本科毕业论文---升压站继电保护系统设计正文.doc

前言在21世纪，电力是当今世界不可或缺的能源。科技的进步，电力系统飞快发展，带动了继电保护设计的进步。虽然我国继电保护技术的发展起步比较晚，但是随着我国经济的飞速发展，大量的科研人员对于继电保护技术的研究已经取得了很大的进步。目前，我国继电保护技术已经从机电式发展到了微机式保护时代，并且已经得到广泛的应用。在电力系统中，由于设备绝缘的老化、损坏，雷击、外力因素，设备缺陷，设计和安装的错误，工作人员的误操作等原因，这些原因可能导致发生各种各样故障和不正常运行的情况。为了保证在电力系统发生问题的时候能及时处理，系统中的设备必须装设功能齐全、性能可靠的保护装置。升压站继电保护系统的设计需要结合理论和实际情况，确保继电保护设计能够保证在电力系统出现异常和故障的情况下可靠动作。在这种要求下，为此必须从电力系统全局出发， 研究变电站的供电与配电保护设计；分析研究供配电的继电保护设计方案，结合电力系统自动化，设计继电保护的应用方案。37 第1章 主接线设计1.1 总体设计目的本设计的主要目的是完成升压站继电保护系统设计，根据设计基础材料，运用电气工程及其自动化方面的专业知识，结合实际，完成升压站继电保护系统设计。设计变电站主接线的基本接线形式；画出一次系统等效图，进行短路计算，完成相关电气系统设备的选型；设计系统中各元件保护配置方案和进行保护方案的介绍分析，计算继电保护的参数设置与整定，完成设计任务。1.2 电气主接线的选择1.2.1 10kV侧母线接线形式如图1-1所示，10kV侧母线采用双母线分段接线形式。图1-1双母线分段接线此种接线方式可有效缩小线路故障时全站的停电范围，充分提高供电可靠性。如图1-1所示，通过分段断路器把其中一条母线分成两端，分别是W和W1段，每段通过各自的母联断路器与另一条母线连接，这种情况下，进出线路平均的分布在两端母线上。如果其中一条母线发生故障，另一条母线在保护装置的作用下，会把分段断路器断开，紧接着把发生故障的母线所接的回路断开，使故障母线所接回路断电；这种情况下，人工可以把发生故障的母线所接设备倒接非故障母线，恢复供电。1.2.2 110kV侧母线接线形式如图1-2所示，110kV侧母线采用双母线接线形式。双母线的特点是有两组母线，在其中一组母线故障时，另一组母线能够可以代替故障母线运行。如图1-2所示，两组母线W1和W2可以有效提高供电的可靠性。图1-2双母线接线优点：检修其中一组母线时，对另一组母线无影响，并且另一组母线可以作为故障母线的备用。缺点：在图中可以看出进线和出线回路之间增加了一组隔离开关,使设备占有面积和投资增加；同时在改变运行方式的过程中，如进行倒闸操作时，比较复杂；特别当母线出线故障时，需要在短时间切除较多的回路时,在这种情况下，如果进行把故障母线所接设备倒到备用母线上的操作，操作难度大，并存在一定的风险。第2章 短路计算及电气设备选择2.1 短路计算1. 等效电抗值计算，发电机电抗标幺值：变压器电抗标幺值： 线路电抗标幺值：，图2-1系统等效阻抗图（1）d1点短路：基准电流：d1点短路总阻抗为：短路电流：短路电流最大有效值：冲击电流：（2）d2点短路：.由发电机G而来的短路电流，基准电流：d2点短路总阻抗：短路电流：.由系统S而来的电流，基准电流：短路电流：，所以d2点短路电流取短路冲击电流最大有效值： 冲击电流：（3）d3点短路：基准电流：.由G1而来的短路电流，总阻抗：=0.121+0.7+0.8=1.62短路电流：.由G而来的短路电流，总阻抗：短路电流：所以，短路电流的总和为：短路电流最大有效值：冲击电流2.2 部分电气设备的选择2.2.1 母线及线路的选型1110kV侧母线对于高电压母线的选取原则是根据发热是否符合条件。已知110kV母线的电源进线是两回，每一回在允许条件下最大可以输送32000kVA负荷，故线路中最大持续工作电流按最大负荷来计算： 通过查询相关资料钢芯铝绞线在最高允许温度+70度的持续工作电流可以达到539A，达到设计要求。2ll0kV侧主变压器引接线主变压器引接线的设计主要参照它的持续工作电流，并且依据经济电流密度作为选择标准。 ，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：；。通过查询相关资料钢芯铝绞线在最高允许温度+70度的持续工作电流可以达到539A，达到设计要求。3110kV侧出线 ，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：；。查相关资料可知选择钢芯铝绞线比较合理；它在允许最高温度+70度的情况下持续工作电流可以达到478A，达到设计要求。410kV侧主母线对于高电压母线的选取原则是根据发热是否符合条件。已知110kV母线的电源进线是两回，每一回在允许条件下最大可以输送15000kVA负荷，故线路中最大持续工作电流按最大负荷来计算： 查相关的资料知钢芯铝绞线在允许最高温度+70度时最大持续工作电流可以达到552A，达到设计要求。2.2.2 其他电气设备的选择1110kV侧断路器的选择； 查资料应该选取型断路器。型断路器参数如下：额定电压：，额定电流：三秒热稳定电流：；额定短路开断电流：额定峰值耐受电流：；额定短路关合电流：动稳定校验：；动稳定校验合格。热稳定校验：护时间+全分闸时间 ，查表得：；Irw2；热稳定校验合格。所以，所选断路器满足要求。2l10kV侧隔离开关的选择， 查设备手册试选型隔离开关，参数如下：额定电压： ；额定电流: 动稳定电流：；5s热稳定电流：动稳定校验：；动稳定校验合格。热稳定校验：；Irw2，热稳定校验合格。所选隔离开关满足要求。310kV侧断路器的选择 短路点参数：；查设备手册试选型真空断路器。型真空断路器参数如下：额定电压：；额定电流：三秒热稳定电流：，额定短路开断电流：额定峰值耐受电流：，额定短路关合电流：动稳定校验：；动稳定校验合格。热稳定校验：保护时间+全分闸时间 ，查表得：；Irw2；热稳定校验合格。所以，所选断路器满足要求。410kV侧隔离开关的选择，查设备手册试选型隔离开关，参数如下：额定电压:； 额定电流:； 动稳定电流： 2s热稳定电流：动稳定校验：；动稳定校验合格。热稳定校验：；Irw2；热稳定校验合格。所选隔离开关满足要求。5110kV主变压器电流互感器的选择，选取：，电流互感器参数：1秒热稳定电流：；动稳定电流：100kA动稳定校验：；动稳定校验合格。热稳定校验；Irw2；热稳定校验合格。6110kV进线侧电流互感器的选择；选取：，校验同上。7110kV出线侧电流互感器的选择；选取：，校验同上。810kV主变压器电流互感器的选择，选取：，电流互感器参数：短时热稳定电流：，动稳定电流：动稳定校验：；动稳定校验合格。热稳定校验：Irw2；热稳定校验合格。910kV出线侧电流互感器的选择选取：，, ，校验同上。10主变压器中性点零序保护电流互感器的选择， 选取：，。110kV母线选单相、串级式、户外式电压互感器；10kV母线选单相、户外式电压互感器。第三章 变压器继电保护3.1 变压器的保护配置（1） 设计所用的变压器的容量为15000kVA，并且装设位置是在户外，按着实际情况，比较合理的选择是配置瓦斯保护。瓦斯保护的主要作用是可以在变压器油箱内部出现故障的时候，根据故障的情况，做出相应的动作。（2） 依据变电站变压器的容量和在系统中的接线方式，比较合理的选择是选用纵联差动保护来作为变压器的主保护方式。差动保护对于变压器的各种短路情况能够起到很好的保护作用，防止变压器由于故障或者不正常运行状态出现重大事故。（3）依据继电保护理论和现场实际状况，还需要配置后备保护。在本次设计中最合理的选择是选取过电流保护作为上述两种保护的后备保护。3.2 变压器保护及整定计算3.2.1 变压器的瓦斯保护为了反应变压器内部的各种异常情况，比较正确的选择是采用瓦斯保护。如果油浸式变压器的油箱内部出现故障，这种情况下会产生电弧，在电弧的作用下绝缘物质会发生分解，产生大量气体，流动的方向是从油箱到油枕，气体的排出多少和排出速度跟随故障的情况而定，依据变压器油箱内气体情况动作的保护称为瓦斯保护。瓦斯保护整定：为了可靠地反应内部各种故障，气体继电器能够可靠动作，对于变压器容量在10000KV以上的，选取250立方厘米作为气体容积整定值。依据生产现场的实际经验，当油流速度在0.6m/s到1.5m/s时，气体继电器的保护非常可靠。可是当出现变压器外部异常时，出现的穿越性电流对油流速度有影响。为了防止穿越性故障对于瓦斯保护的干扰，通常情况下需要把油流速度整定为1m/s左右。3.2.2 变压器的纵联差动保护对于变压器可能发生的各种短路故障，如绕组短路，引出线短路，套管绝缘不好导致的短路，一般采用纵联差动保护。可是在油箱内部出现故障时，其不能可靠地动作。由于油箱内部的故障是变压器的主要故障，在生产实际中纵联差动保护需要和气体保护配合起来使用。输电导线纵差保护存在辅助导线的问题，而变压器纵差保护不存在这样的问题，所以在变压器纵联差动保护在生产现场中被大量使用。可是变压器纵差保护在实际的应用中也存在各方面的问题，如多种因素会导致产生不平衡电流，而且产生的不平衡电流大，可能导致保护误动作。为了消除隐患，在变压器纵差保护的设计中必须采取有效措施尽量消除或减小不平衡电流的产生。1.基本原理与接线方式纵联差动保护是通过保护装置测量的一次侧和二次侧的电流值进线对比，根据对比的情况判断是否启动保护。如图3-1所示，纵差动保护区为两侧电流互感器TA1和TA2之间的区域。由于变压器高压侧与低压侧额定电流不同，为了避免误动作现象的发生，应该采取措施保证在正常运行以及区外故障情况下流过TA1和TA2的电流相等，使通过KD的电流为零，保护不动作，为了防止出现误动作的情况两侧CT变比的选择应该合理。在图3-1中，要使=,即，则要求 （3-1）式中高压侧TA1变比；低压侧TA2变比；变压器的变比由式（3-1）可知，当满足如式（3-1）所示时，纵联差动保护才能保证在故障发生的情况下可靠地工作，不至于出现误动作，导致不必要的故障。图3-1 变压器纵差动保护单相原理接线图图3-2 采用BCH2型KD构成的双绕组变压器纵差动保护单相原理接线图应用BCH2型继电器组成变压器的单相原理接线图如图3-3所示，运用BCH2型继电器作为保护装置，变压器差动保护的整定计算过程如下：图3-3 采用BCH2型KD构成的双绕组变压器纵差动保护展开图为了计算变压器额定电流，需要选择电流互感器，进行电流互感器二次侧电流的计算。如表3-1所示。表3-1 差动保护保护计算分析表数值名称110KV侧的计算数值10KV侧的计算数值变压器额定电流变压器接线方式电流互感器接线方式Y互感器一次侧电流计算值电流互感器变比选择接线系数流入继电器的电流值2.计算在最大运行方式下，110 kV侧母线三相短路时，归算至平均电压10kV侧的短路电流 由于 ； 得10kV侧的总电抗为：因此3.原理计算变压器差动电流速断保护通过提高保护的动作电流，并借助保护固有动作时间以躲过励磁涌流的影响。（1）动作电流有两个原则：I.躲过变压器的励磁涌流，用公式表示为式中： 变压器额定电流； 可靠系数。在保护的设计中，会设计保护的动作时间，励磁涌流会随时间衰减，故根据运行经验，=2.54.5，具体数值取决于变压器的容量大小。.躲过变压器外部故障时的最大不平衡电流,用公式表示为 在差动电流互感器满足10%误差曲线的情况下，按原则所得的动作电流小于按原则I所得的动作电流，此时差动电流速断保护的动作电流一般设计为.（2）校验差动电流速断保护的灵敏度校验式为2式中变压器电源侧两相金属性短路时的最小短路电流或电源侧为直接接地时金属性接地故障的最小短路电流。=26.072，满足要求，选择可行。3.2.3 过电流保护保护的原理接线图如图5.5所示，电流速断保护的装设位置应根据变压器的容量大小以及电源配置，对于容量小的变压器，并且电源是单侧电源，装设位置应在变压器电源侧。变压器相间短路的后备保护既可以作为变压器主保护的后备保护又可以作为相邻母线的后备保护。动作电流的整定原则是要躲过变压器可能出现的最大负荷电流。 式中：可靠系数，一般取；返回系数，一般取。保护的灵敏度为：式中：最小运行方式下，在灵敏度校验点发生两相短路时流过保护装置的电流。最小短路电流应根据变压器连接组别保护的接线方式确定。在被保护变压器受电侧母线上短路时，要求；并且要求在后备保护范围末端发生短路时需要满足要求。，满足要求。图3-4变压器电流速断保护单相原理接线图第四章 母线继电保护4.1 母线故障母线在电力系统具有十分重要的地位，在电力系统中具有无可替代的作用。依据实际的运行经验，母线的故障主要是各种相间的短路故障和单相接地故障。如果母线出现故障，会导致母线上连接的设备停电，造成大片区域停电，甚至可能破坏电力系统的稳定，造成巨大的事故和经济损失。母线的故障的原因有断路器套管及母线绝缘子闪络、误碰和误操作、母线电压互感器故障等原因会造成母线的故障。4.2 母线保护方式母线保护的主要方式有两种，如下所示：1.利用相邻元件的保护装置来保护母线正常情况下，母线不会出现故障。如果需要母线保护，需要把母线所接设备的保护的二次回路汇集起来，这样会导致结构复杂，而且可能会出现所接支路的元器件或者回路的异常，或者人为的误操作，而使母线保护动作，导致母线所接设备停电，造成严重后果。故对于母线电压在35kV及以下者，对于保护的要求不是很高时，可以通过母线所接设备的保护装置以一定的延时切除母线上的故障。如图4-1（a）所示在母线上发生异常情况下，可以利用发电机的保护装置使发电机侧的断路器断开把母线故障切除；图4-1（b）在母线上k1点出现故障时，可以利用变压器的过电流保护保护装置消除母线故障；在图4-1（c）中，在母线的k2点出现故障时，通过电源线路保护装置切除故障。（a）（b）（c）图4-1利用供电元件保护装置切除母线故障（a）利用发电机过电流保护；（b）利用变压器过电流保护；（c）利用供电电源线路的第、段保护2.装设专门的母线保护如果母线在其它设备保护范围内，就可以不为母线配置专门的保护装置。这种情况下，如果母线出现故障，可以有其它设备的保护装置来切除母线上的故障。这种情况下，不需要添加新的保护装置，简化了保护回路，节省了成本，但是存在的问题是，保护动作的时间较长，在遇到母线接线十分复杂的情况下，选择那一个母线动作，存在困难。所以在母线接线比较复杂的情况下，需要配置专用的保护装置。4.3 母线差动保护 差动保护的特点是能够十分明确的区分内、外故障，并且选择准确率高，保护动作快，故在发电机保护、变压器保护和输电线路的保护中得到了广泛的使用。在母线差动保护中，需要考虑母线上所接的各种电气设备，如果所接的设备很多，对保护的设计构成影响时，为了实现保护，可以从以下三点考虑：（1）母线作为各个连接设备的公共电气连接点，故所连接设备的电流符合基尔霍夫电流定律。这就是说，母线无故障或母线之外出现异常时，流入母线的电流与流出的电流存在相等的关系。（2）在母线故障的情形下电流的流向是所连接的设备的短路电流流向故障点，没有连接电源的设备除外。（3）一般规定在正方向的方向上，流入母线的电流和流出母线的电流在正常情况下应该具有相反的相位，因此，一般情况下，如果母线无故障或者母线之外发生故障时，母线所连接的设备中至少有一个设备中电流与其它所连接的设备的电流方向相反，可是在母线发生故障的时候，母线上所连接的设备的电流方向一致，除无电流流过的设备。4.3.1 母线不完全电流差动保护的构成原理母线保护所用的电流互感器的装设位置是在有电源连接的设备上，如发电机、变压器、分段断路器和联络断路器。电流互感器应选用统一的型号和变比，二次绕组的连接方法是环流法。正常运行时，发电机提供电流送往系统及各负荷，故有=+流入差动继电器中的电流为=图4-2 母线不完全电流差动保护的单相原理接线图采用两段式结构：第段是差动电流速断保护，第段是差动过电流保护。差动电流速断保护反应被保护母线上的短路及母线供电的引出线电抗器之前发生的短路，保护装置能够瞬间跳开母线上各个连接元件的断路器。第段是差动过电流保护，其作用一方面是作第段速断保护的后备，另一方面也作为各引出线保护的后备。4.3.2 母线不完全电流差动保护的整定计算母线差动保护通常采用BCH型差动继电器，故整定计算应按下列条件进行，并取最大值作为整定值。（1）整定计算时需要避过发生外部故障时的最大不平衡电流（系统中各个互感器误差均按10%计算），即：式中可靠系数，取；母线外部所接各个设备发生故障时可能出现的最大不平衡电流；母线外部故障时，通过发生故障元件的最大短路电流（周期分量）；TA变比。由第3章短路计算得知；电流互感器变比选取，可靠系数取，则（2）整定需要依据TA二次回路断线时流过的最大负荷支路的负荷电流，即：式中支路最大负荷电流；可靠系数，取1.3。为了在TA二次回路发生断线时，保护装置不至于误动作，需要配置断线监视装置，在接到二次回路断线的信号时，能够及时把差动保护装置闭锁。断路闭锁装置的动作电流按躲过正常运行时的不平衡电流整定。根据运行经验，一般取式中最大负荷支路的一次额定电流。电流互感器变比选取300/5=60，所以综上可得母线完全电流差动保护的灵敏度校验按下式进行： 式中，母线短路时最小短路电流二次值。电流互感器变比选取由第3章短路计算得知，母线短路时最小短路电流二次值，故灵敏度=，灵敏度满足要求。第五章 出口线路继电保护5.1 距离保护的基本原理5.1.1 距离保护的基本原理距离保护主要依据发生故障的地点与保护装置安装处之间距离，来判断是否动作的保护装置。距离保护的核心元件是阻抗继电器。其测量阻抗的大小主要根据短路点与保护装置安装处的距离远近来判断。依据距离远近，来选择动作时限，从而可以保证能够有选择性的把线路中发生的故障消除。故障点与保护装置安装处之间的阻抗为保护装置安装处电压与电流的关系，即。通过分析可知，距离的函数可以作为保护装置的动作时限。即式中 正序阻抗（被保护线路的单位长度阻抗）； 长度（短路发生点与保护装置间的距离）。（b）图5-1 距离保护的作用原理图（a）网络图；（b）时限特性如图5-1（a）所示，如果K点出现短路，保护装置1和保护装置2的测量阻抗数值不一致，分别是、。显然保护装置1的测量阻抗数值大，保护装置2的测量阻抗数值小。由以上分析可知，故障的切除将由保护2来做，在保护装置2动作后，线路中故障消除之后，保护装置1不会发生动作。实现这样的动作主要依靠短路点与保护装置的距离远近来进行。5.1.2 距离保护的时限特性对于距离保护的时限特性是动作时间t与故障发生点与保护装置安装处距离的函数关系。如图5-1（b）所示，通过对比会发现三段距离保护与三段式的电流保护的时限特性类似。由图分析可知，保护I段保护装置的动作时间是固定的和动作时瞬时的，保护范围为线路AB的全长，可是当BC出口处发生短路的时候保护2不应该发生动作，所以必须满足。由于PT、CT以及距离继电器存在误差，需要引入可靠系数。式中距离保护I段可靠系数，当为计算值时，取0.8；当 为测量值时，令。同理，保护2的I段依次整定值为由以上分析可知，距离保护I段只能保护线路的，显然不能继电保护的要求，为了实现保护线路的全长，需要设置距离保护段。距离保护段保护定值的整定与电流速断保护的整定方法类似，即确保段整定值保护范围不超出下一条线路（如有多条线路取量最短者）距离保护第I段的保护范围，这种情况下距离保护1的段一次侧整定值计算如下：式中：距离保护段的可靠系数，取。为了获得选择性，保护1的距离段动作时限应该比距离保护2的I段动作时间多一定的时间，即在以上的分析中，距离保护的I段和段之间可以互相配合，共同作为本线路的主保护。为了作为相邻线路的距离保护和短路器拒动的远后备保护，此外还设有距离保护段来加强保护，并且距离保护段可以作为之前两端距离保护的近后备保护。距离保护段动作阻抗应按躲过正常负荷电流整定，而动作时限按阶梯时限原则整定，整定时要比下一段线路的距离保护段多一定时间，即5.1.3 三段式距离保护原理框图距离保护的原理框图如图7.2所示，它由启动回路、测量回路，和逻辑回路三部分组成。图5-2 三段式距离保护构成单相原理框图5.2 阻抗继电器的接线方式5.2.1 单相补偿式阻抗继电器阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，它的主要作用是当发生短路时，测量短路点与保护安装处的阻抗，判断保护是否动作。单相补偿式阻抗继电器的特性是其测量阻抗等于加入继电器电压和电流的比值，即= 需要指出的是：关于阻抗继电器的“测量阻抗”、“整定阻抗”、“动作特性”和“接线方式”等的概念是距离保护的基础，现今距离保护不论采用何种保护装置实现保护的目的，除了人工智能式以外，其基本原理还都是建立在这些基本概念之上的。由于阻抗继电器都是接于电流互感器和电压互感器的二次侧，其测量阻抗与系统一次侧的阻抗之间存在下列关系式中 加于保护装置的一次侧电压，即母线B的电压； 流入保护装置的一次电流，流向为从B到C； PT的变比； 线路B-C上TA的变比； 二次侧的测量阻抗。如果保护装置的整定阻抗经计算以后为,则按式（7-8），继电器的整定阻抗应该选择为依据实际情况，为了简化继电器的接线方式和数量，消除过度电阻和互感器误差等对于保护不利的因素。接线图如图7.3所示。图5-3 网络接线图5.2.2 对接线的基本要求为了实现距离保护可以可靠有效动作，在距离继电器中加入的电压和要满足以下要求：（1）继电器的测量阻抗应该与短路发生点到保护装置安装处的距离成正比关系；（2）继电器的测量阻抗需要不随发生的故障类型的改变而改变，也就是说距离保护的范围不能随意变化。如果阻抗继电器加入的电压和电流分别是和时，我们称这种接线方式为“0接线”，为和时称之为“+30接线”等等。在三相中分别用继电器K1、K2、K3时，常用的几种接线方式的名称及相应的电压和电流组合如表5-1所示。表5-1 阻抗继电器采用不同接线方式时，接入的电压和电流关系K1K2K30接线+30接线-30接线-相电压和具有补偿的相电流接线 5.2.3 相间短路阻抗继电器0接线方式这是在距离保护中广泛采用的接线方式，现根据表7.1所示的关系，对各种相间短路时继电器的测量阻抗分析如下。测量阻抗的表示方式是用系统中的一次阻抗来表示。1.三相短路如图5-4所示，在线路中出现三相短路的情况时，由于三相的关系是对称的，所以三个继电器的工作情况应该相同。因此，可以选取其中的一个进行分析。以K1为例，设短路点至保护装置安装地点之间的距离为l，线路每千米的正序阻抗为，则保护安装地点的电压应为因此，在三相短路时，继电器K1的测量阻抗为通过上面的分析计算，在发生三相短路的时候，三个继电器都必须保证可以准确测量短路发生地点与保护装置安装处的阻抗，这种情况下，三个继电器能够满足继电保护的要求，即可靠动作。图5-4 三相短路时测量阻抗的分析2.两相短路如图7.5，设以AB相间短路为例，则故障环路的电压为因此，继电器K1的测量阻抗为通过上面的计算可知，其继电器测量到的阻抗与发生三相短路的测量阻抗在数值上相等，故K1能够可靠动作。图5-5 AB两相短路时测量阻抗的分析在A相和B相出现短路的情况下，此时可以看出在两个继电器K2和K3上所加电压为非故障相间的电压，和相比，在数值上比之前的大，电流只存在一个，而且为故障相的电流，数值较为小，故测量阻抗大，总而言之，就是说距离继电器不能如实反映短路点与保护装置安装处的阻抗。通过分析可知，在上述两相故障的情况下，只有继电器K1能够测量到准确的阻抗，故可以可靠动作。故当BC和CA两相之间出现短路时，对应能够可靠动作的继电器是K2和K3，所以具体情况要具体分析。3.中性点直接接地电网中的两相接地短路如图5-6所示，A相和B相发生故障，此时地中由短路电流流回。因此，。图5-6 AB两相接地短路时测量阻抗的分析这种情况下，可以把A相和B相叫做“导线一地”的送电线路，并且与互感器耦合在一起，表示输电线路每千米的自感阻抗，表示输电线路每千米的互感阻抗，则保护装置安装地点的故障相电压应为因此，继电器K1的测量阻抗为 = =由此可见，在A相和B相发生短路的情况下，K1能够准确的测量到阻抗，并且与三相短路时一致，K1能够可靠地动作。5.2.4 接地短路阻抗继电器的接线方式在中性点直接接地的电网中，如果零序保护不能满足继电保护要求时，这种情况下应考虑选用接地距离保护，接地距离保护可以准确的反应电网中的短路情况。在采用接地距离保护的情况下，继电器的接线方式会发生很大的改变，以下内容是对接线方式的讨论。当发生单相接地故障时，故障相的情况是电压降低和电流变大，此外，会出现任意两相之间的电压升高的情况。因此，在这种情况下选择把发生故障相的电压和电流加入到继电器中。例如，对A相阻抗继电器采用,至于这种接线是否满足要求，现分析如下：将故障点的电压和电流分解为对称分量，则按照各序的等效网络，在保护安装地点母线上各对称分量的电压与短路点的对称分量电压之间，应具有如下的关系因此，保护安装地点母线上的A相电压即应为 = =如果采用和的接线方式时，则继电器的测量阻抗为此测量阻抗之值与之比值有关，而这个壁纸因受中性点接地数目与分布的影响，并不等于常数，这种情况下，继电器无法正确的测量到保护装置安装处与短路地点的阻抗，不能使用这种方式。在发生单相接地时，必须保证继电器的测量阻抗不受的影响，根据以上分析的结果，就应该给阻抗继电器加入如下的电压和电流式中。一般可近似认为零序阻抗角和正序阻抗角相等，因而K是一个实数，这样，继电器的测量阻抗是上述继电器能够准确的测到短路点与保护装置安装处的阻抗，通过比较数值，观察到其数值与相间短路时阻抗继电器的测量阻抗一致，说明可以可靠地进行保护，此种接线方式得到了广泛使用。为了能够及时任一相发生的单相接地短路，在距离保护的设计中需要采用三个继电器，其接线方式分别为：、;、;、。在发生两相接地短路和三相短路的时候，上述接线方式能够及时反应出来，此时接于故障相的阻抗继电器的测量阻抗亦为。 结论本次课程设计主要研究升压站的继电保护系统，通过为期两个多月的研究分析，顺利的完成了设计。在设计的过程中，认识到知识的欠缺，分析能力的不足，这些问题导致设计缓慢。为了顺利的完成设计，我努力学习有关继电保护方面的知识，如到图书馆查资料，重新学习课本知识，向老师请教。在这样的过程中，学到了很多知识，加深了对于继电保护的理解，对于课程设计的帮助很大。这次设计主要完成了升压的设备选型，主接线设计，重要设备的保护配置和整定计算。对于设备保护的配置和整定，我在设计中还不够好，需要继续加强研究。我深刻的意识到理论要和实际相结合，实践出真理，不能纸上谈兵，夸夸其谈。在以后的学习和工作中，需要加深理论知识的学习，并付诸实践，只有这样，才能学以致用。