3 线路保护的配置
3.1 线路保护配置的一般原则
在110-220kV中性点直接接地电网中，线路的相间短路保护及单相接地保护均应动作于断路器跳闸。在下列情况下，应装设全线任何部分短路时均能速动的保护：
（1）根据系统稳定要求有必要时；
（2）线路发生三相短路，使厂用电或重要用户母线电压低于60%额定电压，且其保护不能无时限和有选择地切除短路时；
（3）如某些线路采用全线速动保护能显著简化电力系统保护，并提高保护的选择性、灵敏性和速动性。
在110-220kV中性点直接接地电网中，线路的保护以以下原则配置： （1）对于相间短路，单侧电源单回线路，可装设三相多段式电流电压保护作为相间短路保护。如不满足灵敏度要求，应装设多段式距离保护。双电源单回线路，可装设多段式距离保护，如不能满足灵敏度和速动性的要求时，则应加装高频保护作为主保护，把多段式距离保护作为后备保护。
（2）对于接地短路，可装设带方向性或不带方向性的多段式零序电流保护，在终端线路，保护段数可适当减少。对环网或电网中某些短线路，宜采用多段式接地距离保护，有利于提高保护的选择性及缩短切除故障时间。
（3）对于平行线路的相间短路，一般可装设横差动电流方向保护或电流平衡保护作主保护。当灵敏度或速动性不能满足要求时，应在每一回线路上装设高频保护作为主保护。装设带方向或不带方向元件的多段式电流保护或距离保护作为后备保护，并作为单回线运行的主保护和后备保护。
（4）对于平行线路的接地短路，一般可装设零序电流横差动保护作为主保护；装设接于每一回线路的带方向或不带方向元件的多段式零序电流保护作为后备保护。
（5）对于电缆线路或电缆与架空线路混合的线路，应装设过负荷保护。过负荷保护一般动作于信号，必要时可动作于跳闸。
3.2 接地故障采取的措施
电力系统中采用的中性点接地方式，通常有中性点直接接地、中性点经消
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弧线圈接地和中性点不接地三种。一般110kV及以上电压等级的电网均采用中性点直接接地方式，称为大接地电流系统。110kV以下电压等级的电网采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，称为小接地电流系统。
大接地电流系统中发生单相接地短路时，故障相流过的短路电流较大，对设备造成的危害较大，继电保护必须通过断路器切除故障。
小接地电流系统中发生单相接地时，因不能形成短路电流的通道，不会产生大的电流，设备允许继续运行。因此，不要求继电保护快速动作切除故障。但是，由于单相接地后，完好相对地电压升高，往往造成设备绝缘击穿故障扩大。因此，继电保护必须及时发现单相接地故障，发出信号，使运行人员采取措施消除故障。
3.2.1 几种接地故障的特征
（1）当发生一相（如A相）不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地。这时故障相的电压降低，非故障相的电压升高，它们大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
（2）如果发生A相完全接地，则故障相的电压降为0，非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
（3）电压互感器高压测出现一相（如A相）断线或熔断器熔断，此时故障相的指示不为0，这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，出现比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值，并启动继电器动作，发出接地信号。
（4）由于系统中存在容性和感性参数的元件，特别是带有铁芯的铁磁电感元件，在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振，并且继电器动作，发出接地信号。
（5）空载母线虚假接地现象。在母线空载运行时，也可能会出现三相电压不平衡，并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。
3.2.2 单相接地故障的处理
(1)处理接地故障的步骤
①发生单相接地故障后，值班人员应马上复归音响，作好报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员的命令寻找接地故障，但具体查找方法由现场值班
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员自己选择。
②详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。
③将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行，以判定单相接地区域。 ④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。
⑤采用一拉一合的方式进行试拉寻早故障点，当拉开某线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，并马上汇报当值调度员听候处理，同时对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。
（2）处理接地故障的要求
①寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内，进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。
②为了减少停电的范围和负面影响，在寻找单相接地故障时，应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行通知。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先试拉这条线路。
③若电压互感器高压熔断器熔断，不得用普通熔断器代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷套管熔断器，这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。
3.3 相间短路所采取的措施
3.3.1 继电器
（1）电磁型继电器
电磁型继电器在35kV及以下电网的电力线路和电气设备继电保护装置中大量地被采用，电流继电器是实现电流保护的基本元件。电磁型继电器基本结构型式有螺管线圈式、吸引衔铁式和转动舌片式三种。
（2）晶体管继电器
晶体管型继电器的功能是有晶体管开关电路完成的。晶体管电流继电器由电压形成回路——电流变换器TA将输入电流变换成与之成正比的电压；整流比较回路及执行回路——单稳态触发器构成。晶体管型时间继电器由两个三极管及阻
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容延时电流组成。
3.3.2 电流互感器TA
电流互感器的作用是将高压设备中的额定大电流变换成5A或1A的小电流，以便继电保护装置或仪表用于测量电流。电流互感器又铁芯及绕组组成。
①电流互感器将高压回路中的电流变换为低压回路中的小电流，并将高压回路与低压回路隔离，使他们之间不存在电的直接关系。
②额定的情况下，电流互感器的二次侧电流取为5A，这样可使继电保护装置和其他二次回路的设计制造标准化。
③电保护装置和其他二次回路设备工作于低电压和小电流，不仅使造价降低，维护方便，而且也保证了运行人员的安全。
（2）电流互感器TA的选择和配置
①型号：电流互感器的型号应根据作用环境条件与产品情况选择。 ②一次电压：Ug?UN
Ug：电流互感器安装处一次回路工作电压； UN：电流互感器的额定电压。 ③一次回路电流：I1N?Igmax
Igmax：电流互感器安装处一次回路最大电流； I1N：电流互感器一次测额定电流。
根据以上技术要求，我们已知：线路AB上流过的最大负荷电流为300A，因此初步选择线路上AB的TA型号为LAJ-10，TV型号为JCC-10，且变比为300/5。线路BC上流过的最大负荷电流为80A，因此初步选择线路BC上的TA型号为LAJ-10，变比为100/5，TV型号为JCC-10，变比为100/5。
3.3.3 电压互感器
电压互感器的任务是将很高的电压准确地变换至二次保护及二次仪表的允许典雅，使继电器和仪表既能在低压情况下工作，又能准确地反映电力系统中高压设备的运行情况。电压互感器分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器两种。
（1）电压互感器TV的作用
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①电压互感器的作用是将一次侧高电压成比例的变换为较低的电压，使二次系统与一次系统的隔离，保证了工作人员的安全。
②电压互感器二次侧电压通常为100V，这样可以做到测量仪表及继电器的小型化和标准化。
（2）电压互感器TV的配置原则
①型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择，在需要检查与监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有三绕组的单相互感器组。
②一次电压的波动范围：1.1UN?U1?0.9UN ③二次电压：100V
④准确等级：电压互感器应在哪一准确度等级下工作，需根据接入的测量仪表、继电器与自动装置及设备对准确等级的要求来确定。
⑤二次负荷S2?SN
3.4 重合闸
3.4.1必要性和可能性
在电力系统中，输电线路，特别是架空线路是最容易发生短路故障的元件。因此，设法提高输电线路供电的可靠性是非常重要的。而自动重合闸装置正是提高线路供电可靠性的有力工具。
电力系统运行经验证明，架空线路的故障大多数是瞬时性故障，因此在线路断开以后，再进行一次重合闸，就有可能大大提高供电的可靠性。为了自动、迅速地将断开的线路断路器重新合闸，在电力系统中广泛采用自动重合闸装置。
3.4.2 基本要求
（1）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作，使断路器重新合上。自动重合闸动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次动作。
（2）由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应启动，不能将断路器重新合上。
当手动投入断路器或自动投入断路器时，若线路上有故障，随即被继电保护将其断开时，自动重合闸不应启动，不发出重合闸脉冲。
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