配电线路保护整定方法
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配电线路保护的整定计算问题及解决吕路(国网武汉供电公司检修分公司汉口配电运检室,湖北武汉430021)【摘要】电力系统继电保护对于输电线路保护整定计算的要求非常高,讨论也比较多,供电可靠性主要体现在配电网10kV线路上,配电网线路整定不好就极有可能会扩大事故的范围,所以,要足够的重视、关注配电网线路的保护整定工作。
基于此,本文将主要分析了10kV配电线路保护整定计算的方法、常见问题、解决方案。
【关键词】配电线路;继电保护;整定计算;常见问题;解决对策【中图分类号】TM773【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2017)34-0033-02引言在配电网络运行的过程中因为会受到很多因素影响,因此其运行中将难免会发生故障,如果发生电路故障或设备故障,将会在很大程度上影响系统的稳定运行,所以,当发生故障的时候,配电线路继电保护会及时切除并隔离故障,以避免进一步扩大故障的影响范围,保证配电系统可以安全稳定运行。
正因为此,对继电保护装置运行的稳定性要求越来越高,因此必须要做好配电线路继电保护整定计算工作,以确保继电保护装置的时效性和有效性。
为了保证配电线路继电保护装置的顺利运行,实现其预定的功能和安全目标,就必须要掌握配电线路继电保护电路整定计算方法,分析常见问题,并制定切实可行的措施。
1一般的继电器保护整定计算方法目前我国继电保护整定计算方法大多是对10kV配电线路进行的,这是因为在这种配电线路保护主要由过电流和电流速断以及三相一次重合闸构成的,对于需要特殊保护的一些线路,可以使用电压闭锁保护措施,这样能够大大提高线路保护的可靠性,确保线路稳定运行。
下面以电流速断为例进行说明:10kV配电线路作为直接和用户相连的线路,也是保护最后一级线路,在对其整定计算的时候需要充分考虑其敏感性,尤其是对于10kV变电所电路,需要选择可靠性较高的电流速断保护,只有这样才可以保证继电保护装置的灵敏度,所以在整定计算时,速断整定值倾向于选择较大值。
10KV配电线路继电保护整定计算方案在10KV配电线路继电保护整定计算方案中,我们需要考虑以下几个方面:线路参数的测量、选择保护装置、电流互感器的选择、保护整定的计算等。
首先,我们需要对线路参数进行测量。
线路参数包括线路电阻、电抗、电容等。
这些参数可以通过现场测量或者参考相关的文献进行确定。
对于10KV配电线路来说,线路参数一般是可靠的,所以我们可以采用参考数值。
接下来,我们需要选择合适的保护装置。
10KV配电线路继电保护装置一般包括过电流保护、距离保护和差动保护等。
过电流保护是根据电流大小来判断是否发生故障,并进行保护动作。
距离保护是根据电流大小和电压降来判断故障的位置,并进行保护。
差动保护是通过比较两个相位电流的大小来判断是否发生故障,并进行保护。
根据具体的需求和线路的特点,选择相应的保护装置。
在选择保护装置之后,我们需要选择合适的电流互感器。
电流互感器用来测量线路上的电流大小,并传递给保护装置进行判断和保护动作。
电流互感器的选择需要考虑线路电流的大小、电流互感器的额定电流、相位差等因素。
一般来说,我们可以参考电流互感器的技术参数来选择合适的规格。
最后,我们需要进行保护整定的计算。
保护整定是根据线路故障类型、线路参数等因素来确定保护装置的参数设置。
保护装置的参数包括保护电流、保护时间等。
保护电流是根据线路故障类型和电流互感器的额定电流来确定的。
保护时间是根据线路故障类型和保护装置的动作时间来确定的。
保护整定的计算可以通过手工计算或者使用专业软件进行。
总结起来,10KV配电线路继电保护整定计算方案包括线路参数的测量、选择保护装置、电流互感器的选择和保护整定的计算等。
通过合理的计算和选择,可以确保继电保护装置能够准确地判断线路故障,并进行及时的保护动作,提高线路的安全性和可靠性。
35kV及以下系统变压器及线路保护的配置与整定一、保护配置要求GB/T-14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》要求:(一)35kV线路保护35kV为中性点非有效接地电力网的线路,对相间短路和单相接地,应按本条的规定装设相应的保护。
1、对相间短路,保护应按下列原则配置:1)保护装置采用远后备方式。
2)下列情况应快速切除故障:A)如线路短路,使发电厂厂用电母线低于额定电压的60%时;B)如切除线路故障时间长,可能导致线路失去热稳定时;C)城市配电网络的直馈线路,为保证供电质量需要时;D)与高压电网邻近的线路,如切除故障时间长,可能导致高压电网产生稳定问题时。
2、对相间短路,应按下列规定装设保护装置。
1)单侧电源线路可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护,必要时可增设复合电压闭锁元件。
由几段线路串联的单侧电源线路及分支线路,如上述保护不能满足选择性、灵敏性和速动性的要求时,速断保护可无选择地动作,但应以自动重合闸来补救。
此时,速断保护应躲开降压变压器低压母线的短路。
2)复杂网络的单回路线路A)可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护,必要时,保护可增设负荷电压闭锁元件和方向元件。
如不满足选择性、灵敏性和速动性的要求或保护构成过于复杂式,宜采用距离保护。
B)电缆及架空短线路,如采用电流电压保护不能满足选择性、灵敏性和速动性要求时,宜采用光纤电流差动保护作为主保护,以带方向或不带方向的电流电压保护作为后备保护。
C)环形网络宜开环运行,并辅以重合闸和备用电源自动投入装置来增加供电可靠性。
如必须环网运行,为了简化保护,可采用故障时先将网络自动解列而后恢复的方式。
3、平行线路平行线路宜分列运行,如必须并列运行时,可根据其电压等级,重要查那关度和具体情况按下列方式之一装设保护,整定有困难时,运行双回线延时段保护之间的整定配合无选择性:A)装设全线速动保护作为主保护,以阶段式距离保护作为主保护和后备保护;B)装设有相继速动功能的阶段式距离保护作为主保护和后备保护。
35KV塘兴变电站10KV生活临建区线开关继电保护定值整定计算编制:——张亮——审核:———————审定:———————2013年04月28日10KV生活临建区线开关继电保护定值整定计算1.整定计算说明1.1项目概述本方案是为保证海南核电有限公司35KV塘兴变电站10KV生活临建区线安全、连续、可靠供电要求而设的具体专业措施,10KV生活临建区线为双电源1019开关和1026开关供电,所带负荷为7台箱变,其中1019开关取自10KV I段母线,1026开关取自10KV II段母线。
正常运行时电源一用一备,箱变一次系统采用手拉手接线方式,电缆连接,箱变之间可通过箱变间联络开关灵活切换,最高带7台箱变,最低带1台箱变,现1019和1026开关保护装置型号均为WXH-822A微机保护,电流互感器为三相完全星形接线方式。
箱变进线及联络开关为真空负荷开关,无保护功能,仅作为正常倒闸操作使用,变压器高压侧采用非限流型熔芯保护,低压侧为空气开关,带速断、过流及漏电保护。
1.2参考文献1)电力系统继电保护和安全自动装置整定计算2)电力系统继电保护实用技术问答3)电力系统分析4)电力网及电力系统5)电力工程电力设计手册6)许继微机保护测控装置说明书2.线路及系统设备相关参数2.1回路接线图2.2系统设备参数表2.2.1开关参数表10KV开关参数表开关名称1019 1026 1013/1023/1053 1043/1073 1063/1033 安装地点变电站变电站1#/2#/5#箱变高压室4#/7#箱变高压室3#/6#箱变高压室开关型号CV1-12 CV1-12 XGN15-12 XGN15-12 XGN15-12开关类型真空断路器真空断路器真空负荷开关真空负荷开关真空负荷开关保护类型微机综保微机综保熔断器熔断器熔断器额度电流A 1250 1250 125 80 100 额度电压KV 12 12 12 12 12短路开断电流KA25 25 31.5 31.5 31.5 短路持续时间S4 4 4 4 4出厂日期2009年4月2009年4月出厂编号制造厂家常熟开关常熟开关福建东方电器福建东方电器福建东方电器备注1011/1012/1021/1022/1031/1032/1051/1052/1041/1042/1071/1072/1061/1062开关无保护,仅具有控制和隔离作用0.38KV开关参数表开关名称0401/0402/0405 0404/0407 0406/0403 安装地点1#/2#/5#箱变低压室4#/7#箱变低压室6#/3#箱变低压室开关型号MT20H1 MT20H1 MT20H1保护类型数字智能数字智能数字智能额度电流A 2000 1250 2000额度电压KV 1 1 1短路开断电流KA 65 65 65短路持续时间S 1 1 1 出厂日期出厂编号制造厂家上海施耐德上海施耐德上海施耐德备注控制单元0401/0402/0405 0404/0407 0406/0403 型号Micrologic 2.0E Micrologic 2.0E Micrologic 2.0E 保护类型完全选择型完全选择型完全选择型瞬时动作倍数In 8 8 6瞬时动作时间S 0 0 0短延时动作倍数In 2.5 2.5 2短延时动作时间S 0.3 0.3 0.3长延时动作倍数In 1 1 0.9长延时动作时间S 1 1 1接地动作倍数640A 640A 640A接地动作时间S 0.2 0.2 0.2备注低压开关的整定原则是低压侧短路时其穿越电流不会引起高压侧动作,计算方法略2.2.2变压器参数表变压器参数表变压器名称主变箱变编号1# 2# 3# 4# 5# 6# 7#变压器型号SCB-1250/10SCB-1250/10SCB-1000/10SCB-800/10SCB-1250/10SCB-1000/10SCB-800/10额度电流(A)72.2 72.2 57.7 46.2 72.2 57.7 46.2额度电压(KV) 10KV接线组别Dyn11调压方式无励磁调压空载损耗KW) 1.88 2.113 1.769 1.472 2.147 1.794 1.483 负载损耗(KW) 1.01 10.35 8.369 7.15 10.27 8.436 7.187 空载电流(%) 0.19 0.23 0.22 0.23 0.27 0.24 0.23 短路阻抗(%) 5.82 5.9 5.79 5.8 5.94 5.78 5.91出厂日期2010.12.152010.1.82011.11.152011.11.42011.8.2 2011.8.9 2011.8.16出厂编号210120060211110192211080053211108009211080117制造厂家海南威特电气集团公司计算采用值基准容量SjMVA 100基准电压Uj2KV 10.5基准电压Uj3KV 0.4基准电流Ij2KA 5.5基准电流Ij3KA 144.34电抗有名值 4.656 4.72 5.79 7.25 5.94 5.78 7.39 电抗标幺值 4.656 4.72 4.632 4.25 4.752 5.78 7.388 备注2.2.3电缆电缆参数表电缆参数表电缆名称1#进线2#进线3#进线4#进线5#进线6#进线7#进线3#4#联络电缆路径1019-1# 1026-2# 7#-3# 5#-4# 6#-5# 1#-6# 2#-7# 4#-3# 电缆型号YJV22电缆长度(米)545 560 163 265 131 135 205 130额度电压(KV)10电缆相数3*240出厂日期出厂编号制造厂家计算采用值基准容量SjMVA 100基准电压Uj1KV 10.5每公里电抗Ω0.08电抗标幺值0.04 0.041 0.012 0.02 0.01 0.01. 0.015 0.01备注1019-1026电缆总长度2.134KM,带7台箱变时运行电流有效距离为2.134-0.545=1.589KM2.2.4电流互感器参数表主设备名称线路线路线路线路型号LZZBJ9-10A5G LZZBJ9-10A5G TY-LJK120 TY-LJK120 安装地点1019开关1026开关1019开关1026开关额定电压12 12 12 12变流比200/5 200/5 100/5 100/5保护类型相间相间接地接地接线方式三相完全星形三相完全星形三相穿心式三相穿心式准确度等级10P25/0.5/0.2S 10P25/0.5/0.2S 10P/510P/5额定容量15VA 15VA10VA 10VA出厂日期2009年4月2009年4月2010年1月2010年1月出厂编号A03415/B03452/C03414 A06485/B03425/C03442 21332135制造厂家大连第二互感器厂大连第二互感器厂北京华星恒业北京华星恒业备注2.2.5系统电抗参数表系统电抗参数表(有名值Ω)南石站35KV母线昌城站35KV母线南塘线35KV线路昌塘线35KV线路塘兴站1#主变塘兴站2#主变塘兴站10KV母线最大运行方式 2.94 8.64 25.84 31.54 最小运行方式8.25 11.25 31.15 34.15 计算电抗13.7 11.76 9.2 9.2 南塘线供电昌塘线供电等值电抗连结方式Y/D-11 Y/D-11备注南塘线距离32.6KM,昌塘线距离28KM,其中南石站母线和昌城站35KV母线电抗由昌江供电局提供系统电抗参数表(标幺值)最大运行方式0.215 0.631 1 0.86 0.749 0.745 1.96 2.239 最小运行方式0.6 0.822 2.345 2.429 基准容量100基准电压Uj1 37 37基准电压Uj2 10.5 10.5 基准电流Ij1 1.56 1.56基准电流Ij2 5.5 5.5 基准电抗13.69 13.69 1.1 1.1备注系统电抗计算见10KV母线系统电抗计算表3.计算电路图4.回路阻抗计算解:确定基准值Sj=100MV A,Uj1=10.5KV, Uj2=0.4KV。
10kV线路过电流保护的整定与校核摘要:电力系统是指以电能的生产,转换,配送,分配和使用为目的的各类电气设备,它们根据一定的技术与经济需求,而有机地组合在一起的一个联合系统。
10kV配电线路结构比较复杂,其中有的是用户专线,而用户专线只连接极少的用户群体;有的呈现出放射形状,在同一线路上,有数十个乃至数百个变电所在线路的支路上相连。
10kV线路的长度差别很大,从数十米到数十公里不等,有的线路上还连接着一个小的客户变电站或一个区域的开关变电站。
10kV输电线路是电力系统中不可忽视的重要组成部分。
1.10kV线路过电流保护的研究背景随着继电保护的发展状态和电力系统的发展,科学家们对继电保护持续地提出了新的要求,而其中,电力电子技术的发展、计算机技术的发展以及通信技术的发展又一次给继电保护技术的发展注入了新的活力。
我国的电脑继电保护技术研究早在70年代后期就已经开始,其中高校科研院所居于领导地位。
而在1984年,我国研制成功了一台输送线路的微机保护装置,这也是我国在国产输送线路的微机保护装置上的一个开始,到了20世纪90年代,我国的继电保护技术已经完全进入到了微机保护的时代。
2.研究10kV线路过电流保护目的和意义2.1研究过电流保护的目的过电流保护指的是在超过预先预定规定的某个数值时,保护装置检测并启动,并通过时间来保证动作的选择性,从而使断路器跳闸或发出相应的报警信号。
它具有大的整定电流和快速动作的特性,常用电磁型电流继电器,常用的短路保护元件为保险丝。
10kV配电线路的结构较为复杂,部分线路为用户专线,而用户专线仅与很小一部分用户群相连接;有的呈现出放射形状,在同一条线路上连接几十台变压器甚至上百台变压器在线路的分支上。
10kV线路长度可以从几十米到几十千米有着很大的区别,还有的线路上连接的有小型的用户变电站或者一个地区的开关变电站。
10kV线路在整个配电网中有着不可忽略的作用。
10kV线路过电流保护主要保护电路太大了过载保护跳闸或者熔断,保护整个电路不损坏,或者人触电不会造成太大的伤害。
10kV配电线路结构特点是一致性差,如有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百m,有的线路长到几十km;有的线路由35kV 变电所出线,有的线路由110kV变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kV A,有的线路上却有几千kV A的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。
关键词:10kV 配电线路保护整定计算110kV配电线路的特点10kV配电线路结构特点是一致性差,如有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百m,有的线路长到几十km;有的线路由35kV变电所出线,有的线路由110kV变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kV A,有的线路上却有几千kV A的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。
2问题的提出对于输电线路,由于其比较规范,一般无T接负荷,至多有一、二个集中负荷的T接点。
因此,利用规范的保护整定计算方法,各种情况均可一一计算,一般均可满足要求。
对于配电线路,由于以上所述的特点,整定计算时需做一些具体的特殊的考虑,以满足保护"四性"的要求。
3整定计算方案我国的10kV配电线路的保护,一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护(如:保护Ⅱ段、电压闭锁等)。
下面的讨论,是针对一般保护配置而言的。
(1)电流速断保护:由于10kV线路一般为保护的最末级,或最末级用户变电所保护的上一级保护。
所以,在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,对有用户变电所的线路,选择性靠重合闸来保证。
在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。
①按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。
10KV配电线路继电保护整定计算方案
整定计算方案:10KV配电线路继电保护
1. 确定选取的保护装置:根据配电线路的特点和需要保护的对象,选择合适的继电保护装置,例如过流保护装置、差动保护装置等。
2. 确定继电保护的参数:根据配电线路的额定电流和短路电流等参数,确定继电保护的整定参数。
3. 确定动作特性和动作时间:根据配电线路的工作特点和保护要求,确定继电保护的动作特性和动作时间。
动作特性包括过流保护的动作特性曲线,差动保护的灵敏度和误动特性等。
4. 确定差动保护的整定参数:对于差动保护,需要确定比率整定系数、动作时间设置、零序电流补偿系数等参数,以确保差动保护的准确性和可靠性。
5. 进行整定计算:根据获取的配电线路的参数和要求,进行整定计算,确定继电保护的动作参数和特性。
6. 验证整定方案:通过模拟和实际测试,验证整定方案的正确性和可行性,以确保继电保护能够满足配电线路的保护要求。
7. 完善整定方案:根据测试结果和实际情况,对整定方案进行修正和完善,以适应特殊情况和提高保护的准确性和可靠性。
需要注意的是,继电保护的整定方案需要根据具体的配电线路情况进行设计和计算,因此以上步骤只是一个一般的指导方案,对于具体的情况需要根据实际情况进行调整和补充。
如果不具
备专业知识和技能,建议咨询专业的电力工程师进行整定计算方案的制定。
浅谈配电线路保护整定方法
中图分类号:u463.62 文献标识码:a 文章编号:
一、引言
配电网是直接向用户供电的电力网络,担负着电网运行的经济性和可靠供电的社会责任。
当配电线路发生故障时,安装在线路上的继电保护装置应可靠动作,隔离故障区段、保证非故障区段的供电,但是由于配电线路上保护装置的配置不完善或保护定值计算的不合理等因素,造成配电线路故障时发生越级跳闸或拒动现象普遍存在。
近年来,随着配电线路上大量配有微机保护功能的永磁机构开关的投运,开关的保护整定计算也应越来越规范完善,下面就配电线路保护整定计算的方法进行了总结。
10kv或6kv配电网普遍采用的是小电流接地系统,一般配置三段式电流保护、三相一次重合闸和低周减载装置。
本文主要讨论配电线路开关的电流保护整定计算。
二、保护计算
瞬时电流速断保护
配电网是电力系统供电的最后一个环节,根据对继电保护速动性的要求,在保证选择性及可靠性的前提下,保护装置切除故障的时间越短越好,因此,在配电线路上,首先考虑能快速动作而又简单可靠的保护。
1)、一般计算方法
整定原则:按照最大方式下躲过本线路末端三相短路电流整定。
.ⅰ=(1)为可靠系数,一般取1.2
为最大方式下线路末端三相短路电流
取0″
其中= ×=×(2)
为开路电压,一般取1;为功率基准值,取100mva;为电压基准值,10kv配电网取10.5kv;为系统最大运行方式下10kv母线阻抗标么值;为配电线路全长的阻抗标么值。
以a1开关瞬时电流速断保护整定计算为例,设架空线路单位阻抗值为0.4w/km,全长为l架km,电缆线路单位阻抗值为0.1w/km,全长为l缆km(如图一所示)
=(0.4l架+0.1l缆)()=(0.4l架+0.1l缆)/1.1025(3)把(2)、(3)代入(1)得
.ⅰ==
2、限时电流速断保护
由于瞬时电流速断不能保护本线路的全长,可增设一段新的保护,在任何情况下都能保护本线路的全长,并具有足够的灵敏性,同时动作时间限制得尽可能短,它能以较小的时限快速切除全线路范围内的故障,这种保护为限时电流速断保护。
整定原则:按照最小方式下保护本线路全长有足够的灵敏度来整定。
保护定值小于最小方式下线路末端发生两相短路的电流值。
.ⅱ= 灵敏系数,一般取1.3
为最小方式下线路末端两相短路电流
取 +△t△t 一般取0.3″~0.5″
当配电线路上采用线路—单一变压器组的接线方式时,如图所示,由于线路和变压器可以看成是一个元件,因此,速断保护就可以按照躲开变压器低压侧线路出口处d1点的短路来整定,由于变压器的阻抗一般较大,因此,d1点的短路电流就大为减少,这样整定之后,限时电流速断不仅可以保护线路的全长,还可以保护变压器的一部分。
3、过电流保护
过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定的保护。
在整定计算中必须考虑到,保护装置的返回和电动机的自起动问题。
整定原则:按照躲最大负荷电流来整定。
.ⅲ=(4)可靠系数,一般取1.15~1.25
为电机自起动系数,一般取1~1.5
返回系数,保护装置若无说明,一般取0.85
为线路可能出现的最大负荷电流
取 +△t△t 一般取0.3″~0.5″
4、特殊的整定方法
1)、躲励磁涌流整定
系统运行方式变化很大的情况,当电流速断按最大运行方式下躲线路末端三相短路整定以后,在最小运行方式下就没有保护范围。
此时瞬时速断保护就没有意义。
而变压器铁心存在饱和现象,在空载接通电源的瞬间,会出现
很大的励磁涌流。
在线路接通时,励磁涌流可能会大于按最大方式下躲过本线路末端三相短路电流整定的电流值,特别在长线路、配变容量大时更明显,容易造成保护误动,因此,可按躲励磁涌流来整定。
整定原则:按躲本线路所带配变的励磁涌流来整定。
.ⅰ=(5)
为可靠系数,由于配电线路负荷的分散性,线路总励磁涌流将小于同容量的单台变压器的励磁涌流,因此可适当降低系数,一般取1.15~1.25。
取0″
以图一分支开关a3躲合闸涌流整定为例,设a3线路所带配变总容量为,合闸涌流按6倍的额定电流计算
.ⅰ= ==为额定电压取10kv
由于励磁涌流随着时间的推移将逐渐衰减,一般配电变压器电阻较大,励磁涌流只需经过1~2个周波(0.1秒以下)就达到稳态值。
利用这个特点,对于按最大方式下躲本线路末端三相短路电流整定的电流值,若不能躲过励磁涌流,可在装置上加一短时间延时(一般0.04s足够),就可以防止励磁涌流引起的误动作。
2)与上级开关的保护配合
当配电线路很短,按短路电流整定的瞬时速断在最小方式时无保护区,此时动作电流可与上级开关保护限时速断配合。
整定原则:按与上级开关限时速断保护配合整定
.ⅰ=(5)
为上级开关限时速断保护定值,为可靠系数,一般取1.15~1.25。
三、结束语
配电线路一般均为电流保护,虽然较简单,但由于线路的复杂性和负荷的多变性,保护的整定计算还是值得重视的。
根据保护实际运行经验,在配电网保护功能配置中,可考虑增设距离保护、低压(或复压)闭锁等保护,完善保护配置,更好的保护配电线路。