繼電保護課程設計--- 多電源電力系統(tǒng)的零序保護

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　電力系統(tǒng)正常運行時是三相對稱的，其零序、負序電流值理論上是零。多數(shù)的短路故障是不對稱的，其零序、負序電流電壓會很大的，利用故障的不對稱性可以找到正常與故障的區(qū)別，并且這種差別是零與很大值的比較，差異更為明顯。所以零序電流保護被廣泛的應用在110KV及以上電壓等級的電網(wǎng)中。</p><p>　　自動、迅速、

2、有選擇性地將故障組件從電力系統(tǒng)中切除，是故障組件免于繼續(xù)遭到破壞并保證其他無故障部分迅速恢復正常運行，是保證電力系統(tǒng)安全運行的最有效的方法之一，選擇110KV電力系統(tǒng)繼電保護和自動裝置的設計時遵2循其原則。自動重合閘是一種廣泛應用于輸電和供電線路上的有效反事故措施。即當線路出現(xiàn)故障，繼電保護使斷路器跳閘后，自動重合閘裝置經(jīng)短時間間隔后使斷路器重新合上。所以，在瞬時性故障法傷跳閘的情況下，自動將斷路器重合，不僅提高了供電的安全性，減少了停

3、電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大了高壓線路的送點容量，所以架空線路要采用自動重合閘裝置。</p><p>　　關鍵詞：三相對稱 零序保護 自動重合閘 斷路器</p><p>　　When the normal operation of power system is the three-phase symmetrical, the zero sequence and

4、negative sequence current value in theory is zero. Most of the short circuit fault is asymmetric, the zero sequence voltage and negative sequence current will be very big, failure of asymmetry can be used to find the dif

5、ference between the normal and fault, and the difference is zero and the great value of comparison, the difference is more apparent. So the zero sequence current protection is widely u</p><p>　　Automatic, ra

6、pid, selective removal from the power system, fault components is fault components from continue to damage and ensure the normal operation of the other parts of the trouble-free back quickly, is to guarantee the safe ope

7、ration of the power system, one of the most effective way to select 110 kv power system relay protection and automatic device to follow the principle of its design. Is a kind of automatic reclosing is widely used in powe

8、r transmission and effective anti-accident meas</p><p>　　Keywords: three-phase symmetrical, zero sequence protection, automatic reclosing and circuit breakers</p><p><b>　　前言</b><

9、;/p><p>　　電能是現(xiàn)代社會中最重要、也是最方便的能源。而發(fā)電廠正是把其他形式的能量轉換成電能，電能經(jīng)過變壓器和不同電壓等級的輸電線路輸送并被分配給用戶，再通過各種用電設備轉換成適合用戶需要的其他形式的能量。在輸送電能的過程中，電力系統(tǒng)希望線路有比較好的可靠性，因此在電力系統(tǒng)受到外界干擾時，保護線路的各種幾點裝置應該有比較可靠的、及時的保護動作，從而切斷故障點極大限度的降低電力系統(tǒng)供電范圍。電力系統(tǒng)繼電保護就是

10、為達到這個目的而設置的。通過此次線路保護的設計可以鞏固我們本學期所學的《電力系統(tǒng)繼電保護》這一課程理論知識，能提高我們提出問題、思考問題、解決問題的能力。</p><p><b>　　1設計原始資料</b></p><p><b>　　1.1具體題目</b></p><p>　　系統(tǒng)示意圖如圖2.58所示，發(fā)電機以發(fā)電機—

11、變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機方式為4臺機全開，最小開機方式為兩側各開1臺機，變壓器T5和T6可能2臺也可能1臺運行。參數(shù)為：</p><p>　　，，，，，，，，，線路阻抗，,、。</p><p>　　試為本系統(tǒng)設計零序電流保護和單相重合閘裝置。</p><p><b>　　1.2 完成內容</b></p><p>　

12、　如下圖所示復雜電網(wǎng)，通過對復雜電網(wǎng)的阻抗計算及化簡，生成等效阻抗計算模型，計算各段在不同運行方式下的三相短路電流，整定出保護裝置的動作值、動作時間、動作范圍、靈敏度。</p><p><b>　　2分析課題設計內容</b></p><p><b>　　2.1設計規(guī)程 </b></p><p>　　正常運行的而電力系統(tǒng)是三

13、相對稱的，其零序、負序電流和電壓理論上為零；多數(shù)的短路故障是三相不對稱的，其零序、負序電流和電壓會很大；利用故障的不對稱性可以找到正常和故障間的差別，并且這種差別是零與很大值的比較，差異更為明顯。利用三相對稱性的變化特征，可以構成反應負序分量原理的各種保護。</p><p>　　當中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時，將出現(xiàn)很大的零序電壓和電流，利用零序電壓和零序電流構成的接地短路保護，具有顯著的特點，被廣泛應用在

14、110Kv及以上電壓等級的電網(wǎng)中。</p><p><b>　　2.2保護配置</b></p><p>　　2.2.1主保護配置</p><p>　　零序保護的主保護是零序保護Ⅰ段和零序保護Ⅱ段。</p><p><b>　　圖1 網(wǎng)絡接線圖</b></p><p>　　(1

15、) 零序保護第Ⅰ段</p><p>　　在發(fā)生單相或兩相接地短路時，也可以求出零序電流隨線路長度變化的關系曲線，然后相似于相間短路電流保護的原則，進行保護的整定計算。零序電流速斷保護的整定原則如下：</p><p>　?、?躲開下一條線路出口處單相或兩相接地時出現(xiàn)的最大零序電流3，引入可靠系數(shù)(一般取為1.2～1.3)，即</p><p><b>　　(1

16、) </b></p><p>　?、?躲開斷路器三相觸頭不同期合閘時所出現(xiàn)的最大零序電流3，引入可靠系數(shù)，即為</p><p><b>　　(2) </b></p><p>　?、?按躲開非全相運行狀態(tài)下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流整定。</p><p>　　為此可以設置兩個零序電流Ⅰ段保護，一個是按

17、條件(1)和(2)整定(由于其定值較小，保護范圍較大，因此，稱為靈敏Ⅰ段)，它的主要任務是對全相運行狀態(tài)下的接地故障起作用，具有較大的保護范圍，而當單相重合閘起動時，則將其自動閉鎖，需待恢復全相運行時才能重新投入；另一個是按條件(3)整定(由于其定值較大，因此稱為不靈敏Ⅰ段)，裝設它的主要目的是為了在單相重合閘過程中，其它兩相又發(fā)生接地故障時，用以彌補失去靈敏Ⅰ段的缺陷，盡快地將故障切除，當然，不靈敏Ⅰ段也能反應全相運行狀態(tài)下的接地故障

18、，只是其保護范圍較靈敏Ⅰ段小。</p><p><b>　　④ 特殊情況的整定</b></p><p>　　線路末端變壓器低壓側有電源的情況，零序保護Ⅰ段一般可按不伸出變壓器范圍整定。我的。如末端的變壓器為兩臺及以上時，是否仍按上述原則整定可視具體情況比較優(yōu)缺點后再決定。</p><p>　　端變壓器中性點不接地運行，只按躲開變壓器低壓側母線相

19、間短路的最大不平衡電流整定，即</p><p><b>　　(3) </b></p><p>　　式中，——可靠系數(shù)，取1.3；</p><p>　　——不平衡系數(shù)，取0.1；</p><p>　　——非周期分量系數(shù)，取2；</p><p>　　——變壓器低壓側三相短路最大短路電流。<

20、/p><p>　　(2) 零序保護第Ⅱ段</p><p>　　零序電流Ⅱ段保護整定是按躲過下段線路第Ⅰ段保護范圍末端接地短路時，通過本保護裝置的最大零序電流。同時還帶有高出一個的時限，以保證動作的選擇性。</p><p>　　① 按與相鄰下一級線路的零序電流保護Ⅰ段配合整定，即</p><p><b>　　(4) </b>&

21、lt;/p><p>　　式中，——可靠系數(shù)，取1.15～1.2；</p><p>　　——分支系數(shù)，按實際情況選取可能的最大值；</p><p>　　——相鄰下一級線路的零序電流保護Ⅰ段整定值。當按此整定結果達不到規(guī)定靈敏度數(shù)時，可改為與按與相鄰下一級線路的零序電流保護Ⅱ段配合整定。</p><p>　　② 按躲開本線路末端母線上變壓器的另一側母

22、線接地短路時流過的最大零序電流整定，即</p><p><b>　　(5) </b></p><p>　?、?當本段保護整定時間等于或低于本線路相間保護某段的時間時，其整定值還必須躲開該段相間保護范圍末端發(fā)生相間短路的最大不平衡電流，即</p><p>　　(6) </p><p&

23、gt;　　引入零序電流的分支系數(shù)，則保護1的零序Ⅱ段整定為</p><p>　　(7) </p><p>　　當變壓器切除或中性點改為不接地運行時，則該支路即從零序等效網(wǎng)絡中斷開，此時。</p><p>　?、?靈敏性的校驗。為了能夠保護本線路的全長，限時電流速斷保護必須在系統(tǒng)最小運行方式下，線路末端發(fā)生兩相短路時，具有足夠的反應能力。這個

24、能力通常用靈敏系數(shù)來衡量。對反應于數(shù)值上升而動作的過量保護裝置，靈敏系數(shù)的含義是</p><p>　　式中故障參數(shù)的計算值，應根據(jù)實際情況，合理地采用最不利于保護動作的系統(tǒng)運行方式和故障類型來選定。但不必考慮可能性很小的特殊情況。設此電流為，代入上式中則靈敏系數(shù)為</p><p>　　(8) </p><p>　　為了保證在線路末端短路時，保護裝置

25、一定能夠動作，在考慮實際短路時存在的過渡電阻以及測量誤差等的影響，對限時電流速斷保護要求。</p><p>　?、?零序電流Ⅱ段保護的靈敏系數(shù)，應按照本線路末端接地短路時的最小零序電流來檢驗，并滿足≥1.5的要求。當由于線路比較短或運行方式變化比較大，靈敏度不滿足要求時，可考慮用下列方式解決：</p><p>　?、?使零序電流Ⅱ段保護與下一條線路的零序電流Ⅱ段保護配合，時限再抬高一級，可

26、以取為1s。 </p><p>　?、?保留0.5s的零序電流Ⅱ段保護，同時再增設一個與下一條線路的零序電流Ⅱ段保護配合的動作時限為1s的零序Ⅱ段。這樣保護裝置中，就具有兩個定值和時限均不相同的零序Ⅱ段，一個定值較大，能在正常運行方式和最大運行方式下，以較短的延時切除本線路上所發(fā)生的接地故障；另一個具有較長的延時，能保證在各種運行方式下線路末端接地短路時，保護裝置具有足夠的靈敏系數(shù)。</p><

27、;p>　　2.2.2后備保護配置</p><p>　　零序電流Ⅲ段保護一般情況是作為本線路和相鄰線路的后備保護，在中性點直接接地系統(tǒng)中的終端線路上，它也可以作為主保護使用。</p><p>　　零序電流Ⅲ段保護按如下原則整定：</p><p>　　(1) 按躲開在下一條線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定，引入可靠系數(shù)，即為</p>

28、<p><b>　　(9)</b></p><p>　　(2) 與下一條線路零序Ⅲ段相配合,就是本保護零序Ⅲ段的保護范圍，不能超出相鄰線路上零序Ⅲ段的保護范圍。當兩個保護之間具有分支電路時(有中性點接地變壓器時)，起動電流整定為</p><p><b>　　(10)</b></p><p>　　式中，——可靠系數(shù)

29、，一般取為1.1～1.2</p><p>　　——分支系數(shù)，即在相鄰的零序Ⅲ段保護范圍末端發(fā)生接地短路時，故障線路中零序電流與流過本保護裝置中零序電流之比。</p><p>　　保護裝置的靈敏系數(shù)，當作為本條線路近后備保護時，按本線路末端發(fā)生接地故障時的最小零序電流來校驗，要求； 當作為相鄰元件的遠后備保護時，按相鄰元件保護范圍末端發(fā)生接地故障時，流過本保護的最小零序電流(應考慮圖3-2所

30、示的分支電路使電流減小的影響)來校驗，要求。</p><p>　　(3) 當本段保護整定時間等于或低于本線路相間保護某段的時間時，其整定值還必須躲開該段相間保護范圍末端發(fā)生相間短路的最大不平衡電流，即</p><p><b>　　(11)</b></p><p>　　按上述原則整定的零序過電流保護，其起動電流一般都很小(在二次側約為2～3A)，

31、因此，在本電壓級網(wǎng)絡中發(fā)生接地短路時，它都可能起動，這時，為了保證保護的選擇性，各零序過電流保護的動作時限也應按圖2所示的階梯原則來選擇。</p><p>　　3短路電流及殘壓計算</p><p>　　3.1等效電路的建立</p><p>　　所有元件全運行時三序電壓等值網(wǎng)絡圖如圖3 (a）、(b)、(c) 所示。</p><p><b

32、>　　求出線路參數(shù)，即</b></p><p><b>　　，,,</b></p><p><b>　　，,</b></p><p><b>　　(a) 正序網(wǎng)絡</b></p><p><b>　　(b) 負序網(wǎng)絡</b></p&

33、gt;<p><b>　　(c) 零序網(wǎng)絡</b></p><p>　　圖3 三序電壓等值網(wǎng)絡圖</p><p>　　3.2 保護短路點的選取</p><p>　　母線A處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過保護2的最大零序電流。</p><p>　　母線B處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出

34、流過保護1和4的最大零序電流。</p><p>　　母線C處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過保護3的最大零序電流。</p><p>　　3.3 短路電流的計算</p><p>　　先求出所有元件全運行時，B母線分別發(fā)生單相接地和兩相接地短路時的復合序網(wǎng)等值圖。</p><p>　　(1) 單相接地短路時，故障端口正序阻抗為<

35、/p><p><b>　　故障端口負序阻抗為</b></p><p><b>　　故障端口零序阻抗為</b></p><p>　　則B母線分別發(fā)生單相接地時的復合序網(wǎng)等值圖如圖4所示。</p><p>　　因為，可以導出 是一個串聯(lián)型復合序網(wǎng)。</p><p>　　圖4 復合序

36、網(wǎng)等值圖</p><p><b>　　故障端口零序電流為</b></p><p>　　在零序網(wǎng)中分流從而得到此時流過保護1、4的零序電流分別為</p><p>　　畫出B母線發(fā)生單相接地時零序電流分布圖如圖5所示。</p><p>　　圖5 零序電流分布圖</p><p>　　(2) B母線兩相接

37、地短路時，故障端口各序阻抗和單相接地短路時相同，即， </p><p>　　因為，可以導出 是一個并聯(lián)型復合序網(wǎng)，則復合序網(wǎng)圖如圖6所示。</p><p>　　圖6 并聯(lián)型復合序網(wǎng)圖</p><p><b>　　故端口正序電流為</b></p><p><b>　　故障端口零序電流為</b>&l

38、t;/p><p>　　同樣的，流過保護1、4的零序電流分別</p><p>　　從而得到如圖7所示B母線兩相接地短路時的零序電流分布圖。</p><p>　　圖7 零序電流分布圖</p><p>　　(3) 先求保護1的分支系數(shù)。</p><p>　　當BC段發(fā)生接地故障，變壓器5、6有助增作用，如圖8所示。</p&

39、gt;<p>　　對，當只有一臺發(fā)電機變壓器組運行時最大 ，有</p><p>　　當兩臺發(fā)電機變壓器組運行時最小，有</p><p>　　對,當、只有一臺運行時最大，；當、兩臺全運行時最小，。因此，保護1的最大分支系數(shù)</p><p><b>　　最小分支系數(shù) </b></p><p>　　同樣地分析

40、保護4的分支系數(shù)。當AB段發(fā)生接地故障，變壓器5、6有助增作用，如圖9所示。</p><p>　　對,當只有一臺發(fā)電機變壓器組運行時最大,有</p><p>　　當兩臺發(fā)電機變壓器組運行時最小，有</p><p><b>　　最小分支系數(shù)</b></p><p>　　4 保護的配合及整定計算</p><

41、;p>　　4.1 保護1距離保護的整定與校驗</p><p>　　4.1.1 保護1零序保護第I段整定</p><p>　　(1) 保護1整定計算</p><p>　　零序I段：根據(jù)前面分析的結果，母線B故障流過保護1的最大零序電流為</p><p><b>　　故I段定值</b></p><p

42、>　　為求保護1的零序II段定值，應先求出保護3的零序一段定值，設在母線C處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過保護3的最大零序電流。此時有</p><p>　　母線C單相接地短路時，有</p><p>　　從而求得母線C單相接地短路時流過保護3的電流</p><p>　　母線C處兩相接地短路時，有</p><p><b&

43、gt;　　正序電流</b></p><p><b>　　零序電流</b></p><p>　　從而求得流過保護3的電流</p><p>　　這樣，母線C處兩相接地短路時流過保護3的最大零序電流</p><p>　　(2) 保護3的零序I段定值為</p><p>　　這樣，保護1的零序I

44、I段定值為</p><p>　　校驗靈敏度：母線B接地故障流過保護1的最小零序電流</p><p>　　靈敏系數(shù) </p><p>　　(3) 保護4整定計算</p><p>　　零序I段：根據(jù)前面分析的結果，母線B故障流過保護4的最大零序電流為</p><p><b>　　，&l

45、t;/b></p><p><b>　　故I段定值</b></p><p>　　為求保護4的零序II段定值，應先求出保護2的零序一段定值，設在母線A處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過保護2的最大零序電流。此時有</p><p><b>　　A處單相接地時，有</b></p><p>

46、;　　從而求得流過保護2的電流</p><p><b>　　A處兩相接地時，有</b></p><p><b>　　正序電流</b></p><p><b>　　零序電流</b></p><p>　　從而求得流過保護2的電流</p><p>　　這樣，流

47、過保護2的最大零序電流</p><p>　　(4) 保護2的零序I段定值為</p><p>　　這樣，保護4的零序II段定值為</p><p>　　校驗靈敏度：母線B接地故障流過保護4的最小零序電流</p><p><b>　　靈敏系數(shù)</b></p><p>　　(5) 計算母線A發(fā)生接地短路時

48、(最大運行方式、單相及兩相接地)流過保護1的最大零序電流，然后將該零序電流值與保護1的I、II段定值相比較，如果零序電流小于定值，則A母線接地短路時保護1的零序電流繼電器不會啟動，所以不必加方向元件；如果零序電流大于定值，則必須加裝方向元件。對保護1而言：由第(4)問分析知道：當母線A在最大運行方式下單相接地時流過保護1的零序電流最大，為：，大于保護1的I、II段整定值，故需要加裝方向元件。</p><p>　　

49、對保護4而言：當母線C在最大運行方式下單相接地時流過保護4的零序電流最大，為：，大于保護4的I、II段整定值，故需要加裝方向元件。</p><p>　　(6) 不靈敏I段按躲過非全相振蕩整定，即按在1處斷路器單相斷開、兩側電勢角為180°時流過保護1的零序電流整定。此時有</p><p>　　單相斷開時，故障端口正序電流</p><p>　　故障端口也是流

50、過保護1的零序電流，即</p><p>　　接地短路時流過保護1的最大零序電流為，二者中取大者，故保護1的不靈敏I段的定值為</p><p>　　5 繼電保護設備選擇</p><p>　　5.1 互感器的選擇</p><p>　　互感器分為電流互感器TA和電壓互感器TV，它們既是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡元件，同時也是一次系統(tǒng)與二次

51、系統(tǒng)的隔離元件。它們將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流，轉變成二次系統(tǒng)的低電壓、小電流，供測量、監(jiān)視、控制及繼電保護使用?；ジ衅鞯木唧w作用是：(1) 將一次系統(tǒng)各級電壓均變成100以下的低電壓，將一次系統(tǒng)各回路電流變成5A以下的小電流，以便于測量儀表及繼電器的小型化、系列化、標準化。(2) 講一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)在電氣方面隔離，同時互感器二次側有一點可靠接地，從而保證了二次設備及人員安全。</p><p>　　5.1.1

52、電流互感器的選擇</p><p>　　(1) 電流互感器的選擇</p><p>　　① 電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇。電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應滿足：</p><p>　　(12) </p><p>　　(13) </p&g

53、t;<p>　　式中，、—電流互感器一次額定電壓和電流。</p><p>　　為了確保所供儀表的準確度，互感器的一次側額定電流應盡可能與最大工作電流接近。</p><p>　?、?二次額定電流的選擇</p><p>　　電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般強電系統(tǒng)用5A， 弱電系統(tǒng)用1A。</p><p>　?、?電流

54、互感器種類和型式的選擇</p><p>　　在選擇互感器時，應根據(jù)安裝地點(如屋內、屋外)和安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)選擇相適應的類別和型式。選用母線型電流互感器時，應注意校核窗口尺寸。</p><p>　　④ 電流互感器準確級的選擇</p><p>　　為保證測量儀表的準確度，互感器的準確級不得低于所供測量儀表的準確級。例如:裝于重要回路(如發(fā)電機、調

55、相機、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計費的電能表一般采用0.5~1級表，相應的互感器的準確級不應低于0.5級；對測量精度要求較高的大容量發(fā)電機、變壓器、系統(tǒng)干線和500kV級宜用0.2級。供運行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表一般皆用1~1.5級的，相應的電流互感器應為0.5~1級。供只需估計電參數(shù)儀表的互感器可用3級的。當所供儀表要求不同準確級時，應按相應最高級別來確定電流互感器的準確級。</p><p

56、>　?、?二次容量或二次負載的校驗</p><p>　　為了保證互感器的準確級，互感器二次側所接實際負載Z2l或所消耗的實際容量荷S2應不大于該準確級所規(guī)定的額定負載ZN2或額定容量SN2(ZN2及SN2均可從產品樣本查到)，即 </p><p><b>　　或(14) </b></p><p>　　式中，—電流互感器二次回路中

57、所接儀表內阻的總和與所接繼電器內阻的總和，可由產品樣本中查得；—電流互感器二次聯(lián)接導線的電阻；—電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為0.1。</p><p><b>　　(15) </b></p><p><b>　　因為A=，所以A </b></p><p>　　式中 ，A 、一電流互感器二次回路連接導線截面積(

58、mm2)及計算長度（mm）。</p><p>　　按規(guī)程要求聯(lián)接導線應采用不得小于1.5mm2的銅線，實際工作中常取2.5mm2的銅線。當截面選定之后，即可計算出聯(lián)接導線的電阻Rwi。有時也可先初選電流互感器，在已知其二次側連接的儀表及繼電器型號的情況下，確定連接導線的截面積。但須指出，只用一只電流互感器時電阻的計算長度應取連接長度2倍，如用三只電流互感器接成完全星形接線時，由于中線電流近于零，則只取連接長度為電

59、阻的計算長度。若用兩只電流互感器接成不完全星形結線時，其二次公用線中的電流為兩相電流之向量和，其值與相電流相等，但相位差為60，故應取連接長度的倍為電阻的計算長度。所以本題中電流互感器的型號為LCWB6-110B。</p><p>　　5.1.2 電壓互感器的選擇</p><p>　　(1) 電壓互感器一次回路額定電壓選擇</p><p>　　為了確保電壓互感器安全

60、和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應在(1.1-0.9)范圍內變動，即滿足下列條件</p><p><b>　　> >(16)</b></p><p>　　式中，—電壓互感器一次側額定電壓。選擇時，滿足即可。 </p><p>　　(2) 電壓互感器二次側額定電壓的選擇</p><p>

61、;　　電壓互感器二次側額定線間電壓為100V，要和所接用的儀表或繼電器相適應。</p><p>　　(3) 電壓互感器種類和型式的選擇</p><p>　　電壓互感器的種類和型式應根據(jù)裝設地點和使用條件進行選擇，例如：在6-35kV屋內配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式；110-220kV配電裝置通常采用串級式電磁式電壓互感器；220kV及其以上配電裝置，當容量和準確級滿足要求時，也可采用

62、電容式電壓互感器。</p><p><b>　　(4) 準確級選擇</b></p><p>　　和電流互感器一樣，供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應選擇0.5級或1級的，只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。</p><p>　　(5) 按準確級和額定二次容量選擇</p><p>

63、;　　首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負荷均勻分布在各相上，然后計算各相負荷大小，按照所接儀表的準確級和容量選擇互感器的準確級額定容量。有關電壓互感器準確級的選擇原則，可參照電流互感器準確級選擇。一般供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應選擇0.5級或1級的，只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。</p><p>　　電壓互感器的額定二次容量(對

64、應于所要求的準確級)，應不小于電壓互感器的二次負荷，即。 </p><p><b>　　(17) </b></p><p>　　式中，—各儀表的視在功率、有功功率和無功功率?！鲀x表的功率因數(shù)。</p><p>　　如果各儀表和繼電器的功率因數(shù)相近，或為了簡化計算起見，也可以將各儀表和繼電器的視在功率直接相加，得出大于的近似值，它若不超過，則實

65、際值更能滿足式子的要求。</p><p>　　由于電壓互感器三相負荷常不相等，為了滿足準確級要求，通常以最大相負荷進行比較。計算電壓互感器各相的負荷時，必須注意互感器和負荷的接線方式。</p><p>　　所以本題中的電壓互感器的型號為JDZJ-3。</p><p><b>　　6單相自動重合閘</b></p><p>

66、<b>　　6.1用途</b></p><p>　　110kV及以上線路大多采用三相一次重合閘，根據(jù)運行經(jīng)驗110kV以上的大接地電流系統(tǒng)的高壓架空線路上，短路故障中70%以上是單相接地短路，特別是220kV以上的架空線路，由于線間距離大，單相接地故障甚至高達90%左右。在這種情況下，如果只把發(fā)生故障的一相斷開，然后再進行單相重合閘，而未發(fā)生故障的兩相在重合閘周期內仍然繼續(xù)，就能大大提高供電

67、的可靠性和系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。因此，在220kV以上的大接地電流系統(tǒng)中，廣泛采用了單相重合閘。</p><p>　　一般在220kV及以下電壓單回聯(lián)絡線、兩側電源之間相互聯(lián)系薄弱的線路(包括經(jīng)低一級電壓線路弱聯(lián)系的電磁環(huán)網(wǎng))，特別是大型汽輪發(fā)電機組的高壓配出線路。</p><p><b>　　6.2作用</b></p><p>　　自動重合閘

68、裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。電力系統(tǒng)運行經(jīng)驗表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是“瞬時性”的，永久性的故障一般不到10%。因此，在由繼電保護動作切除短路故障后，電弧將自動熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動恢復。因此，自動將斷路器重合，不僅提高了供電的安全性和可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)水平，增大了高壓線路的送電容量，也可糾正由于斷路器或繼電保護裝置造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自

69、動重合閘。</p><p>　　自動重合閘的主要作用：</p><p>　?。?）大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)，特別是對單側電源的單回線路尤為顯著；</p><p>　?。?）在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性；</p><p>　　（3）在電網(wǎng)的設計與建設過程中，有些情況下由于考慮重合閘的作用，即可以

70、暫緩架設雙回線路，以節(jié)省投資；</p><p>　?。?）對斷路器本身由于機構不良或繼電保護誤動作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用。</p><p><b>　　6.3裝置要求</b></p><p>　?。?）正常運行時，當斷路器由繼電保護動作或其它原因而跳閘后，自動重合閘裝置均應動作。</p><p>　?。?）由運

71、行人員手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時，自動重合閘不應起動。</p><p>　?。?）繼電保護動作切除故障后，自動重合閘裝置應盡快發(fā)出重合閘脈沖。</p><p>　　（4）自動重合閘裝置動作次數(shù)應符合預先的規(guī)定。</p><p>　?。?）自動重合閘裝置應有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護的動作 ，以便加速故障的切除。 </p><

72、;p>　?。?）在雙側電源的線路上實現(xiàn)重合閘時，重合閘應滿足同期合閘條件。</p><p>　?。?）當斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實現(xiàn)重合閘時，應將自動重合閘裝置閉鎖。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　在中性點直接接地系統(tǒng)中，采用專門的零序電流保護，與利用三相星形接線的電流保護來保護單相短路相比較，具有

73、一系列優(yōu)點：</p><p>　　(1) 相間短路的過電流保護是按躲開最大負荷電流整定，二次起動電流一般為57A；而零序過電流保護則按躲開不平衡電流整定，其值一般為23A。由于發(fā)生單相接地短路時，故障相的電流與零序電流相等，零序過電流保護有較高的靈敏度。</p><p>　　(2) 相間短路的電流速斷和限時電流速斷保護直接受系統(tǒng)運行方式變化的影響很大，而零序電流保護受系統(tǒng)運行方式變化的影響

74、要小得多。而且，由于線路零序阻抗遠較正序阻抗為大，X0=(23.5)X1，故線路始端與末端接地短路時，零序電流變化顯著，曲線較陡，因此零序Ⅰ段的保護范圍較大，也較穩(wěn)定，零序Ⅱ段的靈敏系統(tǒng)也易于滿足要求。</p><p>　　(3) 當系統(tǒng)中發(fā)生某些不正常運行狀態(tài)時，如系統(tǒng)振蕩、短時過負荷等，三相是對稱的，相間短路的電流保護均受它們的影響而可能誤動作，需要采取必要的措施予以防止，而零序電流保護則不受它們的影響。&l

75、t;/p><p>　　(4) 在110kV及以上的高壓和超高壓系統(tǒng)中，單相接地故障約占全部故障的70%90%，而且其它的故障也往往是由單相接地發(fā)展起來的。</p><p>　　零序電流保護的缺點是：</p><p>　　(1) 對于短線路或運行方式變化很大的情況，零序電流保護往往不能滿足系統(tǒng)運行所提出的要求。 </p><p>　　(2) 零序電

76、流保護受中性點接地數(shù)目和分布的影響。因此電力系統(tǒng)實際運行時，因保證零序網(wǎng)路結構的相對穩(wěn)定。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 譚秀炳編.鐵路電力與牽引供電系統(tǒng)繼電保護[M].成都:西南交通大學出版社,2006.</p><p>　　[2] 李俊年主編.電力系統(tǒng)繼電保護[M].北京:中國電力出版社,1