保护整定计算方法

110KV 线路（与B1的联络线）保护配置及整定计算一、保护配置：1、配置三段式相间距离保护（I ，II 段为方向阻抗特性，III 段为偏移阻抗特性，偏移度α=0.2）2、配置三段式接地距离保护（I ，II ，III 段皆为零序电抗特性）3、采用三相一次重合闸（采用位置不对应启动，与保护之间采用后加速配合，因两侧皆有电源，故一侧检测无压另一侧检测同期）二、保护整定计算1、TA 、TV 变比的选择： TA 变比选择： 一次负荷电流：I fh.e =efe fh ee fh U P U S 3cos /3..ϕ=则TA 计算变比为：I fh.e /5选择TA 实际标准变比n L 不小于并趋近于计算变比（保证实际二次额定电流不超过5A ）TV 变比选择：n Y =保护二次额定电压额定电压保护安装处电压等级的=110/0.12、相间距离I 段整定计算一次侧（保护）动作阻抗：Z ’dz.b = K’k ·Z L.B = K’k ·X L.B /sinφd （Z L.B ：本线路阻抗）二次侧（继电器）动作阻抗：Z ’dz.j = Z ’dz.b ·YL n n继电器整定阻抗：Z ’zd = Z ’dz.j 最大灵敏角φlm =70° 确定动作时限t’=0s 3、相间距离II 段整定计算∵助增电源→分支系数K fz ↑>1，而距离II 段整定时K fz 应取最小值K fz.min ∴应考虑无助增电源情况，即K fz =K fz.min =1 ① 考虑与相邻线路配合：Z ’’dz.b = K’’k ·(Z L.B + K’k ·Z L.X )= K’’k ·(X L.B + K’k ·X L.X ) /sinφd （Z L.B ：本线路阻抗；Z L.X ：相邻线路阻抗；K’’k 取0.8） 若有多条相邻线路，则应分别考虑与这些相邻线路配合 ② 考虑与相邻变压器配合：Z ’’dz.b = K’’k ·( Z L.B + Z *B1(H-M)·j b e S U 2.)= K’’k ·[( X L.B /sinφd )+X *B1(H-M)·j b e S U 2.]Z ’’dz.b = K’’k ·( Z L.B + Z *B1(H-L)·j b e S U 2.)= K’’k ·[( X L.B /sinφd )+X *B1(H-L)·jbe S U 2.]（Z *B1(H-M)：变压器B1高-中压侧间的阻抗标幺值；Z *B1(H-L)：B1高-低压侧间的阻抗标幺值；U e.b 保护安装处电压等级的平均电压；S j ：基准容量；K’’k 取0.7） 若有多台相邻变压器，则应分别考虑与这些相邻变压器配合 取①，②中较小者作为最终的Z ’’dz.bZ ’’dz.j = Z ’’dz.b ·YL n nZ ’’zd = Z ’’dz.j φlm =70°校验灵敏度：K lm = Z ’’dz.b / Z L.B （若>1.25，则满足要求） 确定动作时限t’’=0.5s若不满足要求，则采取以下措施：保留（也可不保留）不灵敏II 段另外增加一个灵敏II 段，使其与相邻元件的II 段去配合 例如：与相邻的接入无穷大系统的20km 线路的II 段配合：Z ’’dz.b = K’’k1·{( X L.B /sinφd )+ K’’k2·[( X L.X /sinφd )+X *B(M-H)·jbe S U 2.]}（K’’k1取0.8；K’’k2取0.7） 确定动作时限t’’=1s 再次校验K lm = Z ’’dz.b / Z L.B 4、相间距离III 段整定计算最小负荷阻抗：Z fh.min =ffh b e P U ϕcos /)9.0(2.Z ’’’dz.b.φf = Z fh.min /( K’’’k ·K zq ·K h ) （K h 一般取1.15）Z ’’’dz.j.φf = Z ’’’dz.b.φf ·YL n nIII 段采用偏移特性：最大灵敏角φlm =φd由于：X 2 = (Z dz.j.φf )2＋(αZ zd )2＋2 Z dz.j.φf ·αZ zd ·cos(φd -φf )Y 2 = (Z dz.j.φf )2＋(Z zd )2－2 Z dz.j.φf ·Z zd ·cos(φd -φf ) X 2＋Y 2=[(1＋α) Z zd ] 2得：α·Z zd 2＋Z dz.j.φf ·(1－α)Z zd ·cos(φd -φf )－(Z dz.j.φf )2=0Z ’’’zd =αϕϕααϕϕα2)cos()1(4)(cos )1(22f d f d ---+--·Z dz.j.φf校验灵敏度：作为近后备时：K lm = (Z ’’’zd ·LY n n)/ Z L.B （若>1.5，则满足要求）作为远后备时：校验远后备时，若存在分支，则分支系数K fz 应考虑最大值K fz.max ，故应考虑助增电源的情况。

用4s 的短路电流计算。

由于有多个相邻元件，应分别校验作为这些相邻元件远后备时的K lm相邻元件为线路时的灵敏度校验（如K lm.d11、K lm.d12、K lm.d13、K lm.d14）：K lm = (Z ’’’zd ·L Y n n )/[(X L.B +K fz ·X L.X ) /sinφd ]， K fz =)3(max..)3(max..B d X d I I )3(max ..B d I ：最大运行方式下相邻线路末端三相短路时，流过本支路的短路电流 )3(m ax ..X d I ：最大运行方式下相邻线路末端三相短路时，流过相邻支路的短路电流相邻元件为变压器时的灵敏度校验（如K lm.d9、K lm.d10）：K lm.d9 = (Z ’’’zd ·LYn n )/[(X L.B /sinφd )+K fz1·X *B1(H)·j b e S U 2.+ K fz2·X *B1(M)·j b e S U 2.]K fz1=)3(max..9)3(max ).(1.9B d H B d I I ； K fz2=)3(max..9)3(max ).(1.9B d M B d I I)3(max ..9B d I ：最大运行方式下d9点三相短路时，流过本支路的短路电流)3(max ).(1.9H B d I ：最大运行方式下d9点三相短路时，流过B1高压侧的短路电流 )3(max ).(1.9M B d I ：最大运行方式下d9点三相短路时，流过B1中压侧的短路电流K lm.d10 = (Z ’’’zd ·LYn n )/[(X L.B /sinφd )+K fz1·X *B1(H)·j b e S U 2.+ K fz2·X *B1(L)·j b e S U 2.]K fz1=)3(max..10)3(max).(1.10B d H B d II ； K fz2=)3(max..10)3(max).(1.10B d L B d II)3(max ..10B d I ：最大运行方式下d10点三相短路时，流过本支路的短路电流)3(max ).(1.10H B d I ：最大运行方式下d10点三相短路时，流过B1高压侧的短路电流 )3(max ).(1.10L B d I ：最大运行方式下d10点三相短路时，流过B1低压侧的短路电流若作为远后备的K lm >1.2，则满足要求，如果不满足要求，则相应的相邻元件必须有自己的近后备。

确定动作时限t’’’（按阶梯原则）三绕组变压器B’保护配置及纵差保护和过流保护的整定计算一、保护配置：1、变压器瓦斯保护（轻瓦斯动作于发信号，重瓦斯动作于跳闸）2、纵差保护采用比例制动及二次谐波制动的差动保护，并配有差动速断（用于防止内部短路Id很大时，TA饱和→比例制动保护拒动）3、复合电压启动的过流保护（作为后备保护）4、零序保护（反映单相接地短路）5、过负荷保护6、温度保护二、纵差动保护整定计算（用0s的短路电流计算）1、比例制动量接入原则1）、单侧电源的双绕组变压器，比例制动线圈接于负荷侧差动臂中。

2）、双侧电源的双绕组变压器，比例制动线圈分别接于两个差动臂中。

3）、单侧电源的三绕组变压器，比例制动线圈分别接于两个受电侧差动臂中。

4）、双侧电源的三绕组变压器，比例制动线圈分别接于受电侧和小电源侧的差动臂中。

5）、多侧电源的三绕组变压器，比例制动线圈可采用四侧制动方案（若为三侧电源则空出一组制动线圈不用；若多于四侧支路，可将几条支路并为一组而组成四侧差动臂）6）、本站B’为双侧电源（高、低压侧）的三绕组升压变压器，比例制动及二次谐波制动纵差保护回路如图，图中箭头为B’正常运行时一、二次侧电流的流通方向。

继电器动作条件：U cd > U zh1+U zh2辅助自耦变流器TAA：用于平衡各侧TA计算变比与实际变比不同→误差2、整定计算(1)、计算各侧一次额定电流、TA变比、二次额定电流及TAA的变比选I e2最小侧为基本侧（该侧不需加装TAA），另外两侧加装自耦变流器TAA 本站B’的35KV侧I e2最小，故以35KV侧为基本侧。

(2)、确定最小动作电流I dz.min ：躲过正常（负荷）运行时的最大不平衡电流 I dz.min =K k ·I bp.fh.max =(2f i(e)+ΔU+Δm) I e1 / n L（f i(e)：额定电流下TA 的比值误差；ΔU ：调整分接头的相对误差；Δm ：TAA 变比不完全吻合产生的相对误差）I bp.fh.max 可实测而得，也可用经验公式：I dz.min =(0.20~0.50) I e1 / n L 例如取I dz.min =0.20I e1 / n L(3)、拐点电流I zh.0=(1.0~1.2)·I zh.fh ， 例如取I zh.0=1.0 I zh.fh其中I zh.fh ：正常（负荷）运行时的制动电流，对三绕组变压器应考虑可能出现的制动作用最小的情况对本站B ’的纵差保护接线，若2DL 断开，正常（负荷）运行时B’的中压侧无电流，只有低压侧有制动作用，此时的制动磁势最小： F zh =2w·I e1 / n L = w·I e1 / (2n L )， 则正常运行时的制动电流I zh.fh = I e1 / (2n L ) 拐点电流I zh.0= I e1 / (2n L )(4)、制动系数K zh 及制动特性斜率m ①、对双绕组变压器：外部最大短路时→最大不平衡电流I bp.maxI bp.max =(K tx K fzq f i +ΔU +Δm) I d.w.max / n LK tx ：TA 的同型系数（不同型取1；同型取0.5）K fzq ：非周期分量影响系数（对BCH 型和比例制动型继电器，K fzq 取1） f i ：TA 的比值误差，取10%（即0.1）ΔU ：有载调整分接头的相对误差，取总调压范围的一半 Δm ：TAA 变比不完全吻合产生的相对误差，一般取0.05 I d.w.max ：外部短路的最大短路电流此时的动作电流应躲过I bp.max ，即：I dz.max =K k I bp.max （可靠系数K k 取1.3） 此时的制动电流I zh = I d.w.max / n L 制动系数K zh = I dz.max / I zh 制动特性曲线过(I zh , I dz.max )点 ②、对三绕组变压器：某侧外部最大短路时→最大不平衡电流I bp.maxI bp.max =[K tx K fzq f i I d.w.max +ΔU (H) I d.w.(H).max +ΔU (M) I d.w.(M).max +Δm (I) I d.w.(I).max +Δm (II) I d.w.(II).max ] / n LI d.w.max ：靠短路点侧的短路电流I d.w.(H).max ，I d.w.(M).max ：流过高、中压侧（调压侧）的短路电流I d.w.(I).max ，I d.w.(II).max ：流过非靠近短路点的另外两侧I ，II 侧的短路电流 动作电流应躲过I bp.max ，即：I dz.max =K k I bp.max （可靠系数K k 取1.3） 求出此时的制动电流I zh （与制动回路接线方式有关） 此时的制动系数K zh = I dz.max / I zh分别计算高、中、低压三侧外部短路后分别得到三点： (I zh(H) , I dz.max(H))，(I zh(M) , I dz.max(M))，(I zh(L) , I dz.max(L))制动特性曲线过其中一点(I zh , I dz.max )，并位于另外两点的上方 对本站三绕组变压器B ’：（只有高压侧有载调压，调压范围：±7.5%） *高压侧d7点短路：I bp.max =[K tx K fzq f i I d7.(H).max +ΔU (H) I d7.(H).max +Δm (L) I d7.(L).max ] jbe de U U ../ n L （U e.jb ：基本侧电压等级的平均电压） I dz.max(H) =K k I bp.max 制动磁势为：F zh =2w·I d7.(L).max ·jb e d e U U ../ n L制动电流I zh(H) = I d7.(L).max ·jbe d e U U../ (2n L )K zh = I dz.max(H) / I zh(H) 得到点：(I zh(H) , I dz.max(H)) *中压侧d5点短路：I bp.max =[K tx K fzq f i I d5.(M).max +ΔU (H) I d5.(H).max +Δm (H) I d5.(H).max +Δm (L) I d5.(L).max ] / n L I dz.max(M) =K k I bp.max 制动磁势为：F zh =2w ·I d5.(L).max / n L +2w ·I d5.(M).max / n L 制动电流I zh(M) = (I d5.(L).max + I d5.(M).max ) / (2n L ) K zh = I dz.max(M) / I zh(M) 得到点：(I zh(M) , I dz.max(M)) *低压侧d6点短路：I bp.max =[K tx K fzq f i I d6.(L).max +ΔU (H) I d6.(H).max +Δm (H) I d6.(H).max ] jbe de U U .. / n L I dz.max(L) =K k I bp.max 制动磁势为：F zh =2w·I d6.(L).max jb e d e U U ../ n L制动电流I zh(L) = I d6.(L).maxjbe de U U ../ (2n L ) K zh = I dz.max(L) / I zh(L) 得到点：(I zh(L) , I dz.max(L))制动特性曲线过三点中的一点(I zh , I dz.max )，并位于另外两点的上方 该制动特性曲线的斜率为：m=0.min.max .zh zh dz dz I I I I --(5)、内部短路的K lm 校验 *高压侧内部短路：考虑高压侧断路器3DL 断开时（此时内部短路电流最小） 差动回路中电流I cd = I d7.min(L)jbe de U U ../ n L 制动磁势F zh =2wI d7.min(L) jb e d e U U ../ n L ，制动电流I zh = I d7.min(L) jb e d e U U ../ (2n L )此时I dz = I dz.mim ＋m ( I zh －I zh.0) K lm = I cd / I dz （要求>2.0） *中压侧内部短路：考虑高压侧断路器3DL 断开时（此时内部短路电流最小） 差动回路中电流I cd = I d5.min(L) / n L 制动磁势F zh =2wI d5.min(L) / n L ，制动电流I zh = I d5.min(L) / (2n L ) 此时I dz = I dz.mim ＋m ( I zh －I zh.0) K lm = I cd / I dz （要求>2.0） *低压侧内部短路：考虑高压侧断路器3DL 断开时（此时内部短路电流最小）差动回路中电流I cd = I d6.min(L)jbe de U U ../ n L 制动磁势F zh =2wI d6.min(L) jb e d e U U ../ n L ，制动电流I zh = I d6.min(L) jb e d e U U ../ (2n L )此时I dz = I dz.mim ＋m ( I zh －I zh.0) K lm = I cd / I dz （要求>2.0）(6)、差动速断的整定：躲过励磁涌流及外部短路的最大不平衡电流 原则：I dz.sd = K k ·I ly.max 经验公式：I dz.sd =(8~10) I e.B1三、复合电压启动的过流保护整定计算（用4s 的短路电流计算）1、装设原则：(1)、对双绕组升压变：电流元件装于低压侧TA 上，电压元件装于低压侧母线TV 上。