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文檔簡介
距離保護(hù)的整定計(jì)算舉例
距離保護(hù)的整定原則及計(jì)算方法
在輸電線路上,距離保護(hù)一般采用三段式,并且認(rèn)為動作具有方向性。以圖5-56為例
說明三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算原則。
圖956三段式距崗保護(hù)整定計(jì)算說明
一、距離I段整定計(jì)算
1.動作阻抗
距離I段應(yīng)在保證選擇性的前提下,使保護(hù)范圍盡可能大。因此,保護(hù)1第I段動作阻
抗應(yīng)按躲過下一線路出口h點(diǎn)(可選8母線)短路時(shí)的正序阻抗來整定。即
Z:p,i=K:IZAB(5-125)
式中Z;)pl-線路AB中保護(hù)1距離第I段的動作阻抗;
Kb可靠系數(shù),取0.8-0.85,考慮繼電器誤差,互感器誤差及裕度系數(shù)。若線
路參數(shù)未經(jīng)實(shí)測,則取KL=0.8;
Z.”,一被保護(hù)線路的正序阻抗,。。
2.動作時(shí)限
t:=0s,瞬時(shí)動作。一般距離I段保護(hù)裝置的固有動作時(shí)限為0.1?0.15s。
二、距離n段整定計(jì)算
1.動作阻抗
距離H段的保護(hù)范圍是本線路全長,并力求與相鄰下一級快速保護(hù)相配合,使距點(diǎn)保護(hù)
第n段動作時(shí)限盡可能短,故保護(hù)1第II段動作阻抗應(yīng)按躲過下一級快速保護(hù)的保護(hù)范圍末
端短路時(shí)的正序阻抗整定。
(1)與相鄰下一線路BC的距離第I段相配合,即按躲過下一線路距離第【段末端ki
點(diǎn)短路時(shí)的正序阻抗來整定。
1
Z黑=KUZAl{+KbrminZ:p2)(5-126)
式中^OPA-保護(hù)?距離第【I段的動作阻抗;
Z鼠2一相鄰下一線路BC中保護(hù)2距離第【段的動作阻抗;
Kg.一最小分支系數(shù);
K;\—II段可靠系數(shù),一般取0.8,考慮本保護(hù)的可靠系數(shù)K1和相鄰保護(hù)的縮短
系數(shù)以及本線路與相鄰線路的阻抗角可能不同等因素。
(2)與相鄰變壓器快速保護(hù)相配合,即按躲過相鄰變壓器末端怎點(diǎn)短路時(shí)的正序阻抗
來整定。
^OPA=K;;[(Z八8+KymiZp)(5-127)
式中一實(shí)際可能的最小分支系數(shù);
ZT-當(dāng)變壓器快速保護(hù)為電流速斷保護(hù)時(shí),ZT為速斷保護(hù)范圍內(nèi)的變壓器阻抗;
當(dāng)變壓器快速保護(hù)為差動保護(hù)時(shí),2丁為變壓器阻抗。
K胃一可靠系數(shù),一般取0.7?0.75,考慮Z]誤差較大以及其與線路阻抗算術(shù)和
的誤差等因素。
取式(5-81)和式(5-82)中的較小值作為距離第I【段的整定阻抗。
2.動作時(shí)限
距離第II段的動作時(shí)限應(yīng)比與之相配合的相鄰下一級保護(hù)的配合段動作時(shí)限大一個(gè)時(shí)
限級差4(通常取/片0.5s)。則
匕+加(5-128)
式中本保護(hù)第H段動作時(shí)限,一般?。?O.5S:
t\~相鄰配合段的保護(hù)動作時(shí)限。
3.靈敏度校驗(yàn)
應(yīng)保證本線路末端發(fā)生金屬性短路時(shí)有足夠的靈敏度,要求Ken〉L25。則
Kse.n=-7^->1.25(5-129)
4八8
2
若靈敏度Kscn不滿足要求,則應(yīng)與相鄰下一級保護(hù)的距離H段配合整定,方法與式
(5-82)和式(5-83)相同。如與之相配合的保護(hù)II段為其它保護(hù)方式,則應(yīng)按躲過其II段
保護(hù)范圍末端短路時(shí)的阻抗來整定。
三、距離m段整定計(jì)算
1.動作阻抗
應(yīng)保證與相鄰下一級保護(hù)的第II段或第IH段有配合關(guān)系,并應(yīng)躲過正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)
荷。
(1)按與相鄰下一級保護(hù)距離II段配合。則
=KE(ZAE4-KbrminZ,)(5-130)
式中符號的含義與距離第II段相同。
(2)按與相鄰下一級保護(hù)距離n【段配合。則
7HI_?(7_i_7川)
乙OP.T—八「cl'乙AH十八br.min乙(5-131)
式中符號的含義同」二。
(3)躲過正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷
1)距離保護(hù)采用電流起動元件時(shí),其整定原則與過電流保護(hù)的整定原則相同。則
ast
£.max(5-132)
2)距離保護(hù)采用阻抗繼電器作為起動元件時(shí):
①采用全阻抗繼電器
-~Z^min(5-133)
KrelK—ast
②采用方向阻抗繼電器(0°接線)
1
Z^min(5-134)
K⑹KRSQS(%-%)
(0.9~0.95)〃
其中
L.max
以上式中K.一可靠系數(shù),取1.15?1.25;
一返回系數(shù),取1.17;
3
K"min應(yīng)按保護(hù)背后電源容量為最大,分支電源容量為最小考慮;K”,則相反。
(2)輻射形網(wǎng)絡(luò)對環(huán)形網(wǎng)絡(luò)
K"min應(yīng)按環(huán)形網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)運(yùn)行考慮;K.f則取開環(huán)運(yùn)行。
(3)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)
K/“.min應(yīng)按環(huán)形網(wǎng)絡(luò)開環(huán)運(yùn)行考慮;尤,..max則取閉環(huán)運(yùn)行。
整定計(jì)算中最小分支系數(shù)的求取,還需要根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)和線路分析,應(yīng)用時(shí)可參考有關(guān)
資料。
四、最小精確工作電流八叩校驗(yàn)
為了使距離保護(hù)能正確工作,阻抗繼電器的測量誤差在允許范圍內(nèi),則阻抗繼電器的最
小精工電流不能超過保護(hù)范圍末端短路時(shí)流過繼電器的最小短路電流,通常用精工電流的靈
敏度來校哈,其靈敏系數(shù)
aop.mm
式中^sen.aop-繼電器精確工作電流的靈敏系數(shù),在校驗(yàn)點(diǎn),要求長.沿⑷22;
/kmin-在校驗(yàn)方式下,流過繼電器的最小短路電流。
校驗(yàn)精確工作電流時(shí),為了簡化計(jì)算,最小短路電流可按下述原則計(jì)算:對于距離保護(hù)
第I、II段,短路點(diǎn)選擇在本線路末端;距離第川段,則短路點(diǎn)選在相鄰下一線路末端。
以上整定計(jì)算均為一次動作值,當(dāng)換算到繼電器動作阻抗時(shí),必須計(jì)及互感器的變比和
繼電器的接線系數(shù)。
【例4-1]在圖5-57所示110kv網(wǎng)絡(luò)中,各線路均裝設(shè)三段式距離保護(hù),試對俁護(hù)1
的相間距離保護(hù)I、II、山段進(jìn)行整定計(jì)算。已知:線路”的最大負(fù)荷電流兒網(wǎng)=35認(rèn),
功率因數(shù)COS9L=0.9,各線路單位阻抗ZI=0.4。/km,阻抗角3k=70°,電動機(jī)的自起動系
數(shù)K3st=1,正常時(shí)母線最低工作電壓ULmin為0.96,變壓器的主保護(hù)采用差動保護(hù)。
5
Xamin=25a
圖5-57例5-1網(wǎng)絡(luò)接線圖
解1.計(jì)算各元件參數(shù)
線路48的正序阻抗ZAB=ZI/AB=0.4X30=12(Q)
線路BC的正序阻抗ZBC=ZI/BC=0.4X60=24(Q)
變壓器等值阻抗Z7.=^^x-^i=—X—=44.1(Q)
T100ST10031.5
2.距離I段的整定
(1)動作阻抗根據(jù)式(5-125)可得
^.=^1^=0.8x12=10.2(0)
(2)動作時(shí)限1=0s,保護(hù)裝置固有動作時(shí)限。
3.距離II段的摳定
(1)動作阻抗根據(jù)以下兩個(gè)條件整定
I)與相鄰下一線路中保護(hù)3(或保護(hù)5)距離I段配合,根據(jù)(4-70)可知
Z鼠=KrbZ.+Kb_Z).3)
式中K,=0.85,K1=0.8
z',=X
而Ki}v.I7.DRLC=0.8524=20.4(0)
K"min的求取,如圖5-58所示
當(dāng)保護(hù)3的【段末端3點(diǎn)短路時(shí),分支系數(shù)計(jì)算式為
2Xsi+Z48+Z$2(1+015)ZecZXS1+ZAB八1.15
-=-----------------------------------------X-----------------------------------=(-------—+l)x——
X$2
乙77乙BCX$22
6
為使Khr最小,式中Xi應(yīng)取可能最小
值,即取電源1最大運(yùn)行方式下的等
值阻抗Xdmn,而Xd取最大可能值,
即取電源2最小運(yùn)行方式下的最大等
值阻抗&2.max,同時(shí),雙回線投入,故
吐,20+12八1.15…
km=(^-+l)x—=1.19
則有圖5-58保護(hù)1距離II段求取分支系數(shù)的等值電路
Z黑=0.8x(12+1.19x20.4)=29.6(0)
2)按躲過相鄰變壓器低壓側(cè)出口好點(diǎn)短路整定計(jì)算,根據(jù)式(5-127)可知
^OPA=儲1(2八8+冬皿/;)
式中4=0.7,K版min為在相鄰變壓器低壓側(cè)出口6點(diǎn)短路時(shí)保護(hù)1的最小分支系數(shù)
“"min+Z.+j=20+12=2.07
hr.min
X.C.max30
則z黑=0.7X(12+2.07x44.1)=72.3(Q)
取1)、2)中最小值作為整定值,即
Z%」=29.6(0)
(2)靈敏度校驗(yàn),根據(jù)式(5-84)得
K口£
/C=-^-=—=2.41>1.25,滿足要求。
seenn21?
乙AB
(3)動作時(shí)限
=/■!+△/=0.5s
4.距離III段的整定
(1)動作阻抗
方向阻抗繼電器采用00接線方式,按躲過最小負(fù)荷阻抗整定計(jì)算,根據(jù)式(5-134)
7III1
^OP.\一Z'min
7
U,.0.9x1100.9x110
其中-j=163.5(C)
技,..max73x0.35
1L.max
取K,“=1.2,K,=1.15,Kqs,=1,^sen=9k~7。°?=cos0.9=25.8°
163.5
7III
則4OP.I=165.3(0)
1.2xl.5xcos(70°-25.8:>)
(2)靈敏度校驗(yàn)
1)保護(hù)作為本線路末端短路近后備時(shí)的靈敏系數(shù)
K刈二反毆="且=13.78>1.5,滿足要求
Z.s12
2)保護(hù)作為相鄰元件末端短路遠(yuǎn)后備時(shí)的靈敏系數(shù)
①相鄰線路末端V點(diǎn)短路時(shí),由式(5-136)可知
八021
ZNB+K加.maxZ8c
其中,保護(hù)1的最大分支系數(shù)K/“max按相鄰線路A。末端短路時(shí)求取,如圖(5-59)所示。
B
Xgi.maxA
^br.max-"T"ZAHZBC
——V
Xsl.max+_j77
X$2.min
minZT
^^+1=2.48
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