PAGETAIYUAN畢業設計（論文）110KV變電站的繼電保護設計

畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明原創性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名：日期：

學位論文原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規定處理。作者簽名： 日期：年月日導師簽名：日期：年月日太原科技大學畢業設計（論文）任務書學院（直屬系）：華科學院時間：2011年3月8日學生姓名指導教師設計（論文）題目臨汾城北110KV變電站的繼電保護主要研究內容繼電保護的重要性、線路保護及短路電流，變壓器的差動保護、瓦斯保護，簡單介紹后備保護如相間距離保護、接地距離保護和零序電流保護，其中線路保護包括保護原理、保護整定計算和靈敏性校驗；研究方法查閱整定計算和繼電保護相關書籍，選出符合自己設計題目的要求的整定方法，所有的計算公式建立在理論基礎上，通過實際原始數據為依據進行設計；主要技術指標(或研究目標)主要設計線路和變壓器的繼電保護項目，以城北站原始數據為依據，根據地方用電情況設計繼電保護項目，確保繼電保護的的可靠性、選擇性、靈敏性和速動性。教研室意見教研室主任（專業負責人）簽字：年月日太原科技大學畢業設計（論文）PAGEIV目錄摘要 IIIAbstract IV緒論 -1-第1章繼電保護基礎 -3-1.1概述 -3-1.2繼電保護的基本原理和任務 -3-1.3繼電保護裝置的基本結構 -3-1.4繼電保護的基本要求 -4-1.5互感器基礎 -4-第2章參數設定及阻抗計算 -7-2.1參數設定 -7-2.2阻抗歸算 -7-第3章線路的繼電保護 -9-3.1線路的整定 -9-3.1.1短路電流計算 -9-3.1.2整定計算 -13-3.1.3定時限過電流保護 -17-3.1.4靈敏度校驗 -19-3.1.5保護動作時間整定 -21-3.2線路的電流保護 -21-3.3線路的接地保護 -25-3.4線路的距離保護 -26-3.5線路的縱聯差動保護 -30-3.6線路的高頻保護 -31-第4章主變壓器的繼電保護 -33-4.1主變的整定 -33-4.1.1短路電流計算 -33-4.1.2計算各種方式下的一次短路電流值 -34-4.1.3主變（1B、2B）電流互感器參數、額定電流、平衡系數的計算 -34-4.1.4計算差動保護一次動作電流 -35-4.1.5差動繼電器動作電流和差動線圈匝數計算 -36-4.1.6其他側工作線圈和平衡線圈匝數的計算 -36-4.1.7整定匝數與計算匝數不等引起的相對誤差 -36-4.1.8校驗保護靈敏度 -36-4.2變壓器保護的配置 -36-4.3變壓器的瓦斯保護 -37-4.4變壓器的差動縱聯保護 -38-4.5相間短路后備保護 -39-4.6接地短路后備保護 -42-4.7過負荷保護 -42-4.8非電量保護 -43-第5章、主變、線路保護的選型及裝置介紹 -44-5.1主變保護的選型及裝置介紹 -44-5.2線路保護的選型及裝置介紹 -44-總結 -46-參考文獻 -47-致謝 -48-

摘要中國的電力工業作為國家最重要的能源工業，一直處于優先發展的地位，電力企業的發展也是令人矚目的。電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，也使得繼電保護得以飛速的發展。本次畢業設計以臨汾城北110KV變電站的變壓器、輸電線路和電氣接線方式作為主要原始數據，本設計圍繞110KV變電站的繼電保護設計，根據原始資料提供的變電站一次系統圖，重點介紹變壓器的差動保護和瓦斯保護，及線路的速斷保護和過流保護，及其整定計算內容。通過計算和比較確定了變電站中電氣設備的保護和自動裝置的初步設計方案和配置選型，確定了保護計算的運行方式。關鍵詞：線路繼電保護，變壓器的繼電保護，短路計算，整定計算

AbstractChina'spowerindustryasthecountry'smostimportantenergyindustryandhasbeeninprioritydevelopmentofposition,theelectricpowerenterprise'sdevelopmentisremarkable.Therapiddevelopmentofelectricpowersystemofrelayprotectioncontinuouslyputforwardnewrequirements,butalsomakestherelayprotectiontorapiddevelopment.Thegraduationdesignoftransformersubstationnorth110KVLinFen,transmissionlineandelectricalwiringwayasmainrawdata,thedesignof110kvsubstationsaroundtherelayprotectiondesign,accordingtoprimitivematerialprovidessubstation,mainlyintroducethefirstsystemchartoftransformerdifferentialprotectionandgasprotection,andwiringinquickbreakprotectionandovercurrentprotection,andsettingcalculationcontent.Throughcalculationandcomparisonidentifiedinthesubstationofelectricequipmentprotectionandautomaticdevicepreliminarydesignschemeandconfigurationselection,determinetheprotectioncalculationofoperationmode.Keywords:Circuitrelayprotection,transformerofrelayprotection,shortcircuitcalculationandsettingcalculation緒論電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。繼電保護技術經歷了基于集成運算放大器的集成電路保護、超大規模集成電路的集成電路保護、微機保護等。繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。本次畢業設計是作者在臨汾城北變電站參觀學習時，以變電站的建站的原始數據為依據，本變電所110KV有兩回進線，可采用單母線分段接線，當一段母線發生故障時，分段斷路器自動切除故障段，保障正常母線不間斷供電。35KV和10KV出線有較多重要用戶，所以均采用單母線分段接線方式。主變壓器110KV側中性點經隔離開關接地，并裝設避雷器保護。計算用到的一切數據全部來自該變電站的真實數據，但整定計算結果是不一樣的，原因是變電站的繼電保護全是微機保護，整定計算的公式與理論公式有所出入。設計計算時查閱了相關繼電保護和整定計算相關的書籍，并得到了有關繼電保護工程師的理論幫助，從許多的整定方法中選出與自己設計課題相符的整定方式，所有的計算公式全是建立在理論基礎上的。設計共分為五章，對繼電保護的基礎和線路繼電保護方法做了簡單闡述，主要部分是系統短路電流計算和線路保護整定計算，以及變壓器的相關保護，分別對各個短路的進行了三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路計算。變電站的#1、#2輸電線路的主保護是光纖縱聯差動保護，后備保護是相間距離保護、接地距離保護和零序電流保護，所以這次設計對保護線路進行這幾種保護的整定計算。臨汾城北110KV變電站按六臺主變設置總平，五臺10/10k容量為5x40M雙卷有載調壓變壓器，一臺110/35kV，容量為20MVA的雙卷有載調壓變壓器。對于其二期工程將裝設一臺40MVA,一臺31.5MVA的主變壓器。對于各級電壓的出線，110KV進線最終三回，目前投入使用兩回，10KV出線五十三回，目前投入使用二十四回。對于無功補償要求，按照無功功率就地平衡的原則，及省電力公司批復的文件要求（變電站的無功補償后，功率因數不小于0.98），本設計按主變（最終規模）容量的15％考慮，采用靜止無功自動補償方式，設兩組7500千乏電容器，預留5x7500千乏電容器組的位置。采用屋內柜式無功補償，接線型式為單星形，串聯電抗器接于電源側以限制涌流及抑制高次諧波。其電氣主接線為雙母線接線型式，10kV最終規模為Ⅰ、Ⅱ段單母線分段型式，Ⅲ、Ⅳ段單母線分段型式。各電壓等級中性點接地方式：110kV系統通過變壓器中性點直接接地。10kV系統采用不接地方式。站內分隔成四個部分：110kV配電區、主變、10kV配電及控制室建筑區、電容補償裝置區。站區南側為110kV配電裝置，采用半高型軟母線布置方式；站區北側為10kV配電區；站區中央為主變布置，與110kV配電區分列路兩旁；電容補償裝置在站區的東面；控制室及附屬建筑區布置在站區北面，進站大門在站區西側。為了防止直擊雷危害站內的電力設施，設四支30米高獨立避雷針聯合保護站區。為防止沿線路的雷電侵入波和操作過電壓對設備的危害，110kV、10kV母線及10kV出線口裝設氧化鋅避雷器。110kV母線上所裝避雷器與主變壓器的電氣距離經計算約為140m，根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》規程規定，金屬氧化物避雷器至主變的最大電氣距離為120m（進線回路數為2，避雷線長度為1.5km），故在每臺主變壓器回路上各裝設氧化鋅避雷器一組。為了保護和工作需要，全站設主接地網，其電阻不大于0.5歐，主網埋深0.8米；獨立避雷針應設獨立接地網，其電阻不大于10歐。根據需要，城北站的主變選擇為SZ10-31500/110,110±8x1.25%/10.5（Ynd11）Uk=14.7%一臺；SZ10-40000/110,110±8x1.25%/10.5（Ynd11）Uk=14.7%一臺；110kV斷路器LW25-126W（40kA）；電流互感器LB7-110W；隔離開關GW4-110DW/1600A；避雷器YH10WZ-100/260W；10kV開關柜XGN2A-12Z系列；避雷器HY5W-17/45。對于城北站的電氣二次保護部分采用先進的綜合自動化系統，按無人值班要求設計。設備采用微機綜合自動化裝置，綜合考慮監控、保護、計量、遠動、低周減載、小電流接地選線、微機五防及交直流電源。綜自系統由數據采集、控制保護信息處理、信息網絡部分組成。具有“遙測、遙信、遙控、遙調”，遠方、就地操作閉鎖及遙控跳閘閉鎖重合閘功能。事故信號、預告信號重復動作、遠方及就地復歸，發生事故推畫面，在主接線顯示并伴有語音報警及文字說明，同時打印記錄。10kV線路、10kV分段并列監控保護裝置就地安裝于開關柜小門上，二次消諧裝置分別裝在10kV兩段PT柜小門上。主變及110kV線路監控保護裝置組屏裝于控制室內：綜合測控屏1面（通訊管理單元、溫度變送器、智能規約轉換器、10kVPT保護、），公用屏1面，變壓器監控保護屏2面(變壓器差動保護裝置、變壓器非電量保護裝置、變壓器兩側后備保護裝置、變壓器監控裝置)，110kV線路監控保護裝置屏2面（含110kVPT并列裝置1套），110kV母聯保護測控屏1面，110kV母線保護屏1面，電度表屏2面，本期上1面。電度表采用多功能電度表，設低周低壓減載屏2面、故障錄波屏2面，本期均各上1面。10kV電度表裝于開關柜小門上，主變兩側及110kV線路電度表裝于控制室電度表屏上。第1章繼電保護基礎1.1概述電力系統的規模隨著經濟的發展越來越大，結構越來越復雜。運行就得要求安全可靠電能質量高、經濟性好。由于自然條件、設備及人為因素的影響，可能出現各種故障和不正常運行狀態。故障中最常見，危害最大的是各種型式的短路。故障或不正常運行狀態若不及時正確處理，都可能引發事故。為了及時正確處理故障和不正常運行狀態，避免事故發生，就產生了繼電保護，它是一種重要的反事故措施。繼電保護裝置是完成繼電保護功能的核心，它是能反應電力系統中電氣元件發生故障和不正常運行狀態,并動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。1.2繼電保護的基本原理和任務在電力系統發生短路故障時，許多參量比正常時候都有了變化，有的變化明顯，有的不明顯。明顯的有電流劇增、電壓大幅下降、線路測量阻抗減少、功率方向變化、負序或零序分量出現等，根據不同電氣量的變化，可構成不同原理的繼電保護配置。不論那種電氣量變化，當其測量值超過一定數值時，繼電保護將有選擇地切除故障或顯示電氣設備的異常情況。如：根據短路電流較正常電流升高的特點，可構成過電流保護；利用電壓與電流之間相位差的改變可構成方向保護等。繼電保護的任務是：（1）當電力系統中某電氣元件發生故障時，能自動、迅速，有選擇地將故障元件從電力系統中切除，避免故障元件繼續遭到破壞，使非故障元件迅速恢復正常運行。（2）當電力系統中某電氣元件出現不正常運行狀態時，能及時反應并根據運行維護的條件發出信號或跳閘。1.3繼電保護裝置的基本結構繼電保護裝置一般由現場信號輸入部分、測量部分、邏輯部分和執行部分組成。（1）現場信號輸入部分：現場信號送入繼電保護裝置一般要進行必要的前置處理，如隔離、電平轉換、低通濾波等，使繼電器能有效地檢測各現場物理量。（2）測量部分：是測量從被保護對象輸入的有關物理量（如電流，電壓，阻抗，功率方向等），并與已給定的整定值進行比較，根據比較結果給出邏輯信號，從而判斷保護是否該起動。（3）邏輯部分：是根據測量部分輸出量的大小，性質，輸出的邏輯狀態，出現的順序或它們的組合，使保護裝置按一定邏輯關系工作，最后確定是否應跳閘或發信號，并將有關命令傳給執行元件。（4）執行部分：是根據邏輯元件傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。如：故障時跳閘，不正常運行時發信號，正常運行時不動作等。1.4繼電保護的基本要求根據繼電保護任務，對動作于跳閘的繼電保護其具有選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。這些要求是相輔相成、相互制約的，需要根據具體的使用環境進行協調保證。（1）選擇性：是指電力系統發生故障時，保護裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運行，以盡量減小停電范圍。（2）速動性：是指保護快速切除故障的性能，故障切除的時間包括繼電保護動作時間和斷路器的跳閘時間。（3）靈敏性：是指在規定的保護范圍內，保護對故障情況的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應在區內故障時，不論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應出來。（4）可靠性：是指發生了屬于它該動作的故障，它能可靠動作，而在不該動作時，它能可靠不動。即不發生拒絕動作也不發生錯誤動作。1.5互感器基礎1.5.1電壓互感器電壓互感器是隔離高電壓，供繼電保護、自動裝置和測量儀表獲取一次電壓信息的傳感器。是一種特殊型式的變壓器。電壓互感器具有如下特點：（1）容量小（通常只有幾十伏安或幾百伏安）。（2）一次電壓不受二次電壓的影響。（3）正常運行時近似空載，二次電壓基本上等于二次感應電動勢。（4）二次側嚴禁短路，二次一般接有熔斷器保護。電壓互感器是一個內阻極小的電壓源，正常運行時負載阻抗很大，相當于開路狀態，二次側僅有很小的負載電流。當二次側短路時，負載阻抗為零，將產生很大的短路電流，會將電壓互感器燒壞。電壓互感器的接線方式常見的有四種方式，如圖1.1所示。圖1.1三相五柱式電壓互感器接線方式①單相式。用一個單相電壓互感器接于電路中，供測量線電壓。②兩個單相電壓互感器接成V/V形，供測量各個線電壓和測量電能。③三個單相電壓互感器接成Y0/Y0形，供電給需要線電壓的儀表、繼電器，并供電給絕緣監察電壓表。④三個單相三線圈電壓互感器或一個三相五芯柱三線圈電壓互感器接成Y0/Y0/△(開口三角形)。接成Y0的二次線圈，供電給需要線電壓的儀表、繼電器及作為絕緣監察的電壓表；輔助二次線圈接成開口三角形，構成零序電壓過濾器，供電給監察線路絕緣的電壓互感器。當某一相接地時，開口三角形兩端將出現近100V的零序電壓，使電壓繼電器動作，給予信號。1.5.2電流互感器電流互感器就是把大電流按比例降到可以用儀表直接測量的數值，并作為各種繼電保護的信號源。電流互感器具有如下特點：（1）二次側接的是儀表和繼電器的電流線圈，阻抗很小，接近于短路工作狀態。（2）二次側阻抗很小，N1/N2也很小，故對一次側的電流幾乎無影響，一次側電流取決于電網負載。（3）I1=N1/N2I2，如測得I2，而N1，N2已知，就可得到I1。（4）電流互感器在正常運行時，二次電流產生的磁通勢起去磁作用，勵磁電流甚小，鐵芯中的總磁通很小，二次繞組的感應電動勢不超過幾十伏。如果二次側開路，二次電流的去磁作用消失，其一次電流安全變為勵磁電流，引起鐵芯內磁通劇增，鐵芯處于高度飽和狀態，加之二次繞組的匝數很多，根據電磁感應定律E=4.44fNBS，二次繞組兩端會產生很高的電壓，不但可能損失二次繞組的絕緣，而且將嚴重危及人身安全。因此，應特別注意防止二次繞組開路。電流互感器的接線方式常見的有三種方式，如圖1.2所示。圖1.2電流互感器接線方式（a）兩相不完全星形（b）兩相電流差①三相三繼電器式接線方式又叫三相星形、安全星形接線方式。這種接線方式廣泛用在負荷一般不平衡的三相四線制系統中，作三相電流、電能測量及電流繼電器保護之用，如各種相間短路和單相接地短路故障。②兩相兩繼電器式接線方式又叫不完全星形接線方式。此種接法由兩只電流互感器和兩只電流繼電器裝在U、W（A、C）兩相上對應連接起來。適用于變壓器中性點不接地或經過消弧線圈接地的電力系統的線路電流保護。它能滿足各種相間短路的要求。③兩相一繼電器式接法方式又叫兩相電流差式接法。此種接法由兩只電流互感器分別裝在U、W（A、C）兩相上，采用一只電流繼電器，接于兩相電流差回路。對于不同形式的故障，流過繼電器的電流不同。適用于三相三線制電力系統中的相間短路保護。

第2章參數設定及阻抗計算2.1參數設定平均電壓基準功率變壓器額定功率2.2阻抗歸算線路阻抗標幺值，線路阻抗有名值，其中，，即線路阻抗都為歸算至側的值。1)．10kV側L104L107L1011L1012L1015L1019有名值（）100.9705153.6508136.0907100.9705144.8707188.77102)．35kV側L31L32L33L34L35L36有名值（）63.637756.566842.425160.102363.637742.42513)．110kV側基準阻抗，阻抗標幺值，其中為阻抗有名值。L11L12XT-1XT-2大方式小方式零序大方式小方式零序標幺值0.12700.18150.06270.04180.09490.04880.03350.0696（1）110kV側最大、最小阻抗標幺值（2）110kV側最大、最小阻抗有名值4)．主變（1）歸算到110kV側的變壓器阻抗標幺值則，=，同理,變壓器阻抗標幺值:（2）歸算到110kV側的變壓器阻抗有名值高壓側中壓側低壓側標幺值0.2764-0.01740.1799有名值（）33.4414-2.102421.7649

第3章線路的繼電保護3.1線路的整定3.1.1短路電流計算線路末端最大三相短路電流：（1）35kV側1）L31線路末端最大三相短路電流2）L32線路末端最大三相短路電流：3）L33線路末端最大三相短路電流：4）L34線路末端最大三相短路電流：5）L35線路末端最大三相短路電流：6）L36線路末端最大三相短路電流：（2）10kV側1）L104線路末端最大三相短路電流2）L107線路末端最大三相短路電流3）L1011線路末端最大三相短路電流4）L1012線路末端最大三相短路電流5）L1015線路末端最大三相短路電流：6）L1019線路末端最大三相短路電流：3.1.2整定計算保護的Ⅰ段定值為（1）35kV側1）L31線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。2）L32線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。3）L33線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。4）L34線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。5）L35線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。6）L36線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。（2）10kV側1）L104線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。2）L107線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。3）L1011線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。4）L1012線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。5）L1015線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。6）L1019線路保護的Ⅰ段定值為，滿足要求。3.1.3定時限過電流保護（歸算到側電流，功率因數，0.95系數是考慮電壓降低5%時，輸送最大功率）（1）35kV側1）L31線路2）L32線路3）L33線路4）L34線路5）L35線路6）L36線路（2）10kV側1）L104線路2）L107線路3）L1011線路4）L1012線路5）L1015線路6）L1019線路3.1.4靈敏度校驗作本線路后備保護時，按本線路末端最小兩相短路電流校驗。（1）35kV側1）L31線路，靈敏度滿足要求。2）L32線路，靈敏度滿足要求。3）L33線路，靈敏度滿足要求。4）L34線路，靈敏度滿足要求。5）L35線路，靈敏度滿足要求。6）L36線路，靈敏度滿足要求。（2）10kV側1）L104線路，靈敏度滿足要求。2）L107線路，靈敏度滿足要求。3）L1011線路，靈敏度滿足要求。4）L1012線路，靈敏度滿足要求。5）L1015線路，靈敏度滿足要求。6）L1019線路，靈敏度滿足要求。圖3.1主接線原理圖3.1.5保護動作時間整定保護的時限按階梯原則，比相鄰元件后備保護最大動作時間大一個時間級差。3.2線路的電流保護電力系統正常運行時，輸電線路上流過負荷電流，額定情況下，母線電壓為額定電壓。當輸電線路發生相間短路時，各電源至短路點之間的回路上流過短路電流，故障相母線電壓降低為殘余電壓。利用這一特征反應故障的發生，可構成電流電壓保護。過電流保護就是在線路電流達到電流整定值時電流繼電器動作；低電壓保護就是在母線電壓低于電壓整定值時低電壓繼電器動作。常見的線路相間短路保護電流電壓保護有瞬時電流速斷保護、限時電流速斷保護、定時限過電流保護。單側電源輻射形電網中，如圖3.2所示。A、B、C都裝設有電流保護，在線路L1上任意一點發生的短路故障，A保護1可靠動作，并跳開斷路器1QF，切除故障。同理，對于線路L2和L3上的短路故障，B、C保護2、3分別起動并跳開2QF、3QF。3.2.1瞬時電流速斷保護瞬時電流速斷保護可作為快速切除被保護元件出口處的嚴重短路故障保護，其動作不帶時限，僅有保護裝置固有動作時間。以圖3.2中線路AB的保護1為例，為保證選擇性，在相鄰線路BC出口短路時，保護1瞬時電流速斷保護不應該起動，為此其動作電流應躲過線路末端B點的最大短路電流，因此瞬時電流速斷保護得動作電流按躲過本線路末端短路時流過保護的最大短路電流來整定，即：圖3.2電流保護原理與特性圖（3-1）式中——瞬時電流速斷保護的動作電流；——可靠系數，取1.2～1.3；——被保護線路末端短路時，流過保護的最大短路電流。從圖2-1中可以看出，瞬時電流速斷不能保護線路全長，只能保護線路首段的一部分，最大運行方式發生三相短路時，保護區長度為Lmax；最小運行方式下發生兩相短路時，保護區長度為Lmin，保護范圍因系統運行方式和故障形式而改變。電流速斷保護的靈敏度用保護范圍百分比來表示。一般要求最大保護范圍達線路全長的50%，最小保護范圍達線路全長的15%～20%。電流速斷保護的單向原理接線如圖3.3所示，電流繼電器KA接于電流互感器TA的二次側，它動作后起動中間繼電器KM，其觸電閉合后，使操作電源經信號繼電器KS接通繼電器的跳閘線圈YR，使斷路器QF跳閘。圖3.3瞬時電流速斷保護單相原理接線3.2.2限時電流速斷保護限時電流速斷保護的保護范圍為線路全長，其保護范圍必然要延伸到相鄰線路的一部分，并保證其保護范圍不超過相鄰線路的瞬時電流速斷保護，它的動作電流應按躲過相鄰線路瞬時電流速斷的動作電流來整定。對圖3.3中保護1，應為（3-2）式中——保護1限時電流速斷的動作電流； ——下一級線路瞬時電流速斷的動作電流；——可靠系數，取1.1～1.2。為了保證選擇性，限時電流速斷應有時限，其動作時限t1,Ⅱ應比相鄰線路瞬時電流速斷保護的動作時間t2,I大一個，即（3-3）在線路末端校驗保護1限時電流速斷保護在最小運行方式下發生兩相短路時的靈敏度系數（3-4）式中——被校驗保護1的Ⅱ段動作電流；——在校驗點發生最小兩相短路時，流過被校驗保護的短路電流。如果靈敏度不能滿足要求時，可考慮與下線路的限時電流速斷保護相配合，其動作時限也必須比下一線路的限時電流速斷大一個，以保證選擇性。3.2.過電流保護動作通常按躲開最大負荷電流整定。正常運行時，保護應可靠不誤動，在其保護范圍內發生短路故障時，反應于短路電流而動作。其保護范圍不僅能覆蓋本線路的全長，而且也能覆蓋相鄰線路的全長。以圖1-1為例。線路L1的過電流保護動作值Iop應躲過正常運行最大負荷電流（3-5）當相鄰元件三相短路故障切除后，負荷自起動時，保護1在最大自起動電流Ist下應可靠地返回。所以，保護1的返回電流Ire應滿足。引入可靠系數krel，可選擇返回電流滿足。動作電流與返回電流之間滿足關系（3-6）所以，過電流保護的動作電流可整定為（3-7）式中——可靠系數，一般取1.25～1.25；——自起動系數，由負荷性質決定，其數值大于或等于1；——返回系數，一般取0.85。這樣整定的過電流保護一般都很靈敏，當線路L3上k3點短路時，短路電流由電源經線路L1、L2至短路點。短路電流經過的各線路的線路過電流保護可能都會起動。按選擇性的要求，此時應由保護裝置3動作，使斷路器3QF跳閘。故障切除后，短路電流消失，各保護裝置都返回。為保證過電流保護的選擇性，各保護裝置應具有不同的動作時間，即（3-8）引入時間級差，使（3-9）（3-10）為了降低整個電網保護的動作時間，在滿足選擇性的前提下，應盡量小。根據斷路器和繼電器的型式不同，在0.35～0.6s之間，一般取0.5s。過電流保護的靈敏度是用靈敏系數來校驗的，靈敏系數就是在被保護元件靈敏度校驗點發生金屬性相間短路時，流過繼電保護的最小短路電流與動作電流之比，即（3-11）式中——靈敏系數；——靈敏度校驗點兩相短路時流過繼電器的最小短路電流；——保護的動作電流。由于定時限過電流保護的動作時間是按階梯原則進行整定的，在靠近電源處的過電流保護的動作時限可能較長，所以，過電流保護一般作為后備保護，可采用瞬時電流速斷保護和限時電流速斷保護作為線路的主保護。為了迅速、可靠地切除線路故障，通常采用三段式電流保護。瞬時電流速斷保護為I段，限時電流速斷保護為II段，定時限過電流保護為III段，如圖3.4所示。圖3.4三段式電流保護原理接線圖3.3線路的接地保護在中性點直接接地電網中，當發生單相接地短路時，將出現大的短路電流，一般都裝有接地短路保護。三段式零序電流保護是常用的中性點直接接地電網接地故障主保護。典型的配置是以瞬時零序電流速斷保護作為I段，限時零序電流速斷保護作為II段，定時限零序電流保護作為III段，根據具體需求，有時是四段保護。圖3.5是三段式零序電流保護的原理接線圖。圖中三個電流互感器輸出零序電流，零序電流繼電器反應此零序電流而分別起動。圖3.5零序電流保護原理接線圖瞬時零序電流速斷保護的動作電流應躲過下一級相鄰線路出口處發生接地短路是流過保護安裝處的最大三倍零序電流，即：（3-12）限時零序電流速斷保護的動作電流應躲過下一級相鄰元件放入瞬時零序電流速斷保護范圍末端發生接地短路時流過保護安裝處的三倍零序電流，即：（3-13）在本段線路末端校驗靈敏度時，要求，若不能滿足，可考慮與相鄰線路零序II段配合。定時限零序過電流保護動作電流應躲過零序電流濾過器輸出的最大不平衡電流，即（3-14）當中性點不接地系統中發生單相接地短路故障時，整個電壓系統產生零序電壓；非故障線路零序電流為本身對地電容電流之和，相位超前零序電流90°；故障線路零序電流為所有非故障元件對地電容電流之和，相位滯后零序電壓90°。因此，構成中性點不接地系統單相接地故障的常用電流電壓保護：絕緣監視裝置，零序電流保護，零序功率方向保護。3.4線路的距離保護對于線路保護，故障點位置或者故障點到保護安裝處的距離與線路阻抗有良好的線性關系，當在理想條件下發生金屬性短路時，故障點安裝處的線路阻抗即短路阻抗Zk就是保護安裝處電壓于電流的比值即測量阻抗ZK。如果把測量阻抗于規定保護范圍邊界的整定阻抗Zset進行比較，就可以確定短路故障點的位置，經過邏輯判斷，再決定保護是否應該動作以及如何動作。這就是距離保護，也叫阻抗保護。其保護不受系統運行方式的影響，在選擇性、靈敏性及可靠性上都十分優良。距離保護的核心就是阻抗繼電器，其基本原理如圖3.6所示。常用的阻抗繼電器動作特性有圓特性、直線特性、多邊形特性等。圖3.7是阻抗平面上的全阻抗特性。它是一個以原點為圓心、以Zset為半徑的圓面，圓內是動作區，當ZK指向圓上時，ZK等于動作阻抗Zop，繼電器臨界動作。所以，全阻抗特性阻抗繼電器的動作方程就是：幅值比較式：（3-15）圖3.6阻抗繼電器基本原理圖3.7全阻抗特性相位比較式：（3-16）全阻抗特性阻抗繼電器不具有方向性，即使與不在同一個半平面，只要滿足幅值式，繼電器也動作。圖3.7是方向阻抗特性。它是一個以Zset為直徑、經過原點的圓面。所以，方向阻抗特性阻抗繼電器的動作方程就是：幅值比較式：（3-17）相位比較式：（3-18）方向阻抗特性阻抗繼電器具有方向性，必須在以Zset為法線的半平面里，繼電器才有可能動作。3.4.1距離保護主要由起動部分、距離部分和邏輯執行部分組成。起動部分完成整套保護的起動，有的起動元件可兼作震蕩閉鎖元件或距離III段的測量元件。距離部分是指距離I、圖3.8方向阻抗特性II段阻抗繼電器，通常，距離保護I、II段共用一個阻抗繼電器，在保護起動后0.1s時，由起動元件實現整定值由I段到II段的切換。邏輯執行部分主要完成延時和跳閘等功能。3.4.距離保護一般采用三段式保護，I、II段構成主保護，III段作為后備保護。距離保護的整定需要確定各段保護的整定阻抗Zset、靈敏度和動作時間，并要求校驗靈敏度。以圖3.9為例說明。圖3.9距離保護的整定計算圖（1）距離I段動作阻抗應按躲過線路末端短路的條件選擇，即（3-19）式中——I段可靠系數，取0.8～0.85；——被保護線路的阻抗。I段保護范圍為線路全長80%～85%，距離保護I段沒有時限，只有保護回路的固有延時，一般不超過0.1s。在選擇I、II段阻抗繼電器靈敏角時，應盡量使靈敏角接近線路阻抗角，當時，整定阻抗與動作阻抗幅值相等，即。（2）距離II段動作阻抗應按躲過相鄰線路I段保護末端短路的條件選擇，即（3-20）式中——相鄰線路距離I段動作阻抗。在被保護線路末端校驗距離II段靈敏度Ks（3-21）距離II段的動作時間應選擇比之配合的保護動作時間多一個（2-22）一般選擇。（3）距離III段距離保護III段測量元件一般由起動元件兼任。當采用阻抗元件時，可選擇全阻抗繼電器，若靈敏度不夠，也可選擇方向阻抗繼電器。距離保護III段在正常運行及外部故障切除后本線路最大負荷自起動過程中，不能誤動作。所以，其動作阻抗應按躲過自起動過程中最小負荷阻抗進行選擇（3-23）采用全阻抗繼電器時（3-24）采用方向阻抗繼電器時（3-25）由于負荷阻抗角較小，一般在0o～25o之間。距離III段的動作時間應比所有相鄰元件的后備保護的動作時間大至少一個（3-26）在被保護線路末端校驗距離III段作為本線路近后備保護的靈敏度Ks（3-27）在相鄰線路末端校驗距離III段作為相鄰線路遠后備保護的靈敏度Ks（3-28）3.5線路的縱聯差動保護輸電線路的的縱聯差動保護由于采用的通道不同，在裝置原理、結構、性能和適用范圍等方面具有很大的差別。縱聯光纖差動保護是最簡單的一種，它是用光導纖維作為通信信道的縱聯差動保護，尤其對于整定配合比較困難的短線路優越性更明顯。光纖差動保護在線路保護中已經應用很廣泛了。輸電線路的縱聯差動保護就是用某種通信通道將輸電線路兩端的保護裝置縱向連接起來，將各端的電氣量傳送到對端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線路范圍內還是在線路范圍之外，從而決定是否切斷被保護的線路。縱聯差動保護的基本原理是基于比較被保護線路始端和末端電流的大小和相位原理構成的。如圖3.10所示。在線路的兩端裝設特性和變比完全相同的電流互感器，兩側電流互感器一次回路的正極性均接于靠近母線的一側，二次回路的同極性端子相連接，差動繼電器則并聯在電流互感器的二次端子上。圖3.10線路縱聯差動保護區外故障圖當線路正常運行或外部故障時，流入差動繼電器的電流是兩側電流互感器二次側電流之差，近似為零，也就是相當于繼電器中沒有電流流過，即流入繼電器線圈的電流為（3-29）式中nTA——電流互感器變比。但實際上，由于兩側電流互感器的勵磁特性不可能完全一致，因此，繼電器線圈會流入不平衡電流，繼電器不動作。為了保證差動保護動作的選擇性，差動繼電器動作電流必須躲過最大不平衡電流。如圖3.11所示，當線路內部故障時，流入繼電器線圈的電流為兩側電源供給短路點的總電流，大于繼電器的動作電流，繼電器動作，將線路兩側的斷路器跳開。即流入繼電器線圈的電流為（3-30）式中——流入故障點總的短路電流。圖3.11線路縱聯差動保護區內故障圖從以上分析可知，縱聯差動保護裝置的保護范圍就是線路兩側電流互感器之間的距離。保護范圍以外短路時，保護不動作，故不需要與相鄰元件的保護在動作值和動作時限上相互配合，因此，它可以實現全線瞬時動作切除故障。3.6線路的高頻保護在高壓線路上，為了減輕故障所造成的損失，保證電力系統的并列運行的穩定性，提高輸送功率，需要瞬時切除線路上任何一點發生的短路故障。電流保護、距離保護等僅反應線路本段電氣量變化，很難同時滿足高壓線路在選擇性和速動性上的要求。必須綜合反應線路兩側故障電氣量，才能實現全線速動。但必須把故障特征信息可靠地傳送到對端，就必須借助于某種介質通道。高頻保護就是借助高頻通道傳送故障電氣量特征信息，綜合兩側的故障電氣量特征，當判斷出故障是在本線路內時，迅速發出跳閘命令，切除故障的保護。高頻通道有“相—相”制和“相—地”制兩種方式，前者以輸電線路的兩相作為高頻加工通道，它的傳輸效率高，設備多，造價高；后者僅采用一相線路，設備少，投資少。目前，許多國家都采用這種后者。圖3.12所示為為“相—地”制高頻通道。它由輸電線路、高頻阻波器、結合電容器、連接濾波器、高頻電纜和高頻收發信機等部分組成。目前，廣泛采用的高頻保護按工作原理的不同可分為兩大類，既方向高頻保護和相差高頻保護。方向高頻保護的基本原理是以比較被保護線路兩端的功率方向，來判別輸電線路的內部或外部故障，當被保護線路內部發生故障時，兩側的功率方向都是從母線流向線路，功率方向元件皆動作，兩側高頻保護都不發生閉鎖信號，故輸電線路兩側的斷路器立即跳閘；當在外部發生故障時，靠近故障點一側的保護發出閉鎖信號。相差高頻保護的基本原理是比較兩端電流的相位的保護，若線路兩側電源電動勢同相位，系統各元件阻抗角相等，則當線路內部故障時，兩側電流同相位；當外部故障時，兩側電流相位差為180o。它就是利用這種原理構成保護裝置。圖3.12高頻通道的構成示意圖1—阻波器；2—組合電容器；3—連接濾波器；4—高頻電纜；5—高頻收發信機；6—刀閘

第4章主變壓器的繼電保護4.1主變的整定4.1.1短路電流計算圖4.1為該變電站進線、變壓器等效阻抗圖。圖4.1變電站進線、變壓器等效阻抗圖要計算最大三相短路電流及兩相短路電流，所以系統阻抗用等值最大阻抗。對于110kV母線故障，考慮兩條進線同時運行的情況以計算最大三相短路電流及兩相短路電流；對于35kV母線故障，因為不考慮兩臺主變長期并列運行，所以按分列運行情況進行計算，計算最大三相短路電流及兩相短路電流；對于10kV母線故障，因為不考慮兩臺主變長期并列運行，所以按分列運行情況進行計算，計算最大三相短路電流及兩相短路電流。計算結果見表1。三相短路電流求兩相短路電流值時，可將三相短路電流值乘以即得：兩相短路電流式中——電源到短路點的計算電抗標幺值；——該母線電壓等級下的基準電流，，故所以表1短路電流計算結果主變故障點1B變壓器2B變壓器110kV母線三相短路電流（A）5306.65306.6兩相短路電流（A）4595.54595.535kV母線三相短路電流（A）4411.84411.8兩相短路電流（A）3820.63820.610kV母線三相短路電流（A）9983.79983.7兩相短路電流（A）8645.98645.94.1.2計算各種方式下的一次短路電流值（1）當35kV母線發生三相短路故障時，最大短路電流為：（2）當10kV母線發生三相短路故障時，最大短路電流和最小短路電流分別為：4.1.3主變（1B、2B）電流互感器參數、額定電流、平衡系數的計算1B、2B主變電流互感器參數、額定電流、平衡系數的計算結果見表2。表21B、2B主變電流互感器參數、額定電流、平衡系數的計算結果名稱變壓器各側數據額定電壓（kV）1103811一次側額定電流（A）209.9517607.75502099.5電流互感器接線三角形三角形星形計算電流互感器變比363.6363/51052.6/52099.5/5選用電流互感器變比400/51500/53000/5二次側額定電流（A）4.54553.50883.4992平衡系數14.5455/3.5088=1.29554.5455/3.4992=1.2990由以上計算可知，110kV側二次電流最大，作為基本側。所以此時=115kV，該側下基準電流。4.1.4計算差動保護一次動作電流(1)按躲過10.5kV側外部故障時的最大不平衡電流整定。因為38kV側接有制動線圈，故動作電流計算為(2)按躲過變壓器勵磁涌流計算，即(3)按躲過二次回路斷線計算，即選取4.1.5差動繼電器動作電流和差動線圈匝數計算差動線圈匝數：（匝），選取匝繼電器的實際動作電流為：4.1.6其他側工作線圈和平衡線圈匝數的計算（匝）（匝）選用匝，匝，則（匝），（匝）4.1.7整定匝數與計算匝數不等引起的相對誤差故可不必校核保護動作電流。4.1.8校驗保護靈敏度當最小方式下，在10kV側發生兩相短路時的二次短路電流為，靈敏度滿足要求。4.2變壓器保護的配置變壓器是電力系統普遍使用的重要電氣設備。它的安全運行直接關系到電力系統供電和穩定運行，特別是大容量變壓器，一旦因故障而損壞造成的損失就更大。因此必須針對變壓器的故障和異常工作情況，根據其容量和重要程度，裝設動作可靠，性能良好的繼電保護裝置。一般包括：反映內部短路和油面降低的非電量（氣體）保護，又稱瓦斯保護。反映變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯差動保護，或電流速斷保護。作為變壓器外部相間短路和內部短路的后備保護的過電流保護（或帶有復合電壓起動的過電流保護或負序電流保護或阻抗保護）。反映中性點直接接地系統中外部接地短路的變壓器零序電流保護。反映大型變壓器過勵磁的變壓器過勵磁保護及過電壓保護。反映變壓器過負荷的變壓器過負荷（信號）保護。反映變壓器非全相運行的非全相保護。4.3變壓器的瓦斯保護在油浸式變壓器油箱內發生故障時，短路點電弧使變壓器油及其他絕緣材料分解，產生氣體（含瓦斯成分），從油箱向油枕流動。反應這種氣體與油流動而動作的保護稱為瓦斯保護。瓦斯保護的測量繼電器為氣體繼電器。氣體繼電器安裝在變壓器的油箱和油枕的通道上，為了便于氣體排放，安裝時需要一定的傾斜度：變壓器頂蓋與水平面間應有1%-1.5%的坡度；連接管道應有2%-4%的坡度；瓦斯保護動作后，觀察、分析從繼電器上部排氣口收集的氣體，可判斷故障的性質。瓦斯保護能反應油箱內各種故障，且動作迅速，靈敏度高特別對于變壓器繞組的匝間短路（當短路匝數很少時），靈敏度好于其他保護，所以說瓦斯保護仍然是目前大、中、小型變壓器必不可少的油箱內故障最有效的主保護。但瓦斯保護不能反應油箱外的引出線和套管上的任何故障。因此不能單獨作為變壓器的主保護，尚須于縱差動保護或電流速斷保護配合使用。哪些原因可以引起變壓器輕瓦斯保護動作：因濾油，加油或冷卻系統不嚴密以致空氣進入變壓器；因溫度下降或漏油致使油面緩慢下降;因變壓器故障產生少量氣體；由于發生穿越性短路故障而引起。現代大型變壓器的特點是電壓高、容量大，并且有先進的冷卻方式和有載調壓等。這些特點給瓦斯保護的運行、操作及管理都帶來了一些新的要求。為了防止誤動，重瓦斯保護一般在下列情況下應由跳閘改為信號：（1）變壓器雖停電或處于備用。但其重瓦斯保護動作后，仍可能使運行中的設備跳閘時。如由單相變壓器組成的三相變壓器，當運行項轉為備用時；工作廠用變壓器重瓦斯保護跳發電機一變壓器組，該廠用變壓器停電時；發電機變壓器組停電后，重瓦斯保護動作可能使66%斷路器接線“串”上運行斷路器而誤動作；（2）變壓器在運行中加油、濾油或換硅膠時，或潛油泵、冷油器（散熱器）放油檢修后投入時；（3）需要打開呼吸系統的放氣門或放油塞子，或清理吸濕器時；（4）有載調壓開關油路上有工作時。4.4變壓器的差動縱聯保護變壓器的差動縱連保護是按照循環電流的原理構成的，變壓器的差動縱聯保護的原理要求變壓器在正常運行和縱差保護區（縱差保護區為電流互感器TA1，TA2之間的范圍）外故障時，流入差動繼電器的電流為零，保證縱差保護不動作。但由于變壓器高壓側和低壓側的額定電流不同，因此，為了保護縱差保護的正確動作，就須適當選擇兩側電流互感器的變比，使得正常運行和外部故障時，兩個電流相等。圖4.2雙繞變壓器正常運行時的電流分布及三繞組變壓器內部故障時的電流分布變壓器的的縱聯差動保護由于采用的通道不同，在裝置原理、結構、性能和適用范圍等方面具有很大的差別。縱聯光纖差動保護是最簡單的一種，它是用光導纖維作為通信信道的縱聯差動保護，尤其對于整定配合比較困難的短線路優越性更明顯。光纖差動保護在線路保護中已經應用很廣泛了。如圖4.3所示。在線路的兩端裝設特性和變比完全相同的電流互感器，兩側電流互感器一次回路的正極性均接于靠近母線的一側，二次回路的同極性端子相連接，差動繼電器則并聯在電流互感器的二次端子上。圖4.3線路縱聯差動保護區外故障圖當線路正常運行或外部故障時，流入差動繼電器的電流是兩側電流互感器二次側電流之差，近似為零，也就是相當于繼電器中沒有電流流過，即流入繼電器線圈的電流為（4-29）式中nTA——電流互感器變比。但實際上，由于兩側電流互感器的勵磁特性不可能完全一致，因此，繼電器線圈會流入不平衡電流，繼電器不動作。為了保證差動保護動作的選擇性，差動繼電器動作電流必須躲過最大不平衡電流。如圖4.4所示，當線路內部故障時，流入繼電器線圈的電流為兩側電源供給短路點的總電流，大于繼電器的動作電流，繼電器動作，將線路兩側的斷路器跳開。即流入繼電器線圈的電流為（4-30）式中——流入故障點總的短路電流。圖4.4線路縱聯差動保護區內故障圖從以上分析可知，縱聯差動保護裝置的保護范圍就是線路兩側電流互感器之間的距離。保護范圍以外短路時，保護不動作，故不需要與相鄰元件的保護在動作值和動作時限上相互配合，因此，它可以實現全線瞬時動作切除故障。4.5相間短路后備保護為防止外部相間短路引起的變壓器過電流及作為變壓器保護的后備，變壓器配置相間短路的后備保護。保護動作后，應帶時限動作于跳閘。規程規定：過電流保護宜用于降壓變壓器；復合電壓（包括負序電壓及線電壓）起動的過電流保護，宜用于升壓變、系統聯絡變壓器和過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器。（1）過電流保護1）動作電流的整定原則A．按躲過變壓器可能的最大負荷電流整定為(4-31)式中——可靠系數，一般取1.2~1.3；——返回系數，取0.85~0.95(靜態繼電器取較大值)；——變壓器最大負荷電流二次值。當為臺變壓器并列運行時，應考慮其中一臺大變壓器突然斷開后，該整定變壓器可能增加的負荷電流。當臺變壓器同容量時，（為變壓器的額定電流二次值）。B．按躲過降壓變壓器低壓側電動機起動時的最大自起動電流（二次值）整定為(4-32)式中——自起動系數，對36kV及以上電壓等級負荷，取1.5~2;對6~10kV電壓級負荷，取1.5~2.5.C．按躲過變壓器低壓母線自動投入負荷時的總負荷整定。即(4-33)式中——可靠系數，取1.2；——正常運行時最大負荷電流（二次值）；——自動投入部分的負荷電流（二次值）；——自動投入負荷的自起動系數。D．按與相鄰保護相配合。其中：A）與分斷斷路器過電流保護配合時(4-34)式中——分段斷路器過電流保護的動作電流（二次值）；——變壓器所在母線分段的正常負荷電流（二次值）。B）與變壓器低壓側出線保護配合時(4-35)式中——可靠系數，一般取1.2~1.5；——出線保護動作電流二次值，應取各出線中最大值。選擇以上諸中最大者作為變壓器過電流保護的動作電流。2）靈敏度校驗按變壓器低壓母線故障時的最小短路電流二次值計算(4-36)要求。（2）復合電壓起動的過電流保護1）電流元件動作電流按變壓器額定電流整定(4-37)式中——變壓器的額定電流。2）低電壓繼電器動作電壓按躲過正常運行時母線的最低工作電壓（如電動機自起動時）整定，根據運行經驗，可取(4-38)式中——變壓器額定線電壓二次值；——電壓互感器變比；——通常取70V。3）負序電壓繼電器的動作電壓按躲過正常運行時的最大不平衡電壓整定。式中——通常取6V。4）靈敏系數(4-39)式中——相鄰元件末端兩相金屬性短路時保護安裝處最小負序電壓二次值。要求。5）動作時間單側電源的三繞組降壓變壓器，相間故障后備保護一般在低壓側和電源側。其中低壓側保護設兩段時限，以斷開低壓母線分段斷路器（為低壓側饋線配合段保護動作時間）；以斷開變壓器低壓側斷路器。電源側保護也設兩段時限，以每一段時限斷開中壓側斷路器；以第二段時限斷開變壓器各側斷路器。（3）變壓器的零序電流保護對降壓變壓器，如果中、低壓側沒有電源（無發電機）時，即使中性點接地運其中性點的零序電流保護也沒必要運行4.6接地短路后備保護在中性點直接接地系統中，接地短路是常見的故障形式，所以處于該系統中的變壓器要裝設接地（零序）保護，以反映變壓器高壓繞組、引出線上的接地短路，并作為變壓器主保護和相鄰母線、線路接地保護的后備保護。對降壓變壓器，如果中、低壓側沒有電源（無發電機）時，即使中性點接地運行，其中性點的零序電流保護也沒必要運行。4.7過負荷保護對于降壓變壓器，雙繞組變壓器的過負荷保護裝在高壓側。單側電源的三繞組降壓變壓器，過負荷保護裝在電源側和繞組容量較小的一側；若三側容量相同，過負荷保護僅在電源側裝設。兩側電源的三繞組變壓器或聯絡變壓器，三側均應裝設過負荷保護。4.8非電量保護變壓器非電量保護主要包括瓦斯保護、溫度及壓力保護等。由于非保護動作量不需電氣量運算。通常根據運行經驗、測試等方法獲得。

第5章、主變、線路保護的選型及裝置介紹5.1主變保護的選型及裝置介紹1．本變電所主變主保護采用帶加強型速飽和變流器的差動繼電器BCH-2型差動繼電器構成變壓器縱聯差動保護。2．本變電所主變的相間短路后備保護采用過電流保護和復合電壓起動的過電流保護。3．本變電所主變的電源側采用過負荷保護。4．本變電所主變非電量保護采用瓦斯保護和溫度、壓力保護。5.2線路保護的選型及裝置介紹圖5.1瞬時電流速斷保護動作特性分析圖圖5.2瞬時電流速斷保護原理接線圖圖5.3定時限過電流保護單相原理接線圖

1．本變電所線路的主保護采用瞬時電流速斷保護。瞬時電流速斷保護動作特性分析圖和瞬時電流速斷保護原理接線圖分別如圖5.1、5.2所示。2．本變電所線路的后備保護采用定時限過電流保護。定時限過電流保護單相原理接線圖和定時限過電流保護工作原理圖分別如圖5.3所示。

總結

參考文獻[1]谷水清.電力系統繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2005.39~251.[2]馬麗英.供用電網絡斷電保護[M].北京：中國電力出版社，2004.12~48.[3]山西省電力公司組編.繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2009.123~143.[4]李佑光，林東.電力系統繼電保護原理及新技術[M].北京：科技出版社，2003.134~156.[5]劉滌塵.電氣工程基礎[M].武漢：武漢理工大學出版社，2002.250~255.[6]馬永翔，王世榮.電力系統繼電保護[M].北京：北京大學出版社，中國林業出版社，2006.151~153.[7]劉介才.工廠供電[M].北京：機械工業出版社，2009.69~87.[8]崔家佩.電力系統繼電保護與安全自動裝置整定計算[M].北京：中國電力出版社，2001.50~73.[9]王明博.電力系統繼電保護技術的現狀與發展[J].赤子，2009，16：52~54.[10]關敬歡.電力系統繼電保護現狀與發展探討[J].繼電器，2010，8：33~35.[11]A.G.Phakes,J.S.Tharp.RelayingforPowerSystems[J].NewYork：ResearchStudyPress,1998.2~15.[12]賀家李，宋從矩.電力系統繼電保護原理[J].北京，1985年.P9-56,P170-188[13]尹項根，曾克娥.電力系統繼電保護原理與應用[J].武漢，2001年5月.P70-87,P278-294[14]李火元.電力系統繼電保護與自動裝置[J].北京，2006.P65-220[15]楊娟，電氣運行的技術基礎，[J].北京，2009。

致謝這篇畢業設計論文，通過自身學以及翻閱和參考了大量相關資料，更加深了對繼電保護知識的認識。在我國電力系統繼電保護技術先后經歷了電磁型（整流型）、晶體管型、集成電路型、微機型4個時代，電力系統繼電保護現已發展到了微機保護階段。而未來繼電保護發展的趨勢逐漸向智能化，網路化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工只能化發展，與此同時，這也對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，開辟了活動的廣闊天地。特別感謝太原科技大學潘峰老師在我選題及寫的過程中給予的悉心指導。再次期間，潘峰老師多次通過電話、電子郵件等方式對我的論文提出不足和需改進之處，最終為我正確的把握論文的方向和大綱奠定了基礎，進而使我思想得以開拓，循序漸進的深入到論文課題的寫作當中去。與此同時，通過期間電話中的話語和電子郵件中字里行間讓我感受到了潘峰老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態度，踏踏實實的精神；在此再一次感謝太原科技大學的老師們對我的教育培養。他們細心的指導將使我受益終身，同時我也會將我所學習的知識應用到電力生產實際中，為電力事業的發展奉獻自己的力量。

學位論文原創性聲明學位論文作者（本人簽名）：年月日學位論文出版授權書論文密級：□公開 □保密（___年__月至__年__月）(作者簽名：_______導師簽名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日

獨創聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業設計(論文)，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。盡我所知，除文中已經注明引用的內容外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律后果由本人承擔。

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

畢業設計（論文）使用授權聲明本人完全了解濱州學院關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定。本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數字化或其它復制手段保存設計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務系統，公布設計（論文）的部分或全部內容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規定）

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

致謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關心幫助我的人分不開的。首先非常感謝學校開設這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經驗，奠定了基礎。本次畢業設計大概持續了半年，現在終于到結尾了。本次畢業設計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。經過這次畢業設計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹的工作作風等方方面面都有很大的進步。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設計。首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導，在我的論文書寫及設計過程中給了我大量的幫助和指導，為我理清了設計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹的作風和誨人不倦的態度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。再次對周巍老師表示衷心的感謝。其次，我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導員在學習期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學習上和生活上的幫助，使我了解了許多專業知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續奮斗的力量。另外，我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關心與支持，與他們一起學習、生活，讓我在大學期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。最后，我要感謝我的父母對我的關系和理解，如果沒有他們在我的學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業。四年的大學生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去。回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關心和愛護。學友情深，情同兄妹。四年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業，感激他們一直以來對我的撫養與培育。最后，我要特別感謝我的導師趙達睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。是他們在我畢業的最后關頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。老師們認真負責的工作態度，嚴謹的治學精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。

畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明原創性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名：日期：

學位論文原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規定處理。作者簽名： 日期：年月日導師簽名：日期：年月日

指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程1、學生在論文（設計）過程中的治學態度、工作精神□優□良□中□及格□不及格2、學生掌握專業知識、技能的扎實程度□優□良□中□及格□