繼電保護(hù)整定計算

1、附錄一1、電網(wǎng)元件參數(shù)計算及負(fù)荷電流計算基準(zhǔn)值選擇基準(zhǔn)容量： SB100MVA基準(zhǔn)電壓： VBVav115kV基準(zhǔn)電流： I BSB /3VB0.502kA基準(zhǔn)電抗： ZBVB /3I B132.25電壓標(biāo)幺值： E1.05電網(wǎng)元件等值電抗計算線路的正序電抗每公里均為/kM；負(fù)序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗為/kM；線路阻抗角為80o。表格系統(tǒng)參數(shù)表系統(tǒng) S最大運行方式正序阻變壓器 T6（T7）容量25MVA抗系統(tǒng) S最小運行方式正序阻變壓器 T6（ T7）短路電壓百抗分比系統(tǒng) S最大運行方式零序阻抗系統(tǒng) S最小運行方式零序阻線路 SC長度50km抗發(fā)電機(jī) G容量100MW線路 AB長度35km

2、發(fā)電機(jī) G次暫態(tài)電抗線路 BC長度60km電廠主變壓器 T 容量125MVA線路 CA長度28km電廠主變壓器 T 短路電壓百選題一分比變壓器 T4（ T5）容量開環(huán)運行位置QFB變壓器 T4（T5）短路電壓百整定線路AC分比輸電線路等值電抗計算（1）線路 AB等值電抗計算：正序電抗： X ABx1L AB0.43514標(biāo)幺值 :X AB14X AB0.1059Z B132.25零序阻抗： X 0 .ABx 0L AB1.23542標(biāo)幺值 :X 0.AB42X 0.AB0.3176Z B132.25（2）線路 BC等值電抗計算：正序電抗： X BCx 1LBC0.46024標(biāo)幺值 :X BC2

3、4X BC0.1815Z B132.25零序阻抗： X 0 .BCx 0LBC1.26072標(biāo)幺值 :X 0.BC720.5444X 0.BC132.25Z B（3）線路 AC等值電抗計算：正序電抗： X ACx 1L AC0.42811.2標(biāo)幺值 :X AC11.20.0847X AC132.25Z B零序阻抗： X 0 .ACx 0L AC1.22833.6標(biāo)幺值 :X 0.AC33.60.2541X 0.AC132.25Z B（4）線路 CS等值電抗計算：正序電抗： X CSx 1LCS0.45020標(biāo)幺值 :X CS200.1512X CS132.25Z B零序阻抗： X 0. CSx

4、 0LCS1.25060標(biāo)幺值 :X 0.CS600.4537X 0.CS132.25ZB變壓器與發(fā)電機(jī)等值電抗計算（1）變壓器 T1,T2 ,T3 等值電抗計算：XT1XT2XT 3U K %VN210012.1SNXXT1XT2 XT3T112.10.0915ZB132.25（2）變壓器 T4 ,T5 等值電抗計算：XT 4XT 5U K %VN210040.333SNXT 4XT 440.3330.3050XT 5132.25Z B（3）變壓器 T6 , T7 等值電抗計算：XT 6XT 7UK % VN210050.82SNXT 6XT 650.820.3843XT 7132.25ZB

5、（4）發(fā)電機(jī)等值電抗計算：XG1XG2XG 3X d''cosSB0.10965PG1通過斷路器 3 的最大負(fù)荷電流當(dāng)線路 LAB , L CS 退出運行時，由輸電線路L AC 向甲乙兩個變電所供電時斷路器3 和斷路器 4 上流過最大負(fù)荷電流。P甲maxP乙 max30MVA20MVA0.3138kAI fh C.max3 1151030.8V3U N cosI fh C.max0.3138kA0.625I fh C.max0.502kAI B表格等值電抗計算結(jié)果表元件序別計算值標(biāo)幺值線路 LAB正序1442零序線路 LBC正序2472零序線路 LAC正序11.233.6零序線

6、路 LCS正序2060零序正序12.1變壓器 T1零序12.1變壓器 T2正序12.112.1零序變壓器 T3正序12.112.1零序變壓器 T4正序40.3340.33零序變壓器 T5正序40.3340.33零序變壓器 T6正序50.8250.82零序變壓器 T7正序50.8250.82零序正序14.5發(fā)電機(jī) G1零序14.5正序14.5發(fā)電機(jī) G2零序14.5正序14.5發(fā)電機(jī) G3零序14.5附錄二2、保護(hù) 3 和 4 的電流保護(hù)的配置根據(jù)保護(hù)的配置原則： 優(yōu)先選擇機(jī)構(gòu)簡單可靠， 動作迅速的電流保護(hù)。 如果電流保護(hù)無法滿足電力系統(tǒng)的保護(hù)要求再考慮配置距離保護(hù)和零序電流保護(hù)做后備保護(hù)。斷路

7、器 3 的電流保護(hù)段整定計算和校驗（1）動作電流對輸電線路，按照躲開下一條線路出口處短路可能出現(xiàn)的最大短路電流值進(jìn)行整定計算。 及躲開 C母線處短路的最大短路電流。在最大運行方式下， 斷路器B 斷開為開環(huán)運行，三臺發(fā)電機(jī)同時運行，與系統(tǒng)S 斷開聯(lián)系。K setI.3K relI I k .C .max取 K relI1.3XG1XTI0.10965 0.09150.06705XG33I k.C.maxE1.056.9193X AC0.06705 0.0847ZGI set.3K relII k .C .max1.36.91938.9951I setI.3I set.3I B8.99510.50

8、2kA4.5155kA（2）保護(hù)范圍校驗Z G .maxX G 1X T 10.10062X10.40.0030246X1132.25ZBI set.3I k.C .min3E2 ZG .maxX1 LminLmin0.4918km （不滿足條件）根據(jù)校驗計算結(jié)果可知，電流速斷保護(hù)不能滿足保護(hù)要求。分析原因可知，AC線路太短不適合配置電流保護(hù)。因此我放棄進(jìn)行電流保護(hù)配置的整定計算，選擇給斷路器 3 和 4 進(jìn)行配置距離保護(hù)，并輔助零序電流保護(hù)。附錄三3、 保護(hù) 3 和 4 的距離保護(hù)的配置斷路器 3 的距離保護(hù)整定計算和校驗圖電網(wǎng)的等效電抗路圖查詢資料：取 K relI0.85 , K rel

9、II0.8 , K relIII0.8 （有變壓器時取 K relII0.7 ）K ss1.5, K re1.2保護(hù) 3 距離保護(hù)段整定計算和校驗（1）動作阻抗對輸電線路配置距離保護(hù)段，按照躲開本線路末端短路時的測量阻抗進(jìn)行整定計算。ZsetI.3 K relIX AC 0.0720ZsetI.3ZsetI.3Z B9.5（2）動作時限t I30s（離保護(hù)段實際動作時間由保護(hù)裝置和斷路器固有動作時間決定）保護(hù) 3 距離保護(hù)段整定計算和校驗（1）動作阻抗按照如下條件進(jìn)行配置按照與相鄰線路保護(hù)7 距離保護(hù)段相配合進(jìn)行整定計算ZsetI.7 K relIX CS 0.1285ZsetII.3K re

10、lI ( X ACK b.minZsetI.7 )此時分支系數(shù) K b.min1ZsetII. 30.8(0.08470.1285)0.17056ZsetII.3ZsetII.3ZB22.56按照與相鄰線路保護(hù)5 距離保護(hù)段相配合進(jìn)行整定計算ZsetI. 5 K relIX CB 0.1543ZsetII.3K relI ( X ACK b.minZsetI.5 )此時分支系數(shù)XG XACX S.max X CS0.06705 0.0847 0.3 0.1512K b.minX CS1.33X S. max0.3 0.1512ZsetII. 30.8(0.08471.330.1543)0.23

11、19ZsetII.3ZsetII.3ZB30.7按照與相變壓器低壓側(cè)短路配合進(jìn)行整定計算ZsetII.3 K relI ( X AC K b.minZT6 )2此時取 K relI 0.7此時分支系數(shù)K b.minX GX ACX S.maxX CS0.06705 0.0847 0.3 0.1512X S. maxX CS1.330.3 0.1512ZsetII. 30.7(0.08471.330.3843) 0.23822ZsetII.3ZsetII.3ZB 31.5綜上所述：取以上三個整定值的最小值為距離保護(hù)段整定值即 ZsetII.322.56（2）靈敏度校驗K senZset.II32

12、2.56 1.61 1.25 ( 滿足靈敏度要求 )X AB14（3）動作時限tII3t I7t0.5S能同時滿足與相鄰線路BC和變壓器保護(hù)的配合要求。保護(hù) 3 距離保護(hù)段整定計算和校驗（1）整定阻抗按照躲開最小負(fù)荷阻抗進(jìn)行整定。ZLD .minU LD .min182.15I fh.C.maxZLD .minZLD .min1.3773Z B因為距離保護(hù)采用的為方向阻抗繼電器故：取 K rel0.8， K re1.15， Kss1.5，set80 ，L30ZsetIII. 3KssKrel ZLD .min0.8 182.15131.42Krecos（ set -L） 1.5 1.15 co

13、s50Zset.3Zset.30.9937Z B（2）靈敏度校驗本線路末端短路時的靈敏度系數(shù)Zset.3131.4211.734 1.5（滿足要求）（ ）K sen. 111.2X AC相鄰線路末端短路時的靈敏度系數(shù)要滿足（）Zset.31.2K sen. 2X ACK b. max Z next當(dāng)線路 CS末端短路時 K b.max1Zset.3131.42（滿足要求）（ ）4.21 1.2K sen. 211.2 20X AC K b .max X CS當(dāng)發(fā)電機(jī)為最最小運行方式，系統(tǒng)S 為最大運行方式可求出最大分支系數(shù)X G.maxX ACX S. minX CS1.7353K b.max

14、X CSX S.min相鄰線路 CB末端短路時：Z set.3131.422.49 1.2（滿足要求）（ ）K sen. 211.2 1.7353 24X ACK b.max X CB相鄰變壓器低壓側(cè)短路時：（ ）Z set.3131.42（滿足要求）1.32 1.2K sen. 2X ACK b .max X T611.2 1.7353 50.82（3）動作時間由于乙變電所出口后備保護(hù)動作時間為1.0S故： t 31.02 t2.0S斷路器 4 的距離保護(hù)整定計算和校驗保護(hù) 4 距離保護(hù)段整定計算和校驗（1）動作阻抗對輸電線路配置距離保護(hù)段，按照躲開本線路末端短路時的測量阻抗進(jìn)行整定計算。Z

15、setI. 4 K relIX AC 0.0720ZsetI. 4 ZsetI.4 ZB 9.5（2）動作時間tI40s （離保護(hù)段實際動作時間由保護(hù)裝置和斷路器固有動作時間決定）由于相對斷路器 4 沒有下一級輸電線路，故保護(hù)3 就不需要進(jìn)行第段和第段的整定計算。距離保護(hù)的評價（1）優(yōu)點能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對保護(hù)動作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時反應(yīng)電壓的降低與電流的增大而動作的，因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高的靈敏度。其中段距離保護(hù)基本不受運行方式的影響， 而、段仍受系統(tǒng)運行方式變化的影響，但比電流保護(hù)要小些，保護(hù)區(qū)域和靈敏度比較穩(wěn)定。（2）缺點不能實現(xiàn)全線瞬動。對雙側(cè)電源線路，將有全線的 3

16、0%40%以第段時限跳閘，這對穩(wěn)定性有較高要求的超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的； 阻抗繼電器本身較復(fù)雜，還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置，電壓斷線閉鎖裝置，因此，距離保護(hù)裝置調(diào)試比較麻煩，可靠性也相對低些。表保護(hù) 3 和 4 距離保護(hù)的配置結(jié)果表保護(hù)序號項目保護(hù) 段保護(hù)段保護(hù)段保護(hù) 3整定值9.522.56131.42動作時間0S0.5S2.0S靈敏度/1.6111.734保護(hù) 4整定值9.5/動作時間0S/靈敏度/附錄四4、 保護(hù) 3 和 4 的零序電流保護(hù)的配置斷路器 3 零序電流保護(hù)的配置在配置繼電保護(hù)的時候，我們首先考慮配置距離保護(hù)作為主保護(hù)，再輔以零序電流保護(hù)。在最大運行方式下 （三臺發(fā)電

17、機(jī)同時運行， 系統(tǒng)處在開環(huán)運行），系統(tǒng)也處在最大運行方式下， 在各個線路末端短路情況下， 電網(wǎng)的等效電路圖如下圖所示。圖電網(wǎng)的等效電路圖系統(tǒng)中所有變壓器的接線方式為 - Y 接線且中性點直接接地， 取變壓器的零序電抗與正序電抗一樣，且等效系統(tǒng) S 也是直接接地系統(tǒng)。保護(hù) 3 零序電流保護(hù)段的整定計算和校驗（1）保護(hù) 3 零序電流保護(hù)段的整定計算按照躲開下一級線路出口處單相或者兩相接地短路時，可能出現(xiàn)的最大零序短路電流進(jìn)行整定計算。圖 K1 處發(fā)生短路時的零序等值網(wǎng)圖E0I k1.f0X0.T 4 )X 0.AC ( X0.T 1 ) /( X 0.AB32I k1.f01.053.710.09

18、150.25410.305/( 0.3176)32I 0.set.33K relI k1.f014.469（取 K rel1.3 ）II I B 7.26kA（2）動作時間t 00t0.1S （取一段延時t0.1S , 以方便躲開斷路器三相不同期合閘的時間）保護(hù) 3 零序電流保護(hù)段的整定計算和校驗（1） K 2 處發(fā)生接地短路時與保護(hù)5 零序段相配合圖K 2 處接地短路時零序等值網(wǎng)圖 K 2 處發(fā)生接地短路零序電流段整定計算I 0.set.3KrelI 0.set.5K b.minI k2.f0E0( X0.T6 ) /( X0.CSX 0.T1 /( X 0.ABX0.T4 )X 0.CBX

19、 0.S .max ) /( X 0. AC232I k2.f01.051.5220( 0.384) /(0.454 0.9) /( 0.25410.0915 /(0.31760.54440.305)232I 0.set.5 3K relI k2.f03 1.31.5220 5.9356（取 K rel1.3 ）I I I B5.9356 0.502kA2.9797kA( X 0.T6 ) /( X0.CSX 0.S.max )X0.ACX 0.T 1 /( X 0.ABX0.T4 )232K b.minX0.T6 )/( X(0.CSX 0.S.max )2( 0.3843) /( 0.45

20、370.9) 0.2541 0.0915 /( 0.31760.305)232K b.min0.38432.6797() /(0.4537 0.9)2I 0.set.3K relI 0.set.51.2K b.min5.9356 2.65802.6797I 0.set.3I I B2.65800.502kA1.3343kA K 2 處發(fā)生接地短路靈敏度校驗（取 K rel1.2 ）I 0. k1. minE03.5018X T1X 0.AC2I 0. k1. minI 0. k1. minI B3.50180.502kA1.7579kA3 I 0 .k1.min3 1.75793.95 1.5

21、（滿足要求）K sen1.3343I 0II.set.3（2） K 3 處發(fā)生接地短路時與保護(hù)7 零序段相配合圖 K 3 處接地短路時零序等值網(wǎng)圖 K 3 處發(fā)生接地短路零序電流段整定計算I KrelI K b.minI k3.f0E0( X 0.T6 ) /( X0.ACX 0.T 1 /( X 0.ABX0.T4 )X 0.CS232I k3.f01.051.9234( 0.3843) /( 0.25410.0915 /( 0.31760.45370.305)232I 0.set.73K relI k3.f0 3 1.31.9234 7.5013（取 K rel1.3 ）I 0.set.7

22、I I B7.50130.502kA3.7656kA( X0.T 6 ) X0.ACX0.T1 /( X 0.ABX0.T4 )232K b .minX0.T 62( 0.3843) 0.25410.0915 /( 0.3176 0.305)K b.min2322.47120.38432I 0.set.3K relI 0.set.7K b.min1.27.5013（取 K rel1.2 ）2.47123.6426II I B3.64260.502kA1.8286kA K 3 處發(fā)生接地短路靈敏度校驗I 0.k1.minE3.5018X T 1X 0.AC2I I I B3.50180.502kA1.7579kA3I 0.k1.minK senI 0II.set.331.75791.8286（滿足要求）2.88401.5故：選擇電流較大值作為保護(hù)3 零序電流保護(hù)的整定值及： I 1.8286kA（3）動作時間t 0t0t0.6S （這樣可以保障各段零序保護(hù)的動作時間相匹配）由于第一點：根據(jù)任務(wù)書的資料，無法計算最大不平衡電流。第二點：接地短路零序電流保護(hù)為距離保護(hù)的輔助保護(hù)。故：我沒有繼續(xù)做零序電流的第的整定計算。斷路器 4 零序