10kV配电工程继电保护整定计算_10kv继电保护整定计算

2020-02-28 其他范文下载本文

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电力系统继电保护专题答疑之继电保护整定计算

电力系统继电保护专题答疑

之继电保护整定计算

说明：本专题所用例题主要选自《电力系统继电保护整定计算》（许建安、王凤华编，中国水利水电出版社）和《电力系统继电保护习题集》（张保会、潘贞存编，中国电力出版社）。

专题一：线路阶段式电流电压保护

A1B2C3D4T3ELoad～S15FLoadT1S2T2～

图 1 典型中低压电力网络图

1、保护Ⅰ段整定

（1）短路计算

最大短路电流（系统最大运行方式下发生三相短路）

IkBmax（3）ESXS.minXABESXS.minxlLAB

最小短路电流（系统最小运行方式下发生两相短路）

IkBmin（3）32ESXS.maxXAB32ESXS.maxxlLAB

（2）Ⅰ段整定值

Iset.1KrelIkBmax

tset.10 ⅠⅠⅠ（3）s

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电力系统继电保护专题答疑之继电保护整定计算

（3）校验最小保护区

Lmin13ESXS.maxⅠx12Iset.1 最小保护区百分比为

mLminLAB100%＞（15%~20%）

说明：对于线路变压器组，变压器故障时，无论是2QF/3QF动作跳闸还是1QF跳闸，LD都失去负荷，故允许保护1的Ⅰ段伸入变压器。

A1BCLD1QF2QF图 2 线路变压器组

3QF2、保护Ⅱ段整定

保护1的Ⅱ段不超过保护2的Ⅰ段

Iset.1KrelIset.2 ⅡⅡⅠ相邻母线有多个元件时，取IⅠ中较大者。set.2如何确保选择性？

tset.1tset.2t ⅡⅠ说明：分支系数问题

分支系数定义：相邻下一级线路保护Ⅰ段末端短路时，流过故障线路的短路电流与保护安装处的短路电流之比。

（1）助增情况（不考虑助增情况，保护缩短）（2）外汲情况（不考虑外汲情况，保护伸长）

Iset.1Ⅱ1kbKrelIset.2 ⅡⅠ保护校验 Ⅱ段只做近后备

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电力系统继电保护专题答疑之继电保护整定计算

在系统最小运行方式下，线路末端发生两相短路时，最小灵敏系数

KsenIkBminIⅡset.1（2）＞1.53、保护Ⅲ段整定

最大负荷电流

ILmaxPmax30.95Ucos（此处0.95是考虑到启动时电压可能低于额定电压5%，故取0.95U）Ⅲ段整定值

IⅢset.1KrelKKreⅢⅢILmax

tset.1maxtset.nexttⅢ

灵敏度校验

1）作线路AB的近后备

KsenⅠIkBminIⅢset.1（2）＞1.5

2）作相邻线路BC的远后备

IkCmin（2）3ES2XS.maxXABXBC

KsenⅡIkCminIⅢset.1（2）＞1.2

【例题1】

如图所示35kV单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：

（1）线路LAB=20km，LBC=30km，线路电抗x1=0.4/km。

（2）变电所B、C中变压器连接组别为Y/d-11，且在变压器上装设差动保护。

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电力系统继电保护专题答疑之继电保护整定计算

（3）线路AB的最大传输功率为Pmax=9.5MW，自启动系数取1.3。cos=0.9，（4）T1、T2变压器归算到被保护线路电压等级的阻抗为28Ω，系统电抗为Xs.max=7.9，Xs.min=5.4。

试对线路AB的保护进行整定计算与校验。

A120kmS 35kVB2T130kmECT2D

三段式电流保护整定总结

1）制定等值电路图，求取元件参数 2）制定最大最小运行方式

3）求取最大最小运行方式下母线三相短路电流 4）按最大运行方式整定 5）按最小运行方式校验

专题二：三段式零序电流保护

1、零序Ⅰ段

（1）躲开被保护线路末端单相或两相短路接地时保护安装处最大的3倍零序电流。

I0set.1Krel3I0.max ⅠⅠ其中

1）单项接地：3I0(1)3E12Z1Z0

(1,1)2）两相短路接地：3I03E1Z12Z0

（2）躲开被保护线路断路器三相不同时合闸（按始端断线计算）时保护安

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电力系统继电保护专题答疑之继电保护整定计算

装处最大的3倍零序电流。

I0set.1Krel3I0.ust ⅠⅠ其中

1）接通一相，相当于两相断线

3I03E1E22Z1Z0

2）接通两相，相当于一相断线

3I03E1E2Z12Z0

选择其中数值最大者。

采用单相重合闸时，应该设置灵敏Ⅰ段和不灵敏Ⅰ段，以躲开非全相运行时又发生系统振荡出现的零序电流。

2、零序Ⅱ段

被保护线路存在多个相邻下一级设备时，首先按与各个相邻下一级线路的Ⅰ段相配合整定，然后选择数值较大者。

I0set.1ⅡⅡKrelkbminⅡI0set.2 Ⅰt0set.1t

灵敏度校验

Ksen3IoⅡminI0set.1＞1.3~1.5（不满足要求时可以和下一级的零序Ⅱ段配合）

3、零序Ⅲ段

整定原则：

（1）按躲过相邻线路出口处三相短路时保护安装处的最大不平衡电流整定，短路点也可选择在被保护线路末端。

I0set.1KrelIunb.maxKrelKnpKstKerIk.max

[ 5 / 9] ⅢⅢⅢ(3)电力系统继电保护专题答疑之继电保护整定计算

（2）与相邻下一级线路的零序Ⅲ段进行灵敏度配合，即保护范围要小于相邻下一级线路零序Ⅲ段的保护范围。

I0set.1ⅢKrelkbminⅢI0set.2

Ⅲ灵敏度校验近后备：Ksen3IoⅢminI0set.13IoⅢmin＞1.3~1.5 远后备：KsenⅢⅢI0set.1＞1.2 t0set.1maxt0set.nextt【例题2】

如下图所示220kV网络，对断路器1处配置的三段式零序电流保护（不考虑非全相运行状态时系统发生振荡的情况）进行整定，计算定值、动作时间并校验灵ⅡⅢ敏度。（KⅠKrelKrel1.2，零序最大不平衡电流的计算系数综合考虑为relKnpKtxKer0.1。C母线三段零序电流保护动作时间为1秒）。

A1B2CX1=15X0=12X1=40X0=115220kVX1=30X0=110X1=25X0=17

三段式零序电流保护整定总结

1）制定等值三序电路图，求取元件参数 2）制定最大最小运行方式

3）求取最大最小运行方式下母线单相短路零序电流和两相短路接地零序电流

4）注意零序电流要按零序网络分配回去

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电力系统继电保护专题答疑之继电保护整定计算

4）按最大运行方式整定 5）按最小运行方式校验

专题三：阶段式距离保护整定

A1B2k1S1k3

CDS2k21、距离Ⅰ段

1）按躲过相邻下一级设备出口处（被保护线路末端）短路来整定