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文檔簡介
繼電保護整定計算基礎知識及實際應用湖北電力調(diào)度控制中心2016.7繼電保護整定計算基礎知識及實際應用湖北電力調(diào)度控制中心目錄繼電保護整定的基本概念1繼電保護整定的基本原則34繼電保護整定的一般規(guī)定繼電保護整定的整定原則56繼電保護整定的關鍵技術繼電保護整定的故障計算2目錄繼電保護整定的基本概念1繼電保護整定的基本原則34目錄繼電保護整定的基本概念1目錄繼電保護整定的基本概念11繼電保護整定的基本概念1.1整定計算的目的
整定計算是針對具體的電力系統(tǒng),通過網(wǎng)絡計算工具進行分析計算、確定配置的各種保護系統(tǒng)的保護方式、得到保護裝置的定值以滿足系統(tǒng)的運行要求。繼電保護裝置是通過安裝處采集的電壓、電流,根據(jù)動作判據(jù)認定是否動作、何時動作。整定計算就是計算動作判據(jù)的整定值和動作時間,以保證故障發(fā)生在保護范圍內(nèi),按配合時間的要求可靠地動作(靈敏性);在保護范圍外可靠地不動作(選擇性)。
1繼電保護整定的基本概念1.1整定計算的目的1繼電保護整定的基本概念1.2保護范圍
電網(wǎng)或電力主設備發(fā)生故障時,保護裝置可以可靠動作的區(qū)域。
一類固定不受運行方式影響,如:線路的縱聯(lián)保護、變壓器的差動保護、距離保護Ⅰ段。
一類不固定受運行方式影響,如:零序電流保護、距離保護II、III段。保護范圍由一個保護定值決定的。因此,同原理保護配合往往是定值上的配合,即用配合定值乘以助增系數(shù)或分支系數(shù)。不同原理保護配合就不能在定值上取得配合,這是因為各序網(wǎng)絡獨立,存在不同的電流分配系數(shù),兩類保護定值沒有固定的關系。1繼電保護整定的基本概念1.2保護范圍電網(wǎng)1繼電保護整定的基本概念1.3保護分類
主保護
主保護是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求,能以最快速度有選擇性地切除被保護設備和線路故障的保護。如線路的縱連保護。電力系統(tǒng)中的電力設備和線路,應裝設短路故障和異常運行的保護裝置。電力設備和線路短路故障的保護應有主保護和后備保護,必要時可增設輔助保護。
線路主保護:縱聯(lián)電流差動保護、縱聯(lián)距離保護、縱聯(lián)方向保護變壓器主保護:電流差動保護、瓦斯保護母線保護:電流差動保護1繼電保護整定的基本概念1.3保護分類主保護主保1繼電保護整定的基本概念1.3保護分類
遠后備保護:當主保護或斷路器拒動時,由相鄰電力設備或線路的保護實現(xiàn)后備。近后備保護:當主保護拒動時,由該電力設備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備的保護;當斷路器拒動時,由斷路器失靈保護來實現(xiàn)的后備保護。
后備保護
后備保護是主保護或斷路器拒動時,用以切除故障的保護。后備保護分為遠后備和近后備兩種方式。1繼電保護整定的基本概念1.3保護分類遠后備保護:當主1繼電保護整定的基本概念1.3保護分類
輔助保護
輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護。如零序電流保護??v聯(lián)速動主保護相間距離保護接地距離保護零序電流保護斷路器失靈保護1繼電保護整定的基本概念1.3保護分類輔助保護1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”
可靠性
可靠性是指保護該動作時應動作,不該動作時不動作,即不誤動、不拒動。為保證可靠性,在裝置選擇上應選用硬件和軟件可靠的裝置,在保護配置上,220kV及以上電壓等級電網(wǎng)的線路保護一般采用近后備保護方式,110kV及以下電壓等級電網(wǎng)一般采用遠后備保護方式。整定計算中,主要通過制定簡單、合理的保護方案來保證。另外在運行方式變化時應對定值進行調(diào)整以保證保護系統(tǒng)可靠動作。安全性:區(qū)外故障可靠不動作可信賴性:區(qū)內(nèi)故障可靠動作1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”可靠性1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”
選擇性選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障,當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障為保證選擇性,對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內(nèi)有配合要求的兩元件(如起動與跳閘元件、閉鎖與動作元件),其靈敏系數(shù)及動作時間應相互配合。
1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”選擇性1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”
靈敏性靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時,保護裝置具有的正確動作能力的裕度,它反映了保護對故障的反應能力,一般以靈敏系數(shù)來描述。靈敏度系數(shù)指在被保護對象末段發(fā)生金屬性短路時,故障量與整定值(反映故障量上升的保護,如電流保護)或整定值與故障量之比(反映故障量下降的保護,如阻抗保護)。
靈敏度系數(shù)的計算:過流保護:Ksen=Imin/Iset
距離保護:Ksen=Zset/Zline
式中:Ksen為靈敏度系數(shù),Imin為線末故障的最小電流,Iset電流保護定值,對于零序電流保護均為3I0,Zset為距離保護定值,
Zline為線路阻抗定值。1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”靈敏性1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”
速動性速動性是指保護裝置應能盡快切除短路故障,以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍。繼電保護在滿足選擇性的前提下,應盡可能的加快保護動作時間。在保護配置上,通過配置全線速動主保護、相間和接地故障的速動段保護來快速切除故障。整定計算中,可通過合理的縮小后備保護的動作時間級差來提高快速性。對于系統(tǒng)穩(wěn)定及設備安全有重要影響對動作時間有要求的保護應保證其速動性,必要時可犧牲選擇性。1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”速動性1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”速動性和可靠性主要通過加強主保護配置、選擇技術成熟原理先進硬件可靠的保護裝置來保證;靈敏性和選擇性主要通過選擇合理的運行方式、正確的配合關系以及準確的計算公式來保證。1繼電保護整定的基本概念1.4保護“四性”速動性和可靠性1繼電保護整定的基本概念1.5逐級配合階段式保護逐級配合是指,在兩維平面(橫坐標保護范圍,縱坐標動作時間)上,整定定值多折線與配合定值多折線不相交,其間的空隙是配合系數(shù)。即定值和時間均取得配合,否則失配。以一個整定設備的M段與N個配合設備配合為例:
整定范圍定值配合整定設備的M段分別與N個配合設備配合,由范圍小逐級范圍大直至滿足靈敏度,得到N個整定范圍定值。它們都滿足靈敏度,不一定都滿足選擇性,如:第I個配合設備配合的范圍最大,第J個配合設備配合的范圍最小,顯然,取范圍最大的作為整定值,必然,與范圍最小配合設備配合時失配。因此,最終的整定范圍定值=MIN{得到的N個整定范圍定值}1繼電保護整定的基本概念1.5逐級配合階段式保護逐級配1繼電保護整定的基本概念1.5逐級配合整定時間定值配合在整定范圍定值的同時,也得到N個整定時間定值。顯然,如果最終的整定時間定值=MAX{得到的N個整定時間定值},肯定滿足選擇性。降低最終的整定時間定值肯定不滿足選擇性。如:第I個配合設備配合的時間最大,無論與之配合范圍定值如何,要降低配合時間定值,必然要縮小配合范圍定值,否則失配。在整定配合范圍定值時,已經(jīng)計算出不能縮小配合范圍定值,否則靈敏度不足。因此,兩者不能兼顧。
1繼電保護整定的基本概念1.5逐級配合整定時間定值配1繼電保護整定的基本概念1.5逐級配合完全配合:定值和時間均有配合不完全配合:定值不配合,時間有配合
完全不配合:定值有配合,時間無配合;定值、時間均無配合1繼電保護整定的基本概念1.5逐級配合完全配合:定值1繼電保護整定的基本概念1.6助增系數(shù)助增系數(shù):分支系數(shù):電流:助增:配合線路電流/整定線路電流整定線路電流/配合線路電流配合線路整定線路注入助增汲取外吸注入、汲取助增、外吸1繼電保護整定的基本概念1.6助增系數(shù)助增系數(shù):分支1繼電保護整定的基本概念1.7故障點設置計算靈敏性時,故障點設在保護范圍內(nèi)靈敏度最低處;計算選擇性時,故障點設在保護范圍外靈敏度最高處。
對無零序互感線路,離保護安裝點愈近故障靈敏度愈高,因此故障點設在保護范圍末端。它是保護范圍內(nèi)靈敏度最低處,又是保護范圍外靈敏度最高處。對零序互感線路,由于互感的取磁作用,零序電流隨故障點遠去有可能單調(diào)減后又單調(diào)升,但不會單調(diào)升后又單調(diào)減。故障點可設在非故障線路的出口或末端。
對于環(huán)網(wǎng)的助增系數(shù)或分支系數(shù),也隨故障點不同而不同,但容易失去配合點往往在保護范圍末端。故障點可設在保護范圍末端。
根據(jù)被保護的故障對象(相間、接地)設置故障類型!1繼電保護整定的基本概念1.7故障點設置計算靈敏性時1繼電保護整定的基本概念1.8運行方式組合根據(jù)計算目的(最大、最?。╇妷?、電流、分支系數(shù)等要求,通過合理安排線路的投運和停運、變電站內(nèi)變壓器的投運和停運及中性點接地方式變化、電廠內(nèi)機組的投運和停運,構造出電力系統(tǒng)在實際運行中可能出現(xiàn)的運行方式,從而保證離線整定計算所得的保護定值在常見系統(tǒng)運行方式下不會誤動或拒動。注入汲取助增外吸運行方式組合是整定計算的重要環(huán)節(jié),決定了保護定值的適用性!1繼電保護整定的基本概念1.8運行方式組合根據(jù)計算目的(1繼電保護整定的基本概念1.9階段式保護(定時限保護)將保護分為若干段,各段保護動作時間固定,隨著保護范圍的擴大,動作時間逐漸延長。通過動作時間來保證選擇性。如三段式距離保護、兩段式零序電流保護。階段式零序電流保護主要用于電網(wǎng)聯(lián)系不夠緊密的地區(qū)。電流受系統(tǒng)運行方式較大。階段式距離保護可以用于各種電網(wǎng)。1繼電保護整定的基本概念1.9階段式保護(定時限保護)將1繼電保護整定的基本概念1.10反時限電流保護動作時間是故障電流的函數(shù),電流越大動作時間越短,通過選取適當?shù)暮瘮?shù)和參數(shù),自然滿足選擇性。國內(nèi)應用較少tp為時間常數(shù),Ip為電流基準值,I為流過保護的電流反時限(零序)電流保護主要用于電網(wǎng)聯(lián)系緊密的地區(qū)。電流受系統(tǒng)運行方式較小,元件停運不會影響其選擇性。1繼電保護整定的基本概念1.10反時限電流保護動作時間是裝置定值項拆分:原理級定值和裝置級定值
1繼電保護整定的基本概念1.11原理級整定和裝置級整定原理級整定:分段整定,逐級配合。后備保護可以不完全配合,即時間上配合,定值上不配合。裝置級整定:分裝置類型,在制定裝置模板時需定義定值項整定計算原則原理級定值:后備保護定值,需要相互配合,與具體的保護裝置型號無關裝置級定值:不需配合的定值項和控制字裝置定值項拆分:原理級定值和裝置級定值1繼電保護整定的基本概念1.12整定計算中常用的術語背側母線對側母線整定保護下級配合保護助增系數(shù)故障點相鄰廠站1繼電保護整定的基本概念1.12整定計算中常用的術語背側目錄繼電保護整定的故障計算2目錄繼電保護整定的故障計算22.1概述2繼電保護整定的故障計算故障計算是繼電保護整定計算和故障分析的基礎。故障計算的基本模型:基于節(jié)點導納矩陣故障計算基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算現(xiàn)代電網(wǎng)的特點網(wǎng)絡規(guī)模越來越龐大和復雜;線路間零序互感越來越復雜。2.1概述2繼電保護整定的故障計算故障計算是繼電保護整定2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算電力系統(tǒng)網(wǎng)絡方程三相導納型網(wǎng)絡方程:Y(abc)V(abc)=I(abc) 三序導納型網(wǎng)絡方程:Y(120)V(120)=I(120) 設網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)為n,則I(120)、V(120)為n維向量,Y(120)為3n*3n維矩陣寫成矩陣形式,并假設網(wǎng)絡元件參數(shù)三相對稱得:2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算故障計算網(wǎng)絡方程電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下的網(wǎng)絡方程簡寫為:
Y(0)V(0)=I(0) (4)電網(wǎng)發(fā)生故障瞬間,設其網(wǎng)絡方程為:
Y(f)V(f)=I(f) (5)故障瞬間電流不能突變,故有:I(f)=I(0)導納矩陣具有可迭加性,Y(f)可由Y(0)和故障修改導納矩陣迭加而成,即:(6)其中nf為故障重數(shù),每一重故障都對應一個修改導納矩陣△Y(f),△Y(f)取決于故障地點和故障類型,反映該故障對三序網(wǎng)絡結構和參數(shù)的影響。
2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算
Y(f)的求取將(6)式中的Y(0)重新記為Y(f0)。根據(jù)故障位置增設節(jié)點(母線上短路,不新增節(jié)點;線路中間短路,新增一個節(jié)點;線路中間斷線,新增兩個節(jié)點;斷路器開斷,新增一個節(jié)點),形成Y(f0)。根據(jù)故障類型和參數(shù)將相應的故障修改導納矩陣△Y(f)迭加到Y(f0)中對應于該故障的新增節(jié)點上形成故障時的三序節(jié)點導納矩陣Y(f)。設網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)為n,故障時需要增設的節(jié)點數(shù)為m,則Y(f)和Y(f0)的維數(shù)為3(n+m)×3(n+m)。Y(f)的形成可以分為兩個階段:2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算
△Y(f)的求取2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算解線性方程組(5)可以求得網(wǎng)絡節(jié)點三序電壓列向量,由各網(wǎng)絡元件的阻抗參數(shù)即可求得待求元件的三序電流,進而組合得到其三相電壓及三相電流。特點導納矩陣的元素很容易根據(jù)網(wǎng)絡接線圖和支路參數(shù)直觀地求取,形成節(jié)點導納矩陣比較簡單;導納矩陣是稀疏陣;故障模型全面,可以處理各種類型的簡單和復雜故障,如電網(wǎng)故障分析;每次故障計算都需要全網(wǎng)求逆一次,隨著網(wǎng)絡規(guī)模擴大,計算速度慢;不適用于大型電網(wǎng)的批量故障計算,如繼電保護整定計算。故障分析一般采用基于節(jié)點導納矩陣故障計算!2.2基于節(jié)點導納矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.3基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算故障網(wǎng)絡方程利用口阻抗矩陣的概念,將網(wǎng)絡對于故障口進行多端戴維南等值,可得網(wǎng)絡方程如下式中VF(1)、VF(2)、VF(0)、IF(1)、IF(1)、IF(1)分別為故障口正、負、零序電壓和電流的列向量,向量的維數(shù)等于故障的重數(shù);ZFF(1)、ZFF(2)、ZFF(0)分別為故障口的正、負、零序口阻抗矩陣,矩陣的維數(shù)等于故障的重數(shù)。2.3基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.3基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算節(jié)點電壓方程故障時網(wǎng)絡中任一節(jié)點i的三序電壓為其中,對于簡單橫向故障時,f
代表故障點,k代表零電位點,,即節(jié)點i和故障點f
間的互阻抗;對于簡單縱向故障時,k代表故障點f’,便有。2.3基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.3基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算故障口電流發(fā)生簡單不對稱故障時,故障口的正、負、零序電流計算的通式為:其中,Z?、K2、K0取決于具體的故障形式及邊界條件,反映了故障時三序網(wǎng)間的串、并聯(lián)關系。將故障口各序電流代入節(jié)點電壓方程即可求取各待求元件的三序電壓及電流。2.3基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.3基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算特點阻抗矩陣元素無法根據(jù)網(wǎng)絡結構直接求取,一般通過導納矩陣求逆獲得;阻抗矩陣為滿陣;對于復雜故障,故障模型復雜,處理能力較差,不臺適用于復雜故障的故障計算;對于簡單故障,僅涉及少數(shù)節(jié)點,阻抗矩陣修改和故障電流計算速度非??欤貏e適用于大批量簡單故障的電流計算。整定計算一般采用基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算!2.3基于節(jié)點阻抗矩陣故障計算2繼電保護整定的故障計算2.4適合方式組合變化的快速故障計算
2繼電保護整定的故障計算若干概念基礎阻抗矩陣:系統(tǒng)基礎方式下的網(wǎng)絡節(jié)點阻抗矩陣,預先由導納矩陣求逆形成。計算相關涉及節(jié)點;在整定計算過程中,當運行方式變化并需要進行故障計算時,只需提取計算相關節(jié)點對應的阻抗矩陣元素進行很少量的修改,將故障計算所必需的相關阻抗矩陣元素對應的節(jié)點定義為涉及節(jié)點。包括方式變化元件、故障元件及輸出元件對應的節(jié)點。涉及節(jié)點阻抗矩陣:根據(jù)計算相關涉及節(jié)點從全網(wǎng)節(jié)點阻抗矩陣中提取形成的局部阻抗矩陣定義為涉及節(jié)點阻抗矩陣。根據(jù)元件方式變化以及故障信息修改涉及節(jié)點阻抗矩陣,得到相關的阻抗矩陣元素,即可進行相應的故障計算。
2.4適合方式組合變化的快速故障計算2繼電保護整定的故2.4適合方式組合變化的快速故障計算
2繼電保護整定的故障計算涉及節(jié)點阻抗矩陣的分層降階修改2.4適合方式組合變化的快速故障計算2繼電保護整定的故目錄繼電保護整定的基本原則3目錄繼電保護整定的基本原則33.1整定計算的總則3繼電保護整定的基本原則電網(wǎng)繼電保護整定計算,應以保證電網(wǎng)安全的安全穩(wěn)定運行為根本目標。電網(wǎng)繼電保護的整定應滿足速動性、選擇性和靈敏性要求,如果由于電網(wǎng)運行方式、裝置性能等原因,不能兼顧速動性、選擇性或靈敏性要求時,應在整定時合理地進行取舍。
局部電網(wǎng)服從整個電網(wǎng);下一級電網(wǎng)服從上一級電網(wǎng)局部問題自行處理;盡量照顧局部電網(wǎng)和下級電網(wǎng)的需要。3.1整定計算的總則3繼電保護整定的基本原則電網(wǎng)繼電保護3.2“四性”對整定計算的基本要求3繼電保護整定的基本原則繼電保護整定必須滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性的基本要求。可靠性由繼電保護裝置的合理配置、本身的技術性能和質(zhì)量以及正常的運行維護來保證;速動性由配置全線速動保護、相間和接地故障的速斷段保護以及電流速斷保護取得保證;選擇性和靈敏性通過繼電保護運行整定來實現(xiàn)。對聯(lián)系不強的電網(wǎng),在保證繼電保護可靠動作的前提下,應防止繼電保護裝置的非選擇性動作。對聯(lián)系緊密的電網(wǎng),應保證繼電保護裝置的可靠快速動作。電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行主要由電網(wǎng)結構、系統(tǒng)運行方式和速斷保護,在正常運行整定情況下,快速切除本線路的金屬性短路故障來獲得保證。相間和接地故障的延時段后備保護主要應保證選擇性和靈敏性要求,在不能兼顧的情況下,優(yōu)先保證靈敏性。3.2“四性”對整定計算的基本要求3繼電保護整定的基本原3.3繼電保護的可靠性3繼電保護整定的基本原則對配置兩套全線速動保護的線路,在線路保護裝置檢修、定期校驗和雙母線帶旁路接線方式中旁路斷路器代替線路斷路器運行等各種情況下,至少應保證有一套全線速動保護投運。對220kV~750kV電網(wǎng)的母線,母線差動保護是其主保護,變壓器或線路后備保護是其后備保護。如果沒有母線差動保護,則必須由對母線故障有靈敏度的變壓器后備保護或/及線路后備保護充任母線的主保護及后備保護。合理的保護配置保證可靠性!3.3繼電保護的可靠性3繼電保護整定的基本原則對配置3.4繼電保護的速動性3繼電保護整定的基本原則下一級電壓母線配出線路的故障切除時間,應滿足上一級電壓電網(wǎng)繼電保護部門按系統(tǒng)穩(wěn)定要求和繼電保護整定配合需要提出的整定限額要求;下一級電壓電網(wǎng)應按照上一級電壓電網(wǎng)規(guī)定的整定限額要求進行整定,必要時,為保證電網(wǎng)安全和重要用戶供電,可設置適當?shù)慕饬悬c,以便縮短故障切除時間。繼電保護在滿足選擇性的條件下,應盡量加快動作時間和縮短時間級差。配置的全線速動保護、相間和接地故障的速斷段保護動作時間取決于裝置本身的技術性能。限制值3.4繼電保護的速動性3繼電保護整定的基本原則下一級3.5繼電保護的靈敏性3繼電保護整定的基本原則對于縱聯(lián)保護,在被保護范圍末端發(fā)生金屬性故障時,應有足夠的靈敏度。帶延時的線路后備靈敏段保護,在被保護線路末端發(fā)生金屬性故障時,應有足夠的靈敏度。相間故障保護最末一段的動作靈敏度,應躲過最大負荷電流選取。保護裝置中任何元件在其保護范圍末端發(fā)生金屬性故障時,最小短路電流必須滿足該元件最小啟動電流的1.5~2倍。3.5繼電保護的靈敏性3繼電保護整定的基本原則對于縱3.5繼電保護的靈敏性3繼電保護整定的基本原則接地故障保護最末一段,應以適應下述短路點接地電阻值的接地故障為整定條件:220kV線路,100Ω;330kV線路,150Ω;500kV線路,300Ω;750kV線路,400Ω。對應于上述條件,零序電流保護最末一段的動作電流定值一般不應大于300A。在同一套保護裝置中,閉鎖、啟動、方向判別和選相等輔助元件的動作靈敏度,應大于所控制的測量、判別等主要元件的動作靈敏度。3.5繼電保護的靈敏性3繼電保護整定的基本原則接地故3.6繼電保護的選擇性3繼電保護整定的基本原則全線瞬時動作的保護或保護的速動段的整定值,應保證在被保護范圍外部故障時可靠不動作。上、下級(包括同級和上一級及下一級電力系統(tǒng))繼電保護之間的整定,應遵循逐級配合的原則滿足選擇性的要求。若上一級線路距離Ⅱ段定值伸出對側主變下一電壓等級母線,則對相應的下一電壓等級元件定值需下整定限額;若下一級線路距離Ⅱ段定值伸出對側主變上一電壓等級母線,則距離Ⅱ段可與上一電壓等級線路的縱聯(lián)保護配合。3.6繼電保護的選擇性3繼電保護整定的基本原則全線瞬3.6繼電保護的選擇性3繼電保護整定的基本原則對于配置了兩套全線速動保護的220kV~750kV密集型電網(wǎng)的線路,帶延時的線路后備保護第II段,如果需要,可與相鄰線路全線速動保護相配合。后備保護的配合關系優(yōu)先考慮完全配合。在主保護雙重化配置功能完整的前提下,后備保護允許不完全配合。配合保護的配合對象是被配合保護,被配合保護正確動作是配合保護整定計算的基礎。例如距離II段與相鄰縱聯(lián)保護完全配合,只要相鄰縱聯(lián)保護正確動作,任何區(qū)外故障配合保護的距離II段就不會動作。3.6繼電保護的選擇性3繼電保護整定的基本原則對于配3.7振蕩閉鎖裝置的運行整定3繼電保護整定的基本原則除大區(qū)系統(tǒng)間的弱聯(lián)系聯(lián)絡線外,系統(tǒng)最長振蕩周期可按1.5s考慮。在系統(tǒng)振蕩時可能誤動作的線路或元件保護段均應經(jīng)振蕩閉鎖控制。受振蕩影響的距離保護的振蕩閉鎖控制原則如下:1)預訂作為解列點上的距離保護,不宜經(jīng)振蕩閉鎖控制。2)躲過振蕩中心的速斷段保護,不宜經(jīng)振蕩閉鎖控制。3)動作時間大于振蕩周期的保護段,不應經(jīng)振蕩閉鎖控制4)當系統(tǒng)最大振蕩周期為1.5s及以下時:動作時間大于0.5s的距離I段。動作時間大于1.0s的距離II段和時間大于1.5s的距離III段,均可不經(jīng)振蕩閉鎖控制。3.7振蕩閉鎖裝置的運行整定3繼電保護整定的基本原則3.8自動重合閘的整定3繼電保護整定的基本原則對于220kV線路,當同一送電截面的同級電壓及高一級電壓的并聯(lián)回路數(shù)不小于4回時,選用三相重合閘,時間整定為10s左右。
330kV、500kV、750kV及并聯(lián)回路數(shù)不大于3回的220kV線路,采用單相重合閘方式,單相重合閘時間由運行方式部門選定。帶地區(qū)電源的主網(wǎng)終端線路,一般選用解列三相重合閘方式,也可以選用綜合重合閘方式;不帶地區(qū)電源的主網(wǎng)終端線路,一般選用三相重合閘方式,若線路保護采用弱饋邏輯,也可選用單向重合閘方式。重合閘時間配合繼電保護動作時間而整定。對選用單相重合閘的線路,無論配置一套或兩套全線速動保護,均允許后備保護延時段動作后三相跳閘不重合。3.8自動重合閘的整定3繼電保護整定的基本原則對于23.9雙回線環(huán)網(wǎng)線路的整定3繼電保護整定的基本原則后備保護延時段按正常雙回線路對雙回線路運行并考慮其它相鄰一回線路檢修的方式進行配合整定。當并行雙回線路中一回線路檢修停用時,可不改定值,允許保留運行一回線路的后備保護延時段在區(qū)外發(fā)生故障時無選擇性動作,此時要求相鄰線路的全線速動保護和相鄰母線的母線差動保護投運。整定配合困難時,允許雙回線路的后備延時保護段之間對雙回線路內(nèi)部故障的整定配合無選擇性。3.9雙回線環(huán)網(wǎng)線路的整定3繼電保護整定的基本原則后目錄4繼電保護整定的一般規(guī)定目錄4繼電保護整定的一般規(guī)定4.1整定計算參數(shù)4繼電保護整定的一般規(guī)定整定計算所需要的發(fā)電機、調(diào)相機、變壓器、架空線路、電纜線路、并聯(lián)電抗器、串聯(lián)補償電容器的阻抗參數(shù)均應采用換算到額定頻率的參數(shù)值。下列參數(shù)應使用實測值:三相三柱式變壓器的零序阻抗;架空線路和電纜線路的正序和零序阻抗、正序和零序電容;平行線之間的零序互感阻抗;雙回線的同名相間和零序的差電流系數(shù);其它對繼電保護影響較大的有關參數(shù)。4.1整定計算參數(shù)4繼電保護整定的一般規(guī)定整定計算所需要4.2短路電流計算假設4繼電保護整定的一般規(guī)定忽略發(fā)電機、調(diào)相機、變壓器、架空線路、電纜線路等阻抗參數(shù)的電阻部分,并假定旋轉電機的負序電抗等于正序電抗。發(fā)電機及調(diào)相機的正序電抗可采用t=0時的瞬態(tài)值Xd”的飽和值。發(fā)電機電動勢可以將定等于1標幺,且相位一致。只有在計算線路非全相運行電流和全相振蕩電流時,才考慮線路兩側發(fā)電機綜合電動勢間有一定的相角差。不考慮短路電流的衰減。各級電壓可采用標稱電壓值或平均電壓值,不考慮變壓器電壓分接頭實際位置的變動。不計線路電容和負荷電流的影響。不計故障點的相見電阻和接地電阻。不計短路暫態(tài)電流中的非周期分量。4.2短路電流計算假設4繼電保護整定的一般規(guī)定忽略發(fā)電機4.3整定計算中的運行方式4繼電保護整定的一般規(guī)定
合理地選擇運行方式是改善保護效果,充分發(fā)揮保護效能的關鍵之一。繼電保護整定計算應以常見的運行方式為依據(jù)。常見運行方式是指正常運行方式和被保護設備向鄰近的一回線或一個元件檢修的正常檢修方式。對特殊運行方式,可以按專用的運行規(guī)程或者依據(jù)當時實際情況臨時處理。對同桿并架的雙回線,考慮雙回線同時檢修或雙回線同時跳開的情況。發(fā)電廠有兩臺機組時,應考慮全部停運的方式,即一臺機組檢修時,另一臺機組故障跳閘;發(fā)電廠有3臺及以上機組時,可考慮其中兩臺容量較大機組同時停運的方式。4.3整定計算中的運行方式4繼電保護整定的一般規(guī)定4.4變壓器中性點接地方式安排4繼電保護整定的一般規(guī)定變壓器中性點接地方式的安排,應盡量保持變電所零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因,使變電所的零序阻抗有加大變化的特殊運行方式時,根據(jù)當時實際情況臨時處理。變電所只有1臺變壓器,則中性點應直接接地,計算正常保護定值時,可只考慮變壓器中性點接地的正常運行方式。變電所有2臺及以上變壓器時,應只將1臺變壓器中性點直接接地運行,當該變壓器停運時,將另一臺中性點不接地變壓器改為直接接地。雙母線運行的變電所有3臺及以上變壓器時,應按2臺變壓器中性點直接接地方式運行,并把它們分別接于不同的母線上,當其中一臺中性點直接接地變壓器停運時,應將另外一臺中性點不接地變壓器直接接地。4.4變壓器中性點接地方式安排4繼電保護整定的一般規(guī)定4.5一般規(guī)定4繼電保護整定的一般規(guī)定繼電保護整定計算應以單一設備的金屬性簡單故障為計算和校核依據(jù)。必要時,以復雜故障進行定值校核。宜按相同動作原理的保護裝置進行整定配合,不同動作原理的保護裝置之間的整定配合可進行簡化計算。按常見運行方式下的單一不利故障類型對繼電保護靈敏度進行校驗,保證在對側斷路器跳閘前和跳閘后均能滿足規(guī)定的靈敏度要求。4.5一般規(guī)定4繼電保護整定的一般規(guī)定繼電保護整定計算應目錄繼電保護整定的整定原則5目錄繼電保護整定的整定原則55.1整定計算的指導原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)220千伏線路已全部配備雙套全線速動主保護,在強化主保護的基礎上,優(yōu)化后備保護。針對線路的接地故障,湖北電網(wǎng)220千伏線路以接地距離保護為主后備,并輔以零序電流保護(不大于300安培,保證接地電阻不大于100歐姆時,接地故障能可靠切除)。針對線路的相間故障,使用相間距離保護作為后備。相間距離與接地距離I、II段的整定計算分開,相間距離采用助增系數(shù),接地距離保護采用感受阻抗和綜合助增系數(shù)的計算方法逐級配合整定。相間距離與接地距離III段采用保靈敏度并躲最大負荷電流整定,時間可統(tǒng)一整定。5.1整定計算的指導原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)5.2線路縱聯(lián)差動保護整定原則5繼電保護整定的整定原則線路縱聯(lián)差動保護靈敏度要求零序電流差動保護差流定值,對切除高電阻接地故障靈敏度不小于1.5(600A)。若無零序電流差動保護的分相電流差動保護的差流低定值,對切除高電阻接地故障靈敏度不小于1.2(800A);若有零序電流差動保護的分相電流差動保護的差流低定值,對切除高電阻接地故障靈敏度不小于1(1000A)。分相電流差動保護的差流高定值可靠躲過線路穩(wěn)態(tài)電容電流,可靠系數(shù)不小于4。零序電流差動差流定值和分相電流差動差流低定值躲不過線路穩(wěn)態(tài)電容電流須經(jīng)線路電容電流補償。5.2線路縱聯(lián)差動保護整定原則5繼電保護整定的整定原則5.2線路縱聯(lián)差動保護整定原則5繼電保護整定的整定原則整定計算原則
電流差動保護一般包含突變量分相電流差動、高定值分相電流差動、低定值分相電流差動和零序電流差動,在動作定值和時間上存在一定的配合關系。
突變量分相電流差動和高定值分相電流差動為瞬時動作,躲暫態(tài)電容電流整定。整定方法:1)無電容電流補償時按躲4倍電容電流整定,有電容電流補償時按躲2.5倍電容電流整定;2)如果按1)整定,一次電流值小于800A,按800A整定。5.2線路縱聯(lián)差動保護整定原則5繼電保護整定的整定原則5.2線路縱聯(lián)差動保護整定原則5繼電保護整定的整定原則整定計算原則
低定值分相電流差動延時約40ms動作,躲穩(wěn)態(tài)電容電流整定。整定方法:1)按躲1.5倍電容電流整定;2)如果按1)整定,一次電流值小于600A,按600A整定。零序電流差動延時約100ms動作,選相跳閘,按內(nèi)部高阻接地故障有靈敏度整定。整定方法:按一次電流值600A整定。
CT斷線差流定值,用于CT斷線不閉鎖差動保護時啟動分相電流差動保護,按躲正常最大負荷電流整定,可靠系數(shù)取1.3。
5.2線路縱聯(lián)差動保護整定原則5繼電保護整定的整定原則5.3線路后備保護整定計算一般性概念5繼電保護整定的整定原則后備保護配置的意義和目的
后備保護是主保護或斷路器拒動時,用來切除故障的保護。超高壓線路按近后備原則,斷路器拒動由失靈保護切除故障。主保護拒動由本線路后備保護切除故障,因此,對近后備保護提出兩點基本要求:硬件——主保護硬件損壞(包括通道故障)時,后備保護能保持正常工作;軟件——主保護原理上存在缺陷或靈敏度不足。兩點中任何一點都是后備保護存在的理由。5.3線路后備保護整定計算一般性概念5繼電保護整定的整定5.3線路后備保護整定計算一般性概念5繼電保護整定的整定原則后備保護的理想整定原則
與主保護配合,無論故障在整定線路還是配合線路,配合主保護正確動作,整定后備保護不會誤動。配合主保護不正確動作就失去了與之配合的基礎。因而,與相鄰主保護配合存在失配區(qū)。故障線路的主保護拒動是后備保護存在的唯一理由。故障線路的主保護拒動應由故障線路的后備保護切除故障,不應由相鄰線路的后備保護切除故障。前者講的是靈敏度,后者講的是選擇性。按照此原則,故障線路的主保護拒動是整定計算的前提,被配合保護正確動作是后備保護整定計算的基礎,因此,主保護不能作為被配合保護。與主保護配合的唯一意義是,躲過配合線路的對端母線,防止配合線路對端母線故障母差拒動,造成兩級線路跳閘。5.3線路后備保護整定計算一般性概念5繼電保護整定的整定5.3線路后備保護整定計算一般性概念5繼電保護整定的整定原則后備保護的理想整定原則
選擇性——根據(jù)前提條件,后備保護應該與相鄰線路的后備保護配合,不應與相鄰線路的主保護配合。靈敏性——根據(jù)基本要求,后備保護對本線路有足夠的靈敏度。速動性——在滿足配合的條件下,縮短動作時間。
在整定計算中,常常遇到選擇性與靈敏性的矛盾,整定計算的多數(shù)工作是協(xié)調(diào)該矛盾作取舍。因此,上述理想原則,實際很難做到。5.3線路后備保護整定計算一般性概念5繼電保護整定的整定5.3線路后備保護整定計算一般性概念5繼電保護整定的整定原則后備保護的實際整定原則
距離保護不帶時延的一段將選擇性放在首位、靈敏度次位。帶時延的二段將靈敏度放在首位、速動性次位、選擇性末位。帶時延的三段將靈敏度放在首位、選擇性次位、速動性末位。
本著加強主保護、簡化后備保護的思想。整定計算也允許作相應的簡化,簡化整定計算就是默認某些失配。
零序電流保護它用作距離保護的補充,僅用作切除高電阻接地故障。起始時間長于距離三段,可以用反時限或定時限。
5.3線路后備保護整定計算一般性概念5繼電保護整定的整定5.4零序電流保護和接地距離保護的比較5繼電保護整定的整定原則相同點優(yōu)缺點作為接地故障后備保護,在系統(tǒng)發(fā)生接地故障,但主保護拒動時,切除系統(tǒng)故障。對于系統(tǒng)接地故障,只要有一個能發(fā)揮作用即可。零序電流保護的保護范圍不確定,受系統(tǒng)運行方式影響較嚴重,整定計算復雜,但具有顯著的躲過渡電阻的能力,基本不受負荷的影響。接地距離保護受系統(tǒng)運行方式小、保護范圍相對固定、保護定值相對穩(wěn)定,但對故障的反應能力受故障過渡電阻的影響很大,對于長距離重負荷線路,保護定值靈敏度受受負荷電流的限制。定位對于接地故障的近后備,以接地距離保護為主,零序電流保護為輔。5.4零序電流保護和接地距離保護的比較5繼電保護整定的整5.5零序電流保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則零序電流保護輔助接地距離保護完成接地故障的后備保護作用,主要用于切除高阻接地故障。作用單一,原則可以簡化。零序電流保護僅保留兩段,即最末段和次末段:對于四段式保護,保留III、IV段,I、II段停用;對于三段式保護,保留II、III段,I段停用;六統(tǒng)一保護僅有兩段,II段和III段。零序電流III段(次末段)整定:定值取500A,時間取4s。零序電流IV段(最末段)整定:定值按下述原則整定,時間取4.5s。
a.保線末接地故障有靈敏度(靈敏度系數(shù)為50km以下1.5,50至200
km1.4,200km以上1.3);
b.躲本線路最大負荷不平衡電流(0.15*Ifmax);
c.若300A滿足上述原則,則取300A否則按ab.原則中的大者整定。高阻接地故障電流1000A5.5零序電流保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則零5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則接地距離保護引入零序電流。零序電流受零序互感影響較大,為了避免接地距離I段越限動作,以及接地距離II、III段靈敏度不足,接地距離保護的整定需要充分考慮零序互感的影響。四個關鍵點:零序補償系數(shù),接地I段定值,校靈敏度阻抗,助增系數(shù)。一般情況,線路接地距離Ⅱ段定值按本線路末端發(fā)生金屬性故障有足夠靈敏度整定,并與相鄰線路接地距離Ⅰ段或Ⅱ段配合,也可與相鄰線路縱聯(lián)保護配合,時間與對側開關失靈保護動作時間配合。接地距離Ⅱ段動作時間不宜大于2.0秒。5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則零序補償系數(shù)K0的計算非互感線路平行雙回線其它復雜互感線路5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則接地距離I段整定計算對于互感線路,零序補償系數(shù)與運行方式有關,若零序補償系數(shù)取值不當(取值較大),可能導致接地距離I段保護范圍伸出線路,造成區(qū)外故障誤動。接地距離保護I段的整定以感受阻抗為基礎,同時考慮線末故障各種運行方式下的最小感受阻抗和線路正序阻抗,然后再乘以可靠系數(shù)。可以確保保護不誤動。分別為線末故障時保護處的故障相相電壓、相電流、零序電流和最小感受阻抗。5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則校靈敏度阻抗的計算對于互感線路,為了保證接地距離I段不誤動,零序補償系數(shù)往往取各種運行方式下的最小值,這必然導致線末故障時,保護安裝處的感受阻抗大于線路正序阻抗。為了保證接地距離II段和III段有足夠的靈敏度,校保護定值靈敏度時,不僅要考慮線路正序阻抗,還要考慮線末故障各種運行方式下的最大感受阻抗,從而避免保護因靈敏度不足而拒動。分別為線末故障時保護處的故障相相電壓、相電流、零序電流及最大感受阻抗。5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則簡化(傳統(tǒng))助增系數(shù)對于傳統(tǒng)整定計算方法,助增系數(shù)取正、零序助增系數(shù)的較小者,不利于保護之間的配合。以II段與相鄰I段配合為例,準確計算公式:單相接地故障或兩相短路接地故障假定K=K’,KZ0>KZ15.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則簡化(傳統(tǒng))助增系數(shù)單相接地故障兩相短路接地故障KZ1>
KZ05.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則綜合助增系數(shù)綜合助增系數(shù)同時考慮正、零序電流的影響,配合結果更加精確。
(配合保護用感受阻抗,不用線路阻抗)與任一段配合與相鄰主保護配合5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則接地距離II段配合方法與相鄰I段配合與相鄰縱聯(lián)保護配合與相鄰II段配合靈敏度不滿足靈敏度不滿足5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則接地距離III段配合方法與相鄰II段配合判斷整定值是否滿足靈敏度,若滿足靈敏度則動作時間取時間下限(3”),若靈敏度不滿足要求則動作時間取時間下限(3.5”),動作定值按保靈敏度取值。躲負荷阻抗5.6接地距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.7相間距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則相間距離I段整定計算按躲保護所在線路末端母線相間故障整定可靠系數(shù),取0.8線路正序阻抗相間距離Ⅱ段定值,按本線路末端發(fā)生金屬性相間短路故障有足夠靈敏度整定,并與相鄰線路相間距離Ⅰ段或縱聯(lián)保護配合;若無法配合時,可與相鄰線路相間距離Ⅱ段配合整定。相間距離Ⅱ段動作時間不宜大于2.0秒。5.7相間距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.7相間距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則
相間距離II段整定計算與相鄰I段配合與相鄰縱聯(lián)保護配合與相鄰II段配合靈敏度不滿足靈敏度不滿足5.7相間距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.7相間距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則相間距離III段配合方法與相鄰II段配合判斷整定值是否滿足靈敏度,若滿足靈敏度則動作時間取時間下限(3”),若靈敏度不滿足要求則動作時間取時間下限(3.5”),動作定值按保靈敏度取值。躲負荷阻抗5.7相間距離保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則5.8終端線路整定特別注意事項5繼電保護整定的整定原則單線單變饋供線路I段按伸入變壓器整定,保線末故障有靈敏度當變電站擴充變壓器時,I段定值需縮回終端線路負荷側保護相間距離保護按保明敏度整定即可接地距離保護仍需與對側線路(主網(wǎng)線路)相配合5.8終端線路整定特別注意事項5繼電保護整定的整定原則5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按躲過正常負荷電流波動的最大值整定。對220kV線路,一次值整定為180A。定值上限:0.5*min(本側CT一次值,對側CT一次值),定值下限:0.1*max(本側CT一次值,對側CT一次值)。兩側一次定值取一致。
1)電流變化量啟動值按躲過最大零序不平衡電流整定。對220kV線路,一次值整定為180A。兩側一次定值取一致。2)零序啟動電流電流定值將TA一次額定電流大的一側整定為1,其它整定為本側TA一次額定電流除以TA一次額定電流的最大值。與兩側的電流二次額定值無關。
3)TA變比系數(shù)PSL-603系列CT變比補償系數(shù)=對側CT一次值/本側CT一次值。
5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按躲過正5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按不小于4倍電容電流整定;一般而言,應按不小于0.2倍額定電流整定,根據(jù)區(qū)內(nèi)故障短路電流校驗其靈敏度。通常情況一次值按800A整定。兩側一次定值取一致。
4)差動電流高定值按不小于1.5倍電容電流整定;一般而言,應按不小于0.1倍額定電流整定,根據(jù)區(qū)內(nèi)故障短路電流校驗其靈敏度。通常情況一次值按600A整定。兩側一次定值取一致。
5)差動電流低定值按躲過區(qū)外三相故障時的最大零序不平衡電流、內(nèi)部高阻接地故障有足夠的靈敏度整定,一般不低于0.1In,實際可按一次值600A整定。兩側一次值取一致。6)零序差動電流定值5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按不小于5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則應大于100ms,一般取200ms。
7)零序差動時間定值當TA斷線不閉鎖差動保護時,差動保護的動作值。按躲1.3倍兩側最大負荷電流的較大者整定。兩側一次值取一致。當TA斷線閉鎖差動保護控制字置1時,該定值無效。8)TA斷線差流定值取原理級接地距離保護整定計算中的零序補償系數(shù)。9)零序電抗補償系數(shù)根據(jù)線路實際參數(shù)計算,具體計算公式為:KR=(R0-R1)/3*R1。10)零序電阻補償系數(shù)5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則應大于15.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則11)負荷限制電阻、接地距離電阻、相間距離電阻定值按躲事故過負荷運行條件下的最小負荷阻抗整定。最小負荷阻抗計算公式5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則11)負5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則11)負荷限制電阻、接地距離電阻、相間距離電阻定值南瑞繼保、深南瑞許繼、南自5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則11)負5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則11)負荷限制電阻、接地距離電阻、相間距離電阻定值四方5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則11)負5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按重負荷時的最小測量阻抗整定。計算公式為:11)負荷限制電阻、接地距離電阻、相間距離電阻定值12)縱聯(lián)距離電阻定值其中Rdz為負荷阻抗定值;K為可靠系數(shù),取0.7;Vol為額定電壓,對220kV線路取220000;Ifmax為最大負荷電流。若RL小于Rdz上限(50Ω)的0.5倍,RS取0.9RL即阻抗定值電阻分量小定值。計算公式為:5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按重負荷5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按2倍線路兩側最大感受阻抗較大者整定。兩側一次定值取一致。13)縱聯(lián)距離阻抗定值
按2*(對側縱聯(lián)距離阻抗定值-本線路阻抗)整定。14)縱聯(lián)距離反方向阻抗保證本線末端接地故障時有足夠的靈敏度。若零序II段定值滿足線末接地故障2-4倍靈敏度,則取II段定值;若零序III段定值滿足線末接地故障2-4倍靈敏度,則取III段定值;否則按保線末接地故障3倍靈敏度整定。最終取值為線路兩側整定值的較小者。兩側一次定值取一致。15)高頻零序停信定值保證本線路末端接地短路故障有足夠的靈敏度,靈敏度系數(shù)取3。最終取值為線路兩側整定值的較小者。兩側一次定值取一致。16)高頻負序停信定值
5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按2倍線5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按躲1倍兩側最大負荷電流的較大者整定。兩側一次值取一致。
18)靜穩(wěn)電流(振蕩閉鎖過流)
按躲1.41倍線路兩側最大負荷電流的較大者整定。兩側一次值取一致。
19)TV斷線相過流定值
按保線路末端接地故障時有足夠的靈敏度整定。取零序過流保護最末段定值。20)TV斷線時零序過流定值
按保證非故障相失靈有靈敏度整定,對于220kV及以上采用單相重合閘的線路,僅考慮單相失靈。21)失靈啟動電流低定值按躲過最大零序不平衡電流整定,一次值固定取300A;二次值不小于0.1In。22)失靈保護零序定值5.9裝置級整定計算原則5繼電保護整定的整定原則按躲1倍5.10母線保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則差動電流
差電流起動元件應保證最小方式下母線故障有足夠靈敏度,靈敏系數(shù)不小于1.5。差動電流宜按任一元件電流回路斷線時由于最大負荷電流引起的差電流整定。復合電壓閉鎖元件
低電壓閉鎖元件的整定,按躲過最低運行電壓整定,一般整定為60%~70%的額定電壓。負序、零序電壓閉鎖元件按躲過正常運行最大不平衡電壓整定,負序相電壓可整定2~6V(二次值),零序電壓(3Uo)可整定4~8V(二次值)。5.10母線保護整定計算原則5繼電保護整定的整定原則差動5.11斷路器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則斷路器拒動的考慮
開關失靈保護對于線路僅考慮線路兩側一臺斷路器單相拒動,對于主變僅考慮主變高、中壓側一臺斷路器單相拒動(三相聯(lián)動機構的斷路器除外)。線路開關失靈保護電流整定
線路開關失靈保護電流(包括相電流、負序和零序電流)起動電流定值一般應保證在本線路末端金屬性單相接地短路或本變壓器(啟備變除外)低壓側故障時有足夠靈敏度,靈敏系數(shù)大于1.3。失靈保護延時跳相鄰開關的時間整定按躲斷路器可靠跳閘時間和保護返回時間之和,再考慮一定的時間裕度,一般取0.2~0.3s。5.11斷路器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則斷路器5.11斷路器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則發(fā)變組開關失靈保護整定
發(fā)變組開關的失靈保護,相電流按滿足靈敏度,并盡可能躲變壓器額定負荷電流整定,負序電流(零序電流)按躲不平衡負序電流整定,按發(fā)電機出口故障有靈敏度校核。失靈保護延時跳相鄰開關的時間一般取0.2~0.3s。開關三相不一致保護
開關三相不一致保護一般裝設在開關本體上,與線路相關的斷路器,動作時間原則上按可靠躲單相重合閘時間整定,220kV線路三相不一致保護動作時間整定為2s,500kV整定為1.8s;只與發(fā)變組相關的斷路器,動作時間不考慮躲單相重合閘時間,可整定為0.5s。5.11斷路器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則發(fā)變組5.12母聯(lián)充電保護整定原則5繼電保護整定的整定原則“六統(tǒng)一”母聯(lián)充電保護充電相過流I段:按保主變中壓側故障(含接地故障和相間故障)有靈敏度整定,靈敏系數(shù)取1.5。一次值大于1000A則整定為1000A。充電相過流I段時間:按0.3”整定。充電相過流II段:按保主變低壓側相間短路有靈敏度整定。對于高阻抗變壓器,盡量保低壓側相間短路有靈敏度。靈敏度系數(shù)不低于1.5。充電零序過流保護:按保主變高壓側高阻接地故障有靈敏度整定;對于高阻抗變壓器,應保中壓側接地故障有靈敏度;對非高阻抗變壓器,盡量保中壓側接地故障有靈敏度。靈敏度系數(shù)不低于1.5。一次值不宜大于300A。按與進線距離III段和零序電流II段配合整定。時間不大于2.5”。5.12母聯(lián)充電保護整定原則5繼電保護整定的整定原則“六5.12母聯(lián)充電保護整定原則5繼電保護整定的整定原則“非六統(tǒng)一”母聯(lián)充電保護充電相過流I段:按保主變中壓側故障(含接地故障和相間故障)有靈敏度整定,靈敏系數(shù)取1.5。一次值大于1000A則整定為1000A。充電相過流I段時間:按0.3”整定。充電相過流II段:按保主變低壓側相間短路有靈敏度整定。對于高阻抗變壓器,盡量保低壓側相間短路有靈敏度。靈敏度系數(shù)不低于1.5。充電相過流II段時間:按于進線距離III段配合整定。時間不大于2.5”。5.12母聯(lián)充電保護整定原則5繼電保護整定的整定原則“非5.12母聯(lián)充電保護整定原則5繼電保護整定的整定原則“非六統(tǒng)一”母聯(lián)充電保護充電零序過流I段定值:按保主變高壓側接地故障有靈敏度整定;對于高阻抗變壓器,應保中壓側接地故障有靈敏度;對非高阻抗變壓器,盡量保中壓側接地故障有靈敏度。靈敏度系數(shù)不低于1.5。一次值大于1000A則整定為1000A。充電零序過流I段時間:按0.3”整定.充電零序過流II段定值:按保主變高壓側高阻接地故障有靈敏度整定;對于高阻抗變壓器,應保中壓側接地故障有靈敏度;對非高阻抗變壓器,盡量保中壓側接地故障有靈敏度;且與進線零序電流III段配合。靈敏度系數(shù)不低于1.5。一次值不宜大于300A。充電過流II段時間:按于進線零序電流II段配合整定。時間不大于3.5”。5.12母聯(lián)充電保護整定原則5繼電保護整定的整定原則“非5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則總則變壓器主保護按變壓器內(nèi)部故障能快速切除?區(qū)外故障可靠不誤動的原則整定。變壓器正常運行時?不考慮其兩套主保護同時拒動。為簡化配合?縮短保護動作時間?允許同一電壓等級主變后備距離保護與線路距離保護在定值上不配合。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則總則5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則距離保護距離保護為變壓器的部分繞組的后備保護?不作為變壓器低壓側故障的后備。帶偏移特性的阻抗保護?指向變壓器的阻抗不伸出對側母線?可靠系數(shù)宜取70%,指向母線側的定值按保證母線故障有足夠靈敏度整定。時間定值應躲系統(tǒng)振蕩周期并滿足主變熱過負荷的要求?不小于1.5秒。變壓器距離保護利用反向偏移阻抗作為母線的后備保護。當一側母差停時?主變同側距離保護時間可按運行要求調(diào)整。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則距離保5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則零序電流保護變壓器高、中壓側零序電流保護有方向段指向本側母線?按本母線故障有靈敏度整定?時間定值與本側出線零序電流保護配合?如果零序電流保護時間過長?可與接地距離保護最后一段時間配合。變壓器高、中壓側零序電流保護無方向段?按高、中壓側母線故障有靈敏度整定?時間定值與高、中壓側所有出線接地故障保護最后一段時間配合?應大于有方向段時間定值。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則零序電5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)零序電流保護整定原則“六統(tǒng)一”的變壓器保護高壓側中性點零序電流保護為兩段式配置。零序過流I段帶方向,方向指向母線;零序過流II段不帶方向。零序過流I段零序過流I段按保220kV母線接地故障有靈敏度整定,靈敏度系數(shù)取1.5。零序過流I段共2個時限:零序過流I段1時限按與出線接地距離保護II段時間配合整定,一般取3.0”,跳220kV母聯(lián)開關;零序電流I段2時限按出線零序保護II段時間配合整定,一般取4.3”,跳變壓器220kV側開關。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)零序電流保護整定原則零序過流II段零序過流II段與高壓側出線零序電流III段配合整定,一般取300A,同時校核定值靈敏度,若靈敏度不滿足要求,則按保靈敏度整定,靈敏度系數(shù)取1.5。零序過流II段共1個時限,按出線零序保護III段時間配合整定,一般取5”,跳變壓器各側開關。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)間隙保護整定原則“非六統(tǒng)一”保護間隙零序電壓、零序電流定值均需整定。零序電壓保護的定值3U0一般整定為180V,間隙零序過流保護定值一次值一般整定為100A。間隙零序電壓保護與零序電流保護經(jīng)“或”門后共用一個延時出口,延時時間一般整定為0.5”。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)間隙保護整定原則“六統(tǒng)一”保護間隙零序電壓、零序電流定值裝置已經(jīng)固化,不需整定。零序電壓保護的定值3U0固定為180V,時間為0.5s;間隙零序過流保護定值固定為一次值100A。間隙過流時間取1.5”,跳變壓器各側開關。間隙零序過流保護固定采用零序電壓與零序電流的“或”出口方式。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)變壓器中性點保護投退原則變壓器高壓側中性點直接接地運行時,投變壓器零序過流保護,退變壓器間隙保護;變壓器高壓側中性點經(jīng)間隙接地運行時,退變壓器零序過流保護,投變壓器間隙保護。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)復壓過流保護整定原則負序電壓定值躲正常運行不平衡電壓,取相電壓。一般取4V。復合電壓閉鎖元件由相間低電壓元件和負序過電壓元件按“或”邏輯構成。低電壓定值按額定相間電壓的70%整定。需要校核電壓靈敏度。電流及時間定值按逐級配合的原則整定。以保靈敏度為主,時間有級差。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電網(wǎng)復壓過流保護整定原則復壓過流方向元件的設置視具體情況而定,不存在靈敏性和選擇性的電流元件可以不帶方向,單側電源保護可以不帶方向。必須有一段電流元件不帶方向,作為總的保護。
TV斷線對復壓過流(方向)保護的影響低壓側固定不帶方向,復壓元件采用本側的復合電壓。TV斷線時,復壓元件退出,不經(jīng)復壓閉鎖。高(中)壓側的復壓元件由各側復合電壓的“或”邏輯構成。TV斷線時采用其它側復壓元件,同時將方向元件退出。5.13變壓器保護整定原則5繼電保護整定的整定原則湖北電6繼電保護整定的關鍵技術6繼電保護整定的關鍵技術6.1運行方式組合6繼電保護整定的關鍵技術離線整定計算盡量考慮各種常見運行方式,以使得保護定值可以滿足多種運行方式的要求。
影響助增系數(shù)的因素:線路的分流、變壓器的分流、電源點的助增電流整定計算基礎方式大方式中方式小方式6.1運行方式組合6繼電保護整定的關鍵技術離線6.1運行方式組合6繼電保護整定的關鍵技術當輪斷母線上連接有變壓器時,將電壓等級高于或低于輪斷母線側上連接的線路加入到輪斷線路數(shù)組;將輪斷母線對應的開環(huán)線路加入到輪斷線路數(shù)組;保護對側或背側母線作為輪斷母線(求最大值時考慮保護對側母線輪斷,求最小值時考慮本側母線輪斷);將輪斷母線上連接的線路加入到輪斷線路數(shù)組;連接的變壓器加入到輪斷變壓器數(shù)組;運行方式組合原則6.1運行方式組合6繼電保護整定的關鍵技術當輪斷母線上連6.1運行方式組合6繼電保護整定的關鍵技術跨電壓等級母線上的線路最大輪斷線路數(shù)目由高或低電壓等級母線上連接線路的數(shù)目確定。兩臺變壓器考慮其中一臺停運(零序電流保護優(yōu)先考慮接地變壓器停運、距離保護優(yōu)先考慮不接地變壓器的停運),當停運其中接地變壓器,另外一臺變壓器如果不接地,則需要改為接地。將輪斷線路數(shù)組和輪斷變壓器數(shù)組一起參入N-K輪斷組合,其中總的最大輪斷元件的數(shù)目由輪斷母線上連接的線路數(shù)目確定。同時需要滿足:6.1運行方式組合6繼電保護整定的關鍵技術跨電壓等級母線6.1運行方式組合6繼電保護整定的關鍵技術三臺及三臺以上變壓器考慮其中兩臺停運(優(yōu)先考慮接地變壓器停運),當停運其中接地變壓器時,需要將另外一臺不接地變壓器改為接地。輪斷線路數(shù)組中存在互感線路時,當互感線路與保護線路處于同一互感組,考慮其掛檢,但互感線路與配合線路處于同一互感組時,考慮其開斷根據(jù)電廠的實際運行方式設置電廠小方式。如:對于小水電,應考慮其全停;對于兩臺機組,應考慮停運其中一臺機組停運,等等。當輪斷母線處于電廠時,不考慮變壓器的輪斷,需要在每個輪斷方式的基礎上考慮電廠方式的切換:6.1運行方式組合6繼電保護整定的關鍵技術三臺及三臺以上6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術
環(huán)網(wǎng)的存在對電流分布的影響較大,尤其是三角環(huán)、四邊形環(huán)。開環(huán)線路作為補充輪停線路,參與運行方式組合。6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術環(huán)網(wǎng)的存6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術開環(huán)線路選取原則:與整定線路、配合線路構成環(huán)網(wǎng)結構;當配合線路存在多條時,應逐一掃描環(huán)網(wǎng);在將環(huán)網(wǎng)打開的前提下,開環(huán)線路最少;優(yōu)先選擇配合開關對側母線的出線。開環(huán)線路選取方式:人工選?。河^察網(wǎng)絡的拓撲結構,選取開環(huán)線路;程序選?。焊鶕?jù)阻抗矩陣元素及算法自動選取開環(huán)線路6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術開環(huán)線路選取原則:6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術人工選取開環(huán)線路自動輪停母線6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術人工選取開環(huán)線路自6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術程序選取—環(huán)網(wǎng)結構分析經(jīng)配合保護對側線路,回到主保護所在母線或主保護對側母線,同主保護或配合保護所在線路構成環(huán)路經(jīng)主保護背側線路,回到主保護對側母線,同主保護所在線路構成環(huán)路典型環(huán)網(wǎng)結構分析6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術程序選取—環(huán)網(wǎng)結構6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術根據(jù)大規(guī)模復雜電網(wǎng)的分布特點,同主保護或配合保護所在線路構成的環(huán)路中,沿主保護背側線路或配合保護對側線路延伸出去的下一級線路具有一定的分散性,同時由于網(wǎng)絡拓撲結構變化對系統(tǒng)影響的局部性,環(huán)路中主保護背側線路、對側線路以及配合保護對側線路以外的環(huán)網(wǎng)線路的開斷對保護定值的影響一般較小將保護背側母線、對側母線以及配合保護對側母線上連接元件均作為方式組合時的輪斷元件,會大大增加運行方式的組合數(shù)量程序選取—環(huán)網(wǎng)結構分析6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術根據(jù)大規(guī)模復雜電網(wǎng)6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術程序選取—基于環(huán)網(wǎng)電氣耦合指標的開環(huán)方法阻抗矩陣行列式的值
三節(jié)點等值系統(tǒng)節(jié)點導納矩陣及阻抗矩陣
6.2開環(huán)線路6繼電保護整定的關鍵技術程序選
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