220kv电网线路继电保护设计周

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1、毕业设计（论文）题 目 220KV电网继电保护设计 系 别 电 力 系 专 业 电气工程及自动化 班 级 姓 名 指导教师 下达日期 年 月 日设计时间自 年 月 日至 年 月 日220KV电网继电保护设计摘 要本书在满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性的基础上，对220KV电网的继电保护及自动装置的设计原理及计算方法进行了较为全面的论述，其中本书对220KV电网的保护包括有距离保护，零序电流保护，横联保护，自动装置为检无压和同期的三相一次重合闸文中举有一些具体的算例和对一些特殊问题的解决方法。本文所遇到的问题在220KV电网中也较为普遍的。关键词：220KV电网；继电保护；自动装置；整定计算T

2、he design for Relay protections of 220KV Power systemAbstract：This paper in satisfying the selectivity and moving the foundation , intelligent, credibility soon, to generatrix, presents the design principle and methods of caculations for Relay protections and automations of 220KV power system. It co

3、nsists of distance protection,Zero-sequence current protection and auto-reclosing device.It relate to some concrete samples and measure for problems.And these problems are univensal in the 220KV power system.Key words220KV Power System ；Relay Protection；Automation；Fixed-command前 言本文是山西大学工程学院毕业生毕业设计任

4、务书，课题为220KV电网继电保护设计。此次设计是根据原电力部生产司1979年制定的110220kv电网继电保护及安全自动装置运行条例的有关规定为依据，在满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性的基础上，对该220kv电网继电保护进行配置，确定继电保护的运行方式，进而确定电网继电保护整定方案，通过计算给出保护的定值，并分析设计方案存在的问题，提出相应对策。本文是对电网进行保护设计，但是由于继电保护的型式和原理在不断的更新，即由感应、电磁式逐渐发展到集成、微机式，由单一量单一元件发展到复合量多元件，因而保护配置和整定计算也有略有不同。本次设计是依据电网结构，电压等级，运行要求等方面，从保护的四性出发选

5、择了较为合理的保护配置方案，同时考虑了系统振荡、自动重合闸，非全相运行等因素。本次设计由程建平老师进行了认真的指导，在此表示衷心感谢！本书使用符号说明一、 设备元件名词符号：B变压器BH保护装置DL断路器G发电机LH电流互感器YH电压互感器ZCH自动重合闸装置二、 电压类符号UA、UB、UC系统中任一母线或保护安装处的三相电压Ud1、Ud2、Ud3故障点的正、负、零序电压UA1、UB1、UC1、UA2、UB2、UC2、UA0、UB0、UC0保护安装处各相的正、负、零序电压Ue额定电压三、 电流类符号IA、IB、IC三相电流Id短路电流I1、I2、I0正、负、零序电流Id1、Id2、Id0故障点

6、的正、负、零序电流Idmax最大短路电流Idmin最小短路电流Ifh负荷电流四、 阻抗类符号Z1线路阻抗Z1、Z2、Z0正、负、零序综合阻抗五、 保护装置及继电器的有关参数Idzbh保护装置的起动电流Udzbh保护装置的起动电压Zdzbh保护装置的起动阻抗IdzJ继电器的起动电流UdzJ继电器的起动电压ZdzJ继电器的起动阻抗Zdz继电器的整定阻抗六、 常用系数Kk可靠系数Klm灵敏系数Kh返回系数Kfz分支系数Kfzq非周期分量影响系数Ktx同型系数目 录前言 .3本书使用的符号 .5设计原始资料 .8概述 .1第一章 运行方式与序网等值图 .21.1 运行方式的选择 .21.2系统中各元件

7、的主要参数 .3第二章 短路电流计算 .82.1各母线接地短路最大、最小零序电流10第三章 各种保护的整定计算机计算举例 .143.1距离保护 . 143.2相差高频保护 . 173.3平行线零序横差保护 . 253.4零序电流保护 . 303.5 接地距离保护 38第四章 关于保护方案的评价 . 41后记 42参考文献 .42附表1短路电流计算结果表 . 43附表2 最大不平衡电流计算表 . 45附表3 线路负荷电流表 . 45附表4 精工电流表 . 45附表5 相间横差电流方向保护整定计算结果表45附表6 零序电流保护整定计算结果表 .46附表7 接地距离保护整定结果表 .47附表8 参数

8、表 47附表9 灵敏段整定计算结果表 48附表10 距离保护整定计算结果表 49附表11系统保护装置配置图 .50毕业设计（论文）任务书一、设计题目：1、题目名称 220kv电网继电保护设计 2、题目来源 自 拟 二、目的和意义本220kv电网是一个多电源系统，由两个发电厂、三个变电站，及中短距离输电线路（包括单回线路和双回线路）组成。设计是根据原电力部生产司1979年制定的110220kv电网继电保护及安全自动装置运行条例的有关规定为依据，在满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性的基础上，对该220kv电网继电保护进行配置，确定继电保护的运行方式，进而确定电网继电保护整定方案，通过计算给出保护的

9、定值，并分析设计方案存在的问题，提出相应对策。通过设计可以将三年所学知识总结应用，为将来实际工作奠定基础。三、原始资料1、系统电路图（见附图）2、原始参数表（见附图）四、设计说明书应包括的内容1 输电线路继电保护的初步选择2 参数计算3 运行方式的确定和序网等值图4 根据继电保护要求进行短路计算5 有关线路参数和各种短路电流计算结果表6 最大不平衡电流计算结果表7 继电保护整定计算8 参数计算和继电保护整定计算举例9 继电保护整定计算结果表10 继电保护装置配置图五、设计应完成的图纸1、三序系统等值电路图2、保护配置图六、主要参考资料电力系统分析课本电力系统继电保护原理课本电力系统继电保护原理

10、与技术（上、下册）山东工学院编电力系统继电保护与安全自动装置整定计算崔家佩编七、进度要求1、实习阶段 第 周（ 月 日）至第 周（ 月 日）共 周2、设计阶段 第 周（ 月 日）至第 周（ 月 日）共 周3、答辩日期 第 周（ 年 月 日） 八、其它要求三原 始 参 数1 发电机厂站编号型号容量MW额定电压kV功率因数cos阻抗Xd%AAF-150-60/1280015015750852178C1#、2#QFSS-125-21251380852153#、4#2501508517472 变压器厂站编号型号容量MW额定电压kV短路阻抗Ud%ASSPL-180000/22018024222.5%/1

11、5.7512.2BSFPSL-120000/220120147.4623.2C1#、2#SSPSL-150000/22015024222.5%/13.8133#、4#SFP-300000/22030024222.5%/1514.8D1#、2#OSFPSL-120000/22012024222.5%/121/119.7511.417.5ESFPSL-120000/220120147.4623.23 线路线路型号长度km电阻 / km电抗 / kmA-BLGJQ-23001500108/20.41/2B-C（单）2LGJQ-300860.1080.4C-DLGJQ-400450.080.4C-EL

12、GJQ-400450.080.44 系统系统X*1.maxX*1.minX*0.maxX*0.min063042147126077054178106220kv电网线路继电保护设计概 述一、电网的特点题目所给出的电网系统接线图中，主要包括两个发电厂，两个系统，两条平行双回线及两条单回线路构成的辐射状态连接起来的整体系统，同时还有两个降压变电站。本系统为220kv多电源电网，负荷分配均匀、合理，线路属于中短线路，可以减少一些由于线路长而传输起来灵敏度不易配合等问题，但是，由于系统中含有两条位置处于中心的平行线路，这将给设计的整定计算带来一些困难和麻烦。二、电网分析和保护初步选择根据电网结构的不同，

13、运行要求不同，再在满足继电保护“四性”（速动性、选择性、灵敏性、可靠性）的前提下，求取其电力系统发展的需要。对于220kv大接地电流电网的线路上，应装设反应相间故障和接地故障的保护装置。（1）对于单侧电源辐射形电网中单回线上，一般可装设无时限和带时限的电流及电压速断装置为主保护带阶段时限的过电流保护装置作为后备保护。 在结构比较复杂的电网上，可先考虑用带方向或不带方向的阶段式电流或电压保护作为主保护，当这类保护在选择性，灵敏性及速动性上不能满足要求时，则应装设距离保护。（2）、在双侧电源线路上，如果要求全线速动切除故障时，则应装设高频保护作为主保护，距离保护作为后备保护，否则，一般情况，应装设

14、阶段式距离保护。（3）、在平行线路上，对于220kv线路，一般应装设横差方向保护或全线速动的高频保护作为主保护。以距离保护或阶段式保护带方向或不带方向电流或电压作为后备保护。对于单相和多相接地短路故障，一般应装设带方向的或不带方向的无时限和带时限的零序电流速断保护及灵敏的零序过电流保护。如果零序电流保护不能满足选择性和灵敏性的要求，可采用接地距离保护。在平行线路上，一般装设零序横差动方向保护作为主保护，如果根据系统运行稳定性等要求，需装设全线速动保护，与上述相同，也可以用一套高频保护，同时作为相间短路和接地短路的保护，而以接每一回线或接于两回线电流之上的阶段零序电流保护作为后备保护。综上，线路

15、AB选用双高频，一为方向高频保护，另一为高频闭锁距离保护，两个保护互为后备，瞬时动作切除故障。线路BC选用横联差动保护，保护有相继动作区。线路CD用相差高频保护，为中短线路，一侧背靠系统II全部线路均用距离保护作后备，由于主保护已经全线速动，所以距离装II、III段。接地保护采用零序电流保护作为主保护，用接地距离作为后备保护。第一章 运行方式与序网等值图继电保护整定计算用的运行方式，是在电力系统确定好运行方式的基础上，在不影响继电保护效果的前提下为提高继电保护对运行方式变化的适应能力而进一步选择的，特别是有些问题主要是继电保护方面考虑决定的，同时也不影响对现有保护的评价是否有利于正常的运行和维

16、护。1.1运行方式的选择在选择保护方式及其进行整定计算时，必须考虑系统运行方式变化带来的影响，应在系统运行方式下都能满足选择性和灵敏性的要求。对过量保护来说，通常都是根据系统最大运行方式来确定保护的整定值， 以保证选择性，因为只要在最大运方式下能保证选择性，在其它运行方式下也一定能保证选择性；灵敏度的校验应根据最小运行方式来进行，因为只要在最小运行方式下，灵敏度符合要求，在其它运行方式下，灵敏也一定能满足要求。对某些保护，在整定计算时，还要按正常运行方式来决定动作值或计算灵敏度。1最大运行方式根据系统最大负荷的需要，电力系统中的发电设备都要投入运行（或大部分投入运行）以及选定的接地中性点全部接

17、地的系统运行方式称为最大运行方式。对继电保护来说，是短路时通过保护的短路电流最大的运行方式。2最小运行方式根据系统最小负荷，投入与之相适应的发电设备且系统中性点只有少部分接地的运行方式称为最小运行方式。在有水电厂的系统要考虑水电厂运行受水能状态限制的运行方式。对继电保护来说，是短路时通过保护的短路电流最小的运行方式。3正常运行方式根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应数量的发电机，变压器和线路的运行方式称为正常运行方式。这种运行方式在一年内的运行时间最长。对更复杂的系统，最大，最小运行方式的判断是比较困难的，有时需要经过多次计算才能确定。对于某些特殊运行方式，运行很短，对保证保护的选择性或灵敏

18、度有困难时，且在保护拒动或误动不会引起大面积停电的情况下，可以不予考虑。表11本网最大运行方式和最小运行方式如下：代 号运 行 方 式备 注最大发电机、变压器、线路全部投入最小C端站：1#、2#、3#发电机运行D端站：2#主变运行BC段线路单回运行1.2系统中各元件的主要参数取基准功率 SB = 1000 MVA, 基准电压UB =UP =230 KV，基准电流 IB =，基准电抗X B =。1.2.1发电机及等值系统参数用基准值计算所得的发电机及等值系统元件的标么值参数见表12所列注 表12中，括号内的数据为最小运行方式时的电抗标么值。 负序电抗按下列情况计算：对水电厂的发电机X 2 = 1

19、.45X1对系统和汽轮发电机X 2 = 1.22X 1发电厂A： 则： 系统： 则负序电抗：系统： 发电厂C： 则负序电抗： 表12 发电机及等值系统的参数发电机或系统名称发电厂系统的总容量（MVA）每台机额定功率（MVA）额定功率因数（COS）额定电压Ue(KV)正序电抗负序电抗最大最小标么值标么值发电厂A176.47176.47176.470.8515.750.21781.2340.26571.576系统0.63(0.42)0.7686(0.512)系统0.77(0.54)C厂882.4588.2147.12294.120.8513.8150.2150.17471.46220.59420.

20、262320.21321.78320.72521.2.2变压器及等值系统参数表13 变压器参数变电站名 称变压器编 号变 压 器型 号变 压 器变 比短路电压%绕组电抗标么值-XXXAPL1 180000/22024222.5%/15.7512.20.678BFPL 120000/220147.4623.21.239-0.07250.694C1#2#3#4#PL1 150000/220FP 300000/22024222.5%/13.824222.5%/151314.80.8670.493D1#2#OPL1 120000/2202202.5%/121/119.7511.417.50.6600.

21、1520.798EFPL 120000/220147.4623.21.239-0.07250.694厂站A：对A站变压器为双绕组变压器，额定容量 180MVA短路阻抗 Ud% =12.2 厂站B：对B站变压器为三绕组变压器，额定容量 120MVA短路阻抗 厂站C： Ud12% =12.2 Ud34% =12.2厂站D：为两台自耦变压器，算法同B站 厂站E：参数计算结果与厂站B相同1.2.3输电线路的参数表14 输电线路的参数 线 路 名 称长度KM正 (负) 序 电 抗零 序 电 抗有名值标么值有名值标么值AB15061.51.163183.93.476BC、回8634.40.650103.2

22、1.950CD45180.340541.020CE45180.340541.020 1、 正（负）序电抗的有名值为 XAB = 0.41150 = 61.5（）XBC=0.486=34.4（）XCD=0.445=18（）XDE=0.445=18（）标幺值为 2、 零序电抗的有名值为X0AB= 361.5 = 183.9（）X0BC =103.2（）X0CD=54（）X0DE=54（）标幺值为X*0BC =1.950X*0CD=1.020X*0DE=1.0203、零序阻抗计算说明：（1）、发电机：由于本系统主变低压侧均为接线，零序电流在侧自成回路不流入发电机，所以零序网中没有发电机零序电抗，亦即

23、X0 = 0。（2）、变压器：由于它是静止元件，且三相对称，因此本设计中设 X1 = X2 = X0（3）、线路：单回线路 X0 =3 X1 双回线路 X0=5X1 （已考虑零序互感的作用）所以线路BC双回线路运行时：X0=5X1 =50.650=3.2501.3变压器中性点的接地原则在大接地电流系统中，中性点接地变压器的台数、容量及其分布情况，对电网中不同地点的零序电压、零序电流有很大的影响。因此，变压器的中性点是否接地应根据不同运行方式电网发生接地短路时，要求在满足保护装置特性配合的情况下，中性点接地变压器的数目尽可能少而且在系统处于各种不同运行方式下发生单相或两相接地短路时，零序电流和电

24、压的分布应尽可能不变。1、在单母线运行的发电厂和高压母线上有电源联络的变电所，变压器中性点应接地。如果有两台容量和绕组接线相同的变压器，可将其中一台中性点直接接地这样，当接地的变压器检修或其他原因断开时，可将另一台变压器中性点接地，从而是零序电流保持不变。2、在具有两台以上的变压器，而且是双母线固定连接方式运行的发电厂和高压母线有两回以上电源联络线的变电站，每组母线上至少应有一台变压器的中性点直接接地。这样，当母线联络开关断开后，每组母线上仍保留一台变压器中性点直接接地。3、在单电源网络中，终端变电站的变压器中性点一般不接地。但当该线路上装有单相重合闸时，为便选相元件正确工作，终端变电所变压器

25、的中性点应该接地。4、在多电源的网络中，每个电源处至少应该有一个中性点接地，以防止中性点不接地的电源因某种原因与其它电源切断联系时，形成中性点不接地系统。5、变压器低压侧接入电源，当大接地电流电网中发生接地短路而该电源的容量能够维持接地点发生的电弧时，则变压器的中性点应该接地，否则不接地。6、为了便于线路接地保护的配合，在低压侧设有电源的枢纽变电站，部分变压器的中性点应直接接地。7、接在分支线上的变电所，低压侧虽无电源，但变压器低压侧是并联运行的，为使横联差动保护正确动作，变压器的中性点应该接地。根据上述原则要求，在本网络中做如下选择：（1）、A厂主变中性点应接地当线路AB发生接地短路故障时，

26、该主变将流入零序电流，故应当接地（2）、C厂1、2主变及3、4主变为双母线同时运行，且在最小运行方式下4机停运，故选择1、3接地即可。（3）、D变电站1、2均为自耦变压器，为了在最大运行方式，最小运行方式运行，系统或CD线路发生接地短路时，主变均可流过零序电流，故1、2主变均应接地。（4）、B变电站及E变电站均为单电源的终端变电站，故变压器中性点可以不接地。为了E母上的保护整定计算，E母变选择一台接地。由于本系统为220KV电网，变压器单台容量超过10MVA所以本系统的变压器的主保护为瓦斯保护和差动保护，后备保护为零序过电流保护、过电流保护、过负荷保护。 母线保护：单母线采用完全差动保护，双母

27、线采用双母线固定分配式电流差动保护。1.4作出正序、负序、零序等值网络图为了计算方便，我们将最正序、负序阻抗值取一个数值，简化电路为：系统最大运行方式下正（负）序序网图系统最下运行方式下正（负）序序网图3.4763.476系统最大运行方式下零序序网图系统最小运行方式下零序序网图零序阻抗 第二章 短路电流计算短路电流计算的目的是为了保护装置的整定值和校验灵敏度。选短路电流时，运行方式的确定非常重要。应为它关系到所选的保护是否经济合理，简单可靠。以及是否满足灵敏度要求等一系列问题。保护的运行方式是一保护装置的短路电流的大小来区分的。2.1 各母线接地短路最大、最小零序电流2.1.1 A母线接地短路

28、 最大运行方式： 两相短路接地 最小运行方式：两相短路接地2.1.2 B母线接地短路 最大运行方式： 2.1.3 C母线接地短路最大运行方式 =(1.09-0.867)/(0.867+1.462)=0.196 =0.314/(1.02+1.466)/(1.02+1.158)/0.975+1.26/(3.489+0.678)=0.221 单相短路 =最小运行方式 两相接地2.1.4 D母线接地短路最大运行方式 单相接地 最小运行方式 两相短路接地2.1.5 E母线接地短路最大运行方式最小运行方式第三章 各种保护的整定计算及计算举例要想完成保护整定，就必须掌握所用保护的性能，以每种保护的具体整定办

29、法和原则，才能顺利的完成保护装置的整定计算。因此，下面简单介绍一下距离保护、高频保护、和零序电流保护的整定计算方法和零序横差保护的整定方法：3.1 距离保护距离保护是以反应从故障点到安装处之间阻抗大小（距离大小）的阻抗继电器为主要元件、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，保护动作，当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围，保护动作，当再配上方向元件（方向特性）及时间元件，组成了具有阶梯特性的距离保护装置。当故障线路中的电流大于阻抗继电器的允许精确工作电流时，保护装置的动作性能与通过保护装置的故障电流大小无关。3.1.1

30、距离保护段的整定计算1、当被保护线路无中间分支线路（或分支变压器）时按躲过本线路末端故障整定，一般可按被保护线路正序阻抗的80%85%计算，即式中 距离保护段的整定阻抗；被保护线路的正序阻抗；可靠系数，可取0.8-0.85； 保护的动作时间按 t1=0s（即保护固有动作时间）整定。2、当线路末端仅为一台变压器时（即线路变压器组）其整定值按不伸出线路末端变压器内部整定，即按躲过变压器其它各侧的母线故障整定式中 线路末端变压器的阻抗；可靠系数，取0.75；可靠系数，取0.80.85；线路正序阻抗。保护动作时间同上。3、当线路末端变电所为两台及以上变压器并列运行且变压器装设有差动保护时如果本线路上装

31、设有高频保护时，距离段仍可按“（一）”的方式整定。当本线路上未装设高频保护时，则可以按躲过本线路末端或终端变电所其它母线故障整定。可靠系数，取0.80.85；可靠系数，取0.75；线路正序阻抗；线路末端变压器并联阻抗；距离保护段的动作阻抗。3.1.2 距离保护段的整定计算1、按与相邻线路距离保护段配合整定被保护线路阻抗；相邻距离保护段的动作阻抗； 同上；助增系数，选取可能的最小值。保护动作时间=t t为时间级差，一般取0.5s.2、按躲过相邻变压器其他侧母线故障整定本线路正序阻抗； 相邻变压器阻抗；同上； 同上； -同上。3、按与相邻距离保护段相配合相邻距离保护段动作阻抗值；同上； 同上；被保

32、护线路正序阻抗。保护动作时间 =+3.1.3 距离保护段整定计算1、按与相邻距离保护段相配合此时，保护的整定值计算为相邻距离保护段动作阻抗；同上； 同上； 同上；距离保护段动作时间按以下条件分别整定：（1）、相邻距离段在重合闸后不经振荡比锁控制，且距离段保护范围不伸出相邻变压器的其他母线时=+t相邻距离段在重合闸后不经振荡闭锁控制时的段动作时间。（2）、当段保护范围伸出相邻变压器的其他母线时，其动作时间整定为=+t-相邻变压器的后备保护动作时间。2、按与相邻距离保护段配合动作阻抗计算为相邻距离保护段的动作阻抗；同上； 同上； 同上。距离段动作时间为： =+t式中-相邻距离保护段动作时间。3、按

33、躲过线路最大负荷时的负荷阻抗配合整定当为方向阻抗元件时：动作阻抗为 可靠系数，取1.21.25； 返回系数，取1.151.25；负荷的自启动系数，按负荷性质可取1.52.5；-最小负荷阻抗值，=(0.9-0.95)/3.1.4计算举例：QF215 QF2161、距离段：2、距离段：1）ABI：2）变压器：3）与ABII段配合：4） QF216： 灵敏度： 3、距离段：1）、ABII：2）、另一II：3）、负荷： I dz.II=103（ABII） 近： 远： 3.2 相差高频保护 相差高频保护的基本工作原理是比较保护线路两侧电流的相位一即利用高频信号将线路两侧电流的相位传送对侧去进行比较，来确

34、定保护动作与否，这种保护称为相差高频保护。相差动高频保护是比较被保护线路两端短路电流的相位，电流的方向是由母线流向线路时为正，而由线路流向母线时为负。当保护范围内部故障时，在理想情况下，两端电流相位相同，两端保护装置应动作，使两端的断路器跳闸。而当保护范围外部故障时，两端电流相位相差180，保护装置则不应动作。当短路电流为正半周，使它操作高频发讯机发出讯号，而在负半周则不发讯号。如此不断的交替进行，保护范围内部故障时，由于两端的电流同相位，发讯机同时发出讯号也同时停止讯号，收讯机所收到的讯号是间断的；保护范围外部故障时，由于两端的电流相位相反，两个电流仍然在它自己的正半周发出高频信号，这样发出

35、的时间就相差180，这样从两端收讯机中所收到的总讯号就是一个连续不断的高频讯号。在电力系统运行中，由于系统运行方式的变化，系统阻抗角的不同，电流互感器和保护装置的误差，以及高频讯号从一端送到对端的时间迟延等因素的影响。在内部故障时，收讯机所收到的两个高频讯号并不能完全重叠；而在外部故障时，也不会正好互相填满。考虑各个因素的影响 C侧和D侧高频讯号之间的相位差最大可达122，而且在发讯号经输电线路传达时，还要有一个时间的延迟，延迟角=6/100=2.7，所以在一侧高频收讯机中所收到的讯号有124.7的相位差；而在另一侧，有119.3的相位差。对保护装置而言，即使在两端高频讯号不重叠，有120+

36、的相位移动时，也应该正确的动作。对于电流相差高频保护，用比较两侧工频电流相位相对关系的办法，判断故障是发生在线路内部还是外部。由于它仅比较两侧电流 相位，故有不反映系统振荡及与电压回路无关的特点。据其工作原理，主要组成部分有起动元件，操作滤过器及相位比较元件等。3.2.1 起动元件的整定起动元件的整定应满足三个条件：1、发讯机的起动元件应当躲过正常运行时的最大附和电流；2保护装置的起动元件应保证在内部短路时有必要灵敏度；3两起动元件在灵敏度上互相配合，以保证在外部短路时动作 的选择性。1、反应不对称短路的起动元件为了保证在区外故障的选择性，线路两侧起动元件的整定值应完全相同，灵敏元件和不灵敏元

37、件在动作值上相互配合，在实际计算整定时，只选择不灵敏元件的整定值即可，两者的配合关系：Idz.bl=KkIdz.lm 式中 Idz.blIdzlm 分别为不灵敏起动元件和灵敏元件的动作电流； Kk外部故障时的可靠系数，当被保护线路短于250KM时，取1.62.0；当被保护线路长于250KM或有分支线路时，取2.53.0。因为Lcd =45KM22、反应对称短路的起动元件反应对称短路的起动元件,如果采用一相电流元件，首先确定在三相短路情况下，采用电流起动元件的可能性。为了使灵敏度高的电流元件在外部短路切除后能可靠返回，其动作电流应按躲过被保护线路的 最大负荷电流来整定，即 Idz.lm=kkIf

38、h.max/kfnLH ,kk可靠系数，取为1.21.3； Kf 返回系数，取为0.80.85；nLH电流互感器的变比； Ifh.max 线路的最大负荷电流 Idz.lm =1.215010005/(0.856002300.9 )=8.53A不灵敏的电流元件应与灵敏的电流元件配合，Idz.bl =kk Idz.lm ,Kk 外部故障时的可靠系数，取为1.42.0，Idz.bl =1.48.53=11.9A不灵敏元件的灵敏度可按下式校验：不满足要求。ID。min(3) 被保护线路末端三相短路时，流经保护装置的最小短路电流，因此采用阻抗元件，并按躲过最大负荷电流下的负荷阻抗来整定：Zdz=Zfh.

39、min/KkKf Zfh.min=(0.90.95)Ue/Ifh.ax=0.92301000/1000=16Kk可靠系数，取为1.2 1.3;Kf返回系数，取1.051.1Zdz=165/(.21.1)=125 Klm=125/(450.4)=73.2.2 操作滤过器K值的选择为了准确的比较线路两侧工频电流的相位，应充分利用线路两侧负序电流不受电源电势电位差影响的特点，使负序电流在滤序器出口合成电势中起决定性作用。相位比较主要是比较线路两侧的负序电流分量，只在三相短路时才比较正序电流的相位，要求 K=1.5I1/I2I1/I2的值随被保护线路上短路点的位置而变化。在所有不对称短路中与正序电流相

40、比，以两相接地短路时的负序电流为最小。在两相接地短路情况下，又以靠近母线处短路负序电流为最小。也就是说靠近母线处发生两相接地短路时，I1/I2最大。所以两侧各按靠近母线处两相接地短路I1/I2值的计算，并取其中最大者。计入负序电流影响，K值的求法假定两侧保护I1+KI2间允许，由前面计算可知： D母短路： C侧正、负序短路电流：C母短路： D侧正、负序短路电流：I1,I2为短路点E，负序电流比值较大为：I1=4533,I2=2095则 tg=,得K=3对于保护动作来说k值宜取较大数值，对一般线路k =6 ， 所以k=6。3.2.3闭锁角的整定保护装置相位特性曲线上动作电流的大小，决定了保护动作

41、角的大小，而动作角=180-，由闭锁角 决定。当线路在区内，区外故障时两侧高频信号的相位差，并不是安全相式反相的。而是受若干因素影响，主要影响因素有：1）高频信号传输时间的角误差；2）电流互感器的角误差；3）保护装置操作滤过器等元件的误差；4）在采用单相重合闸的线路上，因电容电流引起负序电流的附加相角差，一般在中长线路上（150km 以上），这里不考虑。对于闭锁角的整定。要求在外部故障时能可靠闭琐。线路长度为50km以内，取=45，而=135或225由计算可知，当内部故障时，即相差保护均能正确动作，当外部故障时，C侧、D侧保护流过的电流理论上大小相等方向相反，考虑到电流互感器和保护装置的误差，

42、以及传送讯号的时间延迟，则两侧高频讯号也不会相差180，在最不利的情况下可能为180（22+），=2.7、204.7或155.3。因为204.7135,所以在不动作区,即外部 故障时,保护装置的可靠和不动作差,并由此产生一个相应分量的环流,它总是由线路的一端流入,又从另一端流出。两端电流相位差180，相当于一个外部短路的情况，由于相差动高频保护只比较两端电流的相位。故保护装置在上述两种情况下均可能处于启动状态，但是由于收讯机能收到连续的高频讯号，因而不会误动。1、通道损耗的计算：1) 高频阻波器损耗 =0.869 1.303dB2) 结合滤波器损耗 =0.869 1.3033) 高频电缆损耗4

43、) 输电线路损耗式中 通道工作频率线路类型系数220kv线路k=0.75 5) 始端损耗和终端损耗6) 高频通道的总损耗；2、频率的选择：高频通道的频率范围是50 300khz，在此频率范围内，通常还有通信和远动装置存在。为了防止其间的相互干扰，通道频率的分布应有统一安排。保护通道的可靠性要求高，有的使用统一的一相导线，也有的和通信复用通道，当被保护线路是长度在50km左右的110 220线路，或底于100km的330km及以上的 电压级的线路时，可采用200khz左右的频率。3.2.4高频相差计算举例：1、启动元件：1）按躲过最大负荷时的不平衡电流整定，既2）按躲过被保护线路一侧带电投入时，

44、由于开关三相不同期和闸而产生的负序电容电流整定，即所以，即（高值）（低值）2、灵敏度：3、相电流启动元件：1）按躲过被保护线路的最大负荷电流整定：2）灵敏度校验：不满足要求 采用阻抗元件4、阻抗元件：1）按躲过最小负荷整定，即2）精确工作电流校验5、闭锁角的计算： 计算CD线路分别两侧母线短路时保护两侧的相位差：内部短路两侧相位比较：（I）最大运行方式：D母短路0.0037+j0.367+.088+j0.325=0.0917+j0.6920.0114+j0.241+0.068+j0.34=0.08+j0.581根据系统稳定运行要求，两侧电源系统之间的角差不超过70，这里取70，即与这间的相差为

45、82.2-70+90=102.2（II）最小运行方式：0.0037+j0.367+0.176+j0.65=0.18+j1.0170.165-j2.75+0.068+j0.34=0.233-0.233-j2.41 0.0037+j0.367+0.088+j0.325=0.0917+0.6920.08+j0.34+j0.947=0.068+j1.287与这间的相差为87-（87.3-70）=69.745 与这间的相差为86.6+88+70=244.82253.3 平行线零序横差保护平行线路装设横联差动保护作为主保护，是因为横差保护具有灵敏高，动作时间短的优点，本电网电压等级220KV，要求主保护瞬

46、时切除全线故障，且平行线中两回线长度参数完全相同，所以采用保护性能好的横差保护。这里用零序横差保护来反映平行线内部的接地故障，在双回线运行时，能保证有选择地动作，接线简单。3.3.1 电流起动元件的整定 1、外部接地短路（短路点在本侧母线或对侧母线）的最大不平衡电流Idz0 = Kk ( I1bpo + Ibpo)其中： K k = 1.3 ， Ibpo 是CT误差引起的不平衡电流Ibpo = CoKfzq3I0 由双回线参数不同引起的不平衡电流，Co 双回线的差电流系数，本系统Co03I0 双回线运行时，外部接地短路流过双回线的最大三倍零序电流，短路点选在本侧和对侧母线上2、在相间短路时保护

47、不退出工作（未用零序电流电压启动）按躲开保护开关出口三相短路电流流过被整定保护的最大不平衡电流整定。Idz0 = Kk Ki I(3)dmax式中 Kk 1.3 Ki 电流互感器的误差0.1I(3)dmax 在保护安装处出口三相短路，流过被整定保护的最大电流3.3.2 零序电压起动元件的整定按躲开正常运行时的最大不平衡电流整定3Udz0=Kk3Ubp式中 Kk 取1.3 3Ubp 电压互感器开口三角的不平衡电压，一般不超过5V3Udz0 一般可整定为20V左右3.3.3 灵敏度校验1、在线路中间发生接地故障时线路任一侧开关未断开前，其中一侧的灵敏度，对于电流、电压大于等于2，对方向元件大于等于

48、42、在线路中间发生接地故障时线路任一侧开关断开后，另一侧的灵敏度，电流、电压大于等于1.5，对方向元件大于等于2（相继动作时）公式：对电流元件 对电压元件 对功率方向元件 Spu=Zra二次标么值=0.00610-6 npt取pt开口三角形3.3.4相继动作区的计算txj%=Idz/Idz式中 txj% 相继动作区以全线的百分数表示Idmax短路点的总电流，短路点一般近似选在对侧母线上3.3.2计算举例：1、电流起动元件的整定：B母线短路时，流过B-C线路的最大零序电流 ，取单相接地短路计算C母线短路时，流过B-C线路的最大零序电流 ，取单相接地短路计算故：若相间短路该保护不退出，则因此 ：

49、同时应 （单独运行不退出）所以取 2、灵敏度校验1）线路中间发生短路线路任一侧未断开前 ，取两相接地短路计算流入线路B-C保护的电流2） 路中间发生短路，线路任一侧开关断开后 B侧开关断开时C侧开关断开后3.4零序电流保护对输电线路，零序电抗与平行线路的回路数，有无架空地线及地线的导电性能等因素有关。零序电流再三相导线起屏蔽作用，使零序磁连减少，即使零序电抗减小平行架设的两回三相输电线路中通过方向相同的零序电流时，不仅第一回路的任意两相对等三相的互感作用助磁作用，而且第二回路的所有三相对第一回路的第三相的互感也产生助磁作用，反过来也一样，这就使这条线路的零序电抗进一步增大。目前零序电抗按下列整

50、定原则考虑：1、方向零序电流段：可靠系数取1.5，躲过对侧母线故障电流。若无保护范围，停用。2、方向零序电流段：配合系数取1.3以上，与相邻线路高频保护配合。3、方向零序电流段：灵敏系数取1.5以上，保全线灵敏度，并力争正常方式下， 能够实现逐段配合。3.4.1计算的运行方式及中性接地点的选择 零序电流的分布只取决于零序网络的情况，零序电流的大小则与正、负、零序网有关。在计算零序电流的大小时，尤其要注意中性接地点的选择。计算的运行方式及中性点的接地原则前面已述，在此只提出平行线路零序互感的问题。1、平行线外部故障查手册 的作用为增磁，使 增大， 减小2、平行线一回运行，另一回检修并两端接地，线路末端故障 为去磁作用，使 减小，I0增大3、平行线双回运行，内部故障4、平行线靠近保护侧接地故障且发生相继动作时由上述可见，求 时，应取方式2， 则应具体问题具体分析。3.4.2零序电流保护 段的整定1、按躲开本线路末端接地短路的最大零序电流整定，即式中 可靠系数，取1.251.3线路末端接地短路时流过保护的最大零序电流2、按躲开线路断路器三相不同时合闸的最大零序电流整定，即式中 可靠系数，取1.11.2断路器三相不同时合闸的最大零序电流最大值线路末端变压器中性点接地运行时，应满足以下三个条件整定：（1）按躲开变压器空载投入的励