0))×XT8/(XL4(0)+X3(0)+XT8)
=(0.8166+0.1651)×0.6405/(0.8166+0.1651+0.6405)
4.2.8 d6点发生短路时流过断路器2
(1)最年夜运行方式正序短路电流
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
X4(0)=(XL2(0) +XTB)×(XL3(0) +XT)/(XL2(0) +XTB+XL3(0) +XT)
=(0.363+0.2401)×(0.8166+0.0781)/(0.363+0.2401+0.8166+0.0 781)
Xff8(0) =(XL4(0)+X5(0))×XT8/(XL4(0)+X5(0)+XT8)
=(0.2268+0.1441)×0.6405/(0.2268+0.1441+0.6405)
4.2.9 d8点发生短路时流过断路器1
(1)最年夜运行方式正序短路电流
短路电路等效图为：
图3.2.9(a)正序短路电路图
图3.2.9(b)正序短路电路图
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
图3.2.9(c)短路等值电路
X3 =(XL3+XL2)×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=(0.2722+0.121)×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
If(2)1*= If(2)*×XL1/( XL1+XL2+
XL3)=1.690×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
流过断路器1、4、5、6的的短路电流为：
流过断路器2、3的的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
图3.2.9(d)短路等值电路
X6(0) =(XL4(0)+XT8)×XTC/(XL4(0)+XT8+XTC)
=(0.2268+0.6405)×0.2401/(0.2268+0.6405+0.2401)
X7(0 )=(XL2(0) +X6(0))×(XL1(0) +XT)/(XL2(0) +X6(0)+XL1(0) +XT)
=(0.363+0.188)×(0.8166+0.0781)/(0.363+0.188+0.8166+0.078 1)
4.2.10 d8点发生短路时流过断路器2
(1)最年夜运行方式正序短路电流
短路电路等效图为：
图3.2.10(a)短路电路图
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
图3.2.10(b)短路电路图
X3 =(XL3+XL2)×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=(0.2722+0.121)×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
If(2)1*= If(2)*×XL1/( XL1+XL2+ XL3)
=1.690×0.1512/(0.2722+0.121+ 0.1512)
流过断路器1、4、5、6的的短路电流为：
流过断路器2、3的的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
图3.2.10(c)短路电路图
X8(0 )=(XL4(0) +X T8)×(XL3(0) +XT)/(XL4(0) +XT8+XL3(0) +XT)
=(0.2268+0.6405)×(0.8166+0.0781)/(0.2268+0.6405+0.8166+0 .0781)
4.2.11 d9点短路时流过断路器1
(1)最年夜运行方式正序短路电流
短路电路等效图为：
图3.2.11短路电路图(a)
图3.2.11短路电路图(b)
图3.2.11短路电路图(c)
流过断路器1、2、3、4、5和6的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
图3.2.11(d)短路电路图
X10(0 )=(XL1(0) +XT)×XTB/(XL1(0) +XT+XTB)
X11(0 ) =(X10(0) +XL2)×(XL4(0) +XT8)/(X10(0) +XL2+XL4(0)
+XT8)
=(0.1654+0.363)×(0.2268+0.6405)/(0.1654+0.363+0.2268+0.6 405 )
4.2.12 d9点短路时流过断路器2
(1)最年夜运行方式正序短路电流
短路电路等效图为：
图3.2.12(a)短路电路图
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
图3.2.12(b)短路电路图
流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：
流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
图3.2.12(c)短路电路图
4.2.13 d10点发生短路时流过断路器1
(1)最年夜运行方式正序短路电流
短路电路等效图为：
图3.2.13(a)短路电路图
其中：
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
图3.2.13(b)短路电路图
流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
图3.2.13(c)短路电路图
X10(0) =(XL1(0) +XT)×XTB/(XL1(0) +XT+XTB)
=(0.4536+0.0781)×0.2401/(0.4536+0.0781+0.2401)
X13(0 ) =(XL2(0) +X10(0))×XTC/(XL2(0) +X10(0)+XTC) =(0.363+0.1654)×0.2401/(0.363+0.1654+0.2401)
4.2.14 d10点发生短路时流过断路器2
(1)最年夜运行方式正序短路电流
短路电路等效图为：
图3.2.14(a)短路电路图
(2)最小运行方式两相短路正序短路电流
图3.2.14(b)短路电路图
流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：
流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：
(3)最年夜运行方式两相短路零序短路电流
图3.2.14(c)短路电路图
X4(0)=(XL2(0) +XTB)×(XL3(0) +XT)/(XL2(0) +XTB+XL3(0) +XT)
=(0.363+0.2401)×(0.8166+0.0781)/(0.363+0.2401+0.8166+0.0 781)
X14(0) =X4(0)×XTC/(X4(0) +XTC)
=0.3603×0.2401/(0.3603+0.2401)
5 继电呵护距离呵护的整定计算和校验
(1)举措阻抗
对输电线路,按躲过本线路末端短路来整定.
Zdz'=KK'ZL1=0.85×20=17Ω；
(2)举措时限
距离呵护І段的举措时限是由呵护装置的继电器固有举措时限决定,人为延时为零,即t'=0s.
(1)举措阻抗：按下列三个条件选择.
①与相邻线路L2的呵护的І段配合
Zdz''=KK''(ZL1+K'Kfh·minZL2)
式中,取K'=0.85, KK''=0 .8,Kfh·min为呵护7的І段末端发生短路时对呵护7而言的最小分支系数.当呵护7的І段末端发生短路时,分支系数为：
Kfh·min=IL3/IL4=1
于是Zdz''=KK''(ZL1+K'Kfh·minZL2)=0.8×(20+0.85×1×16)=26.88Ω；
②按躲开相邻变压器高压侧出口短路整定
Zdz''=KK''(ZL1+Kfh·minZTC)式中,取KK''=0 .8,Kfh·min 为呵护7的І段末端变压器高压侧出口发生短路时对变压器高压侧出口而言的最小分支系数.当呵护7的І段末端发生短路时,分支系数为：
Kfh·min=IL3/IL4=1
于是Zdz''=KK''(ZL1+Kfh·minZL4)=0.7×(20+1×63.5)=58.45Ω；
取以上二个计算值中最小者为П段整定值,即取Zdz''=26.88Ω；
(2)举措时间,与相邻呵护7的І段配合,则
t1"=t4'+Δt=0.5 s
它能同时满足与相邻线路L2和变压器呵护配合的要求.
(3) 灵敏性校验：
Klm= Zdz''/ZL3=26.88/36=1.34<1.5,不满足要求.
此时,对举措阻抗重新进行整计算,取下一线路呵护第П段相配合的原则选择举措阻抗,即选择断路器4的第П段相配合进行整定.按躲开相邻变压器高压侧出口短路整定
Kfh·min=1
与相邻线路L4的呵护的І段配合
Kfh·min=1
所以断路器2的整定值为
Klm= Zdz''/ZL1=31.68/20=1.584>1.5,满足要求.
(1)举措阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定；
(2)举措时间：
断路器4的举措时间为：t'''5= t'''dz+Δt=2+0.5=2 .5s
变压器呵护的举措时间为：t'''= t'''dz+Δt=1.5+0.5=2 s
取其中较长者,于是
断路器2的举措时间为：t'''1= t'''5+Δt=2.5+0.5=3 s
(3)灵敏性校验：
① 本线路末端短路时的灵敏系数为：
Klm= Zdz'''/ZL3=132.8/20=6.64>1.5 ,满足要求
② 相邻元件末端短路时的灵敏系数为：
І相邻线路L2末端短路时的灵敏系数为；
最年夜分支系数：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/XL3=(36+16+20)/36=2
Klm=Zdz'''/(ZL1+ Kfh·maxZL4)= 132.8/(20+2×16)=2.55>1.2 ,满足要求
П相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；
Klm= Zdz'''/(ZL1+ Kfh·ma xZL2)== 132.8/(20+1.38×63.5)=1.23>1.2 ,满足要求
(1)举措阻抗
对输电线路,按躲过本线路末端短路来整定.
取KK'=0.85；Zdz'=KK'ZL2=0.85×16=13.6Ω；
(2)举措时限
距离呵护І段的举措时限是由呵护装置的继电器固有举措时
限决定,人为延时为零,即t'=0s.
(1)举措阻抗：按下列三个条件选择.
①与相邻线路L4的呵护的І段配合
Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL4)
式中,取K'=0.85, KK''=0 .8,Kfh·min为呵护7的І段末端发生短路时对呵护7而言的最小分支系数.当呵护7的І段末端发生短路时,分支系数为：
Kfh·min=IL3/IL4=1于是
Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL2)=0.8×(16+0.85×1×10)=19.6Ω；
② 与相邻线路L4的呵护的І段配合
Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL3)
式中,取K'=0.85, KK''=0 .8,Kfh·min为呵护7的І段末端发生短路时对呵护7而言的最小分支系数.当呵护7的І段末端发生短路时,分支系数为：
Kfh·min=IL3/IL4=1于是
Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL3)=0.8×(16+0.85×1×36)=37.28Ω；
③按躲开相邻变压器高压侧出口短路整定
Zdz''=KK''(ZL2+Kfh·minZTC)
于是Zdz''=KK''(ZL3+Kfh·minZL4)=0.7×(16+0.5×63.5)=33.425Ω；
取以上三个计算值中最小者为П段整定值,即取Zdz''=19.6Ω；
(2)举措时间,与相邻呵护7的І段配合,则
t4"=t7'+Δt=0.5 s
它能同时满足与相邻线路L4和变压器呵护配合的要求.
(3) 灵敏性校验：
Klm= Zdz''/ZL2=19.6/16=1.225<1.5,不满足要求.
此时,对举措阻抗重新进行整计算,取下一线路呵护第П段相配合的原则选择举措阻抗,即选择线路L4的第П段相配合进行整定. Kfh·min=1
Klm= Zdz''/ZL2=65.8/16=4.11>1.5,满足要求.
(1)举措阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定；
(2)举措时间：
断路器6的举措时间为：t'''6= t'''dz+Δt=0+0.5=0.5 s
断路器7的举措时间为：t'''7= t'''dz+Δt=1.5+0.5=2 s
变压器呵护的举措时间为：t'''= t'''dz+Δt=1.5+0.5=2 s
取其中较长者,于是断路器4的举措时间为：t'''1= t'''5+Δt=2+0.5=2.5 s
(3)灵敏性校验：
1) 本线路末端短路时的灵敏系数为：
Klm= Zdz'''/ZL2=132.8/16=8.3>1.5 ,满足要求
2) 相邻元件末端短路时的灵敏系数为：
① 相邻线路L4末端短路时的灵敏系数为；
最年夜分支系数：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL1+XL2)=(36+16+20)/(20+16)=2 Klm=Zdz'''/(ZL2+ Kfh·maxZL4)= 132.8/(16+2×10)=3.6>1.2 ,满足要求
② 相邻线路L3末端短路时的灵敏系数为；
最年夜分支系数：Kfh·max=1
Klm=Zdz'''/(ZL2+ Kfh·maxZL3)= 132.8/(16+1×36)=2.55>1.2 ,满足要求
③相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；
最年夜分支系数：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL1+XL2)=(36+16+20)/(20+16)=2 Klm= Zdz'''/(ZL2+ Kfh·maxZL2)== 132.8/(16+2×63.5/2)=1.67>1.2 ,满足要求
7 6继电呵护6零序电流呵护的整定计算和校验
(2)躲过断路器三相触头分歧期合闸时呈现的零序电流3I0·bt,即I0'·dz= KK'3I0·bt
（3）先合一相,相当断开两相,最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流
过断路器的零序电流
（4）先合二相,相当断开一相,最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)
流过断路器的零序电流
I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(20+2×60)=1.643KA
(1) 起动电流
零序П段的起动电流应与下一段线路的零序І段呵护相配合.
(2) 举措时限：
零序П段的举措时限与相邻线路零序І段呵护范围相配合,举措时限一般取0.5s.
(3) 灵敏度校验：
零序П段的灵敏系数,应依照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验,并满足Klm≥1.5的要求,即
(1) 起动电流
① 躲开在下一条线路出口处相间短路时所呈现的最年夜不服衡电流Ibp·max,即
②与下一线路零序电流Ш段相配合就是本呵护零序Ш段的呵护范围,不能超越相邻线路上零序Ш段的呵护范围.当两个呵护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时）,起动电流整定为
I0'''·dz=K"'K Ibp·js
断路器2断开,线路L1末端(d6点)短路时
(2)灵敏度校验
作为本线路近后备呵护时,按相邻线路呵护范围末端发生接地故障时、流过本呵护的最小零序电流3 I0'''·min来校验,要求K lm≥2,即
Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×3.555/4.7=2.27≥2,符合要求.
(3)举措时限
零序Ш段电流呵护的起动值一般很小,在同电压级网络中发生接地地短路时,都可能举措.为保证选择性各呵护的举措时限也按阶梯原则来选择.
t4'"= t7'"+Δt=1.5+0.5=2 s
(1)躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能呈现的最年夜零序电流3I0·max,即
(2)躲过断路器三相触头分歧期合闸时呈现的零序电流3I0·bt,即
I0'·dz= KK'3I0·bt
（3）先合一相,相当断开两相,最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流过断路器的零序电流
（4）先合二相,相当断开一相,最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流过断路器的零序电流
I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(16+2×48)=2.054KA
(1) 起动电流
零序П段的起动电流应与下一段线路的零序І段呵护相配合.
该呵护与下一段线路呵护之间有中性点接地变压器,该呵护的起动电流I0''·dz为：
(2) 举措时限：
零序П段的举措时限与相邻线路零序І段呵护范围相配合,举措时限一般取0.5s.
(3) 灵敏度校验：
零序П段的灵敏系数,应依照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验,并满足Klm≥1.5的要求,即
(1) 起动电流
①躲开在下一条线路出口处相间短路时所呈现的最年夜不服衡电流Ibp·max,即
②与下一线路零序电流Ш段相配合就是本呵护零序Ш段的呵护范围,不能超越相邻线路上零序Ш段的呵护范围.当两个呵护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时）,起动电流整定为
I0'''·dz=K"'K Ibp·js
断路器2断开,线路L4末端(d6点)短路时
Ijs*=Ijs2*(XL3(0) +XT)/(XL2(0) +XTB+XL3(0) +XT)
=0.2532×(0.8166+0.0781)/(0.363+0.2401+0.8166+0.0781)
断路器1断开,线路L4末端(d6点)短路时
(2)灵敏度校验
作为本线路近后备呵护时,按相邻线路呵护范围末端发生接地故障时、流过本呵护的最小零序电流3 I0'''·min来校验,要求Klm≥2,即
Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×3.555/2.6928=3.96≥2,符合要求.
(3)举措时限
零序Ш段电流呵护的起动值一般很小,在同电压级网络中发生接地地短路时,都可能举措.为保证选择性各呵护的举措时限也按阶梯原则来选择.
t4'"= t7'"+Δt=1.5+0.5=2 s
(2) 躲过断路器三相触头分歧期合闸时呈现的零序电流3I0·bt,即I0'·dz= KK'3I0·bt
(3) 先合一相,相当断开两相,最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流
过断路器的零序电流
(4) 先合二相,相当断开一相,最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)
流过断路器的零序电流
I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(36+2×108)=0.9127KA
由于断路器6无下一回线路,所以无需整定零序呵护的第П段和第Ш段.
8 距离呵护的综合评价
主要优点：能满足多电源复杂电网对呵护举措选择性的要求；阻抗继电器是同时反应电压的降低和电流的增年夜而举措的,因此距离呵护较电流呵护有较高的灵敏度.其中Ⅰ段距离呵护基本不受运行方式的影响,而Ⅱ、Ⅲ段受系统运行变动的影响也较电流呵护
要小一些,呵护区域比力稳定.
主要缺点：不能实现全线瞬动.对双侧电源线路,将有全线的30﹪～40﹪的第Ⅱ段时限跳闸,这对稳定有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的.阻抗继电器自己较长复杂,还增设了振荡闭锁装置,电压断线闭锁装置,因此距离呵护装置调试比力麻烦,可靠性也相对低些.
结束语
本次设计是针对与110KV电网在分歧运行方式以及短路故障类型的情况下进行的分析计算和整定的.通过具体的短路电流的计算发现电流的三段式呵护不能满足要求,故根据本次设计的实际要求,以及继电呵护“四性”的总要求故采纳了反应相间短路的距离呵护和反应接地故障的零序电流三段式呵护.由于本次设计涉及到分歧运行方式下的分歧类型的短路电流的计算,这对本次设计增加了难度.在进行设计时首先要将各元件参数标准化,而后对每一个呵护线路未端短路时进行三相短路电流的计算,二相短路电流的计算及零序电流的计算.在整按时对每一个呵护分别进行零序电流呵护的整定和距离呵护阻抗的整定,而且对其进行灵敏度较验.
在这次贵重的设计活动中,经验才是对我们最年夜的收获,第一次把所学的几门主要专业课知识融合在一起在知识层面提高的同时,也提高了分析和解决问题的能力,养成了实事求是的精神.加强了我们入手、思考和解决问题的能力.而且还增强了自身对未知问题以及对知识的深化认识的能力,可是,仅仅是完成了作品还是
不成以自我满足的,我们要认真的思考设计过程中遇到的问题,要学会自力思考,自力解决问题.
最后,对我们的李晓老师,暗示感谢！谢谢他们两周来对我的帮手.同时,对帮手我的所有同学和各位指导老师暗示衷心的感谢！。