主設(shè)備保護(hù)整定計(jì)算1

1、主設(shè)備繼電保護(hù) 整定計(jì)算一2009-5-62主設(shè)備繼電保護(hù)整定原則一、零序電流保護(hù)一、零序電流保護(hù)二、距離保護(hù)二、距離保護(hù)三、三、電流電壓保護(hù)電流電壓保護(hù)四、四、變壓器保護(hù)變壓器保護(hù)五、發(fā)電機(jī)五、發(fā)電機(jī)保護(hù)保護(hù)2009-5-63110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則一、零序電流保護(hù)一、零序電流保護(hù)1 簡(jiǎn)介2 運(yùn)行方式的選擇3 最大分支系數(shù)的選擇4 整定原則5 零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)2009-5-641.1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介我國(guó)電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式有兩種類(lèi)型，即中性點(diǎn)直接接地和中我國(guó)電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式有兩種類(lèi)型，即中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)非直接接地。通常性點(diǎn)非直接接地。通常110kV110kV及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)都采用中

2、性及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)都采用中性點(diǎn)直接接地方式，點(diǎn)直接接地方式，3 335kV35kV的電網(wǎng)采用中性點(diǎn)非直接接地，即的電網(wǎng)采用中性點(diǎn)非直接接地，即中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地或經(jīng)高電阻接地方式。中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地或經(jīng)高電阻接地方式。 在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地短路時(shí)，將出現(xiàn)很在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地短路時(shí)，將出現(xiàn)很大的故障相電流和零序電流，故又稱(chēng)作大接地電流電網(wǎng)。大的故障相電流和零序電流，故又稱(chēng)作大接地電流電網(wǎng)。 在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地時(shí)，因構(gòu)不成短在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地時(shí)，因構(gòu)不成短路回路，在故障點(diǎn)上流過(guò)比負(fù)荷電流小得多的電流，故

3、又稱(chēng)作路回路，在故障點(diǎn)上流過(guò)比負(fù)荷電流小得多的電流，故又稱(chēng)作小接地電流電網(wǎng)。由于該電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)故障電流小，且小接地電流電網(wǎng)。由于該電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)故障電流小，且電網(wǎng)的線(xiàn)電壓仍保持對(duì)稱(chēng)，不影響對(duì)用戶(hù)供電，所以允許帶著電網(wǎng)的線(xiàn)電壓仍保持對(duì)稱(chēng)，不影響對(duì)用戶(hù)供電，所以允許帶著接地點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。因此，通常裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)也可跳接地點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。因此，通常裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)也可跳閘的接地保護(hù)。閘的接地保護(hù)。110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-65110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則1.2.1.2.運(yùn)行方式的選擇運(yùn)行方式的選擇1.2.1 1.2.1 接地短路的特點(diǎn)接地短路的特點(diǎn) 接地短路相當(dāng)

4、于在短路點(diǎn)增加了一個(gè)額外阻抗后的接地短路相當(dāng)于在短路點(diǎn)增加了一個(gè)額外阻抗后的三相短路。各序電流的分布，只決定于該序各支路的電三相短路。各序電流的分布，只決定于該序各支路的電抗與其他序網(wǎng)無(wú)關(guān)。例如零序電流分布，只按各支路的抗與其他序網(wǎng)無(wú)關(guān)。例如零序電流分布，只按各支路的零序電抗成反比分配；但各序電流的絕對(duì)值受其他序網(wǎng)零序電抗成反比分配；但各序電流的絕對(duì)值受其他序網(wǎng)的影響。零序電流的分布只決定于零序網(wǎng)情況，而正負(fù)的影響。零序電流的分布只決定于零序網(wǎng)情況，而正負(fù)序網(wǎng)的電抗卻要影響零序電流的大小。序網(wǎng)的電抗卻要影響零序電流的大小。 因此決定零序電流分配系數(shù)的時(shí)候，只研究零序網(wǎng)因此決定零序電流分配系數(shù)的

5、時(shí)候，只研究零序網(wǎng)的情況，而當(dāng)決定零序電流絕對(duì)值大小的時(shí)候，必須同的情況，而當(dāng)決定零序電流絕對(duì)值大小的時(shí)候，必須同時(shí)考慮正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)的變化。時(shí)考慮正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)的變化。2009-5-66110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-67110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則1.2.2 1.2.2 線(xiàn)路末端短路通過(guò)保護(hù)的最大零序電流的方式選取線(xiàn)路末端短路通過(guò)保護(hù)的最大零序電流的方式選取單電源輻射形網(wǎng)絡(luò)，取最大運(yùn)行方式；單電源輻射形網(wǎng)絡(luò)，取最大運(yùn)行方式；多電源網(wǎng)絡(luò)及環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，取正負(fù)序網(wǎng)最大，斷開(kāi)相鄰線(xiàn)多電源網(wǎng)絡(luò)及環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，取正負(fù)序網(wǎng)最大，斷開(kāi)相鄰線(xiàn)路，開(kāi)環(huán)，減少保護(hù)正方向相鄰的接地點(diǎn)；路，開(kāi)環(huán)，減少保

6、護(hù)正方向相鄰的接地點(diǎn)；雙回線(xiàn)中的一回停用，如有互感時(shí)還應(yīng)接地；雙回線(xiàn)中的一回停用，如有互感時(shí)還應(yīng)接地；相鄰有互感的線(xiàn)路，取相鄰線(xiàn)停用并接地方式；相鄰有互感的線(xiàn)路，取相鄰線(xiàn)停用并接地方式；由比較由比較X1X1與與X0X0，決定用單相接地或兩相接地故障類(lèi)型，決定用單相接地或兩相接地故障類(lèi)型一端母線(xiàn)有聯(lián)系的平行線(xiàn)，當(dāng)有互感時(shí)，通過(guò)保護(hù)的最小一端母線(xiàn)有聯(lián)系的平行線(xiàn)，當(dāng)有互感時(shí)，通過(guò)保護(hù)的最小零序電流的方式選取與上述相反。零序電流的方式選取與上述相反。2009-5-68110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-69110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則1.3 最大分支系數(shù)的選?。鹤畲蠓种禂?shù)的選取：欲求某支路

7、最大分支系數(shù)時(shí)，可把除本線(xiàn)以外的其他分支欲求某支路最大分支系數(shù)時(shí)，可把除本線(xiàn)以外的其他分支中較大的電源支路進(jìn)行檢修和故障（即同時(shí)停用兩條線(xiàn)）中較大的電源支路進(jìn)行檢修和故障（即同時(shí)停用兩條線(xiàn)）進(jìn)行試探。進(jìn)行試探。輻射網(wǎng)絡(luò)分支系數(shù)與短路點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。輻射網(wǎng)絡(luò)分支系數(shù)與短路點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的分支系數(shù)隨短路點(diǎn)遠(yuǎn)而減小，開(kāi)環(huán)為最大，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的分支系數(shù)隨短路點(diǎn)遠(yuǎn)而減小，開(kāi)環(huán)為最大，應(yīng)取開(kāi)環(huán)方式。應(yīng)取開(kāi)環(huán)方式。單回線(xiàn)對(duì)雙回線(xiàn)，應(yīng)取相鄰雙回運(yùn)行方式，短路點(diǎn)愈遠(yuǎn)單回線(xiàn)對(duì)雙回線(xiàn)，應(yīng)取相鄰雙回運(yùn)行方式，短路點(diǎn)愈遠(yuǎn) 愈大，最大為愈大，最大為2 2。雙回線(xiàn)對(duì)單回線(xiàn)，應(yīng)取雙回線(xiàn)為單回運(yùn)行方式，通過(guò)保雙回線(xiàn)對(duì)單回

8、線(xiàn)，應(yīng)取雙回線(xiàn)為單回運(yùn)行方式，通過(guò)保護(hù)的零序電流大護(hù)的零序電流大, ,短路點(diǎn)選在單回線(xiàn)保護(hù)范圍末端。如雙短路點(diǎn)選在單回線(xiàn)保護(hù)范圍末端。如雙回線(xiàn)間有互感時(shí)，還應(yīng)將所停線(xiàn)路兩端接地?；鼐€(xiàn)間有互感時(shí)，還應(yīng)將所停線(xiàn)路兩端接地。2009-5-610輻射線(xiàn)對(duì)環(huán)網(wǎng)內(nèi)的線(xiàn)，應(yīng)取合環(huán)方式。此種方式輻射線(xiàn)對(duì)環(huán)網(wǎng)內(nèi)的線(xiàn)，應(yīng)取合環(huán)方式。此種方式分支系數(shù)大。短路點(diǎn)應(yīng)選在下級(jí)保護(hù)段保護(hù)范圍分支系數(shù)大。短路點(diǎn)應(yīng)選在下級(jí)保護(hù)段保護(hù)范圍末端。也可近似選在環(huán)內(nèi)被配合線(xiàn)末端。末端。也可近似選在環(huán)內(nèi)被配合線(xiàn)末端。單回線(xiàn)旁鄰平行線(xiàn)有互感時(shí)，也應(yīng)按圖單回線(xiàn)旁鄰平行線(xiàn)有互感時(shí)，也應(yīng)按圖4-14-1的方式的方式考慮?？紤]。一端母線(xiàn)有聯(lián)系或兩

9、端母線(xiàn)有聯(lián)系的平行線(xiàn)，當(dāng)一端母線(xiàn)有聯(lián)系或兩端母線(xiàn)有聯(lián)系的平行線(xiàn)，當(dāng)有互感時(shí)，求取一回對(duì)另一回的最大分支系數(shù)，有互感時(shí)，求取一回對(duì)另一回的最大分支系數(shù)，短路點(diǎn)應(yīng)選在單回線(xiàn)末端。短路點(diǎn)應(yīng)選在單回線(xiàn)末端。110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-611110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-612110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-6131.4 整定原則整定原則110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則在假定如下條件基礎(chǔ)上的整定方法：在假定如下條件基礎(chǔ)上的整定方法：1 1、按保護(hù)正方向計(jì)算，然后考慮是否帶方向性。、按保護(hù)正方向計(jì)算，然后考慮是否帶方向性。2 2、線(xiàn)路采用三相重合閘的方式。、線(xiàn)路采用

10、三相重合閘的方式。3 3、時(shí)限選擇按與下級(jí)配合段有級(jí)差。、時(shí)限選擇按與下級(jí)配合段有級(jí)差。4 4、靈敏度按本線(xiàn)路末端接地短路流過(guò)保護(hù)的最、靈敏度按本線(xiàn)路末端接地短路流過(guò)保護(hù)的最小零序電流校驗(yàn)，要求主保護(hù)段小零序電流校驗(yàn)，要求主保護(hù)段klm1.31.5klm1.31.5。作相鄰線(xiàn)路后備要求：作相鄰線(xiàn)路后備要求：klm1.2 klm1.2 。 2009-5-614110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-6151.5 零序保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)： 1、靈敏度高：由于線(xiàn)路零序阻抗較大，線(xiàn)路首末端零序電流變化大，零序電流受運(yùn)行方式變化的影響小，保護(hù)范圍穩(wěn)定。因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，零序網(wǎng)絡(luò)不變或變化較小，所以零序

11、電流的分布基本不變。 2、速動(dòng)性好：不須考慮與YN，d接線(xiàn)降壓變壓器后的線(xiàn)路保護(hù)配合。 3、不受過(guò)負(fù)荷和系統(tǒng)振蕩的影響：過(guò)負(fù)荷和系統(tǒng)振蕩時(shí)，三相仍然對(duì)稱(chēng)，不產(chǎn)生零序電流。 4、零序功率方向繼電器在保護(hù)安裝處接地短路時(shí)無(wú)死區(qū)。110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-616零序保護(hù)缺點(diǎn)：零序保護(hù)缺點(diǎn)： 1 1、受變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目和分布的影響顯著。、受變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目和分布的影響顯著。 2 2、電流回路斷線(xiàn)，可能造成保護(hù)誤動(dòng)作。需采取、電流回路斷線(xiàn)，可能造成保護(hù)誤動(dòng)作。需采取閉鎖措施。閉鎖措施。 3 3、由于超高壓電網(wǎng)中采取自耦變壓器聯(lián)系兩個(gè)不、由于超高壓電網(wǎng)中采取自耦變壓器聯(lián)系兩個(gè)不同

12、電壓等級(jí)的電網(wǎng)，當(dāng)任一電網(wǎng)中發(fā)生接地短路同電壓等級(jí)的電網(wǎng)，當(dāng)任一電網(wǎng)中發(fā)生接地短路時(shí)都會(huì)在另一電網(wǎng)中流過(guò)零序電流，這使得零序時(shí)都會(huì)在另一電網(wǎng)中流過(guò)零序電流，這使得零序保護(hù)配合復(fù)雜化，并增大了零序過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)保護(hù)配合復(fù)雜化，并增大了零序過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。作時(shí)間。110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-617110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則二、距離保護(hù)二、距離保護(hù)2 園特性阻抗繼電器1 概述3 ZKJ的接線(xiàn)方式4 整定原則5 影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的因素6 對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)2009-5-6182.1 概述110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則1. 1. 電流、電壓保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大，電流、電壓

13、保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大， 在在35kV35kV及以上及以上 復(fù)雜電復(fù)雜電網(wǎng)難于滿(mǎn)足四性要求。網(wǎng)難于滿(mǎn)足四性要求。2. 2. 距離保護(hù)距離保護(hù) I I段不受系統(tǒng)運(yùn)行方式段不受系統(tǒng)運(yùn)行方式 變化的影響，變化的影響，IIII段、段、IIIIII段受其影響也較小。段受其影響也較小。 3. 3. 廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于35kV35kV及以上復(fù)雜電網(wǎng)作輸電線(xiàn)路保護(hù)。及以上復(fù)雜電網(wǎng)作輸電線(xiàn)路保護(hù)。 阻抗繼電器阻抗繼電器ZKJZKJ，是測(cè)量故障點(diǎn)至保護(hù)處的阻抗并與整定阻抗比較，是測(cè)量故障點(diǎn)至保護(hù)處的阻抗并與整定阻抗比較，以確定保護(hù)是否動(dòng)作，測(cè)量阻抗落在動(dòng)作區(qū)內(nèi)，阻抗繼電器動(dòng)作，反之不以確定保護(hù)是否動(dòng)作，測(cè)量阻

14、抗落在動(dòng)作區(qū)內(nèi)，阻抗繼電器動(dòng)作，反之不動(dòng)作動(dòng)作 為了消除過(guò)渡電阻以及為了消除過(guò)渡電阻以及TA、TV誤誤差的影響往往把差的影響往往把Idz.J動(dòng)作區(qū)擴(kuò)大動(dòng)作區(qū)擴(kuò)大圓特性：全阻抗、方向、偏移特性圓特性：全阻抗、方向、偏移特性橢圓型、四邊型、直線(xiàn)型橢圓型、四邊型、直線(xiàn)型2009-5-619110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-620110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-621110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-622110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-623110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-624110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-625110kV線(xiàn)路繼

15、電保護(hù)整定原則2009-5-626110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-627110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則3、距離、距離段：段：2009-5-628110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則2009-5-629110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則五、影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的因素：阻抗繼電器測(cè)量阻抗受很多因素影響。主要有短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻；電力系統(tǒng)振蕩；保護(hù)安裝處與故障點(diǎn)之間有分支電路；CT,PT的誤差；PT二次回路斷線(xiàn)；串連補(bǔ)償電容。2009-5-630110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則短路一般是非金屬性的，即短路點(diǎn)存在過(guò)渡電阻使測(cè)量阻抗變化，因此保護(hù)范圍可能縮短，可能超范圍或反方向誤動(dòng)。過(guò)渡電阻的影響：過(guò)渡電

16、阻的性質(zhì)：相間短路電弧電阻接地短路電弧電阻，桿塔電阻，大地電阻阻抗繼電器感受到的可能不是純電阻性的。短路點(diǎn)過(guò)渡電阻的影響及相應(yīng)措施gggIlR 2009-5-631110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則fdgddddddgdJJJZZRIIZIZIRIIUZ.jgddfeRIIZ2009-5-632110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則過(guò)渡電阻的影響：0, 電阻電感性 ， Zj電抗部分增大0, 電阻電容性 ，Zj電抗部分減小過(guò)渡電阻將可能為容性或感性，保護(hù)存在誤動(dòng)或拒動(dòng)一般而言，阻抗繼電器動(dòng)作特性在R軸方向上所占面積越大，受過(guò)渡電阻的影響就越小 2009-5-633110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則電力系統(tǒng)振蕩對(duì)

17、距離保護(hù)的影響：振蕩時(shí)，系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)電勢(shì)間的相角差隨時(shí)間作周期性變化，從而使系統(tǒng)中各點(diǎn)電壓、電流和功率的幅值和相位電壓、電流和功率的幅值和相位周期性變化，距離保護(hù)的測(cè)量阻抗測(cè)量阻抗也將發(fā)生周期性變化，可能導(dǎo)致距離保護(hù)誤動(dòng)。但通常系統(tǒng)振蕩若干周期后，多數(shù)情況下能自行恢復(fù)同步，若此時(shí)保護(hù)誤動(dòng)，勢(shì)必造成不良后果，因而使不允許的。振蕩周期：電壓的一個(gè)最大值到下一個(gè)最大值所經(jīng)歷的時(shí)間，一般發(fā)生在0.252.5s的范圍內(nèi)。2009-5-634110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則小結(jié)：在相同定值下，全阻抗繼電器所受振蕩影響大當(dāng)保護(hù)安裝點(diǎn)越靠近振蕩中心，受影響越大振蕩中心在保護(hù)范圍外或位于保護(hù)反方向，振蕩時(shí)保護(hù)不

18、會(huì)誤動(dòng)措施：延長(zhǎng)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間（如距離段）把定值減小，使振蕩中心位于特性圓外增設(shè)振蕩閉鎖回路2009-5-635110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則1）振蕩和短路區(qū)別d測(cè)量阻抗角對(duì)稱(chēng)性振蕩變慢對(duì)稱(chēng)短路不變快短路瞬間總不對(duì)稱(chēng)dtdudtdi2009-5-636110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則3）對(duì)振蕩閉鎖的要求 系統(tǒng)振蕩而沒(méi)有短路：可靠閉鎖ZKJ 系統(tǒng)無(wú)振蕩而有短路：可靠不閉鎖 振蕩發(fā)生后有短路：能正確動(dòng)作 先故障后有振蕩：不能無(wú)選擇性動(dòng)作2）振蕩閉鎖方式 利用負(fù)序（或零序）分量實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖 利用負(fù)序（或零序）增量實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖 反應(yīng)測(cè)量阻抗變化率的振蕩閉鎖2009-5-637110kV線(xiàn)路繼電保護(hù)整定原則對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)：1、選擇性 在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中能保證動(dòng)作的選擇性。 2、快速性 距離I段能保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)的85%；對(duì)雙側(cè)電源的線(xiàn)路，至少有30%的范圍保護(hù)要以II段時(shí)間切除故障。 3、 靈敏性