距离保护计算

电力系统继电保护课程设计报告
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(2) 整定保护1、3的距离保护Ⅱ段
①保护1、3接地距离Ⅱ段的分支系数的计算
由于整个线路左端只装有发电机G2，右端只装有发电机G4，所以没有最大，最小分支系数，线路计算中分支系数按b.minK=1 计算，在距离Ⅱ段的整定计算中1b.minK=2.92，
在距离Ⅲ段的整定计算3b.maxK=1.63计算。

②保护1距离Ⅱ段的整定计算
a) 当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时,得
Ⅰ
set.31bABIIrelIIset.1）（ZKZKZ b)当与相邻变压器的快速保护相配合时，得
）（ZKZKZ
比较二者，取整定值较小的一个，所以取
34.14ΩII
③保护3距离Ⅱ段的整定计算
a) 当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时, 得
.27116(75.0)(I
set.2b3BCIIrelII3set,ZKZKZ b) 当与相邻变压器的快速保护相配合时，得
relIIset.4ZKZKZ 比较二者，取整定值较小的一个，所以取
.32II
3set.Z 3.1.2 动作时间
(1) 保护1～3距离保护Ⅰ段的动作时间
由于保护Ⅰ段瞬时动作，所以保护1～4距离保护Ⅰ段的动作时间它的动作时限为
Ⅰt，是断路器固有的动作时间，约为0.5秒。

(2) 保护1、3的距离保护Ⅱ段的动作时间①保护1的距离保护Ⅱ段的动作时间
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sttt15.05.0ΔII
3II
②保护3的距离保护Ⅱ段的动作时间
sttt5.0ΔI1II
3.1.3 灵敏度校验
(1) 保护1～4距离保护Ⅰ段的灵敏度校验
由阻抗整定计算可得，保护的Ⅰ段就只能保护线路全长的80%-85%，所以保护1～4距离保护Ⅰ段的灵敏度为0.8-0.85。

(2) 保护1、3的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验①保护1的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验
1.251.0731.9234.14AB
Ι
set.1
sen
不满足灵敏度要求。

由于灵敏度不满足要求，则距离保护1的Ⅱ段应改为与相邻元件保护3的Ⅱ段配合，则48.2Ω32.349)10.75(31.92)(II
1.251.5131.9248.2AB
II
set.1
sen
则满足灵敏度的要求
②保护3的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验
25.102.216349.32BC
II
set.3
sen
满足灵敏度的要求
3.2 后备保护的整定计算
3.2.1 阻抗的整定计算
(1) 保护1距离Ⅲ段的整定计算
保护1距离Ⅲ段的整定计算按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定，即
53.1903
.031109.0L.maxL.minL.minIUZ
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IIIL.min
取，，和，，于是
3075cos(2.12.12.153
(2) 保护3距离Ⅲ段的整定计算
距离Ⅲ段的整定阻抗按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定，即
93.155)
3075(cos2.12.12.153
.190set.3Ⅲ
Z
3.2.2 动作时间
(1) 保护1距离保护Ⅲ段的动作时间
保护1距离Ⅲ段的动作时间应与相邻设备保护配合，即
ssttt15.05.0ΔIII
(2) 保护3距离保护Ⅲ段的动作时间
保护3距离保护Ⅲ段的动作时间与相邻设备保护配合，即
3.2.3 灵敏度校验
(1) 保护1的距离保护Ⅲ段的灵敏度校验①作为近后备，本线路末端短路时灵敏系数：5.189.492
.3193.155ABIII
set1sen(1)
②作为远后备，相邻变压器末端短路时灵敏系数：
2.168.216
63.192.3193
.155nextbAB
ZKZZK
综上计算，不管何种原因导致的短路，灵敏度校验都满足要求。

(2) 保护3的距离保护Ⅲ段的灵敏度校验①作为近后备，本线路末端短路时灵敏系数：
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5.174.916
93.155BCIII3set.sen(1)
②作为远后备，相邻设备末端短路时灵敏系数：
2.129.292
.3163.11693.155nextb.minBC
III
3
ZKZZK
综上计算，不同短路情况下灵敏度校验都满足要求。

整定计算汇总如表1所示。

表1.整定计算汇总
整定计算动作时间灵敏度校验
主保护Ⅰ段保护1 I1.2
tΙ
1=s0 85.0-8.0不满足要求保护3 tΙ
3=s0 85.0-8.0不满足要求Ⅱ段保护1 1sII
K满足要求保护3
0.5sII
满足要求后备保护Ⅲ段保护1 Ω155.93
ZIII
s1III
1
满足要求满足要求保护3 set.3Z 满足要求
满足要求
4 继电保护设备的选择
根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流和安装地点要求，本设计选型号为LCWB6-110W2屋外型电流互感器。

根据电压等级，本设计中选型号为为YDR-110的电压互感器。

本设计中时间继电器选其型号为H3CR-G8EL的AC220V、嵌入式、限时动作的继电器。

5 二次原理图的绘制
从以上整定计算得Ⅰ段保护不能保护全长，所以将Ⅰ段和Ⅱ段作为主保护，Ⅲ段
作为后备保护，二次展开原理接线图如图5.1所示。

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≥1
≥1
≥1
KZaΠKZcIKZaITAaTAc
QF
KSШ
KSΠ
KSI
KZbШ
KZcШKZcΠKCO
KTΠ
KTШ
图5.1 原理接线图
6 保护的评价
从对继电保护所提出的基本要求来评价距离保护，可以得出如下几个主要的结论： (1)距离Ⅰ段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长的80%-85%，因此，两端合起来就使得在30%-40%线路长度内的故障不能从两端瞬时切除，在一端需经过0.5s的延时才能切除。

在220kV及以上电压的网络中，这有时候不能满足电力系统稳定运行的要求，因而，不能作为主保护来应用。

(2)由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此，距离保护较电流、电压保护具有较高的灵敏度。

此外，距离Ⅰ段的保护范围不受系统运行方式变化的影响，其它两段受到的影响也比较小，因此，保护范围比较稳定。

(3)由于保护范围中采用了复杂的阻抗继电器和大量的辅助继电器，再加上各种必要的闭锁装置，因此接线复杂，可靠性比电流保护低，这也是它的主要缺点。

7 参考文献
[1] 张保会,尹项根主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005:92-153. [2] 谭秀炳,铁路电力与牵引供电继电保护[M].城都:西南交通大学出版社,1993:100-134. [3] 于永源,杨绮雯.电力系统分析（第三版）[M].北京:中国水利水电出版社,2007:13-3
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