电力系统继电保护课程设计报告书

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1、前言电力系统继电保护作为电气工程与其自动化专业的一门主要课程，主要 包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上，为了 进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。电能是现代社会 中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电 能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电 设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中，电力系统希 望线路有比较好的可靠性，因此在电力系统受到外界干扰时，保护线路的各种继电 装置应该有比较可靠的、与时的保护动作，从而切断故障点极大限度的降低电力 系统供电围。电力系统继电保

2、护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务 主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数与负荷电流计 算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保 护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算 和电气设备的选择是本设计的重点。通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学 期所学的电力系统继电保护这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思 考问题、解决问题的能力。1所做设计要求1.1电网接线图cos=0.85cos=0.85X=0.132X=0.129:Alkncos=0.8 ? lCMVAXcos=0.8cos=0.8M 315MV

3、AX图示110kV单电源环形网络：(将AB线路长度改为45km,CD长度改为20km)(1) 所有变压器和母线装有纵联差动保护，变压器均为Yn, dll接线；(2) 发电厂的最大发电容量为(2X25+50)MW，最小发电容量为2X25MW；(3) 网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行；(4) 允许的最大故障切除时间为0.85s；(5) 线路AC、BC、AB、CD的最大负荷电流分别为250、150、230和140 A，负荷自起动系数 Kss 1.5 ；(6) 时间阶梯t=0.5s；(7) 线路正序电抗每公里为0.4 Q；1.2任务1、ik计算结果，计算结果用表格列出。必须说明系统运行

4、方式、短路点与短路类型的决 定原则或依据，以与计算时考虑的其他因素。2、保护方式的选择与整定计算结果1.3要求要求说明选用保护方式的原则，各保护的整定计算条件，并用表格列出整定计算结 果。整定计算时所采用的公式与各种系数的数值也应列出。2运行方式的选择2.1运行方式的选择原则2.1.1发电机、变压器运行方式选择的原则(1) 一个发电厂有两台机组时，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。2.1.2变压器中

5、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，以不接地运行为宣。(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。2.1.3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。2.1.4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，

6、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、变压器与线路。(2)零序电流保护对于单侧电源的辐射形网络，流过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。对于双电源的网络与环状网，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。2.1.5选取流过保护的最大负荷电流的原则选取流过

7、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。2.2本次设计的具体运行方式的选择电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能。因此，在对继电保护进行 整定计弊之前，首先应该分析运行方式。这里要着重说明继电保护的最大运行方 式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最大，继电保护的最小运行方式 是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最小。因此，系统的最大运行方式 不一定就是保护的最大运行方式；系统的最小运行方式也不一定

8、就是保护的最小 运行方式。现结合本次设计具体说明如下，系统的最大运行方式是所有设备全部投入运 行；系统的最小运行方式为发电机G1和G2投入，发电机G3停运。对保护1 而言，其最大运行方式应该是在系统最大运行方式下线路L1回路断开，其他设 备全投；保护1的最小运行方式应该是：在系统的最小运行方式下线路L1+L2 与L3并联运行。3电网各个元件参数计算与负荷电流计算3.1基准值选择基准功率:Sb=100MVA，基准电压:Vb=115V。基准电流:Ib=Sb/1. 732 VB=10O X 103/1.732 X 115=0.502KA；基准电抗：Zb=Vb/1. 732 Ib=115X 103/1

9、.732 X502=132.25 Q ；电压标幺值：E=E=1. 053.2电网各元件等值电抗计算3.2.1输电线路等值电抗计算(1) 线路L1等值电抗计算正序以与负序电抗：XL1= X1L1=0.4X50=20QXL1*= XL1/ Zb=20/132.25=0.1512零序电抗：XL10= X0L1= 3X1L1=3 X 0.4 X 50=60 QXL10*= XL10/ Zb=60/132.25=0.4537(2) 线路L2等值电抗计算正序以与负序电抗：XL2= X1L2=0.4X40=16QXL2*= XL2/ Zb=16/132.25=0.121零序电抗：XL20= X0L2= 3X

10、1L2=3 X 0.4 X 40=48 QXL20*= XL20/ Zb=48/132.25=0.363(3) 线路L3等值电抗计算正序以与负序电抗：XL3= X1L3=0.4X90=36QXL3*= XL3/ Zb=36/132.25=0.2722零序电抗：XL30= X0L3= 3X1L3=3 X 0.4 X 90=108 Q XL30*= XL30/ Zb=108/132.25=0.8166(4) 线路L4等值电抗计算正序以与负序电抗：XL4= X1L4=0.4X25=10QXL4*= XL4/ Zb=10/132.25=0.0756零序电抗：XL40= X0L4= 3X1L4=3 X

11、0.4 X 25=30 QXL40*= XL40/ Zb=30/132.25=0.22683.2.2变压器等值电抗计算(1)变压器T1、T2等值电抗计算XT1= XT2=(Uk%/100) X (Vn2X 103/ SN)40.333 QXT1*= XT2*=Xt1/ Zb=40. 333/132.25=0.3050(3)变压器T4、T6、等值电抗计算XT4=XT6=(Uk%/100) X (Vn2X 103/ SN)63.5 QXT6*xT7*=Xt4广 Xt5*=0.48023.2.3发电机等值电抗计算发电机Gl、G2电抗标幺值计算Xgi* = XG2*=XdiSB/ SG1= XdiSB

12、 COS w Pgi=0.132x100x 0. 8/25=0.4224发电机G3电抗标幺值计算XG3*=Xd3SB/ SG3= Xd3SB COS 6 / PG3=0.129 X1OOX0. 8/50=0.20643.2.4最大负荷电流计算(l) B、C母线最大负荷电流计算最大负荷电流计算(拆算到110KV)，fhB . max = fhC . max = PfhBmax Vav2 / 侦32 UCOSe=20 X 103/1.732X 115X0.8R0.1255KA；3.2.5各线路运行方式下流过断路器的最大负荷电流(2)保护2的最大运行方式：发电机Fl、P2、F3全投入，断开L3回路；

13、 通过保护2最大负荷电流为I = 131 +131 + 79 = 341A。保护2的最小运行方式; fh-maxF3停，线路全部运行。(3)保护4的最大运行方式：Fl、F 2、F3全投，继开线路L3；通过保护4的最大负荷电流为I = 131 + 79 = 210A。保护4的最小运行方式：F3停，线 fh-max路全部运行。(6)保护6因正常运行时不可能有正向电流通过，要是有正向电流通过，一定是线路发生故障。为此，在保护3和保护7上只需判别电流(功率)的 方向即可，故不用分析保护3和保护6的运行方式。4短路电流计算4.1电网等效电路图由于短路电流计算是电网继电保护配置设计的基础，因此分别考虑最大

14、运行方式 (三台发电机全部投入，系统环网取开网运行)时各线路未端短路的情况，最小运行 方下(三台中最小的一台投入，系统按环网计算)时各线路未端短路的情况。电网等 效电路图如图3.1所示图3.1电网等效电路图4.2短路电流计算4.2.1 dl点发生短路时流过断路1(1) dl点短路最大运行方式下等值图如图3.2.1(a)3.2.1(a)d1点短路时最大运行方式下的等值电路图进一步简化后得图3.2.1(b)3.2.1(b)简化图Xt=(Xi+Xi)x(X”+X”)/(Xl+Xti+X”+X“)=0.3637G1 G1 11，G2 12G1 11 G2 12XGT3=XG3+XT3=0. 2064+

15、0. 1601=0.3665XL=XL1+XL2+XL3=0. 1512+0. 121+0. 2722=0.5444图3.2.1(b)正序短路电路图其中：XdT=XGTXXGT3/(XGT+XGT3)=0. 3637X0. 3665/(0. 3637+0. 3665)=0.18255Xff1=XdT+XL=0. 18255+0. 5444=0.72695、*=E/Xff1=1.05/0.726951.4444七 m 二七 m*IB=1.4444X0.502e0.725KA(2) 最小运行方式两相短路正序短路电流Xff1=Xd1+XT1+XL=0. 4224+0. 3050+0.5444=1.2

16、718Xff1(2)=Xff1Ifa(2)=Vf(0)/(Xff1+Xff1(2)=Vf(0)/2Xff1=1.05/2X 1.2718=0.4128If(2)*=1. 732Ifa(2)=1. 732X0.4128=0.7150T(2)=T(2), I =0.7150X0.502=0.3589KA f f * B(3) 最大运行方式两相短路零序短路电流.图3.2.1(c)零序短路电路图XXTT(0)T1(0)/2=0. 1525XT(0) =0. 1525X0. 1601/(0. 1525+0. 0. 1601)=0.0781XTBL(0) 二(0.4536+0.0781) X 0.2401

17、/(0. 4536+0.0781+0.2401)=0.167Xtl(0) 二(0. 2268+0.6405) X0.2401/(0. 2268+0.6405+0.2401)=0.188XTLB(0) =(0. 363+0.167) X0.188/(0. 363+0.167+0.188) =0.1388Xff1(0)=XL3(0)+XTLB(0)=0.8166 + 0.1388=0.9554Iff1(0)*=E(0)/Xff1(0)=1. 05/0.9554=1.099Iff1(0)=Iff1(0)*IB=1.099X0.502=0.552KA4.2.2 d2发生短路时流过断路2(1) 最大运行

18、方式正序短路电流Xff2=XdT+XL3=0. 18255+0. 2722=0.45475七 *=E/Xff2=1.05/0.454752.309七 m 二、m*IB=2.309X0.502e1.159KA(2) 最小运行方式两相短路正序短路电流X。 I v z v| v I v 、一v /on i q /? i9 =(X l+X Q) XX q/( X l+X 9+ X J X q/2 0.13612L1 L2L3L1Li2L3L3Xff2=Xd1+X20. 18255+0. 13610.31865If(3)*= E/2Xff1=1.05/2 X 0.318651.6475T(3)=T(3)

19、. I =3.295X0.502-0.827KA f f * BIf(2)*=1. 732E/4Xff1=1. 732X1.05/4X0.318651.429流过断路器1、2、3、4、5和6的短路电流为：T(2)=T(2), I =1.429X0.5020.7163KA f f * B(3)最大运行方式两相短路零序短路电流，如图3.2.2示图3.2.2短路等值电路XBL(0)=XL1(0)XXTB(0)/(XL1(0)+XTB(0)0. 4536X0.2401/(0. 4536+0.2401)-0.157X =(X+X) XX /(X +X+X)二0一188+.上TL(0)L4(0)18(0)

20、TC(0)L4(0)18(0)TC(0)X =(X+X) XX /(X+X+X)二0一138+._LLB(0)L2(0)BL(0)1L(0)L2(0)1BL(0)1C(0)X +.上乙U112(0)L3(0)1(0)LB(0)L3(0)1(0)LB(0)Iff2(0)*=E(0)/Xff2(0)=1. 05/0.1208-8.692Iff2(0)=Iff2(0)*IB=8.692X0.5024.3634KA4.2.3 d3发生短路时流过断路2(1) 最大运行方式正序短路电流Xff3=XdT+XL=0. 18255+0. 54440.72695、*-E/Xff3=1.05/0.726951.44

21、44Id3 =Id3 m*IB=1.4444X0.502e0.725KA(2) 最小运行方式两相短路正序短路电流Xff3=Xd1+XT1+XL=0. 4224+0. 3050+0. 54440.9996If(2)*=1. 732E/2Xff1=1. 732 X1.05/2 X 0.9996=0.9097T(2)=T(2), I =0.9097X0.502=0.4567KA f f * B(3)最大运行方式两相短路零序短路电流，如图3.2.3示图3.2.3短路等值电路XtL4(0)二(Xl4(0)+Xt8)X (XL3(0) +XT)/(XL4(0) +XT8+XL3(0) +XT)= (0.

22、2268+0. 6405) X (0. 8166+0. 0781)/(0. 2268+0. 6405+0. 8166+0. 0781)=0.4404XTL2(0) 二(XL2(0)+Xtc)XXTB/(XL2(0)+XTc+XTB)= (0. 363+0.2401) X0.2401/(0. 363+0.2401+0.2401)=0.1717XBL(0)=XTL4(0)XXTL2(0)/(XTL4(0)+XTL2(0)=0.4404X0.1717/(0.4404+0.1717)=0.1235Xff3(0)=XL1(0)+XBL(0)=0.4536 + 0.1235=0.5771Iff3(0)*=

23、E(0)/Xff3(0)=1.05/0.5771=1.819Iff3(0)=Iff3(0)*IB=1.89X0.502=0.913KA4.2.4 d4点发生短路时流过断路1(1) 最大运行方式正序短路电流Xff4=XdT+XL1=0. 18255+0. 1512=0.33375、*=E/Xff4=1.05/0.333753.146Id4 m =1叫 m*IB=3.146X0.502e1.579KA(2) 最小运行方式短路正序短路电流X3=(Xl3+Xl2)XXl1/( Xl1+XL2+ Xl)=(0. 2722+0.121)X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512)=0.1

24、156Xff2=Xd1+X3=0. 18255+0. 1156=0.2981If(3)*= E/Xff1=1.05/0.2981=3.522L(3)=L(3)*I =3.522X0.502=1.768KA f f * B流过断路器1、4、5的三相短路电流为:If=L X X /( X +X 9+ X )f 1 fL1 L1 L2 L3=1.768X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512)=0.491KA流过断路器2、3的三相短路电流为:If2(3)=If(2)* If1( 2)= 1.768KA-0.491KA=1.277KAIf(2)*=1. 732E/2Xff1=1.

25、732X1.05/2X0.2981=3.0496L(2)=L(2)J =3.0496X0.502=1.531KA f f * BI(2)户I(2)XX /( XI +x“+ X J f 1* f * L1 L1 L2 L3=3.0496X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512)=0.847流过断路器1、4、5的短路电流为：If1（2）=If（2）*IB=0.847X0.502=0.425KA流过断路器2、3的短路电流为：If2（2）=If（2）* If1（ 2）= 1.531KA-0.425KA=1.106KA（3）最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.4短路等值电路=

26、 (0. 4536+0.0781) X 0.2401/(0. 4536+0.0781+0.2401)=0.1654Xff4 =Xm X (x +X )/(XhX+X)ff4(0)1(0)2(0) L2(0)1(0) L2(0)2(0)=0.1654X (0.2061+0.363)/(0.1654+0.2061+0.363)=0.1282Iff4(0)*=E(0)/Xff4(0)=1. 05/0.1282=8.193峪(0)=Iff4(0)*IB=8.193X0.502=4.113KA4.2.5 d4点发生短路时流过断路器2(1) 最大运行方式正序短路电流其中：Xff5=XdT+XL3+XL2=

27、0. 18255+0. 2722+0. 121=0.57575Id5 m*=E/Xff5=1. 05/0.575752 1.824Id5 m =Id5 m*IB=1.824X0.50220.9155KA(2) 最小运行方式短路正序短路电流X3=(Xl3+Xl2)XXl1/( Xl1+XL2+ Xl)=(0. 2722+0.121)X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512)=0.1156Xff2=Xd1+X3=0. 18255+0. 1156=0.2981If(3)*= E/Xff1=1.05/0.2981=3.522L(3)=L(3. I =3.522X0.502=1.76

28、8KA f f * B流过断路器1、4、5的三相短路电流为:If(3 = If(3) XXT1/( XT1+XT2+ XT3) f 1 fL1L1 L2 L3=1.768X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512)=0.491KA流过断路器2、3的三相短路电流为:If2(3)=If(2)* If1(2)= 1.768KA-0.491KA=1.277KAIf(2)*=1. 732E/2Xff1=1. 732X1.05/2X0.2981=3.0496L(2)=L(2)J =3.0496X0.502=1.531KA f f * BI(2)户I(2) XX /( XI +x“+ X

29、J f 1* f * L1 L1 L2 L3=3.0496X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512)=0.847 流过断路器1、4、5的短路电流为：Ifi（2）=If（2）*IB=0.847X0.502=0.425KA流过断路器2、3的短路电流为：If2（2）=If（2）* If1（ 2）= 1.531KA-0.425KA=1.106KA（3）最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.5短路等值电路X50(0) =(Xl4(0)+Xt8)X(Xl3(0)+Xt)/(Xl4(0)+Xt8+Xl3(0)+Xt)= (0. 2268+0. 6405) X (0. 8166+0.

30、0781)/(0. 2268+0. 6405+0. 8166+0. 0781)=0.4404X32(0)=X50(0)X Xtc /(X50(0)+Xtc)=0.4404X0.2401/(0.4404+0.2401) =0.1554Xff5(0) = (XL2(0)+ X32(0) X XTB/( XL2(0)+ X32(0)+XTB)=0.1641Iff5(0)*=E(0)/Xff5(0)=1. 05/0.1641=6.399Iff5(0)=Iff5(0)*IB=6.399X0.502=3.212KA4.2.6 d5点发生短路时流过断路器1(1) 最大运行方式正序短路电流其中：Xff6=Xd

31、T+XL1+XL2=0. 18255+0. 1512+0. 121=0.45475Id6 m*=E/Xff6=1. 05/0.454752.309Id6=Id6 *Ib=2.309X0.502r1.159KA(2) 最小运行方式短路正序短路电流X。 I v z v| v I v 、一v /on i q /? i9 =(X +X”)XXt ?/( X +X”+ X ) = X /20.13612 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L3Xff6=Xd1+X2=0. 18255+0. 1361=0.31865If（3）*= E/2Xff1=1.05/2 X 0.31865=1.648流过断路器1、

32、2、3、4、5和6的三相短路电流为:L（3）=L（3）J =1.648X0.502=0.827KA f f * BIf（2）*=1. 732E/4Xff1=1. 732X1.05/4X0.31865=1.429流过断路器1、2、3、4、5和6的二相短路电流为:T（2）=T（2）, I =1.429X0.502=0.7163KA f f * B（3）最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.6短路等值电路X2(0) 二(Xl4(0)+Xt8)XXTC/(XL4(0)+XT8+XTC)=0.2061X1(0)=(Xl1(o)+Xt)XXtb/(Xl1(0)+Xt+Xtb)=0.1654Xff5(0

33、) = (XL2(0)+X1(0) X X2(0),(XL2(0)+X1(0)+X2(0) 0.1483Iff6(0)*=E(0)/Xff5(0)=1. 05/0.1483=7.082Iff6(0)=Iff5(0)*IB=7.082X0.502=3.555KA4.2.7 d6点发生短路时流过断路器1(1) 最大运行方式正序短路电流其中：Xff7=XdT+XL1+XL2+XL4=0. 18255+0. 1512+0. 121+0. 0756=0.53035I” m*=E/Xff7=1. 05/0.530352 1.9798Id7 m 二、m*IB=1.9798X0.50220.994KA(2)

34、最小运行方式两相短路正序短路电流X =(X +X”)XXt J( X +X”+ X ) = X /2=0.13612 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L3Xff2=Xd1+X2+XL4=0. 18255+0. 1361+0. 0756=0.39425If(2)*=1. 732E/4Xff1=1. 732X1.05/4X0.39425=1.1532流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：L(2)=L(2)*I =1.1532X0.502=0.5789KA ff * BT(2)=T(2), I =1.1532X0.502=0.5789KA ff * B(3) 最大运行方式两相短路零序

35、短路电流图3.2.7短路等值电路Xi(0)= Ki X Xtb/(Xli()+Xt+Xtb)= (0. 4536+0.0781) X 0.2401/(0. 4536+0.0781+0.2401)=0.1654X3(0) = (XL2(0)+X2(0)X Xtc/IXlZo+Xzo+Xtc)二 (0.363+0.1654) X0.2401/(0.363+1654+0.2401)=0.1651x =(x+x ) xx /(x +x +x )+ Q/11/(0)L4(0)3(0)lo L4(0)3(0) lo= (0. 8166+0.1651) X0.6405/(0. 8166+0.1651+0.6

36、405)=0.3876Iff7(0)*=E(0)/Xff7(0)=1. 05/0.3876=2.709Iff7(0)=Iff7(0)*IB=2.709X0.502=1.36KA4.2.8 d6点发生短路时流过断路器2(1) 最大运行方式正序短路电流其中：Xff8=XdT+XL3+XL4=0. 18255+0. 2722+0. 0756=0.53035、*=E/Xff8=1.05/0.530352 1.9798Id8 m =Id8 m*IB=1.9798X0.50220.994KA(2) 最小运行方式两相短路正序短路电流X9=(XT1+XT9) XXT3/( XT1+XT9+ XT3) = XL

37、3/2=0.13612Li L2l3Li L2 L3L3Xff2=Xd1+X2+XL4=0. 18255+0. 1361+0. 0756=0.39425If(2)*=1. 732E/4Xff1=1. 732X1.05/4X0.39425=1.1532 流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：If(2)=If(2)*I1.1532X0.502=0.5789KA(3) 最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.8短路等值电路X4(0)二(XL2(0)+XTB)X(Xl3(0)+Xt)/(Xl2(0)+Xtb+Xl3(0)+Xt)= (0. 363+0. 2401) X (0. 8166+

38、0. 0781)/(0. 363+0. 2401+0. 8166+0. 0781) =0.3603X5(0)=X4(0)XXtc/(X4(0)+Xtc)=0.3603X0.2401/(0.3603+0.2401)=0.1441X (X +X )XX /(X +X +X ) + Q/118(0)L4(0)5(0)18L4(0)5(0)18= (0.2268+0.1441) X0.6405/(0.2268+0.1441+0.6405)=0.2349Iff8(0)*=E(0)/Xff8(0)=1. 05/0.3882=4.4703Iff8(0)=Iff8(0)*IB=4.4703X0.502=2.2

39、44KA4.2.9 d8点发生短路时流过断路器1(1) 最大运行方式正序短路电流短路电路等效图为：图3.2.9(a)正序短路电路图图3.2.9(b)正序短路电路图甘 + v v z v / Zv i v A v /on a qao /o m c/ini 其中：XT45=XT4XXT5/(XT4+XT5)-XT4/Z-U. 4802/2=0. 2401Xff9=XdT+XL1+XT45=0. 18255+0. 1512+0. 2401-0.57385、m*-E/Xff9=1. 05/0.573852 1.8297七 m -Id9 m*IB=1.8297X0.502e0.919KA(2) 最小运行

40、方式两相短路正序短路电流图3.2.9(c)短路等值电路X3=(6(0) =(XL4(0)+XT8)XXTC/(XL4(0)+XT8+XTC)L3+XL2)XXL1/( XL1+XL2+ Xl)-(0. 2722+0.121)X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512)-0.1156Xff2=Xd1+X3+XTB-0. 18255+0. 1156+0.2401-0.5382If(2)*=1. 732E/2Xff1=1. 732X1.05/2X0.5382-1.690L(2)=L(2)*I =1.690X0.502-0.8481KA f f * B2)= L(2) XX /( X

41、|+X+ X,)-1.690X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512) f 1* f * L1 L1 L2 L3-0.2356流过断路器1、4、5、6的的短路电流为：If1(2)=If(2)*IB=0.847X0.502-0.425KA流过断路器2、3的的短路电流为：If2(2)=If(2)*-If1(2)= 0.8481KA-0.2356KA-0.6125KA(3) 最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.9(d)短路等值电路= (0.2268+0.6405) X0.2401/(0.2268+0.6405+0.2401)=0.188X7(0 )=(XL2(0)+X6(0

42、) X (XL1(0) +XT)/(XL2(0) +X6(0)+XL1(0) +XT)= (0.363+0.188) X (0. 8166+0. 0781)/(0.363+0.188+0. 8166+0. 0781)=0.3410Xff9(0)=XTB+X7(0)=0.2401+0.341=0.5811Iff9(0)*=E(0)/Xff9(0)=1. 05/0.5811=1.8069【ff9(0)=【ff9(0)*【 B.4.2.10 d8点发生短路时流过断路器2(1) 最大运行方式正序短路电流短路电路等效图为：其中：Xff10=XdT+XL1+XT45=0. 18255+0. 2722+0.

43、 121+0. 2401=0.81585Id10 m*=E/Xff10=1. 05/0.815852 1.287Id10 m =Id10 m*IB=1.287X0.50220.646KA(2) 最小运行方式两相短路正序短路电流图3.2.10(b)短路电路图X3=(Xl3+Xl2)XXl/( Xl1+XL2+ Xl)=(0. 2722+0.121)X0.1512/(0. 2722+0.121+ 0.1512)=0.1156Xff2=Xd1+X3+XTB=0. 18255+0. 1156+0.2401=0.5382If(2)*=1. 732E/2Xff1=1. 732X1.05/2X0.5382=

44、1.690L(2)=L(2)*I =1.690X0.502=0.8481KA f f * BI(2)户I(2) XX /( XI +x“+ X J f 1* f * L1 L1 L2 L3=1.690X0.1512/（0. 2722+0.121+ 0.1512）=0.2356流过断路器1、4、5、6的的短路电流为：Ifi（2）=If（2）*I0.847X0.502=0.425KA流过断路器2、3的的短路电流为：If2（2）=If（2）* Ifi（ 2）= 0.8481KA-0.2356KA=0.6125KA（3）最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.10(c)短路电路图X8(0 )= (X

45、L4(0) +Xt8)X(Xl3(0) +XT)/(XL4(0) +XT8+XL3(0) +Xt)= (0.2268+0.6405) X (0. 8166+0. 0781)/(0.2268+0.6405+0. 8166+0. 0781)=0.4404X9(0)=X8(0)XXtc/(X8(0)+Xtc)=0.4404X0.2401/(0.4404+0.2401)=0.1554Xff10(0)=XTB+XL2(0)+X9(0)=0.2401+0.363+0.1554=0.7585Iff10(0)*=E(0)/Xff10(0)=1.05/0.7585=1.384Iff10(0)=Iff10(0)*

46、IB=1.384X0.502=0.6949KA4.2.11 d9点短路时流过断路器1（1）最大运行方式正序短路电流短路电路等效图为：图3.2.11短路电路图（a）图3.2.11短路电路图(b)其中：Xtq=X x X /(X +X 7)=X /2=0, 4802/2=0. 240116/ Io Io Io T7 16Xff11=XdT+XL1+XL2+XT67=0. 18255+0. 1512+0. 121+0. 2401=0.69485Idiio m*=E/Xff11=1. 05/0.694852 1.5111Idii m =Id11 m*IB=1.5111X0.50220.7586KA(2

47、) 最小运行方式两相短路正序短路电流如图4.2.11图3.2.11短路电路图(c)X。 I v z v| v I v 、一v /on i q /? i9 =(X l+X Q) X X q/( X l+X 9+ X J= X q/2 0.13612L1 L2L3L1 L2L3L3Xff2=Xd1+X2+XTC=0. 18255+0. 1361+0. 24010.55875If(2)*=1. 732E/4Xff1=1. 732X1.05/4X0.55875-0.8140流过断路器1、2、3、4、5和6的短路电流为：L(2)=If(2)J =0.8140X0.502-0.4085KA f f * B

48、(3) 最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.11(d)短路电路图X10(0 )=(XL1(0) +xt) X XTB/(XL1(0) +XT+XTB) (0.4536+0.0781) X0.2401/(0.4536+0.0781+0.2401)-0.1654X11(0 ) = (X10(0)+XL2)X(XL4(0)+XT8)/(X10(0)+XL2+XL4(0)+XT8) (0.1654+0.363) X (0. 2268+0.6405)/(0.1654+0.363+0. 2268+0.6405 )0.3284Xff11(0)=XTC+X11(0)-0.2401+0.3284-0.56

49、85Iff11(0)*=E(0)/Xff11(0)=1. 05/0.56851.8471Iff11(0)=Iff11(0)*b L 84710.502 0. 9273KA4.2.12 d9点短路时流过断路器2(1) 最大运行方式正序短路电流短路电路等效图为：图3.2.12(a)短路电路图其中：Xff13=XdT+XL1+XL2+XL4+XT8=0. 18255+0. 1512+0. 121+0. 0756+0. 6405=1.1708513 m *=E/Xff13=1. 05/1.170850.8968Idi3 m =、m*IB=0.8968X0.502e0.4502KA(2) 最小运行方式两

50、相短路正序短路电流图3.2.12(b)短路电路图X =(X +X”)XXr ?/( X +X”+ X ) = X /20.13612 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L3Xff2=Xd1+X2+XL4+XT80. 18255+0. 1361+0.0756+0. 64051.03475If(3)*= E/2Xff1=1.05/2X 1.03475-0.5074流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：L(3)=L(3)J =0.5074X0.502-0.2547KA f f * BIf(2)*=1. 732E/4Xff1=1. 732X1.05/4X1.03475-0.4394流过断

51、路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：T(2)=T(2), I =0.4394X0.502-0.2206KA f f * B(3) 最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.12(c)短路电路图X10(0) = (XL1(0) +XT)XXtb/(Xl1(0)+Xt+Xtb)=0.1654X13(0 ) 二(XL2(0) +X10(0) X XTC/(XL2(0) +X10(0)+XTC)_0.1651Xff13(0)=XT8+XL4(0)+X13(0)=0.6405+0.2268+0.1651=1.0324Iff13(0)*=E(0)/Xff13(0)=1.05/1.0324=1.01

52、7Iff13(0)=Iff13(0)*IB=1.017X0.502=0.511KA4.2.13 d10点发生短路时流过断路器1(1) 最大运行方式正序短路电流短路电路等效图为：图3.2.13(a)短路电路图其中:Xff13=XdT+XL1+XL2+XL4+XT8=0. 18255+0. 1512+0. 121+0. 0756+0. 6405=1.17085、m *=E/Xff13=1. 05/1.170850.8968Idi3 =Idi3 *Ib=0.8968X0.502r0.4502KA(2) 最小运行方式两相短路正序短路电流图3.2.13(b)短路电路图X =(X +X”)XXt J( X

53、 +X”+ X ) = X /2=0.13612 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L3Xff2=Xd1+X2+XL4+XT8=0. 18255+0. 1361+0.0756+0. 6405=1.03475If（3）*= E/2Xff1=1.05/2X 1.03475=0.5074流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：L（3）=L（3）J =0.5074X0.502=0.2547KA f f * BIf（2）*=1. 732E/4Xff1=1. 732X1.05/4X1.03475=0.4394流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：T（2）=T（2）, I =0.43

54、94X0.502=0.2206KA f f * B（3）最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.13(c)短路电路图X10(0) = (XL1(0) +Xt)X XTB/(XL1(0) +Xt+Xtb)= (0.4536+0.0781) X0.2401/(0.4536+0.0781+0.2401)=0.1654X13(0 ) 二(XL2(0) +X10(0) X XTC/(XL2(0) +X10(0)+XTC)= (0.363+0.1654) X0.2401/(0.363+0.1654+0.2401)=0.1651Xff13(0)=XT8+XL4(0)+X13(0)=0.6405+0.226

55、8+0.1651=1.0324Iff13(0)*=E(0)/Xff13(0)=1.05/1.0324=1.017Iff13(0)=Iff13(0)*【 B.4.2.14 d10点发生短路时流过断路器2(1)最大运行方式正序短路电流短路电路等效图为：图3.2.14(a)短路电路图其中:Xff14=XdT+XL3+XT8=0. 18255+0. 2722+0. 0756+0. 645=L 17085I m*=E/Xff14=1. 05/1.1708520.8968、4 二、4 *Ib=0.8968 X 0.50220.4502KA(2)最小运行方式两相短路正序短路电流图3.2.14(b)短路电路图

56、X9 =(X +X 9) X X ?/( X +X”+ X ) X /20.13612L1 L2L3L1 L _2 L3L3Xff2=Xd1+X2+XL4+XT80. 18255+0. 1361+0.0756+0. 64051.03475If(3)*= E/2Xff1=1.05/2X 1.03475-0.5074流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：L(3)=L(3)*I =0.5074X0.502-0.2547KA f f * BIf(2)*=1. 732E/4Xff1=1. 732X 1.05/4X1.03475-0.4394流过断路器1、2、3、4、5、6和7的短路电流为：L

57、(2)=L(2)*I =0.4394X0.502-0.2206KA f f * B(3) 最大运行方式两相短路零序短路电流图3.2.14(c)短路电路图X4(0)二(Xl2(0)+Xtb)X(Xl3(0)+Xt)/(Xl2(0)+Xtb+Xl3(0)+Xt) (0. 363+0. 2401) X (0. 8166+0. 0781)/(0. 363+0. 2401+0. 8166+0. 0781)0.3603X14(0) =X4(0) X XTC/(X4(0) +XTC)0.3603X0.2401/(0.3603+0.2401)0.1441Xff14(0)=XT8+XL4(0)+X14(0)-0

58、.6405+0.2268+0.1441-1.0114Iffi4(0)*=E(o)/Xff4(o)=1. 05/1.0114=1.0382Iffi4(0)%i4(0)*lB=L 3382X0.502=0.521KA5继电保护距离保护的整定计算和校验5.1断路器2距离保护的整定计算和校验5.1.1距离保护 段的整定计算(1) 动作阻抗对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。取 Kk=0. 85Zd=KKZL1=0.85X20=17Q；(2) 动作时限距离保护I段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为 延时为零，即t=0s。5.1.2距离保护n段的整定计算和校验(1) 动作阻抗：按下列

59、三个条件选择。 与相邻线路L2的保护的I段配合=41+5。式中，取K=0. 85, KK=0.8, Kfh .讪为保护7的I段末端发生短路时对保护7 而言的最小分支系数。当保护7的I段末端发生短路时，分支系数为： Kfh.min=IL3/lL4=1于是 Zd =KK(ZL1+KKfh minZL2)=0.8 X (20+0.85X 1X 16)=26.88Q； 按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Z=KK(ZL1+Kfh minZTc)式中，取KK=0.8，炬讪为保护7的I段末端变压器 低压侧出口发生短路时对变压器低压侧出口而言的最小分支系数。当保护7的I 段末端发生短路时，分支系数为：Kfh.

60、min=IL3/lL4=1于是 Zd =KK(ZL1+Kfh minZL4)=0.7 X (20+1X 63.5)=58.45Q；取以上二个计算值中最小者为n段整定值，即取Z=26.88Q；(2) 动作时间，与相邻保护7的I段配合，则t1=t4+At=0. 5 s它能同时满足与相邻线路L2和变压器保护配合的要求。(3) 灵敏性校验：Klm= Zd /ZL3=26.88/36=1.341.5,满足要求。5.1.3距离保护m段的整定计算和校验(1) 动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=1.15,K=1. 2，If “ =0.326KAZf min=0.9Ue/1.732If m =0.9X 115/1.732X0.326=183.3Q于是：Zd = Zf min/KKKh Kzq=183.3/1.2X 1.15X 1=132.8Q(2) 动作时