第三章 设计方案
3.1、原始数据及保护方案的选择
3.1.1原始数据
图3.1.1 35kV单侧电源辐射网络
35kV单侧电源辐射网络，已知：
1、变电所B、E中变压器连接组别为Y，d11，并且装设差动保护； 2、线路AB的最大传输功率Pmax=9MW，功率因数cosφ=0.9，系统中的发电机均装设了自动励磁调节器，自启动系数1.3；
3、图中电抗为归算至37kV电压级的有名值，各线路正序电抗为X1=0.4Ω/km；
4、系统等值阻抗Zs.max=9.4Ω， Zs.min=6.3Ω。 5、设第三段动作时间为1s
3.1.2保护方案的选择
选三段式电流保护作为线路AB的保护方案
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第四章 保护整定计算
4.1无时限电流保护的整定计算
B母线短路时流过线路AB的最大三相短路电流为
(3)IK.max?ES37?1000/3??1310(A)
ZS.min?ZAB6.3?0.4?25线路AB的无时限电流速断保护的动作电流为
Ⅰ(3)IⅠop?Kre1IK.max?1.25?1310?1638(A)
其最大保护范围
lmax?1ES137000/3(Ⅰ?ZS.min)?(?6.3)?16.85(km)Z1Iop0.41638lmax16.85?100%??100%?67.4%?50%lAB25
可见，最大保护范围满足要求。 校验，最小保护范围
lmin?13ES1337000/3(?Z)?(?2.9)?20.99(km)S.maxZ12IⅠ0.421638oplmin20.99?100%??100%?83.94%?15%lAB25可见，最小保护范围满足要求。
4.2限时电流速断保护的整定计算
4.2.1最大三相短路电流整定
与变压器T1配合，按躲过变压器的低压侧母线三相短路时，流过线路AB的最大三相短路电流整定，
ES37?1000/3 I(3)???461(A)K.maxZS.min?ZAB?ZT16.3?10?30
Ⅱ(3)IⅡop?Kre1IK.max?1.3?461?600(A)
4.2.2与相邻线路的电流速断保护相配合
(3)IK.max?ES37?1000/3??755(A)
ZS.min?ZAB?ZBC6.3?10?0.4?30- -
Ⅱ(3)IⅡop?Kre1IK.max?1.15?1.25?755?1085(A)
取较大值作为动作电流。 4.2.3灵敏度校验
B母线短路时，流过线路AB的最小两相短路电流
(2)IK.min?ES337?1000??1432.2(A)
2ZS.max?ZAB2?(2.9?10)(2)IK1432.2.min灵敏系数为Ksen?Ⅱ??1.32?1.3
Iop1085灵敏系数满足要求
4.3定时限过电流保护的整定计算
4.3.1流过线路AB的最大负荷电流
IL.max?9?1000?174(A)
3?0.95?35?0.9动作电流为
KⅢ?KSS1.2?1.3I?re1IL.max??174?319(A)
Kre0.85Ⅲop灵敏度校验
4.3.2过电流保护作为本线路的近后备时
(2)IK954.minKsen?Ⅲ??2.99?1.5
Iop3194.3.3过电流保护作为相邻线路的远后备时
线路BC末端发生两相短路时流过线路AB的最小两相短路电流
(2)IK.min?ES337000??589(A)
2ZS.max?ZAB?ZBC2?(9.4?10?12)Ksen(2)IK589.min?Ⅲ??1.85?1.2 Iop319变压器T1低压侧发生两相短路时，流过线路AB的最小两相短路电流（采用两相三继电器接线时）
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(2)IK.min?ES2337000??862(A)
2(Z?Z?Z)(2.9?10?30)3S.maxABT1(2)IK862.minKsen?Ⅲ??2.7?1.2
Iop3194.34定时限过电流保护的灵敏系数均满足要求
线路AB(A侧)和BC均装有三段式电流保护, 它们的最大负荷电流分别为120A和100A,
负荷的自起动系数均为1.8；线路AB第Ⅱ段保护的延时允许大于1s；可靠系数IIIIII??1.15(躲开最大振荡电流时采用),返回系数Krel?1.25,Krel?1.15，Krel?1.2，KrelKre?0.85；A电源的XsA.max?15?,XsA.min?20?；B电源的XsB.max?20?，XsB.min?25?；其它参数如图。试决定：线路AB(A侧)各段保护动作电流及灵敏度。 40Ω24Ω 解：1、求瞬时速断电流保护动作电流及灵敏度(双电源考虑躲开最大振荡电流) AB线路是双电源的线路，因此动作电流必须大于流过A侧开关可能的最大电流。[注：不考虑采用方向元件时。] 1） 1） A电源在最大运行方式下, B母线最大三相短路电流 115000(3)Ik?121A0.max?3(15?40) 2） 2） B电源在最大运行方式下，A母线最大三相短路电流 115000(3)Ik??111A0.max3(20?40) 3） 3） AB电源振荡时, 流过A侧开关最大电流为 2?115000(3)Ik?177A0.max??3(15?20?40) [注：计及两侧电源相位差为180时振荡电流为最大。]
I?1.15?1770?2040A所以：op
XL.minE115?103??Xs.min??20?8.19?2Iop2?2040 啥公式?
XL.min8.19?100%??100%?20.48%X40AB >15％ （2）求限时电流速断保护动作值和灵敏系数
115000(3)Ik?172A0.max?55?203[()?24]55?20
I?1.25?1720?2150A op.B
求最小分支系数Kb.min：[注：由于有电源助增，流过保护安装处的短路电流不等于
短路点总短路电流，因此需要计及分支影响，求保护动作值时应采用最小分支系数。] 有助增分支就要带分支系数
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Kb.min?1?Iop15?40?3.225
Krel1.15?2150?Iop.B??773AKb.min3.2
115?103Ksen??1.252?60?773
(3)求定时限过电流保护动作电流及灵敏度
1.2?1.8Iop??120?305A0.85动作电流为：
115?103Ksen??3.142?60?305 近后备灵敏度为：＞1.5满足要求。
当作为远备保护时，应采用C变电站母线两相短路的最小短路电流，并计及分支电流影响，分支系数应计最大值。
20?40Kb.max?1??420最大分支系数为：[注：计算灵敏系数时应采用最大分支系数。]
总阻抗为：
X??20?40?39?20?40
(2)Ik.min 最小两相短路电流为：
远后备灵敏度为：
115?103??1470A2?39
Ksen?1470?1.214?305＞1.2满足要求。
4.35反时限电流保护
定时限电流保护（电流III段保护)的动作时限按阶梯特性整定后世固定不变的，它的缺点就
是：故障点距离电源越近，短路电流越大，动作时限却越长。
图4 反时限动作特性
反时限电流保护的动作时限则是随短路电流的大小而改变的，短路电流越大，动作时限越短，其动作特性如图4所示。反时限动作特性由两部分组成，电流较小时为反时限，动作
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