太原科技大学毕业设计（论文）
总电流，大于继电器的动作电流，继电器动作，将线路两侧的断路器跳开。即流入继电器线圈的电流为
(IM?IN)IKIg?(Im?In)?? （3-30）
nTAnTA??????式中 IK——流入故障点总的短路电流。
?
图3.11 线路纵联差动保护区内故障图
从以上分析可知，纵联差动保护装置的保护范围就是线路两侧电流互感器之间的距离。保护范围以外短路时，保护不动作，故不需要与相邻元件的保护在动作值和动作时限上相互配合，因此，它可以实现全线瞬时动作切除故障。
3.6线路的高频保护
在高压线路上，为了减轻故障所造成的损失，保证电力系统的并列运行的稳定性，提高输送功率，需要瞬时切除线路上任何一点发生的短路故障。电流保护、距离保护等仅反应线路本段电气量变化，很难同时满足高压线路在选择性和速动性上的要求。必须综合反应线路两侧故障电气量，才能实现全线速动。但必须把故障特征信息可靠地传送到对端，就必须借助于某种介质通道。高频保护就是借助高频通道传送故障电气量特征信息，综合两侧的故障电气量特征，当判断出故障是在本线路内时，迅速发出跳闸命令，切除故障的保护。
高频通道有“相—相”制和“相—地”制两种方式，前者以输电线路的两相作为高频加工通道，它的传输效率高，设备多，造价高；后者仅采用一相线路，设备少，投资少。目前，许多国家都采用这种后者。图3.12所示为为“相—地”制高频通道。它由输电线路、高频阻波器、结合电容器、连接滤波器、高频电缆和高频收发信机等部分组成。
目前，广泛采用的高频保护按工作原理的不同可分为两大类，既方向高频保护和相差高频保护。
方向高频保护的基本原理是以比较被保护线路两端的功率方向，来判别输电线路的内部或外部故障，当被保护线路内部发生故障时，两侧的功率方向都是从母线流向线路，功率方向元件皆动作，两侧高频保护都不发生闭锁信号，故输电线路两侧的断路器立即跳闸；
- 31 -
太原科技大学毕业设计（论文）
当在外部发生故障时，靠近故障点一侧的保护发出闭锁信号。
相差高频保护的基本原理是比较两端电流的相位的保护，若线路两侧电源电动势同相位，系统各元件阻抗角相等，则当线路内部故障时，两侧电流同相位；当外部故障时，两侧电流相位差为180o。它就是利用这种原理构成保护装置。
图3.12高频通道的构成示意图
1—阻波器；2—组合电容器；3—连接滤波器；4—高频电缆；5—高频收发信机；
6—刀闸
- 32 -
太原科技大学毕业设计（论文）
第4章 主变压器的继电保护
4.1 主变的整定
4.1.1 短路电流计算
图4.1为该变电站进线、变压器等效阻抗图。
图4.1 变电站进线、变压器等效阻抗图
要计算最大三相短路电流及两相短路电流，所以系统阻抗用等值最大阻抗。对于110kV母线故障，考虑两条进线同时运行的情况以计算最大三相短路电流及两相短路电流；对于35kV母线故障，因为不考虑两台主变长期并列运行，所以按分列运行情况进行计算，计算最大三相短路电流及两相短路电流；对于10kV母线故障，因为不考虑两台主变长期并列运行，所以按分列运行情况进行计算，计算最大三相短路电流及两相短路电流。计算结果
(3)??Ib/X?见表1。三相短路电流Id求两相短路电流值时，可将三相短路电流值乘以
3即2(2)?得：两相短路电流Id3(3)Id 2?式中 X?——电源到短路点的计算电抗标幺值；
Ib——该母线电压等级下的基准电流，Ib?Sb3Ub，故
- 33 -
太原科技大学毕业设计（论文）
Ib(110)?Sb3Ub(110)Sb?100*10003*115??502A
Ib(35)?100*10003*37.5100*10003*10.53Ub(35)Sb3Ub(10)?1560A
Ib(10)???5500A
(3)所以 Id/0.094?6530.6A (11)0?502(3)Id(35)?1560/(0.0946?0.2764?0.0174)?4411.8A
(3)Id(10)?5500/(0.0946?0.2764?0.1799)?9983.7A
表1 短路电流计算结果
主变 故障点 110kV母线 三相短路电流（A） 两相短路电流（A） 35kV母线 三相短路电流（A） 两相短路电流（A） 10kV母线 三相短路电流（A） 两相短路电流（A） 5306.6 4595.5 4411.8 3820.6 9983.7 8645.9 5306.6 4595.5 4411.8 3820.6 9983.7 8645.9 1B变压器 2B变压器 4.1.2 计算各种方式下的一次短路电流值
（1）当35kV母线发生三相短路故障时，最大短路电流为：
(3)Id35.max?502?1419.7(A)
0.0946?0.2764?(?0.0174)（2）当10kV母线发生三相短路故障时，最大短路电流和最小短路电流分别为：
(3)Id10.max?502?911.2362(A)
0.0946?0.2764?0.1799(3)Id10.min?115000?802.6578(A)
2?3?[0.5?(33.4414?21.7644)?13.7577]4.1.3 主变（1B、2B）电流互感器参数、额定电流、平衡系数的计算
1B、2B主变电流互感器参数、额定电流、平衡系数的计算结果见表2。
表2 1B、2B主变电流互感器参数、额定电流、平衡系数的计算结果
名称 变压器各侧数据 - 34 -