220KV電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計算與自動裝置配置車一鳴
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畢 業(yè) 設(shè) 計(論文)
題 目：220kV電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計算與自動裝置配置
系 別
電力系
專業(yè)班級
電氣07K7
學(xué)生姓名
車一鳴
指導(dǎo)教師
劉寶志
二○一一年六月
華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）
220kV電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計算與自動裝置配置設(shè)計
摘要
電網(wǎng)繼電保護(hù)用于保護(hù)電網(wǎng)及其設(shè)備，有鑒于其重要性與技術(shù)特點，歷來為科研，設(shè)計與電網(wǎng)調(diào)度運行部門所重視。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，電網(wǎng)運行方式，系統(tǒng)故障形態(tài)與異常方式變化多端，為了快速，可靠而又有選擇性的切除故障和終止電網(wǎng)的異常狀態(tài)，長期以來，研究生產(chǎn)了各種線路保護(hù)，母線保護(hù)以及自動重合閘和低頻減載，自動解列等裝置，滿足電網(wǎng)的需求，為支持大電網(wǎng)的發(fā)展，發(fā)揮重要的作用。本文研究的是關(guān)于220kV電網(wǎng)的繼電保護(hù)整定計算及自動裝置配置，包括線路繼電保護(hù)的配置、系統(tǒng)的等值計算、短路電流的計算及自動重合閘配置。整定計算是決定保護(hù)裝置正確動作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要滿足繼電保護(hù)和安全自動裝置可靠性、選擇性、靈敏性、速動性的要求。針對本次電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、運行方式等各方面因素的考慮最終確定保護(hù)的類型為：主保護(hù)采用高頻縱聯(lián)差動保護(hù)這種保護(hù)不僅能保護(hù)線路全長且具有速動性；后備保護(hù)采用相間距離保護(hù)和針對接地故障的零序電流保護(hù)；自動重合閘所采用的是綜合重合閘。
關(guān)鍵詞：電網(wǎng)、繼電保護(hù)、短路電流計算、自動重合閘
220kV POWER GRID RELAY SETTING CALCULATION AND DESIGN OF AUTOMATIC DEVICE CONFIGURATION Abstract
The Network protection to protect network and its equipment, appreciating their importance and technical characteristics of scientific research, design, operation and dispatching departments. Grid structure, network operation mode, the system failure form and abnormal way change multiterminal, for quick, reliable and selective fault and termination of the abnormal state power, long-term since, research and production of various line protection, busbar protection and automatic reclosing and frequency automatic solutions, reducing load device list, meet the demand for electric power grid, the support, play an important role. :Research in this article is about the 220KV power system relay protection setting calculation and automatic device configuration, including line configuration, calculation of equivalent system of relay protection, short circuit current calculations and automatic reclosing configuration. As we know, setting calculating is the core in the process of checking protection equipment, which needs to make the relay setting calculating and automatic equipment reliable, select, sensitive, quick-act. And if the requirements can not be reached, we need to select setting calculating. For this grid structure, parameter, operation mode and other factors to consider the type of protection is finalized: the main protection using high-frequency longitudinal differential protection that protection is not only to protect the line length and has a quick sex; Reserve By phase distance protection for ground fault protection and zero-sequence current protection; automatic reclosing is used in integrated reclosing.
Keywords: power grid electric current relay protection short-circuit current calculation
autoreclosure
II
目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 研究該課題的意義 1
1.2 繼電保護(hù)的基本要求 1
1.3課題的主要任務(wù) 3
2 繼電保護(hù)整定計算 4
2.1 繼電保護(hù)整定計算的任務(wù)與要求 4
2.2繼電保護(hù)整定計算的步驟 4
3 系統(tǒng)中各組件參數(shù)計算 5
3.1 系統(tǒng)各元件參數(shù)標(biāo)么值計算 5
3.1.1 標(biāo)么值的概念 5
3.1.2 各元件原始數(shù)據(jù) 5
3.1.3 參數(shù)標(biāo)幺值的計算 6
3.2 變壓器中性點接地方式的選擇 9
3.3 原始網(wǎng)絡(luò)的等值電路 10
3.3.1 原始網(wǎng)絡(luò)的正序（負(fù)序）序網(wǎng)圖 10
3.3.2 原始網(wǎng)絡(luò)的零序序網(wǎng)圖 10
3.3運行方式的選擇 11
3.3.1 各個保護(hù)的等效正序阻抗及分配系數(shù) 12
3.3.2 各個保護(hù)的零序等效阻抗及分配系數(shù) 13
4 短路電流的計算 15
4.1 短路電流的計算步驟 15
4.2 短路電流的算例 15
4.3 短路電流計算列表 17
5 相間距離保護(hù)的整定計算 26
5.1 距離保護(hù)整定計算的主要內(nèi)容及項目 26
5.2 距離保護(hù)整定計算算例 26
5.3 距離保護(hù)計算參數(shù)列表 27
6 接地故障保護(hù)的整定及校驗 30
6.1 接地故障保護(hù)概述 30
6.1.1中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障的主要特點 30
6.1.2 接地故障保護(hù)的配置 30
6.2零序電流保護(hù)的算例 30
6.3 零序電流保護(hù)整定值列表 31
7 輸電線路縱聯(lián)保護(hù) 34
7.1 縱聯(lián)保護(hù)的基本概念 34
7.2 高頻閉鎖方向保護(hù) 34
7.2.1 高頻閉鎖方向保護(hù)裝置構(gòu)成 34
7.2.2 高頻閉鎖距離保護(hù)的整定計算 34
7.2.3 高頻閉鎖保護(hù)運行注意事項 35
7.3 相差動高頻保護(hù)的整定計算 35
8 自動重合閘 42
8.1自動重合閘的作用 42
8.2綜合重合閘 42
8.2.1 綜合重合閘的簡介 42
8.2.2 綜合重合閘實現(xiàn)重合的四種方式 42
8.2.3 綜合重合閘的主要元件 43
8.3 綜合重合閘整定計算算例 43
8.4 綜合重合閘的參數(shù)列表 44
9 總結(jié) 46
參考文獻(xiàn) 47
致謝 48
1 緒論
1.1 研究該課題的意義
電力系統(tǒng)的運行要求安全可靠、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設(shè)備及人為因素的影響，可能發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種形式的短路，包括三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路。在發(fā)生短路時可能產(chǎn)生以下后果：1).通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞；2).短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命；3).電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量；4).破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振動，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運行狀態(tài)。故障和不正常運行狀態(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，并造成對用戶少送電或電能質(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[1]。
為了在故障后迅速恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運行，或盡快消除運行異常情況以防止大面積的停電和保證對重要用戶的連續(xù)供電，常采用保護(hù)裝置和自動裝置。它們的作用是：a,在過載時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)發(fā)出警報信號。b，在短路故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)立即動作，要求準(zhǔn)確、迅速地自動將有關(guān)的斷路器跳閘，將故障部分從系統(tǒng)中斷開，確保其他回路的正常運行。c，為了保證電路不中斷，繼電保護(hù)裝置應(yīng)將備用電源投入或經(jīng)自動裝置進(jìn)行重合閘。例如：2002年我國220KV電網(wǎng)共有輸電線路3884條，線路總長度150026Km，共發(fā)生故障1487次。由此可見，對220KV這種重要的輸電線路的保護(hù)是十分必要的[2]。
1.2 繼電保護(hù)的基本要求
對動作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。即保護(hù)四性。
1), 選擇性：
選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而非故障元件仍能正常運行，以盡量縮小停電范圍[3]。
圖1-1 保護(hù)選擇性說明圖
例如：
當(dāng)d1短路時，保護(hù)1、2動……畫箭頭跳1DL、2DL，有選擇性
當(dāng)d2短路時，保護(hù)5、6動……跳5DL、6DL，有選擇性
當(dāng)d3短路時，保護(hù)7、8動……跳7DL、8DL，有選擇性
若保護(hù)7拒動或7DL拒動，保護(hù)5動作……跳5DL，有選擇性
若保護(hù)7和7DL正確動作于跳閘，保護(hù)5動作跳5DL，則越級跳閘，沒有
選擇性
小結(jié)：選擇性就是故障點在區(qū)內(nèi)就動作，區(qū)外不動作。當(dāng)主保護(hù)未動作時，由近后備或遠(yuǎn)后備切除故障，使停電面積最小。因遠(yuǎn)后備保護(hù)比較完善（對保護(hù)裝置DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動作均起后備作用）且實現(xiàn)簡單、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)優(yōu)先采用。
2), 速動性：
快速切除故障。①提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；②減少用戶在低電壓下的動作時間；③減少故障元件的損壞程度，避免故障進(jìn)一步擴大[4]。
(1-1)
t—故障切除時間
tbh—保護(hù)動作時間
tDL—斷路器動作時間
一般的快速保護(hù)動作時間為0.06~0.12s，最快的可達(dá)0.01~0.04s。
一般的斷路器的動作時間為0.06~0.15s，最快的可達(dá)0.02~0.06s。
3), 靈敏性：
指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，對故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時，不論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來[5]。
通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量，并表示為Klm。
對反應(yīng)于數(shù)值上升而動作的過量保護(hù)（如電流保護(hù)）
Klm = (1-2)
對反應(yīng)于數(shù)值下降而動作的欠量保護(hù)（如低電壓保護(hù)）
Klm = (1-3)
其中故障參數(shù)的最小、最大計算值是根據(jù)實際可能的最不利運行方式、故障類型和短路點來計算的。
在規(guī)程中，對各類保護(hù)的靈敏系數(shù)Klm的要求都做了具體規(guī)定。
4), 可靠性：
可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)性能的最根本要求。所謂安全性，是要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤動作。所謂信賴性，是要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作。
繼電保護(hù)的誤動作和拒絕動作都會給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害。然而，提高不誤動作的安全性措施與提高不拒動的信賴性措施往往是矛盾的。由于不同的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，電力元件在電力系統(tǒng)中的位置不同，誤動和拒動的危害不同，因而提高保護(hù)的安全性和依賴性的側(cè)重點在不同的情況下有所不同。例如，對220KV及以上電壓的超高壓電網(wǎng)，由于電網(wǎng)聯(lián)系比較密切，聯(lián)絡(luò)線較多，系統(tǒng)備用容量較多，如果保護(hù)誤動作，使某條線路、某臺發(fā)電機或變壓器誤切除，給整個電力系統(tǒng)造成直接經(jīng)濟(jì)損失較小。但如果保護(hù)裝置拒絕動作，將會造成電力元件的破壞或者引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成大面積停電事故。在這種情況下一般應(yīng)該更強調(diào)保護(hù)不拒動的信賴性，目前要求每回220KV及以上的電網(wǎng)都裝設(shè)兩套工作原理不同、工作回路完全獨立的快速保護(hù)，采取各自獨立跳閘的方式，提高不拒動的信賴性[6]。
1.3課題的主要任務(wù)
本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是220kV電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計算與自動裝置的配置。首先全面了解220KV電網(wǎng)的運行特點，繼電保護(hù)裝置的工作原理及其220kV電網(wǎng)對繼電保護(hù)的要求。其次，對具體線路的結(jié)構(gòu)分析，保護(hù)方案的配置，系統(tǒng)運行方式及變壓器中性點接地方式的選擇，根據(jù)不同保護(hù)之間地配合完成分支系數(shù)計算。最后，完成相間距離保護(hù)、接地故障保護(hù)、高頻保護(hù)、自動重合閘裝置的相關(guān)內(nèi)容的整定及設(shè)計。
2 繼電保護(hù)整定計算
2.1 繼電保護(hù)整定計算的任務(wù)與要求
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置及安全自動裝置都屬于二次系統(tǒng)，但是，它們是電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分。它們對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起著極為重要的作用。尤其是在現(xiàn)代的超高壓、大容量的電力系統(tǒng)中，對繼電保護(hù)裝置提出了更高的要求。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的可靠運行涉及到繼電保護(hù)裝置的配置設(shè)計、制造安全、整定計算、運行維護(hù)等諸多方面。其中選擇合理的保護(hù)方式和正確地進(jìn)行整定計算，對保證電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的可靠運行具有十分重要的作用[7]。
繼電保護(hù)整定計算的基本任務(wù)，就是根據(jù)具體的電力系統(tǒng)，計算出各種繼電保護(hù)裝置的整定值，并對各保護(hù)的靈敏度進(jìn)行計算。經(jīng)過計算分析，確定合理的繼電保護(hù)方案。
一個220kV電網(wǎng)的繼電保護(hù)整定方案，可分為相間距離保護(hù)方案、接地零序電流保護(hù)方案、高頻保護(hù)方案、重合閘方案等等。這些方案之間既具有相對的獨立性，又有一定配合關(guān)系。
2.2繼電保護(hù)整定計算的步驟
1) 繪制電力系統(tǒng)接線圖。
2 ) 建立電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表。
3) 根據(jù)電力系統(tǒng)各個設(shè)備的原始參數(shù)，計算歸算到基準(zhǔn)參數(shù)下的各序阻抗。并繪制出正、負(fù)、零序阻抗圖。
4) 確定繼電保護(hù)整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運行方式變化限度。
5) 進(jìn)行電力系統(tǒng)各短路點短路電流的計算。短路點一般選在各廠、站的母線上。
6) 確定初步的保護(hù)方案，進(jìn)行各種保護(hù)各段定值的計算，包括一次定值、二次定值、時間定值、靈敏度校驗以及其他要求計算的項目。并將整定計算的結(jié)果列表。
7) 按繼電保護(hù)功能分類，繪制出繼電保護(hù)配置圖。
8) 對整定計算的結(jié)果進(jìn)行分析、評價。指出存在的問題及采取的對策等等
3 系統(tǒng)中各組件參數(shù)計算
3.1 系統(tǒng)各元件參數(shù)標(biāo)么值計算
3.1.1 標(biāo)么值的概念
在電力系統(tǒng)故障分析計算中，大多數(shù)應(yīng)用標(biāo)幺制。標(biāo)幺制中各種物理量都用標(biāo)幺值來表示，使運算步驟簡單，數(shù)值簡明便于分析。
標(biāo)幺值（相對值）= (3-1)
3.1.2 各元件原始數(shù)據(jù)
表3-1系統(tǒng)參數(shù)
系統(tǒng)名稱
正序參數(shù)
零序參數(shù)
最大方式
最小方式
最大方式
最小方式
賈安子
2.204
2.204
1.77
1.77
呂家坨
1.12
1.57
1.115
1.57
表3-2發(fā)電機參數(shù)
發(fā)電廠
發(fā)電機編號
有功（MW）
電壓
功率因數(shù)
Xd’’
陡河
1、2
150
13.8
0.8
0.1175
陡河
3、4
200
15
0.85
0.1747
表3-3 變壓器參數(shù)
發(fā)電廠或變電站
編號
容量
電壓比
接線組
短路電壓
Uk12%
Uk23%
Uk13%
陡河
1
150
242/13.8
Yo/d-11
13.26
陡河
2
140
242/13.8
Yo/d-11
16.30
陡河
3
300
242/15
Yo/d-11
14.80
陡河
4
300
242/15
Yo/d-11
12.63
遷安
1
120
220/121/11
Yo/Yo/d-12-11
13.92
23.6
7.55
遷安
2
120
220/121/11
Yo/Yo/d-12-11
14.30
24.1
8.43
遷安
3
31.5
110/38.5/11
Yo/Yo/d-12-11
9.66
15.87
5.66
五里臺
1
20
110/38.5/11
Yo/Yo/d-12-11
9.96
16.2
5.75
小營
1
120
220/121/11
Yo/Yo/d-12-11
13.36
22.42
7.3
表3-4 線路參數(shù)：
名稱
型號
長度 km
R1/km
X1/km
X0/km
最大負(fù)荷 A
功率因數(shù)
陡賈1
LGJ-240
16.78
0.0785
0.32
0.1942
250
0.8
陡賈2
LGJ-240
16.78
0.0785
0.32
0.1942
250
0.8
陡遷
LGJQ-400
45.15
0.0785
0.4
180
0.8
遷五
LGJQ-400
112.1
0.0785
0.4
15
0.8
賈呂
LGJQ-400
50
0.0785
0.4
350
0.8
呂小1
LGJ-240
84.5
0.0785
0.32
0.143
50
0.8
呂小2
LGJ-240
84.5
0.0785
0.32
0.143
50
0.8
3.1.3 參數(shù)標(biāo)幺值的計算
對220kV電網(wǎng)，當(dāng)1000MVA，230kV時，可以求出：
1）發(fā)電機
x*F= （3-2）
式中 ----為發(fā)電機額定容量。當(dāng)已知及cos時，。
----為發(fā)電機的次暫態(tài)電抗。
----為折算到基準(zhǔn)容量下的發(fā)電機次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值。
2） 變壓器
對雙繞組變壓器
（3-3）
式中 ----為雙繞組變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)。
----為變壓器的額定容量。
----為折算到基準(zhǔn)容量下的變壓器電抗標(biāo)幺值。
對三繞組變壓器，通常是已知、、，因此必須先求出、、，再按上式求出三繞組變壓器各側(cè)電抗的標(biāo)幺值。
（3-4） （3-5）
（3-6）
3）電抗器
通常給出電抗器的額定電壓、額定電流及百分電抗，則換算到基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值為：
（3-7）
式中 ----電抗器的百分電抗。
、----分別為電抗器的額定電流、電壓。
、----分別為基準(zhǔn)電流、電壓。
----換算到基準(zhǔn)參數(shù)下的電抗器的電抗標(biāo)幺值。
4),線路
通常已知線路每公里的正序電抗及電阻和線路長度。則有：
（3-8）
（3-9）
式中 、----分別為線路每公里的正序電抗及電阻值。
----為線路長度（單位為公里）。
、、----分別為線路全長的電抗、電阻及阻抗。
將線路電抗歸算到基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值為：
（3-10）
式中 ----為線路全長電抗值折算到基準(zhǔn)值參數(shù)下的標(biāo)幺值。
算例：
取=230KV
發(fā)電機參數(shù)：F1 F2 : x*F==0.1175=0.627
變壓器參數(shù)：雙繞組E： =
三繞組G：
=
=
=
12線路參數(shù)： =5.3696*
表3-5 發(fā)電機參數(shù)計算結(jié)果
發(fā)電廠
發(fā)電機編號
有功（MW）
電壓
功率因數(shù)
電抗
電抗標(biāo)幺值
陡河
1、2
150
13.8
0.8
0.1175
0.627
陡河
3、4
200
15
0.85
0.1747
0.742
表3-6 變壓器參數(shù)計算結(jié)果
發(fā)電廠或變電站
編號
容量
陡河
1
150
0.884
陡河
2
140
1.164
陡河
3
300
0.493
陡河
4
300
0.421
遷安
5
120
0
1.249
0.7179
遷安
6
120
0
1.249
0.7596
遷安
7
31.5
0
3.154
1.884
五里臺
8
20
0
5.0275
3.0725
小營
9
120
0
1.187
0.682
表3-7 線路參數(shù)計算結(jié)果
線路
長度（kM）
正序電抗標(biāo)幺值
零序電抗標(biāo)幺值
1-2
45.15
0.3414
1.0242
3-4
112.1
3.39
10.17
5-7
16.78
0.102
0.306
6-8
16.78
0.102
0.306
9-10
50
0.378
1.134
11-12
84.5
0.511
1.533
13-14
84.5
0.511
1.533
3.2 變壓器中性點接地方式的選擇
通常，變壓器中性點接地位置和數(shù)目按如下兩個原則考慮：一是使零序電流保護(hù)裝置在系統(tǒng)的各種運行方式下保護(hù)范圍基本保持不變，且具有足夠的靈敏度和可靠性；二是不使變壓器承受危險的過電壓。為此，應(yīng)是變壓器中性點接地數(shù)目和位置盡可能保持不變。
變壓器中性點接地的位置和數(shù)目的具體選擇原則
1）對單電源系統(tǒng)，線路末端變電站的變壓器一般不應(yīng)接地，以提高保護(hù)的靈敏度和簡化保護(hù)線路；對多電源系統(tǒng)，要求每個電源點都有一個中性點接地，以防止接地短路的過電壓對變壓器產(chǎn)生危害。
2）電源端的變壓所只有一臺變壓器時，其變壓器的中性點應(yīng)直接接地；變電所有兩臺及以上變壓器時，應(yīng)只將一臺變壓器中性點直接接地運行，當(dāng)該變壓器停運時，再將另一臺中性點不接地的變壓器改為中性點直接接地運行。若由于某些原因，變電所正常停運時，應(yīng)將第三臺變壓器改為中性點直接接地運行。
3）雙母線運行的變電所有三臺及以上變壓器時，應(yīng)按兩臺變壓器中性點直接接地的運行方式，并把它們分別接于不同的母線上。當(dāng)其中一臺中性點直接接地的變壓器停運時，應(yīng)將另一臺中性點不接地的變壓器改為中性點直接接地運行；低電壓側(cè)無電源的變壓器中性點不接地運行，以提高保護(hù)的靈敏度和簡化保護(hù)接線。
4）對于其他由于特殊原因不滿足上述規(guī)定者，應(yīng)按特殊情況臨時處理。
根據(jù)變壓器的臺數(shù)和接地點的分布原則，結(jié)合該系統(tǒng)的具體情況，中性點接地的選擇結(jié)果如下：A、B、C、D、F母線上的變壓器高壓側(cè)中性點均一臺接地一臺不接地，E母線上的變壓器高壓側(cè)中性點兩臺接地一臺不接地，G母線上的變壓器高壓側(cè)中性點接地。
3.3 原始網(wǎng)絡(luò)的等值電路
3.3.1 原始網(wǎng)絡(luò)的正序（負(fù)序）序網(wǎng)圖
圖3-1 原網(wǎng)絡(luò)的正序（負(fù)序）序網(wǎng)圖
3.3.2 原始網(wǎng)絡(luò)的零序序網(wǎng)圖
圖3-2 原始網(wǎng)絡(luò)的零序序網(wǎng)圖
3.3運行方式的選擇
最大、最大運行方式的選擇，目的在于計算通過保護(hù)裝置的最大、最小短路電流。
a，求取最大短路電流時的運行方式與短路類型選擇
1) 對單側(cè)電源的輻射電網(wǎng)中的保護(hù)，最大方式為系統(tǒng)中所有的機組變壓器、線路及接地點均投入運行。
2) 對平行雙回線線路上的保護(hù)，當(dāng)雙回線上分接有兩套保護(hù)時，單回線運行為最大方式。
3) 對單側(cè)電源或多電源環(huán)網(wǎng)中的保護(hù)，最大運行方式為開環(huán)運行，開環(huán)點選在與該保護(hù)相鄰的下一條線路上。系統(tǒng)中的機組、變壓器、線路、接地點均投入運行。
4) 對詳見保護(hù)來說，最大短路電流為最大運行方式下的三相短路。
5) 線路末端接地短路時，流過保護(hù)的最大零序電流的運行方式及短路類型選擇。
① 雙側(cè)電源及多電源環(huán)網(wǎng)中，保護(hù)正反方向的正、負(fù)序網(wǎng)均取最大運行方式，零序網(wǎng)取保護(hù)正方向系統(tǒng)為最小運行方式，保護(hù)背后系統(tǒng)為最大運行方式。對環(huán)網(wǎng)內(nèi)的保護(hù)，取開環(huán)方式。
② 平行雙回線路有零序互感時，按一回運行，另一回停用并兩端接地。
③ 比較對短路點的正序綜合電抗與零序綜合電抗。當(dāng)時，單相接地短路時的零序電流最大；當(dāng)時，兩相接地短路時的零序電流最大。
b,求最小短路電流時的運行方式與短路類型選擇
求取流過保護(hù)裝置的最小短路電流時應(yīng)取最小運行方式下保護(hù)范圍末端短路。短路類型的選擇應(yīng)根據(jù)各種不同的保護(hù)來選擇。具體原則如下：
1) 對于平行雙回線路上的保護(hù)當(dāng)雙回線分別接有兩套保護(hù)時，雙回線運行為最小運行方式。
2）雙側(cè)電源及多側(cè)電源環(huán)網(wǎng)中，對某一線路上的保護(hù)的最小運行方式一般為閉環(huán)運行方式。
3）對于零序電流保護(hù)，求取流過保護(hù)的最小零序電流的運行方式選擇原則與求取流過保護(hù)的最大零序電流的選擇原則相反。
4）對于有互感的平行線路，應(yīng)按平行雙回運行考慮。
3.3.1 各個保護(hù)的等效正序阻抗及分配系數(shù)
表3-8 各個保護(hù)的等效正序阻抗及分配系數(shù)
保護(hù)編號
運行方式
系統(tǒng)運行情況
等效阻抗
分配系數(shù)
BH1
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57、68雙回運行
0.549
1
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68單回
0.8175
1
表3-8 各個保護(hù)的等效正序阻抗及分配系數(shù)（序表）
保護(hù)編號
運行方式
系統(tǒng)運行情況
等效阻抗
分配系數(shù)
BH2
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57、68雙回運行
0.2532
0
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68單回運行
0.4761
0
BH5
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57單回運行
0.2982
0.6655
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68雙回運行
0.4726
0.2714
BH6
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，68單回運行
0.2982
0.6655
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68雙回運行
0.2982
0.2714
BH7
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57單回運行
0.2567
0.2583
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68雙回運行
0.4669
0.2152
BH8
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，68單回運行
0.2567
0.2583
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68雙回運行
0.4669
0.2152
BH9
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57、68雙回運行
0.4362
0.6105
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68單回運行
0.6212
0.6043
BH10
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57、68雙回運行
0.2748
0.1834
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68單回運行
0.4873
0.2502
BH11
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57、68雙回運行
11 12、單回運行
0.9472
1
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68單回運行
11 12、13 14雙回運行
0.8767
0.5
BH12
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57、68雙回運行
0.4362
0
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68單回運行
0.6212
0
BH13
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57、68雙回運行
11 12、單回運行
0.9472
1
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68單回運行
11 12、13 14雙回運行
0.8767
0.5
表3-8 各個保護(hù)的等效正序阻抗及分配系數(shù)（續(xù)表）
保護(hù)編號
運行方式
系統(tǒng)運行情況
等效阻抗
分配系數(shù)
BH14
最大
各發(fā)電機及系統(tǒng)取大方式，57、68雙回運行
0.4362
0
最小
各發(fā)電機及系統(tǒng)取小方式，57、68單回運行
0.6212
0
3.3.2 各個保護(hù)的零序等效阻抗及分配系數(shù)
表3-9 各個保護(hù)的零序等效阻抗及分配系數(shù)
保護(hù)編號
運行方式
系統(tǒng)運行情況
等效阻抗
分配系數(shù)
BH1
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，雙回運行;保護(hù)對側(cè)取小方式
0.4020
0.3321
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，單回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式
0.4063
0.2935
BH2
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式；保護(hù)對側(cè)取小方式，單回運行
0.2931
0.18323
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式；保護(hù)對側(cè)取大方式，雙回運行
0.1671
0.1028
BH5
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，57單回運行；;保護(hù)對側(cè)取小方式，單回運行
0.3297
0.6531
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，57、68雙回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式，雙回運行
0.3339
0.311
BH6
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，68單回運行；;保護(hù)對側(cè)取小方式，單回運行
0.3297
0.6531
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，57、68雙回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式，雙回運行
0.3339
0.311
BH7
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，57單回運行；保護(hù)對側(cè)取小方式
0.29
0.2438
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，57、68雙回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式
0.1685
0.07635
BH8
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，68單回運行；保護(hù)對側(cè)取小方式
0.29
0.2438
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，57、68雙回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式
0.1685
0.07635
BH9
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，雙回運行；保護(hù)對側(cè)取小方式，單回運行
0.559
0.3916
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，單回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式，雙回運行
0.3151
0.1933
表3-9 各個保護(hù)的零序等效阻抗及分配系數(shù)（續(xù)表）
保護(hù)編號
運行方式
系統(tǒng)運行情況
等效阻抗
分配系數(shù)
BH10
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，雙回運行；保護(hù)對側(cè)取小方式，單回運行
0.3874
0.2196
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，單回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式，雙回運行
0.2568
0.125
BH11
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，雙回運行；保護(hù)對側(cè)取小方式，11、12單回運行
0.5183
0.24
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，單回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式，11 12、13 14雙回運行
0.4751
0.1517
BH12
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，11、12單回運行；保護(hù)對側(cè)取小方式，單回運行
0.5876
0.2653
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，11 12 、13 14雙回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式，雙回運行
0.4371
0.1509
BH13
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，雙回運行；保護(hù)對側(cè)取小方式，13、14單回運行
0.5183
0.24
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，單回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式，11 12、13 14雙回運行
0.4751
0.1517
BH14
最大
保護(hù)背側(cè)取大方式，13、14單回運行；保護(hù)對側(cè)取小方式，單回運行
0.5876
0.2653
最小
保護(hù)背側(cè)取小方式，11 12、13 14單回運行；保護(hù)對側(cè)取大方式，雙回運行
0.4371
0.1509
4 短路電流的計算
4.1 短路電流的計算步驟
對于一些簡單的電網(wǎng)，短路電流的計算可用手算的方法或借助于計算器進(jìn)行計算。
短路電流計算步驟如下：
1）根據(jù)整定計算的要求選擇規(guī)定的運行方式；
2）確定短路點及短路類型；
3）對確定的短路點，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的合并、化簡，求出歸算到短路點的各序綜合電抗、、。
4）根據(jù)短路類型及電力系統(tǒng)故障分析的知識，求出短路點的總電流。
5）按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，求出流過被整定保護(hù)裝置的短路電流。
4.2 短路電流的算例
以保護(hù)5為例
1）D點三相短路
a，最大運行方式
短路點總電流
流過保護(hù)電流
b, 最小運行方式
短路點總電流
流過保護(hù)電流
2）兩相短路（BC兩相短路）
a，最大運行方式
短路點總電流
短路點各序分量電流
流過保護(hù)全電流
流過保護(hù)序電流
b, 最小運行方式
短路點總電流
短路點各序分量電流
流過保護(hù)全電流
流過保護(hù)序電流
3）兩相接地短路
a，最大運行方式：
短路點正序電流：
短路點負(fù)序電流：
短路點零序電流：
短路點全電流：
流過保護(hù)正序電流：
流過保護(hù)負(fù)序電流：
流過保護(hù)零序電流：
流過保護(hù)的全電流：
b，最小運行方式：
短路點正序電流：
短路點負(fù)序電流：
短路點零序電流：
短路點全電流：
流過保護(hù)正序電流：
流過保護(hù)負(fù)序電流：
流過保護(hù)零序電流：
流過保護(hù)的全電流：
4）單相接地（A相接地）
a, 最大運行方式：
短路點各序分量電流：
短路點全電流：
流過保護(hù)各序電流：
流過保護(hù)全電流：
b，最小運行方式：
短路點各序分量電流：
短路點全電流：
流過保護(hù)各序電流：
流過保護(hù)全電流：
4.3 短路電流計算列表
表4-1 保護(hù)1（D點短路時短路點全電流及序電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
4.2218
4.2218
3.0707
3.0707
3.6561
2.1109
2．1109
2.6592
1.5354
1.534
4.539
3.0081
1.2134
1.7947
3.5219
2.305
0.7653
1.5397
4.7322
1.5774
1.5774
1.5774
4.7322
3.6888
1.2296
1.2296
1.2296
3.6888
保護(hù)1（D點短路時流過保護(hù)側(cè)的短路電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
4.22183
4.22183
3.0707
3.0707
3.6561
2.1109
2.1109
2.6592
1.5354
1.5354
4.539
3.0081
1.2134
0.596
3.5218
2.305
0.7653
0.4519
3.6787
1.5774
1.5774
0.5239
1.5717
2.8201
1.2296
1.2296
0.3609
1.0827
表4-2 保護(hù)2（D點短路時短路點全電流及序電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
9.913
9.913
5.272
5.272
8.585
4.9567
4.9567
4.5656
2.636
2.636
9.685
6.4524
3.4618
2.99
6.5
4.1847
1.0872
3.0975
9.4185
3.3195
3.3195
3.3195
9.4185
6.7275
2.2425
2.2425
2.2425
6.7275
保護(hù)2（D點短路時流過保護(hù)側(cè)的短路電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,5479
0
0
0.5479
0.3184
0
0
0.3184
0.5753
0
0
0.5753
1.7258
0.2305
0
0
0.2305
0.6915
表4-3 保護(hù)5、保護(hù)6（D點短路時短路點全電流及序電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
8.4172
8.4172
5.311
5.311
7.2893
4.2086
4.2086
4,.599
2.656
2.656
8.282
5.5192
2.898
2.6212
5.6603
3.756
1.55
2.2
8.1309
2.7103
2.7103
2.7103
8.1309
5.8869
1.9623
1.9623
1.9623
5.8869
保護(hù)5、保護(hù)6（D點短路時流過保護(hù)側(cè)的短路電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
5.6016
5.6016
1.4414
1.4414
4.851
2.8008
2.8008
1.2482
1.2482
5.5095
3.6730
1.9286
1.7119
1.5374
1.0202
0.422
1.7604
5.3774
1.8037
1.8307
1.77
5.31
1.6757
0.5327
0.5327
0.6103
1.8308
表4-4 保護(hù)7、保護(hù)8（D點短路時短路點全電流及序電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
9.778
9.778
5.3759
5.3759
8.4678
4.889
4.889
4.6556
2.6879
2.6879
9.5835
6.389
3.389
6.603
4,249
1.1268
3.122
9.3726
3.1242
3,。1242
3.1242
9.3726
6.831
2.277
2.277
2.277
6.831
保護(hù)7、保護(hù)8（D點短路時流過保護(hù)側(cè)的短路電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
2.5257
2.5257
1.1569
1.1569
2.1872
1.2628
1.2628
1.0019
0.5784
0.5784
2.475
1.65
0.8754
0.7314
1.421
0,9144
0.2425
0.2384
2.3757
0.807
0.807
0.7617
2.2851
1.1538
0.49
0.49
0.1738
0.5214
表4-5 保護(hù)9（D點短路時短路點全電流及序電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
5.754
5.754
4.0406
4.0406
4.9830
2.877
2.877
3.499
2.0203
2.0203
5.5344
3.6847
2.0697
1.615
4.616
3.023
1.0174
2.006
5.334
1.778
1.778
1.778
5.334
4.8348
1.6116
1.6116
1.6116
4.8348
保護(hù)9（D點短路時流過保護(hù)側(cè)的短路電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
3.5128
3.5128
2.4417
2.4417
3.0421
1.7564
1.7564
2.1144
1.2209
1.2209
1.6946
1.1283
0.6337
0.6324
2.7898
1.827
0.6148
0.3878
2.8663
1.085
1.085
0.6963
2.0889
2.2593
0.9739
0.9739
0.3115
0.9345
表4-6 保護(hù)10（D點短路時短路點全電流及序電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
9.1339
9.1339
5.1508
5.1508
7.910
4.567
4.567
4.4606
2.5754
2.5754
8.6833
5.762
3.3709
2.3911
5.836
3.8297
1.3217
2.5
8.0364
2.6788
2.6788
2.6788
8.0364
6.114
2.038
2.038
2.038
6.114
保護(hù)10（D點短路時流過保護(hù)側(cè)的短路電流） 單位（kA）
短路類型
最大方式
最小方式
故障相全電流
各序分量電流
故障相全電流
各序分量電流
I
I
I
I
I
I
1.6752
1.6752
1.2887
1.2887
1.4507
0.8376
0.8376
1.116
0.6444
0.6444
1.5926
1.0568
0.6182
0.5251
1.4603
0.9582
0.3307
0.3125
1.5883
0.5
0.5
0.5883
1.7649
1.2548
0.5
0.5
0.2548
0.7644
表4-7 保護(hù)11、保護(hù)13（D點短路時短路點全電流及序電流）
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