繼電保護(hù)整定計算

1、附錄1、電網(wǎng)元件參數(shù)計算及負(fù)荷電流計算1.1基準(zhǔn)值選擇基準(zhǔn)容量：Sb100MVA基準(zhǔn)電壓：VbVav 115kV基準(zhǔn)電流：IbSb 八 3Vb0.502kA基準(zhǔn)電抗：ZbVb 兒 31 b132.25電壓標(biāo)幺值：E 1.051.2電網(wǎng)元件等值電抗計算線路的正序電抗每公里均為0.4 Q /kM;負(fù)序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗 為1.2 Q /kM;線路阻抗角為800。表格2.1系統(tǒng)參數(shù)表系統(tǒng)S最大運(yùn)行方式正序阻 抗0.1變壓器T6 (T7)容量25MVA系統(tǒng)S最小運(yùn)行方式正序阻 抗0.3變壓器T6( T7)短路電壓百 分比10.5系統(tǒng)S最大運(yùn)行方式零序阻 抗0.3系統(tǒng)S最小運(yùn)行方式零序阻 抗0.

2、90線路SC長度50km發(fā)電機(jī)G容量100MW線路AB長度35km發(fā)電機(jī)G次暫態(tài)電抗0.129線路BC長度60km電廠主變壓器T容量125MV線路CA長度28km電廠主變壓器T短路電壓百 分比12.5選題一一一變壓器T4( T5)容量31.5MVA開環(huán)運(yùn)行位置QF變壓器T4( T5)短路電壓百 分比10.5整定線路AC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 ab x1Lab°4 35 14標(biāo)幺值：XAB Xab140.1059ZB132.25零序阻抗：X0.ABX 0L AB1.23542標(biāo)幺值：X0ABXo.AB420.3176ZB132.25(2)線路BC等

3、值電抗計算:正序電抗：X BC x 1 Lbc°4 60 24標(biāo)幺值：XBC Xbc240.1815ZB132.25零序阻抗：X0.BC X。Lbc 1.2 6072標(biāo)幺值：X o.bcX0.BCZB720.54445132.2(3)線路AC等值電抗計算:正序電抗：X ACX1L AC0.428 11.2標(biāo)幺值：XX ACX11.20.0847ZB 132.25零序阻抗：X0.ACX 0L AC1.22833.6標(biāo)幺值：X0.ACX 0.AC33.60.2541ZB132.25(4)線路CS等值電抗計算:正序電抗：Xcs X! Lcs 0.4 5020標(biāo)幺值：XCs 經(jīng) 200.15

4、12ZB 132.25零序阻抗：Xo.cs X。Lcs 2 5060標(biāo)幺值：Xocs-60.4537ZB 132.25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：XT1XT2XT3Uk%100詈12'1(2)變壓器T4J5等值電抗計算:XT4XT5Uk%100Vn 40.333SNXT4XT5Xt4Z40.3330.3050132.25(3)變壓器T6,T7等值電抗計算:XT6Xt7Uk%100Vi 50.82SNXT6Xt7XT6ZB50.820.3843132.25(4)發(fā)電機(jī)等值電抗計算:Xg10.1096577XdCOS SbX G 2 XG 3 艮1通

5、過斷路器3的最大負(fù)荷電流當(dāng)線路Lab,Lcs退出運(yùn)行時，由輸電線路Lac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。I fh C.maxP甲 max F乙 max、3U n cos30MVA100寫 0沁AI fh C.maxfhC.max 0.3138kA0625I b0.502kA表格2.2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140.1059零序420.3176線路Lbc正序240.1815零序720.5444線路Lac正序11.20.0847零序33.60.2541線路Les正序200.1512零序600.4537變壓器Ti正序12.10.0915零序12

6、.10.0915變壓器T2正序12.10.0915零序12.10.0915變壓器t3正序12.10.0915零序12.10.0915變壓器t4正序40.330.3050零序40.330.3050變壓器T5正序40.330.3050零序40.330.3050變壓器T6正序50.820.3843零序50.820.3843變壓器t7正序50.820.3843零序50.820.3843發(fā)電機(jī)G1正序14.50.10965零序14.50.10965發(fā)電機(jī)g2正序14.50.10965零序14.50.10965發(fā)電機(jī)G3正序14.50.10965零序14.50.10965附錄二2、保護(hù)3和4的電流保護(hù)的配

7、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)。2.1斷路器3的電流保護(hù)段整定計算和校驗(yàn)（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(yùn)行方式下，斷路器B斷開為開環(huán)運(yùn)行，三臺發(fā)電機(jī)同時運(yùn)行，與系統(tǒng) S斷開聯(lián)系。Kset.3Krel Ik.C.max取 K；el 1.3Xgxgi xti30.109650.091530.06705k.C.maxEZGX ac6.91930.067050.0847I set .3

8、K rel I k .C .max1.3 6.91938.9951(2)保護(hù)范圍校驗(yàn)0.1006XiXZB0.40.0030246132.251 set.31 k.C .min2 ZG.max X1 LminLmin0.4918km (不滿足條件)根據(jù)校驗(yàn)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3.1斷路器3的距離保護(hù)整定計算和校驗(yàn)圖4.1電網(wǎng)的等效電抗路圖查詢資料：取Kei0.85,Kr；0.8,K：10.8（有

9、變壓器時取K；0.7 ）Kss 1.5, Kre 1.2保護(hù)3距離保護(hù) 段整定計算和校驗(yàn)（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。zSet.3K；i Xac 0.0720Zset.3Zset.3Zb 9.5（2）動作時限t3 0s （離保護(hù) 段實(shí)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(yàn)（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Z；et7Kel Xcs 0.1285Zset3K rel (X AC Kb.minZset.7 )此時分支系數(shù)Kb.min 1IIset3Z；t3

10、Zb22.56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Zset5Krel Xcb0.1543Zset3K rel (X ACKb.min Zset.5 )此時分支系數(shù)K b.minXgX ACX s.maxXcs0.067050.0847 0.3 0.1512X S.maxX CS0.3 0.1512zs=30.8(0.0847 1.330.1543)0.2319zs；t3z"set.3Zb 30.71.33按照與相變壓器低壓側(cè)短路配合進(jìn)行整定計算Zs；t.3K； (Xac Kb.min 今)2此時取K；e；0.7此時分支系數(shù)K b.minXgX ACX S.maxXcs0.

11、067050.0847 0.3 0.1512X S.maxX CS0.3 0.1512zs；t30.7(0.0847 1.330.3843)0.23822zs；t3z"set3ZB 31.51.33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IIset.322.56(2) 靈敏度校驗(yàn)玉 絲56 1.61 1.25 (滿足靈敏度要求) Xab 14(3) 動作時限t3 t7 t o.5s能同時滿足與相鄰線路BC和變壓器保護(hù)的配合要求。3.1.3保護(hù)3距離保護(hù)段整定計算和校驗(yàn)(1)整定阻抗按照躲開最小負(fù)荷阻抗進(jìn)行整定。ZLD.minZemin 1.3773ZbZLD.min182

12、.151 fh.C.max因?yàn)榫嚯x保護(hù)采用的為方向阻抗繼電器故:取 Krei 0.8, Kre 1.15，心1.5，set 80， l 30zS；3KrelLD.minKssKreCOS(setL)0.8 182151.5 1.15 COS50131.42Zset.3Zset.3Zb0.9937(2)靈敏度校驗(yàn)本線路末端短路時的靈敏度系數(shù)7131 42芒 帀11734 1.5 （滿足要求）相鄰線路末端短路時的靈敏度系數(shù)要滿足Ksen1 .2X AC K b. max Z next當(dāng)線路CS末端短路時Kb.max 1Ksen.（2）去131.424.211.2 （滿足要求）Xac Kb.max

13、Xcs 11.220當(dāng)發(fā)電機(jī)為最最小運(yùn)行方式，系統(tǒng) S為最大運(yùn)行方式可求出最大分支系數(shù)X G.max X AC XS.min X CSK b.maxXX1. 7353X S.min XCS相鄰線路CB末端短路時:7set.3Kse（2）X KXX AC K b.max X CB131 4211.2 1.7353 242.49 1.2 （滿足要求）相鄰變壓器低壓側(cè)短路時:Ksen.（2）Zset.3XAC ©.max XT6131.421.32 1.2 （滿足要求）11.2 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：t31.0 2 t 2.0

14、S3.2斷路器4的距離保護(hù)整定計算和校驗(yàn)321保護(hù)4距離保護(hù) 段整定計算和校驗(yàn)(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。Zset4Krel X AC0.0720ZSet4ZSet.4 Zb9.5(2)動作時間t4 os (離保護(hù) 段實(shí)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。3.3距離保護(hù)的評價(1) 優(yōu)點(diǎn)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I段距離保護(hù)基

15、本不受運(yùn)行方式的影響， 而u、川段仍受系統(tǒng)運(yùn)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(diǎn)不能實(shí)現(xiàn)全線瞬動。對雙側(cè)電源線路，將有全線的 30%- 40%以第U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4.1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OS0.5S2.0S靈敏度/1.6111.734保護(hù)4整定值9.5/動作時間OS/靈敏度/附錄四4、保護(hù)3

16、和4的零序電流保護(hù)的配置4.1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(yùn)行方式下(三臺發(fā)電機(jī)同時運(yùn)行，系統(tǒng)處在開環(huán)運(yùn)行)， 系統(tǒng)也處在最大運(yùn)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5.1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(diǎn)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(yàn)(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5.2 K1

17、處發(fā)生短路時的零序等值網(wǎng)圖I k1.f0EoX 0.AC( 3 ) /(X 0.ABX0.T4 2 )I k1.f01.050.2541°.0915(0.31760.305)3.7121 0.set.33Krei1 k1.f014.469(取 J 1.3)1 0.set.31 0.set.37.26kA3(2) 動作時間t。0 t 0.1S (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(yàn)(1)K2處發(fā)生接地短路時與保護(hù)5零序 段相配合圖5.3 K2處接地短路時零序等值網(wǎng)圖K2處發(fā)生接地短路零序電流 段整定計算I 0.set.3Kre

18、l IIK b.minI k2.f0E。XxXX0.CB(于)/(X0.cs X)/(X0.AC _f/(X0.AB _ )I k2.f01.050.5444 (°)/(0.454 0.9)/(0.25412啤(0.317630.3052 )1.5220I 0.set.53Krel Ik2.f03 1.3 1.5220 5.9356(取 Krel 1.3 )I 0.set.5I 0.set.5 Ib 5.9356 0.502kA2.9797kAKb.minXx0.T 60.T 1()/( X0.CSX0.S.max ) X0.AC23X'/.ABFX(-)(X°.c

19、sX°smax)K bmin(直)/(0.4537 0.9)0.2541 皿/(0.3176 型)2320843)/(0.4537 0.9)22.67970.set.3Krel II 0.set.5K b.min125.9356 2.65802.6797（取Krel 1.2 )I 0.set.3I 0.set.3 I B2.6580 0.502kA1.3343kAK2處發(fā)生接地短路靈敏度校驗(yàn)3.5018Xo.ACXT11 1 0.k1. minIB 3.50180.502kA1.7579kAKsenI3 1.7579I 0Iset.31.3343(2) K3處發(fā)生接地短路時與保護(hù)Xt

20、iXt2XT3Xt4XT53.951.5(滿足要求)7零序段相配合©圖5.4 K3處接地短路時零序等值網(wǎng)圖K3處發(fā)生接地短路零序電流段整定計算1 Krel IIE。Xo.cs(X)/(Xo.ac牛/以。屬 牛)2321 k3.f01.050.45370.38432)/(0.25410.09153/(0.31760.3052 )1.92341 3Krel 0.set.3 k3.f03 1.3 1 .92347.5013 (取 J3)1II B7.5013 0.502kA3.7656kA/ X0.T6 (2丿X0. ACX(X0.ab3X0.T4 )b.minb.minX0.T6/ 0.

21、38430.09150.305、()0.2541/(0.3176)亠32.47120.3843KrelKb.minI站 7.5013(取 Krel1.2 )3.6426I I I B3.6426 0.502kA1.8286kAK3處發(fā)生接地短路靈敏度校驗(yàn)O.kl.min3.5018O.kl.minX o.ACX T12O.kl.min B3.5018 0.502kA1.7579kAK sen0.k1 .minII0.set.33 1.75791.82862.88401.5（滿足要求）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：l°.set.31.8286kA（3）動作時間t。 t。t 0.6S （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(diǎn)：根據(jù)任務(wù)書的資料，無法計算最大不平衡電流'第二點(diǎn)：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。4.2斷路器4零序電流保護(hù)的配置保護(hù)4零序電流保護(hù)段的整定計算和校驗(yàn)(1)