1、2三段式电流保护整定及计算2三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护整定计算原则:躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式: 式中:Iact继电器动作电流 Kc保护的接线系数 IkBmax最大运行方式下,保护区末端B母线处三相相间短路时,流经保护的短路电流。 K1rel可靠系数,一般取1.21.3。 I1op1保护动作电流的一次侧数值。 nTA保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验: 式中: X1线路的单位阻抗,一般0.4/KM; Xsmax系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%20%线路全长,才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则: 不超出相邻下一元件的瞬时速
2、断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流,且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性,保护1的动作时限应该比保护2大。故: 式中:Krel限时速断保护可靠系数,一般取1.11.2; t时限级差,一般取0.5S; 灵敏度校验: 规程要求:3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷电流整定。 式中: Krel可靠系数,一般取1.151.25; Krel电流继电器返回系数,一般取0.850.95; Kss电动机自起动系数,一般取1.53.0; 动作时间按阶梯
3、原则递推。 灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中:Ikmin保护区末端短路时,流经保护的最小短路电流。即:最小运行方式下,两相相间短路电流。 要求:作近后备使用时,Ksen1.31.5 作远后备使用时,Ksen1.2 注意:作近后备使用时,灵敏系数校验点取本条线路最末端;作远后备使用时,灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端;4、三段式电流保护整定计算实例 如图所示单侧电源放射状网络,AB和BC均设有三段式电流保护。已知:1)线路AB长20km,线路BC长30km,线路电抗每公里0.4欧姆;2)变电所B、C中变压器连接组别为Y,d11,且在变压器上装设差动保护;3)线路AB的最大传输功率
4、为9.5MW,功率因数0.9,自起动系数取1.3;4)T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧;5)系统最大电抗7.9欧,系统最小电抗4.5欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。解:(1)短路电流计算 注意:短路电流计算值要注意归算至保护安装处电压等级,否则会出现错误;双侧甚至多侧电源网络中,应取流经保护的短路电流值;在有限系统中,短路电流数值会随时间衰减,整定计算及灵敏度校验时,精确计算应取相应时间处的短路电流数值。 B母线短路三相、两相最大和最小短路电流为: =1590(A)=1160(A) C母线短路电流为: E母线短路电流为: 整定计算 保护1的段定值计算 工程实践
5、中,还应根据保护安装处TA变比,折算出电流继电器的动作值,以便于设定。 最小保护范围的校验: =3.49KM 满足要求保护1限时电流速断保护 按躲过变压器低压侧母线短路电流整定: 与相邻线路瞬时电流速断保护配合 =1.151.25840=1210A选上述计算较大值为动作电流计算值,动作时间0.5S。 灵敏系数校验: 可见,如与相邻线路配合,将不满足要求,改为与变压器配合。 保护1定限时过电流保护 按躲过AB线路最大负荷电流整定: =501.8A动作时限按阶梯原则推。此处假定BC段保护最大时限为1.5S,T1上保护动作最大时限为0.5S,则该保护的动作时限为1.5+0.5=2.0S。 灵敏度校验
6、: 近后备时: 远后备时: 注意:不能作T1的远后备。 四、距离保护的整定计算 相间距离保护多采用阶段式保护,三段式距离保护整定计算原则与三段式电流保护基本相同.1、相间距离段保护的整定 相间距离保护第段动作阻抗为: 可靠系数取0.80.85。 若被保护对象为线路变压器组,则动作阻抗为: 如果整定阻抗角与线路阻抗角相等,则保护区为被保护线路全长的80%85%。 2、相间距离段保护的整定 相间距离段应与相邻线路相间距离第段或与相邻元件速动保护配合。 与相邻线路第段配合动作阻抗为:式中:Kbmin最小分支系数。 Krel可靠系数,一般取0.8。 关于分支系数:助增分支(保护安装处至故障点有电源注入
7、,保护测量阻抗将增大) B、汲出分支(保护安装处至故障点有负荷引出,保护测量阻抗将减小。) Znp1引出负荷线路全长阻抗 Znp2被影响线路全长阻抗 Zset被影响线路距离段保护整定阻抗 汲出系数是小于1的数值。 C、助增分支、汲出分支同时存在时 总分支系数为助增系数与汲出系数相乘。 例题:分支系数计算已知,线路正序阻抗0.45/KM ,平行线路70km、MN线路为40km,距离段保护可靠系数取0.85。M侧电源最大阻抗ZsM.max=25、最小等值阻抗为ZsM.min=20;N侧电源最大ZsN.max=25、最小等值阻抗分别为ZsN.min=15,试求MN线路M侧距离保护的最大、最小分支系数
8、。 解:(1)求最大分支系数 最大助增系数: 最大汲出系数: 最大汲出系数为1。 总的最大分支系数为: (2)求最小分支系数 最小助增系数: =2.52最小汲出系数: 总分支系数: 与相邻元件的速动保护配合 灵敏度校验: 要求:1.31.5若灵敏系数不满足要求,可与相邻段配合,动作阻抗为 动作时间: 3、相间距离段保护的整定 整定计算原则:按躲过最小负荷阻抗整定 按躲过最小负荷阻抗整定可靠系数取1.21.3;全阻抗继电器返回系数取1.151.25。 若测量元件采用方向阻抗继电器: lm方向阻抗继电器灵敏角 ld负荷阻抗角 灵敏度校验 近后备时: 要求1.31.5 远后备时: 要求1.2注意:以
9、上动作阻抗为一次侧计算值,工程实践中还应换算成继电器的整定值:五、阶段式零序电流保护的整定 三段式零序电流保护原理接线图 1、零序电流速断保护 与反应相间短路故障的电流保护相似,零序电流保护只反应电流中的零序分量。躲过被保护线路末端接地短路时,保护安装处测量到的最大零序电流整定。 由于是保护动作速度很快,动作值还应与“断路器三相触头不同时闭合”、“非全相运行伴随振荡”等现象产生的零序电流配合,以保证选择性。按非全相且振荡条件整定定值可能过高,灵敏度将不满足要求。措施:通常设置两个速断保护,灵敏段按条件和整定;不灵敏段按条件整定。在出现非全相运行时闭锁灵敏段。2、限时零序电流速断保护基本原理与相间短路时阶段式电流保护相同,不再赘述。当灵敏度不满足要求时:可采用与相邻线路的零序段配合,其动作电流、动作时间均要配合。 3、零序过电流保护 动作电流整定条件: 躲过下级线路相间短路时最大不平衡电流 零序段保护之间在灵敏度上要逐级配合
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