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1、北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计南方电网某110KV变电站电气部分设计-继电保护部分设计学 院：专 业：姓 名：指导老师：信息学院电气工程及其自动化关泽丰学 号：职 称：160109100845费红蕾副教授中国珠海二二年五月北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计南方电网某110KV变电站电气部分设计-继电保护部分设计是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名： 日期： 2020 年 04 月 12 日南方电网某110KV变电站电气部分设计-
2、继电保护部分设计摘要首先根据原始资料上所给系统、线路及各类负荷的参数和依据110KV降压变电站的主接线、以及主要设备的选型情况，拟定可在技术上实现的多个方案，通过整定计算和灵敏度的校验，综合比较拟定配置方案。其次，根据选定的变压器、母线、电流电压互感器等参数，针对性地提出保护配置意见并列表汇总。利用短路计算的结果，为变压器、母线以及线路等进行整定校验，再列表汇总数据。最后为继电保护装置运行仿真和校验，模拟实际运行时可能出现的各类故障，以验证继电保护可靠性和安全性。最终绘制继电保护配置图纸，完成110KV降压变电站继电保护部分的设计。关键词：110KV降压变电站；继电保护；短路电流Electri
3、cal part design of a 110KV substation of China southern power grid corporation- relay protection part designAbstractFirstly, according to the parameters of the system, line and various loads given in the original data, and according to the main wiring of the 110KV step-down substation and the select
4、ion of main equipment, a number of schemes that can be technically realized are formulated. Through setting calculation and sensitivity verification, the configuration scheme is comprehensively compared and formulated.Secondly, according to the selected transformer, bus, current and voltage transfor
5、mer and other parameters, the protection configuration Suggestions are put forward and the list is summarized.Using the results of short circuit calculation, set and verify the transformer, bus and circuit, and then list and summarize the data.At last, it simulates and verifies the operation of the
6、relay protection device, and simulates all kinds of possible faults during the actual operation, so as to verify the reliability and safety of the relay protection.The final drawing of relay protection configuration, complete the design of relay protection part of 110KV buck substation.Keywords: 110
7、KV step-down substation;Relay protection;Short circuit current目 录1 前言11.1 本设计的目的11.2 本设计拟解决的问题11.2.1 精简计算流程11.2.2 故障点短路电流的计算11.2.3 继电保护配置问题21.2.4 确定系统的运行方式21.2.5 MATLAB仿真和继电保护图纸问题21.3 本设计应达到的要求31.3.1 根据原始资料和主接线已选器件综合拟定继电保护方案31.3.2 确定变压器主保护和后备保护的详细情况、确定各电压等级出线的线路保护的详细情况31.3.3 各电压等级的母线保护配置31.3.4 综合考虑继
8、电保护的基本要求，选择主要继电保护设备的型号、配置31.3.5 继电保护MATLAB仿真31.3.6 绘制继电保护配置AUTOCAD图纸31.4 本设计的原始内容31.4.1 拟建变电站的概况31.4.1.1 建站的目的及用途31.4.1.2 地区自然条件31.4.1.3 出线方向41.4.1.4 系统接线详情41.4.2 负荷统计41.4.2.1 35KV母线出线情况41.4.2.2 10KV母线出线情况 51.4.3 变电站自用负荷52 110KV降压变电站继电保护部分初步设计62.1 变电站继电保护设计的基本保障62.2 变电站继电保护的四个基本要求62.2.1 继电保护装置要可靠动作6
9、2.2.2 继电保护装置间要有选择地动作62.2.3 继电保护装置要灵敏地处理故障62.2.4 继电保护装置动作要迅速72.3 选用的设备72.3.1 变压器选择结果72.3.2 母线选择结果72.3.3 电压互感器选择结果82.3.4 电流互感器选择结果82.4 测量仪表的配置82.4.1 测量仪表基本原则92.4.2 变电站内的测量仪表配置情况92.5 保护方案对比93 各电力设备保护的装设标准123.1 变压器的主要保护装设标准123.1.1 瓦斯气体保护装设标准123.1.2 变压器的差动保护装设标准123.1.2 三绕组降压变压器备用保护的装设标准133.2 10 KV侧母线保护的装
10、设标准133.3 10 KV 线路保护的装设标准143.4 35KV的线路保护的装设原则143.5 110KV的线路保护装设标准154 短路计算164.1 低压侧母线两段分裂运行时各故障点计算184.2 低压侧母线两段并列运行时各故障点计算195 线路保护整定计算215.1 35KV线路保护整定计算225.2 10KV侧出线线路保护整定计算235.3 110KV侧相间距离保护整定计算235.3.1 相间距离段保护计算过程235.3.2 相间距离段保护整定计算246 变压器瓦斯保护整定过程256.1 瓦斯保护的确定256.2.1 轻瓦斯气体容积的确定256.2.2 重瓦斯保护油流速度的确定267
11、 变压器电流速断保护277.1 变压器电流速断保护的整定278 变压器差动保护的整定298.1 差动继电器类型298.2 各类差动继电器优缺点比较298.3 变压器纵联差动保护的整定过程308.3.1 BCH-2型继电器构成的差动保护的整定308.3.1.1 前期计算308.3.1.2 计算出变压器的各侧在外部故障时最大短路电流308.3.1.3 确定保护装置的动作电流318.3.1.4 动作电流要避越变压器的励磁涌流318.3.1.5 避越10.5KV侧外部短路时的最大不平衡电流318.3.1.6 动作电流按躲开电流互感器二次回路断线时的最大负荷电流整定318.3.1.7 确定差动继电器的动
12、作电流、继电器基本侧的差动线圈匝数328.3.1.8 确定差动线圈匝数328.3.1.9 继电器的实际动作电流328.3.1.10 保护装置的实际动作电流328.3.1.11 确定非基本侧工作线圈和平衡线圈匝数338.3.1.12 计算整定匝数与计算匝数差异引起的相对误差338.1.1.13 灵敏度校验348.3.2 BCH-1型差动继电器构成的差动保护的整定348.3.2.1 前期计算348.3.2.2 变压器的各侧在外部故障时最大短路电流348.3.2.3 确定制动线圈的接入方式358.3.2.4 确定保护装置的一次电流358.3.2.5 差动继电器动作电流和差动线圈匝数358.3.2.6
13、 非基本侧工作线圈匝数和平衡线圈匝数358.3.2.7 计算由于整定匝数与计算匝数不等而产生的相对误差368.3.2.8 制动系数躲过10KV侧外部短路的最大不平衡电流选择368.3.2.9 制动线圈匝数计算378.3.2.10 最小运行方式时，37KV侧出口处发生两相短路时的情况378.3.2.11 最小运行方式下，110KV侧出口处发生单相短路时情况388.4 变压器零序电流差动保护398.4.1 计算时应避越变压器外部发生接地短路故障时的不平衡电流418.4.2 躲过变压器外部三相短路故障所产生的最大不平衡电流计算428.4.3 按躲过变压器零序差动继电器二次回路断线计算428.4.4
14、灵敏度校验429 变压器后备保护整定计算439.1 变压器过流保护的整定439.2 变压器过负荷保护的整定过程459.2.1 变压器过负荷保护的整定4510 母线保护4711 总结48参考文献49致谢50附录511 前言变电站是电气设备和线路组成的一定的分布网络，它作为电力系统的的一份子，把源于系统网络中的电能通过电网传送给用户。变电站变换能源必须是安全的，可靠的。随着电力需求的迅猛增长和大量电源投入，供电的基本保证为变电站的建设。1.1 本设计的目的本设计参照电力设计的一般原则，结合上级电源及本地区生产特点，运用变电的惯用的理论和方法，针对110KV降压变电站的继电保护部分设计。 继电保护是
15、变电站中不可或缺的一份子，系统能否可靠供电、用户能否安全生产、电网公司运行维护是否经济，均受继电保护的影响。 本次毕业设计遵守国家有关规程规定同时，也考虑配置的可靠安全，综合考虑选用合适设备，简化接线、提升经济性可靠性，兼顾后备扩建和发展余地。综合考虑本地区工农业生产供电实际用电情况，本设计采用新的国家标准的相关技术规定。1.2 本设计拟解决的问题1.2.1 精简计算流程结合既定参数、联立计算公式，确保计算结果无误前提下精简计算流程，减少计算任务量。1.2.2 故障点短路电流的计算 通过给定的线路和母线阻抗、系统电抗、变压器各绕组阻抗电抗等数据，选定故障点计算短路电流，为各类继电保护装置的整定
16、打下基础。1.2.3 继电保护配置问题发生单相接地故障，零序电流保护装置就可以识别流过接地点的零序电流，从而处理各类单相接地故障了。距离保护可在综合考虑后采用，以应对相间短路故障。作为变压器后备保护的过电流保护，其保护装置要考虑避越外部短路时的最大负荷电流，据规程相关公式进行计算、校验。1.2.4 确定系统的运行方式综合考虑系统最大、最小运行方式时，系统各类参数的变化，确保继电保护装置动作都必须可靠，避免继电保护装置该工作时误动作。1.2.5 MATLAB仿真和继电保护图纸问题 继电保护装置运行仿真和校验，模拟实际运行时可能出现的各类故障，以验证继电保护可靠性和安全性。画出继电保护配置图纸。1
17、.3 本设计应达到的要求1.3.1 根据原始资料和主接线已选器件综合拟定继电保护方案1.3.2 确定变压器主保护和后备保护的详细情况、确定各电压等级出线的线路保护的详细情况1.3.3 各电压等级的母线保护配置1.3.4 综合考虑继电保护的基本要求，选择主要继电保护设备的型号、配置1.3.5 继电保护MATLAB仿真1.3.6 绘制继电保护配置AUTOCAD图纸1.4 本设计的原始内容1.4.1 拟建变电站的概况1.4.1.1 建站的目的及用途待设计建设的110KV降压变电站位于广东省江门市，有三个电压等级。主要为本地区工农业生产供电。1.4.1.2 地区自然条件变电站高于海拔，户外最高温度，土
18、壤电阻率为，变电站的占地长180米，宽100米。1.4.1.3 出线方向北为110KV出线，东为35KV出线，南为10KV出线1.4.1.4 系统接线详情系统阻抗标么值：110kV进线共2回，它与无限大容量系统相联，基准值， Ud =Uav 35KV线路长度（20-25）KM，10KV线路长度（6-20KM）,110KV线路长度（约24KM）。图1.1 待建变电站与无限大容量系统联接情况1.4.2 负荷统计1.4.2.1 35KV母线出线情况 35KV母线出线共六回，各回线路数据见下表：表1.1 35kV侧的负荷统计表负荷名称最大负荷/MW供电方式负荷性质cos铝材厂甲5架空II0.85铝材厂
19、乙5架空II0.85化肥厂甲2架空III0.85化肥厂乙2架空III0.85水库2架空II0.85木材加工厂4架空III0.85其中最大负荷利用小时为五千小时1.4.2.2 10KV母线出线情况 10KV母线出线共十二回,数据如下表：表1.2 10KV侧的负荷统计表负荷名称回路数最大负荷/MW供电方式负荷性质cos医院22.4电缆II0.85学校11.3电缆III0.85服装厂11.6电缆III0.85电子厂11.5电缆III0.85加油站10.2电缆II0.85商业广场23电缆II0.85住宅小区22电缆III0.85备用2其中最大负荷利用小时数为四千小时1.4.3 变电站自用负荷表1.3
20、站用负荷统计表序号负荷名称容量/KW负荷性质11#主变风扇3.2经常、连续22#主变风扇3.2经常、连续3浮充电机4.5经常、连续4充电机20不经常、连续5通风机2.7不经常、连续6空调8经常、连续7生活水泵4.5经常、短时8检修、实验5不经常、短时9照明9经常、连续2 110KV降压变电站继电保护部分初步设计2.1 变电站继电保护设计的基本保障当电力网络中的组件故障时，最靠近故障组件的断路器必须迅速且准确地接收到受保护组件的继电保护装置发出的跳闸命令，并且故障组件会迅速与电力系统中断连接，尽最大能力确保电力系统安全正常供电，元件能正常损耗，电力网络得以暂态稳定等。保护要能发出信号由值班人员知
21、悉后处理。保护必须要能识别运行的电气设备状态，监测是否出现故障或非正常状态。故障由自动装置调整，必要时可切除长时故障的电气设备。在不正常运行状态下，继电保护装置可带一定时限动作。2.2 变电站继电保护的四个基本要求2.2.1 继电保护装置要可靠动作装设在被保护器件上的装置动作时要应动绝不误动。选择安全可靠且性能优异的继电保护装置能避免更严重故障的扩大与产生。2.2.2 继电保护装置间要有选择地动作故障时，各故障设备或线路的保护要在时间和保护范围上相互配合，此外各闭锁、跳闸等元件亦参与配合。秉持离故障点越近保护装置越快响应的原则，迅速切除故障。切除故障优先级最高的保护或断路器不动作时，故障才需被
22、次优先级的断路器失灵保护，甚至临近的线路保护切除。2.2.3 继电保护装置要灵敏地处理故障继电保护规程、设计指南中都有确切的规定，当电力组件在被保护区域内出现故障时，各类保护装置的动作都要满足一定的灵敏系数。不满足要求的保护装置要重新选用。2.2.4 继电保护装置动作要迅速缩短继电器固有动作时间、采用高频保护、差动保护、零序电流速断保护和相间速断保护、缩减断路器跳闸时间等都能快速切断故障。充分利用好自动重合闸、各类备用设备，缩短这些设备的投入时间，减弱故障损坏程度等，保护装置应迅速地将短路故障从系统中切除。2.3 选用的设备变电站主接线的初步设计后，已经选型部分设备，具体选择结果汇总列表如下，
23、本设计将综合考虑已选型的设备进行继电保护整定。2.3.1 变压器选择结果表2.1 变压器参数型号额定容量（KVA）额定电压（KV）阻抗电压（%）连接组别高中低高/中中/低高/低YN/yn0/d11SSZ11-31500/110TH3150011081.25%3722.5%10.510.56.5182.3.2 母线选择结果表2.2 母线参数 安装地点项目110KV侧35KV侧10KV侧母线LGJ-400/35TMY-8010TMY-125102.3.3 电压互感器选择结果表2.3 电压互感器参数安装地点型号电压（KV）变比准确级结构形式110KV侧1100.2/0.5/3P三项五柱式35KV侧J
24、DJJ2-35350.2/0.5/3P三项五柱式10KV侧JDZXF15-10100.2/0.5/3P三项五柱式2.3.4 电流互感器选择结果表2.4 电压互感器参数安装地点型号数据电压（KV）电流（A）110KV进线及主变侧LB7-10W2工作值110165.3额定值1102300/135KV出线LZZB12-36工作值3582.5额定值35200/1/主变35KV侧及母线分段LZZB8-35工作值35520额定值351000/110KV出线LMZB3-10工作值1046.1额定值103000主变10KV侧及母线分段QFLZZBJ9-12工作值101818.7额定值103000/12.4 测
25、量仪表的配置 变电站内的各类电气仪表配置均应符合电力设计手册、继电保护设计规程的相关规定。 2.4.1 测量仪表基本原则 测量仪表要精确回馈电气组件和网络的运行实时状况；测量仪表能监测各组件的绝缘状况并及时发出信号；故障发生后运行维稳人员能迅速借助仪表分辨故障设备性质与来源。 2.4.2 变电站内的测量仪表配置情况 表2.5 变电站测量仪表配置110KV侧35KV侧10KV侧变压器电流表 1 个电流表、 有功、无功功率表、有功、无功电度表各1个电流表、 有功、无功功率表、有功、无功电度表各 1 个母线装设 1 个切换测量三个线电压的电压表各分段装设 1 个电压表各分段装设 1 个电压表线路电压
26、表 1 只，用于监视 110KV 线路电压电流表、有功电度表、有功功率表和无功电度表各 1 个电流表、有功电度表和无功电度表各 1 个10KV母线的分段断路器电流表 1 只35KV 母线的分段断路器电流表 1 只 2.5 保护方案对比110kV降压变电站继电保护的配置。现拟定拟定两套保护配置方案，如下表显示。表2.6 保护配置方案一保护对象主保护后备保护变压器纵联差动保护、瓦斯保护、零序电流差动保护复压过电流保护、过负荷保护母线110KV单母线电流差动保护-35KV单母线电流差动保护10KV利用变压器过电流保护切除故障输电线路110KV距离保护I段距离保护III段35KV电流速断保护（I段保护
27、）过电流保护（III段保护）10KV电流速断保护（I段保护）过电流保护（III段保护）10kV母线分段断路器电流速断保护（I段保护）过电流保护（III段保护）35kV 母线分段断路器电流速断保护（I段保护）过电流保护（III段保护）表2.7 保护配置方案二保护对象主保护后备保护变压器纵联差动保护、瓦斯保护、零序电流差动保护复压过电流保护、过负荷保护母线110KV利用变压器保护切除故障35KV10KV输电线路110KV距离保护I段距离保护III段35KV电流速断保护（I段保护）过电流保护（III段保护）10KV电流速断保护（I段保护）过电流保护（III段保护）10kV母线分段断路器电流速断保护（
28、I段保护）过电流保护（III段保护）35kV 母线分段断路器电流速断保护（I段保护）过电流保护（III段保护）由于本次设计采用容量为31.5MVA的变压器，变压器主保护优先考虑采用纵联差动保护和轻、重瓦斯继电器构成的瓦斯保护。由于瓦斯保护仅能反应油箱内部异常的变化，反应内部故障时间较长，与纵联差动保护配合后能满足要求。变压器的纵向差动保护或电流快速断开保护不仅可以保护中性点直接接地绕组的短路，而且还可以保护接地短路和各种电压等级的绕组的短路。 变压器差动保护继电器通过电流互感器收集变压器的110KV，35KV和10KV侧的三侧电流，特别指出，位于高压熔断器处的电流互感器中的电流供向该继电器的1
29、10KV侧。对保护范围内的相间短路、变压器110KV侧接地短路、绕组匝间短路都能有效动作。仅用电流速断保护显然无法满足这些需求，考虑到变压器110KV侧星型接线且中性点接地，必须加装零序电流差动保护。采用过负荷保护、过电流保护，作为变压器的后备保护。本次设计综合考虑后不设专门的母线保护，利用变压器的主保护和后备保护保护就可以切除故障。电压等级为35KV和10KV侧线路保护优先考虑快速断开保护是主要保护，线路备用保护是过电流保护。110KV侧线路采用距离保护。综上所述，选定方案2较合理，后续章节对方案二中的保护进行整定和校验，符合设计要求则予以装设。3 各电力设备保护的装设标准 3.1 变压器的
30、主要保护装设标准3.1.1 瓦斯气体保护装设标准应依据下列标准：容量为或更大的油浸式变压器，进行气体保护以反映变压器油箱中的油位降低。容量为或以上的油浸式变压器。气体保护装置必须对信号起作用，没有时间限制。当油箱的内部故障水平低时，会产生少量气体或油位略有降低，并且只有气体保护装置会发出信号。如果油箱中产生大量气体，则气体继电器可以快速断开变压器电源侧的断路器。 基于上述标准，考虑到变压器选用容量31.5MVA的变压器，容量较大，应选用瓦斯保护。3.1.2 变压器的差动保护装设标准应依据下列标准：多台并列运行的变压器总容量为以下、单独运行的容量为以下的变压器，而且后备保护动作时间大于半秒的，应
31、当布设电流速断保护。容量及以上的厂用备用变压器和并列运行的变压器应布设纵联差动保护。容量大于或等于厂用备用变压器、独自运作的变压器宜布设纵联差动保护。容量及以上且电流速断保护灵敏性不符合要求的厂用变压器应装设纵联差动保护。需特别指出，变压器高压侧电压大于220KV的，必须加装双重差动保护。若变压器的纵联差动保护无法处理单相接地短路的，还需加装零序差动保护。基于上述标准，考虑到变压器单独运行时其110KV高压侧采用星型接线且中性点接地，故障时会有零序电流，因此考虑装设纵联差动保护和零序差动保护。是否装设电流速断保护，由下章节整定计算后决定。3.1.2 三绕组降压变压器备用保护的装设标准 应遵循以
32、下标准：一般的降压变压器，考虑应对故障时保护区超出既定负荷的情况下，可装设过电流保护。如果装设过电流保护后不能按要求切除故障的升、降压变压器，应考虑装设保护装置能反应过电流的保护。 高压绕组侧中性点直接接地，需要处理外部接地短路且与多侧电源连接的升、降压变压器，应增设零序电流保护。它为变压器的临近元件与主要保护的备用保护。 数台联立运行或独自运行且容量及以上的自耦或多绕组变压器，若有要求保护能处理变压器公用绕组与各电压等级侧的过负荷，故障时保护动作能延时作用跳闸，甚至切断部分负荷的无专人值守的变电站。此情况下，应考虑为变压器装设过负荷保护。通常过负荷保护作用发信号，方便运行人员知悉后处理。安装
33、位置的保护要能够处理变压器每个绕组的过负荷状态。仅连接单个电源的三绕组容量一致的降压变压器，过负荷保护的安装位置接近电源侧。各侧绕组容量都不一致的的，该保护应分别安装两处，靠近电源侧一处，另一处在绕组容量较小的绕组侧。三绕组变压器如果连接多个电源，那么变压器的各电压等级侧都应装设后备保护。特别指出，要在保护动作时间最短的一侧加设方向元件，有方向性保护的一侧加装无方向的后备保护，母线标向变压器为动作功率的负方向。它的动作时限要比三侧保护中最长时限大一阶段时限。故障发生时，保护装置动作于跳脱变压器的各电压等级侧的断路器。 基于上述标准，考虑到变电站负责35KV侧、10KV侧的较多一类、二类负荷，站
34、内变压器只与单个电源联系，三侧绕组容量相同。为确保供电可靠性，故障时后备保护能与主保护共同切除故障。在变压器连接电源的一侧装设两种备用保护，过电流和过负荷保护。3.2 10 KV侧母线保护的装设标准 应遵循以下标准：变电站中小容量且10KV侧母线为单母线分段接线或者单母线接线，且与母线相连线路拥有电抗器，允许延时切断母线故障或者没电抗器的，母线上故障通常可利用母线上的分段断路器保护或变压器的保护切除，考虑经济性无需为母线配置保护。如果分段断路器保护实际连接着低压起动元件的情况下，那么该断路器可由变压器的后备保护动作跳开，考虑经济性不必为分段断路器设保护。如果电抗器不与系统相连，母线出线侧断路器
35、还不能正确动作时，应考虑为该断路器配置过电流保护和两相式的无时限电流速断保护 容量较大的变电站，如果10KV侧的母线为单母线分段的，经常并列运行的且与母线相连线路拥有电感器的，宜配设两相式母线不完全差动保护。 10KV侧母线分列运行的，母线保护装设原则同上述中小容量变电站一样。特别注意的是，两个位置的断路器都无需另设保护，如（变压器的低压侧，同步调相机侧），可由母线的保护动作跳开。基于上述标准，变压器10KV侧的母线不专设母线保护，该侧的分段断路器配装过电流保护和无时限电流速断保护。其余两侧母线亦不采用专门母线保护。3.3 10 KV 线路保护的装设标准 应依照以下标准：处理相间短路故障的保护
36、： 连接单侧电源的线路上无电抗器时，应配备无时限电流速断保护作为线路主保护，过电流保护作为备用保护。 处理单相接地故障的保护： 保护工作人员、设备的安全，优先考虑可靠性的情况下，10KV线路应装单相接地保护，动作于跳闸。 基于上述标准，10KV线路保护同方案二相同。3.4 35KV的线路保护的装设原则 应依照以下标准：处理相间短路故障的保护： 连接单侧电源的终端回路。线路主保护、后备保护配置情况与10KV线路一致。必要时，速断保护装置可避越变压器低压侧母线的短路电流无挑选地动作，并由自动重合闸参与纠正和排除故障。处理单相接地故障的保护：35KV线路出线为放射状线路，正常运行过程时35KV母线上
37、的单相接地监测设备、就可以识别零序电压然后动作发信号。线路异常运行出现单相接地故障时，自动重合闸装置可断开线路与系统的联系，也可利用钳形零序电流表、双向微安表等专用表辨别故障线路。由于经济性考虑，无需每回线都加装接地保护。若如此都不能迅速判断出故障位置，考虑灵敏性、选择性要求，也可每条线路上都配设单相接地保护。有选择性的电流保护、功率方向保护可被用作单相接地保护。这些保护能更好地处理线路中可能出现网络电容电流、消弧装置线圈上的剩余电流、接地的暂态电流以及人为零序电流。基于上述标准，35KV线路保护跟方案二相同。3.5 110KV的线路保护装设标准应遵循以下标准：由于变压器110KV侧绕组中性点
38、直接接地的，考虑装设单相、或多相接地短路保护。连接单侧电源的线路较短的送电电线路，110KV电网广泛应用距离保护，因为其很少受运行方式变化的影响。综合考虑到110KV线路仅从110KV母线到变压器110KV侧，线路较短，而且接地短路故障和相间短路故障都可由变压器保护和母线保护切除，因此仅考虑使用距离保护I段和距离保护段。 4 短路计算图4.1 短路点简图由变压器的选择了型号为SSZ11-31500/110TH的变压器，变压器的三项阻抗分别为X12=10.5，X23=6.5，X13=18，。变压器各绕阻短路电压值按以下公式计算：(式4.1)(式4.2)(式4.3)各绕组电抗值按以下公式计算：(式
39、4.4)(式4.4)(式4.5)其余按以下公式计算：(式4.6)(式4.7)(式4.8)(式4.9)（式4.10）式中：由公式4.1、4.2、4.3得:由公式4.4、4.5、4.6算出变压器各绕阻的电抗值为：4.1 低压侧母线两段分裂运行时各故障点计算图4.2 35KV、10KV母线两段分列运行各故障点短路等值电路图综合公式4.6、4.7、4.8、4.9、4.10计算以下各故障点短路情况当d1点发生短路时：d2点等值阻抗：当d2点发生短路时：d3点等值阻抗：当d3点发生短路时：由于d1和d2和d3的均不超过31.5KA，故分列运行时无需装设限流电抗器4.2 低压侧母线两段并列运行时各故障点计算
40、图4.3 35KV、10KV母线两段并列运行各故障点短路等值电路图综合上述公式4.6、4.7、4.8、4.9计算以下各故障点短路情况当35KV母线两段并列运行时：当10KV母线两段并列运行时：故35KV、10KV母线两段可以并列运行，无需用分段开关分列运行表 4.1短路电流计算结果表短路点编号短路点位置短路点平均工作电压短路电流周期分量起始值短路电流冲击值短路全电流最大有效值U(kV)I (kA)ich (kA)Ich(kA)d1110kV母线1150.7171.8281.242d235kV母线374.28510.9287.422d310kV母线10.514.70737.50325.4735
41、线路保护整定计算线路三相短路时短路电流计算公式为：(式5.1)线路两相短路时短路电流计算公式为： （式5.2）式中，由公式5.1、5.2计算出35KV侧线路短路电流：由公式5.1、5.2计算出10KV侧线路短路电流：表4.2 各运行方式下短路电流35KV侧10KV侧最大运行方式最小运行方式最大运行方式最小运行方式2670(A)2312.5（A）2526（A）2187.5（A）5.1 35KV线路保护整定计算瞬时电流速断保护（段保护）动作电流计算公式为：（式5.3）保护灵敏度校验公式为：（式5.4）（式5.5）定时限过电流保护（段保护）动作电流计算公式为：（式5.6）线路中最大短路电流计算公式为：（式5.7）灵敏度校验公式为：（式5.8）上式，-可靠系数，取1.2；-自起动系数，取1.3；-返回系数，取0.85；-各出线负载功率；以35KV母线到铝厂甲的线路为例整定计算依据公式5.3求瞬时电流速断保护（段保护）：依据公式5.4、5.5对灵敏度校验： （满足要求）定时限过电流保护（段保护）：依据公式5.6、5.7、5.8分别求出和检验灵敏度，过程如下：5.2 10KV侧出线线路保护整定计算以10KV母线到医院的线路为例整定计算同上例，求瞬时电流速断保护（段保护）：(符合要求)同上例，定时限过电流保护（段保护）：5.3 110KV侧相间距离保护整定计算5.3.1 相