110kV电网继电保护整定计算及仿真研究毕业设计.doc

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1、 110kV电网继电保护整定计算与仿真研究毕业设计目录第一章绪论1第二章全网保护配置与线路保护整定原则32.1 配置原则32.1.1 发-变组保护配置原则32.1.2 变压器保护配置原则42.1.3 线路保护配置原则62.2 配置方案62.3 线路保护配置方案6第三章短路计算83.1 参数计算83.1.1 基准值93.1.2 各条线路电抗标幺值：93.1.3 发电机的G电抗标幺值：93.1.4 变压器T的电抗标幺值：93.1.5 系统S的参数103.2 运行方式分析113.2.1 变压器中性点接地方式选择原则113.2.2 最大最小方式123.3 短路计算123.3.1 最大运行方式123.3

2、.2 最小运行方式14第四章线路保护整定计算174.1 相间短路保护整定174.1.1 A侧的保护（BH1)的整定174.1.2 B侧的保护（BH4)整定184.2 接地短路保护整定计算214.2.1 整定原则214.2.2零序I、整定计算22第五章距离保护仿真构建265.1 一次系统模型265.1.1 电源模型265.1.2 线路模型265.1.3 断路器模型275.1.4 故障模型275.2 二次系统模型275.2.1 信号处理模块：275.2.2 保护动作模块285.3相间短路故障仿真295.3.1区故障295.3.2区外故障325.4接地故障仿真335.4.1区故障335.4.2区外故

3、障35第六章完毕语37参考文献38附录1.计算书3991 / 94第一章绪论在我国,地区级电网主要是指35110kV电网，它具有电压等级低，接入的电厂容量较小，输电距离短等特点。110kV电网在各地区的普与度越来越高，在电网中承当了很大一部分的电力传输。110kV电网的形成和不断拓展的过程，表达了电网结构不断与电力负荷增长、城市规划以与供电可靠性相适应的过程。在电网的运行过程中，故障是不可避免的，为了电网能够在出现故障时，也能与时排除并安全稳定的继续运行，继电保护装置是不可缺少的。继电保护作为电力系统中发生故障或者异常状况监测的主要设施，是通过对故障现象进行分析，从而发出相关警报信号或者暂时隔

4、离、切除这一缺陷状态的。就一般情况而言，当电力系统发生故障或者处于非正常运行状态的时候，将对用电设备的安全生产造成巨大的威胁，甚至会造成更加严重的后果。因此为了在工作中确保电力设备的运行安全和稳定，减少由电力事故引起的大面积停电或者重要设施破坏，必须在工作中对继电保护装置进行研究与优化，确保其能够可靠、准确、快速的控制线路。继电保护装置是电力系统安全稳定运行的重要防线，为保证继电保护充分发挥作用，继电保护必须满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，而除了可靠性需要依赖于继电保护装置本身，选择性、灵敏性、速动性都是由保护定值决定的，因此做好电网继电保护定值的整定计算工作对于保证电力系统的安全运

5、行是非常重要的。在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置。只有在采用简单的保护不能满足要求时，才考虑采用较为复杂的保护。因为，复杂的保护不仅价格昂贵，运行维护和调试复杂，而且更主要的是复杂保护所需要元件多、接线复杂，这就增加了保护装置本身故障的机率，从而降低了可靠性。传统的继电保护主要是针对电力系统中产生故障以与安全运行异常时，系统在最短时间和最小区域围将发生故障的设备切换到系统以外，以保证整体系统的安全，一般是由值班人员对产生异常的工况进行处理。随着计算机技术的发展，微机继电保护技术得到了广泛的应用，其以计算机指令为信号，通过信号来切换保护装置，这大大的减少了设备的损坏，避免

6、了系统整体瘫痪所带来了影响。在电力系统中有多种保护装置，每种保护装置对于电力系统来说都有其独特的特点。在现代电力系统中，由于电流保护在选择性以与灵敏度等方面都会受到电力系统运行方式的影响，所以很难满足电力系统的速动性、选择性、可靠性和灵敏性的要求。因为电力系统的运行方式对距离保护的影响小，在当代电网中，由于环网、平行线的不断出现，系统的运行方式也随之不断的改变，必然的距离保护就成为当代电网应用最为之广泛的保护装置。110kV输电网络一般作为中小电力系统的主干网，对110kV输电网络的保护需要考虑距离保护与其它保护的配合问题，以便各主保护与后备保护在本网围协调工作，在总体考虑的前提下，有效地保护

7、各元件。在本课题设计中，针对110kV电网进行整定，在遵循电力系统设计基本原则前提下，以电网故障分析为基础，运用专业知识进行大量的定值计算工作,计算短路电流以与对部分主要设备进行灵敏度校验。整定计算一般包括动作值的整定、灵敏度的校验和动作时限的整定三部分。并且分为：1.相间短路整定计算2.接地短路保护整定计算在整定计算完成后，我们通过PSCAD软件，对110kV电网进行仿真研究。第二章全网保护配置与线路保护整定原则2.1配置原则电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路、断路等故障。最常见同时也是最危险的故障是发现各种类型的短路。故障和

8、不正常运行状态都可能在电力系统中引起事故。为了避免不必要的损失，在电力系统的各部分配置各种保护，保证电力系统安全稳定的运行。本文以110kV电网为例，进行保护配置，110kV系统图见图2.1。图2.1 110kV电网系统图2.1.1发-变组保护配置原则按照继电保护和安全自动装置技术规程可知：1.对发电机定子绕组与其引出线的相间短路故障，应按以下规定配置相应的保护作为发电机的主保护；(1)1MW 与以下单独运行的发电机，如中性点侧有引出线，则在中性点侧装设过电流保护，如中性点侧无引出线，则在发电机端装设低电压保护。(2)1MW 与以下与其它发电机或与电力系统并列运行的发电机，应在发电机端装设电流

9、速断保护。如电流速断灵敏系数不符合要求，可装设纵联差动保护；对中性点侧没有引出线的发电机，可装设低压过流保护。(3)1MW 以上的发电机，应装设纵联差动保护。(4)对100MW 以下的发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机与变压器宜分别装设单独的纵联差动保护功能。(5)对100MW 与以上发电机变压器组，应装设双重主保护，每一套主保护宜具有发电机纵联差动保护和变压器纵联差动保护功能。(6)在穿越性短路、穿越性励磁涌流与自同步或非同步合闸过程中，纵联差动保护应采取措施，减轻电流互感器饱和与剩磁的影响，提高保护动作可靠性。(7) 纵联差动保护，应装设电流回路断线监视装置，断线后动作

10、于信号。电流回路断线允许差动保护跳闸。(8) 本条中规定装设的过电流保护、电流速断保护、低电压保护、低压过流和差动保护均应动作于停机。2.对发电机定子匝间短路，应按以下规定装设定子匝间保护：(1) 对定子绕组为星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端的发电机，应装设零序电流型横差保护或裂相横差保护、不完全纵差保护。(2) 50MW 与以上发电机，当定子绕组为星形接线，中性点只有三个引出端子时，根据用户和制造厂的要求，也可装设专用的匝间短路保护。3.对发电机外部相间短路故障和作为发电机主保护的后备，应按以下规定配置相应的保护，保护装置宜配置在发电机的中性点侧：(1) 对于1MW 与以下与其

11、它发电机或与电力系统并列运行的发电机，应装设过流保护。(2) 1MW 以上的发电机，宜装设复合电压(包括负序电压与线电压)起动的过电流保护。灵敏度不满足要求时可增设负序过电流保护。(3) 50MW 与以上的发电机，宜装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护。(4) 自并励(无串联变压器)发电机，宜采用带电流记忆(保持)的低压过电流保护。(5) 并列运行的发电机和发电机变压器组的后备保护，对所连接母线的相间故障，应具有必要的灵敏系数。(6) 本条中规定装设的以上各项保护装置，宜带有二段时限，以较短的时限动作于缩小故障影响的围或动作于解列，以较长的时限动作于停机。(7) 对于按规定装设了定子绕

12、组反时限过负荷与反时限负序过负荷保护，且保护综合特性对发电机变压器组所连接高压母线的相间短路故障具有必要的灵敏系数，并满足时间配合要求，可不再装设4.2.6.2 条规定的后备保护。保护宜动作于停机。3.对发电机定子绕组的异常过电压，应按以下规定装设过电压保护：(1)对水轮发电机，应装设过电压保护，其整定值根据定子绕组绝缘状况决定。过电压保护宜动作于解列灭磁。(2) 对于100MW 与以上的汽轮发电机，宜装设过电压保护，其整定值根据定子绕组绝缘状况决定。过电压保护宜动作于解列灭磁或程序跳闸。4.对过负荷引起的发电机定子绕组过电流，应按以下规定装设定子绕组过负荷保护：(1)定子绕组非直接冷却的发电

13、机，应装设定时限过负荷保护，保护接一相电流，带时限动作于信号。(2) 定子绕组为直接冷却且过负荷能力较低(例如低于1.5 倍、60s)，过负荷保护由定时限和反时限两部分组成。定时限部分：动作电流按在发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定，带时限动作于信号，在有条件时，可动作于自动减负荷。2.1.2变压器保护配置原则按照继电保护和安全自动装置技术规程可知：（1）反映变压器线圈与其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地的纵差动保护。（2）反映变压器部各种故障和油面降低的瓦斯保护与有载调压的瓦斯保护。（3）反映变压器外部短路引起的过电流和作为变压器主保护后备保护的相间后备保护。（4）

14、反映大接地电网外部接地短路的零序电流、电压后备保护。（5）0.4MVA 与以上车间油浸式变压器和0.8MVA 与以上油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当壳故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当壳故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压变压器充油调压开关，亦应装设瓦斯保护。瓦斯保护应采取措施，防止因瓦斯继电器的引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。（6）电压在10kV 与以下、容量在10MVA 与以下的变压器，采用电流速断保护。（7）电压在10kV 以上、容量在10MVA 与以上的变压器，采用纵差保护。（8）对于电压为10kV 的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不

15、符合要求时也可采用纵差保护。（9）电压为220kV 与以上的变压器装设数字式保护时，除非电量保护外，应采用双重化保护配置。当断路器具有两组跳闸线圈时，两套保护宜分别动作于断路器的一组跳闸线圈。（10）35kV66kV 与以下中小容量的降压变压器，宜采用过电流保护。保护的整定值要考虑变压器可能出现的过负荷。（11）110kV500kV 降压变压器、升压变压器和系统联络变压器，相间短路后备保护用过电流保护不能满足灵敏性要求时，宜采用复合电压起动的过电流保护或复合电流保护。（12）对降压变压器，升压变压器和系统联络变压器，根据各侧接线、连接的系统和电源情况的不同，应配置不同的相间短路后备保护，该保护

16、宜考虑能反映电流互感器与断路器之间的故障。（13）单侧电源双绕组变压器和三绕组变压器，相间短路后备保护宜装于各侧。非电源侧保护带两段或三段时限，用第一时限断开本侧母联或分段断路器，缩小故障影响围；用第二时限断开本侧断路器；用第三时限断开变压器各侧断路器。电源侧保护带一段时限，断开变压器各侧断路器。（14）两侧或三侧有电源的双绕组变压器和三绕组变压器，各侧相间短路后备保护可带两段或三段时限。为满足选择性的要求或为降低后备保护的动作时间，相间短路后备保护可带方向，方向宜指向各侧母线，但断开变压器各侧断路器的后备保护不带方向。（15）低压侧有分支，并接至分开运行母线段的降压变压器，除在电源侧装设保护

17、外，还应在每个分支装设相间短路后备保护。（16）如变压器低压侧无专用母线保护，变压器高压侧相间短路后备保护，对低压侧母线相间短路灵敏度不够时，为提高切除低压侧母线故障的可靠性，可在变压器低压侧配置两套相间短路后备保护。该两套后备保护接至不同的电流互感器。2.1.3线路保护配置原则按照继电保护和安全自动装置技术规程可知：110kV220kV 中性点直接接地电力网的线路，应按规程装设反应相间短路和接地短路的保护。（1）110kV 双侧电源线路符合以下条件之一时，应装设一套全线速动保护。a.根据系统稳定要求有必要时；b线路发生三相短路，如使发电厂厂用母线电压低于允许值（一般为60%额定电压），且其他

18、保护不能无时限和有选择地切除短路时；c如电力网的某些线路采用全线速动保护后，不仅改善本线路保护性能，而且能够改善整个电网保护的性能。（2）对多级串联或采用电缆的单侧电源线路，为满足快速性和选择性的要求，可装设全线速动保护作为主保护。（3）110kV 线路的后备保护宜采用远后备方式。（4）单侧电源线路，可装设阶段式相电流和零序电流保护，作为相间和接地故障的保护，如不能满足要求，则装设阶段式相间和接地距离保护，并辅之用于切除经电阻接地故障的一段零序电流保护。（5）双侧电源线路，可装设阶段式相间和接地距离保护，并辅之用于切除经电阻接地故障的一段零序电流保护。2.2配置方案电力系统运行中最常发生的故障

19、是相间短路和单相接地，参考以上设计原则，做出设计方案如下： 对于110kV输电线路，可配置反映相间短路的距离保护和反映单相接地的三段式零序电流保护。由于三段式电流保护接线简单、经济、灵敏度高、延时小，但也存在缺点，即对于短线路或运行方式变化很大的网络，保护往往不能满足系统运行所提出的要求。对于相间短路考虑到以上原因，我们采用距离保护。 对于单相接地，我们采用零序电流保护，如果灵敏度不满足要求，就改用接地距离保护。2.3 线路保护配置方案全网线路共装设6个保护（BH1-BH6）:BH1配置能反应相间短路故障的距离保护I、以与能反应接地故障的零序保护、（由于I段保护灵敏度不足，故不装设）；BH2配

20、置能反应相间短路故障的距离保护I、以与能反应接地故障的零序保护、（由于I段保护灵敏度不足，故不装设）；BH3配置能反应相间短路故障的距离保护I、以与能反应接地故障的零序保护、（由于I段保护灵敏度不足，故不装设）；BH4配置能反应相间短路故障的距离保护I、以与能反应接地故障的零序保护、（由于I段保护灵敏度不足，故不装设）；BH5配置能反应相间短路故障的距离保护I、以与能反应接地故障的零序保护、（由于I段保护灵敏度不足，故不装设）。电网各部分保护配置见表2.1。表2.1 各部分保护配置发电机-变压器组变压器组输电线路差动保护、瓦斯保护、转子一点接地保护、定子单相接地保护、过电压保护、过负荷保护瓦斯

21、保护、纵差保护、过电流保护、复合电压启动的过电流零序保护、过负荷保护、过励磁保护相间距离保护（I、）零序电流保护（、）第三章短路计算计算短路电流的目的是为了选择保护方式和确定保护装置的整定参数。因此要求计算得比较准确。计算短路电流时，运行方式的确定非常重要，因为它关系到所选定的保护是否经济合理简单可靠，以与是否能满足灵敏度的要求等一系列问题。短路电流计算原则：（1）忽略发电机、变压器等阻抗参数的电阻部分，并假定旋转电机的负序电抗等于正序阻抗。（2）发电机电势可以假定均等于1（标幺值）且相位一致。（3）不考虑短路电流的衰减以与强励的作用。（4）不计线路电容电流和负荷电流的影响。（5）不计故障的电

22、阻和接地电阻。3.1参数计算在电力系统计算中，广泛采用标幺值。标幺制是相对单位制中的一种，在标幺制中各物理量都用标幺值表示。标幺值=实际有名值（任意单位）/基准值（与有名值同单位）标幺值是一个没有量纲的数值.对于同一个实际值，当所选基准值不同时，其标幺值也不同。所以当诉说一个物理量的标幺值时，必须同时说明其基准值多大，否则仅有一个标幺值是没有意义的。采用标幺值的目地是为了简化计算和便于对计算结果做出分析评价，在选择基准值时应考虑尽量实现这些目的。电力系统的各电气量基准值的选择，在符合电路基本关系的前提下，原则上可以任意选取。四个物理量的基准值都要分别满足以上的公式，因此，四个基准值只能任选两个

23、，其余两个则由其关系式决定。110kV系统接线简图如图3.1所示：图3.1 110kV系统图3.1.1基准值为了计算方便取基准容量：=100MVA ，基准电压：=115V，则：基准电流：A，基准电抗：3.1.2各条线路电抗标幺值： （3-1）3.1.3发电机的G电抗标幺值：MVA（3-2）3.1.4变压器T的电抗标幺值：（3-3）3.1.5 系统S的参数S的最大运行方式正序阻抗：（3-4）S的最大运行方式零序阻抗：最大运行方式下正序阻抗标幺值： 最大运行方式下零序阻抗标幺值： 其余各数据详见表3.1。表3.1 参数计算结果原始数据标幺值有名值()正序零序正序零序系统S最大运行方式正序阻抗0.1

24、10.1114.55系统S最小运行方式正序阻抗0.180.423.81系统S最大运行方式零序阻抗0.40.1852.9系统S最小运行方式零序阻抗0.540.5471.415发电机250.40553.51发电厂变压器31.5MW0.3343.64甲变电所变压器40MW0.26334.78乙变电所变压器20MW0.52569.43线路SB36km0.1090.32714.443.2线路AB25km0.0760.2271030线路BC27km0.0820.24510.832.43.2运行方式分析3.2.1变压器中性点接地方式选择原则中性点直接接地系统中发生接地短路，将产生很大的零序电流分量，利用零序

25、分量构成保护，可作为一种主要的接地保护。大地的电流系统发生接地短路时，零序电流的大小和分布与变压器中性点的数目和位置有密切关系，中性接地点的数目越多，意味着系统零序总阻抗越小，零序电流越大；中性点接地位置的不同，则意味着零序电流的发布不同。通常，变压器中性点接地位置和数目按如下两点原则考虑：一是使零序电流保护装置在系统的各种运行方式下保护围基本保持不变，且具有足够的灵敏度和可靠性；二是不使变压器承受危险的过电压。为此，应该使得变压器中性点接地数目和位置尽可能保持不变。具体选择原则：（1）当中间变电所母线有穿越电流情况或变压器低压侧有电源时，因此至少有一台变压中性点接地，以防止由于接地短路引起的

26、过电压。（2）电厂并列运行的变压器，应该将部分变压器的中性点接地。（3）当终端变电所电压器低压侧无电源时，变压器应该不接地运行。（4）对于双母线按照固定连接方式运行的变电所，每组母线上至少应该有一台变压器中性点直接接地。（5）当变压器中性点绝缘水平较低时，中性点必须接地。当使用全绝缘变压器时，按照规程装设零序过电流保护，在满足变压器中性点直接接地运行的要求之外，应增设零序过电压保护，当变压器所连接的电力网失去接地中性点时，零序过电压保护经0.3s0.5s 时限动作断开变压器各侧断路器。为限制分级绝缘变压器中性点不接地运行时可能出现的中性点过电压，在变压器中性点应装设放电间隙。此时应装设用于中性

27、点直接接地和经放电间隙接地的两套零序过电流保护。此外，还应增设零序过电压保护。用于中性点直接接地运行的变压器按4.3.7.1 条的规定装设保护。用于经间隙接地的变压器，装设反应间隙放电的零序电流保护和零序过电压保护。当变压器所接的电力网失去接地中性点，又发生单相接地故障时，此电流电压保护动作，经0.3s0.5s 时限动作断开变压器各侧断路器。3.2.2最大最小方式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，在提高继电保护对运行方式变化的适应能力而进一步选择。确定运行方式的限度，就是确定最大和最小运行方式，它应该满足常见运行方式为基础，在不影响

28、保护效果的前提下，适当加大变化围。其一般原则如下：（1）必须考虑抢修与故障两种状态的重叠情况出现。（2）不考虑极少见的特殊方式。必要时，可采取临时的特殊措施加以解决。最大运行方式，是系统抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所用的开关电器的稳定性。最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。3.3短路计算以下计算以B点为例，绘制B点最大与最小方式下正、负、零序网络图，见图3.2、图3.3、图3.4、图3.5、图3.6、

29、图3.73.3.1最大运行方式图3.2 B点发生接地故障的正序网图图3.3B点发生接地故障的负序网图图3.4 B点发生接地故障的零序网图1.正序电抗2.负序电抗3.零序电抗因为,故单相接地短路的零序电流大于两相接地短路的零序电流。最大运行方式下流过保护BH1（BH2）的单相接地短路电流最大运行方式下流过保护BH1（BH2）的两相接地短路电流最大运行方式下流过保护BH1（BH2）的三相短路电流最大运行方式下流过保护BH3（BH4）的单相接地短路电流最大运行方式下流过保护BH3（BH4）的两相接地短路电流最大运行方式下流过保护BH3（BH4）的三相短路电流3.3.2最小运行方式图3.5B点发生接地

30、故障的正序网图图3.6B点发生接地故障的负序网图图3.7 B点发生接地故障的零序网图1.正序电抗2.负序电抗3.零序电抗因为,故单相接地短路的零序电流大于两相接地短路的零序电流。最小运行方式下流过保护BH1（BH2）的单相接地短路电流最小运行方式下流过保护BH1（BH2）的两相接地短路电流最小运行方式下流过保护BH1（BH2）的三相短路电流最小运行方式下流过保护BH3（BH4）的单相接地短路电流最小运行方式下流过保护BH3（BH4）的两相接地短路电流最小运行方式下流过保护BH3（BH4）的三相短路电流A点，C点，S点短路电流计算与B点类似，短路电流计算结果见表3.2表3.2 A，B，C，S点短

31、路电流计算结果BH1BH2BH3BH4BH5BH6A处故障三倍最大接地电流1.5031.5031.5031.503三倍最小接地电流1.0051.0051.0051.005最大三相短路电流3.3863.3863.3863.386最小三相短路电流2.7422.7422.7422.742B处故障三倍最大接地电流2.2622.2622.9552.955三倍最小接地电流1.7041.7042.1422.142最大三相短路电流3.1153.1154.5664.566最小三相短路电流2.2552.2553.3603.360C处故障三倍最大接地电流1.5151.5151.9771.9773.4923.492三

32、倍最小接地电流1.0681.0681.2811.2812.1062.106最大三相短路电流1.9131.9132.8042.8044.7174.717最小三相短路电流1.5351.5352.3562.3563.8913.891S处故障三倍最大接地电流2.2.2.2.三倍最小接地电流1.4131.4131.4131.413最大三相短路电流2.3262.3262.3262.326最小三相短路电流1.8101.8101.8101.810第四章线路保护整定计算4.1相间短路保护整定距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离

33、小整定值则动作的保护。以下计算以线路AB为例进行整定。4.1.1A侧的保护（BH1)的整定根据最大负荷选择电流互感器型号：最大负荷电流根据工作经验可知，最大负荷电流取600A已经能够满足本课题的要求。所以由此确定电流互感器的变比距离I段的整定：1. 整定原则：按躲过变线路末端短路时测量阻抗来整定整定阻抗 （4-1）式中 可靠系数，一般取0.80.85阻抗的二次值为2.动作时间：距离段的整定（1） 与相邻线路BC（BH5）距离保护I段配合（4-3）（4-4）（2） 与相邻变压器的快速保护配合（3）与相邻线路SB(BH4)距离保护I段相配合（4-5）式中 可靠系数，一般去0.80.85。（4-6）

34、式中 可靠系数，取0.85；最小分支系数；4.1.2 B侧的保护（BH4)整定距离I段的整定1.（4-7）阻抗的二次值： 2.动作时间：距离保护段1.阻抗的二次值为：2.动作时间：3.灵敏度校验：本线路末端短路时，要求保护的灵敏度大于1.25符合要求距离保护段1.整定原则：按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定式中 可靠系数，取0.85；电动机自启动系数，取1.5；阻抗测量元件（欠量动作）的返回系数，取1.15；2.动作时间 同理，整定结果见表4.1表4.1距离I、段整定值一次值()二次值()时限(S)灵敏度A侧BH1I8.50.9300.8517.921.950.51.79284.19.173近

35、8.41远BC3.26SB3.45T1.39B侧BH2I8.50.9300.85131.40.51.384.19.172.58.41BH4I12.241.300.8518.7220.51.384.19.172.58.41BH5I9.181.0000.8534.143.720.53.1684.19.1727.79C侧BH6I9.181.0000.8514.041.530.51.384.19.1727.79S侧BH3I12.241.300.8520.0432.20.51.3984.19.171.5近5.84远BC2.65AB2.55T1.24.2接地短路保护整定计算4.2.1整定原则下面以线路AB

36、为例进行整定计算：1.零序电流保护I段（1）躲过本线路末端单相或两相接地短路时最大（4-8）式中 可靠系数，一般取1.21.3；区外接地短路的最大三倍零序电流，对于单回线一般取本线路末端接地短路时的最大三倍零序电流。必须考虑正序等值阻抗和零序等值阻抗的比值，当时取单相接地电流，时取两相接地短路的电流。（2）保护围零序电流I段的保护围应不小于线路全长的15%20%。2.零序电流保护段（1）与相邻线路零序I段配合（4-9）式中 可靠系数，一般取1.15；（2）动作时间 在相邻保护动作时限的基础上高一个时间级（0.5s）。（3）灵敏度校验（4-10）3.零序电流保护段（1）按躲开本线路末端最大运行方

37、式下所产生的最大不平衡电流，即（4-11）（4-12）式中 可靠系数，一般取1.11.2；非周期分量系数，取1.5；TA的同型系数，若同型，取0.5，若不同型，取1；TA的误差，取0.1。（2）动作时间 在相邻保护动作时限的基础上高一个时间级（0.5s）。（3）灵敏度校验（4-13）（4-14）4.2.2零序I、整定计算以在B点发生接地故障A侧（BH1）为例进行整定计算：1. 零序电流保护I段查表格，B点发生接地短路故障流过BH1处的最大三倍零序电流为2.262，最小三倍零序电流为1.704动作时间：2.零序电流保护段（1）与线路BC（BH5）的零序I段相配合，假设C点发生接地故障查表格，C点

38、发生接地短路故障流过BH5处的最大三倍零序电流为3.492，最小三倍零序电流为2.106线路BC的零序I段整定值：线路AB的零序段整定值：（2）与线路BS的零序I段相配合，假设S点发生接地故障查表格，S点发生接地短路故障流过BH4处的最大三倍零序电流为2.，最小三倍零序电流为1.413线路BS的零序I段整定值：线路AB的零序II段整定值：综上，取较大值为动作时间：灵敏度校验：灵敏度不满足，a.与线路BC（BH5）的零序段相配合b.与线路BS（BH4）的零序段配合综上，取较大值为动作时间：,满足灵敏度要求。3.零序电流保护段的整定计算查表格，B点发生接地短路故障流过BH1处的最大三相短路电流为3

39、.115动作时间：灵敏度校验：作近后备作远后备（1）作为线路BC的远后备查表格，C点发生接地短路故障时流过BH1处的三倍最小零序电流为1.068（2）作为线路BS的远后备查表格，S点发生接地短路故障时流过BH1处的三倍最小零序电流为1.413满足灵敏度要求同理，保护BH2、BH3、BH4、BH5的零序I、段整定值见表4.2表4.1 零序I、段整定值一次值（kA) 二次值(A)时限(s)灵敏度A侧BH1I1.42011.8301.250.5444.53311.5730.1351.1252近6.335远BC3.970BS5.253B侧BH2I0.9437.85801.250.3362.80.51.

40、50.1471.22523.442BH4I1.30110.84201.250.4733.9420.51.50.1000.83327.065BH5I2.19118.25801.250.7055.8750.51.50.2041.725.174 S侧BH3I1.85415.4501.250.3873.22512.7780.1971.6422近5.450远BC3.260BA2.557第五章 距离保护仿真构建5.1一次系统模型本次距离保护模型采用双电源供电的长距离输电线路配备主保护是距离保护，双侧电源均采用R-L-C中性点接地的110kV，50Hz的电源，其部电阻9.186，电抗是119mH。通过万用表

41、确定电压电流信号，加断路器B1配置距离保护通过长距离输电线路与另一侧相接，在线路中加上故障。 系统模型见图5.1图5.1系统模型 加上三相故障数字控制器不同的数字对应不同的故障。0表示没故障，1表示A相接地故障，2表示B相接地故障,3表示C相接地故障，4表示AB两相接地故障，5表示AC两相接地故障，6表示BC两相接地故障,7表示ABC三相接地故障，8表示AB两相相间短路故障，9表示AC两相相间短路故障,10表示BC两相相间短路故障,11表示ABC三相相间短路故障。对应的数字转换开关有1-6个数，每个数对应一个故障状态数字5.1.1电源模型电源模型见图5.2。图5.2电源模型这个组件模型一个三相

42、交流电压源,源阻抗可以指定为理想(即无限总线)。这个源可能是控制通过固定、部参数或变量的外部信号。本次模型定义为采用R-L-C中性点接地的110kV，50Hz的首段电源，其部电阻9.186，电抗是119mH。5.1.2线路模型线路模型见图5.3。图5.3 线路模型架空线路的配置组件用于定义的基本性质与导体的传输通道在空气,以与提供访问TLine /电缆配置编辑器。本次设计架空线路总长25kM，分为20kM和5kM两端，接线形式一直在分界处加故障进行模拟。双击线路模型，依次线路命名LINE1，稳定频率50Hz，线路长度20kM，导体数量3，终端型号直接连接，下面还可以详细编辑线路模型。5.1.3断路器模型断路器模型见图5.4。图5.4 断路器模型这个组件的模拟三相断路器操作。在(关闭)或关闭(打开)电阻的断路器必须一起指定其初始状态。该组件是通过一个名为输入信号控制(默认是BRK）。他有两个状态0表示on断路器是闭合的，1表示off断路器是打开的。断路器控制可以配置自动通过定时开关逻辑组件,或定序器组件。断路器也可以手动控制通过使用在线控制,或通过一个更为详细的控制方案。5.1.4故障模型