短路计算及继电保护整定系统的设计(2)

2.3运行方式的选定原则

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，在不影响继电保护的保护效果的前提下，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。

确定运行方式就是确定最大和最小运行方式，通常都是根据最大运行方式来确定保护的整定值，以保证选择性，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校验，因为只要在最小运行方式下灵敏度一定能满足要求。

（1）最大运行方式在相同地点发生相同类型短路时流过保护安装处的电流最大，

继电保护

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对继电保护而言称为系统最大运行方式，对应的系统等值阻抗最小。它是指供电系统中的发电机，变压器，并联线路全投入的运行方式。系统在最大运行方式工作的时候，等值阻抗最小，短路电流最大，发电机容量最大。

（2）最小运行方式在相同地点发生相同类型短路时流过保护安装处的电流最小，对继电保护而言称为系统最小运行方式，对应的系统等值阻抗最大。它是指供电系统中的发电机，变压器，并联线路部分投入的运行方式。系统在最小运行方式工作的时候，等值阻抗最大，短路电流最小，发电机容量最小。

2.4网络等效图

本网络是一个单电源环形网络，把它看成一个双电源供电网络，我们在每个保护装置中加入一个功率方向判断元件，在本次设计的网络中，我们加入功率继电器。根据功率方向不同，（规定母线流向线路的电流为正，线路流向母线的电流为负）可把线路上的断路器分为两组，1、3、5为一组，2、4、6为一组。解环后的等效网络如图

2.3

图2.3 解环后的等效网络图

2.5短路电流的计算

)

（1）线路CA末端短路流过5QF的最大三相短路电流Ik(3.max

继电保护

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X1 (0.153 0.108)//(0.153 0.108)//(0.153 0.108) 0.0756 0.0378 0.0605 0.261

)

所以I(k3.max Ib

EX1

0.251

10.261

0.962 (KA)

)

（2）线路BC末端短路流过3QF的最大三相短路电流Ik(3 .max

X1 (0.153 0.108)//(0.153 0.108)//(0.153 0.108) 0.0756 0.0378 0.200

)

所以I(k3.max Ib

EX1

0.251

10.200

1.255(KA)

)

（3）线路AB末端短路流过1QF的最大三相短路电流Ik(3.max

X1 (0.153 0.108)//(0.153 0.108)//(0.153 0.108) 0.0756 0.163

)

所以I(k3.max Ib

EX1

0.251

10.163

1.540(KA)

)

（4）线路BA末端短路流过2QF的最大三相短路电流Ik(3.max

X1 (0.153 0.108)//(0.153 0.108)//(0.153 0.108) 0.0756 0.0378 0.0605 0.261

Ik.max Ib

(3)

EX1

0.251

10.261

0.962(KA)

)（5）线路CB末端短路流过4QF的最大三相短路电流Ik(3.max

X1 (0.153 0.108)//(0.153 0.108)//(0.153 0.108) 0.0378 0.0605 0.185

Ik.max Ib

(3)

EX1

0.251

10.185

1.357(KA)

)（6）线路AC末端短路流过6QF的最大三相短路电流Ik(3.max

X1 (0.153 0.108)//(0.153 0.108)//(0.153 0.108) 0.0605 0.148

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Ik.max Ib

(3)

EX1

0.251

10.148

1.696(KA)

由以上计算可得线路末端短路时流过保护安装处的最大三相短路电流如表2.4所示。表2.5为线路末端短路时流过保护安装处的最小两相短路电流。

表2.4线路末端短路时流过保护安装处的最大三相短路电流

表2.5 线路末端短路时流过保护安装处的最小两相短路电流

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第3章 线路的保护方式的确定

3.1线路保护配置的一般原则

（1）对于220KV及以上的电压电网的线路继电保护一般都采用近后备原则。当故障元件的一套继电保护装置拒动时，由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障。而当断路器拒绝动作时，启动断路器失灵保护，断开与故障元件相连的所有联接电源的断路器。

（2）对瞬时动作的保护或瞬时段保护，其整定值应保证在被保护元件发生外部故障时，继保装置可靠且不动作，但单元或线路变压器组的情冰况除外。

（3）220KV线路保护应按加强主保护简化后备保护的基本原则配置和整定。其中两套全线速动保护的交流电流、电压回路和直流电源彼此独立；每一套全线速动保护对全线路内发生的各种类型故障，均能快速动作切除故障；两套全线速动保护应具有选相功能；两套主保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈；两套全线速动保护分别使用独立的远方信号传输设备；具有全线速动保护的线路，其主保护的整组动作时间应为：对近端故障不大于20毫秒；对远端故障不大于30毫秒。

3.2保护方式的确定及动作值的整定

各电流保护速断定值如图3.1所示。其中保护1QF、6QF的速断不需加装方向元件，因为它们的定值大于短路时流过它们的最大短路电流，因此从定值上可以保证反方向短路时不会误动。保护2QF、3QF、4QF、5QF的速断则需加装方向元件，因为它们的定值小于背后短路时流过它们的电流。

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图3.1电网的短路电流分布图

把该网络分为两个系统，一个由1QF、3QF、5QF组成，它负责切除左边电源供给的短路功率；另个由2QF、4QF、6QF组成，它负责切除由右边电源供给的短路功率。按阶梯原则应满足t1>3>5和6>t4>t2。

由于在三段式方向性电流保护在作用原理、整定计算原则等方面与无方向三段式电流保护基本相同，只不过在保护构成中应加功率方向测量元件，并与电流测量元件共同判别是否在保护线路的正方向发生故障。所以第I段方向电流保护的动作电流可不必躲过反方向外部最大短路电流，只需按正方向短路计算即可。第III段方向电流保护的动作电流除按Iop

KrelKst

Kre

IL.max计算外，还应考虑躲过反方向不对称短路时，

t

t

t

III

KrelKnk。为了保证方向电流保护不会因为反方向不对称短流过非故障相的电流Iop

路时非故障相电流测量元件动作和功率方向元件而发生保护误跳闸，方向电流保护必须采用按相起动接线方式。

在高压输电线路上，为保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率，要求继电保护装置无时限的快速动作，切除线路上任一点发生的短路故障，必需采用高频保护。

高频保护不反应保护范围外的故障，在参数选择上不需要与下一级线路配合，因此，可以达到无时限地有选择性的切除内部的短路故障。目前高频保护是220KV及以上电压级复杂电网的主保护方式。

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3.3 220KV单电源环网的整定计算

3.3.1对保护1、3、5进行整定

保护1、3、5的等效电路图如图3.3所示。

图3.3 保护1、3、5的等效图

（1）AB线路1QF的整定

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