继电保护培训第七章(小电源并网)

1、1,小电源,2,几种典型电网结构,终端线 由于整定原则的应用与电网结构有关，最明显的属线变组情况。辐射状配出负荷，结构清晰，继电保护的配置与整定也简单。 继电保护整定计算按终端线原则。,3,几种典型电网结构,联络线 城市配电网具有网络密集、线路短、电源与负荷集中的特点，最常见的就是联络线了。 各级串供线路间的保护配合就尤为重要。与相邻线路保护进行配合整定时，比如II段先与相邻I段配合，然后对得到的定值进行灵敏度校验，若灵敏度不满足要求，就与II段进行配合。 继电保护整定计算按联络线原则。,4,几种典型电网结构,T接线 对于T接线的电网结构，要进行认真分析。除了特殊电网结构的T接线要兼顾联络线以

2、外，一般都可等同于终端线。 继电保护整定计算按终端线原则。,5,计算方式的应用,整定计算中实际采用的电网方式称为计算方式，包括电网的运行方式及设备检修设置。 运行方式又分为供电方式和系统方式，其中供电方式是指电网的供电情况，比如35kV的变电站可以由不同的220kV站供电，每一种供电情况可以定义为一种供电方式；系统方式是指厂站的大、小方式，主要包括等值电源的大/小运行方式、变压器等设备停运情况。设备检修设置是指除供电方式和运行方式中已停运的设备外，再设置一些设备检修的情况。,6,计算方式的应用,整定计算中实际采用的计算方式是供电方式、系统方式和设备检修设置的组合。 总结整定规则可以发现，需要通

3、过故障分析进行计算的量主要有相电流、分支系数、助增系数以及电流电压保护中的系统等值阻抗。 这些量都要求计算最大/最小值。由于分支系数和助增系数间只是倒数关系，系统等值阻抗计算与线路出口三相短路时的相电流计算类似，所以只需讨论相电流、分支系数计算时的计算方式。另外，故障点的位置不仅影响着计算量的大小，也影响着计算方式的选择。,7,小电源并网对电力系统的影响,短路容量的增大及限制措施 地方电厂规划机组的相继并网，必将增大相关变电站的母线短路容量，可能导致部分变电站的一次设备满足不了运行要求。,8,小电源并网对电力系统的影响,限制短路容量的措施 根据计算分析结果，各热电厂规划机组接入系统前，必须采取

4、措施限制短路容量或更换一次设备以满足系统短路容量的运行要求。现有以下几种方案可供选择： 方案一：更换开关 方案二：装设限流电抗器 方案三：采用高阻抗变压器,9,小电源并网对电力系统的影响,限制短路容量的措施 根据计算分析结果，各热电厂规划机组接入系统前，必须采取措施限制短路容量或更换一次设备以满足系统短路容量的运行要求。现有以下几种方案可供选择： 方案一：更换开关 方案二：装设限流电抗器 方案三：采用高阻抗变压器,10,联络线的保护配置方案,35kV联络线的保护配置 方案1：配置电流保护 由于小电源和系统差异较大，因此联络线配置电流保护受运行方式的变化，有很大的局限性 方案2：配置距离保护 由

5、于距离保护不受系统方式变化的影响，适应性强，联络线的线末灵敏度能够满足要求。 方案3：配置纵联差动保护 配置纵联差动保护，联络线两侧能同时快速切除线路故障，保证全线速动。需同时配置电流保护或距离保护做后备保护。,11,联络线的保护配置方案,灵敏度时不能满足要求时： 主变保护：在一般35kV变电站，35kV电源侧配置电流速断为主保护，过电流作为后备保护。如主保护在高压侧校验灵敏度不够，最好改为差动保护。如过电流保护灵敏度不够，最好改为复压闭锁过电流，闭锁电压取进10kV电压相对灵敏。在选择主变保护配置时，应适当超前考虑，以免因运行方式变化出现灵敏度不够现象。 对线路保护，一般配置二段式或三段式保

6、护。在灵敏度不够及无保护范围或保护范围很小时，可改为电压保护或电压闭锁的电流保护，一般都能满足要求。否则，可改为相间距离保护。由于相间距离保护的保护范围受系统运行方式的影响小，目前已在城市配电网中广泛应用，做相间短路保护。,12,联络线的保护配置方案,35kV联络线的保护配置 结论 通过大量计算表明，一般35kV电压等级升压变容量在8000kVA以下，升压变分列运行时，联络线线末灵敏度不小于1.5，能快速切除联络线故障，联络线配置纵联差动和方向电流后备保护能够满足系统要求。 在如图1所示的复杂配电网中，联络线经过两级或三级才能并入主网220kV变电站A、B站，灵敏度无法满足配合要求，应配置距离

7、保护做后备，代替方向电流后备保护。此种情况仍需要配置PT断线过流保护。 运行经验表明，效果最佳的配置方案为纵联差动和距离保护。,13,自动装置的配置,主网220kV线路重合闸 在运行中我们发现，主网220kV终端变电站的220kV线路故障跳闸后，出现两种运行情况： 负荷平衡的情况： 负荷不平衡的情况 导致主网220kV终端变电站损失负荷。为此，提出解决方案： 方案1：220kV线路故障时，不跳终端变侧断路器，保护动作跳35kV联络线，保证将小电源可靠切除，待系统电源侧重合成功后，再将35kV联络线恢复送电。 方案2：220kV线路保护的重合闸，增加检母线无电压方式，采用检查母线无电压三相故障鉴

8、别重合闸，即单相故障三相跳闸重合三相、相间故障三相跳闸不重合。,14,自动装置的配置,联络线低频低压解列装置 保证小电源与系统解列后，不因频率或电压崩溃造成全停，需要安装低频低压解列装置。 当220kV主网联络变电站的中压母线因故失压，或者与联络线配合的上一级35kV线路发生故障，系统侧线路保护动作跳闸后，小电源系统独立运行，带部分35kV变电站负荷。如果能够达到负荷平衡，则短时独立运行，如果频率下降，则联络线低频低压解列跳闸，以确保小电源可靠解列。解列点应设置在功率平衡点上。,15,自动装置的配置,联络线重合闸 在实际运行中，联络线主系统电源侧采用解列重合闸，即联络线主系统电源侧投入检无压重

9、合闸，小电源侧停用重合闸。当联络线故障两侧跳闸后，主系统电源侧检无压重合，重合于无故障线路后，再将小电源并入主系统。 联络线跳闸后，有压检同期重合很难成功，原因是它对频差要求很严。例如：通常整定故障点熄弧时间最长为0.9s，同期检查继电器按最大允许角40整定，再加上继电器返回系数0.8的返回角32，在0.9s时间内，两侧相位角不能超出72范围。这相当于滑差周期4.5s，允许频差0.22Hz/s。通常联络线路跳闸后，很难满足这样的频差限定，故重合成功的机会很少。其次，即使满足频差要求，设在临界角40左右发合闸脉冲，加上断路器动作延时，合闸瞬间相角也将近60，这时两侧电网的冲击也是比较大的。,16

10、,实用配置方案,联络线配置方案 配置纵联差动、三段式距离保护（或选配三段式方向电流保护）、同期无压鉴定重合闸。 以纵联差动保护为主保护，三段式距离保护（或三段式方向电流保护）为后备保护。 联络线三相一次重合闸应考虑的两个问题： （1）时间的配合：考虑两侧保护可能以不同的延时跳闸，此时须保证两侧均跳闸后，故障点有足够的去游离时间。 （2）同期问题：重合时两侧系统是否同步的问题以及是否允许非同步合闸的问题。,17,重合闸,（3）自动解列重合闸方式： d点短路，保护1动1DL跳闸，小电源侧保护动跳3DL，1DL处ZCH检无压后重合，若成功，恢复对非重要负荷供电，在解列点实行同步并列恢复正常供电。,1

11、8,通用整定规则,终端线原则 电流保护I段 按躲本线路末端变压器其它侧故障整定。 电流保护段（可省略） 按本线路末端故障有规定灵敏度整定。 按躲本线路末端变压器其它侧故障整定。 按与本线路变压器时限速断保护配合整定。 电流保护段 按本线路末端故障有规定灵敏度整定。 按本线路变压器其它侧故障有灵敏度整定。 按躲最大负荷电流整定。,19,通用整定规则,联络线原则 相间距离保护段 按躲本线路末端故障整定。 按躲本线路末端变压器其它小阻抗侧故障整定。,20,通用整定规则,联络线原则 相间距离保护段 按本线路末端故障有规定灵敏度整定。 按与相邻线路的相间距离保护配合整定。 按与相邻线路的电流电压保护配合整定。 按与相邻线路纵联保护配合整定。 按相邻无保护线路末端故障有灵敏度整定。 按躲本线