继电保护设计

图3.12 d3点短路时最小运行方式正负序阻抗

则由图可得Xff(1)?XG5?XT7?X4(1)?X3(1)//(X2(1)?X1(1))?0.979 所以在最小运行方式下d3点短路时总的两相短路电流为：

I(2)?f3?Eeq?IBXff(1)?Xff(2)?1.732?1.08?0.502?0.48kA

0.979?0.979流经保护3的两相短路电流为：

(2)I3?I(2)fX1(1)?X2(1)X1(1)?X2(1)?X3(1)?0.48?0.106?0.13kA

0.136?0.151?0.106零序阻抗等值图如图3.13所示：

图3.13 d3点短路时最小运行方式零序阻抗

则

Xff(0)?XT7?X4(0)?X3(0)//(X2(0)?X1(0))?0.33?0.543?0.318//(0.453?0.408)?1.105 ①单相短路接地时

总的零序电流为 If0?Eeq?IBXff(0)?Xff(1)?Xff(2)?1.08?0.502?0.18kA

0.979?2?1.105则流过保护3的零序电流为 I0.3?If0②两相短路接地时

总的零序电流为

0.318?0.05kA

0.408?0.453?0.31817

If0?Xff(2)Xff(2)?Xff(0)?Eeq?IBXff(1)?Xff(0)//Xff(2)?0.9791.08?0.502??0.17kA0.979?1.1050.979?1.105//0.979

则流过保护3的零序电流为 I0.3?If0

由于篇幅有限，其他保护的短路计算过程从略，计算流经保护各短路点最大运行方式下的开环点，如表3.1所示。

表3.1 流经保护各短路点最大运行方式下的开环点 短路点 开环点 d1 L2 d2 L1 d3 L3 d4 L2 d5 L1 d6 L3 d7 — d8 — 0.318?0.05kA

0.408?0.453?0.318

当中性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。

根据上面的分析，把各保护的最大运行方式和最小运行方式下的单相接地及两相接地短路下的零序电流计算出来，以便进行零序电流保护的整定。

流经保护各短路点的短路计算结果如表3.2所示，零序电流如表3.3所示：

表3.2 流经保护各短路点的短路计算结果

最大运行方式 短路点 最小运行方式 Xff(1) 0.475 1.008 1.189 0.406 Eeq 1.08 1.08 1.08 1.08 Xff(2) 0.475 1.008 1.189 0.406 Xff(0) 0.483 1.191 1.734 0.553 I(3)f (kA) Xff(1) 0.814 0.979 0.979 0.826 Eeq 1.08 1.08 1.08 1.08 Xff(2) 0.814 0.979 0.979 0.826 Xff(0) 0.562 1.105 1.105 0.597 I(2)f (kA) 0.42 0.35 0.13 0.37 d1 d2 d3 d4 1.14 0.54 0.46 1.34 18

d5 d6 d7 d8 1.055 0.656 0.904 0.626 1.08 1.08 1.08 1.08 1.055 0.656 0.904 0.626 1.986 1.851 1.533 1.610 0.54 0.86 0.63 0.96 1.520 0.814 0.904 0.995 1.08 1.08 1.08 1.08 1.520 0.814 0.904 0.995 1.812 1.222 1.533 1.610 0.32 0.60 0.54 0.49

表3.3 流经保护各短路点的零序电流 短路点 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 最大运行方式（kA） 单相接地 0.38 0.17 0.13 0.40 0.46 0.23 0.34 0.28 两相接地 0.38 0.16 0.17 0.36 0.58 0.33 0.47 0.45 最小运行方式（kA） 单相接地 0.18 0.13 0.05 0.16 0.27 0.24 0.22 0.25 两相接地 0.20 0.12 0.05 0.18 0.42 0.41 0.32 0.34

4.电流保护整定计算

是否正确计算，直接影响到距离保护定值及保护范围的大小，也就影响了保护各段的相互配合及灵敏度。正确选择与计算助增系数，是距离保护计算配合的重要工作内容之一。目前电力系统中的相间距离保护多采用三段式阶梯型时限特性的距离保护。三段式距离保护的整定计算原则与三段式电流保护的整定计算原则相同。 4.1保护1的电流保护整定

（1）电流速断保护（电流Ⅰ段）的整定计算

①动作电流：按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定。

Ⅰ（3）IⅠ?1.3?1.14?1.482kAset.1?KrelIf （可靠系数Krel?1.3）

Ⅰ②动作时间

Ⅰt 1??s

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③保护范围的校验

系统最大阻抗为

Lmin1?Xs.maxZG1VB20.8141152?(?XT1)??(?0.33)??97.47?2SB2100

1Ue1115?(Ⅰ?Xs.max)??(?97.47)??146.7kMX02Iset.10.42?1.482

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Ⅱ段）的整定计算

①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。

ⅡⅠⅡⅠ（3）IⅡ?1.15?1.3?0.63?0.942kAset.1?KrelIset.7?KrelKrelIf

②动作时间

Ⅱt 1??.5s

③灵敏度的校验

Ksen?I(2)fIⅡset.1?0.42?0.446?1.30.942

不满足要求。

（3）定时限过电流保护（电流Ⅲ段）的整定计算 ①动作电流：按照躲开本元件的最大负荷电流来整定。

IⅢset.1ⅢKrelKss1.15?1.3?IL.max??0.3012?0.53kAKre0.85

②动作时间

Ⅲt1 ?1.0s

③灵敏度的校验

Ksen?I(2)fⅢIset.1?作为近后备保护时

0.42?0.792?1.30.53； 0.54?1.02?1.30.53；

作为近后备保护时

Ksen?I(2)fIⅢset.1?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整定。

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