继电保护整定计算.docx
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继电保护整定计算
附录
1、电网元件参数计算及负荷电流计算
1.1基准值选择
基准容量：
SB=100MVA
基准电压：
VB=Vav=115kV
基准电流：
IB二SB/、3VB二0.502kA
基准电抗：
ZB二VB/纭3Ib=132.2511°/1"
电压标幺值：
E=1.05
〃Yjz7'
1.2电网元件等值电抗计算
线路的正序电抗每公里均为0.4Q/kM;负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2Q/kM;线路
阻抗角为800。
表格2.1系统参数表
系统S最大运行方式正序阻抗
0.1
变压器T6（T7）容量
25MVA
系统S最小运行方式正序阻抗
0.3
变压器T6（T7）短路电压百分比
10.5
系统S最大运行方式零序阻抗
0.3
系统S最小运行方式零序阻抗
0.90
线路SC长度
50km
发电机G容量
100MW
线路AB长度
35km
发电机G次暂态电抗
0.129
线路BC长度
60km
电厂主变压器T容量
125MV
线路CA长度
28km
电厂主变压器T短路电压百分比
12.5
选题
一一一
变压器T4（T5）容量
31.5MVA
开环运行位置
QF
变压器T4（T5）短路电压百分比
10.5
整定线路
AC
（1）线路AB等值电抗计算：
正序电抗：
Xab=XrLab=0.435=14门
标幺值：
Xab_Xab140.1059
Zb132.25
零序阻抗：
Xo.ab=XoxLab=汉35=42。
标幺值：
XoaB=Xo.AB420.3176
ZB132.25
（2）线路BC等值电抗计算:
正序电抗：
Xbc=%1Lbc=0.460=24;「
标幺值：
XBC二Xbc_240.1815
ZB132.25
零序阻抗：
Xo.bc=xo汉Lbc=1.2汽60=72°
标幺值：
Xobc—-—0.5444
Zb132.25
（3）线路AC等值电抗计算:
正序电抗：
XAC=x1Lac=0.428=112】
标幺值：
XAC_Xac11.2-0.0847
Zb132.25
零序阻抗：
\1--_J仝/
Xo.ac=xo汉Lac=1.2x28=33.60
—I—ir.ly■
标幺值：
X0AC=宜-0.2541
ZB132.25
（4）线路CS等值电抗计算:
正序电抗：
Xcs=X1Lcs=0.450=20心・
标幺值：
XCS二Xcs二20=0.1512
ZB132.25
零序阻抗：
Xo.cs=xoLcs=「25°
标幺值：
Xocs^Xos二60=0.4537
ZB132.25
（1）变压器
T1,T2,T3等值电抗计算：
（2）变压器
T4，T5等值电抗计算：
（3）变压器Ted?
等值电抗计算：
（4）发电机等值电抗计算：
当线路Lab,Lcs退出运行时，由输电线路Lac向甲乙两个变电所供电时断路器3和断路器4上流过最大负荷电流。
表格2.2等值电抗计算结果表
元件
序别
计算值
标幺值
线路Lab
正序
0.1059
零序
0.3176
线路Lbc
正序
0.1815
零序
0.5444
r_
线路Lac
正序
0.0847
零序
0.2541
线路Lcs
正序
0.1512
零序
0.4537
变压器Ti
正序
0.0915'--
零序
0.0915
变压器T2
正序
0.0915
零序
、I-1..F—.8
0.0915
变压器T3
正序
0.0915
零序
0.0915
变压器t4
正序
0.3050
零序
0.3050
j
变压器T5
正序
0.3050
零序
0.3050
1!
变压器T6
正序
0.3843
零序
0.3843
变压器T?
正序
0.3843
零序
0.3843
发电机G
正序
0.10965
零序
0.10965
发电机g2
正序
0.10965
零序
0.10965
发电机G3
正序
0.10965
零序
0.10965
附录二
2、保护3和4的电流保护的配置
根据保护的配置原则：
优先选择机构简单可靠，动作迅速的电流保护。
如果电流保护无法满足电力系统的保护要求再考虑配置距离保护和零序电流保护做后备保护。
2.1断路器3的电流保护〔段整定计算和校验
（1）动作电流
对输电线路，按照躲开下一条线路出口处短路可能出现的最大短路电流值进行整定计算。
及躲
开C母线处短路的最大短路电流。
在最大运行方式下，断路器B断开为开环运行，三台发电机同时
运行，与系统S断开联系
（2）保护范围校验
Lmin=0.4918km（不满足条件）
根据校验计算结果可知，电流速断保护不能满足保护要求。
分析原因可知，AC线路太短不适
合配置电流保护。
因此我放弃进行电流保护配置的整定计算，选择给断路器3和4进行配置距离保护，并辅助零序电流保护。
附录三
3、保护3和4的距离保护的配置
3.1断路器3的距离保护整定计算和校验
图4.1电网的等效电抗路图
l!
I
查询资料：
取K：
el=0.85,K；ei=0.8,打=0.8（有变压器时取K；］=0.7）
KssJ®Kre=1.2
〔段整定计算和校验
（1）动作阻抗
对输电线路配置距离保护〔段，按照躲开本线路末端短路时的测量阻抗进行整定计算。
（2）动作时限
t3=0s（离保护〔段实际动作时间由保护装置和断路器固有动作时间决定）
「段整定计算和校验
精心整理
（1）动作阻抗按照如下条件进行配置
1按照与相邻线路保护7距离保护[段相配合进行整定计算
此时分支系数—=1
2按照与相邻线路保护5距离保护〔段相配合进行整定计算
此时分支系数
3按照与相变压器低压侧短路配合进行整定计算
此时取Kiel=0.7
此时分支系数
综上所述：
取以上三个整定值的最小值为距离保护段整定值
即zSetB-22.56-
（2）灵敏度校验
心釦=Ze，汕56=1.611.25（满足灵敏度要求）
Xab14
\£、1'、、、”.X|~~=
（3）动作时限
能同时满足与相邻线路BC和变压器保护的配合要求。
段整定计算和校验
（1）整定阻抗
按照躲开最小负荷阻抗进行整定。
因为距离保护采用的为方向阻抗继电器故：
取Krel=0.8,Kre=1.15,Kss=1.5,set=80[〔=30：
（2）灵敏度校验
①本线路末端短路时的灵敏度系数
Z山13142
Ksen（0=set.3=.—=11.7341.5（满足要求）
Xac11.2
②相邻线路末端短路时的灵敏度系数
当线路CS末端短路时Kb.max=1
ZHI13142
XacK二Xcs=KM21J2（满足要求）
精心整理
当发电机为最最小运行方式，系统S为最大运行方式可求出最大分支系数
相邻线路CB末端短路时：
相邻变压器低压侧短路时:
（3）动作时间
由于乙变电所出口后备保护动作时间为1.0S
故：
t3=1.02：
t=2.0S
3.2断路器4的距离保护整定计算和校验
〔段整定计算和校验
I
（1）动作阻抗
对输电线路配置距离保护■.段，按照躲开本线路末端短路时的测量阻抗进行整定计算。
rI\\!
|'
（2）动作时间
t4=0s（离保护：
段实际动作时间由保护装置和断路器固有动作时间决定）
『一］X■F
由于相对断路器4没有下一级输电线路，故保护3就不需要进行第「段和第II〔段的整定计算。
3.3距离保护的评价
（1）优点
能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求；阻抗继电器是同时反应电压的降低与电流的增大而动作的，因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。
其中I段距离保护基本不受运行方式
的影响，而u、川段仍受系统运行方式变化的影响，但比电流保护要小些，保护区域和灵敏度比较稳定。
（2）缺点
不能实现全线瞬动。
对双侧电源线路，将有全线的30%-40沖第U段时限跳闸，这对稳定性有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的；阻抗继电器本身较复杂，还增设了振荡闭锁装置，电压断线闭锁装置，因此，距离保护装置调试比较麻烦，可靠性也相对低些。
表4.1保护3和4距离保护的配置结果表
保护序号
项目
保护i段
保护n段
保护皿段
保护3
整定值
精心整理
动作时间
灵敏度
/
保护4
整定值
/
/
动作时间
/
/
灵敏度
/
/
/
附录四
4、保护3和4的零序电流保护的配置
4.1断路器3零序电流保护的配置
在配置继电保护的时候，我们首先考虑配置距离保护作为主保护，再辅以零序电流保护。
在最大运行方式下（三台发电机同时运行，系统处在开环运行），系统也处在最大运行方式下，在各个线路末端短路情况下，电网的等效电路图如下图所示。
图5.1电网的等效电路图
系统中所有变压器的接线方式为■：
-丫接线且中性点直接接地，取变压器的零序电抗与正序电抗一样，且等效系统S也是直接接地系统。
〔段的整定计算和校验
（1）保护3零序电流保护〔段的整定计算
按照躲开下一级线路出口处单相或者两相接地短路时，可能出现的最大零序短路电流进行整定计算。
图5.2Ki处发生短路时的零序等值网图
lo.set.3=3KrelJkl.fO=14.469（取K冋九3）
（2）动作时间
to,Ort=0.1S（取一段延时4=0.1S,以方便躲开断路器三相不同期合闸的时间）
「段的整定计算和校验
（1）K2处发生接地短路时与保护5零序「段相配合
图5.3K2处接地短路时零序等值网图
①K2处发生接地短路零序电流：
段整定计算
精心整理
Ik2
1.05
k2.f0
0.5444（
°^）//（0.4540.9）//（0.254V0.0915〃（0.3176
232
1.5220
I1*
0.set.5
=3Krel」k2.f0
=31.31.5220=5.9356
（取5=1.3）
I0.set.3
Kb.min
I0.set.5
125.9356二2.6580
2.6797
（取心飞1.2）
②K2处发生接地短路灵敏度校验
Ksen-
3I0.k1.min31.7579
I0Iset.3
=3.951.5
1.3343
（满足要求）
（2）K3处发生接地短路时与保护7零序〔段相配合
图5.4K3处接地短路时零序等值网图
①K3处发生接地短路零序电流：
段整定计算
Ik3.f0-
1.05
0.4537（0.3843
）//（0.254V0.0^15//（0.3176
二1.9234
gse厂3心1
Ik3.f03
1.31.9234=7.5013
（取K
I
rel
-1.3）
I0.set.3
Kre「
Kb.min
I0.set.7
1.2
x7.5013
2.4712
=3.6426
（取匚厂1.2）
②k3处发生接地短路灵敏度校验
Ksen
3I
0.k1.min
lb
31.7579
（满足要求）
屁J2*8840「5
故：
选择电流较大值作为保护3零序电流保护的整定值
及：
I0.set.3
二1.8286kA
（3）动作时间
精心整理
由于第一点：
根据任务书的资料，无法计算最大不平衡电流。
第二点：
接地短路零序电流保护为距离保护的辅助保护。
故：
我没有继续做零序电流的第III.的整定计算。
4.2断路器4零序电流保护的配置
〔段的整定计算和校验
（1）当K4处发生接地短路时
图5.5K4处发生接地短路零序等值网图
（2）电流保护「段的整定计算
1O.set.4二3Krel'Ik4.f0=10.0565（取Kre|=1.3）
（3）动作时间
t0=O十At=0.1S（取一段延时At=0.1S,以方便躲开断路器三相不同期合闸的时间）
由于断路器4没有下一级输电线路，故不需要对保护4进行零序电流的第〔段和第山段进行整定计算。
表5.1保护3和4零序电流保护的配置结果表
保护序号
项目
保护i段
保护n段
保护3
整定值
1--X-"
动作时间
保护4
整定值
动作时间
4.3零序电流保护的评价
1|
零序电流保护通常由多段组成，一般是四段式，并可根椐运行需要增减段数。
为了某些运行情况的需要，也可设置两个一段或二段，以改善保护的效果。
接地距离保护的一般是二段式，一般都是以测量下序阻抗为基本原理。
接地距离保护的保护性能受接地电阻大小的影响很大。
当线路配置了接地距离保护时，根椐运行需要一般还应配置阶段式零序电流保护。
特别是零序电流保护中最小定值的保护段，它对检测经较大接地电阻的短路故障较为优越。
因此，零序电流保护不宜取消，但可适当减少设置的段数。
零序电流保护和接地距离保护一般按阶梯特性构成，其整定配合遵循反映同种故障类型的保护上下级之间必须相互配合的原则，主要考虑与相邻下一级的接地保护相配合；当装设接地短路故障的保护时，则一般在同原理的保护之间进行配合整定。
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