110KV变电站继电保护设计.doc

110/35/10KV变电站微机保护设计
第一章 综述
第一节 继电保护的发展简史
继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。继电保护原理经历一系列的发展,从开始的单一过电流保护到现在的差动保护、距离保护、高频保护、微机保护、行波保护以及现在研究的光纤保护.继电保护装置也经历了三代,即电磁型继电保护,晶体管型继电保护和微机型继电保护(简称微机保护)。与过去的保护装置相比，微机保护具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，有存储记忆功能，可以实现任何性能完善且复杂的原理。微机保护可连续不断地对本身地工作情况进行自检，其工作可靠性高。此外，微机保护可用同一硬件实现不同地保护原理，这使保护装置的制造大为简化，也容易实行保护装置的标准化。微机保护除了保护功能外，还可兼有故障滤波、故障测距、事件顺序记录、和调度计算机交换信息等辅助功能，这对简化保护的调试、事故分析和事故处理等都有重大的意义。由于微机保护装置的巨大优越性和潜力，因而受到了运行人员的欢迎，进入90年代以来，在我国得到了大量应用，将成为继电保护装置的主要型式。可以说微机保护代表着电力系统继电保护的未来，将成为未来电力系统保护、控制、运行调度及事故处理的统一计算机系统的组成部分。
第二节 继电保护的作用
继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：
一、自动，迅速，有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行；
二、反应电气元件地不正常运行状态，并根据运行维护地条件（例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求动作，而是根据对电力系统及元件地危害程度规定一定地延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
第三节 继电保护的基本要求
即在电力系统的电气元件发生故障或不正常运行时，保护动作必须具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
一、选择性
继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统无故障部分仍能继续安全运行。
二、速动性
快速地切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，减小用户在电压降低的情况下工作时间，以及缩小故障元件的损坏程度。
三、灵敏性
继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。
四、可靠性
继电保护动作的可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，保护不应拒动,而在任何其他该保护不应该动作的情况下，保护不应该误动作。
第四节 继电保护整定计算的目的
继电保护装置（一下简称继电保护）属于二次系统，但它是电力系统中的一个重要组成部分，它对电力系统的安全稳定地运行起着极为重要的作用。继电保护整定计算是继电保护工作的一项重要工作。在电力生产运行和电力工程设计工作中，继电保护整定计算是一项必不可少的内容。不同的部门其整定计算的目的不同。
电力系统的各级调度部门，其整定计算的目的是对电力系统中已配置安装好的各种继电保护，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全系统各种继电保护有机协调地不知，正确的发挥作用。电力工程的设计部门，其整定计算的目的是对电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及选型的正确性。
第五节 继电保护整定计算的基本任务
继电保护整定计算的基本任务，就是要对各种继电保护给出整定值；而对电力系统中的全部继电保护来说，则需编制出一个整定方案。整定方案通常可按电力系统电压等级或设备来编制，并且还可以按继电保护的功能划分成小的方案分别进行。
各种继电保护适应电力系统运行变化的能力都是有限的，因而，继电保护整定方案不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化（包括基本建设发展和运行方式变化），当其超出预定的适应范围时，就需要对全部或部分继电保护重新进行整定，以满足新的运行需要。
对继电保护整定方案的评价，是以整体保护效果的优劣来衡量的，并不着眼于某一套继电保护的保护效果。有时以降低某一个保护装置的保护效果来改善整体保护的保护效果，也是可取的。一个整定方案由于整定配合的方法不同，会有不同的保护效果。因此，如何获得一个最佳的整定方案，将是从事继电保护整定计算工作的工程技术人员的研究课题，这是个整定技巧问题。经过不断实践，若能比较熟练地运用各种整定原则和熟知所保护地电力系统运行特征时，就能做出比较满意地整定方案。
必须指出，任何一种保护装置地性能都是有限的，或者说任何一种保护装置对电力系统的适应能力都是有限的。当电力系统的要求超出该保护装置所能承担的最大变化限度时，该保护便不能完成任务了。
总之，继电保护整定计算既有自身的整定技巧问题，又有继电保护的配置与选型问题，还有电力系统的结构和运行问题。因此，整定计算要综合、辩正、统一的运用。

第二章 系统的保护配置
第一节 变压器保护配置
一．变压器是现代电力系统中的主要电气设备之一
电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件。按照现在制造的电力变压器的结构，变压器的可靠性很高。但是，由于变压器发生故障时造成的影响很大，故应加强其继电保护装置的功能，以提高电力系统的安全运行水平。针对变压器的故障和异常工作情况，根据其容量和重要程度，装设动作可靠，性能良好的继电保护装置，一般包括：
（一）反映内部故障和油面降低的非电气量（气体）保护，又称瓦斯保护；
（二）反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，或电流速断保护；
（三）反应变压器外部相间短路时的过电流保护，复合电压起动的过电流保护，负序电流及单相式低电压起动的过电流保护，阻抗保护等；
（四）反应中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序电流保护；
（五）反应大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及过电压保护；
（六）反应变压器过负荷的变压器过负荷保护;
（七）反应变压器非全相运行的非全相保护等。
二．TOP9720C系列微机变压器保护
是以差动保护、瓦斯保护、后备保护测控、非电量测控（TOP9730）为基本配置的成套变压器保护装置，适用于110KV、66KV、35KV等大中型电力变压器。变压器主保护分为TOP9720C–12S和TOP9720C–13S两种型号，TOP9720C–12S适用于110KV及以下电压等级的双圈变压器主保护，TOP9720C–13S适用于110KV及以下电压等级的三圈变压器主保护，各保护装置均满足变电站综合自动化系统的要求。
（一）保护配置
1、 差动速断保护
2、 二次谐波制动比率差动保护
3、 CT断线判别
4、 非电量保护（瓦斯等）
（二）主要技术性能指标
1、差动速断保护
差动速断电流整定范围： 2 ～ 12In，级差0.01A
差动速断保护动作时间： 在1.3倍动作值下，不大于25ms
差动平衡系数： 0 ～ 50，级差0.1
2、二次谐波制动比率差动保护
差动动作门槛电流： 0.2 ～ 1.0In，级差0.01A
二次谐波制动系数： 0.1 ～ 0.3，级差0.1
比率制动电流： 0.5 ～ 4.0In，级差0.01A
比率制动系数： 0.2 ～ 3.0，级差0.1

第二节 线路保护配置
一、选用距离保护的原则
（一）距离保护的基本构成：距离保护是反应从故障点到保护安装处之间阻抗大小（距离大小）的阻抗继电器为主要元件（测量元件），动作时间具有阶梯性的相间保护装置。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之外，保护不动作；当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之内，保护动作。当再配以方向元件（方向特性）及时间元件，即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的大小无关。
（二）距离和的应用：距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择性的、较快的切除相间故障。当线路发生单相接地故障时，距离保护在有些情况下也能动作；当发生两相短路接地故障时，它可与零序电流保护同时动作，切除故障。因此，在电网结构复杂，运行方式多变，采用一般的电流、电压保护不能满足运行要求时，则应考虑采用距离保护装置。
（三）距离保护各段动作特性：距离保护一般装设三段，必要时也可采用四段。其中第Ⅰ段可以保护全线路的80％～85％，其动作时间一般不大于0.03～0.1S（保护装置的固有动作时间），前者为晶体管保护的动作时间，后者为机电型保护的动作时间。第Ⅱ段按阶梯特性与相邻保护相配合，动作时间一般为0.5～1.5S，通常能够灵敏而较快地切除全线路范围地故障。由Ⅰ，Ⅱ段构成线路地主要保护。第Ⅲ（Ⅳ）段,其动作时间一般在2S以上，作为后备保护段。
（四）由于距离保护主要反映阻抗值，一般说其灵敏度较高，受电力系统运行方式变化地影响较小，运行中躲过负荷电流地能力强。在本线路故障时，装置第Ⅰ段地性能基本上不受电力系统运行方式变化地影响（只要流过装置地故障电流不小于阻抗元件多允许的精确工作电流）。当故障点在相邻线路上时，由于可能有助增作用，对于第Ⅱ、Ⅲ段，保护的实际动作区可能随运行方式的变化而有所变化，但一般情况下，均能满足系统运行的要求。由于保护性能受电力系统运行方式的影响较小，因而装置运行灵活、动作可靠、性能稳定。特别是在保护定值整定计算和各级保护段相互配合上较为简单灵活，是保护电力系统相间故障的主要阶段式保护装置。
二.选用零序电流保护的原则
当中性点直接接地电网中（又称大接地电流系统）中发生接地短路时，将会出现很大的零序电流，而在正常运行情况下它们是不存在的，因此利用零序电流来构成接地短路的保护，就具有显著的优点。因为它不反应三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以它有较好的灵敏度。另一方面，零序电流保护仍有电流保护的某些弱点，即它受电力系统运行方式变化的影响较大，灵敏度因此降低；特别是在短距离的线路上以及复杂的环网中，由于速动段的保护范围太小，甚至没有保护范围，致使零序电流保护各段的性能严重恶化，使保护动作时间很长，灵敏度很低。
当零序电流保护的保护效果不能满足电力系统要求时，则应装设接地距离保护。接地距离保护因其保护范围比较固定，对本线路和相邻线路的保护效果都会有所改善。
三．SEL-321 方向距离及方向过流微机保护装置
SEL-321是美国SEL公司推出的方向距离及方向过流微机保护装置。110KV长线路保护采用这种装置，因为它具有通用性和经济性，SEL-321微机保护可以完成全部架空线的继电保护。编程的通用性可使继电器用于纵联和非纵联的保护方案继电器能适用于许多场合，仅选所需的继电器元件，即可完成基本方案，当更复杂的方案时才选更多的保护元件。
保护配置：
· 四阶段相间和接地距离保护
· 与下一级保护时间阶段配合的二三和四段相间和接地保护的延时，用户可在继电器内部独立地设定
· 任何段可被整定为正向或反向
· 相间和接地距离元件分别整定
· 接地距离选为Mho特性、四边形特性或兼有两种特性
· 接地距离元件的四边形特性提高了高阻故障的灵敏度。补偿负荷电流，防止保护范围的伸长和缩短
· 采用正序记忆极化量（memory）为相间和接地故障提高扩大保护的电阻范围
· 独立的相间，负序和零序电流时间过流元件
· 四段瞬时/定时负序和零序电流过流元件
· 三相故障的典型动作时间为一个周波
· 示波和事件报告数据
· 前面板整定和显示
四．TOP9720A微机线路保护测控装置
TOP9720A系列微机线路保护装置是以电流电压保护及三相重合闸和低周减载为基本配置的成套线路保护装置，适用于66KV及以下电压等级的配电线路。根据可选配置，可具备测控功能。
保护配置
1．三段相间电流保护（方向或低压闭锁）
2．反时限过流
3． 三相重合闸（检无压或检同期）
4．后加速
5、 零序保护
6、 低周减载
7、 过负荷保护

第三章　短路电流计算
第一节 网络参数计算
用标么值方法计算选基准容量S＝100MVA，基准电压
一．变压器：

高压侧：X
中压侧：X(取为0)
低压侧：X
二．系统：
（一）．系统XT-1：
X
X
X
（二）．系统XT-2：
X
X
X
三．线路：
（一）．110KV侧线路：
X
X
（二）．35KV侧线路：
X
X
X
X
X
X
（三）．10KV线路
X
X
X
X
X
X

第二节　系统正序网、负序网、零序网
一、正序网(正、负序网相同)阻抗如图3－1所示：

图3－1 正、负序网阻抗图
二、零序网阻抗如图3－2所示：

图3－2 零序阻抗图

第三节 短路电流计算
一．母线的短路电流计算
（一）．断路器QF和断路器QF处于分闸位置 （状况一）
1．母线M短路
系统在最大运行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－3所示：

图3－3

短路点总电抗为：X
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－4所示：

图3－4

短路点总电抗为：X
短路电流为：I
2．母线M短路
系统在最大运行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－5所示：

图3－5

短路点总电抗为：X
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－6所示：

图3－6

短路点总电抗为：X
短路电流为：I
3.母线M短路
与M短路时相同，其值为:
系统在最大运行方式下的短路电流计算：
X
I
系统在最小行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：X
短路电流为：I
4.母线M短路
系统在最大运行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－7所示：

图3－7

短路点总电抗为：
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－8所示：

图3－8

短路点总电抗为：X
短路电流为：I
5.母线M短路
与M短路时相同，其值为:
系统在最大运行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：X
短路电流为：I
（二）．当QF353处于合闸位置，QF103处于分闸位置时 （状况二）
1．母线M,M短路：
系统在最大运行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－9所示：

图3－9

短路点总电抗为：
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－10所示：

图3－10

短路点总电抗为：
短路电流为：I
2．母线M短路：
系统在最大运行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－11所示：

图3－11

短路点总电抗为：
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－12所示：

图3－12

短路点总电抗为：
短路电流为：I
3．母线M短路：
与M短路时相同，其值为:
系统在最大运行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：
短路电流为：I
（三）．当QF103处于合闸位置，QF353处于分闸位置时 （状况三）
1．母线M短路：
系统在最大运行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－13所示：

图3－13

短路点总电抗为：

8
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－14所示：

图3－14

短路点总电抗为：

8
短路电流为：I
2．母线M短路：
与M短路时相同，其值为:
系统在最大运行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：

8
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：

8
短路电流为：I
3．母线M,M短路：
系统在最大运行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－15所示：

图3－15

短路点总电抗为：

短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算，等值阻抗如图3－16所示：

图3－16

短路点总电抗为：

短路电流为：I
（四）．当QF103 和QF353都处于合闸位置时 （状况四）
1．母线M,M短路：
系统在最大运行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：
短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：
短路电流为：I
2．母线M,M短路：
系统在最大运行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：

短路电流为：I
系统在最小行方式下的短路电流计算：
短路点总电抗为：

短路电流为：I
（五）．当一台变压器检修时，QF353和QF103闭合，短路电流的计算同一。
二．出线的短路电流计算：（最大运行方式下三相短路电流）
（一）断路器QF和断路器QF处于分闸位置 （状况一）
:

:

（二）．当QF353处于合闸位置，QF103处于分闸位置时 （状况二）
:

:

（三）．当QF103处于合闸位置，QF353处于分闸位置时 （状况三）
:

:

(四)．当QF103 和QF353都处于合闸位置时 （状况四）
:

:

三．出线的短路电流计算：（最小运行方式下两相短路电流）
（一）．可根据公式：
经过计算得知：式中
四．短路电流计算如表3－1所示：
表3－1 短路电流列表

第四章 变压器保护
第一节 变压器主保护
一．变压器保护整定计算
计算变压器各侧一次电流，选择电流互感器的变比，确定各侧的二次额定电流，列表如表4－1所示：
表4－1 电流互感器定值
名称
各侧数值
额定电压（KV）
110
38.5
11
额定电流（A）

电流互感器接线方式
Y
Y
Y
电流互感器计算变比

选用电流互感器变比

电流互感器二次额定电流（A）

VFC板平衡调整系数

虽然CT二次接线均为星形接线，但由于通过软件进行相位校正时，在变压器星形侧同样存在的接线系数，所以变压器星形侧的二次额定电流均考虑的接线系数
1．差动速断定值
（1）躲过空投变压器时产生的最大励磁涌流；
（2）躲过外部短路时产生的最大不平衡电流。
当空载变压器投入电网或变压器外部故障切除后电压恢复时，励磁涌流高达额定电流的6～8倍的额定电流，当差动保护电流互感器选择合适时，变压器外部短路流过差动速断的不平衡电流小于变压器励磁涌流，因此差动速断定值可考虑只躲过变压器励磁涌流，即：取中间值为
(A)
式中 －变压器高压侧二次额定电流
2.差动保护定值（最小动作电流）
该定值需躲过最大负荷电流下的不平衡电流，且要保证变压器内部故障时有足够的灵敏系数。即：取中间值为
(A)
3．基波制动斜率

式中－可靠系数，取为1.4
－电流互感器同型系数，变压器差动保护取为1
－电流互感器误差，取为0.1
－变压器调压系数，取为0.05
－二次电流平衡不精确引起的误差，取为0.05
4．最小制动电流
一般取变压器二次额定电流值=8.30 (A)
5.二次谐波制动判据

（165×0.36－7.14×0.36）>（165－7.14）×0.15
满足要求
式中 －原边二次谐波电流；
－副边二次谐波电流；
－原边电流；
－副边电流；
－二次谐波制动系数，取为0.15
第二节 变压器后备保护
为了防止变压器外部故障引起的过电流及作为变压器之后备保护，在变压器上装设带低电压闭锁的过电流保护装置。如果其灵敏度不满足要求，或为了简化保护接线，也可以装设带复合电压闭锁的过电流保护。单侧电源的变压器后备保护装设于电源侧，作为差动保护、瓦斯保护的后备或相邻元件的后备。对于多测电源的变压器后备保护应装设于变压器各侧。主要作为各侧母线和线路的后备保护，要求只动作于本侧的断路器。
（一）变压器低电压闭锁的过电流保护：
对升压变压器、大容量降压变压器，系统间的联络变压器以及其他负荷电流变化较大的变压器等，均可能出现短时间的过负荷运行方式，当采用一般简单的过电流保护灵敏度不够时，可装设带电压闭锁的过电流保护装置，这样其电流定值计算可不考虑变压器的短时过负荷电流。对于三绕组变压器，应在各侧分别装设电压闭锁的过电流保护。对于装设在主电源侧（大系统侧）的电压闭锁过电流保护，动作后应起动总出口继电器，切除三侧断路器。为了两侧之间的配合，可在主电源侧增装一段带有方向的保护段（其方向指向该侧母线）。
电压闭锁元件定值：
1．当保护只安装在变压器高压侧时，对于35KV侧的最长线路

式中 —可靠系数，取＝1.05;
—返回系数，取＝1;
—最低运行电压，取＝0.9;
—额定电压。
式中 —校验点故障时，电压继电器装设在母线上的最大残压。
灵敏系数计算：

不满足要求
因此在35KV侧安装保护

灵敏系数计算：

满足要求
2．当保护只安装在变压器高压侧时，对于35KV侧的最长线路

灵敏系数计算：

式中 －保护的动作电压
不满足要求
因此在10KV侧安装保护

灵敏系数计算：

满足要求
（二）复合电压闭锁元件的定值计算
复合电压闭锁元件，即由接于相间电压上的低电压继电器和接于负序电压上的负序电压继电器组成的电压闭锁元件。由于装设有负序电压继电器，故在后备范围内发生不对称时，负序电压元件的灵敏度不受变压器接线方式之影响（即能够测量到各侧残压的正确值）。
1．负序电压元件
35KV侧：

取
式中 —负序电压动作值；

=
=
=0.229
式中 —变压器35KV侧不对称短路时保护反应的最低负序电压。
灵敏系数计算：

10KV侧：

=
=
=0.151
灵敏系数计算：

满足要求
2．电流元件定值计算
按变压器额定电流整定

式中 —变压器额定电流；
—可靠系数，取＝1.1；
—返回系数，取＝0.85

灵敏系数计算：

不满足要求

第三节 变压器零序电流保护
一.变压器零序电流保护的装设及作用
（一）在中性点接地系统中，变压器增设零序电流保护。对于一般变压器，零序电流保护接于变压器中性点的电流互感器回路中（虽然也可接于各侧零序电流滤过器回路，但其保护范围不如接于中性点处的电流互感器上好）
（二）对于双绕组变压器，只有高压侧装设接地保护；对有中性点接地的三绕组变压器，和有三个电压等级的自耦变压器，应在两侧分别装设接地保护。
（三）中性点接地变压器的零序电流保护，主要为切除母线故障；在相邻线路上发生接地故障和在变压器内部发生故障时尽可能起后备保护作用。
（四）对单侧中性点接地变压器的零序电流保护，其第Ⅰ段零序电流定值可与线路接地保护Ⅰ段相配合，动作时间级差取为△t，动作之后跳母联开关；第Ⅱ段保护动作定值及动作时间与线路零序电流保护最后一段相配合，动作后跳变压器两侧开关；对三绕组变压器的第Ⅱ段保护还可有两个时限，以较小时限跳本侧开关，以较大时限跳变压器三侧开关。
二、变压器零序电流保护的定值计算：
零序等值阻抗如图4－1所示：

图4－1

=0.653

1.264
式中－可靠系数，取为1.1；
－零序电流分支系数；
－本侧母线电流Ⅰ段;

满足要求
式中－母线故障时，流过变压器的最小零序电流；
－零序电流保护动作电流。

第五章 线路保护整定计算
第一节 110KV距离保护整定计算
一．线路的距离保护整定计算
距离保护——距离保护反应相间短路的保护：
1．距离保护Ⅰ段—Ⅰ段保护线路全长的80％
:

式中 —可靠系数。取为0.8
动作时限：0秒
2．距离保护Ⅱ段—Ⅱ段保护线路全长
（1）与相邻线路距离保护Ⅰ段配合整定
:

＝0.303

＝0.318
式中 －最小分支系数
－为相邻线路Ⅰ段的动作阻抗值
（2）躲过变压器另一侧短路时的阻抗值
:

=0.527

=0.667
式中 －为变压器阻抗
分别取和较小者为动作值：
，
灵敏度校验
： 满足要求
满足要求
动作时限：0.5秒
3．距离保护Ⅲ段－Ⅲ段作为本线路Ⅰ，Ⅱ的后备保护（称为近后备保护）以及作为相邻线路保护的后备（称为远后备保护）
（1）与相邻线路距离保护Ⅱ段配合整定
：
＝
＝0.521

＝
＝0.642
（2）躲过最大负荷时的最小负荷阻抗整定

＝
＝0.945
式中 －为相电势，标么值为1
－为可靠系数，取为1.2
－为可靠系数，取为1.1
－为自起动系数，取为1.5
－为最大负荷电流
－为灵敏角，取为80
－为负荷阻抗角，按COSφ＝0.8计
灵敏度校验
近后备保护：
： 满足要求
满足要求
远后备保护：
：
<1.2
不满足要求
改与相邻线路Ⅲ段配合

＝
＝0.992
近后备保护
远后备保护
满足要求

满足要求
动作时限：1秒
二．线路的距离保护二次侧整定计算
考虑一条输电线供给两台变压器的情况
(A)
取为,
(一) 线路距离Ⅰ段保护
将标么值转换成有名值
：

（二）线路距离Ⅱ段保护
将标么值转换成有名值
：

（三）线路距离Ⅲ段保护
将标么值转换成有名值
：

第二节 110KV零序电流保护
一．线路保护
（一）侧零序Ⅱ段应与和变压器的零序保护Ⅰ段配合，取其中的大值作为整定值
1．与变压器高压侧保护115配合

因为， 应采用单相接地短路零序电流作为整定值，采用两相短路零序电流值作为保护的校验。

保护115的动作电流：

分支系数

因此侧保护111的Ⅱ段定值为：

2．与线路的保护114配合
（1）不加方向元件时，动作电流必须躲过母线接地短路时可能出现的最大零序电流。

流入接地点的零序电流为：

流过保护114的零序电流为：

当母线短路时
系统XT-2流过保护114的零序电流为：

在保护114接口端接地短路时，系统XT-1流过保护114的零序电流为：

采用这个定值后，在保护114出口处发生两相短路时，保护不能动作，因此应加方向元件
（2）加方向元件后，保护114的Ⅰ段按躲开母线接地的最大零序电流整定

保护111的Ⅱ段

灵敏度校验

满足要求
二．线路保护
（一）侧零序Ⅱ段应与和变压器的零序保护Ⅰ段配合，取其中的大值作为整定值
1．与变压器高压侧保护115配合
分支系数

因此侧保护113的Ⅱ段定值为

2．与线路的保护112配合
（1）不加方向元件时，动作电流必须躲过母线接地短路时可能出现的最大零序电流。

流入接地点的零序电流为：

流过保护112的零序电流为：

(2)加方向元件后，保护112的Ⅰ段按躲开母线接地的最大零序电流整定

保护113的Ⅱ段

灵敏度校验

满足要求
三．零序电流Ⅲ段－Ⅲ段作为后备保护
1．的零序电流Ⅲ段
（1）与相邻线路零序Ⅱ段的配合整定
动作电流：
（2）按不伸出变压器另一侧整定

（3）按本线路末端接地故障有灵敏度整定

（4）按躲过相邻线路始端三相短路时的不平衡电流整定

取以上定值大者进行灵敏度校验
近后备
远后备
2．的零序电流Ⅲ段
（1）与相邻线路零序Ⅱ段的配合整定
动作电流：
（2）按不伸出变压器另一侧整定

(3) 按本线路末端接地故障有灵敏度整定

(4).按躲过相邻线路始端三相短路时的不平衡电流整定

取以上定值大者进行灵敏度校验
近后备
远后备

第三节 35kV线路保护整定计算
一．35KV侧线路保护
（一）瞬时电流速断保护：整定原则：按躲开线路末端三相短路的最大短路电流整定。
1．

有名值：1.507×1.560=2.351 (kA)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝

2.

有名值：1.507×1.628=2.540 (kA)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝

3．

有名值：1.507×1.932 =3.014 (kA)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝

4．

有名值：1.507×1.565 =2.441 (kA)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝

5.

有名值：1.507×1.560=2.351 (kA)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝

6.

有名值：1.507×1.932 =3.014 (kA)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝

（二）．定时限电流速断保护
1．
（A）
(A)
灵敏度校验：
>1.5
满足要求
2．
（A）
(A)
灵敏度校验：
>1.5
满足要求
3.
（A）
(A)
灵敏度校验：
>1.5
满足要求
4.
（A）
(A)
灵敏度校验：
>1.5
满足要求
5.
（A）
(A)
灵敏度校验：
>1.5
满足要求
6.
（A）
(A)
灵敏度校验：
>1.5
满足要求
(三) 35kV线路保护二次侧整定值计算

经过计算的整定值计算列表如表5－1所示：

表5－1 35kV线路二次侧电流定值列表

电流互感器计算变比呢
选用电流互感器变比
Ⅰ段的二次定值（A）
Ⅲ段的二次定值（A）

58.775
5.506

63.500
6.988

50.233
9.318

61.025
6.988

58.775
8.735

50.233
7.341

第四节 10KV侧线路保护
一．瞬时电流速断保护：整定原则：按躲开线路末端三相短路的最大短路电流
整定。
1．

有名值：0.985×5500=5417.5 (A)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝

2．

有名值：0.726×5500=3993 (A)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝
=0.481
3.

有名值：0.795×5500=4732.5 (A)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝
=0.458
4.

有名值：0.985×5500=5417.5 (A)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝
=0.385
5.

有名值：0.759×5500=4174.5 (A)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝
=0.470
6.

有名值：×5500=3393.5 (A)
动作时限：0秒
最小保护范围：

＝
=0.516
二、定时限电流速断保护
1．

灵敏度校验：
>1.5
满足要求
2．

灵敏度校验：
>1.5
满足要求
3.

灵敏度校验：
>1.5
满足要求
4.

灵敏度校验：
>1.5
满足要求
5.

灵敏度校验：
>1.5
满足要求
6.

灵敏度校验：
>1.5
满足要求
三、线路保护二次侧整定值计算

经过计算的整定值计算列表如表5－2所示：
表5－2 10kV线路二次侧定值列表

电流互感器计算变比呢
选用电流互感器变比
Ⅰ段的二次定值（A）
Ⅲ段的二次定值（A）

90.292
7.129

66.55
6.157

78.875
8.541

90.292
6.529

69.575
4.906

56.558
3.261

第六章 选择保护设备
第一节 微机保护测控装置概述
一、系列装置简介
TOP9720系列保护测控装置采用“一对一”的设计原则，既可分散安装在开关柜上，也可集中组屏配置，采用全汉化实时显示各电气监测量，显示参数直观、明了。通过面板按键用户可方便地进行保护、监测、事故信息、开关量状态等功能查询，通过设置密码可进行保护及监测功能的整定。
产品按抗振动、