KV電網(wǎng)線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)及整定計(jì)算

1、220KV系統(tǒng)介紹220KV系統(tǒng)由水電站 W , W2和兩個(gè)等值的220KV系統(tǒng)0、S通過(guò)六條220KV線 路構(gòu)成一個(gè)整體。整個(gè)系統(tǒng)最大幵機(jī)容量為 1509.29MVA，此時(shí)W、W2水電廠所有機(jī) 組、變壓器均投入，S、S2兩個(gè)等值系統(tǒng)按最大容量發(fā)電，變壓器均投入；最小幵機(jī)容量位1007,77MVA，此時(shí)W廠停2 30MVA機(jī)組，W2廠停77.5MVA機(jī)組一臺(tái)，S,系 統(tǒng)發(fā)電容量為300MVA，S2系統(tǒng)發(fā)電容量為240MVA。 220KV系統(tǒng)示意圖如圖1.1所 示。220kV1.2系統(tǒng)各元件主要參數(shù)圖1.1 220kV系統(tǒng)示意圖(1) 發(fā)電機(jī)參數(shù)如表1.1所示：表1.1發(fā)電機(jī)參數(shù)電源總?cè)萘孔畲?

2、MVA最小每臺(tái)機(jī)額定功率(MVA額定電壓(kV)額定功率因數(shù)cos 正序電抗235.29150.850.35W廠295.29235.292*30110.830.25W廠310232.54*77.513.80.840.3S系統(tǒng)4763001150.5S2系統(tǒng)4282401150.5對(duì)水電廠X21.45X,，對(duì)于等值系統(tǒng)X21.22X,(2) 變壓器參數(shù)如表1.2所示：表1.2變壓器參數(shù)變電站變壓器容量(MVA變比短路電壓(%I-n i-m n-mA變20220/3510.5B變1240220/1512B變260220/1112C變3*120220/115/351710.56D變4*90220/1

3、112E變2*120220/115/351710.56(3) 輸電線路參數(shù)AB 60KM ,上端 BC 250KM ,下端 BC 230KM , CD 185KM , CE 30KM , DE 170KM ； Xi X20.41 /KM , X。3Xi , L 80。(4) 互感器參數(shù)所有電流互感器的變比為 600/5，電壓互感器的變比為 220000/100。由動(dòng)穩(wěn)定 計(jì)算結(jié)果，最大允許切除故障時(shí)間為0.2S。2整定計(jì)算 2.1發(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算2.1.1 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算（1）發(fā)電機(jī)一次額定電流的計(jì)算式中 Pn 發(fā)電機(jī)額定容量；cos 發(fā)電機(jī)功率因數(shù)；U f1n 發(fā)電機(jī)機(jī)端額定電壓；（

4、2）發(fā)電機(jī)二次額定電流的計(jì)算式中 nfLH 發(fā)電機(jī)機(jī)電流互感器變比；（3）差動(dòng)電流啟動(dòng)定值 Icdqd 的整定：Icdqd 為差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流值，應(yīng)按照躲過(guò)正常發(fā)電機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最大不平 衡電流整定，即：或者 I cdqd Krel Iunb.0 1.5 0.2 32.08 9.80（ A）式中 Krel 可靠系數(shù)，取 1.5；Iunb.0 發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷下，差動(dòng)保護(hù)中的不平衡電流，建議取0.2 I取較大值做保護(hù)動(dòng)作電流，所以差動(dòng)電流啟動(dòng)定值 Icdqd 取0.12,（4）靈敏系數(shù)式中 I d.min 發(fā)電機(jī)出口兩相短路流經(jīng)保護(hù)最小周期性短路電流；I dz 差動(dòng)電流啟動(dòng)定值， Idz Ic

5、dqd 。符合要求。2.1.2 橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)動(dòng)作電流按躲過(guò)外部短路故障時(shí)最大不平衡電流以及裝置對(duì)高次諧波濾過(guò) 比的大小整定，由于不平衡電流很難確定，因此，在工程設(shè)計(jì)中可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì) 算。（1）3次諧波濾過(guò)比不小于10時(shí)，繼電器動(dòng)作電流為式中nl電力互感器變比，一般采用nl 0.25le.f/5。（2）3次諧波濾過(guò)比大于50時(shí)，繼電器動(dòng)作電流為（3）靈敏度校驗(yàn)a= I dz. j 4X f 0式中a 保護(hù)動(dòng)作死區(qū)占得百分比；Xf0 發(fā)電機(jī)零序電抗，取 0.0892 ；由上述計(jì)算可知，繼電器動(dòng)作電流整定值愈高，保護(hù)死區(qū)愈大，為了減小保 護(hù)死區(qū)，應(yīng)經(jīng)3次諧波濾過(guò)器，盡量減小3次諧波不平

6、衡電流。2.2變壓器保護(hù)整定計(jì)算2.2.1縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定對(duì)本次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，其中瓦斯保護(hù) 一般不需要進(jìn)行整定計(jì)算，所以對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整定如下：（1）避越變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁電流：式中kk可靠系數(shù)，取1.3 ；I e變壓器額定電流；（2）雙繞組變壓器避越外部短路時(shí)的最大不平衡電流:式中kk 可靠系數(shù)，取1.3 ;Kfzq 非周期分量引起的誤差，取為1；Ktx 電流互感器同型系數(shù)，型號(hào)同時(shí)取0.5，型號(hào)不同時(shí)取fi 電流互感器容許最大相對(duì)誤差，采用0.1 ；U 在變壓器高、中壓側(cè)由于調(diào)壓改變分接頭引起的相對(duì)誤差，取0.05 ；za

7、 繼電器整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差，取1；0.05 ；Id.max最大外部故障短路電流周期分量;(3) 差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流:I e2. jb電流互感器二次側(cè)額定電流;式中l(wèi)e jb電流互感器一次側(cè)額定電流;ldz.jb.js 保護(hù)基本側(cè)的動(dòng)作電流，ldz.jb.js Idz 0.93(kA)差動(dòng)線圈匝數(shù):Wcd .jsAW01 dz. j. jb. js776 773實(shí)際整定匝數(shù)選用：WCd.z &t)所以繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為:I dz. j. jb=60Wcd.z7.5 a)保護(hù)裝置的實(shí)際動(dòng)作電流為:_ 1 dz. j.jb 1 e. jb1 d z.jb = I1 e2. jb7.5 236.21.97899(A)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏