220kV变电站继电保护设计正文

继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的.几十年来,随着我国电力系统向高电压、大机组、现代化大电网发展，继电保护技术与其装置应用水平获得很大提高。在20世纪50年代与以前，差不多都是用电磁型的机械元件构成。随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流型元件和半导体分立元件组成的装置。70年代以后，利用集成电路构成的装置在电力系统继电保护中得到广泛的运用。到80年代,微型机在安全自动装置和继电保护装置中逐渐应用。在电力系统中，由于雷击或鸟兽跨接电气设备、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当等原因，往往发生各种事故。为了保证电力系统安全可靠地运行，电力系统中的各个设备必须装设性能完善的继电保护装置。继电保护是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发生相应的跳闸脉冲或信号。继电保护虽然种类很多，但是一般由测量部分、逻辑部分、执行部分三部分组成。测量部分是测量被保护元件工作状态的一个或几个物理量，并和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该起动。逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合、使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。执行部分是根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如发生信号，跳闸或不动作等。继电保护的基本性能要选择性、速动性、灵敏性、可靠性。随着新技术、新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性、运行维护方便性也不断得到提高。继电保护技术将达到更高的水平。由于编者水平和时间所限，文中疏漏和不足之处在所难免，恳请老师批评指正。摘要……………1第1章设计说明书…………2第2章主变压器保护设计…………………3主变压器保护设计………………3变压器容量选择……………………4变压器主保护………8过电流保护…………13接地保护……………14其他保护……………16第3章母线保护……………19母线保护设计分析…………………19TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"220kV侧母线保护 20\o"CurrentDocument"110kV侧母线保护 21\o"CurrentDocument"10kV侧母线保护 23微机母线保护………23第4章线路保护……………25线路保护分析………25\o"CurrentDocument"220kV线路保护 25\o"CurrentDocument"110kV线路保护 28\o"CurrentDocument"10kV线路保护 32总结……………37参考文献…………38致………………39#/40式中：K为可靠系数，通常取1.05：K为返回系数，通常取0.85。rel r微机保护中，过负荷保护保护通常设有3段，并且均取B相电流，一般I用于发告警信号，II段用于启动风扇冷却器，III段用于闭锁有载调压。二、过励磁保护变压器过电压时会使发生发生过励磁，使铁芯饱和，铁损增加，温度增加，造成绕组绝缘损坏、油质污染，同时变压器励磁电流激增，可以引起差动误动作。因此必须装设过励磁保护，通常装设反时限过励磁保护，过励磁倍数越大，允许的过励磁持续时间越短。三、主变压器高压侧断路器失灵保护电力系统中，有时会出现系统故障、继电保护动作而断路器拒绝动作的情况。这种情况下，可导致设备烧毁，扩大事故围，甚至使系统得稳定运行遭到破坏。因此，对于较重要的设备，应装设断路器失灵保护。断路器失灵保护有称后备接线，它是防止因断路器拒绝动而扩大事故的一项措施，断路器失灵保护的工作原理是，当线路、变压器或母线发生短路并伴随断路器失灵时。相应的继电保护动作，出口中间继电器发出断路器跳闸脉冲。由于短路故障未被切除，故障元件的继电器仍处于动作状态，此时利用装设在故障元件上的故障判别元件，来判别断路器仍处于合闸状态。如故障元件出口中间继电器触点和故障判别元件的触点同时闭合时，失灵保护被启动。在经过一个时限后失灵保护出口继电器动作，跳开与失灵的断路器相连的母线上的各个断路器，将故障切除。保护由启动元件、时间元件、闭锁元件和出口回路组成，为了提高保护动作的可靠性，启动元件必须同时具备下列两个条件才能启动：（1）故障元件的保护出口继电器动作后不返回（2）在故障保护元件的保护围短路依然存在，即失灵判别元件启动。为防止失灵保护误动作，在失灵保护接线中加设了闭锁元件，常用的闭锁元件由负序电压。零序电压和低电压继电器组成，通过“与”门构成断路器失灵保护的跳闸出口回路。四、变压器温度保护变压器运行中，总有部分损失（如铜损、铁损、介质损失等）时变压器各部分温度升高，绕组温度过高时会加速绝缘的老化，缩短使用寿命，绕组温度越高，持续时间越长，会造成绝缘老化的速度越快，使用期限越短。因此变压器必须冷却系统，保证在规定的环境温度下按额定容量运行时，使变压器温度不超过极限值。变压器温度保护在冷却系统发生个故障或其他原因引起变压器温度超过极限值时，发出告警信号（以便采取措施），或者延时作用于跳闸。五、冷却器故障保护当冷却器引起变压器温度超过安全期限时，并不是立即将变压器退出运行，常常允许其运行一段时间，以便处理冷却器故障，这期间变压器可以降负荷运行，使变压器温度恢复到正常水平，若在规定时间温度不能降至正常水平，才切除变压器，。冷却器故障保护一般监测变压器绕组的负荷电流，并与温度保护配合使用，构成两段时限保护。当变压器冷却发生故障时，温度升高，超过限值后温度保护首先动作，发出报警的同时开放冷却器故障保护出口。这时变压器电流若超过保护I段整定值，先按继电器固有延时动作于减负荷，使变压器负荷降低，促使变压器温度下降，若温度保护返回，则变压器维持在较低负荷下运行，一减少停运机会；若温度保护仍不能返回，即说明减负荷无效，为保证变压器的安全，变压器冷却器故障保护将亿II段延时t动作于解列或程序跳闸，延时时间t值的大小通常按失去冷却系统后，变压器允许运行时间整定。第3章母线保护母线是电能集中和分配的主要设备，是变电站重要设备之一，与其他设备一样，母线也会存在各种故障，当母线发生故障时，有可能造成大面积的停电事故，并可能破坏系统的稳定运行。母线的故障的原因有母线绝缘子和断路器套管的闪络，装于母线的电压互感器和装在母线和断路器之间的电流互感器故障，母线隔离开关和断路器的支持绝缘子损坏，运行人员的误操作等，虽然母线结构简单，且处于变电站，发生故障的几率相对于其他设备小，但母线发生故障时，接于母线上的所有元件都要断开，会造成大面积停电。此外枢纽变电所的高压母线故障，如果动作迟缓，将会导致电力系统的稳定性遭到破坏，从而使事故扩大，因此，母线必须选择合适的保护方式。3.1母线保护设计分析一、母线保护设计原则母线保护的方式通常分为两种：一是利用供电元件的保护兼作母线故障的保护；二是采用专门的母线保护。在不太重要的较低电压的厂、站中可以利用供电设备（发电机、变压器、线路）保护的第II与第III段来反映并切除母线故障。在DL400《继电保护和安全自动装置技术规程》中，非专门的母线保护装设原则：对于发电厂和主要变电所的3〜10KV分段母线与并列运行的双母线，一般可由发电机和变压器的后备保护实现母线的保护。利用供电元件的后备保护来切除故障母线，简单、经济。但切除故障的时间长，此外当双母线同时运行或母线为分段单母线时，上述不能够保证只切除故障母线，因此，对于重要的母线根据“规程”要求装设专用的母线保护。二、母线保护配置为了确定母线的保护，必须明确其母线运行方式。根据已知变电所的主接线运行方式为：220kV侧采用双母线接线方式；110kV侧采用双母线接线方式；10kV侧采用单母线分段接线方式。为了提高供电的可靠性，常采用双母线运行（将母联断路器投入），在每组母线上固定连接（约1/2）供电和受电元件。因此220kV侧采用双母线同时投入运行方式（将母联断路器投入），而110kV侧采用一组母线投入运行方式，10kV侧采用单母线运行方式。为满足快速性和选择性的要求，母线保护广泛采用差动保护原理构成。3.2220kV侧母线保护通过分析，220kV侧采用双母线同时投入运行方式(将母联断路器投入)，对于这种运行方式，为了有选择地将故障母线切除，可采用元件固定连接的母线完全差动保护。这时，当如何一组母线发生故障时，保护装置只将故障母线切除，而另一组非故障母线与其连接的所有元件可继续运行。一、元件固定连接的双母线电流差动保护元件固定连接的双母线电流差动保护单相原理接线如图下，保护装置的主要部分由三组差动继电器组成。第一组由电流互感器TAI、TA2、TA5和差动继电器KD1组成，用以选择第I组母线上的故障；第二组由电流互感器TA3、TA4、TA6和差动继电器KD2组成，用以选择第II组母线上的故障；第三组由电流互感器TAPTA6和差动继电器KD3组成，它作为整套保护的启动元件，当任一组母线短路时，KD3都启动，给KDKKD2加上直流电流，并跳开母联断路器QF5.保护的动作情况分析如图3-1：图3-1(1)正常运行与元件固定连接方式下外部短路故障时各差动继电器KD1〜KD3仅流过不平衡电流，其值小于整定值，保护不动作。(2)元件固定连接方式下任一组母线短路时(如母线I)差动保护继电器KD1〜KD3流过全部的短路电流而动作，跳开母线断路器QF5和母线I上所有连接元件的断路器QF1、QF2,从而将母线I切除。此时，由于差动继电器KD2不动作，无故障的II母线可继续运行。（3）元件固定连接方式破坏后（如将母线I上的L2切换到母线H）,区外短路时启动元件KD3中流过不平衡电流，故不动作，整套保护不会误动，当部短路时，KDKKD2、KD3、都通过短路电流，因而他们启动跳开断路器，无选择性地将两组母线全部切除。从上面分析可知，元件固定连接的双母线电流差动保护能快速而有选择地切除故障母线，保证非故障母线继续供电，但在固定方式破坏后不能选择故障母线，限制了系统运行调度灵活性，这是该接线的不足之处。但对于进线较少的母线保护还是比较优越的。3.3H0kV侧母线保护通过分析，nokv侧采用双母线接线，单母线投入运行方式（母联断路器不投入），对于这种运行方式，双母线经常只有一组母线投入运行，可母线完全差动保护。一、完全电流差动保护单母线的完全电流差动保护的原理接线如图3-2,在母线的所有连接元件上装设变比相等的电流互感器，按环流发接线。从结构上看，母线实际上就是电路的一个节点在正常运行或母线围以外故障时，母线上所有连接元件注入母线的电流向量和等于零，流入差动继电器的电流为各电流互感器特性不同产生的不平衡电流，即•••••1=1+1+1=112 112nnumb图3-2在母线故障时，所有连接的元件都向故障点提供电路电流，而供电给负荷的连接元件中电流等于零，则流入差动继电器的电流为・••••I=I+1+1=I/nI2II2III2kTA式中：I为流入短路点k的总电流；n为电流互感器的变比。k TA差动保护动作后，将故障母线的所有连接元件断开，切除故障。二、完全电流差动保护整定计算差动继电器的动作电流按以下原则整定：(1)躲过外部故障时流入差动回路的最大不平衡电流，即••I=KI=Kx0.11 /nk.act relund.maxrel k.maxTA式中，K—可靠系数，取1.3。rel(2)由于母线差动保护电流回路中连接元件较多，接线复杂，因此，电流互感器二次回路断线的几率比较大，为了防止在正常运行情况下，任一电流互感器二次回路断线时引起保护误动作，启动电流应大于任一连接元件中最大的负荷电流I ，即L.maxI=KI/nkactrelmaxTA灵敏度按下式计算K=I /1>2senK.minact式中I—母线短路时最小短路电流。K.min10kV侧母线保护通过分析，10kV侧采用单母线运行方式对于这种运行方式，根据DL400《继电保护和安全自动装置技术规程》中，非专门的母线保护装设原则：对于发电厂和主要变电所的3~10kV分段母线与并列运行的双母线，一般可由变压器的后备保护实现母线的保护。对重要3〜10kV分段母线，宜采用后备保护，保护仅接入有电源支路的电流。保护由两段组成：其第一段采用无时限或带时限的电流速断保护，当灵敏系数不符合要求时，可采用电流闭锁电压速断保护；第二段采用过电流保护，当灵敏系数不符合要求时，可将一部分负荷较大的配电线路接入差动回路，以降低保护的起动电流。微机母线保护拟建变电所的主接线运行方式为：220KV侧采用双母线接线方式；110KV侧采用双母线接线方式；10KV侧采用单母线分段接线方式。RCS—915AB型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的单母线、单母分段、双母线等各种主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为21个（包括母联），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。结合要设计的变电所的主接线运行方式和RCS—915AB型微机母线保护装置的适用围，该变电所的母线保护采用RCS—915AB型微机母线保护装置。一、RCS—915AB型微机母线保护装置简介保护配置：RCS—915AB型微机母线保护装置设有母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护、母联失灵保护、母联过流保护、母联非全相保护以与断路器失灵保护等功能。二、性能特征.允许TA变比不同，TA调整系数可以整定.高灵敏比率差动保护.新型的自适应阻抗加权抗TA饱和判据.完善的事件报文处理.友好的全中文人机界面.灵活的后台通讯方式，配有RS-485和光纤通讯接口（可选）.支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）的通讯规约.与COMTRADE兼容的故障录波第4章线路保护电力线路承担着电能输送、分配作用，其安全稳定运行影响整个变电站，必须对输配电线路配置完善的继电保护，如果继电保护配置不当，保护将不能正确动作，（误动或拒动），从而会扩大事故停电围，给国民经济带来严重后果，有时还会造成人身和设备安全事故，因此合理选择保护方式，对保证变电站的安全运行有非常重要的意义。线路保护分析一、线路保护原则输配电线路的继电保护的配置要根据其接地形式、电压等级、线路长度、运行方式、以与负荷性质、可能的故障形式等要求来确定。选择输电线路的保护方式与设计保护装置，必须根据线路的电气特征进行。比如中性点直接接地的高压网最显著的特点是单相接地时较大的零序电流，因此要求快速切除故障，以减少对设备与通信线路的影响，又比如，由于短路、操作或负载突变，可能引起系统震荡，产生电气量的对称脉动变化，因此要求装设振荡闭锁装置，以区别短路和单纯的振荡，或者使保护装置不反应或躲过振荡的影响等问题，但在10〜35kV中性点非直接接地电网中则不必考虑。在110〜220kV中性点直接接地电网输电线路中，应针对接地故障和相间短路装设相应的保护装置。二、线路保护整定计算不同线路所配置的保护装置不同，由于保护配置不同，整定计算各部一样，设计中取110kV的一条线路距离保护与10kV的一条线路电流保护为例进行计算。220kV线路保护由于220kV输电线路，其电压等级高，短路电流非常大，为保证系统的稳定性，要求瞬时切除被保护线路每一点的故障，其线路又长，因此通常采用高频保护作为相间短路和接地短路的主保护，而以距离保护作为后备保护。对于平行线路，通常采用电流平衡保护作为，其灵敏度比横差动保护高，而以距离保护（带延时）作为后备保护。（一）高频保护线路纵联差动保护能瞬时切除被保护线路全长任一点的短路故障，但是由于它不需敷设与线路一样长度的辅助导线，一般只能用在短线上。为快速切除高压输电先例上任一点的短路故障，将线路两端的电气量转化为高频信号，让后利用高频通道，将此信号送至对端进行比较，决定保护是否动作，这种保护称为高频保护。因为它不反应被保护输电线路围以为的故障，在定值选择上也无需与下一条线路相配合，故可不带延时。目前广泛采用的高频保护有：高频闭锁方向保护，高频闭锁距离保护，高频闭锁零序电流保护与电流相位差动高频保护。高频闭锁方向保护是比较被保护线路两端的短路功率方向。高频闭锁距离与高频闭锁零序电流保护分别是由距离保护，零序电流保护与高频收发信机结合而构成的保护，也是属于比较方向的高频保护。电流相位差动高频保护是比较被保护线路两端工频电流相位，简称为相差高频保护。阶段式电流与系统运行方式有很大关系，系统运行方式的变化越来越大，电流保护无法满足灵敏度的要求。距离保护受系统运行方式的影响小，因此在高压，超高压电网中广泛采用距离保护。图4-1以图4-1为例分析距离保护的基本原理。设在图的I好断路器上装有距离保护，正常运行的保护安装处的测量阻抗值Zm为Zm=Um/Im=Z1Lk+Zld式中Um 测量电压Im 测量电流Z1 单位长度的阻抗值L 线路长度Zld 负荷阻抗Zm=Um/Im=Z1Lk式中Lk 故障点到保护安装处的距离比较两式可知，故障时的测量阻抗明显变小，且故障时Zm大小与故障点到保护安装处间的距离Lk成正比，即只要测出故障点到保护安装处阻抗的大小也就等于测出了故障点到保护安装处的距离，所以，距离保护实质上是反应阻抗降低而动作的阻抗保护。（二）电流平衡保护横差保护作为在电源侧时灵敏度往往不能满足要求；电流测量元件反应的是两线路电流的差值（与不平衡电流）。根据这一特点可采用电流平衡。电流平衡保护是平行线路横联方向差动保护的另一种形式，它的工作原理是比较平衡两回路中电流幅值的大小。电流平衡保护的基本工作原理：图4-2原理如图4-2,图中KAB是一个双动作的点平衡继电器，当平行线路正常运行或外部故障时，通过KAB两线圈N1,N2的电流幅值相等，“天平“处在平衡状态，保护不动作。当线路L1故障时（如K1点故障），这I1>I2,KAB的右侧触点闭合，跳开QF1切除L1的故障，保护不动作。当线路L2故障时，口8的左侧触点闭合跳开QF2切除L2的故障。110kV线路保护由于110kV线路，其电压较高，供电距离又长，短路电流较大，为保证供电可靠，性，因此通常以距离保护作为主保护，而以零序电流保护（带延时）作为后备保护。对于双回路供电方式，通常采用电流平衡保护作为主保护，以零序电流保护（带延时）作为后备保护。距离保护整定计算（一）导线的选择架空线路通常选择LGJ型导线，最小截面积通常按下面条件即可（1）按机械强度的要求导线最小允许截面架空线路架设在大气中，导线要经常受各种外界不利条件的影响，要求导线必须具备足够的机械强度，为此，对于跨越铁塔、通航河流、公路、通信线路以与居民区的线路，规定其截面积不得小于35mm2按发热条件的要求导线最小允许的截面积110kV炼油厂回路，最大负荷为36MW,cos9=0.9,单侧电源两条回路，线路(架空)均为30KM。线路需输送电流_36000 =209.95(A)*3x0.9x110由有关资料查得，LGJ-50导线在平均环境温度为25°C时的长期允许电流为220(A);而16」-70导线在平均环境温度为25°C时的长期允许电流为275(A)。由于该地区的年最高气温为40。。；年最低气温为-2°^年平均气温为16C所以导线安全电流数值还得乘以一个电流修正系数1.05,,LGJ-50允许电流为231A;而LGJ-70导线在平均环境温度为25°C时的长期允许电流为289A。因此可以选择LGJ-50导线。根据经济电流密度要求导线最小允许的截面积为了保证供电可靠性，在一条线路停电时另一条线路要能够保证其正常运行，因此，每一条线路必须按最大负荷选择导线。线路需输送电流209.95A,导线的经济截面S=mm2，根据资料对于钢芯铝线年最大利用小时数在5000以上经济电流密度JJ值为0.9，因此导线的经济截面S-I.ax

max

J

_209.95

―0.9--233.3mm2因此必须选择LGJ-240导线才能够满足要求。LGJ-24c的单位电阻0.132D、架空线路电抗通常取为.4Q/km阻抗为Z-£0.1322+0.42-0.42Q

(二)相间距离保护第I段整定计算动作阻抗。相间距离保护第I段的整定值主要是要躲过本线路的末端相间故障，第I段的整定值为：ZI=KIZset1relAB

=0.85x0.42x30=10.7Q式中：ZI——线路相间距离保护第I段的整定值；set1Ki——相间距离保护第I段的可靠系数，取0.85；rekZ—-被保护线路AB的正序阻抗。(2)相间距离保护第I段的动作时间为：tI=0op1(3)相间距离保护第I段的灵敏度用围表示，即为被保护线路全长的80%。85%(三)相间距离保护II段整定计算(6-3)(1)与相邻变压器纵差保护配合(6-3)Zu=KuZ+KuKZset1rel1ABrel1bminT式中， K'ruel=0.7Z一相邻变压器的正序阻抗；K一相邻变压器另侧母线，如D母线短路时流过变压器的短路电流与被保护线电流之Kbmin比的最小值。取所有与相邻元件相间短路保护配合计算值中的最小值为整定值。相间距离保护第n段的动作时间为：tu=0.5sop1相间距离保护第n段的灵敏度校验:KusenZuKusenZu-et^^i>1.3~1.5(6-4)AB当不满足灵敏度要求时可与相邻线相间距离保护第n段配合。这时有:ZU=KUZ+KuKZU （6-5）set1 rel1AB rel1bminset3式中， Ku=0.8s0.85rel<0.8K'UrelZ“一相邻线路相间距离保护第n段的整定值。ZUset3这时，相间距离保护第n的动作时间为：tU=tU+^t

op1op3式中，tU—相邻线路相间距离保护第n段的动作时间。（四）相间距离保护iii段整定计算（1）动作阻抗。阻抗继电器采用0°接线方式，躲过被保护线路的最小负荷阻抗采用方向阻抗继电器Zinset10.9x110Zinset1KiiiKKI cos(①一①)relreSSL.MAX senl0.9x110- 3 1.2x1.25x2x0.20995cos(70—26)=1262Q式中，K1n——相间距离保护第ni段可靠系数，取1.2relKre—返回系数，取1.15；Kss—自起动系数，取2；U—电网的额定相电压110/x/3；I一最大负荷电流；0.20995A中一阻抗元件的最大灵敏角，取70。。中一负荷阻抗角，约260。（2）相间距离保护第n段动作时间为:

tin=tn+△top1op3（3）相间距离保护第ni段灵敏度校验:当作近后备时KiiisenKiiisen=Zei>1.3〜1.5AB当作远后备时Kiiisen=ZKiiisen=Z+KeZ>1.2AB bmax BC式中，K――分支系数最大值。距离保护的原理与220kV中距离保护一样。电流保护通常采用两段式电流保护，即限时速断保护、定时限过电流保护，由于要求限时速断保护必须保护本线路的全长，因此它的保护围就必须要延伸到下一条线路中去，这样当下一条线路出口处发生短路时，它就要启动，在这种情况下，为了保证动作的选择性，就必须使保护的动作带有一定的时限，此时限的大小与其延伸的围有关。为了使这一时限尽量缩短，照例都是首先考虑使它的保护围不超出下一条线路的速断保护的围，而动作时限则比下一条线路的速断保护高出一个时间阶段，此时间阶段以At表示。定时限过电流保护，过电流保护通常是指其启动电流按照躲开最大负荷电流来进行整定的一种保护装置。它在正常运行时不应该启动，而在电网发生故障时，则能反应于电流的增大而动作，在一般情况下，它不仅能够保护本线路的全长，而且也能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。为了保证在正常运行情况下过电流保护绝不动作，显然保护装置的启动电流必须整定得大于该线路上可能出现的最大负荷电流I 。然而，在实际上确定保护装置的启fh.maa动电流时，还必须考虑在外部故障切除后，保护装置是否能够返回的问题。如图4-3所示的的网络接线中，图4-3当d-1点短路时，短路电流将通过保护5、4、3而流向短路点，这些保护都要启动，但是按照选择性的要求应由保护3动作切除故障，然后保护4和5由于电流已经减小而立即返回原位。4.410kV线路保护10kV系统为中性点非直接接地系统时，当发生三相短路、相间短路时由于短路电流大，保护必须动作跳开相应的断路器。发生单相接地故障时：接地相得电压为零，中性点点位上升为相电势，非接地相得电压上升为相电压，系统的线电压仍然保持对称，没有短路电流，系统可带接地点继续运行，当发生单相接地故障时保护只需发信号。相间短路保护一般采用瞬时电流速断（I段）、定时限过电流（III段）与三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护，如保护n段、电流电压速断、电压闭锁过电流、电压闭锁方向过电流等。现针对一般保护配置进行分析。当发生系统单相接地时，接地故障相对地电压为零，该相电容电流也为零，由于三相对地电压以与电容电流的对称性遭到破坏，因将出现零序电压和零序电流。如图4-4所示,L3线路上发生A相接地时，从图中的分析可得出如下的结论:⑴接地相对地电压降为零，其他两相对地电压升高为线电压，中性点发生位移，中性点电压等于正常运行时的相电压，整个系统出现了零序电压，其大小等于正常运行时的相电压。⑵接地相电容电流为零，其他两相电容电流随该两相对地电压升高而增大到正常值的＜3倍，因而线路上产生零序电流。非故障线路的零序电流为本线路两非故障相的电容电流的相量和，其相位超前零序电压90°，方向由母线流向线路；故障线路始端的零序电流等于系统全部非故障线路对地电容电流之和，其相位滞后零序电压900，其方向为由线路流向母线。根据以上的特点，对要求设计MkV线路可选择接地零序电流保护。零序电流保护。当发生单相接地时，故障线路的零序电流是所有非故障元件的零序电流之和，当出线较多时，故障线路零序电流比非故障线路零序电流大，利用这个特点可以构成有选择性的零序电流保护。保护装置通过零序电流互感器取得零序电流，电流继电器用来反映零序电流的大小并动作于信号。采用零序电流继电器不平衡电流大小，电流继电器的整定值可以不考虑此不平衡电流的影响，从而提高保护的灵敏系数。发生单相接地时，故障线路的零序电流大，保护动作发信号;非故障线路的零序电流较小，保护不动作。因此，零序电流保护是有选择性的。10kV线路一般为多级保护的最末级，或最末级用户变电站保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电站的线路，选择性靠重合闸来纠正。分为两种类型进行整定计算。放射状类型：按躲过本线路末端（主要考虑主干线）最大三相短路电流整定。时限整定为0s（保护装置只有固有动作时间无人为延时）。专线类型：按躲过线路上配电变压器低压侧出口最大三相短路电流整定。时限整定为0s（保护装置只有固有动作时间无人为延时）。10kV侧水厂线路短路电流的计算选线：架空送电线路的导线截面，通常按经济电流密度选择。按经济条件选择导线截面，应权衡两个方面。为降低线路的电能损耗，导线截面越大越有利。为节省投资与有色金属消耗量，导线截面越小越有利。综合考虑这些因素定出符合有关规定的导线截面，称为经济截面。对应于经济截面的电流密度称为经济电流密度。经济电流密度与导线的投资、年运费、计算电价、还本年限、投资等诸因素有关，经济电流密度由国家制定。在此，由于水厂是由变电站的2回路供电，且水厂的负荷是6WM，所以，每