220KV電網線路繼電保護設計及整定計算

1.1220KV系統(tǒng)介紹系統(tǒng)由水電站，和兩個等值的系統(tǒng)、通過六條線路構成一個整體。整個系統(tǒng)最大開機容量為，此時、水電廠所有機組、變壓器均投入，、兩個等值系統(tǒng)按最大容量發(fā)電，變壓器均投入；最小開機容量位,此時廠停機組，廠停機組一臺，系統(tǒng)發(fā)電容量為，系統(tǒng)發(fā)電容量為。系統(tǒng)示意圖如圖1.1所示。圖1.圖1.1220kV系統(tǒng)示意圖1.2系統(tǒng)各元件主要參數(1)發(fā)電機參數如表1.1所示：表1.1發(fā)電機參數電源總容量（MVA）每臺機額定功率（MVA）額定電壓（kV）額定功率因數cosφ正序電抗最大最小W1廠295.29235.29235.29150.850.352*30110.830.25W2廠310232.54*77.513.80.840.3S1系統(tǒng)4763001150.5S2系統(tǒng)4282401150.5對水電廠，對于等值系統(tǒng)(2)變壓器參數如表1.2所示：表1.2變壓器參數變電站變壓器容量（MVA）變比短路電壓（%）Ⅰ－ⅡⅠ－ⅢⅡ－ⅢA變20220/3510.5B變－1240220/1512B變－260220/1112C變3*120220/115/351710.56D變4*90220/1112E變2*120220/115/351710.56(3)輸電線路參數，上端，下端，，，；，，。(4)互感器參數所有電流互感器的變比為，電壓互感器的變比為。由動穩(wěn)定計算結果，最大允許切除故障時間為。2整定計算2.1發(fā)電機保護整定計算2.1.1縱聯差動保護整定計算（1）發(fā)電機一次額定電流的計算式中——發(fā)電機額定容量；——發(fā)電機功率因數；——發(fā)電機機端額定電壓；（2）發(fā)電機二次額定電流的計算式中——發(fā)電機機電流互感器變比；（3）差動電流啟動定值的整定：為差動保護最小動作電流值，應按照躲過正常發(fā)電機額定負載時的最大不平衡電流整定，即：或者式中——可靠系數，??；——發(fā)電機額定負荷下，差動保護中的不平衡電流，建議取。取較大值做保護動作電流，所以差動電流啟動定值取,（4）靈敏系數式中——發(fā)電機出口兩相短路流經保護最小周期性短路電流；——差動電流啟動定值，。符合要求。2.1.2橫聯差動保護整定計算保護動作電流按躲過外部短路故障時最大不平衡電流以及裝置對高次諧波濾過比的大小整定，由于不平衡電流很難確定，因此，在工程設計中可根據經驗公式計算。（1）次諧波濾過比不小于時，繼電器動作電流為式中——電力互感器變比，一般采用。（2）次諧波濾過比大于50時，繼電器動作電流為（3）靈敏度校驗a=式中a——保護動作死區(qū)占得百分比；——發(fā)電機零序電抗，??；由上述計算可知，繼電器動作電流整定值愈高，保護死區(qū)愈大，為了減小保護死區(qū)，應經次諧波濾過器，盡量減小次諧波不平衡電流。2.2變壓器保護整定計算2.2.1縱聯差動保護整定對本次設計來說，變壓器的主保護有縱聯差動保護和瓦斯保護，其中瓦斯保護一般不需要進行整定計算，所以對縱聯差動保護進行整定如下：（1）避越變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復時的勵磁電流：式中——可靠系數，取1.3；——變壓器額定電流；（2）雙繞組變壓器避越外部短路時的最大不平衡電流：式中——可靠系數，取1.3；——非周期分量引起的誤差，取為1；——電流互感器同型系數，型號同時取0.5，型號不同時取1；——電流互感器容許最大相對誤差，采用0.1；——在變壓器高、中壓側由于調壓改變分接頭引起的相對誤差，取0.05；——繼電器整定匝數與計算匝數不等而產生的相對誤差，取0.05；——最大外部故障短路電流周期分量；（3）差動繼電器的動作電流：式中——電流互感器一次側額定電流；——電流互感器二次側額定電流；——保護基本側的動作電流，差動線圈匝數：=實際整定匝數選用：所以繼電器的實際動作電流為：=保護裝置的實際動作電流為：==