保护配置方案及设计

1、电力系统继电保护课程设计电力系统继电保护课程设计西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院v配置方案配置方案一、一、主变压器保护配置方案及设计主变压器保护配置方案及设计二次谐波制动的比率差动保护二次谐波制动的比率差动保护三相低电压过电流保护（三相低电压过电流保护（110kV侧侧）单相低电压过电流保护（单相低电压过电流保护（27.5kV侧侧）零序过电流保护零序过电流保护过负荷保护过负荷保护重瓦斯保护重瓦斯保护主变过热保护主变过热保护差动速断保护差动速断保护差动速断保护差动速断保护整定原则 一般按躲过变压器空载投入时的最大励一般按躲过变压器空载投入时的最大励涌流整定，需考虑接线系数。涌流整定

2、，需考虑接线系数。灵敏度校验.min2dlmdzIKI 按最小运行方式下，电源侧发生两相短按最小运行方式下，电源侧发生两相短路的短路电流进行校验。路的短路电流进行校验。 .maxsdkYLIKI变压器电源侧两相金变压器电源侧两相金属性短路的最小电流属性短路的最小电流v整定计算整定计算二次谐波制动的比率差动保护二次谐波制动的比率差动保护 动作电流的整定原则动作电流的整定原则 一般按变压器额定电流的一般按变压器额定电流的0.21倍整定，倍整定，需考虑接线系数。需考虑接线系数。 灵敏度校验灵敏度校验.min2DlmDZIKI.max(0.30.5)DZKbpnIK II 按最小运行方式下变压器低压侧

3、发生两按最小运行方式下变压器低压侧发生两相短路的短路电流进行灵敏度校验。相短路的短路电流进行灵敏度校验。 比率制动特性比率制动特性比率制动比率制动的动作区的动作区制动区制动区速断动作区速断动作区C111212212122 () () DDZCDZDDZCDZDDZDZDZZDIIIK IIIIK IIK IIIIIIIK III当当当 差动电流差动电流制动电流制动电流一段比率制一段比率制动系数动系数（0.15-0.3）二段比率制二段比率制动系数动系数(0.5-0.7)制动一段制动一段动作值动作值制动二段制动二段动作值动作值二次谐波闭锁二次谐波闭锁222 ACDABCDBCCDCIKIIKIIK

4、IK=17%三相低电压过电流保护（三相低电压过电流保护（110kV侧）侧）一般按躲过变压器额定电流整定。一般按躲过变压器额定电流整定。 动作电流的整定原则动作电流的整定原则 KD ZnhKIIK灵敏度校验灵敏度校验.min1.3DlmDZIKI 按最小运行方式下变压器低压侧发生两按最小运行方式下变压器低压侧发生两相短路的短路电流进行灵敏度校验。相短路的短路电流进行灵敏度校验。 动作电压的整定原则动作电压的整定原则 一般按躲过母线最低工作电压整定。一般按躲过母线最低工作电压整定。 m inD ZKhUUKK 灵敏系数灵敏系数 电压元件的灵敏系数按最大运行方式电压元件的灵敏系数按最大运行方式下，相

5、邻元件末端发生三相金属性短路时，下，相邻元件末端发生三相金属性短路时，保护安装处的保护安装处的最大残压最大残压来效验。来效验。 .max1.2DZlmcyUKU 动作时限动作时限 与变压器低压侧单相低电压过电流保与变压器低压侧单相低电压过电流保护配合。护配合。单相低电压过电流保护（单相低电压过电流保护（27.5kV侧）侧） 基本同三相低电压过电流保护，只是基本同三相低电压过电流保护，只是动动作时限应与馈线的电流保护相配合作时限应与馈线的电流保护相配合。零序过电流保护零序过电流保护 由于负荷为由于负荷为单相负荷单相负荷，线路不设零序保，线路不设零序保护，变压器护，变压器110kV侧中性点接地时设

6、置。侧中性点接地时设置。动作电流动作电流按按70%70%的额定电流整定。的额定电流整定。70%KDZnhKIIK过负荷保护过负荷保护动作电流动作电流按额定电流整定。按额定电流整定。KDZnhKIIK动作时限：动作时限：较长，一般取较长，一般取9s。电流速断保护电流速断保护二、二、电容器保护配置方案及设计电容器保护配置方案及设计v配置方案配置方案过电流保护过电流保护谐波过电流保护谐波过电流保护差电流保护差电流保护差电压保护差电压保护过电压保护过电压保护低电压保护低电压保护v整定计算整定计算电流速断保护电流速断保护 该保护用于断路器到电容器连接端的短该保护用于断路器到电容器连接端的短路故障。路故障

7、。动作电流动作电流 按躲开电容器投入时产生的按躲开电容器投入时产生的最大涌流最大涌流进行整定。进行整定。 .maxKYLdzhKIIK灵敏度校验灵敏度校验 按按最小运行方式最小运行方式下变压器下变压器二次侧发生二次侧发生两相短路的短路电流两相短路的短路电流进行灵敏度校验。进行灵敏度校验。 (2).min(1.2 1.5)dlmdzIKI过电流保护过电流保护 用于电容器组内部故障，接地故障保护，用于电容器组内部故障，接地故障保护，也作电流后备。也作电流后备。 整定原则整定原则 电容器组电容有电容器组电容有10%10%的偏差，使负荷增大；的偏差，使负荷增大； 电容器允许电容器允许1.31.3倍额定

8、电流长期运行；倍额定电流长期运行； 合闸涌动不误动。合闸涌动不误动。 (1.3 1.4)KndzhKIIK灵敏度校验灵敏度校验 按按最小运行方式最小运行方式下变压器下变压器二次侧发生二次侧发生两相短路的短路电流两相短路的短路电流进行灵敏度校验。进行灵敏度校验。 (2).min1.2dlmdzIKI动作时限动作时限 躲过并补装置的最大合闸涌流躲过并补装置的最大合闸涌流,取取0.5s。谐波过电流保护谐波过电流保护 谐波使损耗功率变大导致发热，过电压谐波使损耗功率变大导致发热，过电压使电容介质老化，缩短寿命。使电容介质老化，缩短寿命。动作电流动作电流 按按等效三次谐波电流等效三次谐波电流为额定电流的

9、为额定电流的1.5倍连续运行倍连续运行2分钟整定。分钟整定。 hndzkIIK电容器允许的谐波电流值动作方程动作方程22222235791157911()()()()3333dzIIIIII动作时限：动作时限：120s差电流保护差电流保护动作电流动作电流 按投入电容器组产生的按投入电容器组产生的涌流涌流可能造成的可能造成的不平衡电流不平衡电流整定。整定。 用于电容器装置接地故障的主保护。用于电容器装置接地故障的主保护。maxmaxmax(1)5dzKtxCLnnIKKfIIXXII可靠系数，取可靠系数，取1.31.3同型系数，取同型系数，取1 1（不（不同同型）型），取，取0.5（同型）（同型

10、）流互最大允许误差，流互最大允许误差，取取0.1并补投入时涌流有效值并补投入时涌流有效值并补容抗并补容抗并补感抗并补感抗灵敏度校验灵敏度校验 对于并联电容补偿支路来说，最小短对于并联电容补偿支路来说，最小短路电流同额定电流，可以用路电流同额定电流，可以用流过并联电容流过并联电容补偿支路补偿支路的的额定电流额定电流来进行灵敏度校验。来进行灵敏度校验。1.2nlmdzIKI动作时限：动作时限：0.1s差电压保护差电压保护 用于差压保护是一种灵敏度高、保护范用于差压保护是一种灵敏度高、保护范围大、不受合闸涌流、高次谐波以及电压波围大、不受合闸涌流、高次谐波以及电压波动影响的保护方式，用于电容器内部故

11、障。动影响的保护方式，用于电容器内部故障。动作电压动作电压 确定电容器组故障后由熔丝切除的电确定电容器组故障后由熔丝切除的电容器台数容器台数K，此时故障电容器组端电压可，此时故障电容器组端电压可能上升到能上升到1.1倍额定电压。倍额定电压。maxmax(1)()()(1)1.1()(1)dzlmcnUUKMNMKUUN MKDKMUUN MKDK串联电容器数串联电容器数并联电容器数并联电容器数补偿度，补偿度，0.12-0.13母线的最高电压母线的最高电压电容器额定电压电容器额定电压动作时限：动作时限：取取0.1-0.2s差压保护差压保护灵敏系数灵敏系数低电压保护低电压保护 设置目的：设置目的：

12、 防止在无负荷时电容和变压器同时投入；防止在无负荷时电容和变压器同时投入； 在电源恢复时，仅电容器不在投入状态。在电源恢复时，仅电容器不在投入状态。 动作电压动作电压 一般按额定电压的一般按额定电压的50%-60%整定。整定。 动作时限动作时限 大于牵引母线上所接馈线短路保护的最大于牵引母线上所接馈线短路保护的最长动作时延，取长动作时延，取0.5-1s.过电压保护过电压保护 用于保护电容器的过电压、馈线母线用于保护电容器的过电压、馈线母线的过电压，受电容器设备谐波过负荷和电的过电压，受电容器设备谐波过负荷和电动机车组的允许过电压两方面的限制。动机车组的允许过电压两方面的限制。动作电压动作电压

13、一般按额定电压的一般按额定电压的110%-130%整定。整定。 动作时限动作时限 躲过牵引网可能发生的瞬时过电压，取躲过牵引网可能发生的瞬时过电压，取1-2s.三、三、馈线保护配置方案及设计馈线保护配置方案及设计电流速断保护电流速断保护v配置方案配置方案距离保护距离保护过电流保护过电流保护高阻接地故障保护（作为可选项配置）高阻接地故障保护（作为可选项配置）v整定计算整定计算电流速断保护电流速断保护动作电流动作电流(3).maxSDKDIK I按被保护范围末端发生短路的最大短路电流整定。按被保护范围末端发生短路的最大短路电流整定。 动作时限动作时限保护的动作时限应大于机车保护动作时限保护的动作时

14、限应大于机车保护动作时限（0.060.060.8s0.8s）, ,一般取一般取0.1s0.1s。为系统发生近距离金属性短路时保护装置快速出口为系统发生近距离金属性短路时保护装置快速出口而设。作为辅助保护以消除阻抗保护的动作死区。而设。作为辅助保护以消除阻抗保护的动作死区。保护范围校验保护范围校验最小保护范围最小保护范围线路全长的线路全长的15 20 距离保护距离保护 其整定计算包含以下内容其整定计算包含以下内容: 根据所选择的成套保护装置或继电器根据所选择的成套保护装置或继电器的动作特性是否为偏移特性的动作特性是否为偏移特性,确定偏移确定偏移量的大小量的大小. TV断线检测断线检测:对电压对电

15、压,电流判据进行整电流判据进行整定计算定计算. 对于任务书给定的复线电力牵引网对于任务书给定的复线电力牵引网,一一般需设两段距离保护般需设两段距离保护,根据所选择的成根据所选择的成套保护装置或继电器的动作特性进行套保护装置或继电器的动作特性进行整定整定 。 TV断线检测及闭锁断线检测及闭锁11()( 3080V DXDXUUII躲过最大负荷电流并低于最小短路电流）11DXRXII 阻抗阻抗段段 电阻动作值电阻动作值 按躲过最小负按躲过最小负荷阻抗整定。荷阻抗整定。2.min.min.maxsin(cos)fZDffffffKfKRZtgZUZKIK708565d2(4050 )fZZDXZDRR重负荷躲涌流1(1020 ) 电抗动作值电抗动作值 按能保护线路全长的按能保护线路全长的85%进行整定。进行整定。00.85ZDXL Z线路长度线路单位自阻抗 动作时限动作时限 考虑与电力机车断路器跳闸时间配合。考虑与电力机车断路器跳闸时间配合