继电保护课程设计基于110KV电网线路继保设计

1、继电保护课程设计题 目：基于110kv电网线路继保设计 学院名称： 电气工程学院 指导教师： xxx老师 班 级： xx电力x班 学 号： 2008xxxxxxx 学生姓名： x x 2012年 1 月5 日摘 要：随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大，为适应大电网发展的需要，相继出现超高压电网和大容量机组，致使电网结构日趋复杂，电力系统稳定问题日益突出，因此对电力系统继电保护提出了更高的要求。为了给110kv电网进行继电保护设计，需要选择过电流保护，算出电流保护的动作电流，灵敏度等整定参数值。如果在过电流不满足的情况下，相间故障选择距离保护，而接地故障要选择零序电

2、流保护，同时对距离和零序电流保护要进行整定计算，能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除并最大限度地保证其他无故障部分恢复正常运行。能对电气元件的不正常运行状态作出反应，并根据运行维护规范和设备承受能力动作。条件许可时，可采取预定措施，尽快地恢复供电和设备运行。关键词：110kv继电保护 整定计算 故障分析 设计原理目 录1 电力系统继电保护的概述41.1继电保护按保护分类41.2继电保护整定计算的基本任务61.3继电保护整定计算的要求及特点72、设计资料分析与参数计算83.运行方式的选择原则103.1发电机、变压器运行方式选择原则103.2变压器中性点接地选择原则103.3线路运行方

3、式选择原则103.4流过保护的最大、最小短路电流计算方式的选择113.5选取流过保护最大负荷电流的方法114、短路电流计算124.1流经保护1的短路计算124.3流经保护38的的短路计算155.电流保护整定计算155.1保护1的电流保护整定155.2对电流保护的综合评价176、距离保护计算176.1、保护1的距离保护计算：186.1.1、距离段整定：186.1.2、距离段整定：186.1.3、距离段整定：20 6.2、保护3的距离保护计算.216.2.2、距离段整定：216.2.3、距离iii段整定：226.3、保护6的距离保护计算：236.3.1、距离段整定：236.3.2、距离段整定：23

4、6.3.3、距离段整定：246.4、保护8的距离保护计算：256.4.1、距离段整定：256.4.2、距离段整定：256.5距离保护整定值表277 继电保护零序电流保护的整定计算和校验.28 7.1零序电流保护整定计算.28 7.2对零序电流保护的综合评价.318 输电线路的自动重合闸装置328.1 概述328.2 单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置338.3 双侧电源线路的自动重合闸338.4 自动重合闸与继电保护的配合348.5 电源侧投检同期重合闸存在的问题及原因34结束语36参考文献371 电力系统继电保护的概述1.1继电保护按保护分类（1）电流速断保护：故障电流超过保护整定值无时限

5、（整定时间为零），立即发出跳闸命令。（2）电流延时速断保护：故障电流超过速断保护整定值时，带一定延时后发出跳闸命令。（3）过电流保护：故障电流超过过流保护整定值，故障出现时间超过保护整定时间后发出跳闸命令。（4）过电压保护：故障电压超过保护整定值时，发出跳闸命令或过电压信号。（5）低电压保护：故障电压低于保护整定值时，发出跳闸命令或低电压信号。（6）低周波减载：当电网频率低于整定值时，有选择性跳开规定好的不重要负荷。（7）单相接地保护：当一相发生接地后对于接地系统，发出跳闸命令，对于中性点不接地系统，发出接地报警信号。（8）差动保护：当流过变压器、中性点线路或电动机绕组，线路两端电流之差变化超

6、过整定值时，发出跳闸命令称为纵差动保护，两条并列运行的线路或两个绕组之间电流差变化超过整定值时，发出跳闸命令称横差动保护。（9）距离保护：根据故障点到保护安装处的距离（阻抗）发出跳闸命令称为距离保护。（10）方向保护：根据故障电流的方向，有选择性的发出跳闸命令称为方向保护。（11）高频保护：利用弱电高频信号传递故障信号来进行选择性跳闸的保护称为高频保护。（12）过负荷：运行电流超过过负荷整定值（一般按最大负荷或设备额定功率来整定）时，发出过负荷信号。（13）瓦斯保护：对于油浸变压器，当变压器内部发生匝间短路出现电气火花，变压器油被击穿出现瓦斯气体冲击安装在油枕通道管中的瓦斯继电器，故障严重，瓦

7、斯气体多，冲击力大，重瓦斯动作于跳闸，故障不严重，瓦斯气体少，冲击力小，轻瓦斯动作于信号。（14）温度保护：变压器、电动机或发电机过负荷或内部短路故障，出现设备本体温度升高，超过整定值发出跳闸命令或超温报警信号。（15）主保护：满足电力系统稳定和设备安全要求，出现故障后能以最快速度有选择性的切除被保护设备或线路的保护。（16）后备保护：主保护或断路器拒动时，用来切除除故障的保护。主保护拒动，本电力系统或线路的另一套保护发出跳闸命令的为近后备保护。当主保护或断路器拒动由相邻（上一级）电力设备或线路的保护来切除故障的后备保护为远后备保护。（17）辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能，或当主保护和

8、后备保护检修退出时而增加的简单保护。（18）互感器二次线路断线报警：电流互感器或电压互感器二次侧断线会引起保护误动作，所以在其发生断线后应发出断线信号。（19）跳闸回路断线：断路器跳闸回路断线后，继电保护发出跳闸命令断路器也不能跳开，所以跳闸回路断线时应发出报警信号。（20）自动重合闸：对于一些瞬时性故障（雷击、架空线闪路等）故障迅速切除后，不会发生永久性故障，此时再进行合闸，可以继续保证供电。继电保护发出跳闸命令断路器跳开后马上再发出合闸命令，称为重合闸。 重合闸一次后不允许再重合的称为一次重合闸，允许再重合一次的称为二次重合闸（一般很少使用）。有了重合闸功能之后，在发生故障后，继电保护先不

9、考虑保护整定时间，马上进行跳闸，跳闸后，再进行重合闸，重合后故障不能切除，然后再根据继电保护整定时间进行跳闸，此种重合闸为前加速重合闸。 发生事故后继电保护先根据保护整定时间进行保护跳闸，然后进行重合闸，重合闸不成功无延时迅速发出跳闸命令，此种重合闸称为后加速重合闸。（21）备用电源互投：两路或多路电源进线供电时，当一路断电，其供电负荷可由其它电源供电，也就是要进行电源切换，人工进行切换的称为手动互投。自动进行切换的称为自动互投。互投有利用母联断路器进行互投的（用于多路电源进行同时运行）和进线电源互投（一路电源为主供，其它路电源为热备用）等多种形式。对于不允供电电源并列运行的还应加互投闭锁。（

10、22）同期并列与解列：对于多电源供电的变电站或发电厂要联网或上网时必须满足同期并列条件后才能并网或上网，并网或上网有手动与自动两种1.2继电保护整定计算的基本任务继电保护整定计算的基本任务，就是要对各种继电保护给出整定值，而对电力系统中的全部继电保护来说，则需编制出一个整定方案。各种继电保护适应电力系统运行方式变化的能力都是有限的，因而，继电保护整定方案也不是一成不变的。对继电保护整定方案的评价，是以整体保护效果的优劣来衡量的，并不着眼于某一套继电保护的保护效果。必须指出，任何一种保护装置的性能都是有限的，或者说任何一种保护装置对电力系统的适应能力都是有限的。当电力系统的要求超出该种保护装置所

11、能承担的最大变化限度时，该保护装置便不能完成保护任务。 （1）继电保护整定计算的具体任务和步骤 绘制电力系统一次接线图； 根据一次接线图绘制系统阻抗图，包括正序、负序、零序网； 建立电力系统设备参数表：包括一次设备的基础参数，二次设备的规范及保护配置情况。 建立电流互感器（ta）、电压互感器（tv）参数表，根据变压器的容量和线路的负荷情况确定ta变比； 确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行方式变化限度，各级母线的综合阻抗（最大、最小方式）； 电力系统各点的短路计算结果； 根据整定原则，选取保护装置整定值； 建立各种继电保护整定计算表； 按保护功能分类，分别绘制出整定值图； 编写整定方案

12、报告书，着重说明整定的原则问题、整定结果评价、存在问题及采取的对策。1.3继电保护整定计算的要求及特点根据继电保护在电力系统中担负的任务，继电保护装置必须满足以下4个基本要求，即选择性、快速性、灵敏性、可靠性。 （1）选择性。电力系统中某一部分发生故障时，继电保护的作用只能断开有故障的部分，保留无故障部分继续运行，这就是选择性。实现选择性必须满足两个条件：一是相邻的上一级在时限上有配合；二是相邻的上下级保护在保护范围上有配合。 （2）灵敏性。在保护装置的保护范围内发生的故障，保护瓜的灵敏程度叫灵敏性，习惯上叫做作灵敏度。灵敏度用灵敏系数来衡量，用ksen表示。灵敏系数在保证安全性的前提下，一般

13、希望越大越好，但在保证可靠动作的基础上规定了下限值作为衡量的标准。 （3）速动性。短路故障引起电流的增大，电压的降低，保护装置快速地断开故障，有利于减轻设备的损坏程度，尽快恢复正常供电，提高发电机，并列运行的稳定性。 （4）可靠性。继电保护的可靠性主要由配置结构合理，质量优良和技术性能满足运行要求的保护装置及符合有关规程要求的运行维护和管理来保证。为保证保护的可靠性，应注意以下几点：保护装置的逻辑环节要尽可能少；装置回路接线要简单，辅助元件要少，串联触点要少；运行中的操作变动要少，改变定值要少；原理设计合理；安装质量符合要求；调试正确、加强定期检验；加强运行管理。要达到继电保护“四性”的要求，

14、不是由一套保护完成的。就一套保护而言，它不能同时完全具备“四性”的要求。如电流保护简单可靠，具备了可靠性、选择性，但速动性较差；高频保护具备了速动性、灵敏性、选择性，但装置复杂，相对可靠性就差一些。因此，要实现继电保护“四性”的要求，必须由一个保护系统去完成，这就是保护系统概念。对继电保护的技术要求，“四性”的统一要全面考虑。由于电网运行方式、装置性能等原因，不能兼顾“四性”时，应合理取舍，执行以下原则：地区电网服从主系统电网； 下一级电网服从上一级电网；局部问题自行消化；尽可能照顾地区电网和下一级电网的需要；保证重要用户的供电。2、设计资料分析与参数计算电力系统设备参数表（取sb=100mv

15、a, vb= vav）本设计所选取的的发电机型号：g1g4额定容量为12 mw的汽轮机，所采用型号为qf122g5额定容量为25 mw的汽轮机，所采用型号为qf252,具体参见下表2.1表2.1发电机型号及参数编号发电机型号额定容量功率因数额定电压ex”xd”g1g4qf2-12-212mw0.86.3kv1.080.1221g5qf2-25-225mw0.86.3kv1.080.1222l1：x1(1)=450.4=18，x1(0) *= 3x1(1) *=30.136=0.408l2：x2(1)=500.4=20 ，x2(0) *= 3x1(1) *=30.151=0.453l3：x3(1

16、)=350.4=14，x3(0) *= 3x3(1) *=30.106=0.318l4：x4(1)=600.4=24 ，x4(0) *= 3x4(1) *=30.181=0.543t1 ,t2 , t7： ，t3t6：，g1-g4: g5 : 经计算得以下电力系统设备参数表2.1。表2.1 电力系统设备参数表正序阻抗（有名值，）正序阻抗（标幺值）负序阻抗（标幺值）零序阻抗（标幺值）l1180.1360.1360.408l2200.1510.1510.453l3140.1060.1060.318l4240.1810.1810.544l5240.1810.1810.544g1g40.8140.99

17、3g50.3920.478t1t244.080.330.33t744.080.330.33t3t692.580.70.73.运行方式的选择原则3.1发电机、变压器运行方式选择原则 （1）最大方式发电机厂所有机组投入，且运行在额定状态，变电站所有主变投入运行。 （2）最小方式发电厂有两台发电机组时，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大机组同时停运的方式。发电厂、变电站的母线上无论有几台变压器，一般应考虑其中容量最大的一台停运。3.2变压器中性点接地选择原则 （1）发电厂、变电所低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

18、压器，其中性点必须接地。 （3）t接于线路上的变压器，以不接地运行为宜。 （4）为防止操作过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后再断开，这种情况不按接地运行考虑。所以本次设计中，在发电机低压侧的发电机变压器t1t2，t7其中各有一台中性点接地。线路上的变压器t3t6不用中性点接地。3.3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。3.4流过保护的最大、最小短路电流计算方式的选择 （1）相间保护。对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式下，即选择所有机组

19、、变压器、线路全部投入运行的方式。而最小短路电流，则出现在最小运行方式下。对于双侧电源的网络，一般（当取z1=z2时）与对侧电源的运行变化无关，可按单侧电源的方法选择。对于环状网络中的线路，流过保护的最大短路电流应选开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一级线路上。而对于最小短路电流，则应选闭环运行方式。同时，再合理地停用该保护背后的机组、变压器及线路。 （2）零序电流保护。对于单侧电源的辐射网络，流过保护的最大零序电流与最小零序电流，其选择方法可参照（1）中所述。只是要注意变压器接线点的变化。对于双侧电源的网路及环状网路，同样参照（1）中所述。其重点也是考虑变压器接线点的变化。3.

20、5选取流过保护最大负荷电流的方法 （1）选取流过保护的最大负荷电流的原则如下：备用电源自动投入引起的增加负荷；并联运行线路的减少，负荷的转移；环状网络的开环运行，负荷的转移；对于双侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机，引起另一侧增加负荷。 （2）最大负荷电流的计算母线c上流过的最大负荷电流为变压器t3、t4上的额定电流，因为，可以求得： ，即，同理母线e上流过的电流为。由此可得流过线路l1和l3上的最大负荷电流为流过线路l2上的最大负荷电流为 4、短路电流计算将系统的正序、负序阻抗图画出如图4.1：图4.1 正（负）序阻抗图4.1流经保护1的短路计算经以上最大运行方式原则的分析，当d1点短路

21、时，开环点在l2上，流经保护1的短路电流最大。由以上分析得以下各图。最大运行方式正、负序阻抗见图4.2：由图得：xff(1)=x (g1/g2)+xt1/ x(g3/g4)+x 2+x(1)l1= (0.814/0.814)+0.33/ (0.814/0.814)+0.33+0.106=0.475 eeq =1.08 xff(2)= xff(1)= 0.475 图4.2 d1点最大运行方式正负序阻抗 110kv侧： 所以在最大运行方式下d1点短路时流经保护1的三相短路电流为： ka经以上最小运行方式原则的分析得，最小运行方式正负序阻抗图见图4.3：图4.3 d1点最小运行方式正负序阻抗由图得：

22、xff(1)= x (g1/g2)+xt1+ xl3/（xl1+ xl2）=0.814eeq =1.08 xff(2)= xff(1)=0.814所以在最小运行方式下d1点短路时流经保护1的两相短路电流为：ka4.2流经保护6的短路计算 经以上最大运行方式原则的分析，当d2点短路时，开环点在l1上，流经保护6的短路电流最大。由以上分析得以下各图。最大运行方式正负序阻抗图见图4.4： 图4.4 d2点最大运行方式正负序阻抗由图得：x1= x (g5)+ x (t7)+x (l4)=0.393+0.33+0.181=0.874 xff(1)= x1 +xl3=0.874+0.106=1.01eeq

23、 =1.080xff(2)= xff(1)=1.01所以在最大运行方式下d2点短路时流经保护6的三相短路电流为： 经以上最小运行方式原则的分析得最小运行方式正负序阻抗图见图4.5：图4.5 d2点最小运行方式正负序阻抗由图得：xff(1)= 0.478+0.33+0.181+（0.151+0.136）/0.106=1.066eeq =1.080xff(2)= xff(1)=1.066所以在最小运行方式下d2点短路时流经保护6的两相短路电流为：注示：以下的短路点计算在列表中4.3流经保护38的的短路计算计算流经保护各短路点最大运行方式下的开环点，如表4.1：表4.1 流经保护各短路点最大运行方式

24、下的开环点d1d2d3d4d5d6d7d8开环点l2l1l3l2l1l3流经保护各短路点的短路计算如表4.2：表4.2 流经保护各短路点的短路计算短路点最大运行方式最小运行方式xff(1)eeqxff(2)xff(0)if (3)(ka)xff(1)eeqxff(2)xff(0)if (2)(ka)d10.4751.0800.4751.3081.1910.8141.0800.8140.2470.602d20.9801.0800.9801.9510.5601.0661.0801.0660.2520.136d31.1911.0801.1912.3940.4750.9811.0800.9811.61

25、00.500d40.5051.0800.5051.3981.1210.8261.0800.8261.2570.593d51.0551.0801.0551.9860.5361.5201.0801.5201.8120.322d60.6561.0800.6561.8510.8630.8141.0800.8141.2220.602d70.9041.0800.9041.5330.6260.9041.0800.9041.5330.542d80.6261.0800.6261.6100.9640.9951.0800.9951.6100.4935.电流保护整定计算5.1保护1的电流保护整定（1）电流速断保护（电

26、流段）的整定计算动作电流：按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定。 （可靠系数）动作时间 保护范围的校验系统最大阻抗为 即保护1的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。（2）限时电流速断保护（电流段）的整定计算动作电流：按照躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定。动作时间 灵敏度的校验不满足要求。（3）定时限过电流保护（电流段）的整定计算动作电流：按照躲开本元件的最大负荷电流来整定。动作时间 灵敏度的校验作为近后备保护时 ；作为近后备保护时 ；两种情况下的灵敏度都不满足要求。.由以上整定计算结果可知，电流保护不能作为本设计的主保护，我们改用距离保护作为主保护，下面将以距离保护进行

27、整定。5.2对电流保护的综合评价（1） 三段式电流保护的主要优点：简单、可靠、经济，并且一般情况下都能较快的切除故障。但是一般用于35kv及以下的电压等级的电网中，对于容量大、电压高或者结构复杂的网络，它难于满足电网对保护的要求。（2） 缺点：它的灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧电源电网中才有选择性。6、距离保护计算下面以主要的保护1，3，6，8为例进行讨论：计算最大负荷电流每一条线路上流过的最大负荷电流的计算母线上流过的最大负荷电流为变压器上的额定电流因为，可以求得： a，即i=2=150.6 a同理母线d上流过的电流为i=2=150.6 a上流过的最大负

28、荷电流计算：分析它的运行方式如图所示：因为考虑上的电流最大，断开，母线上的电流全部由提供： a断开，则流过上的电流为 a比较两个数据区取其中的最大值可得 a同理可以得到： a a a简化的发电机母线出口区电流，阻抗如下：6.1、保护1的距离保护计算： 6.1.1、距离段整定： 动作阻抗： 动作时间：6.1.2、距离段整定：动作阻抗：按下列三个条件选择：图6.1 保护1第段a.与相邻线路l2的保护5的段配合： 式中，取，为保护5的段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数，如图6.2所示。对于g1g4，有，。对于g5，有当保护5的段末端发生短路时，分支系数为：b.与相邻线路l4的保护7的段配合当

29、保护7的段末端发生短路时，分支系数为：于是c.按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定 图 6.2 保护1第段为变压器低压侧出口发生短路时对保护1而言的最小分支系数，如图6.3所示。当变压器低压侧发生短路时，分支系数为：，取线路开环运行时k有最小值，即忽略线路l1和l2，有于是取以上三个计算值中较小者为段整定值，即取灵敏性校验：按本线路末端短路求灵敏系数为，满足要求。动作延时，与相邻保护7的段配合，则 它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。6.1.3、距离段整定： 动作阻抗： 动作时间： ； ； 取其中最大值即灵敏度校验：（1） 本段线路末段短路 满足要求。（2） 相邻元件短路时的灵

30、敏系数： l2末端短路时： 满足要求。 与相邻线路l4末端短路配合： 满足要求。 与变压器相配合： 满足要求。6.2、保护3的距离保护计算：6.2.1、距离段整定： 动作阻抗： 动作时间： 6.2.2、距离段整定：动作阻抗：与线路l3的保护1相配合：如图6.4仅考虑g1g4的作用：图6.4保护3的第段当仅考虑g5时有：最小分支系数：所以，动作时间：灵敏系数校验： 1.5 满足要求。6.2.3、距离iii段整定： 动作阻抗： 动作时间：灵敏度校验：（1）本段线路末段短路 满足要求。（2） 与相邻线路l3末端短路配合， 满足要求。6.3、保护6的距离保护计算：6.3.1、距离段整定： 动作阻抗：

31、动作时间： 6.3.2、距离段整定：动作阻抗：与线路l1的保护2相配合：如图6.5，用叠加定理，考虑g1g4投入运行是的作用：图6.5 保护6的第段 考虑g5投入运行时： 叠加可得出最小分支系数：所以 动作时间：灵敏度校验： 满足要求。6.3.3、距离段整定： 动作阻抗： 所以 时间整定：（1）本线路末端短路时的灵敏系数为： （2）在相邻元件末端短路时的灵敏系数为：下一线路l1末端短路时的灵敏系数为最大分支系数： 满足要求。6.4、保护8的距离保护计算：6.4.1、距离段整定：动作阻抗： 动作时间： 6.4.2、距离段整定： 动作阻抗：（1） 与相邻线路l3的保护6相配合如图6.6，图6.6保

32、护8的第段首先考虑g1g4的投入运行 考虑g5的投入运行最小分支系数为：（2） 与相邻线路l2相配合：如图6.7所示图6.7保护8的第段 由如上的计算分析可得： （3） 与相邻变压器相配合：如图6.8 图6.8保护8的第段 与保护3的电路同理可求得最小分支系数 故取以上三个中最小者，即动作时间：灵敏系数校验： 满足要求。6.4.3、距离iii段整定： 动作阻抗：动作时间：灵敏度校验：（1）近后备保护时： 满足要求。（3） 作远备保护，与相邻线路l3相配合： 满足要求。 与相邻线路l2相配合 满足要求 与de段变压器相配合 满足要求6.5距离保护整定值表由于篇幅问题，我们没有把保护2.4.5.7

33、一一列举出，其各段的分析图见附录1。下面给出各保护的第一段，第二段，第三段的整定阻抗值如图6.5整定值保护点第段第段第段保护1点11.90s24.82.0s125.92.5s保护2点25.30s29.82.0 s251.92.5s保护3点15.30s27.80.5s131.62.0s保护4点17.00s41.72.0s252.02.0s保护5点17.00s61.22.0s263.32.0s保护6点11.90s32.90.5s131.62.5s保护7点20.40s47.70.5s364.10.5s保护8点20.40s39.62.0s252.72.5s7 继电保护零序电流保护的整定计算和校验当中性

34、点直接接地系统中发生接地短路时，将出现很大的零序电压和电流，我们利用零序电压、电流来构成接地短路的保护，具有显著地优点，被广泛应用在110kv及以上电压等级的电网中。电网接地的零序电流保护也可按三段式电流保护的模式构成，可分为无时限零序电流速断保护、带时限零序电流速断保护和零序过电流保护三段。具体应用中考虑到零序网络的特点而有所变化。7.1零序电流保护整定计算当线路上采用零序电流保护对接地故障进行动作时，同样以1保护为例进行分析：选取最大开机方式和双回线路投入运行情况下为最大运行方式；以最小开机方式和双回线路取单回投入运行为最小运行方式各序网络图如图分析：图7.1正序阻抗简化图负序阻抗图则发电

35、机不产生负序电势，故在正序的基础上把e=0即可。图7.2零序短路点设置阻抗图等效图图7.3 d1点短路时最大开机方式零序阻抗等效简化图图7.4 d1点短路时最小开机方式零序阻抗等效简化图零序阻抗（选取基准功率基准电压）由正序网络图可得： 取发电机的次暂态电势：e=1.081、 当ac末端发生单相接地短路时， 2、当ac末端发生两相接地断路时，零序电流保护整定计算：零序电流保护段整定计算与动作时限：躲开下一条线路出口处两相接地短路可能出现的最大零序电流，即零序电流的段整定和动作时限：a.起动电流：与6保护段整定b.灵敏度校验不满足条件。与保护的段相整定，则即：效验灵敏度：满足条件。以上是对1保护

36、的具体分析，其它断路器的保护值见表7.1表7.1 零序电流保护各参量值 参量保护数10.180.090.091.031.71 ka1.35 ka20.110.080.081.042.31 ka2.08 ka30.0910.0890.0891.062.36 ka2.35 ka40.130.080.081.032.13 ka1.82 ka50.150.120.121.041.6 0ka1.48 ka60.180.070.071.021.91 ka1.42 ka70.180.070.071.021.91 ka1.42 ka80.200.090.091.051.66 ka1.28 ka90.200.0

37、90.091.051.66 ka1.28 ka100.140.090.091.041.95 ka1.69 ka按照零序电流保护整定计算的原则，可算出各点保护的零序电流整定值如下表7.2所示：表7.2 各点的零序整定值短路点零序i段零序ii段零序iii段起动电流（ka）动作时限(s)起动电流（ka）动作时限(s)起动电流（ka）动作时限(s)d11.3700.100.50.092.5d20.6100.120.50.092.5d30.6100.050.52.941.0d41.4400.100.50.032.0d52.0900.140.50.032.0d61.4800.520.50.051.0d71

38、.6902.940.52.941.0d81.6200.360.50.052.07.2 对零序电流保护的综合评价（1） 优点：零序电流保护比相间短路的电流保护有较高的灵敏度.对于零序一段,由于线路的零序阻抗大于正序阻抗,使的线路始末两端电流变化较大,因此使零序一段保护范围增大,即提高了灵敏度;对于零序三段,由于起动值是按不平衡电流来整定的,所以比相间短路的电流保护的起动值小,即灵敏度高。（2） 缺点：零序过电流保护的动作时限较相间保护短;零序电流保护不反映系统振荡和过负荷;零序功率元件无死区,副方电压断线时,不会误动作;接线简单可靠.其缺点是不能反应相间短路。8 输电线路的自动重合闸装置8.1

39、概述1. 必要性和可能性在电力系统中，输电线路，特别是架空线路是最容易发生短路故障的元件。因此，设法提高输电线路供电的可靠性是非常重要的。而自动重合闸装置正是提高线路供电可靠性的有力工具。电力系统运行经验证明，架空线路的故障大多数是瞬时性故障，因此在线路断开以后，再进行一次重合闸，就有可能大大提高供电的可靠性。为了自动、迅速地将断开的线路断路器重新合闸，在电力系统中广泛采用自动重合闸装置。2.基本要求（1）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作，使断路器重新合上。自动重合闸动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次动作。（2）由运行人员手动操作或通过遥控装置

40、将断路器断开时，自动重合闸不应启动，不能将断路器重新合上。当手动投入断路器或自动投入断路器时，若线路上有故障，随即被继电保护将其断开时，自动重合闸不应启动，不发出重合闸脉冲。（3）继电保护动作切除故障后，在满足故障点绝缘恢复及断路器消弧室和传动机构准备好再次动作所必须时间的条件下，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲，以缩短停电时间，减少因停电而造成的损失。在断路器跳开之后，自动重合闸一般延时0.51s后发出重合闸脉冲。（4）自动重合闸装置动作次数应符合预先规定。如一次式重合闸就应该只动作一次，当重合于永久性故障而再次跳闸以后，就不应该再动作；对二次式重合闸就应该能够动作两次，当第二次重合于永久

41、性故障而跳闸以后，它不应该再动作。重合闸装置损坏时，不应将断路器多次重合于永久性故障线路上，以避免系统多次遭受故障电流的冲击，使断路器损坏，扩大事故。（5）自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便更好地和继电保护相配合，加速故障的切除。如用控制开关手动合闸并合于永久性故障上时，也宜于采用加速继电保护动作的措施，以加速故障的切除。（6）在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足同期合闸条件。（7）当断路器处于不正常状态（例如操动机构中使用的气压、液压降低等）而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。8.2 单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置单侧电源线路广泛应

42、用三相一次自动重合闸方式。所谓三相一次自动重合闸方式，就是不论在输电线路上单相、两相或三相短路故障时，继电保护均将线路的三相断路器一起断开，然后aar装置起动，经预定延时将三相断路器重新一起合闸。若故障为瞬时的，则重合成功；若故障为永久性的，则继电保护再次将三相断路器一起断开，且不再重合。8.3 双侧电源线路的自动重合闸在这种线路上采用自动重合闸装置时，除了应满足前述基本要求外，还必须考虑以下两点：（1）当线路发生故障时，线路两侧的保护可能以不同的时限断开两侧短路器。（2）在某些情况下，当线路发生故障，两侧断路器断开之后，线路两侧电源之间有可能失去同步。因此后合闸一侧的断路器在进行重合闸时，必

43、须确保两电源间的同步条件，或者校验是否允许非同步重合闸。由此可见，双侧电源线路上的三相自动重合闸，应根据电网的接线方式和运行情况，采用不同的重合闸方式。国内采用的有：非同步自动重合闸；快速自动重合闸；检定线路无电压和检定同步的自动化重合闸；解列重合闸及自同步重合闸等。8.4 自动重合闸与继电保护的配合自动重合闸与继电保护的适当配合，能有效地加速故障的切除，提高供电的可靠性。自动重合闸的应用在某些情况下还可以简化继电保护。自动重合闸与继电保护的配合方式，有重合闸前加速保护和重合闸后加速保护两种。重合闸前加速是，当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护先无选择性的瞬时动作于跳闸，而后再借助自动重合闸来

44、纠正这种非选择性动作。重合闸后加速保护是当线路故障时，先按正常的继电保护动作时限有选择性地动作于断路器跳闸，然后aar装置动作将断路器重合，同时将过电流保护的时限解除。这样，当断路器重合于永久性故障时，电流保护将无时限地作用于断路器跳闸。实现后加速的方法是，在被保护的各条线路上都装设有选择性的保护和自动重合闸装置。8.5 电源侧投检同期重合闸存在的问题及原因对双电源单回线路,当大电源侧投无压,小电源侧投同期时,现场发现:当线路故障保护起动开关跳开后,检同期重合闸,大都没有成功过,而造成小电源侧电网很快自动瓦解,扩大事故范围。当检同期重合闸断路器控制开关kk在“合闸后”位置时, kk21、kk23触点接通, 当母线侧有电压时, yj 1 触点接通, 本侧断路器跳开后, 跳闸位置继电器触点twj 接通, 这时检同期继电器触点只要满足同期合闸条件就会闭合, tjj 闭合后, 启动时间继电器1sj , 经一个延时(如1 秒)