微机保护原理及整定计算(8)

断保护的电流定值应与相邻线路保护的电流和电压定值均配合；

b) 该保护如使用在双侧电源线路上又未经方向元件控制时，应考虑与背侧线路保护的

配合问题。

3) 过流III段，电流和时间定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定，其电

流定值还应躲过最大负荷电流，最大负荷电流的计算应考虑常见运行方式下可能出现的最严重情况，即双回线中一回断开、备用电源自投、环网解环、由调度方式部门提供的事故过负荷等，但可以不考虑负荷自起动电流。在受线路输送能力限制的特殊情况下，也可按输电线路所允许的最大负荷电流整定；低电压定值，按保证过流III段保护范围末端故障时有足够的灵敏度，并保证能躲过保护安装处的最低允许运行电压。一般可整定为额定线电压的0.6～0.7倍。 2.2.1灵敏系数要求

1) 延时电流速断段保护的电流定值在本线路末端故障时应满足如下灵敏系数的要求：

a) 对50km以上的线路不小于1.3； b) 对20～50km的线路不小于1.4； c) 对20km对下的线路不小于1.5。

2) 过电流保护的电流定值在本线路末端故障时要求灵敏系数不小于1.5,在相邻线路末端

故障时力争灵敏系数不小于1.2。

2.2.1瞬时电流速断保护（过流Ⅰ段）的整定

瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定，保护装置的动作电

流为： Idz.j?KkKId2.maxjx(3)nl

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验：

Klm?Id1.minIdz(3)(2)

其中：Kk为整定的可靠系数，一般取1.1～1.3，Kjx为系统分支系数，在没有分支的情况下取1，Id2.max为最大运行方式下配电所母线三相短路电流，Id1.min为最小运行方式下降压变电所母线两相短路电流，nl为电流互感器的变比。

2.2.1限时电流速断保护（过流Ⅱ段）的整定

限时电流速断保护按躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路时的电流整定，则保护装置动作电流为： Idz.j?KkKId3.maxjx(3)(2)nl

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验：

Klm?Id1.minIdz(3)(2)

其中：Id3.max为最大运行方式下配电变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流，Id1.min为最小运行方式下降压变电所母线两相短路电流。

(2)限时电流速断保护动作时间一般取0.3～0.5秒。 2.2.1过电流保护（过流Ⅲ段）的整定

过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定，则保护动作电流为： Idz.j?KkKIghjxKhnl

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为

Klm?Id2.minIdzId3.minIdz(2)(2)

在配电变压器低压侧发生短路时,灵敏系数为

Klm?

(2)式中：Kh为返回系数，一般设定为0.9，Id2.m为最小运行方式下配电所母线两相短in路电流，Id3.min为最小运行方式下配电变压器低压侧两相短路时流过高压侧的电流。

保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合，t1=t2+Δt，Δt取0.5秒。

5.2。 单相接地保护的整定

单相接地保护按躲过被保护线路最大非故障接地的线路电容电流整定并按最小灵敏系数1.25校验。

按躲过被保护线路电容电流的条件计算保护动作电流(一次侧):

Idz?KkIcx (Kk：可靠系数，瞬动取4～5，延时取1.5～2)。

(2)

五.110 KV线路保护原理及整定 距离保护的作用及工作原理.

基本保护功能原理

4．1．1起动元件

起动元件的主要任务是当输电线路发生故障时起动保护装置和进入故障处理程序。起动元件未动作时，出口继电器是没有电源的，从而保证了异常情况下的不动作；在起动元件动作后，出口继电器才有电源供给，随后保护进入故障处理程序，由故障处理程序逻辑判断处理结果进行出口动作。因此只有以上两个条件同时满足时，保护装置才会有动作出口。

相电流差突变量启动可反应各种短路故障形式，且不受故障相别的影响。相电流差，即

I?AB、 I?BC、 I?CA， 突变量就是故障分量。相电流差突变量用?I?AB、?I?BC、 ?I?CA表示，

实际上?I?AB、?I?BC、 ?I?CA是故障后的I?AB、 I?BC、 I?CA与故障前的I?AB、 I?BC、 I?CA的向量差。相电流差突变量同时作为振荡闭锁模块输入量之一。

零序电流辅助起动的目的是提高接地故障时起动元件的灵敏度，防止经较大过渡电阻接地时，起动灵敏度不足。当3I0大于一定值时（该定值由用户整定），零序电流辅助起动元件延时30ms动作。

静稳破坏起动元件。当三相电流同时大于静稳破坏电流且突变量元件没有起动时，静稳破坏起动元件延时30ms动作。

相电流差突变量元件起动后，保护开放150ms，快速切除I段故障。保护开放150ms后，或零序电流辅助起动元件动作后，或静稳破坏起动后保护均进入振荡闭锁模式，II段或III段的故障由振荡中对称和不对称故障开放元件开放保护，然后由对应故障段跳闸。 4．1．2 阻抗元件的接线方式

本装置的相间短路阻抗测量采用0°接线方式；接地短路阻抗的测量按相配置，每相的阻抗测量元件的输入电压为相电压，输入电流为相电流加零序补偿电流。

相间短路阻抗测量0°接线方式如下表所示：

Um Im 阻抗元件1 UAB IA?IB 阻抗元件2 UBC 阻抗元件3 UCA IB?IC IC?IA

接地短路阻抗测量0°接线方式如下表所示

Um Im 阻抗元件1 UAG 阻抗元件2 UBG 阻抗元件3 UCG ?*3I IA?k0?*3I IB?k0?*3I IC?k0

设距离母线Ik公里的K点A相经Rg发生接地故障，则接地故障计算方式为： ??I?R?(I?＋K?3I?）Z?l UAKAgA01K??Z?Z01??、Z?为保护线?式中：Rg为接地电阻值，K为零序电流补偿系数，K?，Z01?3Z1

路单位长度的零序、正序阻抗，lK为接地点离母线的长度。

4．1．3 选相规则

计算和比较三种相电流差突变量（绝对值），如果三个计算值基本相等，且大于某一定值，则判为三相短路。

否则取出最小值，如当?I?AB为最小时，且有?I?AB??I?BC和?I?AB??I?CA,则可判定是C相接地。

如果?I?AB仍是最小，但是?I?AB与?I?BC或?I?CA比较，并非小很多很多，则可判定为多相故障，此时再检出?I?AB、?I?BC、?I?CA三者的最大值，如果?I?AB最大，则可判A、B两相为故障相。最后通过零序电压超定值判断是否接地。 4．1．4 以正序电压为极化量的相间方向阻抗元件

以正序电压为极化量的相间方向阻抗继电器，可分为反应三相短路故障和反应两相短路故障的继电器,前者称为低压方向阻抗继电器，后者称为相间方向阻抗继电器。 1）低压方向阻抗继电器的动作特性

低压方向阻抗继电器是比较工作电压和极化电压的相位来实现的。继电器的动作方程是

90?arg???I?ZU??set?U?1.M?270?

（1）

?为保护安装处相电压，??A、B或C；I?为由母线流向被保护线路的相式中，U???电流，??A、B或C；Zset为整定阻抗； U?1.M为保护安装处故障前的正序电压，下角??C。当保护线路出?U注“M”表示记忆，在记忆未消失时，有U?1.M?[0]，??A、B或

口处发生三相短路时，有：

???e?j?M?kI?(Z?Z)e?j?M U?U?kME?1.M?[0]M?M?M1M代入式（1）中，得到三相短路方程为：

90??M?arg?Zm?ZsetZm?ZM1?270??M

?

（2）

作出动作特性如下图所示，当空载情况下三相短路故障时，有?M＝0，动作特性是以

AB为直径的园，园内是ZM动作区。

jXA?M?0??M?0??M?0?Zset?set?ZM1BOR

2）相间方向阻抗继电器的工作 继电器的动作方程为

?90?arg???I?ZU????set?e?U??1j?????90 （3）

?为保护安装处相间正序电压，???AB,BC或CA；?为偏移的角度，可式中，U????在0?、15?、30?中设定。或写为

?90?arg??I?ZU????set?ej????U??1?270

? （4）

作出其动作特性如下图所示：

jXA????0?????0?ZsetR4．1．5 以正序电压为极化量的接地方向阻抗元件

以A相接地方向阻抗继电器为例，其动作方程为

??(I??K3I?)ZU?A0set90?argA?270 （5）

?U?A1当正向或反向出口单相接地时，因保护安装处有较高的正序电压，故继电器具有方向

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