电网的零序电流保护设计-本科毕业设计论文（可编辑）

1、 本科毕业设计 论文 电网的零序电流保护设计学 院 专 业 电气工程及其自动化 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 目 录0 绪 论101 本课题研究背景及意义102 继电保护的发展概况1103 论文的主要工作21 原始资料分析32 系统各元件参数计算及各序网络图的绘制421 元件参数标么值计算422 正负零序网络图的绘制63 线路短路电流计算84 中性点直接接地系统的零序保护整定计算1941 零序保护的概念与构成特点1942 零序电流保护的整定原则2043 对零序电流保护的评价2444 220KV电网零序保护的整定计算255 结 论41致谢42参 考 文 献43附录44摘要电力系统继电保护

2、是保证电力系统安全稳定运行限制电力系统大面积停电事故最基本和最有效的技术手段零序电流保护广泛地作为电力系统接地短路的保护根据接地短路时零序电流的出现和大小作为故障特征量变压器接地方式非全相运行单相自动重合闸等因素对零序电流保护的运行产生重要的影响必要时需要采取相应闭锁装置本设计根据继电保护装置在电力系统中的应用介绍了220kV电网继电保护的零序电流保护的整定设计设计过程如下首先对电力系统网络的参数进行计算绘制出各序序网图然后选择合理的运行方式计算各母线发生各种金属性短路故障时通过线路保护装置的短路电流根据所得数据及所选的运行方式选择最佳的配合保护并对各保护进行分析和整定计算确定零序电流保护的整

3、定值以及三相重合闸装置选型关键词闭锁装置零序电流保护三相重合闸Abstract Power system protection is to ensure the security and stability of the power system operationrestrictions on a large scale power blackouts most basic and most effective technological meansZero-sequence current protection as a broad grounding power system short

4、-circuit protection According to a short ground zero sequence current size of the emergence and features as faulttransformer earthingphase operationSingle-phase automatic reclosing of factors such as zero-sequence current protection of the operation have a major impactneed to take the necessary corr

5、esponding device According to the design of protective relaying equipment in the power systemthe application Details on the 220 kV high voltage power grid relay the zero-sequence current protection of the entire set design Design process are as followsfirst on the power system network parametersto m

6、ap out the sequence sequence network map then choose a reasonable mode of operationCalculation of the bus occurred metallic short-circuit fault circuit protection device by the short circuit currentAccording to the data collected and choice of the mode of operation with the best choice of protection

7、 and the protection of analysis and tuningidentify zero-sequence current protection of the setting value and three-phase reclosing devices SelectionKey wordsLocking devicesZero-sequence protectionThree-phasematic reclosing0 绪 论01 本课题研究背景及意义在中性点直接接地的电网中接地故障占故障总次数的绝大多数一般在90以上线路的电压等级愈高所占的百分比愈大母线故障变压器差动

8、保护范围内高压配电装置故障的情况也类似一般也约占7080明显可见接地保护是高压电网中最重要的一种保护4该电网为中性点直接接地电网对于系统中发生的接地故障必须配置相应的保护装置一般装设多段式零序电流方向保护根据重合闸方式的不同零序电流方向保护可采用三段式或四段式根据非全相运行时线路零序电流大小的不同零序电流保护可能有两个一段或两个二段对重要线路零序电流保护的第二段在动作时限和灵敏系数上均应满足一定要求当电网结构比较复杂时运行方式变化又很大时零序保护的灵敏度可能变坏应考虑选择接地保护以改善接地保护性能但是为了保护经高阻抗接地故障时相邻线路有较多的后备保护作用同时也为选择性的配合在装设接地保护的线路

9、仍设有多段式零序电流方向保护因此合理配置与正确使用零序保护装置是保障电网安全运行地重要条件从电网安全运行地角度出发电网对継电保护装置提出了严格地四性要求即选择性速动性灵敏性可靠性因此电网中継电保护定值的整定计算工作一直是継电保护人员地一项重要工作它直接关系到电网运行的安全做好这项工作是电网安全运行地必要条件本设计中我通过零序电流保护和自动装置的设计配置原则综合运用所学专业知识对电网的零序电流保护科学地进行整定02 继电保护的发展概况1继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的电力系统中的短路是不可避免的短路必然伴随着电流的增大因而为了保护发电机免受短路电流的破坏首先出现了反应电流超过一预定值

10、的过电流保护19世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用与断路器的一次式直接反应于一次短路电流的电磁型过电流继电器1901年出现了感应型过电流继电器1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理导致了距离保护装置的出现并在20世纪50年代完善了行波保护装置和发展了半导体晶体管式继电保护装置在80年代后期标志着静态继电保护从第一代晶体管式向第二代集成电路式的过渡90年代向微机保护过渡目前微机保护装置已取代集成电路式继电保护装置成为静态继电保护装置的主要形式随着新的零序电流互感器系列用于电力系统产生零序接地电流时与继电保护装置或信号装置配合使用使装置元件动作实现保护或监控LZH-LJKL

11、XK 系列零序电流互感器适用于电缆线路采用ABS 工程塑料外壳树脂浇注成全密封绝缘性能好外型美观具有灵敏度高线性度好运行可靠安装方便可根据系统的运行方式中性点不接地电阻接地消弧线圈接地选用相适应的零序电流互感器附图1 220KV系统图2 系统各元件参数计算及各序网络图的绘制21 元件参数标么值计算取基准容量基准电压为平均额定电压根据附图1附表1和附表2的数据计算各元件的各序电抗标幺值com 发电机的参数1W厂水轮发电机1MVA机组229529MVA机组2R厂水轮发电机3S系统4N系统com 线路的参数160km线路2230线路3250线路4185km线路530km线路6170km线路com 变

12、压器的参数12240MVA变压器320MVA变压器2R厂3系统SN1各侧短路电压百分比1-高压侧 2-中压侧 3-低压侧则各侧电抗22 正负零序网络图的绘制com 正序负序零序等值阻抗根据21系统各元件参数归算结果和变压器中性点接地情况我们可以画出该系统的正序负序和零序等值阻抗图分别如图2-1a图2-2a和图2-3所示各元件参数结果标幺值一并标示在图中同时对等值阻抗分别进行简化简化过程略简化结果如图2-1b图2-2b和图2-3所示ab 图2-1 正序等值网络图 a等值标么阻抗图 b 简化图 a b 图2-2 负序等值网络图 a等值标么阻抗图 b 简化图 图2-3 零序等值网络图3 线路短路电流

13、计算31 运行方式的确定原则各线路保护的运行方式按下列原则确定1对单侧电源的辐射形线路AB保护的最大运行方式由以下两条件决定1电源在以下运行情况下运行WR水电厂所有机组变压器均投入SN等值系统按最大容量发电变压器均投入2系统所有线路和选定的接地中性点均投入2对单侧电源的辐射形线路AB保护的最小运行方式是1电源在以下运行方式情况下运行W厂停230MVA机组R厂停775机组一台S系统发电容量为300MVAN系统发电容量为240MVA2双回线路BC单回线运行3对双侧电源和多侧电源的环形网路中的线路保护的最大运行方式是1电源在以下运行情况下运行WR水电厂所有机组变压器均投入SN等值系统按最大容量发电变

14、压器均投入环网开环开环点在线路相邻的下一级线路上4对双侧电源和多侧电源的环形网路中的线路保护的最小运行方式是1电源在以下运行情况下运行W厂停230MVA机组R厂停775MVA机组一台S系统发电容量为300MVAN系统发电容量为240MVA2线路闭环运行停运该线路背后可能的机组和线路32 短路计算方式的制定 1各级电压可采用计算电压值或平均电压值而不考虑变压器电压分接头实际位置的变动 2发电机及调相机的正序阻抗课采用t 0时的瞬态值 3不计线路电容和负荷电流的影响4发电机电动势标么值可以假定等于1且两侧发电机电动势相位一致只有在计算线路非全相运行电流和全相震荡电流时才考虑相线路两侧发电机综合电动

15、势间有一定的相角差 5不考虑短路电流的衰减不计短路暂态电流中的非周期分量但具体整定时应考虑其影响 6不计故障点的相间电阻和接地电阻37忽略发电机变压器架空线路电缆线路等阻抗参数的电阻部分并假设旋转电机的负序电抗等于正序电抗33 短路电流计算举例根据上述运行方式的确定原则我们可以计算各线路各工况下的短路电流在计算短路电流时由于工作量非常大且各条线路的计算方法相同因此我仅选取了其中一条线路进行短路电流计算并列出计算过程求取250km线路的短路电流计算结果列于表3-2中 最小运行方式下W厂停230MVA机组R厂停775MVA机组一台S系统发电容量为300MVAN系统发电容量为240MVA表3-1 发

16、电机及等值系统的参数名称每台机额定容量MVA额定电压Ue KV 额定功率因素cos正序电抗负序电抗W厂2352923529230151108508303502505080362R厂23254775138084030435S系统30011505061N系统24011505061B母线故障时计算经250km线路流过C端的短路电流系统正 负 零序网及零序网络的制定如下1系统正序等值图变换如下图3-1 系统正序等值网络图化简2 系统负序等值图变换如下图3-2 系统负序等值网络图化简3系统零序等值图变换如下图3-3 系统零序等值网络图化简4B母线故障时计算线路BC的短路电流结果如下注各化简过程用图示来表

17、示1三相短路1正序短路电流流过250kmBC线路通过C侧的短路电流化成有名值2两相短路1正序短路电流化成有名值2负序短路电流化成有名值3单相短路1正序短路电流化成有名值2负序短路电流化成有名值3零序短路电流化成有名值4两相短路接地1正序短路电流化成有名值2负序短路电流化成有名值3零序短路电流化成有名值在C母线故障时计算经250KM线路流过B端的短路电流5系统正序等值图变换如下图3-4 系统正序等值网络图化简6系统负序等值图变换如下图3-5 系统负序等值网络图化简7系统零序等值图变换如下图3-6 系统零序等值网络图化简8C母线故障时计算线路BC的短路电流结果如下注各化简过程用图示来表示1三相短路

18、1正序短路电流流过250kmBC线路通过C侧的短路电流化成有名值2两相短路1正序短路电流化成有名值2负序短路电流化成有名值3单相短路1正序短路电流化成有名值2负序短路电流化成有名值3零序短路电流化成有名值4两相短路接地1正序短路电流化成有名值2负序短路电流化成有名值3零序短路电流化成有名值表3-2 在系统最小运行方式下BC线路的短路计算结果 线路BC250km的短路电流计算结果运行方式短路类型C母线故障流过B侧B母线故障流过C侧保护的电流KA保护的电流KAId1Id23Id0Id1Id23Id0最小运行方式 04190670 0191018603060337015901550477025302

19、790192 031700830258050501530276 基于时间紧迫我只验算了BC这段线路的短路电流数据其他线路由本小组的其他同学验算4 中性点直接接地系统的零序保护整定计算41 零序保护的概念与构成特点com流保护概念接地短路时必有零序电流而在正常负荷状态下零序电流没有或很小因此利用零序电流来构成接地短路的保护就具有显著的优点电流增大是电网发生短路故障所呈现出的最主要特点因此可以通过检测流过保护安装处的零序电流幅值来判定故障状态这种反应零序电流增大而动作的保护称为零序电流保护7com 接地短路时零序分量的特点在电力系统中发生接地短路时可利用对称分量的方法将电流和电压分解为正序负序和零

20、序分量并利用复合序网来表示它们之间的关系零序电流可以看成是在故障点出现一个零序电压而产生的它必须经过变压器接地的中性点构成回路对零序电流的方向仍然采用母线流向故障点为正而对零序电压的方向是线路高于大地的电压为正零序电流分量的参数具有如下特点由于零序电流是由零序电压产生的由故障点经由线路流向大地当忽略回路的电阻时按照规定的正方向画出的零序电流可见流过故障点两侧线路保护的零序电流和段而当计及回路电阻时例如取零序阻抗角为则相量图如图4-1b所示零序电流和段零序电流的分布主要决定于送电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗而与电源的数目和位置无关当变压器的中性点不接地时则用零序电流和零序电压的幅值

21、以及它们的相位关系即可实现接地短路的零序电流和方向保护142 零序电流保护的整定原则零序电流保护和相间电流保护一样广泛采用阶段式一般是三段零序段为瞬时动作的零序电流速断只保护线路的一部分零序段为零序电流限时速断可保护线路全长并与相邻线路保护相配合动作一般带05秒延时零序段为零序过电流保护作为本线路及相邻线路的后备保护1零序电流段保护在发生单相或两相接地短路时也可以求出零序电流随线路长度变化的关系曲线然后相似于相间短路电流保护的原则进行保护的整定计算零序电流速断保护的整定原则如下1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流3一般取为1213即 41躲开断路器三相触头不同期合闸时所出现的最大零序电流3

22、即为 4按躲开非全相运行状态下又发生系统振荡的最大零序电流整定为此设置两个零序电流段保护一个是按条件 1 和 2 整定 由于其定值较小保护范围较大因此称为灵敏段 它的主要任务是对全相运行状态下的接地故障起作用具有较大的保护范围而当单相重合闸起动时则将其自动闭锁需待恢复全相运行时才能重新投入另一个是段装设它的主要目的是为了在单相重合闸过程中其它两相又发生接地故障时用以弥补失去灵敏段的缺陷段段段 4可靠系数取13不平衡系数取01非周期分量系数取2变压器低压侧三相短路最大短路电流2零序电流段保护零序电流段保护躲过下段线路第段保护范围末端接地短路时通过本保护装置的最大零序电流同时还带有高出一个 的时限

23、以保证动作的选择性段 4可靠系数取11512分支系数按实际情况选取可能的最大值相邻下一级线路的零序电流保护段段 4 4则保护1的段整定为 4切除或中性点改为不接地运行时则该支路即从零序等效网络中断开此时4灵敏性的校验为了能够保护本线路的全长限时电流速断保护必须在系统最小运行方式下线路末端发生两相短路时具有足够的反应能力这个能力通常用灵敏系数来衡量对反应于数值上升而动作的过量保护装置灵敏系数的含义是 式中故障参数的计算值应根据实际情况合理地采用最不利于保护动作的系统运行方式和故障类型来选定但不必考虑可能性很小的特殊情况设此电流为代入上式中则灵敏系数为 45零序电流段保护的灵敏系数应按照本线路末端

24、接地短路时的最小零序电流来检验并满足15的要求当由于线路比较短或运行方式变化比较大灵敏度不满足要求时可考虑用下列方式解决使零序电流段保护与下一条线路的零序电流段保护配合时限再抬高一级取为1s保留0的零序电流段保护同时再增一个与下一条线路的零序电流段保护配合的段段一个定值较大能在正常运行方式和最大运行方式下以较短的延时切除本线路上所发生的接地故障另一个较长延时能保证在各种运行方式下线路末端时保护装置具有足够的灵敏系数从电网接线的全局考虑改用接地距离保护零序电流段保护零序电流段保护是作为本线路和相邻线路的后备保护在接地系统中的终端线路上它也可以作为主保护使用零序电流段按如下原则整定1来整定引入可靠

25、系数即为 42 有中性点接地变压器时 起动电流整定为 4可靠系数一般取为1112 分支系数即在相邻的零序段保护范围末端发生接地短路时故障线路中零序电流与流过本保护装置中零序电流之比保护装置的灵敏系数当作为本条线路近后备保护时按本线路末端发生接地故障时的最小零序电流来校验要求 当作为相邻元件的远后备保护时按相邻元件保护范围末端发生接地故障时流过本保护的最小零序电流应考虑图3-2所示的分支电路使电流减小的影响来校验要求3当本段保护整定时间等于或低于本线路相间保护某段的时间时其整定值还必须躲开该段相间保护范围末端发生相间短路的最大不平衡电流即 4图4-2 零序过电流保护的时限特性4方向性零序电流保护

26、在双侧或多侧电源的网络中电源处变压器的中性点一般至少有一台要接地由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器因此在变压器接地数目比较多的复杂网络中就需要考虑零序电流保护动作的方向性问题零序功率方向元件接于零序电压和零序电流之上反应于零序功率的方向而动作当保护范围内部故障时按规定的电流电压正方向看超前于为对应于保护安装地点背后的零序阻抗角为的情况此时零序功率方向元件应正确动作并工作在最灵敏的条件之下所以零序功率方向元件的最大灵敏角 由于越靠近故障点的零序电压越高因此零序方向元件没有电压死区作为相邻元件的后备保护应采用相邻元件末端短路时在本保护安装处的最小零序电流电压或功率的二次侧数

27、值与功率方向元件的最小起动电流电压或起动功率之比来计算灵敏系数并要求943 对零序电流保护的评价在中性点直接接地系统中采用专门的零序电流保护与利用三相星形接线的电流保护来保护单相短路相比较具有一系列优点1相间短路的过电流保护是按躲开最大负荷电流整定二次起动电流一般为57A而零序过电流保护则按躲开不平衡电流整定其值一般为23A由于发生单相接地短路时故障相的电流与零序电流相等零序过电流保护有较高的灵敏度2相间短路的电流速断和限时电流速断保护直接受系统运行方式变化的影响很大而零序电流保护受系统运行方式变化的影响要小得多而且由于线路零序阻抗远较正序阻抗为大X0 235X1故线路始端与末端接地短路时零序

28、电流变化显著曲线较陡因此零序段的保护范围较大也较稳定零序段的灵敏系统也易于满足要求3当系统中发生某些不正常运行状态时如系统振荡短时过负荷等三相是对称的相间短路的电流保护均受它们的影响而可能误动作需要采取必要的措施予以防止而零序电流保护则不受它们的影响4在110kV及以上的高压和超高压系统中单相接地故障约占全部故障的7090而且其它的故障也往往是由单相接地发展起来的零序电流保护的缺点是1对于短线路或运行方式变化很大的情况零序电流保护往往不能满足系统运行所提出的要求 2零序电流保护受中性点接地数目和分布的影响因此电力系统实际运行时因保证零序网路结构的相对稳定实际上在中性点直接接地的电网中由于零序电

29、流保护简单经济可靠因而获得了广泛的应用544 220KV电网零序保护的整定计算com 系统接线示意图与各线路的零序电流通过对系统的分析得到系统的零序电网接线图如图4-3另各母线在每种短路方式下分别故障时通过系统各线路的短路电流计算得出表4-1 图4-3 系统接线示意简图表4-1 各母线故障时流过电网的零序电流线路 长度 运行方式故障类型A母故障 A B母故障 A C母故障 A D母故障 A E母故障 A ABL60d15580000d115230000Mind15150000d115070000BCL23011351111071241Mind1356965828d11

30、34100941136BCL250d1357574932d1132102981137Mind1326459726d113192861034CDL185d1499713326d1141212916331Mind1487811221d1141111314828CEL30d1153335934626d11144547542739Mind1142828629511d11144041638666DEL170d12443139139d112556169164Mind12334117114d112549154148com 各保护装置的零序电流保护整定计算1保护1零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出

31、现的最大零序电流取13根据公式41即 起动时间 2选定2176A0S由于本线路处于系统的末端没有下一线路可以配合故不需要设零序段保护段保护段保护4起动时间计算选定509A 0 S 2效验灵敏度查表得最小电流为1521A则2保护2零序保护的整定 1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定397A0 S2段保护4 1按与相邻下一级线路的零序电流保护1段选定150A05S2效验灵敏度查表得最小电流为192A根据式子43段保护段段保护段段选定39A10S2效验灵敏度则3保护3零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定432A0

32、S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护1段选定167A05S2效验灵敏度查表得最小电流为207A则3段保护段段保护段段选定44A10S2效验灵敏度则4保护4零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定1852A0 S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护3段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即选定218A05S3效验灵敏度查表得最小电流858A则3段保护段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即3比较上述两条件由于2的整定电流值与本线段5保护5零序保护的整

33、定1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定639A0 S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护4段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即选定255A05S3效验灵敏度查表得最小电流342A则3 段保护段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即3比较上述两条件由于1的整定电流值太小对灵敏度过高故选定183A10S4效验灵敏度则6保护6零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定635A0 S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护5

34、段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即选定132A05S3效验灵敏度查表得最小电流336A则3段保护段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即3比较上述两条件由于1的整定电流值太小对灵敏度过高故选定101A15S4效验灵敏度则7保护7零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定503A0 S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护3段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即选定136A05S3效验灵敏度查表得最小电流234A则

35、3段保护段 2按与C母线115KV侧零序保护1200A10S配合整定即3比较上述两条件由于1的整定电流值太小灵敏度过高故选定86A15S4效验灵敏度则8保护8零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定659A0 S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护7段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即选定254A05S3效验灵敏度查表得最小电流351A则2段保护段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即3比较上述两条件由于1的整定电流值太小灵敏度过高故选定132A10S4

36、效验灵敏度则9保护9零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定2882A0 S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护8段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即3只按躲开变压器低压侧母线相间短路的最大不平衡电流整定即起动时间选定696A05S4效验灵敏度查表得最小电流1533A则3段保护段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即3比较上述两条件由于1的整定电流值太小灵敏度过高故选定354A10S4效验灵敏度则10保护10零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出

37、现的最大零序电流取13即起动时间 2选定2882A0 S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护9段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即因为按1整定灵敏度不够故选定109A05S3效验灵敏度查表得最小电流177A则3段保护段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即3比较上述两条件由于2的整定电流值与本线路段保护11保护11零序保护的整定1段保护1躲开单相或两相接地时出现的最大零序电流取13即起动时间 2选定417A0 S2段保护 1按与相邻下一级线路的零序电流保护9段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一

38、侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即因为按1整定灵敏度不够故选定109A05S3效验灵敏度查表得最小电流195A则3段保护段 2按不伸出本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定即3比较上述两条件由于2的整定电流值与本线路段保护5 结 论根据对系统原始材料的分析最大运行方式最小运行方式的短路计算求出零序电流的整定基本符合灵敏度要求必要时也可以增设或改用接地距离保护加以改善本零序电流保护设计作为220KV电网线路的后备保护采用了三相重合闸方式大大提高了电网的保护性能各段保护装置的方向性是从母线流向线路降低了重合闸的误动性零序方向元件继电器在零序电流保护中是个判别功能元

39、件要它比零序电流个保护有较高的灵敏度故采用了按零序电流保护中最后一段保护的保护范围末端进行校验并成功保证了灵敏度由于时间关系本文并没有对零序电流保护装置的内部控制作深入的研究只是通过阅读大量的文献对零序电流保护内部控制理论作了大概的了解今后需要不断的努力对这个领域作更加深入的了解和研究另外虽然本次设计的短路计算和整定是手算的但潮流计算和次暂态分析都是通过计算机计算分析的所以在今后的工作学习中仍需不断努力深入研究继电保护装置的内部结构和控制使得理论和实际能够更好的联系起来更加充实自己的理论和实践知识在电力系统零序电流保护研究的道路上人们依然要继续去探索继续验证相信随着新的控制理论的出现和继电器技

40、术的发展电力系统继电保护装置在电力系统中的应用将会越来越来重要参 考 文 献1 贺家李电力系统继电保护原理M北京中国电力出版社20046-89-582 许建安电力系统继电保护M北京中国水利水电出版社200511-363 许建安继电保护整定计算M北京中国水利水电出版社20013-534 王梅义高压电网继电保护运行与设计M北京中国电力出版社20076-155 郑贵林王丽娟现代继电保护概论M武汉武汉大学出版社20032-266 李佑光林东电力系统继电保护原理及新技术M北京科学出版社200378-1207 尹项根曾克娥电力系统保护原理与应用M武汉华中科技大学出版社200113-868 何仰赞温增银电力

41、系统分析M武汉华中科技大学出版社20021-2309 崔家佩孟庆炎陈永芳熊炳耀电力系统继电保护与安全自动装置整定计算M北京中国电力出版社1993239-27410 Vajira Pathiranacomg Impedance Measurement to Improve the Reliability of Traveling-wave Distance ProtectionDeptof Electrical and Computer Engineering University of Manitoba200311 Giuseppe Fazio Vincenzo Laurpoli France

42、sco MuziVariable-Window Algorithm for Ultra-High-Speed Distance ProtectionIEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY200312 张保会尹项根电力系统继电保护M北京中国电力出版社2006153-18613 朱声石高压电网继电保护原理与技术M北京中国电力出版社199569-12514 王梅义等高压电网继电保护运行技术M北京电力工业出版社198136-48附录附图1系统由水电站WR和两个等值的110KV系统SN通过六条220KV线路构成一个整体整个系统的最大开机容量为150929MVA最小开机容量

43、为100779MVA两种情况下各电源的开机容量如附表1所示各发电机变压器容量和连接方式已在图中示出附表1 系统各电源的开机情况代号开机情况说明第一种运行情况第二种运行情况WR水电厂所有机组变压器均投入SN等值系统按最大容量发电变压器均投入W厂停230MVA机组R厂停775机组一台S系统发电容量为300MVAN系统发电容量为240MVA最大开机情况最小开机情况2系统中各个元件的参数如下1发电机及等值系统的参数附表2 发电机及等值系统的参数名称总容量MVA每台机额定容量MVA额定电压Ue KV 额定功率因素cos正序电抗负序电抗最大最小W厂29529235292352923015110850830

44、3502505080362R厂31023254775138084030435S系统47630011505061N系统42824011505061负序电抗按下列情况计算对水电厂WR的发电机X2 145Xd对系统SN最大汽轮发电机发电机X2 122Xd2变压器的参数如附图1所示3输电线路的参数 如附图1所示 计算时线路单位长度的电抗为X1 X2 041kmX0 3X1线路阻抗为4变压器中性点接地的数目和位置 为了使接地短路时变压器不会受到过电压的危害又能使零序电流的分布基本不变系统中各变电站的变压器接地情况如下表所示附表3 变压器中性点接地情况表变电站名称RWSN变压器台数4223220KV侧中性

45、点接地变压器台数2112袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅

46、羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿

47、袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇袁节膅薂羄肃蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆罗袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿嗉莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅腽蒅蝿肈罴莁螈螇芁芇莄袀肄腽莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂蛳芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃荟葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羁莇薄罿膄芃薃虿罴艿薃袁节膅薂羄肃蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿

48、袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆罗袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿嗉莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅腽蒅蝿肈罴莁螈螇芁芇莄袀肄腽莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂蛳芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃荟葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羁莇薄罿膄芃薃虿罴艿薃袁节膅薂羄肃蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆罗袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿嗉莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅腽蒅蝿肈罴莁螈螇芁芇莄袀肄腽莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂蛳芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃荟葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羁莇薄罿膄芃薃虿罴艿薃袁节膅薂羄肃蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆罗袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿嗉莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀

49、袅腽蒅蝿肈罴莁螈螇芁芇莄袀肄腽莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂蛳芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃荟葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羁莇薄罿膄芃薃虿罴艿薃袁节膅薂羄肃蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆罗袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿嗉莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅腽蒅蝿肈罴莁螈螇芁芇莄袀肄腽莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂蛳芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃荟葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羁莇薄罿膄芃薃虿罴艿薃袁节膅薂羄肃蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆罗袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿嗉莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅腽螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羁莇薄罿膄芃薃虿罴艿薃袁节膅薂羄肃蒃薁蚃芀

50、荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆罗袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄腽莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂蛳芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃荟葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羁莇薄罿膄芃薃虿罴艿薃袁节膅薂羄肃蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆罗袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿嗉莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅腽蒅蝿肈罴莁螈螇芁芇莄袀肄腽莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂蛳芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃荟罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆

51、薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃

52、蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁罴肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肃芁荟螁膅莃蛳聿膄蒆薇罗腽蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羁腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肃芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀荟袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂