继电保护整定计算基础知识及实际应用ppt课件

1、继电保护整定计算的基础知识和实用化，湖北电力调度中心2016.7，目录，继电保护整定的基本概念，1、继电保护整定的基本原则，3、4、继电保护整定的一般规定，继电保护，继电保护整定的基本概念，1、1继电保护整定的基本概念， 1.1调整修正计算的目的、调整修正计算针对具体的电力线路，用网络修正计算工具进行解析修正计算，决定配置的各种保护系统的保护方式，得到保护具的值，满足系统的运行要求。 继电保护装置根据从设置场所采集的电压电流，根据动作判定基准判定是否动作，何时动作。 整定修正算法是指在保障范围内发生故障，并修正动作判定基准的整定值和动作时间，以便根据时间的要求可靠地动作(灵敏度)。不能在保障范

2、围外可靠地动作(选择性)。1继电保护整定的基本概念、1.2保障范围、电网或电力主设备故障时，保护具能够可靠动作的区域。线路纵向耦合保护、电压互感器差动继电器、距离保护段等不受运行方式影响的固定。零序电流保护、距离保护II、III段等，不一定受到运行方式的影响。 的双曲馀弦值。 一个保护值决定了保障范围。 因此，相同原理的保护卡合多为卡合值乘以辅助系数或分支系数的值上的卡合。 根据原理保护协作不能与一定值协作，是因为各顺序网络独立，存在不同的电流分配系数，两保护值没有一定的关系。1继电保护整定的基本概念，1.3保护分类，主保护、主保护是满足系统稳定和设备安全要求，最快能选择性地切除受保护的设备和

3、线路故障的保护。 类似于线路的纵连保护，请在电力线路中的电力设备和线路上设置短路故障和异常运行的保护具。 保护电力设备和线路短路故障需要主保护和应用备份保护，可以根据需要增设辅助保护。线路主保护：纵联电流差动继电器、纵联距离保护、纵联方向保护电压互感器主保护：电流差动继电器、瓦斯气体保护母线保护：电流差动保护、1继电器保护整定的基本概念，1.3保护分类，远程备份保护：主保护或断路器拒绝时，通过邻近电力设备或线路的保护实现备份。 临近应用备份保护：当主保护被拒绝时，其电力设备或线路的另一保护定径套提供应用备份保护；当空气开关拒绝工作时，通过空气开关故障保护实现应用备份保护。 应用备份保护、应用备

4、份保护是主保护或空气开关拒绝时，切除故障的保护。 应用备份保护有远程应用备份和近距离应用备份两种方式。 1继电保护调整的基本概念、1.3保护分类、辅助保护、辅助保护是为了补充主保护和应用备份保护的性能，或者是在主保护和应用备份保护结束时增设的简单保护。 例如零序电流保护。 级联主保护相间距离保护接地距离保护零序电流保护空气开关的故障保护，1继电保护调整的基本概念，1.4保护“四性”，可靠性意味着在保护该动作时应该动作，不动作时不动作，即不误动作，不拒绝。 为了保证可靠性，装置的选择要采用硬件和软件的可靠装置，在保护配置中，220kV以上的电压等级网格的线路保护一般采用近应用备份保护方式，110

5、kV以下的电压等级网格一般采用远应用备份保护方式。 整定修正算主要通过制定简单合理的保护方案来保证。 此外，运行方式发生变化时，请调整值，确保保护系统正确动作。安全性：区外故障可靠不动作可靠性：区内故障可靠动作，1继电保护整定的基本概念，1.4保护“四性”，选择性是指首先通过故障设备或线路自身的保护来切除故障，在故障设备或线路自身的保护或空气开关不动作时，相邻设备， 行政许可因线路保护或空气开关故障切除故障的相邻设备和对线路合作要求的保护和同一保护内有合作要求的两个要素(如启动和跳闸要素、闭合和动作要素)，其灵敏度系数和动作时间必须相互合作。 1继电保护整定的基本概念、1.4保护“四性”、灵敏

6、度、灵敏度是指，在设备和线路的保护范围内发生故障时，以保护具具有的正确动作能力的馀量，反映针对故障的保护反应能力，一般用灵敏度系数来记述。 灵敏度系数是指在保护对象的末级发生金属性短路时，故障量与整定值(反映故障量上升的保护，例如电流保护)或整定值与故障量之比(反映故障量下降的保护，例如阻抗保护)。1继电保护调整的基本概念，1.4保护“四性”、速性、速性是指保护具尽快切除短路故障，提高系统稳定性，减轻故障设备和线路破损程度，缩小故障及范围。 在继电保护满足选择性的基础上，尽量加快保护动作时间。 1继电保护调整的基本概念、1.4保护“四性”、1继电保护调整的基本概念、1.5步进对准、阶段性保护步

7、进对准是指，在二维平面(横轴保障范围、纵轴动作时间)上，调整值多折线与对准值多折线不相交，其间的空隙为对准系数，即，固定值与时间不合适。 一个整定设备的m段和n个配对设备合并的示例：合并整定范围值，分别将整定设备的m段和n个配对设备合并，从范围小的阶段到阶段性地满足广泛灵敏度，得到n个整定范围值。 这些个都满足灵敏度，不一定满足选择性。 例如，将与第I个对象设备匹配的范围最大、与第j个对象设备匹配的范围最小、明显范围最大的作为调整值，必然地，与范围最小的对象设备匹配的话是不整合。 因此，最终调整范围值=MIN时得到的n个调整范围值、1个继电保护调整的基本概念、1.5级拟合、沉淀时间值拟合、调整

8、范围值和云同步中也得到n个沉淀时间值。 显然，如果最终的沉淀时间值=MAX得到的n个沉淀时间值，则必须满足选择性。 降低最终的沉淀时间值不一定满足选择性。 例如，第I个配合设备配合时间最大，无论其配合范围的值如何，为了降低配合时间的值，必须减小配合范围的值。 不然的话就失配了。 调整配合范围值时，计算出无法缩小配合范围的值，否则灵敏度会不足。 因此，两者不能并存。 1继电保护调整的基本概念，1.5阶段的合作，完全的合作：一定值和时间都有合作，不完全的合作：一定值没有合作，时间有合作，完全没有合作：一定值有合作，时间没有合作，一定值不适合时间，1继电保护调整的基本概念，1.6适合系数，适合系数：

9、 修正分支系数：电流：拟合增加：拟合线路电流/整定线路电流/拟合线路电流选择性时，故障点设定为保障范围外的灵敏度最高。 没有零相互感电动势的线路越靠近保护安装点故障灵敏度越高，所以故障点设置在保障范围的末端。 保障范围内灵敏度最低，保障范围外的灵敏度最高。 在零相互感电动势线路中，由于互感电动势的去磁作用，零序电流可能会随着故障点的远离而单调减少并单调上升，但不会单调上升而单调减少。 故障点可以设置在非故障线路的出口或末端。的双曲馀弦值。 环网络的增量系数和分支系数也因故障点而异，但嵌合点容易丢失的通常位于保障范围的边缘。 故障点可以设置在保障范围的末端。根据受保护的故障对象(相间、接地)设定

10、故障类型，组合1继电保护整定的基本概念，1.8运转方式，根据订正目的(最大、最小)的电压、电流、分岔系数等要求，进行线路的接通与停止、变电所内电压互感器的接通与停止和中性点接地方式的变化， 合理安排发电厂内尤针织面料的投入和停止，建构电力线路在实际运行中可能出现的运行方式，可分为、注入、汲、增、外吸、1继电保护调整的基本概念、1.9阶段式保护(时限保护)、保护几个阶段，各级保护工作时间一定，随着保障范围的扩大，工作时间用工作时间保证选择性。 像三段式距离保护、二段式零序电流保护那样。1继电保护整定的基本概念，1.10逆时限电流保护，动作时间是故障电流的函数，电流越大动作时间越短，通过选择适当的

11、函数和残奥仪，自然满足选择性。 国内应用少，tp是时间常数，Ip是电流基准值，I是保护中流动的电流，装置值项分割：原理水平值和装置水平值，1继电保护调整的基本概念，1.11原理水平调整和装置水平调整，原理水平调整：阶段调整，阶段调整。 应用备份保护不必完全匹配，即在时间上匹配，也可以不在固定值上匹配。 装置等级整定：按装置类型、装置数字大板块制作时，需要定义值项整定修正计算原则。 原理等级值：应用备份保护值，需要相互配合。 与具体的保护具类型无关的装置级值：不协作的值项和控制字、1继电保护整定的基本概念、1.12整定运算中经常使用的用语、背母线、对邻接工厂、片计程仪、继电保护整定的故障补正算、

12、2、2.1概要、2继电保护整定的故障补正算、故障补正算是继电保护整定补正算和故障分析的基础。 故障校正计算的基本模型：基于节点导纳矩阵故障校正计算基于节点阻抗矩阵故障校正计算化学基现代电力网特征网络规模越来越庞大复杂的线路间零相互感电动势越来越复杂。 2.2结节点导纳矩阵故障校正计算、2继电保护整定的故障校正计算、电力线路网络方程式、三相导纳型网络方程式： Y(abc) V(abc)=I(abc )三相导纳型网络方程式： y(120)v() Y(120 )为3n*3n维网络元素关残奥计量器三相对称：2.2节点导纳矩阵故障校正算法、2继电保护整定的故障校正算法、故障校正算法网络方程式、电网正常运

13、行状态下的网络方程式简称为y(0)v(0)其网络方程式为Y(f) V(f)=I(f)(5) 由于无法突然变异故障瞬间电流，所以I(f)=I(0)导纳矩阵具有栈内存性，设为Y(f )，基于2.2结节点导纳矩阵的故障校正计算、2继电保护调整的故障校正计算、Y(f )的计算，将(6)式中的Y(0)改写为Y(f0 )。 根据故障位置增设节点(母线上短路，不添加节点的线路中间短路，添加节点的线路中间断线，添加了2个节点的空气开关接通断开，新添加节点)，形成Y(f0)。 根据故障的类型和残奥仪表，在与该故障对应的Y(f0 )的新节点上，使该故障修正导纳矩阵Y(f )重合，形成故障时的三次节点导纳矩阵Y(f

14、 )。 设网络节点数为n，故障时需要增设的节点数为m，则Y(f )和Y(f0)的维数为3(n m)3(n m )。Y(f )的形成的特征在于，能够求出基于2.2节点导纳矩阵的故障校正运算、基于2继电保护整定的故障校正运算、Y(f )的求出、基于2.2节点导纳矩阵的故障校正运算、基于2继电保护整定的故障校正运算、解线性方程组(5)为网络节点3， 导纳矩阵的元素容易从网络布线图和支路残奥仪表直观求得，形成节点导纳矩阵比较简单的导纳矩阵为稀疏矩阵，故障模型全面，电力网失效分析等， 对于能够处理各种类型的简单复杂故障的故障修正计算，必须将所有网络颠倒，不适用于随着网络规模的扩大，修正计算速度变慢的继电

15、保护调整修正计算等大型网格的批量故障修正计算。 故障分析一般采用基于节点导纳矩阵的故障校正算法，基于2.3节点阻抗矩阵故障校正算法、2继电保护整定的故障校正算法、故障网络方程式，利用通讯端口阻抗矩阵的概念，对网络故障通讯端口进行多维数等值，得到网络方程式式中VF(1)、VF(2)、VF(0) ZFF(1)、ZFF(2)、ZFF(0)分别为故障通讯端口的正、负、零相通讯端口阻抗矩阵，矩阵的维数等于故障的重量。2.3节点阻抗沉积基质故障校正运算、2继电保护调整的故障校正运算、节点电压方程式、故障时网络中任一节点I的三相电压，其中，对于简单横故障，f表示故障点，k表示零电位点，即节点I与故障点f之间

16、的互阻抗。 对于简单的纵向故障，k表示故障点f，有。 在发生了、2.3节点阻抗沉积基质故障校正计算、2继电保护整定的故障校正计算、故障通讯端口电流、单纯非对称故障的情况下，故障通讯端口的正、负、零序电流校正计算的通式是：中，通过将z、K2的故障口的各顺序电流代入节点电压方程式，求出各求出的元件的三次电压及电流2.3节点阻抗矩阵故障校正计算、双继电保护调整的故障校正计算、特征、阻抗矩阵元素不能直接从网络结构中求出，一般从导纳矩阵中逆获得的阻抗矩阵对于全阵列的复杂故障，故障模型复杂，处理能力差， 对于不适用于复杂故障的故障校正算法的简单故障，只涉及少数节点，阻抗矩阵校正和故障电流校正速度非常快，特

17、别适用于大量简单故障的电流校正算法。 整定修正算法一般采用基于节点阻抗矩阵的故障修正算法！适用于2.4方式组合变化的高速故障校正运算、2继电保护调整的故障校正运算、一些概念、基础阻抗矩阵：系统基础方式下的网络节点阻抗矩阵，是预先从导纳矩阵中反向形成的。 在与校正运算相关的相关节点整定校正运算中，在运行方式发生变化、需要故障校正运算的情况下，仅通过提取校正与相关节点对应的阻抗矩阵元素来进行微小的校正，将与故障校正运算所需的相关阻抗矩阵元素对应的节点定义为相关节点。 包括与方式变化元件、故障元件及输出元件对应节点。 相关节点阻抗矩阵：定义为相关节点阻抗矩阵，该节点阻抗矩阵是从校正相关系的节点中全网节点阻抗矩阵中提取形成的局部阻抗矩阵。 根据