110KV变电站继电保护设计2.doc

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1、四川大学锦江学院毕业论文（设计）110KV变电站继电保护设计电气工程及其自动化专业学生 吕滨兴 指导老师 雷翼龙【摘要】作为我国能源工业中最重要的一部分，电力工业优先发展的地位从未改变，因此也使得电力企业的发展倍受瞩目。只有的不断发展的继电保护才能跟得上飞速发展的电力系统，为继电保护的发展提出了硬性的规定。本次设计的原始数据依据为该的110KV变电站中输电线路排布、电气接线方式的设计以及变压器的选择和型号，本方案依据上述资料以及变电站一次系统图，以110KV变电站继电保护设计为中心，对变压器的瓦斯以及差动这两种保护方式进行具体的技术，对线路的过流以及速断这两种保护方式也进行了详细的介绍，及其整

2、定计算内容。通过比较和计算，对110KV变电站的电气设备保护的配置选项进行了选择对初步设计方案进行了确定，对110KV变电站自动装置的配置进行了选择对初步设计方案进行了确定，同时还对保护计算运行方式进行了选择。【关键词】线路继电保护 变压器的继电保护 短路计算 整定计算Design of relay protection for 110 KV Substation【Abstract】 As the most important part of Chinas energy industry, the priority position of the power industry has neve

3、r changed, thus making the development of power enterprises much more noticeable. Only the continuous development of relay protection can keep pace with the rapid development of power system, and provides hard regulations for the development of relay protection. The original data of this design is b

4、ased on the arrangement of transmission lines, the design of electrical connection modes and the selection and model of transformers in the 110KV substation in the north of Linfen City. Based on the above data and the primary system diagram of the substation, this scheme takes the relay protection d

5、esign of the 110KV substation as the center, carries out specific technologies for the gas and differential protection modes of transformers, and also introduces in detail the over-current and quick-break protection modes of lines and their setting calculation contents. Through comparison and calcul

6、ation, the configuration options of electrical equipment protection in 110KV substation are selected, the preliminary design scheme is determined, the configuration of automatic devices in 110KV substation is selected, the preliminary design scheme is determined, and the operation mode of protection

7、 calculation is also selected.【Keywords】 Circuit relay protection, transformer of relay protection, short circuit calculation and setting calculation. 目录110KV变电站继电保护设计- 1 -绪论- 3 -1. 继电保护基础- 6 -1.1 引言- 6 -1.2 基本结构- 6 -1.3 继电保护的任务以及基本原理- 6 -1.4 继电保护的基本要求- 7 -1.5 互感器基础- 7 -2.参 数 设 定 及 阻 抗计算- 9 -2.1 参数设

8、定- 9 -2.2 阻 抗 归 算- 9 -3. 线 路 的 继 电 保 护- 12 -3.1线 路 的 电 流 保 护 以 及 整 定- 12 -3.1.2 线路的整定- 15 -3.2 线 路 的 接 地 保 护- 28 -3.3线路的距离保护- 30 -3.4线 路 的 纵 联 差 动 保 护- 34 -4. 主 变 压 器 的 继 电 保 护- 37 -4.1变 压 器 保 护 的 配 置- 37 -4.2 变压器的瓦斯保护- 37 -4.3 变 压 器 的 纵 联 差 动 保 护- 38 -4.3.2 主变的整定- 39 -4.4 相间短路后备保护- 43 -4.5 接 地 短 路

9、后 备 保 护- 46 -4.6 过 负 荷 保 护- 46 -4.7 非 电 量 保 护- 46 -总结- 48 -参考文献- 49 - 47 -绪论随 着 人 们 生 活 水 平 的 不 断 提 高 ，人 们 对 与 用 电 需求 也 在 不 断 的 提 高 ，这 对 就 对 我 国 的 电 力 系 统 提 出 了 新 的 要 求 ，为 了 满 足 人 们 日 益 增 长 的 电力 需求 ， 作为 电 力 系 统 中 的 重 要 组 成 部 分 ， 继 电 保 护 的 要 求 也 被 提高 了 ， 同 时 随 着 电 子 、 通 信 以 及 计 算 机 技术 的不 断 发 展 ，也 为 继

10、 电 保 护的 发展 提 供 了 新 的 支持。 同 时 上 述 技 术 的 支持 ，在 4 0 余 年 的发 展 中，继 电 保 护 技术 跨 过 了 发 展 的 3 个 阶 段 。前 两 个 阶 段 为基于 集 成 运 算 放 大 器 的 、 基 于 超 大 规 模 集 成 电路 的 对 于 集 成 电 路的 保护 ，第三阶段为微机保护，现今继电保护技术正处于第三阶段向第四阶段的过度时期，第四 阶 段 的 特 点 为 ： 网 络 化 、计 算 机 化 、智 能 化 以 及 控 制、保 护、数 据 通 信 以 及 测 量 的 一 体 化 。本 1 1 0 K V 变 电 站 进 线 方 式

11、为 两回 进 线 ， 在 接 线 方 式 的 选 择 上 ，选 择 了 单 母 线 分 段 接 线 的 方 式 ，采 用 该 种 方 式可 以 保 证 在 部 分 母 线 出 现 故 障 时 ，可以通过分段断路器可以自动进行切除故障段的方式，避免整体母线的停止运作，保证不间断正常供电。同时在110KV变电站的35KV和10KV出线接线方式的选择上，由于出线上的用户中重要用户占比较大，因此也采取了单母线分段的接线方式。为了增加该设计的安全性，在主变压器的110KV方向的中性点进行了隔离开关的设计后进行了接地处理，同时也装设了避雷器增加其安全性。本设计中所使用的数据均为真实数据，均来自与该110K

12、V变电站，但是由于该数据是在继电保护为微机保护的情况下得出的，在各种公式的运用上存在的一定的差异，造成了计数结果整体的不一致性。在进行继电保护设计算前，笔者对相关的资料以及文献进行了查阅以及学习，同时参考了继电保护工程师的建议，根据本文设计的实际情况进行了整定方式的选择，并且本文中的计算公式全部具有理论支持，具有一定的可靠性。本论文共分为五章，首先对继电保护的基础理论进行了介绍，对继电保护的方法进行了简单的分析，对于变压器相关的保护进行了选择，对系统线路保护整定以及短路电流进行了计算，其中对于短路电流计算分别对其进行了两相短路计算、三相短路计算、单相接地短路计算以及两相接地短路计算。110KV

13、变电站#1输电线路以及#2输电线路利用了光纤纵联差动保护为主保护方式，并进行了相关的保护整定计算。该110KV变电站按六台主变设置总平，五台10/10k容量为5x40M双卷有载调压变压器，一台110/35kV，容量为20MVA的双卷有载调压变压器。对于其二期工程将装设一台40MVA,一台31.5MVA的主变压器。对于各级电压的出线，110KV进线最终三回，目前投入使用两回，10KV出线五十三回，目前投入使用二十四回。对于无功补偿要求，按照无功功率就地平衡的原则，及省电力公司批复的文件要求（变电站的无功补偿后，功率因数不小于0.98），本设计按主变（最终规模）容量的15考虑，采用静止无功自动补偿

14、方式，设两组7500千法电容器，预留5x7500千法电容器组的位置。采用屋内柜式无功补偿，接线型式为单星形，串联电抗器接于电源侧以限制涌流及抑制高次谐波。其电气主接线为双母线接线型式，10kV最终规模为、段单母线分段型式，、段单母线分段型式。各电压等级中性点接地方式：110kV系统通过变压器中性点直接接地。10kV系统采用不接地方式。站内分隔成四个部分：110kV配电区、主变、10kV配电及控制室建筑区、电容补偿装置区。站区南侧为110kV配电装置，采用半高型软母线布置方式；站区北侧为10kV配电区；站区中央为主变布置，与110kV配电区分列路两旁；电容补偿装置在站区的东面；控制室及附属建筑区

15、布置在站区北面，进站大门在站区西侧。本方案设置了由独立的高度为30米的四支避雷针进行联合保护的区域，以起到有效避免雷电对站内电力设施的直击的目的，同时为了有效的预防操作过电压以及雷电侵入波对设备的伤害，将氧化锌避雷器装设在了10kV、110kV母线以及10kV出线口的位置。经计算后，确定了主变压器的电气与110kV母线上避雷器装设位置距离为140米，同时没有违反交流电气装置的过电压保护和绝缘配合中主变压器与金属氧化物避雷器间对于最大电气距离的规定，该值为120米（2为其进线回路数为，1.5km为其避雷线长度），故在每台主变压器回路上各装设氧化锌避雷器一组。为了保护和工作需要，全站设主接地网，其

16、电阻不大于0.5欧，主网埋深0.8米；独立避雷针应设独立接地网，其电阻不大于10欧。根据需要，城北站的主变选择为SZ10-31500/110,1108x1.25%/10.5 （Ynd11 ）Uk=14.7%一台；SZ10-40000/110,1108x1.25%/10.5（Ynd11）Uk=14.7%一台；110kV断路器LW25-126W（40kA）；电流互感器LB7-110W；隔离开关GW4-110DW/1600A；避雷器YH10WZ-100/260W；10kV开关柜XGN2A-12Z系列；避雷器HY5W-17/45。对于城北站的电气二次保护部分采用先进的综合自动化系统，按无人值班要求设计

17、。设备采用微机综合自动化装置，综合考虑监控、保护、计量、远动、低周减载、小电流接地选线、微机五防及交直流电源。综自系统由数据采集、控制保护信息处理、信息网络部分组成。具有“遥测、遥信、遥控、遥调”，远方、就地操作闭锁及遥控跳闸闭锁重合闸功能。事故信号、预告信号重复动作、远方及就地复归，发生事故推画面，在主接线显示并伴有语音报警及文字说明，同时打印记录。10kV线路、10kV分段并列监控保护装置就地安装于开关柜小门上，二次消谐装置分别装在10kV两段PT柜小门上。主变及110kV线路监控保护装置组屏装于控制室内：综合测控屏1面（通讯管理单元、温度变送器、智能规约转换器、10kV PT保护、），公

18、用屏1面，设变压器的2面监控保护屏（变压器的差动保护、非电量保护、两侧后备保护以及监控等装置），110kV线路的2面监控保护装置屏（含1套110kV PT并列装置），110kV母联的1面保护测控屏。110kV母线的1面保护屏，2面电度表屏，1面在本期上。选用了多功能电度表为本设计的电度表。设低周低压减载屏2面、故障录波屏2面，本期均各上1面。10kV电度表装于开关柜小门上，主变两侧及110kV线路电度表装于控制室电度表屏上。1. 继电保护基础1.1 引言由于人们对其需求逐渐的增多，使得电力系统得到了良好的发展，规模也在逐渐的扩大，随着规模的变大使其结构更加的复杂多样。电力系统的大规模以及复杂的

19、结构使其更加容易受到设备故障、人员误操作以及环境条件等因素的干扰，为了在现今条件下的电力系统，持续不间断安全平稳的为用户提供高质量的电能，就不得不考虑如何改善拥有最大危害也是最容易的各式短路问题。若在发生故障以及运行状态不正常的情况后并不能对其进行正确及时的处理，将会造成严重的后果，甚至会导致事故的发生。继电保护是反事故措施的一种，它的出现就是为了能够正确及时的对运行状态不正常情况以及故障的出现进行处理，有效的避免发生事故。作为能够决定是否起到继电保护的功能作用的继电保护装置，它能够在装配在电力系统中的电气元件出于运行状态不正常的情况以及故障发生的情况下，自动完成断路器的跳闸或是对相应处理设备

20、发生相关信号的装置。1.2 基本结构其 组 成 分 为 以 下 几 个 部 分 ：其 一 ， 现 场 信 号 的 输 入， 该 步 骤 是 为 了 保 证 继电器 能 对各 现 场 的物理 量 进行 有 效的 检测 ， 继电保 护装置 在 接收现场 信号 时之前 ， 还 应 对 现 场 信 号 进 行 电 平 转 换、隔离以及低通滤波等方式的前处理；其二，测量，对从被保护对象装置出入的有关如电压，电流，阻抗以及功率等方面的物理量进行测量，并进行实际测量值与整定值之间的比较，以比较得出的结果为逻辑信号给出的依据，以此为是否需对被保护对象进行保护的依据以及启动条件；其三，逻辑，以上一部位给出的输出

21、的逻辑状态、输出的量的大小和性质、输出类型的先后顺序以及组合方式为依据，将一定的逻辑关系给予保护装置，使其按照该关系进行工作，并进行跳闸会使发出信号的最后确认，并向执行元件传输相关的命令；其四，执行，以上一部位传送的信号为依据，完成并执行所传输的信号命令，为保护装置任务的具体操作部件。如，发生故障时进行跳闸处理，当运行出于不正常状态时，进行信号的发出，当运行出于正常状态时不动作等。1.3 继电保护的任务以及基本原理当电力系统出于短路故障状态时，和正常情况相比大部分参量都发生了一定的或明显或不明显的改变。明显的变化包括了电流大幅增加、电压大幅下降、线路测量阻抗减少、功率方向变化、负序或零序分量出

22、现等，继电保护配置依据原理不同而产生的不同的方案其根本依据就是上述电气量不同的改变。但是，当其中一种的电气量改变实际测量值超过系统能承受的最大值时，继电保护装置就会开始工作，进行选择性故障切除或者是对电气设备的不正常情况进行显示。继电保护的主要工作包括：在电力系统中存在故障电气元件时，继电保护能够将其自动快速准确的进行切除，在保证了整个电力系统正常运行的同时也有效的对该故障元件遭受持续伤害进行了避免；当电力系统中存在不能正常运行的电气元件时，继电保护能够及时对该情况进行判断并在运行维护条件的基础上发出信号或者是发布跳闸指令并进行跳闸动作。1.4 继电保护的基本要求根据继电保护的不同任务，其要求

23、也是不同的，其中 跳 闸 动 作 对 于 继电 保 护 有 着 下 述 几 点 要 求 ：其 一 ，就 速 动 性 而 言 是 指 ，断 路 器 跳 闸 以 及 继 电 保 护 动 作 等 时间 都 较短 ， 是 继电 保护 能 够 快 速 的 对 故 障 进行 处理，以 保 证 其 故 障 元 件 避 免 其 进 一 步 受 到 破 坏；其二 ，就 选 择 性 而 言 是 指 ， 当 电 力 系 统 出 于 故 障 状 态 时， 保 护装 置 将 会 对 元件 进 行 选 择， 仅 切 除 发 生故障 的 元 件 而 不 对 其 他 元 件 进 行 处 理 ， 使 其 能 够 增 长 运 行

24、 ，得 到 停 电 范 围 尽 量 缩 小 的 目 的；其三，就 灵 敏 性 能 力 指 标 来 讲 ，在 保 护 规 定 的 范 围 内 ，继 电 保 护 对 故 障 的 发 生 的 反 应 能 力 。当 该 继 电 保 护 范 围 内 发 生 短 路 情 况 时，能对不同类型的短路以及不同位置的短路点都做出反应，是该继电保护灵敏性符合标准的表现；其四，就可靠性而言是指，不发生错误以及拒绝动作。上述要求并不是独立存在的，它们之间能够进行相互辅助同时也能相互平衡制约，可以对其以具体使用条件以及环境为依据，协调进行保证。1.5 互感器基础1.5.1 电压互感器电压互感器具有以下几个特点：其一，拥

25、有很小的电容（其数字在几十伏安到几百伏安之间）；其二，二次电压不能对其一次电压造成影响；其三，正常运行状态下与空载相似，二次电压与二次感应电动势基本相同；其四，为了避免电压互感器被烧坏，严禁二次侧短路，大部分情况下对二次进行有熔断器保护。图1-1所示为电压互感器常见的四种接线方式。图1-1 三相五柱式电压互感器接线方式1.5.2 电流互感器当电流过大导致无法使用仪表取其数字无法进行直接的测量时，电流互感器将会按比例对电流进行降低，使其可以进行直接的测量，同时以信号源的身份存在于继电保护系统中，其具有以下几个特点：其一，对继电器电流线圈以及仪表进行二次侧接，其阻抗与短路工作状态的数值相接近，都很

26、小；其二，二次侧的阻抗数值较小，N1/N2的数值较小，故对一次侧的电流几乎无影响，一次侧电流取决于电网负载；其三，I1=N1/N2I2，如测得I2，而N1，N2已知，就可得到I1；其四， 当 电 流 互 感 器 运 行 状 态 为 正 常 运 行 时 ，二 次 电 流 会 有 磁 通 势 的 产 生 ， 可 以起到 去 磁 的 作 用， 有着 较 小 的 励 磁 电流， 较 小 的 铁 芯 总磁 通 ， 同 时二 次 绕组的 感应 电 动 势 数值 上限 为 几 十伏 ， 同 样很小 。 若 采用二 次 侧 开 路 ，二 次 电 流将 不 会 产生磁 通 势 ，就 不 会 起 到 去 磁 的作

27、用 ， 导 致 铁 芯 总 磁 通 急 剧 增 加，铁芯达到高度饱和。同时由于二次绕组有着较多的匝数，根据E=4.44fNBS可知，二次绕组两端产生的电压将会很高，会给其绝缘造成一定的损失还会影响到施工以及其他人员的安全。因此，关于二次绕组开路问题必须基于足够的重视。图1-2所示为电流互感器常见的三种接线方式。 两相不完全星形 两相电流差图1-2 接线方式（电流互感器）2.参 数 设 定 及 阻 抗计算图2.1 主接线原理图2.1 参数设定平均电压为设置变压器的额定功率为基准功率为2.2 阻 抗 归 算有名值（2 - 1），标幺值（ 2 - 2 ），其 中，线路阻抗都为归算至侧的值。(1)10

28、kV侧 表格21 10kV侧阻抗有名值L104L107 L1011 L1012L1015L1019有名值（）100.9705153.6508136.0907100.9705144.8707188.7710(2)35kV侧表格22 35kV侧阻抗有名值L31L32 L33 L34L35L36有名值（）63.637756.566842.425160.102363.637742.4251(3)110kV侧基准阻抗，阻抗标幺值，其中为阻抗有名值。表格23 110kV侧阻抗有名值L11L12XT-1XT-2大方式小方式零序大方式小方式零序标幺值0.12700.18150.06270.04180.0949

29、0.04880.03350.06961）110kV侧最大、最小阻抗标幺值2）110kV侧最大、最小阻抗有名值（4）主变1）归算到110kV侧的变压器阻抗标幺值则，=，同理,变压器阻抗标幺值:2）归算到110kV侧的变压器阻抗有名值表格24 各电压侧阻抗标幺值有名值高压侧中压侧低压侧标幺值0.2764-0.01740.1799有名值（）33.4414-2.102421.76493. 线 路 的 继 电 保 护3.1线 路 的 电 流 保 护 以 及 整 定3.1.1 电 流 保 护当 电 力 系 统 出于 正 常 运 行 的 状 况 时 ，在 其 输 电 线 路 上 有 负 荷 电 流 流 过

30、， 当 出 于 额 定 条 件 下 ，额 定 电 压 与 母 线 电 压 相 等 。当输电线路发生故障，存在相间短路，短路电流将会在电源到短路点间的回路上进行流动，存在故障所在的母线的电压将会降低与额定电压值发生差异，称为残余电压。通过上述情况进行故障判断的依据，并进行电流电压保护。电流继电器在线路电流的数值达到或超过电压整定值时发生的动作被称为过电流保护；低电压继电器在母线电压数值在降到或低于电压整定值时发生的动作被称为低电压保护。单侧电源辐射形电网中，如图3.2所示。A、B、C都装设有电流保护，在线路L1上任意一点发生的短路故障，A保护1可靠动作，并跳开断路器1QF，切除故障。同理，对于线

31、路L2和L3上的短路故障，B、C保护2、3分别起动并跳开2QF、3QF。3.1.1.1 瞬 时 电 流 速 断 保 护瞬 时 电 流 的 速 断 保 护 可 以 将 位 于 被 保 护 元 件 出 口 发 生 的 严 重 短路 部 分 进 行 快 速 的 切 除 。起 到 故 障 保 护的 作用 ， 因 此 为 了达到快速的目的，该动作仅存在保护装置的固有动作时间，不存在时限。以图3.1中线路AB的保护1为例，为保证选择性，当线路BC（相邻）出口发生短路故障时，保护1的瞬时电流速断保护不对其进行反应，位于B点（线路末端）的最大短路电流应不作用在其动作电流中，因 此 瞬 时 电 流 速 断 保护

32、 得 动 作 电 流 按 躲过 本 线 路 末 端 短路 时 流过 保护 的 最 大 短路 电 流 来整 定 ， 即 ： （31）式中 动作电流（瞬时电流速断保护）； 可靠系数（1.21.3）； 当保护线路出于末端短路状态时，流过保护线路的短路电流最大值。图3.1电流保护原理与特性图从图3.1中可以知道，利用瞬时电流速断不能对该线路的全长进行保护，其仅能进行部分线路首段的保护，当三相短路情况出现在最大运行方式时，Lmax为保护区长度；当两相短路情况出现在最小运行方式时，Lmin为保护区长度。系统的故障形式以及运行方式在一定程度上决定为了保护范围。保护范围的百分比可以进行其灵敏度的表示。正常情况

33、下50%的线路全长为最大保护范围，15%20%线路全长为最小保护范围。图3.2所示为电流速断保护的单向原理接线。图3.2 瞬时电流速断保护单相原理接线3.1.1.2 限 时 电 流 速 断 保 护利 用 限 时 电 流速 断 能 对 该 线 路 的 全 长 进 行 保 护 ，同 时 其 保 护 范 围 还 会 包 括 一 部 分 的 相 邻 线 路 ，因 此 为 了 避 免 对 进 行 了 瞬 时 电 流 速 断 保 护 的 相 邻 线 路 造 成 影 响 ，应对 其 保 护 范围 进 行 特 别 的 注 意，它的动作电流应按躲过相邻线路瞬时电流速断的动作电流来整定。对图3.2中保护1，应为

34、（32）式 中 保 护 1 限 时 电 流速 断 的 动 作 电 流； 下 一 级 线 路 瞬 时 电 流 速 断 的 动 作 电 流； 可靠系数，取1.11.2。为 了 保 证 选 择 性 ，限 时 电 流 速 断 应 有 时 限 ，其 动 作 时 限 t1,应 比 相 邻 线 路 瞬 时 电 流 速 断 保 护 的 动 作 时 间 t2,I大一个，即 （33）在线路末端校验保护1限时电流速断保护在最小运行方式下发生两相短路时的灵敏度系数 （34）式 中 被 校 验 保 护 1 的 段 动 作 电 流； 当校验点存在最小两相短路现象的时候，流过的被校验保护短路电流。当灵敏度达不到需要标准时，

35、可以与应用了限时电流速断保护的下线路进行搭配，同时为了使上述方法的选择性能够达到要求，在动作时限方面其与下一线路的限时电流速断相比必须要大一个3.1.1.3 定时限过电流保护过 电 流 保 护 动 作 第 三 部 分 情 况 都 是 按 照 躲 开 最 大 负 荷 电 流 进 行 整 定 的 。在 正 常 运 行 条 件 情 况 下 ，保 护 应 具 有 较 大 程 度 的 可 靠性以及不能被误动的特点，当在其保护范围之内出现短路故障情况时，相应部件应依据短路电流的反应而进行下一步动作。保护范围为本线路全长加上相邻线路全长。在图1-1中，Iop为 L1线 路 的过 电 流 保 护 动 作 值

36、，其 应 躲 过 正 常 运 行 最 大 负 荷 电 流 （35）当相邻元件三相短路故障切除后，负荷自起动时，保护1在最大自起动电流Ist下应可靠地返回。所以，保护1的返回电流Ire应满足。引入可靠系数krel，可 选 择 返 回 电 流 满 足。动 作 电 流 与 返 回 电 流 之 间 满 足 关 系 （36）所以，过电流保护的动作电流可整定为 （37） 式 中 可 靠 系 数，一 般 取 1.251.25；自 起 动 系 数 ，由 负 荷 性 质 决 定 ，其 数 值 大 于 或 等 于 1；返回系数，大部分选取0.85。经上述方法整定后，能有效的提高过电流保护的灵敏度，L3线路上在k3

37、点存在短路现象时，该短路电流的其实位置为电源先后途径线路L1以及线路L2达到短路点。在短路电流经过的上述线路时，各个线路中的电流保护设施都会被调动。此时作出响应的为保护装置3，会使跳闸的为3QF断路器，将会更好的切合选择性的标准，完成故障切除动作后，短路电流将会消失，各个保护装置将会全部返回。为保证过电流保护的选择性，各保护装置应具有不同的动作时间，即 （38） 引入时间级差，使 （39） （310） 为了降低整个电网保护的动作时间，在满足选择性的前提下，应尽量小。根据断路器和继电器的型式不同，在0.350.6s之间，一般取0.5s。灵敏系数是校验过电流保护灵敏度的重要指标，其公式为 （311

38、）式 中 灵 敏 系 数 ；灵 敏 度 校 验 点 两 相 短 路 时 流过 继 电 器 的 最 小 短 路 电流； 保 护 的 动 作 电 流。阶 梯 原 则 为 定 时 限 过 电 流 保 护 动 作 时 间 的 基 本 整 定 标 准 ，因 此 过 电 流 保 护 动 作 时 限 与 和 电 源 的 距 离 成 反 比 ， 既 越 近 越 大 。因 此 过 电 流 保 护 为 保 护 的 后 备 手 段，线 路 的 主 保 护 可 以 选 择 为 限 时 以 及 瞬 时 电 流 速 断 保 护。为了使得线路故障能够被切除的更迅速以及更加的可靠，大部分都采用了三段式电流保护方式进行保护。在

39、图3.4所示中，I段为瞬时电流速断保护，II段为限时电流速断保护，III段为定时限过电流保护。图3.4 三段式电流保护原理接线图3.1.2 线路的整定3.1.2.1 短路电流计算系统最大运行方式下线路末端三相短路电流 （312）系统最小运行方式下两相短路时的电流 （313）（1）35kV侧1）L31线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流2）L32线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流3）L33线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流4）L34线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流

40、系统最小运行方式下两相短路时的电流5）L35线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流6）L36线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流（2）10kV侧1）L104线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流2）L107线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流 3）L1011线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流4）L1012线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流5）L1015线路系

41、统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流 6）L1019线路系统最大运行方式下线路末端三相短路电流系统最小运行方式下两相短路时的电流3.1.2.2 电流速断保护整定计算I段电流保护的动作值为电流速断保护的最小保护范围长度（1）35kV侧1）L31线路保护的段定值为 ，满足要求。2）L32线路保护的段定值为，满足要求。3）L33线路保护的段定值为，满足要求。4）L34线路保护的段定值为，满足要求。5）L35线路保护的段定值为，满足要求。6）L36线路保护的段定值为，满足要求。（2）10kV侧1）L104线路保护的段定值为，满足要求。2）L107线路保护的段定值为，满

42、足要求。3）L1011线路保护的段定值为，满足要求。4）L1012线路保护的段定值为，满足要求。5）L1015线路保护的段定值为，满足要求。6）L1019线路保护的段定值为，满足要求。3.1.2.3 定时限过电流保护 最大负荷电流 （归算到侧电流，功率因数， 0.95系数是考虑电压降低5%时，输送最大功率）定时限过电流保护动作电流：（1）35kV侧1）L31线路2）L32线路3）L33线路4）L34线路5）L35线路6）L36线路（2）10kV侧1）L104线路2）L107线路3）L1011线路4）L1012线路5）L1015线路6）L1019线路（3）灵 敏 度 校 验 作 本 线 路 后

43、备 保 护 时 ，按 本 线 路 末 端 最 小 两 相 短 路 电 流 校 验。1）3 5 k V 侧L 3 1 线 路，灵 敏 度 满 足要 求 。L 3 2 线 路 ，灵 敏 度 满 足 要 求。L 3 3 线 路 ， 灵 敏 度 满 足要 求 。L 3 4 线 路，灵 敏 度 满 足 要 求 。L 3 5 线 路 ，灵 敏 度 满 足 要 求 。L 3 6 线 路 ，灵 敏 度 满 足 要 求。2 ） 1 0 k V 侧L 1 0 4 线 路 ， 灵 敏 度 满 足 要 求。 L 1 0 7 线 路 ，灵 敏 度 满 足 要 求 。L 1 0 1 1 线 路 ， 灵 敏 度 满 足 要

44、 求 。 L 1 0 1 2 线 路 ， 灵 敏 度 满 足 要 求 。L 1 0 1 5 线 路 ， 灵 敏 度 满 足 要 求 。L 1 0 1 9 线 路 ，灵 敏 度 满 足 要 求 。3.2 线 路 的 接 地 保 护 当 单 相 接 地 短 路 现 象 发 生 在 中 性点 直 接 接 地 电 网 时 ，较 大 的 短 路 电 流 将 会 出 现 ， 大 部 分 采用接地 短路 保 护。中 性 点 直 接 接地电网 接 地 故障 的主 保 护 大 部 分 选 择了 三 段式 零 序 电 流 保 护 ，三 段 式 零 序 电 流 保 护 的 接 线 图 如 图 3 . 5 所 示 ， 其 为 典 型 的 配 置 ， I 段 为 瞬 时 零 序 电 流 速 断 保 护 ， I I 段 为 限 时 零 序