1、摘要繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)事故時(shí)減小停電范圍、限制事故對(duì)設(shè)備損害的這樣一個(gè) 領(lǐng)域。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與配置是否合理，直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，故選擇 保護(hù)方式時(shí)，滿足繼電保護(hù)的基本要求。選擇保護(hù)方式和正確的整定計(jì)算，以保證電力系 統(tǒng)的安全運(yùn)行。本次設(shè)計(jì)是針對(duì) 220kV 大理變電所的繼電保護(hù)而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)中涉及主要內(nèi)容主 要包括：變電所設(shè)計(jì)說(shuō)明，變電所主接線分析，變電所保護(hù)配置說(shuō)明。繼電保護(hù)部分是本 次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。每個(gè)電氣設(shè)備的保護(hù)都由主繼電保護(hù)和后備繼電保護(hù)（包括近后備保護(hù)和 遠(yuǎn)后備保護(hù)）。本次設(shè)計(jì)中主要采用的保護(hù)有瓦斯保護(hù)、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、低電壓起 動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷

2、保護(hù)、橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)。關(guān)鍵詞 繼電保護(hù)，變壓器保護(hù)，輸電線路保護(hù)，短路電流計(jì)算，整定計(jì)算AbstractProtective relaying is that area of power system design concerned with minimizing service interruption and limiting damage to equipment when failures occur. The electrical power system design and disposes is reasonably or not, directly affects

3、the electrical power system's safe operation, when choice protection way, satisfies basic request. The choice protection way and the correct computation, guarantees the electrical power system the safe operation.The design is for 220kV Dali regional electrical substation 's the relay protect

4、ion design. In the design involves the primary coverage mainly to include: Transformer substation design showing, the transformer substation main wiring analysis, transformer substation protection disposition showing. Relay protection is part of the focus of this design. Each electrical eqiupment eq

5、uipped primary relaying and backup relaying (included remote backup protection and local backup protection). Mainly uses the protection has the gas protection, the transformer lengthwise differential motion protection, the transformer transversal differential motion protection, the over current prot

6、ection, the overload protection, the distance protection.KeyWords relay protection，transformer protection， overhead line protection，short-circuit current calculation，setting calculation目錄摘要 . IAbstract II第一篇 說(shuō)明書(shū) . 11 引言 12 繼電保護(hù)概述及運(yùn)行方式分析 22.1 繼電保護(hù)的基本原理 . 22.2 繼電保護(hù)的作用 . 32.3 繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù) . 42.4 對(duì)繼電保護(hù)的基

7、本要求 . 52.5 繼電保護(hù)裝置的分類(lèi) . 62.6 變電所基本情況介紹 . 72.7 變電所電氣運(yùn)行方式分析 . 83 繼電保護(hù)規(guī)程中對(duì)相關(guān)保護(hù)的配置要求 103.1 保護(hù)分類(lèi) . 103.2 針對(duì)本設(shè)計(jì)的規(guī)程要求 . 114 各個(gè)保護(hù)的配置原則 134.1 變壓器的保護(hù)原則 134.2 線路的保護(hù)原則 154.3 母線的保護(hù)原則 . 174.4 對(duì)斷路器失靈護(hù)保護(hù)要求 . 184.5 電流互感器及電壓互感器 . 195 變電所保護(hù)方案配置列表 216 變電所繼電保護(hù)方案及其原理說(shuō)明 226.1 變壓器保護(hù)方案說(shuō)明 226.2 線路保護(hù)方案說(shuō)明 . 306.3 母線保護(hù)方案的說(shuō)明 . 33

8、第二篇 計(jì)算書(shū) . 371 變電所短路電流計(jì)算 371.1 等值網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算 371.2 各種運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算 . 381.3 短路電流計(jì)算結(jié)果 . 442 各種繼電保護(hù)的整定計(jì)算 462.1 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn) . 462.2 變壓器瓦斯保護(hù)的整定 . 492.3 變壓器后備保護(hù)的整定及校驗(yàn) . 492.2 萬(wàn)興輸電線路的保護(hù) . 523 各個(gè)保護(hù)繼電器選擇結(jié)果 553.1 變壓器保護(hù)用繼電器選型結(jié)果 . 553.2 輸電線路各保護(hù)繼電器選型結(jié)果 553.3 所選各個(gè)繼電器的參數(shù)介紹 . 56總結(jié) . 63致謝 . 64參考文獻(xiàn) . 65第一篇 說(shuō)明書(shū)1 引言

9、繼電保護(hù)在發(fā)電、供電和用電中處于極為重要的地位，是保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行和人 們生產(chǎn)生活用電的關(guān)鍵技術(shù)。繼電保護(hù)的設(shè)置、整定、維護(hù)和試驗(yàn)水平將直接影響供電的 可靠性、質(zhì)量及用電設(shè)備的安全。繼電保護(hù)技術(shù)是一個(gè)完整的體系， 它主要由電力系統(tǒng)故障分析、 繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)、 繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)運(yùn)行及維護(hù)等技術(shù)構(gòu)成。繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能 的核心。繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng) 作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選 擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)

10、技術(shù)隊(duì)伍從 無(wú)到有，在大約 10 年的時(shí)間里走過(guò)了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過(guò)的道路。 50 年代，我國(guó)工程 技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了 一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技 術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。在 60 年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制 造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā) 展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。自 50 年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開(kāi)始研究。在此期間，從 70 年代 中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開(kāi)始研究。到 80 年代末集成電路保護(hù)已形成

11、完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到 90 年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于 主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。可以說(shuō)從 90 年代開(kāi)始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微 機(jī)保護(hù)的時(shí)代。國(guó)內(nèi)目前在電力系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控、遠(yuǎn)程、通信方面發(fā)展很快。大部分信 息已經(jīng)數(shù)字化了， 迫使繼電保護(hù)必須加快數(shù)字話進(jìn)程， 使電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)， 如發(fā)電、 輸電、 配電及用戶(hù)端實(shí)現(xiàn)測(cè)量、保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)綜合自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化等。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技 術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā) 展得天獨(dú)厚。2繼電保護(hù)概述及運(yùn)行方式分

12、析2.1繼電保護(hù)的基本原理繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，繼電保護(hù)就必須能夠區(qū)別是正常運(yùn)行還是非正常運(yùn) 行或故障，要想?yún)^(qū)別這些狀態(tài)，關(guān)鍵就是要尋找這些狀態(tài)下的參量情況， 找出其間的差別， 從而構(gòu)成各種不同原理的保護(hù)。電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，會(huì)引起電流的增加和電壓的降低， 以及電流與電壓間相位的變化。因此電力系統(tǒng)中所用的各種繼電保護(hù)，大多數(shù)是利用故障 時(shí)物理量與正常運(yùn)行時(shí)物理量的差別來(lái)構(gòu)成的。例如，反應(yīng)電流增加的過(guò)電流保護(hù)反應(yīng)電 流與電壓間的相位角變化的方向保護(hù)等，反應(yīng)降低（或升高）的低壓（或過(guò)電壓）保護(hù)等。 除此之外，根據(jù)線路內(nèi)、外部短路時(shí)，兩側(cè)電流相位差變化的特點(diǎn)，可以構(gòu)成差動(dòng)原理的 保護(hù)。當(dāng)然還

13、可以根據(jù)非電氣量的變化來(lái)構(gòu)成某些保護(hù)，如反應(yīng)變壓器油在故障時(shí)分解產(chǎn) 生的氣體而構(gòu)成的瓦斯保護(hù)。原則上說(shuō)：只要找出正常運(yùn)行與故障時(shí)系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可形成某種判據(jù)，從而構(gòu)成某種原理的保護(hù)，且差別越明顯，保護(hù)性能越好。繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖如下：跳閘或 信號(hào)脈 沖整定值圖1.1繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖由三大部分組成，分別為：（1） 測(cè)量部分，用來(lái)測(cè)量被保護(hù)設(shè)備輸入的有關(guān)信號(hào)（電流、電壓等級(jí)），并和已給 定的整定值（給定的保護(hù)的動(dòng)作電流、電壓等）進(jìn)行比較判斷是否應(yīng)該起動(dòng)；（2）邏輯部分，根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小或性質(zhì)及其組合或輸出順序，使保護(hù) 按照一定

14、的邏輯程序工作，并將信號(hào)傳輸給執(zhí)行部分；（3）執(zhí)行部分根據(jù)邏輯部分傳輸?shù)男盘?hào)最后去完成保護(hù)裝置所負(fù)擔(dān)的任務(wù)，給出跳 閘或信號(hào)脈信號(hào)。以下為原理示意圖，用以說(shuō)明繼電保護(hù)的成和基本原理 ：圖1.2跳閘或信號(hào)原理示意圖在圖中電流繼電器KA的線圖接于被保護(hù)線路電流互感器 TA的二次回路，即保護(hù)的測(cè) 量回路，他檢察被保護(hù)線路的運(yùn)行狀態(tài)，測(cè)量線路中電流的大小。在正常運(yùn)行的情況下， 當(dāng)線路中電流通過(guò)最大負(fù)荷電流時(shí)，繼電保護(hù)不動(dòng)作，當(dāng)被保護(hù)線路K點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，線路上的電流突然增大，電流互感器 TA二次側(cè)的電流大于整定值時(shí)，繼電器立即動(dòng)作觸點(diǎn) 閉合，接通邏輯電路中時(shí)間繼電器KT的線路回路，時(shí)間繼電器啟動(dòng)并根據(jù)短

15、路故障持續(xù)的時(shí)間，做出保護(hù)動(dòng)作的邏輯判斷。時(shí)間繼電器KT動(dòng)作，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合接同執(zhí)行回路中的信號(hào)繼電器KS和斷路器QF的跳閘線圈回路，使斷路器跳開(kāi)，切除故障。2.2繼電保護(hù)的作用由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣的老化、損壞或工作人員的誤操作、雷擊、外力破壞等原因， 可能使運(yùn)行中的電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況。常見(jiàn)的故障是各種形式的短路，如 三相短路、兩相短路、兩相對(duì)地短路、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的一相對(duì)地短路、電氣設(shè)備 繞組層間和匝間短路等。各種短路均會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，同時(shí)使電力系統(tǒng)的電壓水平 下降，從而引發(fā)如下嚴(yán)重后果。（1）短路電流產(chǎn)生的電弧將短路點(diǎn)的電氣設(shè)備燒壞；（2）短路電流通過(guò)非故障設(shè)備，

16、由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，很可能使非故障元件損 壞或縮短其使用壽命；（3）電力系統(tǒng)電壓水平下降，影響用電單位的生產(chǎn)，出現(xiàn)次品及廢品，甚至燒毀電 動(dòng)機(jī)；（4）電力系統(tǒng)電壓下降，可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，使系統(tǒng)振蕩而導(dǎo)致崩潰故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。事故，就是指系統(tǒng)或其中一 部分的正常工作遭到破壞，并造成對(duì)用戶(hù)少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至 造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。系統(tǒng)事故的發(fā)生，除了由于自然條件的因素（如遭受雷擊等）以外，一般都是由于設(shè) 備制造上的缺陷、設(shè)計(jì)和安裝的錯(cuò)誤、檢修質(zhì)量不高或運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)而引起的。因此，只 要充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，正確地掌握客觀規(guī)

17、律，加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和檢修，就可以大大 減少事故發(fā)生的幾率，把事故消滅在發(fā)生之前。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性之外，故障一旦 發(fā)生，必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之 一。切除故障的時(shí)間常常要求小到十幾分之幾 甚至百分之幾秒，實(shí)踐證明只有裝設(shè)在每 個(gè)電氣元件上的保護(hù)裝置才有可能滿足這個(gè)要求。這種保護(hù)裝置以前，大多是由單個(gè)繼電 器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，故稱(chēng)為繼電保護(hù)裝置 。在電子式靜態(tài)保護(hù)裝置 和數(shù)字式保護(hù)裝置出現(xiàn)以后， 雖然繼電器已被電子元件或計(jì)算機(jī)所代替， 但仍沿用此名稱(chēng)。 在電業(yè)部門(mén)常用繼電保護(hù)一次泛指繼電保護(hù)

18、技術(shù)或由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù) 系統(tǒng)。繼電保護(hù)裝置一次則指各種具體的裝置。電力系統(tǒng)中各種設(shè)備之間都有電或磁的現(xiàn)象 , 當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障 , 在很短的時(shí)間內(nèi) 就會(huì)影響到其他統(tǒng)的其他部分 .因此, 一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障 , 必須盡快將其切除 ,恢復(fù)正 常運(yùn)行, 減少對(duì)用電單的影響 ;而當(dāng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況時(shí)要及時(shí)處理 ,以免引起故障。繼電保護(hù)裝置是一種能反應(yīng)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)而作用于 開(kāi)關(guān)跳閘或發(fā)出信號(hào)的自動(dòng)裝置。2.3 繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)電力系統(tǒng)動(dòng)行中 , 各種電氣設(shè)備可能出現(xiàn)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。不正常運(yùn)行狀態(tài)是 指電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒(méi)

19、有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài)。如過(guò)負(fù)荷、過(guò) 電壓、頻率降低、系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類(lèi)型的短路和斷線，如三相短路、兩相 短路、單相接地短路、兩相接地短路、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)以及變壓器繞組間的匝間短路、單 相為線、兩相斷線等。繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于 斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置，它能選擇迅速地發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障，并 且有選擇性地通過(guò)斷路器切除發(fā)生故障的部分。繼電保護(hù)裝置還應(yīng)能防患于未然，當(dāng)系統(tǒng) 中出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，向運(yùn)行人員發(fā)出信號(hào)，以便及時(shí)采取對(duì)策，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。 此外，繼電保護(hù)裝置同其它自動(dòng)裝置（例如自動(dòng)重合閘）配合，還能清除系統(tǒng)

20、中發(fā)生的某 些瞬時(shí)性故障，使發(fā)生故障的部分恢復(fù)運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置是保護(hù)電力系統(tǒng)安全，可靠供電的重要設(shè)備。 隨著電力工業(yè)的發(fā)展，繼電保護(hù)方案愈來(lái)愈完善，性能也愈來(lái)愈好，為電力系統(tǒng)可靠 持續(xù)供電，保證良好的電能質(zhì)量、保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性提供了有力支持。2.4 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求在技術(shù)上必須滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性四個(gè)基本要求。對(duì)于作用于斷路 器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時(shí)滿足這四個(gè)基本要求，對(duì)于作用于信號(hào)以及只反應(yīng)不正常運(yùn)行 情況的繼電保護(hù)裝置，這四個(gè)基本要求中有些要求如速動(dòng)性可以降低。2.4.1 選擇性所謂繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作選擇性就是指當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保 護(hù)僅將故障的

21、設(shè)備和線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的設(shè)備或斷路器拒絕動(dòng)作 時(shí)，應(yīng)由相鄰的設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。雖然擴(kuò)大了停電范圍，但控制了故障的擴(kuò) 大，它起著對(duì)下一段線路的后備保護(hù)作用。2.4.2 速動(dòng)性快速切除故障，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備的損壞程度，防止故 障的擴(kuò)展， 提高自動(dòng)重合閘的成功率， 減少對(duì)用電單位的影響， 迅速恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。故障切除的時(shí)間等于繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間與斷路器跳閘時(shí)間之和，對(duì)于反應(yīng)故障的 繼電保護(hù)，要求快速動(dòng)作的主要理由和必要性在于：（1）快速切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；（2）快速切除故障可以防止故障的擴(kuò)大，提高自動(dòng)重合閘和備用電

22、源或設(shè)備自動(dòng)投 入成功率，因?yàn)榭焖偾谐收希瑢?duì)提高故障點(diǎn)餓滅弧速度，縮小短路持續(xù)時(shí)間，防止出現(xiàn) 接地故障發(fā)展為相間故障；兩相短路發(fā)展為三相短路；暫時(shí)性故障發(fā)展為永久性故障等。（3）快速切除故障可以減少發(fā)電廠廠用電及用戶(hù)電壓降低的時(shí)間，加速恢復(fù)正常運(yùn) 行的過(guò)程，保證廠用電及用戶(hù)工作的穩(wěn)定性。（4）快速切除故障可以減輕電氣設(shè)備和線路的損壞程度，短路電流通過(guò)的時(shí)間愈長(zhǎng)， 則設(shè)備損壞的程度就愈嚴(yán)重，甚至燒毀，特別在發(fā)電機(jī)變壓器的內(nèi)部短路時(shí)，是不允許帶 時(shí)限切除故障的。從上述理由可知，快速切除故障，對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大意義。一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 0.08 0.12s ，一般斷路器的跳閘

23、時(shí)間為 0.1 0.27s ，因 此，一般快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為 0.18 0.27s ；最快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 0.02 0.03s ， 最小的斷路器跳閘時(shí)間為 0.04 0.05s ，所以最快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為 0.06 0.08s 。2.4.3 靈敏性所謂靈敏性，即在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作情況下，繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)能 力，也就是在保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置以及短路的類(lèi)型如何，都能敏銳且正 確的反應(yīng)。繼電保護(hù)的靈敏性以靈敏系數(shù) K sen來(lái)衡量。(1) 對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置。靈敏系數(shù)=保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值/保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整 定值

24、女口：過(guò)電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為sen1 K .m in1 K .act式中I K.min保護(hù)區(qū)末端金屬性最小短路電流二次值I K.act保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流(2) 對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)=保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值/保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最大計(jì) 算值。2.4.4可靠性繼電保護(hù)裝置對(duì)它所保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)該拒絕動(dòng) 作。而在保護(hù)范圍內(nèi)之外發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)該誤動(dòng)作。這種性能 稱(chēng)為可靠性。在實(shí)際的運(yùn)行中，可靠性用動(dòng)作正確率來(lái)表示。由上述可知，對(duì)繼電保護(hù)裝置的四個(gè)基本要求籌兼顧，相互聯(lián)系且又相互制約的。2.5繼電保護(hù)裝置的分

25、類(lèi)繼電保護(hù)裝置按其被保護(hù)對(duì)象、保護(hù)原理、反應(yīng)故障的類(lèi)型、保護(hù)所起的作用，有不 同的分類(lèi)方法，如：(1) 按被保護(hù)的對(duì)象分類(lèi)有線路保護(hù)、兀件保護(hù)(如發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)、電 動(dòng)機(jī)保護(hù)、母線保護(hù)等)。(2) 按保護(hù)原理分類(lèi)有電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、方向保護(hù)、零 序保護(hù)等。(3) 按保護(hù)所反應(yīng)故障類(lèi)型分類(lèi)有相間短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、匝間短路保護(hù)、 斷線保護(hù)、失步保護(hù)、失磁保護(hù)、及過(guò)勵(lì)磁保護(hù)等。(4) 按繼電保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)技術(shù)分類(lèi)有機(jī)電型保護(hù)(如電磁型保護(hù)盒感應(yīng)型保護(hù))、 整流型保護(hù)、晶體管型保護(hù)、集成電路型保護(hù)及微機(jī)型保護(hù)等。(5) 按作用的不同，繼電保護(hù)又可分為主保護(hù)、后備保護(hù)

26、和輔助保護(hù)。主保護(hù)是指被保護(hù)元件內(nèi)部發(fā)生各種短路故障時(shí)。能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設(shè)備安全的要求 的有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備或線路故障的保護(hù)。后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或者斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，用以將故障切除的保護(hù)。后備保護(hù)可 分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種。其中遠(yuǎn)后備是指主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，由斷路器失靈保 護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。近后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本兀件的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)由于遠(yuǎn)后備保護(hù)是一種完善的后備保護(hù)方式，同時(shí)他的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，故應(yīng)優(yōu)先選用。 只有當(dāng)遠(yuǎn)后備不能滿足要求時(shí)，才考慮采用近后備保護(hù)方式。輔助保護(hù)則是指為了補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行 而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。2.6變

27、電所基本情況介紹本次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的對(duì)象變電所為大理變電所。本變電所位于工業(yè)中心區(qū)，電壓等級(jí)為 220kV,安裝90MVA變壓器兩臺(tái)。220kV側(cè)的 主接線形式為雙母線接線，由大稻、大城兩條輸電線路與系統(tǒng)環(huán)并運(yùn)行，并互為備用。60kV 側(cè)的主接線形式為雙母線接線，并通過(guò)兩條平行雙回線路與地方電廠 （西嶺電廠）相連接。 60kV側(cè)由一條平行雙回線（萬(wàn)興線）向負(fù)荷供電。本次設(shè)計(jì)變電所的主接線圖如下：圖1.5變電所主接線圖2.7 變電所電氣運(yùn)行方式分析電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，直接影響保護(hù)的性能，所選用的保護(hù)方式，應(yīng)在各種系統(tǒng) 運(yùn)行方式下都能滿足選擇性和靈敏性的要求，所以在設(shè)計(jì)之出，就先要系統(tǒng)的對(duì)變電站

28、的 運(yùn)行方式分析，以便與今后的計(jì)算和定值整定工作，另外也可以有針對(duì)性的設(shè)立短路點(diǎn)， 簡(jiǎn)化計(jì)算工作，提高設(shè)計(jì)效率。系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式不一定就是保護(hù)的最大運(yùn)行方式，而系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式也不一 定是保護(hù)的最小運(yùn)行方式。對(duì)過(guò)量保護(hù)來(lái)說(shuō)，通常都是根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式來(lái)確定保護(hù)的整定值，以保證選擇 性，因?yàn)橹灰谧畲筮\(yùn)行方式下能保證選擇性，其他運(yùn)行方式下也一定能保護(hù)其選擇性； 靈敏性的校驗(yàn)則要根據(jù)最小運(yùn)行方式來(lái)進(jìn)行，因?yàn)樵谧钚∵\(yùn)行方式下，靈敏度仍然符合要 求，那在其他運(yùn)行方式下，靈敏度也一定能滿足要求。根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行以及選定的接地中性 點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱(chēng)為最

29、大運(yùn)行方式。繼電保護(hù)中，短路時(shí)通過(guò)保護(hù)的短路電 流為最大運(yùn)行方式。根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入相應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性 點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式為最小運(yùn)行方式。繼電保護(hù)中，通過(guò)保護(hù)的短路電流為最小 運(yùn)行方式。根據(jù)系統(tǒng)正常負(fù)荷的需要，投入與之相適應(yīng)的數(shù)量發(fā)電機(jī)，變壓器和線路的運(yùn)行方式 稱(chēng)為正常運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式在一年之內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)。對(duì)更復(fù)雜的系統(tǒng)，最大最 小運(yùn)行方式的判斷是比較困難的， 有時(shí)需要經(jīng)過(guò)多次計(jì)算才能確定。 對(duì)于某特殊運(yùn)行方式， 運(yùn)行時(shí)間很短，對(duì)保證保護(hù)的選擇性或靈敏度有困難時(shí)，且在保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)不會(huì)引起大 面積停電的情況，可不予考慮。設(shè)計(jì)題目給定的運(yùn)行

30、條件為：變電所 220kV 側(cè)由大稻、大城兩條輸電線路與系統(tǒng)環(huán)并 運(yùn)行，并互為備用。低壓側(cè)負(fù)荷萬(wàn)興線雙回路并列運(yùn)行，互為備用。與變電所低壓側(cè)電源 （西嶺電廠）相連接的大西線雙回路并列運(yùn)行，互為備用。已知西嶺電廠最大和最小兩種 運(yùn)行方式的阻抗?？紤]變電所所有可能的運(yùn)行方式，以確定繼電保護(hù)裝置整定計(jì)算和靈敏度校驗(yàn)時(shí)所需 要的各個(gè)短路電流。運(yùn)行方式 1：變電所高低壓雙側(cè)單母線運(yùn)行或雙側(cè)單母線分段且母聯(lián)斷路器閉合運(yùn)行， 西嶺電廠以最大方式運(yùn)行，大西雙回線運(yùn)行（此時(shí)變壓器T1和T2對(duì)稱(chēng)運(yùn)行，各種參數(shù)相同）。運(yùn)行方式 2：變電所高低壓雙側(cè)單母線運(yùn)行或雙側(cè)單母線分段且母聯(lián)斷路器閉合運(yùn)行， 西嶺電廠以最小方式

31、運(yùn)行，大西單回線運(yùn)行（此時(shí)變壓器T1和T2對(duì)稱(chēng)運(yùn)行，各種參數(shù)相同）。運(yùn)行方式 3：變電所高壓側(cè)單母線運(yùn)行， 低壓側(cè)單母分段運(yùn)行且母聯(lián)斷路器斷開(kāi)運(yùn)行， 西嶺電廠以最大方式運(yùn)行，大西雙回線運(yùn)行。運(yùn)行方式 4：變電所高壓側(cè)單母分段且母聯(lián)斷路器斷開(kāi)運(yùn)行，低壓側(cè)單母線運(yùn)行或單 母分段運(yùn)行且母聯(lián)斷路器閉合。西嶺電廠以最小方式運(yùn)行，大西單回路運(yùn)行。運(yùn)行方式 5：變電所高壓側(cè)大城線單獨(dú)供電， T1(T2) 單臺(tái)變壓器運(yùn)行，萬(wàn)興線單回路 供電，西嶺電廠以最小方式運(yùn)行，大西線單回路供電。3 繼電保護(hù)規(guī)程中對(duì)相關(guān)保護(hù)的配置要求3.1 保護(hù)分類(lèi)電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)短路故障和異常運(yùn)行的保護(hù)裝置。電力設(shè)備和

32、 線路短路故障的保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的功能是在合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)前提下，保證電力系統(tǒng) 和電力設(shè)備的安全運(yùn)行。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。當(dāng)確定其 配置和構(gòu)成方案時(shí)， 應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面， 并結(jié)合具體情況， 處理好上述四性的關(guān)系：a. 電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)；b. 故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果；c. 電力系統(tǒng)的近期發(fā)展規(guī)劃；d. 相關(guān)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r；e. 經(jīng)濟(jì)上的合理性；f. 國(guó)內(nèi)和國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行不可或缺的重要設(shè)備。確定 電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)、

33、 廠站主接線和運(yùn)行方式時(shí)， 必須與繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置統(tǒng)籌考慮， 合理安排。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置要滿足電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和廠站主接線的要求，并考慮電力 網(wǎng)和廠站運(yùn)行方式的靈活性。對(duì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置不能保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式、廠站 主接線形式、變壓器接線方式和運(yùn)行方式，應(yīng)限制使用。在確定繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置方案時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用具有成熟運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的數(shù)字 式裝置。應(yīng)根據(jù)審定的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)或?qū)彾ǖ南到y(tǒng)接線圖及要求，進(jìn)行繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝 置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，除新建部分外，還應(yīng)包括對(duì)原有系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng) 裝置不符合要求部分的改造方案。為便于運(yùn)行管理和有

34、利于性能配合，同一電力網(wǎng)或同一廠站內(nèi)的繼電保護(hù)和安全自動(dòng) 裝置的型式，品種不宜過(guò)多。電力系統(tǒng)中，各電力設(shè)備和線路的原有繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置，凡不能滿足技術(shù)和 運(yùn)行要求的，應(yīng)逐步進(jìn)行改造。設(shè)計(jì)安裝的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)與一次系統(tǒng)同步投運(yùn)。 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的新產(chǎn)品，應(yīng)按國(guó)家規(guī)定的要求和程序進(jìn)行檢測(cè)或鑒定，合 格后，方可推廣使用。設(shè)計(jì)、運(yùn)行單位應(yīng)積極創(chuàng)造條件支持新產(chǎn)品的試用。3.1.1 主保護(hù)主保護(hù)是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線 路故障的保護(hù)。3.1.2 后備保護(hù)后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和 近后備兩種

35、方式。遠(yuǎn)后備是當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。 近后備是當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由該電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)；當(dāng)斷 路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。3.1.3 輔助保護(hù)輔助保護(hù)是為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè) 的簡(jiǎn)單保護(hù)。3.1.4 異常運(yùn)行保護(hù)異常運(yùn)行保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)電力設(shè)備或線路異常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。3.2 針對(duì)本設(shè)計(jì)的規(guī)程要求3.2.1 同時(shí)性故障的配置方案制定保護(hù)配置方案時(shí)，對(duì)兩種故障同時(shí)出現(xiàn)的稀有情況可僅保證切除故障。3.2.2 對(duì)經(jīng)電流互感器接入保護(hù)的要求在各類(lèi)保護(hù)裝置接于電流互感器二次繞組時(shí)，應(yīng)考慮到

36、既要消除保護(hù)死區(qū)，同時(shí)又要 盡可能減輕電流互感器本身故障時(shí)所產(chǎn)生的影響。3.2.3 關(guān)于遠(yuǎn)后備保護(hù)的規(guī)定當(dāng)采用遠(yuǎn)后備方式時(shí)，在短路電流水平低且對(duì)電網(wǎng)不致造成影響的情況下（如變壓器 或電抗器后面發(fā)生短路，或電流助增作用很大的相鄰線路上發(fā)生短路等） ，如果為了滿足 相鄰線路保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)的靈敏性要求，將使保護(hù)過(guò)分復(fù)雜或在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)時(shí)，可 以縮小后備保護(hù)作用的范圍。必要時(shí)，可加設(shè)近后備保護(hù)。（主要針對(duì)110K V及以下電壓等級(jí)保護(hù)）3.2.4 系統(tǒng)振蕩對(duì)保護(hù)的要求電力設(shè)備或線路的保護(hù)裝置，除預(yù)先規(guī)定的以外，都不應(yīng)因系統(tǒng)振蕩引起誤動(dòng)作。使 用于220kV500kV電網(wǎng)的線路保護(hù)，其振蕩閉鎖應(yīng)滿足

37、如下要求：（1 ）系統(tǒng)發(fā)生全相或非全相振蕩，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)作跳閘；（2）系統(tǒng)在全相或非全相振蕩過(guò)程中，被保護(hù)線路如發(fā)生各種類(lèi)型的不對(duì)稱(chēng)故障， 保護(hù)裝置應(yīng)有選擇性地動(dòng)作跳閘，縱聯(lián)保護(hù)仍應(yīng)快速動(dòng)作；（3）系統(tǒng)在全相振蕩過(guò)程中發(fā)生三相故障，故障線路的保護(hù)裝置應(yīng)可靠動(dòng)作跳閘， 并允許帶短延時(shí)。3.2.5 其他相關(guān)規(guī)定（1）有獨(dú)立選相跳閘功能的線路保護(hù)裝置發(fā)出的跳閘命令，應(yīng)能直接傳送至相關(guān)斷 路器的分相跳閘執(zhí)行回路。（2）使用于單相重合閘線路的保護(hù)裝置，應(yīng)具有在單相跳閘后至重合前的兩相運(yùn)行 過(guò)程中，健全相再故障時(shí)快速動(dòng)作三相跳閘的保護(hù)功能。（3）技術(shù)上無(wú)特殊要求及無(wú)特殊情況時(shí)，保護(hù)裝置中的零序電流方向

38、元件應(yīng)采用自 產(chǎn)零序電壓，不應(yīng)接入電壓互感器的開(kāi)口三角電壓。（4）保護(hù)裝置在電壓互感器二次回路一相、兩相或三相同時(shí)斷線、失壓時(shí)，應(yīng)發(fā)告 警信號(hào)，并閉鎖可能誤動(dòng)作的保護(hù)。 保護(hù)裝置在電流互感器二次回路不正?；驍嗑€時(shí)，應(yīng)發(fā)告警信號(hào)，除母線保護(hù)外，允許跳 閘。 （一般采用有條件閉鎖）（5）使用于 220kV 及以上電壓的電力設(shè)備非電量保護(hù)應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，并具有獨(dú)立的跳 閘出口回路。（6 ）繼電器和保護(hù)裝置的直流工作電壓， 應(yīng)保證在外部電源為 80% 1 1 5%額定電壓條 件下可靠工作。（7）對(duì)220kV500kV斷路器三相不一致，應(yīng)盡量采用斷路器本體的三相不一致保護(hù)， 而不再另外設(shè)置三相不一致保護(hù)；如

39、斷路器本身無(wú)三相不一致保護(hù)，則應(yīng)為該斷路器配置 三相不一致保護(hù)。（8）跳閘出口應(yīng)能自保持，直至斷路器斷開(kāi)。自保持宜由斷路器的操作回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。4 各個(gè)保護(hù)的配置原則4.1 變壓器的保護(hù)原則4.1.1 變壓器常見(jiàn)故障及其處理方法對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)按本節(jié)的規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。（1）繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相短路；（2）繞組的匝間短路；（3）外部相間短路引起的過(guò)電流；（4）中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中，外部接地點(diǎn)引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓；（5）過(guò)負(fù)荷；（6）過(guò)勵(lì)磁；（7）油面降低；（8）變壓器溫度及油箱壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障。 上述第一，二款的保護(hù)裝置應(yīng)瞬

40、時(shí)動(dòng)作于跳閘，第三，四款的保護(hù)裝置應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作 于跳閘，第五，六款的保護(hù)裝置一般作用于信號(hào)。對(duì)變壓器溫度升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行變壓器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，裝設(shè)信號(hào)裝置。4.1.2 變壓器各種保護(hù)及其裝設(shè)條件變壓器的主要保護(hù)有以下幾種4.1.2.1 瓦斯保護(hù)800 千伏安及以下的油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油 面降低時(shí)應(yīng)瞬時(shí)作用于信號(hào)； 當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)， 宜動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)的斷路器， 如降壓變壓器高壓側(cè)無(wú)斷路器且未采用第 50 條所列的措施時(shí)，則可作用于信號(hào)。400千伏安及以下的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，也應(yīng)裝瓦斯保護(hù)。 對(duì)于變壓器引出線，套管及內(nèi)部的故障，應(yīng)采用下列保護(hù)

41、方式。4.1.2.2 縱差動(dòng)保護(hù)（1）用于 6300 千伏安及以上并列運(yùn)行的變壓器；（2）用于 10000 千伏安及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器；（3）用于 6300 千伏安及以上的廠用工作變壓器，對(duì)廠用備用變壓器可裝設(shè)電流速斷 保護(hù)代替差動(dòng)保護(hù)。如變壓器的縱差保護(hù)對(duì)單相接地短路靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)?？v聯(lián) 差動(dòng)保護(hù)的整定值可小于額定電流?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)符合以下要求：（1）應(yīng)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流；（2）應(yīng)在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)不誤動(dòng)。 差動(dòng)保護(hù)范圍一般包括變壓器套管以其引出線，但在某種情況下，如母線上進(jìn)，出線 回路較少的發(fā)電廠和變電所，差動(dòng)保護(hù)可利用變壓器套管內(nèi)部的電流互感

42、器。4.1.2.3 電流速斷保護(hù)用于 10000 千伏安以下的變壓器， 且其過(guò)電流保護(hù)時(shí)限大于 0.5 秒時(shí)。2000 千伏安及 以下的變壓器，如電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求，則裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。以上各種保護(hù)裝置動(dòng)作后，應(yīng)斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)的斷路器。 對(duì)由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，一般采用下列保護(hù)方式：4.1.2.4 過(guò)電流保護(hù) 一般用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷。4.1.2.5 復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) 一般用于升壓變壓器和過(guò)電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。4.1.2.6 負(fù)序電流和單相式低壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) 一般用于大容量升壓

43、變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器。 上述各種保護(hù)裝置的接線宜考慮保護(hù)電流互感器與斷路器之間的故障。4.1.2.7 過(guò)負(fù)荷保護(hù)400 千伏安及以上變壓器， 當(dāng)臺(tái)數(shù)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他復(fù)合的備用電源時(shí)， 應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況下裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上，帶時(shí)限作用 于信號(hào)。在經(jīng)常無(wú)值班人員的變電所，必要時(shí)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開(kāi)部分負(fù)荷。4.1.2.8 零序保護(hù) 中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中，如變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行時(shí)，對(duì)外部接地引起的過(guò)電 流，應(yīng)裝設(shè)零序保護(hù)。4.1.2.9 溫度保護(hù) 當(dāng)變壓器的冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障或發(fā)生外部短路和過(guò)負(fù)荷時(shí)，變壓器的油溫將升高。變壓器油的溫度越高，油

44、的劣化速度越快，實(shí)用年限減少。當(dāng)油溫達(dá)115-120 C時(shí)，油開(kāi)始劣化，而到140-150 C時(shí)劣化更明顯，以致不能使用。油溫高將促使變壓器繞組絕緣加速 老化影響壽命。因此變壓器運(yùn)行規(guī)程（DLT572-1995）規(guī)定：上層油溫要進(jìn)行監(jiān)視。凡是容量在1000kVA及以上的油浸式變壓器均要裝設(shè)溫度保護(hù)，監(jiān)視上層油溫的情況；對(duì)于 車(chē)間內(nèi)變電所，凡是容量在 315kVA及以上的變壓器，通常都要裝設(shè)溫度保護(hù)；對(duì)于少數(shù) 用戶(hù)變電所，凡是容量在 800kVA左右的變壓器，都應(yīng)裝設(shè)溫度保護(hù)，但溫度保護(hù)只動(dòng)作 于信號(hào)。4.1.3 變壓器后備保護(hù)設(shè)計(jì)原則（ 1 ）變壓器后備保護(hù)應(yīng)作為相鄰元件及變壓器本身主保護(hù)的后

45、備，但滿足遠(yuǎn)后備而 使接線大為復(fù)雜時(shí)，允許縮短對(duì)臨線路的后備保護(hù)范圍；（2）變壓器后備保護(hù)對(duì)各側(cè)母線上的三相短路應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)；（3）變壓器后備保護(hù)應(yīng)盡可能獨(dú)立，而不由發(fā)電機(jī)的后備保護(hù)代替；（4）變壓器后備保護(hù)應(yīng)能保護(hù)電流互感器與斷路器之間的故障。4.1.4 外部相間短路保護(hù)安裝位置（1）雙繞組變壓器，應(yīng)裝于主電源側(cè)；（2）三繞組變壓器及自耦變壓器，一般裝設(shè)于主電源側(cè)及另一側(cè)，主電源側(cè)的保護(hù) 應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較小的時(shí)限斷開(kāi)未裝保護(hù)側(cè)的斷路器。當(dāng)上述方式不符合靈敏度時(shí)則可 在所有各側(cè)均裝設(shè)保護(hù)裝置。各側(cè)保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件；（3）供電分開(kāi)運(yùn)行母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)

46、裝設(shè)保護(hù)外，還應(yīng)在每個(gè)供電 支路裝設(shè)保護(hù)裝置。（4）雙繞組及三繞組變壓器的保護(hù)裝置應(yīng)接于中性點(diǎn)引出線上的電流互感器。4.1.5 其他原則變壓器高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器的線路變壓器組，為了使變壓器的差動(dòng)或瓦斯保護(hù)能切除 變壓器內(nèi)部故障，可采用下列措施：（1）在變壓器高壓側(cè)未裝設(shè)帶副管及操動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓熔斷器；（2）利用遠(yuǎn)方跳閘裝置斷開(kāi)線路對(duì)側(cè)斷路器，或采用包括整個(gè)線路變壓器的共用縱 聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；（3）在變壓器高壓側(cè)裝設(shè)接地開(kāi)關(guān)或短路開(kāi)關(guān)，即在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，可裝 設(shè)單相接地開(kāi)關(guān)，在中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)中，可裝設(shè)兩相短路開(kāi)關(guān)。4.2 線路的保護(hù)原則4.2.1 110kV-220kV 線路繼電保護(hù)配

47、置的具體要求220kV線路保護(hù)應(yīng)按加強(qiáng)主保護(hù)簡(jiǎn)化后備保護(hù)的基本原則配置和整定。加強(qiáng)主保護(hù)是指全線速動(dòng)保護(hù)的雙重化配置，同時(shí)，要求每一套全線速動(dòng)保護(hù)的功能 完整，對(duì)全線路內(nèi)發(fā)生的各種類(lèi)型故障，均能快速動(dòng)作切除故障。對(duì)于要求實(shí)現(xiàn)單相重合 閘的線路，每套全線速動(dòng)保護(hù)應(yīng)具有選相功能。當(dāng)線路在正常運(yùn)行中發(fā)生不大于100 Q電阻的單相接地故障時(shí)，全線速動(dòng)保護(hù)應(yīng)有盡可能強(qiáng)的選相能力，并能正確動(dòng)作跳閘。簡(jiǎn)化后備保護(hù)是指主保護(hù)雙重化配置，同時(shí)，在每一套全線速動(dòng)保護(hù)的功能完整的條 件下，帶延時(shí)的相間和接地n,m段保護(hù)（包括相間和接地距離保護(hù)、零序電流保護(hù)），允 許與相鄰線路和變壓器的主保護(hù)配合，從而簡(jiǎn)化動(dòng)作時(shí)間的

48、配合整定。如雙重化配置的主 保護(hù)均有完善的距離后備保護(hù)，則可以不使用零序電流i,u段保護(hù)，僅保留用于切除經(jīng) 不大于100 Q電阻接地故障的一段定時(shí)限和/或反時(shí)限零序電流保護(hù)。線路主保護(hù)和后備保護(hù)的功能及作用是能夠快速有選擇性地切除線路故障的全線速 動(dòng)保護(hù)以及不帶時(shí)限的線路 I 段保護(hù)都是線路的主保護(hù)。每一套全線速動(dòng)保護(hù)對(duì)全線路內(nèi)發(fā)生的各種類(lèi)型故障均有完整的保護(hù)功能，兩套全線速動(dòng)保護(hù)可以互為近后備保護(hù)。線路U段保護(hù)是全線速動(dòng)保護(hù)的近后備保護(hù)。 通常情況下，在線路保護(hù)I段范圍外發(fā)生故障時(shí)， 如其中一套全線速動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)，應(yīng)由另一套全線速動(dòng)保護(hù)切除故障，特殊情況下，當(dāng)兩套 全線速動(dòng)保護(hù)均拒動(dòng)時(shí)，如果可

49、能，則由線路U段保護(hù)切除故障，此時(shí)，允許相鄰線路保 護(hù)U段失去選擇性。線路川段保護(hù)是本線路的延時(shí)近后備保護(hù)，同時(shí)盡可能作為相鄰線路 的遠(yuǎn)后備保護(hù)。4.2.1.1 多段式接地短路保護(hù) 對(duì)中場(chǎng)線路一般可裝設(shè)經(jīng)方向元件控制的多段式另需電流保護(hù)，其方向元件可根據(jù)運(yùn)行需要決定接入或不接入。在終端線路，保護(hù)段數(shù)可適當(dāng)減少。對(duì)環(huán)網(wǎng)或電網(wǎng)中某些短線路，宜采用多段式接地距離保護(hù)，有利于提高保護(hù)的選擇性 及縮短切除故障的時(shí)間。4.2.1.2 多段式相間短路保護(hù) 雙側(cè)電源線路裝設(shè)三段式距離保護(hù)。對(duì)于動(dòng)穩(wěn)定儲(chǔ)備不大的發(fā)電廠（特別是水電廠）的重負(fù)荷出現(xiàn)，為了縮短振蕩閉鎖的開(kāi)放時(shí)間，可在這些線路兩側(cè)采用 II 、III

50、段切換方 式的距離保護(hù)。單側(cè)電源或受端為小電源的放射性線路的送電端，一般可裝設(shè)三相式多段電流保護(hù)或 電流、電壓保護(hù)。如不能滿足要求，則裝設(shè)距離保護(hù)。4.2.1.3 相電流速斷保護(hù) 相電流速斷保護(hù)簡(jiǎn)單可靠對(duì)使用三相重合閘的線路，只要相電流速斷保護(hù)在正常運(yùn)行方式下出口短路時(shí)可以動(dòng)作，都宜裝設(shè)使用。對(duì)使用綜合重合閘的線路，除小電源或無(wú)電源側(cè)外，都必須裝設(shè)三相式電流元件，或 作為電流速度使用，或足相電流輔助選相元件使用。4.2.2 35kV 及以上中性點(diǎn)不直接接地的輸電線路繼電保護(hù)配置要求下列情況應(yīng)快速切除故障（1） 如線路短路，使發(fā)電廠廠用母線電壓低于額定電壓的60%時(shí)；（2）如切除線路故障時(shí)間長(zhǎng)，

51、可能導(dǎo)致線路失去熱穩(wěn)定時(shí)；（3）城市配電網(wǎng)絡(luò)的直饋線路，為保證供電質(zhì)量需要時(shí)；（4）與高壓電網(wǎng)鄰近的線路，如切除故障時(shí)間長(zhǎng)，可能導(dǎo)致高壓電網(wǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定問(wèn)題 時(shí)。35kV及以上中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)在我國(guó)主要是 35-66kV電網(wǎng)，其中性點(diǎn)為經(jīng)消弧線 圈接地或不接地。35kV及以上中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的線路， 對(duì)相間短路和單相接地短路，均應(yīng)按繼 電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程 SDJ6-83的規(guī)定，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。對(duì)并列運(yùn)行的平行雙回線， 可裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù) （橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)或電流平衡保護(hù)） 作為主保護(hù)。照例，當(dāng)采用電流平衡保護(hù)時(shí)，它僅用于平行線路的主電源側(cè)。以接于兩回 線電流之和的階段式電流保護(hù)

52、或距離保護(hù)作為兩回線同時(shí)運(yùn)行的后備保護(hù)，及一回線斷開(kāi)后的主保護(hù)及后備保護(hù)雙側(cè)電源的的平行雙回線路(包括帶分支的平行線路)采用無(wú)時(shí)限和帶時(shí)限的電流、 電壓保護(hù)作為單回線運(yùn)行的主保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性和快速動(dòng)作的要求時(shí)，可采用 距離保護(hù)為主保護(hù)。4.3 母線的保護(hù)原則4.3.1 220kV 500kV母線應(yīng)裝設(shè)快速有選擇地切除故障的母線保護(hù)(1) 對(duì)一個(gè)半斷路器接線，每組母線應(yīng)裝設(shè)兩套母線保護(hù)；(2) 對(duì)雙母線、雙母線分段等接線，為防止母線保護(hù)因檢修退出失去保護(hù)，母線發(fā) 生故障會(huì)危及系統(tǒng)穩(wěn)定和使事故擴(kuò)大時(shí)，宜裝設(shè)兩套母線保護(hù)。4.3.2發(fā)電廠和變電所的35kV110kV電壓的母線在下列情況下應(yīng)

53、裝設(shè)專(zhuān)用的母線保護(hù)(1) 110kV雙母線；(2) 110kV單母線、重要發(fā)電廠或110kV以上重要變電所的35kV66kV母線，需要 快速切除母線上的故障時(shí)；(3) 35kV66kV電力網(wǎng)中，主要變電所的35kV66kV雙母線或分段單母線需快速而 有選擇地切除一段或一組母線上的故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電。4.3.3發(fā)電廠和主要變電所的3kV10kV分段母線及并列運(yùn)行的雙母線一般可由發(fā)電機(jī)和變壓器的后備保護(hù)實(shí)現(xiàn)對(duì)母線的保護(hù)。在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用 母線保護(hù)：(1) 須快速而有選擇地切除一段或一組母線上的故障，以保證發(fā)電廠及電力網(wǎng)安全 運(yùn)行和重要負(fù)荷的可靠供電時(shí)；(2) 當(dāng)線路斷路

54、器不允許切除線路電抗器前的短路時(shí)。4.3.4 3kV10kV分段母線宜采用不完全電流差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)裝置僅接入有電源支路的電流。保護(hù)裝置由兩段組 成，第一段采用無(wú)時(shí)限或帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可采用電壓 閉鎖電流速斷保護(hù)；第二段采用過(guò)電流保護(hù)，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可將一部分負(fù)荷 較大的配電線路接入差動(dòng)回路，以降低保護(hù)的起動(dòng)電流。4.3.5 專(zhuān)用母線保護(hù)應(yīng)滿足的要求 專(zhuān)用母線保護(hù)應(yīng)滿足以下要求：(1)保護(hù)應(yīng)能正確反應(yīng)母線保護(hù)區(qū)內(nèi)的各種類(lèi)型故障，并動(dòng)作于跳閘； (2)對(duì)各種類(lèi)型區(qū)外故障，母線保護(hù)不應(yīng)由于短路電流中的非周期分量引起電流互 感器的暫態(tài)飽和而誤動(dòng)作；(3) 對(duì)構(gòu)成

55、環(huán)路的各類(lèi)母線 (如一個(gè)半斷路器接線、雙母線分段接線等 ) ，保護(hù)不應(yīng) 因母線故障時(shí)流出母線的短路電流影響而拒動(dòng)；(4) 母線保護(hù)應(yīng)能適應(yīng)被保護(hù)母線的各種運(yùn)行方式：(a) 應(yīng)能在雙母線分組或分段運(yùn)行時(shí)，有選擇性地切除故障母線；(b) 應(yīng)能自動(dòng)適應(yīng)雙母線連接元件運(yùn)行位置的切換。切換過(guò)程中保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng) 作，不應(yīng)造成電流互感器的開(kāi)路；切換過(guò)程中，母線發(fā)生故障，保護(hù)應(yīng)能正確動(dòng)作切 除故障；切換過(guò)程中，區(qū)外發(fā)生故障，保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作；(c) 母線充電合閘于有故障的母線時(shí)，母線保護(hù)應(yīng)能正確動(dòng)作切除故障母線。(5) 雙母線接線的母線保護(hù)，應(yīng)設(shè)有電壓閉鎖元件。(a) 對(duì)數(shù)字式母線保護(hù)裝置，可在起動(dòng)出口繼電器的邏

56、輯中設(shè)置電壓閉鎖回路， 而不在跳閘出口接點(diǎn)回路上串接電壓閉鎖觸點(diǎn)；(b)對(duì)非數(shù)字式母線保護(hù)裝置電壓閉鎖接點(diǎn)應(yīng)分別與跳閘出口觸點(diǎn)串接。母聯(lián)或分段斷路器的跳閘回路可不經(jīng)電壓閉鎖觸點(diǎn)控制。( 6)雙母線的母線保護(hù)，應(yīng)保證：(a母聯(lián)與分段斷路器的跳閘出口時(shí)間不應(yīng)大于線路及變壓器斷路器的跳閘出 口時(shí)間。(b)能可靠切除母聯(lián)或分段斷路器與電流互感器之間的故障。(7) 母線保護(hù)僅實(shí)現(xiàn)三相跳閘出口；且應(yīng)允許接于本母線的斷路器失靈保護(hù)共用其 跳閘出口回路。(8) 母線保護(hù)動(dòng)作后，除一個(gè)半斷路器接線外，對(duì)不帶分支且有縱聯(lián)保護(hù)的線路， 應(yīng)采取措施，使對(duì)側(cè)斷路器能速動(dòng)跳閘。(9) 母線保護(hù)應(yīng)允許使用不同變比的電流互感

57、器。(10) 當(dāng)交流電流回路不正?；驍嗑€時(shí)應(yīng)閉鎖母線差動(dòng)保護(hù)，并發(fā)出告警信號(hào)，對(duì)一 個(gè)半斷路器接線可以只發(fā)告警信號(hào)不閉鎖母線差動(dòng)保護(hù)。(11) 閉鎖元件起動(dòng)、直流消失、裝置異常、保護(hù)動(dòng)作跳閘應(yīng)發(fā)出信號(hào)。此外，應(yīng)具 有起動(dòng)遙信及事件記錄觸點(diǎn)。4.4 對(duì)斷路器失靈護(hù)保護(hù)要求為提高動(dòng)作可靠性，斷路器失靈保護(hù)應(yīng)在同時(shí)下列條件起動(dòng)：(1) 路故障線路或設(shè)備的保護(hù)裝置出口繼電器動(dòng)作后不返回。(2) 在被保護(hù)范圍內(nèi)，仍存在故障，當(dāng)母線連接的回路較多時(shí)，一般采用檢查母線故 障電壓的方式。斷路器失靈保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于故障線路或設(shè)備的斷路器時(shí)間及保護(hù)裝置返回時(shí) 間之和。斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)僅斷開(kāi)與拒動(dòng)斷路器或故障點(diǎn)相鄰的對(duì)側(cè)有電源的斷路 器。旁路斷路器和兼做旁路的母線斷路器或分段斷路器上，應(yīng)裝設(shè)能代替線路保護(hù)的保護(hù) 裝置，其方式與大多數(shù)線路所裝的保護(hù)方式基本相同。必要時(shí)，可適當(dāng)增加保護(hù)裝置