城北变电所继电保护设计.docx

AbstractInthispaper,thenorthsubstationsmayappearthefault,theprotectionandinstallationconfiguration.Forthesecondarysubstationtransformermayappearvarioustypesoffaultsandabnormalrunningstateareanalyzed.AndaccordingtotheGB14258-199314TechnicaIcodeforrelayprotectionandsafetyautomationdevices''regulationfortransformerinstalledgasprotection,differentialprotection,compoundvoltagestarting,overcurrentprotection,currentinstantaneousfaultprotectionandoverloadprotectiondevice,improvethesafeoperationofthetransformer.Thesubstationcircuitmayoccurintheinterphaseshortcircuit,groundingfault,current,accordingtotherulesofconfigurationofthecurrentprotection,currentinstantaneousfaultprotection,overcurrentprotectionandinsulationmonitoringdevice.Aimatsubstationbusbarmayappearsinglephasegroundingfaultandalternatewith,accordingtodifferenceofbusbarvoltagegrade,for10kvbusadoptedthefixedconnectionofdoublebusbardifferentialprotection.Aboveinstallationofsubstationprotectionrelayprotectionsystem,ensuredragontemplesubstationsateoperationandpowersupplyquality.Thisguaranteetorrunningequipmentandpersonnelsafety.Keywordsdifferentialprotection,overcurrentprotection,overloadprotection,currentinstantaneousfaultprotection本文对城北变电所可能会出现的故障、进行了爱惜及安装配置。对二次变电站的变压器可能出现各种类型的故障和不正常运行状态进行了分析。对主接线进行选择。并依据GB142581993维电爱惜和平安自动扮装置技术规程的规定为变压器装设瓦斯爱惜、差动爱惜、过电流爱惜和过负荷爱惜装置，提高了变压器平安运行。变电所中线路可能会出现相间短路，接地故障、过电流，依据规程配置了电流爱惜、电流速断爱惜、过电流爱惜及绝缘监察装置。针对变电站母线可能会出现单相接地和相间短路故障，依据母线电压等级的不同，对IOkV母线接受了双母线固定连接的母线差动爱惜。以上爱惜安装构成变电所的继电爱惜系统，保证城北变电所的平安运行及供电质量。为运行设备和运行人员的平安供应保障。关键词差动爱惜，过电流爱惜，过负荷爱惜，电流速断爱惜结谢182122232.1 DQFl断开，DQF2闭合122.2 DQFLDQF2都断开132.3 DQFLDQF2都闭合142.4 DQFI闭合，DQF2断开143不正常运行方式下短路电流计算153.1 东岭电厂单线送电，两台变压器正常运行153.2 变压器T2检修，Tl正常运行，东岭电厂单线送电163.3 变压器T2检修，Tl正常运行，东岭电厂双线送电174整定计算184.1 变压器爱惜整定计算4.2 东岭配电线路继点爱惜整定计算摘要Abstract第一章说明书11引言12城北新建变电所简要介绍13运行方式分析13.1 最大运行方式13.2 最小运行方式13.3 正常运行方式13.4 双电源供电的运行方式14主接线选择24.1 单母线接线24.2 单母线分段接线24.3 带旁路母线的单母线接线24.4 单母线分段带旁路的接线24.5 双母线接线24.6 3/2接线24.7 桥形接线24.8 变电所主接线方案确定35选定继电爱惜方案36变压器爱惜36.1 变乐器的爱惜配置方案36.2 变压器爱惜装设原则46.3 变压器的纵联差动爱惜46.4 变压器瓦斯爱惜56.5 变压器的过电流爱惜66.6 变压器的过负荷爱惜77线路的爱惜配置方案77.1 中性点不接地电网故障的现象77.2 单回线路的电流速断爱惜87.3 线路爱惜原理87.4 单回线纵联差动爱惜107.5 纵联差动爱惜的整定和灵敏度校验IO其次章计算书111参数计算111等值等值电路图（标么值）及短路故障点的选择111.2 电气主要设备参数111.3 标么值归算122正常方式运行下短路电流计算122城北新建变电所简要介绍为适应工农业发展的须要，新建变电所,电厂用双条线供电。IOKV侧6条出线，其中安装7500KVA变压器两台，66KV侧由东岭发条配电线并联地方德力电厂。出线长度见附图3运行方式分析在选择爱惜方式及对其进行整定运行时，都必需考虑系统运行方式变更带来的影响.所选用的爱惜方式，应在各种系统运行方式下都能满足选择性和灵敏性的要求.对过量爱惜来说，通常都是依据系统最大运行方式来确定爱惜的整定值，以保证选择性，因为只要在最大运行方式下能保证选择性，在其他运行方式也确定能保证选择性；灵敏度符合要求，在其他运行方式下，灵敏度也确定能满足要求.对某些爱惜（例如电流电压连锁速断爱惜和电流速断爱惜），在整定计算时，还要按正常运行方式来确定动作值或计算灵敏度.3.1 最大运行方式依据系统最大负荷的须要，电力系统中的发电设备都投入运行（或大部分投入运行）以及选定的接地中性点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式.对继电爱惜来说，是短路时通过爱惜的短路电流最大的运行方式.3.2 小运行方式依据系统最小负荷，投入和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.对继电爱惜来说，是短路时通过爱惜的短路电流最小的运行方式.3.3 正常运行方式依据系统正常负荷的须要，投入和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之内的运行时间最长.对更困难的系统最大、最小运行方式的推断是比较困难的，有时须要经过多次计算才能确定.对于某些特殊运行方式，运行时间很短，对保证爱惜的选择性或灵敏性有困难时，且在爱惜拒动或误动不会引起大面积停电的状况下，可不予考虑.3.4 双电源供电的运行方式依据任务书的给定的条件，本次设计的最大运行方式是东岭电厂双线同时为城北变电所（容量为2X7.5MW）,依据短路点的位置选择短路电流的路径，可得到流过短路器的最大电流.第一章说明书本次毕业设计的内容是城北变电所继电爱惜设计,其目的是通过在电力系统中装设些继电爱惜装置，以保证当电力系统中某电气元件发生故障时,能自动、快速地将故障元件从电力系统中切除，避开故障元件接着遭到破坏，使非故障元件快速复原运行；并且保证当系统中电气元件出现不正常运行状态时，如三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路、发电机和电动机以及变压器绕组间的匝间单相断线、两相断线等，能刚好反应并依据运行维护的条件发出信号或跳闸。本设计书编写过程中曾遇到过各种各样的问题和困难，指导老师XXX老师赐予了宝贵的看法的细心指导，在此表示深切的谢意。由于本人水平有限，设计书中难免会有错误和不足之处，恳请老师指责指正。屋内配电装置，一般不装设旁路母线。4.4单母线分段带旁路的接线用特地的分段断路喘和旁路段路器，则断路器数口较多，造价较高，一般不用。适用于进出线不多，容量不大的中小型发电厂和变电所。4.5双母线接线优点：供电牢靠运行调度灵敏。易于扩建口前我国大容量的重要发电厂和变电所中广泛接受。缺点a.隔离开关作为操作电器简洁发生误操作；b.检修任一回路的断路器或母线故障时，仍将短时停电:c.运用设备多，配电装置困难，投费较多。4.63/2接线优点一母线故障或检修，均不致停电：任一断路器检修不影响正常供电；隔离开关仅作检修之用，不作为操作电器，误操作的可能性较少。在进线功率和出线功率大致相等的状况下，就是两组母线同时故障，功率仍可接着输送。缺点运用设备较多、投资大、而且继电爱惜装置困难。所以般运用在220kV以上的超高压系统中。4.7桥形接线当只有两台变压器和两条线路时，可以接受桥形接线。正常运行时，桥连断路器闭合。1 .内桥接线连接桥设置在变压器侧.线路的投入和切除比较便利，变压器的投入和切除比较困难.适用于较长的线路和变压器不须要经常切换的场合。2 .外桥接线连接桥设置在线路侧。最小运行方式是东岭电厂单线供电给城北变电所,变电所内只有一台变压器投入运行，依据短路点的位置选择短路电流的路径，可得到流过短路器的最小电流。4主接线选择f简单单母线单母线I单母线分段【单母线带旁路简单双毋线双母线分段双母线带旁路主接线分类/双断路器双母线分数断路器双母线（3/2接线）单元接线1无母线型彳桥形接线1多角形接线各种接线方式的优缺点：4.1 单母线接线优点：接线简洁清晰、操作便利、设备少、投资小，隔离开关仅用于检修，不作为操作电器,不简洁发生误操作。缺点：（D母线和母线隔离开关检修或故障时，将造成全部回路停电；（2）出线断路器检修时，该回路将停电。主要用于小容量的发电厂和变电所中。4.2 单母线分段接线优点：可分段检修母线和母线隔离开关，减小母线故障的影响范围,缺点：出线断路器检修时，该出线停电。4.3 带旁路母线的单母线接线旁路母线的作用：可以不停电地检修和它相连的任断路器。优点：可不停电检修任一出线断路器。由于旁路系统造价昂贵，同时使配电装置和运行困难，所以规程规定：电压为35kV而出线在8回以上，IlOkV、6回以上，220kV、4回以上的屋外配电装理都可加设旁路母线。6'10kV图1-1城北变电所主接线图（简图）5选定继电爱情方案电气主接线是构成电力系统的重要环节，设计的合理和否干脆关系到供电的牢靠性以及电网运行方式的灵敏性，并在很大程度上影响着电网的平平稳定运行。主接线应满足牢靠性、灵敏性和经济性3项基本要素，主接线牢靠性的定量分析由于基础数据的缺乏和计算方法的限制尚无法精确计算，故其衡量标准主要还是靠运行实践。本次设计中考虑的变电所主接线牢靠性的详细要求如下（1）开关检修时，尽可能不影响或少影响对系统的正常供电。（2）任何单一元件故障或无故障跳闸时，应尽可能保证正常设备的接着运行及主要负荷的平安供电。（3）尽量减小变电所全所停电的可能性。（4）满足故障后牢靠切除故障设备的要求。主接线同时应满足调度运行、检修及扩建时的灵敏性。只能满足正常状况平安运行的主接线不能称为合理的主接线。志向的主接线方案应既能满足调度运行中对各个设备的灵敏投运和检修，又能兼顾扩建时过渡到最终接线的便利性。主接线在满足牢靠性、灵敏性的前提下，还应尽可能做到经济合理，力求投资省，占地面积小，并降低电能损耗。6变压器爱惜6.1变压器的爱情配方案电力变压器在电力系统中的地位特殊重要，它的故障对供电牢靠性和系统的正常运行带来严峻后果。由于绝大部分安装在户外，受自然条件的影响较大，同时受到连接负荷的影响和电力系统短路故障的威逼，变压器在运行中有可能出现各种类型的故障和不正常运行状态。因此,必需依据变压器容量和重要程度装设性能良好、动作牢靠的爱惜。变压器的故障分为内部故障和外部故障。内故障指的是变压器油箱内绕组之间发生相间短路、一相绕组中发生的匝间短路、绕组和铁芯或引出线和外壳发生的单项接地短路。外部故障指的是油箱外部引出线之间发生的各种相间短路、引出线因绝缘套管闪落或裂开通过油箱外壳发生的单项接地短路。变压器发生故障，必将对电网或变压器带来紧急，特殊是发生内部故障，短路电流产生发高温电弧不仅烧坏绕组绝缘和铁芯，而且使绝缘材料和变压器油受热分解产生大量气体，导致变压器外壳局部变形、破坏甚至引起爆炸。因此，变压器发生故障时，必需将其从电力系统中切除。变压器不正常运行状态主要指过负荷、油箱漏油造成的油面降低以及外部短路引起的过电流。对于大容量变压器，因其铁芯额定工作磁通密度和饱和能通密度比较接近，所以系统电压过高或系统频率降低时，简洁过励磁。过励磁也是变压器的一种不正常运行状态，变压器处于不正常运行状态时，应发出信号。为了保证电力系统平平稳定运行，并将故障或不正常运行状态的影响限制到最小范围，依据适用于线路较短和变压器需经常切换两条线路间有穿越功率时，也应接受外桥接线。3.特点桥形接线有工作牢靠、灵敏、运用的电器少、装置简洁清晰和建设费用低等优点，并且它特殊简洁发展为单母线分段或双母线接线。因此广泛运用在22OkV及以下的变电所中，具有二路电源的工厂企业变电所也普遍接受，还可以作为建设初期的过渡接线。4.8变电所主接线方案确定通过本次设计可以初步了解城北变电全部两台变压器，变压器的高压侧连接66KV高乐母线，低压侧连接10.5KV低压母线。本次设计的城北变电所的主接线形式为高压（66kV）侧接受内桥接线，低压（10.5kV）侧接受单母线分段接线。6.72k>6.72km东岭电厂7.96kn.5.8km5.8kn8,9kn东岭线德力电厂8.98kn城北变电所主接线图（简图）流等于流出变压器的电流所以不平衡电流很小.差动继电器不动作.当d点短路时此时流过差动回路的电流为h+h此时电流大于差动继电器动作电流，继电器动作跳闸.在实现变压器差动爱惜时，应考虑变压器高、低压两侧电流的大小和相位，般讲它们都不同.故在实现变压器差动爱惜时，应首先考虑对两侧电流进行相位补偿，在进行数值补偿，都能保证正常运行和外部短路时继电器中的电流等于零（志向）.此外，在实现差动爱惜时，还应考虑两个特点，一个是变压器励磁涌流，另一个是变压器差动爱惜的不平衡爱惜.图1-2变压器纵差爱惜单相原理接线图按环流法接线变压器纵差是利用比较变压器的高压侧和低压侧的电流和幅值和相位的原理构成的.它主要是由接于差动回路的三个差动继电器组成.为r扩大纵差爱惜范围，电流互感器应尽量靠近断路限本设计的变压器容量为7.5MVA,因此接受的是BCH-2型差动继电器.它主要是用于两绕组或是三绕组电力变压器以及沟通发电机的单向差动爱惜线路中的主爱惜，继电器能预防在非故障状态时出现的暂态电流作用.BCH-2型差动继电器由两部分组成:DLTl/0.2型电流继电器和一个带短路途圈的三柱式速饱和沟通器。当变压器正常运行或是外部短路时，注入差动继电器的电流为不平衡电流.由于预先选择好两侧电流互感器的变比和接线方式，故该不平衡电流值很小，注入电流继电器内的电流（为两侧电流互感器二次侧电流之差），爱惜不动作.当爱惜区内发生故障时，只要不平衡电流大于继电器的起动电流，则继电器动作，瞬时使变压器的两侧断路器7DL和9DL跳闸.留意：由于木设计变压器为两绕组变压器，接法为Y/DIL所以变压器角行侧电流互感器为星形接法，变压器星形侧电流互感器为角形接法.这样做可以补偿幅值和相位.1.BCH-2型差动继电船工作原理如图1-3,BCH-2型差动继电器工作原理是由一个DLTI/0.2型电流继电器和一个带短路途圈的三柱式速饱和变流器组成。中间B柱上绕有差动线圈Nq平衡线圈N”、N心和短路途圈N*；左边A柱上绕有一个短路途圈N；,其中N和N；间的连接是同向串联的，右边C柱上绕有一个二次线圈N/N2接有作为执行元件的电流继电器。GB14258-1993继电爱惜和安装自动装置技术规程的规定，变乐船应装设以下爱惜装置。6.2变压器爱惜装设原则1 .变乐器的主爱惜回路当变压器线圈和引出线发生相间短路以及变压器发生匝间短路时,其爱惜应瞬时动作。这种爱惜由差动爱惜来完成，因此，差动爱惜为变压器的主爱惜。在66KV和10.5KV侧因为断路器检修切换至旁路断路器时，差动爱惜经屏正面的电流试验端子切换至变压器套管电流互感器。切换期间爱惜范围缩小，但由于变压器故障少，断路器检修期不长，这样做是允许的。当变压器油箱内部短路时，短路点电弧使变压器油分解，形成瓦斯气体。聿瓦斯爱惜作用于断路器跳闸，为变压器的主爱惜：轻瓦斯作用于信号。在爱惜线路中通常设有切换片QP,也可将重瓦斯爱惜投入信号。瓦斯维电器和变压器成套供应。2 .双卷和三卷变压器的后备爱惜对双卷变压器，无论是间侧式双侧电源，均只在变压侧闭式复合电压启动的三相式过电流爱惜，电压元件由低压侧电压互感器取得电压。单侧电源时，爱惜的第一段时限跳开低压侧母线分段（或母联）断路器，其次段时限跳开高压侧断路器。双侧电源时爱惜的第段时限跳开变压器低压侧断路器。其次段时限动作于总出口中间继电器。该爱惜作为外部相间短路和内部相间短路后备，帮称为后备爱惜。3 .3变压器的纵联差动爱惜1 .变压器的纵联差动爱惜基本原理：变压器的纵差动爱惜通常接受环流法接线如图示出了双绕组变压器纵差动爱惜的单原理接线是将被爱惜元件两侧（高、低压）的电流互感器二次侧，靠近被爱惜元件的两端连在一起。然后，将差动继电器并联到两电流互感器上。变压器纵差动爱惜在原理上是比较简洁的，但在实现时应考虑变压器高、低压两侧电流的大小和相位不同。首先考虑对两侧电流进行相位补偿,然后进行数值补偿，才能保证正常运行和外部短路时流入继电器的电流在志向状态时等于零。此外，还应考虑变乐器励磁涌流的影响和其他一些使不平衡电流增大的因素。变压器纵差爱惜单相原理接线图1-2所示.在变压器纵动爱惜外部爱惜时一次侧流入的电（b）内部故障时即actKr/bmax(I-I)KM一一牢靠系数取1.3(2)躲过外部短路时的最大不平衡电流此时有-KrVJUb.max(12)KE牢靠系数取1.3Gnrn一一区外故障时的最大不平衡电流(3)躲过励磁涌流的影响L=L31.In变压器的额定电流运行阅历证明，当Itlcl=1.31、时,可以躲过励磁涌流的影响,但最终还必需经过空载合闸试验差动爱惜的灵敏度试验此时有(1-3)小一一在单侧电源供电,且系统为最小运行方式下,爱惜范围内部故障时,流过继电器的最小短路电流6.4变压器瓦斯爱惜瓦斯爱惜主要是有瓦斯继电器组成，它安装在油箱和油枕之间的管道上，如下图所示.FJ3-80型复合式瓦斯继电器结构如左图所示.这类继电器有较好的防震性能.它是由挡板和开口杯更合而成的，上下方各有一个带干簧触点的开口杯，正常时，上下开口杯都浸在油内.由于开口杯及附件在油内的策略所产生的力矩比平衡锤4产生的力矩小，因此，开口杯处于上升位置，干簧触点3断开。当发生略微故障时，分解出少量气体，此气体上升并聚集在瓦斯继电器上部，使瓦斯继电雅中油面下降，上开口杯露出油面.此时，开口杯及附件在空气中的重力加上杯中油的重量，所产生的力矩大于在油中平衡锤所产生的力矩，因此，开口杯顺时针方向转动，带动磁铁靠近，使上方的干簧触点闭合，发出轻瓦斯动作信号.当发生严峻故障时，产生大量气体，在气流和油流的冲击下，挡板带动下开口杯转动，使下干黄触点闭合，发生挑闸脉冲.当严峻漏油时，图13BCH-2型差动维电器结构原理图图Ir正常运行和外部故障的状况图2 .一切电流差动爱惜所依据的基本原理是基尔霍夫第确定律。由图1-4可知，变压器纵联差动爱惜装置的爱惜范围，就是两侧电流互感器之间的范围。而在爱惜范围之外发生故障时，爱惜不动作。因此，不须要和相邻元件的爱惜在整定值和动作时间上协作，可以构成无时限的速断爱惜。3 .变压器差动爱惜整定计算原则差动继电器动作电流的整定计算应考虑以下几种状况(1)在正常运行时，防止电流互感器二次回路断线时引起的差动爱惜误动作。所以爱惜装置的启动电流应大于变压器的最大负荷电流ILnm(当ILa不能确定时，用变压器的额定电流代替)图1-6变乐器过电流爱惜单项原理接线图变压器的过电流爱惜主要是装设在降压变压器的高压侧.过电流爱惜的测量元件为电流继电器，延时元件时间继电器,其爱惜单相原理如图1-6所示.当短路电流达到或超过电流维电器的动作定值时，电流继电器动作并起动时间继电器，经给定的延时后时间继电器的动合触点闭合，出口继电船将变压器从运行的设备中切除保证电网的正常运行.过电流爱惜的电流互感器接受三相完全星形接线方式，这样可以提高灵敏度。动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即：(1-4)式中Krtt牢靠系数，一般取L21.3；Kvf返回系数，一般取0.85；Ilmax一一变压器的最大负荷电流，其值可以按以下状况考虑。(1) .对并列运行的变压器，应考虑切除一台时所产生的过负荷，如各台变压器容量相等,可按下式计算：(1-5)式中m一并列运行变压器的最少台数;,一一每台变压器的额定电流。(2) .对降压变压器应考虑由电动机启动时的最大电流，即:油面极度下降，和上开口杯动作原理相同，也可是下开口杯动作于跳闸.图1-5瓦斯保原理电路工作原理；1是瓦斯继电器;2是信号继电器;3是出口继电器:4是连片.当变压器内部发生略微故障时，有轻瓦斯产生，瓦斯继电黯的上触点闭合，作用于延时信号;发生严峻故障时，聿瓦斯冲出，瓦斯继电器的下触点闭合，经信号继电器，发出报警信号，同时通过连片使出口继电器动作使短路器跳闸.瓦斯继电器的下触点闭合，也可以利用切换片XB切换位置，只给出报警信号.为了消退复合式瓦斯继电器的下触点在发生重瓦斯时可能有跳动（接触不稳定）现象，出口继电器有自保持触点.只要瓦斯继电器的下触点一闭和,CKJ就动作并自保持.当短路器跳闸后,短路器的都助触点断开自保持回路，使CKJ第原起始位置.6.5变压器的过电流爱惜(1-8)式中In一一爱惜安装侧的额定电流：K牢靠系数取1.05：Kve一一返回系数取0.85。过负荷爱惜的动作时限，应大于过电流爱惜动作时限12个时限级差。过负荷爱惜动作只发生信号，过负荷爱惜和过电流爱惜合用一组电流互感器。7线路的爱情配置方案电力系统是由发电机、变压器、输电线路以及负荷所组成的总体.因此，输电线路的爱惜也至关重要的.7.1 中性点不接地电网故障的现象.(D发生接地后，全系统出现零序电压和零序电流.(2)非故障线路爱惜安装处，流过本线路的零序电容电流.容性无功功率是由母线指向非故障线路.(3)故障线路爱惜安装处，流过的是全部非故障元件的零序电容电流之和.而容性无功功率是由故障线路指向母线，即其功率方向和非故障线路方向相反.依据以上线路故障是出现的现象，DL400-91规程对线路的爱惜配置提出了以下要求.(1) IOOKV-200KV干脆接地电力网的线路，应装设反应相间短路和接地短路的爱惜.(2) IlOKV线路宜接受远后备方式.(3)对接地短路，应按下列之一装设爱惜：(4)可接受接地距离爱惜，并辅之以阶段式或反时限零序电流爱惜.(5)对相间短路，应按下列规定装设爱惜装置：D单侧电流单回路可装设三相电流电压爱惜，如不能满足要求，则装设距离爱惜；依据以上规程的要求，我为大新线路配更了距离爱惜、中性点不接地系统的接地爱惜(零序电流爱惜)以及绝缘监视装置.线路配置方案：1 .距离爱惜；2 .绝缘监视装理./max=KASfLmaX(l-6)式中Ks一一自启动系数，其数值和负荷性质及用户和电流的电气距离有关；ILM一正常的最大负荷电流。爱惜装置的灵敏度，按下式检验：(1-7)被爱惜变压器低压母线发生短路时，要求KE=I.52而在后备爱惜范围末端短路时，要求Q1.2。3 .6变压器的过负荷爱惜由于本次设计的变压器容量7.5MVA属于中、小型变压器。所以接受的是定时限过负荷爱惜,反应变压器三相对称过负荷,变压器的过负荷原理和发电机相像也是由电流继电器和SJ组成。因为是反应三相对称过负荷,所以只需在一相中接入电流继电器动作后延时发出信号。正常运行时电流继电器不动作，当出现过负荷电流时，故障电流大于电流继电器动作值或定值，电流继电船动作时间继电船起先计时,到达设定时间后故障仍未消逝,发出信号报警。过负荷的爱惜的动作电流，按躲过额定电流来整定。即:证的，灵敏性是用其最小爱惜范用来衡量的，最小爱惜范围不应小于线路全厂的15%-20%o无限时电流速断爱惜是有电流继电器KA,中间继电器KM和信号继电器KS组成。正常运行时，负荷电流流过线路，反应到电流继电器中的电流小于KA的动作电流，KA不动作，起动合触点是断开的，KM动合触点也是断开的，信号继电器线圈和跳闸线圈TQ中无电流，断路罂主触头闭合处正常送电状态。当线路短路时，短路电流超过爱惜动作电流，KA动合触点闭合起动中间继电器，中间继电器动合触点闭合将正电源接入KS线圈，并通过断路器的动合帮助触点QFI,接到跳闸线圈TQ构成通路，断路起跳闸后切除故障线路。（如图1-8所示）图1-8无限时电流爱惜作用原理图2限时电流速断爱惜由于无时限电流速断爱惜般不能爱惜线路全长，无法切除本线路无实现电流速断爱惜范围以外的短路故障，为此增设了其次套电流速断爱惜必需带时限，一边和线路I段电流速断爱惜相协作，通常所带的时限只比瞬时电流速断爱惜人一个或两个时限级差，所以称它为限时电流速断爱惜，此状况卜.，它的爱惜范围不超越相邻I段或H段电流爱惜的范围。由于要求限时电流速断爱惜必需爱惜线路全场，这样它爱惜范围必定延长到下一条线路。当下条线路出口处发生短路故障时，它就会起动，若不实行措施，就会失去选择性。为此必需使爱惜带有确定时限，此时限的大小和其延长的范围有关。为尽量缩短这一时限，通常使爱惜范围不超出相邻线路无时限电流速断爱惜的爱惜区，其动作时限则比相邻线路无时限电流速断爱惜高出一个时间级差。（如图1-9所示）7.2单回线路的电流速断爱惜1电流速断爱惜电流速断爱惜的爱惜范闱限制在本段线路，爱惜的启动电流整定，这样就不须要考虑和下一段线路在动作时间上相协作，瞬时动作。（1）限时电流速此类爱惜的工作原理和整定1）原理：由于要求限时电流速断爱惜必需爱惜线路全长，这样它的爱惜范围必定延长到下一条线路。当下一条线路出口处发生短路故障时，它就会起动，若不实行措施，就会失去选择性。为此，必需使爱惜带有确定时限，此时限的大小和其延长的爱惜区，其动作时限则比相邻线路无时限电流速断爱惜高出一个时间级差。2）爱惜整定的计算:1 KtlCl=KreJK2（1-9）Knt一一牢靠系数，考虑继电器整定的误差，以及短路电流中非周期重量的影响，一般取1.2 1.3o3）灵敏度校验整定了限时电流整断爱惜的动作电流和动作时限，使之满足选择性要求。但其是否能在任何状况下都能爱惜线路的全长，还需进行校验。为了爱惜线路全长，限时电流速断爱惜必需在最小运行方式下，被爱惜线路末端发生两相短路时，具有足够的灵敏度。作为主爱惜时灵敏系数应按下式校验(1-10)/JSnin一爱惜安装处两相短路电流；%一一继电器的一次动作电流。假如灵敏度不符合要求，可以接受纵联差动爱惜，用以实现瞬时切除故障。7.3 线路爱惜原理1无限时电流速断爱惜电流速断爱惜依据对继电爱惜速动性的要求，在简洁、牢靠和保证选择性的前提下，原则上力求装设快速动作的爱惜。无限时电流速断爱惜（又称I段电流爱惜）就是这样的爱惜，它是反应电流上升而不带时限的一种电流爱惜。无限时电流速断爱惜的选择性是靠动作电流来保图1-10三段式电流爱惜接线图无限时电流速断爱惜、限时电流速断爱惜、定时限过电流爱惜，它们各有优缺点，为了保证快速牢靠地切除故障，经常将无限时、限时电流速断及定时限过电流爱惜组合在一起，构成一整套爱惜，使之相互补充和协作，成为三段式电流爱惜。在线路首端旁边发生故障，由第I段切除，线路末端旁边发生短路故障，由第II段切除，第In段只起后备作用。因此输电线路任何处发生的短路故障，一般可在0.5s时限内优选则性的被切除。三段式电流爱惜不愿定三段都全部投入，处在电网末端的输电线路，可能出现限时电流速断和过电流爱惜的动作时限相等的状况，此时，II段可不必投入。(如图ITO所示)单回线的定时限过电流爱惜，作为限时电流速断爱惜或纵联差动爱惜的后备爱惜。定时限过电流爱惜动作电流的整定原则：定时限过电流爱惜动作电流的整定要考虑以下两个<1)为确保过电流爱惜在正常运行状况下不动作，爱惜装置的动作电流应整定得大于该线路上可能出现的最大负荷电流(max，即(2)在外部短路故障切除后，己动作的电流维电器能牢靠返回。综合考虑以上两个条件，引入返回系数Kp,则爱惜装置的动作电流用下式来确定(1-12)式中KE牢靠系数，-"般取1.151.25；Kffs一一电流继电器的返回系数，一般取0.85。图1-9限时电流速断爱惜工作原理图3定时限过电流爱惜限时电流速斯爱惜虽能爱惜线路全长，但不能作为下一线路爱惜的后备。而定时限过电流爱惜不仅能爱惜线路全长，还能爱惜相邻线路的全长，可以起到后备爱惜的作用。这是因为过电流爱惜不是按躲过某一短路电流，而是按躲过最大负荷电流来整定的，故它的动作电流值较低，灵敏度较高，爱惜范围大。同限时电流速断爱惜样，定时限过电流爱惜也是适当选取动作电流和动作时限来获得选择性的。定时限过电流爱惜动作电流的整定原则，定时限过电流爱惜动作电流的整定要考虑以下两个条件：（1）为确保过电流爱惜在正常运行状况下不动作，爱惜装置的动作电流应整定得大于该线路上可能出现的最大负荷电流，即w,>Lm,（2）在外部短路故障切除后，已动作的电流继电器能牢罪返回。4阶段式电流爱惜短路时，爱惜能瞬时动作，在爱惜范围外短路时，爱惜不能动作，因此不须要和相邻元件的爱惜在整定值和动作时间上进行协作。7.5纵联差动爱惜的整定和灵敏度校验1整定计算纵联差爱惜的动作电流按以下二式整定，并取其中较大者作为差动继电器的整定值。(1)躲过外部短路的最大不平衡电流KZ>CZSlK,KpKJzK,(1-14)Krel牢靠系数，-"般取1.21.3；0.1一一电流互感器可能产生的最大误差(按10%误差曲线校验)：Klip非周期重量系数，当接受附有速饱合变流器的差动继电器时取1；Ku一一电流互感器同型系数，两端电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1；,max外部短路时，渡过爱惜装置的最大短路电流。(2)为防止电流互感器二次回路一相断线而导致爱惜动作，1吗,应躲过被爱惜线路可能流过的最大负荷电流，即:(1-15)Ktrl牢靠系数，取L21.3»依据式选其中大者确定继电器整定值，当电流互感器发生二次回路断线时，差动爱惜不会动作。还可装设断线监视装置，它动作后自动地将差动爱惜退出工作，这样为二次回线时同时又发生外部短路时，可防止差动爱惜无选择性地动作。纵联差动爱惜灵敏度应满足：(1-16)-rnin系统最小运行方式下，单侧电源供电时，被爱惜线路末端短路，流过爱惜装置的最小短路电流。过电流爱惜灵敏度校验：整定了定时限过电流爱惜的动作电流后，尚需对其进行灵敏度校验，看其是否能在爱惜区内短路故障时牢靠动作。灵敏度校验应按如下两种状况分别考虑：（I）当过电流爱惜作为本线路的近后备爱惜时，其校验点应选在本线路末端，KQL31.5。（2）当过电流爱惜作为相邻元件的远后备爱惜时，其校验点应选在相邻线路（元件）末端，要求K*1.2。当过电流爱惜的灵敏度不能满足要求时，应实行性能更好的爱惜方式。7.4 单回线纵联差动爱惜1 .纵联差动爱惜的基本原理所谓带帮助导线的纵联差动爱惜，就是被爱惜线路一端的电流状况和经过帮助导线传送过来的另端的电流状况进行比较，以辨别短路时是发生在被爱惜线路的内部还是外部，从而推断爱惜是否应当动作的一种爱惜方式。帮助导线所传送的电流状况大致上可分为两大类。一类是传送电流的大小（瞬时值），另一类是传送电流的方向。依据传送电流的大小（瞬时值）以辨别内部抑或外部的短路的爱惜方式，依据在帮助导线中电流的流淌方式分为环流式和均压式。在下图可知，在被爱情线路两侧装有相间变更的电流互感器，把线路两侧电流互感器二次侧带*号的极性端子且帮助导线联接起来，把线路两侧电流互感器二次侧非*号的极性端子也用帮助导线联接起来，电流继电器接在差流回路上。在正常运行和外部（指两电流互感器所包围的范围以外）。点短路时，流入继电器线圈的电抗为j=I12-Iin在志向状况下，经线路两侧的一次电流相等，于是两侧电流互感般的二次电流力和i工也相等,.并在帮助导线构成的回路中形成环流，这时L侧的一次电流方向不变。H侧的一次电流i方向和外部短路时的正好相反（上图虚线所示）所以流入继电器的电流为：1J=7（/"+/"）=1/0（1-13）ki一一电流互感器的变更：Iti故障点的短路电流。当流入继电器的电流力大于继电器的动作电流时，继电器动作，当故障线路自两侧同时切除。由此分析可看出，纵联差差爱惜范围，就是两侧电流互感船所包括的范围。在爱惜范围内2*24kM图2-1各点短路等值电路图1.2电气主要设备参数1. 1、2号变压器：型号：SJL-7500/66额定频率：50HZ额定电压:66/10.5KV空载损耗：9.6KW短路电压:7.5%接线：Y/11生产厂家：沈阳变压器厂2、系统运行状况：66KV系统在SB=IooMVAUBIOKV地方电厂在:SB=IOOMVA冷却方式：强油冷却额定容量：7500KVA短路损耗：57KW空载电流：0.9%出厂日期：1999年11月=66KV状况下，X*=0.0482UB=66KV状况下，X*=1.52其次章计算书1参数计算1.1 等值等值电路图（标么值）及短路故障点的选择2正常方式运行下短路电流计算正常运行状况为东岭电厂双线送电