毕业设计（论文）-高压电网110kV继电保护的配置及整定计算.docx

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1、西安电力高等专科学校电力工程系2012届毕业设计（论文）题目：110kV电网继电保护的配置及整定计算学 号： 46 姓 名： 王耀 指导教师： 李小燕 专 业： 继电保护 班 级： 12091 完成时间：2012年5月 日西安电力高等专科学校2012届毕业设计（论文）任务书系（部）电力系专业继电专业姓名王耀学号46班级12091任务下达时间2012.04.23完成时间2012.06题目110kV电网保护的配置及整定计算主要内容及要求一、 主要内容在分析原始资料的基础上，对110kV电网进行保护的设计。求学生根据原始资料完成（1） 电网保护配置（2） 短路电流的计算（3） 保护整定计算（4） 保

2、护设备选型（5） 画图、说明书整理 二、 设计成果说明书、整定计算书、图纸指导教师（签名） 年 月 日学 生（签名） 年 月 日110kV电网保护的配置及整定计算摘 要电力是当今世界使用最为广泛地位最为重要的能源。电力系统的安装稳定对国民经济人民的生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态，因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系。其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。它可以按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的

3、损坏。由于最初的继电保护装置是机电式继电器为主构成的，故称为继电保护装置。尽管现代继电保护装置已发展成为由电子元件或微型计算机为主构成的，但仍沿用此名称。目前常用继电保护一词泛指继电保护技术或各种继电保护装置组成的继电保护系统。从科学技术的角度，电力系统继电保护属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力行业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。随着我国电力行业的迅速发展，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出，因此对电力系统继电保护提出了更

4、高的要求。继电保护装置可视为由测量部分逻辑部分和执行部分等部分组成。对作用于跳闸的继电保护装置在技术上有四个基本要求：选择性速动性灵敏性和可靠性，以上四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究设计制造和运行的绝大部分工作也是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辩证统一关系而进行的。关键字：电网保护配置，短路电流，整定计算，设备选型 目录摘要I关键词II1 前言11.1电力系统继电保护的作用11.2继电保护的原理和构成11.3继电保护整定计算的基本任务及步骤21.4继电保护整定计算的研究与发展状况21.5本次设计的主要内容3

5、2 继电保护的配置42.1线路保护的配置42.2 变压器保护的配置72.3 发电机保护的配置83 互感器的型号133.1系统运行方式133.2互感器的选型134 短路电流的计算324.1基本参数的计算324.2短路电流的计算325继电保护的整定计算385.1变压器保护的整定计算415.2线路保护的整定计算.426 电网保护配置图43总结43参考文献471 绪论1.1电力系统继电保护的作用电力系统在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可能在电力系统中引起事故，从而破坏电力系统的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电

6、力系统运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性；另一方面，当故障一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电力系统继电保护的基本任务在于：（1）有选择地将故障元件从电力系统中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行；（2）反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸；（3）根据实际情况，尽快自动恢复停电部分的供电。由此可见，继电保护实际上是一种电力系统的反事故自动装置，它是电力系统的一个重要组成部分，

7、尤其对于超高压，超大容量的电力系统，继电保护对保持电力系统的安全稳定运行起着极其重要的作用。1.2继电保护的原理和构成电力系统各元件都有其额定参数（电流、电压、功率等），短路或异常工况发生时，这些运行参数对额定值的偏离超出极限允许范围，对电力设备和电力系统安全运行构成威胁。故障的一个显著特征是电流剧增，继电保护的最初原理反应电流剧增这一特征，即熔断器保护和过电流保护。故障的另一特征是电压锐减，相应有低电压保护。同时反应电压降低和电流增大的一种保护为阻抗（距离保护），它以阻抗降低的多少反应故障点距离的远近，决定保护的动作与否。随着电力系统的发展，电网结构日益复杂，机组容量不断增大，电压等级也越来

8、越高，对继电保护的要求必然相应提高，要求选择性更好，可靠性更高，动作速度更快。因而促进了继电保护技术的发展，使保护的新原理、新装置不断问世。一般来说，继电保护装置包括测量部分和定值调整部分、逻辑部分和执行部分。测量部分从被保护对象输入有关信号，与给定的整定值相比较，决定保护是否动作，根据测量部分备输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定保护应有的动作行为，由执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。1.3继电保护整定计算的基本任务及步骤本继电保护整定计算是继电保护工作的一项重要内容，在系统发生故障时，继电保护装置应满足速动性、选择性、灵敏性和可靠性的

9、要求，其中除了可靠性的要求应由继电保护装置本身来完成外，其他三项要求应有继电保护的接定计算来满足，使当电力系统任一地点发生故障时，能够迅速、可靠、有选择性地切除故障元件，尽可能缩小事故影响的范围，使电力系统能够迅速地恢复正常运行。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。整定方案通常可按电力系统的电压等级或设备来编制，还可以按继电保护的功能划分成小的方案分别进行。例如，一个110kV电网的继电保护整定方案，可分为相间距离保护方案、接地零序电流保护方案、重合闸方案、设备保护方案等。这些方案之间既具有相对的独立性，又有一定

10、的配合关系。进行整定计算的步骤大致如下：（1）按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选择短路类型，选择分支系数的计算条件；（2）进行短路故障计算；（3）按同一功能的保护进行整定计算，如按距离保护或按零序电流保护分别进行整定计算，选取出整定值，并做出定值图；（4）对整定结果进行比较，重复修改，选出最佳方案。最后归纳出存在的问题，并提出运行要求；（5）画出定值单，并编写整定方案说明书。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

11、，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

12、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，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

13、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：（1） 地区电网服从主系统电网。（2） 下一级电网服从上一级电网。（3） 局部问题自行消化。（4）尽可能照顾地区电网和下一级电网的需要。（5）保证重要用户的供电1.4继电保护整定计算的研究与发展状况目前，在我国各大电网继电保护整定过程中，计算机的应用还比较少。其主要工作还是由人工来完成的。继电保护整定计算时，一般先对整个电网进行分析，确定继电保护的整定顺序以及各继电器之间的主/从保护顺序，然后应用计算机进行故障计算。按照继电保护的整定规程，在考虑了各种可能发生的故障情况下，获取保护的整定值，同时应注意

14、到各继电器之间的配合关系，以保证继电保护的速动性、选择性和灵敏性的要求。随着电网的规模不断扩大，电网的结构日趋复杂，需要耗费大量的人力、物力对整个电力网络进行分析计算，因此电力运行部门迫切要求能够应用计算机来进行继电保护的整定计算。从总体上来说，几十年来在我国电力系统建设中，继电保护整定计算的理论研究、继电保护装置的生产和应用能满足我国电力系统发展的需要，并形成了一定的特色。近几年来，在广大继电保护人员的共同努力下，继电保护动作率逐年提高，继电保护与前沿技术也以紧密相结合。其中，作为继电保护组成部分之一的微机保护起了重要作用。伴随着集成电路、计算机技术的飞速发展，信息技术的广泛应用，微机保护也

15、迅速发展起来，使用人工智能(AI)、自适应控制算法等先进手段。1.5本次设计的主要内容在分析原始资料的基础上，对某高压电网进行保护的设计。要求根据原始资料完成（1） 电网保护配置（2） 短路电流的计算（3） 保护整定计算（4） 保护设备选型（5） 画图、说明书整理2 继电保护的配置及选型2.1线路保护的配置方案110kv线路保护配置一般装设反应相间故障的距离保护和反应接地故障的零序方向电流保护（或接地距离保护），采用远后备方式。当距离、零序电流保护灵敏度不满足要求或110kV线路涉及系统稳定运行问题或对发电厂、重要负荷影响很大时，考虑装设全线路快速动作的纵联保护作为主保护，距离、零序电流（或接

16、地距离）保护作为后备保护。必须指出，目前110kV数字式线路保护装置一般同时具有接地距离保护与零序电流保护功能，在零序电流保护整定特别是段整定出现灵敏度不满足要求的情况下，可考虑通过降低电流定值，延长保护动作时间等方法进行整定，由于接地距离保护一般灵敏度都能满足要求，因此保护对于接地短路的速动性不会受到影响。2.1.1 线路保护配置原则1. 距离保护 距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小（距离大小）阻抗继电器为主要元件（测量元件），动作时间具有阶梯特性的相间保护装置。当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大于预定值时，表示故障点在保护范围之外，保护不动作；当上述阻抗小于预定值时，表示故

17、障点在保护范围之内，保护动作。当再配以方向元件（方向特性）及时间元件，即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择地、较快地切除相同短路故障。在电网结构复杂，运行方式多变，采用一般的电流、电压保护不能满足运行要求时，则应考虑采用距离保护装置。距离保护的基本原则如下：（1）距离保护具有阶梯式特性时，其相邻上、下级保护段之间应在动作时间及保护范围上相互配合。同时，距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置的动作时间及保护范围上相配合。例如：当相邻为发电机变压器组时，应与其过电流保护相配合；当相邻为变压器或线路时，若装设电流、电压保护，则应与电流

18、、电压保护之动作时间及保护范围相配合。（2）在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，采用所谓“非选择性动作，再由重合闸加以纠正”的措施。例如：当某一较长线路的中间接有分支变压器时，线路距离保护装置第段可允许按伸入至分支变压器内部整定，即可仍按所保护线路总阻抗的80%85%计算，但应躲开分支变压器低压母线故障；当变压器内部发生故障时，线路距离保护第段可能与变压器差动保护同时动作（因变压器差动保护设有出口跳闸自保护回路），而由线路自动重合闸加以纠正，使供电线路恢复正常供电。（3）采用重合闸后加速方式，达到保护配合的目的。采用重合闸后加速方式，除了加速故障切除，以减小对电力设备的破坏程度外，还可

19、借以保证保护动作的选择性。这可在下述情况下实现：当线路发生永久性故障时，故障线路由距离保护断开，线路重合闸动作，进行重合。此时，线路上、下相邻各距离保护的、段可能均由其震荡闭锁装置所闭锁，而未经震荡闭锁装置闭锁的第段，在有些情况下往往在时限上不能互相配合（因有时距离保护段与相邻保护的第段配合），故重合闸后将会造成越级动作。其解决办法是采用重合闸后加速距离保护段，一般只要重合闸后加速距离保护段在1.52s，即可躲过系统震荡周期，故只要线路距离保护段的动作时间大于22.5s，即可满足在重合闸后仍能互相配合的要求。2.零序电流保护 中性点直接接地系统中发生接地短路，将发生很大的零序电流分量，零序电流

20、只在故障点与中性点接地的变压器之间流动，并由大地构成回路。零序电流的分布网络就是零序网络。利用零序电流分量构成保护，可作为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两相短路，在正常运行和系统发生震荡时也没有零序分量发生，所以它有较好的灵敏度。另一方面，零序电流保护仍有电流保护的某些弱点，即它受电力系统运行变化的影响较大，灵敏度将因此降低；特别是在短距离的线路上以及复杂的环网中，由于速动段的保护范围太小，甚至没有保护范围，致使零序电流保护各段的性能严重恶化，使保护动作时间很长，灵敏度很低。所以当零序电流保护的保护效果不能满足电力系统要求时，则应装设接地距离保护。接地距离保护因其保护范围比较固定，

21、对本线路和相邻线路的保护效果都会有所改善。110KV线路零序电流保护整定原则（单侧电源为例）电测电源线路的零序电流保护一般为三段式，终端线路也可以采用两段式：（1）零序电流I段电流定值按躲过本线路末端接地故障最大三倍零序电流整定，线路附近有其他零序互感较大的平行线路时，应计互感的作用。（2）三段式保护的零序电流II段电流定值，应按保本线路末端接地故障时有不小于规定的灵敏系数整定的，还应与相邻线路零序电流段或段配合，动作时间按配合关系整定。（3）三段式保护的零序电流段作本线路经电阻接地故障和相邻元件接地故障的后备保护，其电流一次定值不应大于300A，在躲过本线路末端变压器其他各侧三相短路最大不平

22、衡电流的前提下，力争满足相邻线路末端故障有灵敏系数的要求，校核与相邻线路零序电流段或段的配合情况，动作时间按配合关系整定。（4）终端线路的零序电流I段保护范围允许伸入线路末端供电变压器（或T接供电变压器），变压器故障时，线路保护的无选择性动作由重合闸来补救。（5）终端线路的零序电流最末一段作本线路经电阻接地故障和线路末端变压器故障的后备保护，其电流定值应躲过线路末端变压器其他各侧三相短路最大不平衡电流。（6）采用前加速方式的零序电流保护各段定值可以不与相邻线路保护配合，其定值根据需要整定，线路保护的无选择性动作由顺序重合闸来补救。对于110kV输电线路，因三相断路器为同时动作，不存在单相重合闸

23、操作，因此，整定过程中无需考虑单相重合闸时的非全相运行问题。2.1.1 线路保护选型结果1.选型原则：（1）110kV系统线路保护现按远后备原则考虑实施，只配置一套线路微机保护。保护的主要功能为相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护和三相一次重合闸； （2）同一变电所宜采用同一制造厂的产品。对于110kV线路，保护和监控两个独立的单元机箱应装设在一面屏上。一面屏上可装设两条线路的保护和监控，以避免不必要的连线、简化回路接线，提高抗干扰能力； （3）地区发电厂至变电所的110kV联络线可根据电网稳定运行或继电保护整定配合需要可装设一套完整的纵联距离保护（有条件时可考虑采用光纤通道）。2.选型方

24、案 110kV系统线路保护可选择如RCS-941（南瑞继保公司）、PSL-621（国电南自公司）等保护。本次配置只负责整定了距离保护和零序保护，其他保护在此没有具体整定。同时本次设计距离保护中全部采用方向阻抗圆特性，它能够正确的判断出正方向上的短路故障，在整定阻抗的方向上，动作阻抗最大，正好等于整定阻抗。2.2 变压器保护的配置变压器是电力系统普遍使用的重要电气设备。它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳定运行，特别是大容量变压器，一旦因故障而损坏造成的损失就更大。因此必须针对变压器的故障和异常工作情况，根据其容量和重要程度，装设动作可靠，性能良好的继电保护装置，一般包括：（1）反映内部短路和

25、油面降低的非电量（气体）保护，又称瓦斯保护；（2）反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，或电流速断保护；（3）作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护（或带有复合电压起动的过电流保护或负序电流保护或阻抗保护）；（4）反映中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序电流保护；（5）反映大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及电压保护；（6）反映变压器过负荷的变压器过负荷保护；（7）反应变压器非全相运行的非全相保护等。2.2.1 变压器保护配置原则电力变压器运行的可靠性很高。由于变压器发生故障时造成的影响很大，因此应加强其继电保护装置的功能，以提高电力系统安全运行

26、，按技术规程的规定电力变压器继电保护装置的配置原则一般为：（1）针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器；（2）应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器；（3）对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸；（4）对110kV及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具

27、体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸；（5）为防御长时间的过负荷对设备的损坏，因根据可能的过负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于信号；（6）对变压器温度升高和冷却系统的故障，应按变压器标准的规定，装设作用于信号或动作于跳闸的装置。1.相间短路后备保护 为防止外部相间短路引起的变压器过电流及作为变压器主保护的变压器配置相间短路的后备保护。保护动作后，应带时限动作于跳闸。规程规定：（1）过电流保护宜用于降压变压器；（2）当过电流保护的灵敏度不够时，可采用低电压起动的过电流保护，主要用于升压变压器或容量较大的降压变压器；（3）复合电压（包括负序电压及线电压）起动的

28、过电流保护，宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器；（4）负序电流和单相式低电压起动的过电流保护，可用于63MVA及以上升压变压器；（5）按以上两条装设保护不能满足灵敏性和选择性要求时，可采用阻抗保护。2.接地短路后备保护 在中性点直接接地系统中，接地短路时常见的故障形式，所以处于该系统中的变压器要装设接地（零序）保护，以反映变压器高压绕组、引出线上的接地短路，并作为变压器主保护和相邻母线、线路接地保护的后备保护。目前我国在220kV系统中，广泛采用中性点绝缘水平较高的分级绝缘变压器（如220kV变压器中性点绝缘水平为110kV的情况），其中性点可接地运行或者

29、不接地运行。如果中性点绝缘水平较低（如500kV系统中性点绝缘水平为38kV的变压器），则中性点必须直接接地运行。2.2.2 变压器保护选型结果1. 变压器保护选型原则 在实际使用中可根据电网实际运行情况，除去非电量（气体）保护必须投跳外，应选择合理、可靠的主保护运行方式。2. 选型方案 可选用的变压器组保护有PSL-1201型（国电南自公司）、RCS-978型（南瑞继保公司）等。2.3 发电机保护的配置发电机是电力系统的核心，要保证发电机的安全、可靠运行，就必须针对其各种故障和异常工作情况，按照发电机容量及重要程度，装设完备的继电保护装置。主要包括：（1）反映相间短路的纵联差动保护；（2）反

30、映定子绕组匝间短路的匝间短路保护；（3）反映定子单相接地短路的定子接地保护；（4）反映发电机外部相间短路的后备保护及过负荷保护；（5）反映励磁回路接地的励磁回路一点和两点接地保护；（6）反映低励磁或失磁的失磁保护；（7）反映电子绕组过电压的过电压保护；（8）反映发电机失步的失步保护；（9）反映逆功率的逆功率保护；（10）反映低频率的低频保护；（11）反映定子铁芯过励磁的过励磁保护保护；2.3.1 发电机保护配置原则（1）1MW以上的发电机，应装纵联差动保护（2）对发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机装设单独的纵联差动保护；当发电机与变压器之间没有断路器时，100MW及以下发电

31、机，可装设发电机变压器组共用纵联差动保护，100MW及以上发电机，除发电机变压器组共用纵联差动保护外，发电机还应装设单独的纵联差动保护，对200300MW的发电机变压器组可在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采用双重快速保护。（3）对300MW及以上汽轮发电机变压器组，应装设双重快速保护，即装设发电机纵联差动保护、变压器纵联差动保护和发电机变压器组共用纵联差动保护；当发电机与变压器之间有断路器时，应装设双重发电机纵联差动保护。（4）与母线直接连接的发电机，当单相接地故障电流大于允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。（5）对于采用发电机变压器组单元接线的发电机，容量在对100MW以下的，应装设

32、保护区小于90%的定子接地保护；容量在100MW以上的，应装设保护区为100%的定子接地保护。（6）1MW以上的水轮发电机，应装设一点接地保护装置。（7）100MW以下的汽轮发电机，对一点接地故障，可采用定期检测装置。对两点接地故障，应装设两点接地保护装置。（8）转子内冷汽轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路一点接地保护装置，每台发电机装设一套；并可装设两点接地保护装置，每台发电机装设一套，对旋转整流励磁的发电机，应装设一点接地故障定期检测装置。（9）100MW以下，不允许失磁运行的发电机，当采用半导体励磁系统时，宜装设专用的失磁保护（10）100MW以下但失磁对电力系统有重

33、大影响的发电机及100MW及以上的发电机应装设专用的失磁保护。对600MW的发电机可装设双重化的失磁保护。3继电保护的设计3.1系统运行方式分析电力系统运行方式的变比，直接影响到保护的性能。因此对继电保护进行整定计算前，首先应该分析运行方式。从而使得所选用的保护在各种系统运行方式下，都能满足选择性和灵敏度的要求。对于保护来说，最大运行方式是指电网在某种连接情况下超过保护的电流值最大；最小运行方式是指电网在某种连接情况下超过保护的电流值最小。在整定时，一般根据系统最大运行方式来确定整定值，在灵敏度校验时，一般根据系统最小运行方式来进行3.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则(1)一个发电厂有

34、两台机组时，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用的方式。对水电厂，还应根据水库运行方式选择。(2)一个发电厂、变电站的母线上无论接几台变压器，一般应考虑其中容量最大的一台停用。3.1.2 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。3.1.3 线路运行方式选择原则(1)一个发电厂、变电站线线上接有

35、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。3.1.4 流过保护的最大、电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；而最小短路电流，则出现在最小运行方式。对于双电源的网络，一般（当取Z1=Z2时）与对侧电源的运行方式无关，可按单侧电源的方法选择。对于环状网络中的线路，流过保护的电大短路电流应选取开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一线线路上。而对于电小短路电流，则应选闭环运行方式，同时再合理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形网络，流过

36、保护的最大零序短路电流与最小零序电流，其选择方法可参照相间短路中所述，只需注意变压器接地点的变化。对于双电源的网络及环状网，同样参照相间短路中所述，其重点也是考虑变压器接地点的变化。3.1.5 选取流过保护的最大负荷电流的原则 选取流过保护的最大负荷电流的原则如下：(1)备用电源自动投入引起的增加负荷。(2)并联运行线路的减少，负荷的转移。(3)环状网络的开环运行，负荷的转移。(4)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。3.2互感器的选型3.2.1 互感器的配置原则（1）为满足测量和保护装置的需要，在变压器出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器；（2）在未

37、设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如：发电机和变压器的中性点；（3）对直接接地系统，一般按三相配制。对三相直接接地系统，依其要求按两相或三相配制；（4）60220kV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器；（5）当需要监视和检测线路有关电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。3.2.2 电流互感器的选择依据（1）电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响，使一次电流与在数值和相位上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择。（2）电流互感器10%误差曲线 电流互感器10%误差曲线是对保护级（BlQ）电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不同。

38、对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确级，而当其通过故障电流时则希望早已饱和，以便保护仪表不受短路电流的损害，保护级电流互感器主要在系统短路时工作，因此准确级要求不高，在可能出现短路电流范围内误差限制不超过10%。电流互感器的10%误差曲线就是在保证电流互感器误差不超过10%的条件下，一次电流的倍数与电流互感器允许的最大二次负载阻抗关系曲线。（3）额定容量 为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。即： （3.2） （3.3）式中 测量仪表电流线圈电阻； 继电器电阻； 连接导线电阻； 接触电阻一般取0.1。（4）按一次回路额定电压和电流选择 电流互

39、感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表的最佳工作电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足： ,，为了确保所提供仪表的准确度，互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流。式中 电流互感器所在电网的额定电压； , 电流互感器的一次额定电压和电流； 电流互感器一次回路最大工作电流。（5）种类和型式的选择 选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，再根据安装地点（屋内、屋外）和安装方式（穿墙式、支持式、装入式等）来选择。（6）热稳定检验 电流互感器热稳定能力常以3s内允许通过一次额定电流来表示，即：（或）（7）动稳定校验 电

40、流互感器常以允许通过一次额定电流最大值（）的倍数（动稳定电流倍数）表示其内部动稳定能力，故内部动稳定可用下式校验：短路电流不仅在电流互感器内部产生作用力，而且由于其邻相之间电流的相互作用使绝缘帽上受到外力的作用。因此需要外部动稳定校验，即： （3.4）对于瓷绝缘的母线型电流互感器（如LMC型）可按下式校验： （3.5）在满足额定容量的条件下，选择二次连接导线的允许 （3.6）本次设计中的电流互感器变比选择为600/53.2.3 电压互感器的选择依据（1）电压互感器的准确级和容量 电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，功率负荷因数为额定值时，电压误差的最大值。由于电压互感器

41、本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。（2）按一次回路电压选择 为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（1.10.9）范围内变动，即应满足：（3）按二次回路电压选择 电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求。（4）电压互感器及型号选择 电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在635kV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110220kV配电装置中一般采用半级式电磁式电

42、压互感器。110kV及以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，也可采用电容式电压互感器。（5）按容量的选择 互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级），应不小于互感器的二次负荷，即： （3.7）式中 、 仪表的有功功率和无功功率 考虑上述各因素，也结合实际情况，我们选择电压互感器的变比为110000/100。4短路电流的计算4.1 系统参数的计算（1） 短路电流计算基准值 高压短路电流计算一般只计算各元件的阻抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值：基准容量： 基准电压： 基准电流： kA（2）根据系统的电网图，画出系统等值阻抗图，见图上图为正序和负序时的等值阻抗图下图为零序时的等

43、值阻抗图（2） 标幺值的计算：线路的标幺值：(1) 线路L1、L2等值电抗计算正序以及负序：XL1*=XL2*=L1XLSBUB2=570.41001152=0.171XL1=XL2=XLL1=0.457=22.8 零序: XL10*=3XL1*=0.513 (2) 线路L3等值电抗计算正序以及负序：XL3*=L3XLSBUB2=550.41001152=0.166XL3=XLL3=0.455=22零序： XL30*=3XL3*=0.498(3) 线路L4等值电抗计算正序以及负序：XL4*=L4XLSBUB2=520.41001152=0.156XL4=XLL4=0.452=20.8零序： X

44、L40*=3XL4*=0.468(4) 线路L5等值电抗计算正序以及负序：XL5*=L5XLSBUB2=500.41001152=0.150XL5=XLL5=0.450=20零序： XL50*=3XL5*=0.450(5) 线路L6等值电抗计算正序以及负序：XL6*=L6XLSBUB2=480.41001152=0.144XL6=XLL6=0.448=19.2零序： XL60*=3XL6*=0.432(6) 线路L7等值电抗计算正序以及负序：XL7*=L7XLSBUB2=560.41001152=0.168XL7=XLL7=0.456=22.4零序： XL70*=3XL7*=0.504发电机的标幺值：XG3*=XG4*=XdSBSNG3=0.172910034=0.509XG5*=XG6*=XdSBSNG5=0.12410025=0.496XG7*=XG8*=XdSBSNG7=0.142610012=1.188变压器的标幺值：XT1*=XT2*=XT5*=XT6*=Ud%100SBSNT1=10.510010031.5=0.333XT3*=XT4*=XT11*=XT12*=Ud%100SBSNT3=10.510010040=0.263XT7*=XT8*=Ud%100SBSNT7=10.510010016=0.656X