继电保护整定计算

1、附录1、电网元件参数计算及负荷电流计算1.1基准值选择基准容量：SB100MVA基准电压：VbVav 115kV基准电流：IBSb m/3Vb0.502kA基准电抗：ZbVb/73|b132.25电压标幺值：E 1.051.2电网元件等值电抗计算线路的正序电抗每公里均为0.4 Q /kM;负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2 Q /kM;线路阻抗角为800。表格2.1系统参数表系统s最大运行方式正序阻 抗0.1变压器T6 (T7)容量25MVA系统S最小运行方式正序阻 抗0.3变压器T6( T7)短路电压百 分比10.5系统S最大运行方式零序阻 抗0.3系统S最小运行方式零序阻 抗0.90线

2、路SC长度50km发电机G容量100MW线路AB长度35km发电机G次暂态电抗0.129线路BC长度60km电厂主变压器T容量125MV线路CA长度28km电厂主变压器T短路电压百 分比12.5选题一一一变压器T4( T5)容量31.5MVA开环运行位置QF变压器T4( T5)短路电压百 分比10.5整定线路AC1.2.1输电线路等值电抗计算(1)线路AB等值电抗计算:正序电抗：X ABx1 Lab0.435 14标幺值：X ABX AB140.1059ZB132.25零序阻抗：X0.ABX 0L AB1.23542标幺值：X0.ABX 0.AB42nZb132.25(2)线路BC等值电抗计算

3、：正序电抗：X BCx1 Lbc0.46024标幺值：X BCX BC240.1815Zb132.25零序阻抗：X0.BCx 0 Lbc1.26072标幺值:X0.BC警 急O.5444(3)线路AC等值电抗计算:正序电抗:XacX1 Lac 0.4 2811.2标幺值:X ACXac 11.2ZB 132.250.0847零序阻抗:X0.ACX 0 L AC 1.22833.6标幺值:X0.ACX 0.AC 33.6ZB132.250.2541(4)线路CS等值电抗计算:正序电抗:Xcsx 1Lcs0.45020标幺值:XcsXcs20Zb 132.250.1512零序阻抗:X0.csX 0

4、 Lcs 1.25060标幺值:X0.csX0.cs600.4537ZB 132.251.2.2变压器与发电机等值电抗计算(1)变压器T1,T2,T3等值电抗计算:Ua% VnL 12.1Xt1Xt2Xt3100 SnXT1XT2 XT3 詈悬 0.0915(2)变压器T4，T5等值电抗计算:Xt4Xt5Uk%100VN 40.333XT4Xt5Xt4403330.3050132.25变压器T6,T7等值电抗计算:XT6Xt7Uk%100Vn2Sn50.82XT6Xt7Xt650.820.3843132.25(4)发电机等值电抗计算:Xgi77XdCOS SbXG2 XG3巴10.109651

5、.2.3通过断路器3的最大负荷电流当线路Lab,Lcs退出运行时，由输电线路Lac向甲乙两个变电所供电时断路器3和断路器4上流过最大负荷电流。1 fh C.maxP甲 maxP乙 max皿osr1Vh0MVAV0.3138<A1 fhC.maxI fhC.max0.3138kA 0 625I B0.502kA表格2.2等值电抗计算结果表元件序别计算值标幺值线路Lab正序140.1059零序420.3176线路Lbc正序240.1815零序720.5444线路Lac正序11.20.0847零序33.60.2541线路Les正序200.1512零序600.4537变压器Ti正序12.10.0

6、915零序12.10.0915变压器T2正序12.10.0915零序12.10.0915变压器t3正序12.10.0915零序12.10.0915变压器T4正序40.330.3050零序40.330.3050变压器T5正序40.330.3050零序40.330.3050变压器T6正序50.820.3843零序50.820.3843变压器T7正序50.820.3843零序50.820.3843发电机G1正序14.50.10965零序14.50.10965发电机G2正序14.50.10965零序14.50.10965发电机G3正序14.50.10965零序14.50.10965附录二2、保护3和4

7、的电流保护的配置根据保护的配置原则：优先选择机构简单可靠，动作迅速的电流保护。如果 电流保护无法满足电力系统的保护要求再考虑配置距离保护和零序电流保护做 后备保护。2.1断路器3的电流保护段整定计算和校验(1) 动作电流对输电线路，按照躲开下一条线路出口处短路可能出现的最大短路电流值进行整定计算。及躲开C母线处短路的最大短路电流。在最大运行方式下，断路器B断开为开环运行,三台发电机同时运行，与系统 S断开联系。K；elI k.C.max取 K；el 1.3XgXg13Xti0.109650.09150.06705I k.C.maxZgXac1.056.91930.067050.0847I se

8、t.3KrlIk.Cmax1.3 6.91938.9951lSet.3 I set.3 IB 8.9951 0.502kA4.5155kA(2) 保护范围校验0.1006ZXg1 Xt1Z G. max2XiXZB0.4132.250.00302461 set.3I k.C .min2 ZG.maxEX1 LminLmin0.4918km (不满足条件)根据校验计算结果可知，电流速断保护不能满足保护要求。分析原因可知,AC线路太短不适合配置电流保护。因此我放弃进行电流保护配置的整定计算,选择给断路器3和4进行配置距离保护，并辅助零序电流保护。附录三3、保护3和4的距离保护的配置3.1断路器3的

9、距离保护整定计算和校验图4.1电网的等效电抗路图查询资料：取Kei 0.85,Kr； 0.8, K；： 0.8 （有变压器时取 Kr； 0.7 ）Kss 1.5, Kre1.23.1.1 保护3距离保护段整定计算和校验（1）动作阻抗对输电线路配置距离保护段，按照躲开本线路末端短路时的测量阻抗进行zSet3 0.8 (0.0847 0.1285)0.17056整定计算。ZSet.3Kr： Xac 0.0720Zset.3Zset.3 Z B 9.5(2)动作时限3.1.2保护3距离保护段整定计算和校验t30s（离保护 段实际动作时间由保护装置和断路器固有动作时间决定）动作阻抗按照如下条件进行配置

10、按照与相邻线路保护7距离保护段相配合进行整定计算ZSet7Kei Xcs 0.1285ZSet3K；I (Xac Kb.min ZSet.7 )此时分支系数Kb.min 1zset3zSlta Zb 22.56按照与相邻线路保护5距离保护段相配合进行整定计算ZSet5K；el XcB0.1543zset3K；1 (XacK b.min Zset.5 )此时分支系数K b.minXg XacX s.maxX S.max XCS"X；S0.06705 0.0847 0.3 0.15121 1.330.3 0.1512zset30.8(0.0847 1.33 0.1543)0.2319zs

11、et3zset.3Zb 30.7按照与相变压器低压侧短路配合进行整定计算zSet.3K；1 (Xac K b.minZT6)2此时取K；el0.7此时分支系数K b.minXg Xac Xs.max Xcs 0.06705 0.0847 0.3 0.1512炎X s.max X CS0.3 0.1512zset30.7(0.0847 1.33 0'3843)0.23822zset3zset3Zb 31. 5综上所述：取以上三个整定值的最小值为距离保护段整定值即 zSet.3 22.56(2)灵敏度校验Z II/厶 set.3KsenXAB22.56141.61 1.25 (满足灵敏度要

12、求)(3) 动作时限t3 t7 t0.5S能同时满足与相邻线路BC和变压器保护的配合要求。3.1.3保护3距离保护段整定计算和校验(1)整定阻抗按照躲开最小负荷阻抗进行整定。ZLD .minULD.min 182.15! fh.C.maxZLD .min警佃73因为距离保护采用的为方向阻抗继电器故:取 Krei0.8，Kre 1.15，Kss 1.5， set 80， l 30zset3Krel ZLD.minKss KreCOS（ set - L）°8 血15131.421.5 1.15 COS50蛙 o."37(2)灵敏度校验本线路末端短路时的灵敏度系数Ksen.（1）

13、 玉 1314211.734 1.5 （满足要求）Xac 11.2相邻线路末端短路时的灵敏度系数要满足 Ksen.（2） 1 .2X AC K b. max Znext当线路CS末端短路时Kb.max 152）Xac K二 Xcs T1霁0 4.21 1.2 （满足要求）当发电机为最最小运行方式，系统 S为最大运行方式可求出最大分支系数1/XG.max X AC XS.min X CS 彳"zqcqK b.max 1.7353X S.min XCS相邻线路CB末端短路时:I，Zset.3K seH2）X KXX AC Kb.max X CB11.2 137353 24 彳49（满足要

14、求）相邻变压器低压侧短路时:Zset.3KsenX K 厂人 AC lb.max 人 T6131.421.32 1.2 （满足要求）11.2 1.7353 50.82(3)动作时间由于乙变电所出口后备保护动作时间为1.0S故：t31.0 2 t 2.0S3.2断路器4的距离保护整定计算和校验321保护4距离保护 段整定计算和校验(1)动作阻抗对输电线路配置距离保护 段，按照躲开本线路末端短路时的测量阻抗进行整定计算。Zset4Krel X AC0.0720Zset4 Zset.4 ZB9.5t4 0s (离保护(2)动作时间段实际动作时间由保护装置和断路器固有动作时间决定)由于相对断路器4没有

15、下一级输电线路，故保护3就不需要进行第 段和 第段的整定计算。3.3距离保护的评价(1)优点能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求；阻抗继电器是同时反应 电压的降低与电流的增大而动作的，因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中I段距离保护基本不受运行方式的影响， 而n、m段仍受系统运行方式变化 的影响，但比电流保护要小些，保护区域和灵敏度比较稳定。(2)缺点不能实现全线瞬动。对双侧电源线路，将有全线的30%- 40%第n段时限跳闸，这对稳定性有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的；阻抗继电器本身较复杂，还增设了振荡闭锁装置，电压断线闭锁装置，因此，距离保 护装置调试比较麻烦，可

16、靠性也相对低些。表4.1保护3和4距离保护的配置结果表保护序号项目保护段保护段保护段保护3整定值9.522.56131.42动作时间OS0.5S2.0S灵敏度/1.6111.734保护4整定值9.5/动作时间OS/灵敏度/附录四4、保护3和4的零序电流保护的配置4.1断路器3零序电流保护的配置在配置继电保护的时候，我们首先考虑配置距离保护作为主保护，再辅以零序电流保护。在最大运行方式下(三台发电机同时运行,系统处在开环运行)，电网的等效电路图如下图所示。图5.1电网的等效电路图系统也处在最大运行方式下，在各个线路末端短路情况下,系统中所有变压器的接线方式为-Y接线且中性点直接接地，取变压器的零

17、序电抗与正序电抗一样，且等效系统 S也是直接接地系统。4.1.1保护3零序电流保护段的整定计算和校验(1) 保护3零序电流保护 段的整定计算按照躲开下一级线路出口处单相或者两相接地短路时，可能出现的最大零序短路电流进行整定计算。I k1.f0E0X 0.AC( 3 )/(Xo.aB3X0.T4 2 )I k1.f01.050.25410.0915/(0.31761 0.set.33Krel1 k1.f014.469(取 Krei 1.3)1 0.set.31 0.set.37.26kA(2) 动作时间t。0 t 0.1S (取一段延时t0.1S,以方便躲开断路器三相不同期合闸的时间)4.1.2

18、保护3零序电流保护段的整定计算和校验(1)K2处发生接地短路时与保护5零序 段相配合XtiXCBXacXt2Xt3XuXaeXt5Xs图5.3 K2处接地短路时零序等值网图K2处发生接地短路零序电流段整定计算I 0.set.3KrelII 0.set.5K b.minI k2.f0E。XX0.CB (£)/( X0.CS Xo.s.max )/(X 0.ACXp/(X0.AB竽)I k2.f01.05I 0.set.5I 0.set.5Kb.minK b.min0.54443Krel II 0.set.5 I B(0)/(0.4540.9)/(0.254120/(0.317630.3

19、05)1.52202k2.f035.9356XX0.CS1.3 1.5220 5.93560.502kA 2.9797kAX VX0.T10.S.max ) X0.AC3（取/(X0.ABX(号)/(X0.cs X0.S.max)Krel 1.3)X0.T4 )2(警)/(0.4537 0.9) 0.2541 嘗/(0.3176 晋)0)/(0.4537 0.9)22.67970.set.3KrelK b.minI 0.set.51.25.9356 2.65802.6797（取Krel 1.2)I 0.set.3I 0.set.32.6580 0.502kA1.3343kAK2处发生接地短路灵

20、敏度校验31 0. kl.minEo3.5018X0.ACXti1 0. kl.min1 0.k1.minIB 3.50180.502kA1.7579kAKsenI 0.k1 .min3 1.7579I 0Iset.31.3343(2) K3处发生接地短路时与保护3.951.5(满足要求)7零序段相配合图5.4 K3处接地短路时零序等值网图K3处发生接地短路零序电流段整定计算1 0.set.3Krel II 0.set.7K b.min1 k3.f0XX0.CS(-)/(X0.ACE。XP/(X0.AB 等)I k3.f01.05I 0.set.7 3Krel I k3.f03 1.3 1.9

21、2347.5013(取 Krel 1.3 )1 0.set.7I 0.set.7 I B7.5013 0.502kA3.7656kAKb.min/ X0.T6 X Y(2)X0.ACX0.T1 ,/YX0.T4 X(X0.AB )X0.T6YK b.min0.38430.09150.3050.2541 /(0.3176* 2322.47120.384321 0.set.3KrelI/I 0.set.7Kb.min1.27.50132.47123.6426(取 Krel 1.2 )I 0.set.3 I 0.set.3 I B3.6426 0.502kA1.8286kAK3处发生接地短路灵敏度校

22、验1 0.k1.min3.5018XT!X 0.AC2I 0.k1.min3.50181 0.k1.min 1 B0.502kA1.7579kA1 0.k1 .min（满足要求）I 0.set.31.53 1.7579c。“2.8840 1.8286故：选择电流较大值作为保护 3零序电流保护的整定值及：10.set.31.8286kA（3）动作时间t。 t。t 0.6S （这样可以保障各段零序保护的动作时间相匹配） 由于第一点：根据任务书的资料，无法计算最大不平衡电流。第二点：接地短路零序电流保护为距离保护的辅助保护。故：我没有继续做零序电流的第的整定计算。4.2断路器4零序电流保护的配置4.2.1保护4零序电流保护段的整定计算和校验(1) 当K4处发生接地短路时XtgXsXacXcs图5.5 K4处发生接地短路零序等值网图(2) 电流保护段的整定计算I k4.f0