1、 110kV 电网距离保护设计 1 1.1. 前言前言 电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为 电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。它可以 按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措 施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻 设备的损坏。 继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。对作用于跳闸的 继电保护装置，在技术上有四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。以上四个 基本要求是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾
2、的一面，又有在一定条 件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的绝大部分工作也是围绕着如 何处理好这四个基本要求之间的辨证统一关系而进行的。 本次课程设计以最常见的 110KV 电网线路保护设计为例进行分析设计， 要求对整个电 力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、 发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中 距离保护及整定的具体计算，及振荡闭锁有了更近一步的了解。 110kV 电网距离保护设计 2 2.2. 运行方式分析运行方式分析 2.12.1 参数计算参数计算 E = 115/3kV，X1.G1 =
3、X2.G1 = X1.G2 = X2.G2 =5.3， X1.G3 = X2.G3 = X1.G4 = X2.G4 = 8.1， X1.T1 X1.T4 =5.2 ，X0.T1 X0.T4 =15.5， X1.T5 = X1.T6 =15.2，X0.T5 = X0.T6 =20.7， LAB = 60km，LBC = 40km，线路阻抗 z1 = z2 = 0.4/km，z0 = 1.2/km， IAB.L.max = ICB.L.max = 300A，Kss = 1.2，Kre = 1.2，KIrel = 0.85，KIIrel = 0.75 AB L=60km， 1.AB X= 2.AB
4、X=24 BC L=40km， 1.BC X= 2.BC X=16 正序等值网络如图 2.1 所示 E E E E 1. 1G X 1. 1T X 1. 2G X 1. 2T X 1.AB X 1.BC X 1. 5T X 1. 6T X 1. 3T X 1. 4T X 1. 3G X 1. 4G X A BC 图 2.1 正序等值网络 电力系统中，当电网运行状态改变时，短路电流也会发生显著的变化，对电力系统危 害最大的是短路故障，分为三相短路、两相短路和单相短路。电力系统最大和最小运行方 式大部分用在电力系统潮流、稳定计算中。有文献关于电力系统最大和最小运行方式描述 如下：最大运行方式为投入
5、运行的电源容量最大，系统的等效阻抗最小，发生故障时，短 路电流为最大的运行方式；最小运行方式为投入运行的电源容量最小，系统的等效阻抗最 大，发生故障时，短路电流为最小的运行方式。各种短路情况如图 2.2 所示。 110kV 电网距离保护设计 3 ABC G1 G2 T1 T2 T5 T6 T4G4 G3 T3 1234 图 2.2 各种短路情况 2.22.2 保护保护 1 1 的最大和最小运行方式的最大和最小运行方式 (1) 保护 1 的最大运行方式分析。保护 1 的最大运行方式就是指流过保护 1 的电流最 大即两个发电机共同运行，而变压器 T1、T2 都同时运行的运行方式，则 .m in1.
6、11. 1 11 ()(1510)12.5() 22 sGT ZXX=(5.3+5.2)/2=5.25 式中 .m ins Z 为保护安装处到系统等效电源之间的最小阻抗。 .1.m ax .m in 115 /3 2.27(kA ) 5.2524 k sAB E I ZZ 式中 .1.maxk I 为流过保护 1 的最大短路电流。 (2) 保护 1 的最小运行方式分析。保护 1 的最小运行方式就是指流过保护 1 的电流最 小即是在 G1 和 G2 只有一个工作，变压器 T1、T2 中有一个工作时的运行方式，则 .max1.11. 1 ()(1510)25() sGT ZXX =5.3+5.2=10.5 式中 .maxs Z 为保护安装处到系统等效电源之间的最大阻抗。 .1.m in .m ax 33115 /3 1.67(kA ) 2210.524 k sAB E I ZZ 式中 .1.mink I 为流过保护 1 的最小短路电流。 2.32.3 保护保护 2 2
