110Kv继电保护课程设计

序电流3 I0'''·min来校验，要求Klm≥2,即

Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×3.212/4.9356=2.24≥2,符合要求。 (3)动作时限

零序Ш段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。 t4'\Δt=1.5+0.5=2 s

5.6断路器6零序电流保护?段的整定计算

(1)躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,即 KK'=1.2

I0'·dz=KK'3I0·max=1.2×3×4.3634=15.71KA

(2) 躲过断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流3I0·bt,即I0'·dz= KK'3I0·bt (3) 先合一相，相当断开两相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流 过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(2Z1+Z0)=2×115/(2×36+108)=1.597KA

(4) 先合二相，相当断开一相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°) 流过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(36+2×108)=0.9127KA I0·bt取两种情况下的最大值，即I0·bt=1.597KA I0'·dz= KK'3I0·bt=1.2×3×1.597=5.7492KA 所以整定值为：I0'·dz=KK'3I0·max=15.71KA

由于断路器6无下一回线路，所以无需整定零序保护的第П段和第Ш段。

5.7断路器7零序电流保护?段的整定计算和校验

(1)躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,

即 KK'=1.2,I0'·dz=KK'3I0·max=1.2×3×2.244=8.0784KA

(2)躲过断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流3I0·bt,即 I0'·dz= KK'3I0·bt 先合一相，相当断开两相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流 过断路器的零序电流

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I0·bt=2E/(2Z1+Z0)=2×115/(2×10+30)=4.6KA

先合二相，相当断开一相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°) 流过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(10+2×30)=3.286KA I0·bt取两种情况下的最大值，即I0·bt=4.6KA I0'·dz= KK'3I0·bt=1.2×3×4.6=16.56KA 所以整定值为：I0'·dz=KK'3I0·max=16.56KA

由于线路L4为110KV电压等级的最后一回线路，所以无需整定零序保护的第П段和第Ш段。

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6总结

零序电流保护通常由多段组成，一般是四段式，并可根椐运行需要增减段数。为了某些运行情况的需要，也可设置两个一段或二段，以改善保护的效果。接地距离保护的一般是二段式，一般都是以测量下序阻抗为基本原理。接地距离保护的保护性能受接地电阻大小的影响很大。

当线路配置了接地距离保护时，根椐运行需要一般还应配置阶段式零序电流保护。特别是零序电流保护中最小定值的保护段，它对检测经较大接地电阻的短路故障较为优越。因此，零序电流保护不宜取消，但可适当减少设置的段数。

零序电流保护和接地距离保护一般按阶梯特性构成，其整定配合遵循反映同种故障类型的保护上下级之间必须相互配合的原则，主要考虑与相邻下一级的接地保护相配合；当装设接地短路故障的保护时，则一般在同原理的保护之间进行配合整定。

电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护只能保护线路全长，但不能作为下一段线路的后备保护，因此必须采用定时限过电流保护作为本线路和相邻下一线路的后备保护。实际上，供配电线路并不一定都要装设三段式电流保护。比如，处于电网未端附近的保护装置，当定时限过电流保护的时限不大于0.5时，而且没有防止导线烧损及保护配合上的要求的情况下，就可以不装设电流速断保护和限时电流速断保护，而将过电流保护作为主保护。

三段式电流保护的主要优点是简单、可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。缺点是它的灵敏度受保护方式和短路类型的影响，此外在单侧电源网络中才有选择性。故一般适用于35KV以下的电网保护中。

主要优点：能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求；阻抗继电器是同时反应电压的降低和电流的增大而动作的，因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中Ⅰ段距离保护基本不受运行方式的影响，而Ⅱ、Ⅲ段受系统运行变化的影响也较电流保护要小一些，保护区域比较稳定。

主要缺点：不能实现全线瞬动。对双侧电源线路，将有全线的30﹪～40﹪的第Ⅱ段时限跳闸，这对稳定有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的。阻抗继电器本身较长复杂，还增设了振荡闭锁装置，电压断线闭锁装置，因此距离保护装置调试比较麻烦，可靠性也相对低些。

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参 考 文 献

[1] 《电力工程设计手册》

[2] 《电力系统继电保护及安全自动整定计算》 [3]《电力系统继电保护设计原理》 [4]《电力系统继电保护原理》 [5]《继电保护整定计算》 [6]《电力系统分析》

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DSP课程设计

题目: 110kv继电保护课程设计 专业： 电气工程及其自动化 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：

2010 年 9 月1

日

1

摘 要

为给110KV单电源环形电网进行继电保护设计，首先选择过电流保护，对电网进行短路电流计算，包括适中电流的正序、负序、零序电流的短路计算，整定电流保护的整定值。在过电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算，并用AUOCAD绘制出保护配置原理图。 [关键词]：继电保护、短路电流、整定计算

For a single power ring are 110 kv electric relay protection design, First choose over-current protection, For grid to short-circuit current calculation, Including the positive sequence, moderate current status and the zero sequence current short-circuit calculation, Current protection setting value. In the over-current protection does not meet the conditions, Alternate with distance protection fault choice, Select zero sequence current earth-fault protection, While distance protection, to zero sequence current protection setting calculation，AUOCAD and draw the protection configuration diagram.

[key] : relay protection, short-circuit current, the setting

2

目 录

1运行方式的选择 ..................................... 错误！未定义书签。 1.1运行方式的选择的原则............................................... 1 1.2本次设计的具体运行方式的选择....................... 错误！未定义书签。 2 电网各个元件参数计算及负荷电流计算 .................................... 3 2.1基准值选择 ...................................... 错误！未定义书签。 2.2 电网各元件等值电抗计算 ........................... 错误！未定义书签。 3短路电流计算........................................................ 5 3.1电网等效电路图 .................................................... 5 3.2短路电流计算...................................................... 6 4继电保护距离保护的整定计算和校验 ..................................... 24 4.1断路器1距离保护的整定计算和校验 ................................... 24 4.2断路器2距离保护的整定计算和校验 ................................... 26 4.3断路器3距离保护的整定计算和校验 ................................... 28 4.4断路器4距离保护的整定计算和校验 ................................... 29 4.5断路器5距离保护的整定计算和校验 ................................... 31 4.6断路器6距离保护的整定计算和校验 ................................... 33 4.7断路器7距离保护的整定计算和校验 ................................... 33 5继电保护零序电流保护的整定计算和校验.................................. 34 5.1断路器1零序电流保护的整定计算和校验................................ 34 5.2断路器2零序电流保护的整定计算和校验................................ 36 5.3断路器3零序电流保护?段的整定计算和校验 ............................ 38 5.4断路器4零序电流保护的整定计算和校验................................ 38 5.5断路器5零序电流保护的整定计算和校验................................ 40 5.6断路器6零序电流保护?段的整定计算.................................. 42 5.7断路器7零序电流保护?段的整定计算和校验 ............................ 42 6总结 ............................................................. 44

3

7参考文献 ....................................... 4错误！未定义书签。

4

1 运行方式的选择

1.1 运行方式的选择原则

1.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则

(1)一个发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，一台检修，另一台故

障；当有三台以上机组时，则选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。对水电厂，还应根据水库运行方式选择。

(2)一个发电厂、变电站的母线上无论接几台变压器，一般应考虑其中容量 最大的一台停用。

1.1.2 变压器中性点接地选择原则

(1)发电厂、变电所低压侧有电源的变压器，中性点均要接地。 (2)自耦型和有绝缘要求的其它变压器，其中性点必须接地。 (3)T接于线路上的变压器，以不接地运行为宜。

(4)为防止操作过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后 再断开，这种情况不按接地运行考虑。

1.1.3 线路运行方式选择原则

(1)一个发电厂、变电站线线上接有多条线路，一般考虑选择一条线路检修，

另一条线路又故障的方式。 (2)双回路一般不考虑同时停用。

1.1.4 流过保护的最大、电小短路 电流计算方式的选择

(1)相间保护

对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式； 而最小短路电流，则出现在最小运行方式。

对于双电源的网络，一般（当取Z1=Z2时）与对侧电源的运行方式无关，可按单侧电源的方法选择。

对于环状网络中的线路，流过保护的电大短路电流应选取开环运行方式，开环点应选

1

零序П段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足Klm≥1.5的要求，即

Klm=3I0·min/ I0''·dz=3×3.212/1.294=7.447≥1.5

5.2.3零序电流保护Ш段的整定计算

(1) 起动电流

① 躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流Ibp·max,即 Ibp·max=4.113KA, K\·dz=K\·max=1.2×3.917=4.7KA

②与下一线路零序电流Ш段相配合就是本保护零序Ш段的保护范围，不能超出相邻线路上零序Ш段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时），起动电流整定为I0'''·dz=K\·js 断路器2断开，线路L1末端(d6点)短路时

Ijs* =XTB/(XL2(0)+XTL2(0)+XTB)=0.2401/(0.363+0.1717+0.2401)=0.31 Ijs= Ijs* Ibp·max=0.31×0.913=0.283KA，即I bp·js=0.283KA I0'''·dz=K\·js=1.2×0.283=0.3395KA 取较大值作为零序Ш段起动电流，即I0'''·dz=4.7KA (2)灵敏度校验

作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0'''·min来校验，要求Klm≥2,即

Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×3.555/4.7=2.27≥2,符合要求。 (3)动作时限

零序Ш段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。 t4'\Δt=1.5+0.5=2 s

5.3断路器3零序电流保护?段的整定计算和校验

(1)躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,即 KK'=1.2,I0'·dz=KK'3I0·max=1.2×3×0.913=3.2868KA

(2)躲过断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流3I0·bt,即I0'·dz= KK'3I0·bt （3）先合一相，相当断开两相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流

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过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(2Z1+Z0)=2×115/(2×20+60)=2.3KA

（4） 先合二相，相当断开一相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°) 流过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(20+2×60)=1.643KA I0·bt取两种情况下的最大值，即I0·bt=2.3KA I0'·dz= KK'3I0·bt=1.2×3×2.3=8.28KA 所以整定值为：I0'·dz=KK'3I0·max=8.28KA

由于断路器3无下一回线路，所以无需整定零序保护的第П段和第Ш段。

5.4断路器4零序电流保护的整定计算和校验

5.4.1零序电流保护?段的整定计算

(1)躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,

即 KK'=1.2

I0'·dz=KK'3I0·max=1.2×3×3.555=12.798KA

(2)躲过断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流3I0·bt,即 I0'·dz= KK'3I0·bt

（3）先合一相，相当断开两相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(2Z2+Z0)=2×115/(2×16+48)=2.875KA

（4） 先合二相，相当断开一相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(16+2×48)=2.054KA I0·bt取两种情况下的最大值，即I0·bt=2.875KA I0'·dz= KK'3I0·bt=1.2×3×2.875=10.35KA 所以整定值为：I0'·dz=KK'3I0·max=12.798KA

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5.4.2零序电流保护П段的整定计算

(1) 起动电流

零序П段的起动电流应与下一段线路的零序?段保护相配合。

该保护与下一段线路保护之间有中性点接地变压器，该保护的起动电流I0''·dz为： 取KK''=1.2，Id0·js=2.244KA

I0''·dz= KK''Id0·js=1.2×2.244=2.6928KA (2) 动作时限：

零序П段的动作时限与相邻线路零序?段保护范围相配合，动作时限一般取0.5s。 (3) 灵敏度校验：

零序П段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足Klm≥1.5的要求，即

Klm=3I0·min/ I0''·dz=3×3.555/2.6928=3.96≥1.5 5.4.3零序电流保护Ш段的整定计算 (1) 起动电流

①躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流Ibp·max,即 Ibp·max=2.244KA, K\

I0'''·dz=K\·max=1.2×2.244=2.6928KA

②与下一线路零序电流Ш段相配合就是本保护零序Ш段的保护范围，不能超出相邻线路上零序Ш段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时），起动电流整定为I0'''·dz=K\·js 断路器2断开，线路L4末端(d6点)短路时

Ijs1*=XT8/(XT8+XL4(0)+X5(0))=0.6405/(0.2268+0.6405+0.1554)=0.63328 Ijs2*= Ijs1*XTC/(XTC+ X4(0))= 0.63328×0.2401/(0.2401+0.3603)=0.2532 Ijs*= Ijs2*(XL3(0) +XT)/(XL2(0) +XTB+XL3(0) +XT) =0.2532×(0.8166+0.0781)/(0.363+0.2401+0.8166+0.0781) =0.1512

Ijs= Ijs* Ibp·max=0.1512×2.244=0.3394KA 断路器1断开，线路L4末端(d6点)短路时

Ijs*=X18(0)/(XT8+XL2(0)+X18(0))=0.1554/(0.363+0.6405+0.1554)=0.1346

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Ijs= Ijs* Ibp·max=0. 1346×3.917=0.527KA 取较大值，即I bp·js=0.527KA

I0'''·dz=K\·js=1.2×0.527=0.6325KA

取较大值作为零序Ш段起动电流，即I0'''·dz=2.6928KA (2)灵敏度校验

作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0'''·min来校验，要求Klm≥2,即

Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×3.555/2.6928=3.96≥2,符合要求。 (3)动作时限

零序Ш段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。 t4'\Δt=1.5+0.5=2 s

5.5断路器5零序电流保护的整定计算和校验

5.5.1零序电流保护?段的整定计算

(1)躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,

即 KK'=1.2

I0'·dz=KK'3I0·max=1.2×3×5.744=20.68KA

(2)躲过断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流3I0·bt,即 I0'·dz= KK'3I0·bt

先合一相，相当断开两相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(2Z2+Z0)=2×115/(2×16+48)=2.875KA

先合二相，相当断开一相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(16+2×48)=2.054KA I0·bt取两种情况下的最大值，即I0·bt=2.875KA I0'·dz= KK'3I0·bt=1.2×3×2.875=10.35KA

40

所以整定值为：I0'·dz=KK'3I0·max=20.68KA

5.5.2零序电流保护П段的整定计算

(1) 起动电流

零序П段的起动电流应与下一段线路的零序?段保护相配合。该保护与下一段线路保护之间有中性点接地变压器，该保护的起动电流I0''·dz为： 取KK''=1.2，I0=4.113KA

Id0·js* =X1(0) /(X1(0)+XL2(0)+X2(0))=0.1654/(0.1654+0.2061+0.363)=0.2252 Id0·js= Id0·js* I0=0.2252×4.113=0.926KA I0''·dz= KK''Id0·js=1.2×0.926=1.111KA (2) 动作时限：

零序П段的动作时限与相邻线路零序?段保护范围相配合，动作时限一般取0.5s。 (3) 灵敏度校验：

零序П段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足Klm≥1.5的要求，即Klm=3I0·min/ I0''·dz=3×3.212/1.111=8.67≥1.5

5.5.3零序电流保护Ш段的整定计算

(1) 起动电流

① 躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流Ibp·max,即 Ibp·max=4.113KA, K\

I0'''·dz=K\·max=1.2×4.113=4.9356KA

② 与下一线路零序电流Ш段相配合就是本保护零序Ш段的保护范围，不能超出相邻线路上零序Ш段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时），起动电流整定为I0'''·dz=K\·js 断路器2断开，线路L1末端(d6点)短路时

Ijs* =XTB/(XL2(0)+XTL2(0)+XTB)=0.2401/(0.363+0.1717+0.2401)=0.31 Ijs= Ijs* Ibp·max=0.31×0.913=0.283KA，即I bp·js=0.283KA I0'''·dz=K\·js=1.2×0.283=0.3395KA

取较大值作为零序Ш段起动电流，即I0'''·dz=4.9356KA (2)灵敏度校验

作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零

41

②按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定 Zdz''=KK''(ZL1+Kfh·minZTC)

式中，取KK''=0 .8，Kfh·min为保护7的?段末端变压器低压侧出口发生短路时对变压器低压侧出口而言的最小分支系数。当保护7的?段末端发生短路时，分支系数为： Kfh·min=IL3/IL4=1 于是

Zdz''=KK''(ZL1+Kfh·minZL4)=0.7×(20+1×63.5)=58.45Ω； 取以上二个计算值中最小者为П段整定值，即取Zdz''=26.88Ω； (2)动作时间，与相邻保护7的?段配合，则 t1\Δt=0.5 s

它能同时满足与相邻线路L2和变压器保护配合的要求。 (3) 灵敏性校验：

Klm= Zdz''/ZL3=26.88/36=1.34<1.5,不满足要求。

此时，对动作阻抗重新进行整计算，取下一线路保护第П段相配合的原则选择动作阻抗，即选择断路器4的第П段相配合进行整定。 按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定 Kfh·min=1

Zdz4''=KK''(ZL2+Kfh·minZTC)=0.7×(16+1×63.5)=55.65Ω 与相邻线路L4的保护的?段配合 Kfh·min=1

Zdz4''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL4)=0.8×(16+0.85×1×10)=19.6Ω 取小者为整定值，即Zdz''=19.6Ω 所以断路器2的整定值为

Zdz''=KK''(ZL1+KfZ·min Zdz7'')=0.8×(20+1×19.6)=31.68Ω Klm= Zdz''/ZL1=31.68/20=1.584>1.5,满足要求。

4.2.3距离保护Ш段的整定计算和校验

(1)动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定； Kzq=1,Kh=1.15,KK\，If·max=0.326KA

Zf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115/1.732×0.326=183.3Ω

27

(2于是：Zdz'''= Zf·min/KK\×1.15×1=132.8Ω

)动作时间：

断路器4的动作时间为：t'''5= t'''dz+Δt=2+0.5=2 .5s 变压器保护的动作时间为：t'''= t'''dz+Δt=1.5+0.5=2 s 取其中较长者，于是

断路器2的动作时间为：t'''1= t'''5+Δt=2.5+0.5=3 s (3)灵敏性校验：

① 本线路末端短路时的灵敏系数为：

Klm= Zdz'''/ZL3=132.8/20=6.64>1.5 ，满足要求 ② 相邻元件末端短路时的灵敏系数为： ? 相邻线路L2末端短路时的灵敏系数为；

最大分支系数：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/XL3=(36+16+20)/36=2

Klm=Zdz'''/(ZL1+ Kfh·maxZL4)= 132.8/(20+2×16)=2.55>1.2 ，满足要求 П相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；

最大分支系数：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL3+XL2)=(36+16+20)/(36+16)=1.38 Klm= Zdz'''/(ZL1+ Kfh·maxZL2)== 132.8/(20+1.38×63.5)=1.23>1.2 ，满足要求

4.3断路器3距离保护的整定计算和校验

(1)动作阻抗

对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。 取KK'=0.85

Zdz'=KK'ZL1=0.85×20=17Ω； (2)动作时限

距离保护?段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t'=0s。

由于断路器3没有下一线路，所以悉路器3就无需进行第П段和第Ш段的整定计算。

28

4.4断路器4距离保护的整定计算和校验

4.4.1距离保护?段的整定计算

(1)动作阻抗

对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。 取KK'=0.85； Zdz'=KK'ZL2=0.85×16=13.6Ω； (2)动作时限

距离保护?段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t'=0s。

4.4.2距离保护П段的整定计算和校验

(1)动作阻抗：按下列三个条件选择。 ①与相邻线路L4的保护的?段配合 Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL4)

式中，取K'=0.85, KK''=0 .8，Kfh·min为保护7的?段末端发生短路时对保护7而言的最小分支系数。当保护7的?段末端发生短路时，分支系数为： Kfh·min=IL3/IL4=1于是

Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL2)=0.8×(16+0.85×1×10)=19.6Ω； ② 与相邻线路L4的保护的?段配合 Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL3)

式中，取K'=0.85, KK''=0 .8，Kfh·min为保护7的?段末端发生短路时对保护7而言的最小分支系数。当保护7的?段末端发生短路时，分支系数为： Kfh·min=IL3/IL4=1于是

Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL3)=0.8×(16+0.85×1×36)=37.28Ω； ③按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定 Zdz''=KK''(ZL2+Kfh·minZTC)

式中，取KK''=0 .8，Kfh·min为保护7的?段末端变压器低压侧出口发生短路时对变压器低压侧出口而言的最小分支系数。当保护7的?段末端发生短路时，分支系数为：Kfh·min=IL3/IL4=0.5

于是Zdz''=KK''(ZL3+Kfh·minZL4)=0.7×(16+0.5×63.5)=33.425Ω；

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取以上三个计算值中最小者为П段整定值，即取Zdz''=19.6Ω； (2)动作时间，与相邻保护7的?段配合，则 t4\Δt=0.5 s

它能同时满足与相邻线路L4和变压器保护配合的要求。 (3) 灵敏性校验：

Klm= Zdz''/ZL2=19.6/16=1.225<1.5,不满足要求。

此时，对动作阻抗重新进行整计算，取下一线路保护第П段相配合的原则选择动作阻抗，即选择线路L4的第П段相配合进行整定。 Kfh·min=1

Zdz7''=KK''(ZL4+Kfh·minZTC)=0.7×(10+1×84.7)=66.29Ω Zdz''=KK''(ZL2+KfZ·min Zdz7'')=0.8×(16+1×66.29)=65.8Ω Klm= Zdz''/ZL2=65.8/16=4.11>1.5,满足要求。

4.4.3距离保护Ш段的整定计算和校验

(1)动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定； Kzq=1,Kh=1.15,KK\，If·max=0.326KA

Zf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115/1.732×0.326=183.3Ω 于是Zdz'''= Zf·min/KK\×1.15×1=132.8Ω (2)动作时间：

断路器6的动作时间为：t'''6= t'''dz+Δt=0+0.5=0.5 s 断路器7的动作时间为：t'''7= t'''dz+Δt=1.5+0.5=2 s 变压器保护的动作时间为：t'''= t'''dz+Δt=1.5+0.5=2 s

取其中较长者，于是断路器4的动作时间为：t'''1= t'''5+Δt=2+0.5=2.5 s (3)灵敏性校验：

1) 本线路末端短路时的灵敏系数为：

Klm= Zdz'''/ZL2=132.8/16=8.3>1.5 ，满足要求 2) 相邻元件末端短路时的灵敏系数为： ① 相邻线路L4末端短路时的灵敏系数为；

最大分支系数：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL1+XL2)=(36+16+20)/(20+16)=2 Klm=Zdz'''/(ZL2+ Kfh·maxZL4)= 132.8/(16+2×10)=3.6>1.2 ，满足要求

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② 相邻线路L3末端短路时的灵敏系数为； 最大分支系数：Kfh·max=1

Klm=Zdz'''/(ZL2+ Kfh·maxZL3)= 132.8/(16+1×36)=2.55>1.2 ，满足要求 ③相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；

最大分支系数：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL1+XL2)=(36+16+20)/(20+16)=2

Klm= Zdz'''/(ZL2+ Kfh·maxZL2)== 132.8/(16+2×63.5/2)=1.67>1.2 ，满足要求

4.5断路器5距离保护的整定计算和校验

4.5.1距离保护?段的整定计算

(1)动作阻抗

对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。 取KK'=0.85； Zdz'=KK'ZL2=0.85×16=13.6Ω； (2)动作时限

距离保护?段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t'=0s。

4.5.2距离保护П段的整定计算和校验

(1)动作阻抗：按下列二个条件选择。 ①与相邻线路L1的保护的?段配合 Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL1)

式中，取K'=0.85, KK''=0 .8，Kfh·min为保护7的?段末端发生短路时对保护7而言的最小分支系数。当保护7的?段末端发生短路时，分支系数为： Kfh·min=IL3/IL4=1

于是Zdz''=KK''(ZL2+K'Kfh·minZL1)=0.8×(16+0.85×1×20)=26.4Ω； ②按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定 Zdz''=KK''(ZL2+Kfh·minZTB)

式中，取KK''=0 .8，Kfh·min为保护7的?段末端变压器低压侧出口发生短路时对变压器低压侧出口而言的最小分支系数。当保护7的?段末端发生短路时，分支系数为：Kfh·min=IL3/IL4=0.5

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于是Zdz''=KK''(ZL3+Kfh·minZL4)=0.7×(16+0.5×63.5)=33.425Ω； 取以上二个计算值中最小者为П段整定值，即取Zdz''=26.4Ω； (2)动作时间，与相邻保护7的?段配合，则 t4\Δt=0.5 s

它能同时满足与相邻线路L4和变压器保护配合的要求。 (3) 灵敏性校验：

Klm= Zdz''/ZL2=26.4/16=1.65>1.5,满足要求。

4.5.3距离保护Ш段的整定计算和校验

(1)动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定； Kzq=1,Kh=1.15,KK\，If·max=0.1255KA

Zf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115/1.732×0.1255=476.2Ω 于是Zdz'''= Zf·min/KK\×1.15×1=345Ω (2)动作时间：

断路器3的动作时间为：t'''6= t'''dz+Δt=0+0.5=0.5 s 变压器保护的动作时间为：t'''= t'''dz+Δt=1.5+0.5=2 s

取其中较长者，于是断路器4的动作时间为：t'''5= t'''5+Δt=2+0.5=2.5 s (3)灵敏性校验：

1) 本线路末端短路时的灵敏系数为：

Klm= Zdz'''/ZL2=345/16=21.6>1.5 ，满足要求 2) 相邻元件末端短路时的灵敏系数为： ① 相邻线路L1末端短路时的灵敏系数为； 最大分支系数：Kfh·max=1

Klm=Zdz'''/(ZL2+ Kfh·maxZL4)= 345/(16+1×20)=9.58>1.2 ，满足要求 ②相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；

最大分支系数：Kfh·max=(XL1+XL2+XL3)/(XL3+XL2)=(36+16+20)/(20+16)=1.385 Klm= Zdz'''/(ZL2+ Kfh·maxZL2)== 345/(16+1.385×63.5)=3.32>1.2 ，满足要求

4.6断路器6距离保护的整定计算和校验

(1)动作阻抗

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对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。取KK'=0.85 Zdz'=KK'ZL3=0.85×36=30.6Ω； (2)动作时限

距离保护?段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t'=0s。

由于断路器6没有下一线路，所以悉路器6就无需进行第П段和第Ш段的整定计算。

4.7断路器7距离保护的整定计算和校验

4.7.1距离保护?段的整定计算

(1)动作阻抗

对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。取KK'=0.85 Zdz'=KK'ZL4=0.85×10=8.5Ω； (2)动作时限

距离保护?段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t'=0s。

4.7.2距离保护П段的整定计算和校验

(1)动作阻抗：

按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Zdz''=KK''(ZL4+Kfh·minZTB)式中，KK''=0 .8，Kfh·min为保护7的?段末端变压器低压侧出口发生短路时对变压器低压侧出口而言的最小分支系数。当保护7的?段末端发生短路时，分支系数为：Kfh·min=IL3/IL4=1 于是Zdz''=KK''(ZL4+Kfh·minZL4)=0.7×(10+1×84.7)=66.29Ω； (2)动作时间，与相邻保护7的?段配合，则t4\Δt=0.5 s 它能同时满足与相邻线路L4和变压器保护配合的要求。

(3) 灵敏性校验：Klm= Zdz''/ZL2=66.29/10=6.629>1.5,满足要求。 4.7.3距离保护Ш段的整定计算和校验 (1)动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定； Kzq=1,Kh=1.15,KK\，If·max=0.0753KA

Zf·min=0.9Ue/1.732If·max=0.9×115/1.732×0.0753=793.6Ω

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于是Zdz'''= Zf·min/KK\×1.15×1=575Ω (2)动作时间：

变压器保护的动作时间为：t'''= t'''dz+Δt=1.5+0.5=2 s 断路器4的动作时间为：t'''5= t'''5+Δt=2+0.5=2.5 s (3)灵敏性校验：

① 本线路末端短路时的灵敏系数为：

Klm= Zdz'''/ZL2=575/10=57.5>1.5 ，满足要求 ② 相邻元件末端短路时的灵敏系数为： 最大分支系数：Kfh·max=1

Klm= Zdz'''/(ZL4+ Kfh·maxZL2)== 575/(10+1×84.7)=6.07>1.2 ，满足要求

5继电保护零序电流保护的整定计算和校验

5.1断路器1零序电流保护的整定计算和校验

5.1.1零序电流保护?段的整定计算

(1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,即 KK'=1.2 ,I0'·dz=KK'3I0·max=1.2×3×4.3634=15.71KA

(2)躲过断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流3I0·bt,即I0'·dz= KK'3I0·bt 先合一相，相当断开两相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流 过断路器的零序电流I0·bt=2E/(2Z1+Z0)=2×115/(2×36+108)=1.597KA 先合二相，相当断开一相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)

流过断路器的零序电流I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(36+2×108)=0.9127KA I0·bt取两种情况下的最大值，即I0·bt=1.597KA,I0'·dz= KK'3I0·bt=1.2×3×1.597=5.7492KA 所以整定值为：I0'·dz=KK'3I0·max=15.71KA 5.1.2零序电流保护П段的整定计算 (1) 起动电流

零序П段的起动电流应与下一段线路的零序?段保护相配合。

该保护与下一段线路保护之间有中性点接地变压器，该保护的起动电流I0''·dz为：取

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KK''=1.2，I0=3.212KA

Ijs* =XT8/(XL2(0) +X32(0)+XT8)) =0.6405/(0.6405+0.363+0.1554)=0.553 Id0·js* = Ijs*XTC/(XTC+X50(0))=0.553×0.2401/(0.2401+0.4404)=0.195 Id0·js* = Ijs*(XTB+XL4(0))/(XTB+XL4(0)+XL3+XT) =0.0795 Id0·js= Id0·js* I0=0.0795×3.212=0.255KA I0''·dz= KK''Id0·js=1.2×0.255=0.306KA (2) 动作时限：

零序П段的动作时限与相邻线路零序?段保护范围相配合，动作时限一般取0.5s。 (3) 灵敏度校验：

零序П段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足Klm≥1.5的要求，即Klm=3I0·min/ I0''·dz=3×3.212/0.306=26.76≥1.5

5.1.3零序电流保护Ш段的整定计算

(1) 起动电流

① 躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流Ibp·max,即 Ibp·max=4.113KA, K\·dz=K\·max=1.2×3.917=4.7KA

② 与下一线路零序电流Ш段相配合就是本保护零序Ш段的保护范围，不能超出相邻线路上零序Ш段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时），起动电流整定为I0'''·dz=K\·js 断路器2断开，线路L1末端(d6点)短路时

Ijs* =XTB/(XL2(0)+XTL2(0)+XTB)=0.2401/(0.363+0.1717+0.2401)=0.31 Ijs= Ijs* Ibp·max=0.31×0.913=0.283K，即I bp·js=0.283KA I0'''·dz=K\·js=1.2×0.283=0.3395KA 取较大值作为零序Ш段起动电流，即I0'''·dz=4.7KA (2)灵敏度校验

作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0'''·min来校验，要求Klm≥2,即

Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×3.555/4.7=2.27≥2,符合要求。 (3)动作时限

零序Ш段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能

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动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。 t4'\Δt=1.5+0.5=2 s

5.2断路器2零序电流保护的整定计算和校验

5.2.1零序电流保护?段的整定计算

(1)躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,即 KK'=1.2,I0'·dz=KK'3I0·max=1.2×3×4.113=14.81KA

(2)躲过断路器三相触头不同期合闸时出现的零序电流3I0·bt,即I0'·dz= KK'3I0·bt （3）先合一相，相当断开两相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°)流 过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(2Z2+Z0)=2×115/(2×20+60)=2.3KA

（4） 先合二相，相当断开一相，最严重情况下(系统两侧电源电势相差180°) 流过断路器的零序电流

I0·bt=2E/(Z1+2Z0)=2×115/(20+2×60)=1.643KA I0·bt取两种情况下的最大值，即I0·bt=2.3KA I0'·dz= KK'3I0·bt=1.2×3×2.3=8.28KA 所以整定值为：I0'·dz=KK'3I0·max=14.81KA 5.2.2零序电流保护П段的整定计算 (1) 起动电流

零序П段的起动电流应与下一段线路的零序?段保护相配合。

该保护与下一段线路保护之间有中性点接地变压器，该保护的起动电流I0''·dz为：取KK''=1.2，I0=4.113KA

Ijs* =X2(0) /(X2(0) X1(0))=0.2061/(0.1654+0.2061)=0.555

Id0·js* = Ijs*XT8/(XT8+XL1(0)+XT)=0.555×0.6405/(0.6405+0.4536+0.0781)=0.303 Id0·js= Id0·js* I0=0.303×3.555=1.078KA I0''·dz= KK''Id0·js=1.2×1.078=1.294KA (2) 动作时限：

零序П段的动作时限与相邻线路零序?段保护范围相配合，动作时限一般取0.5s。 (3) 灵敏度校验：

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