110kV线路继电保护整定原则
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110KV变电站继电保护的配置及整定计算共3篇110KV变电站继电保护的配置及整定计算1110KV变电站继电保护的配置及整定计算近年来,随着电力系统运行的日趋复杂,变电站继电保护系统已经成为电力系统必不可少的组成部分。
在变电站中,继电保护系统可以起到监视电力系统状态、保护设备、隔离故障和防止故障扩散等作用。
因此,配置合理的变电站继电保护系统对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。
110KV 变电站继电保护系统配置110KV 变电站的继电保护系统包括主保护和备用保护两部分。
其具体配置如下:1. 主保护主保护是指在故障发生时起主要保护作用的继电保护。
110KV 变电站主要采用压变、电流互感器、电缆等传感器来监测电力系统的状态,以触发主保护动作。
主保护通常包括过电流保护、差动保护、方向保护等,具体如下:(1)过电流保护过电流保护是指在电力系统出现短路故障时,通过检测系统中的过电流来触发主保护。
110KV 变电站中的过电流保护一般采用零序电流保护、相间短路保护、不平衡电流保护等。
(2)差动保护差动保护是指利用相间元件间电流的差值来检测电力系统内部的故障。
110KV 变电站通常采用内部差动保护和母线差动保护。
(3)方向保护方向保护是指在电力系统中,通过检测电流的相位关系判断故障位置,以实现保护的目的。
110KV 变电站中通常采用方向保护器等设备。
2. 备用保护备用保护作为主保护的补充,扮演着备胎的角色。
当主保护故障或失效时,备用保护会立即自动接管主保护的作用。
110KV 变电站的备用保护一般包括互感器保护、开关保护、微机继电保护等。
110KV 变电站继电保护参数的整定计算继电保护参数的整定计算是指在设计或更换继电保护设备时,根据电力系统的特点,在准确理解保护对象的特性的基础上,通过计算整定参数来满足系统的保护要求。
1. 整定参数的确定原则整定参数的确定应根据以下原则:(1)可靠性原则:整定参数应当使保护措施尽可能保证电力系统的连续、稳定和安全运行。
继电保护整定原则一、线路保护1、差动电流速断保护:躲过设备启动时最大暂态电流引起的不平衡电流、最大外部短路时的不平衡电流;2、纵差保护:纵差保护最小动作电流的整定按躲过设备启动过程中时的不平衡电流;比率制动系数K:按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件,计算最大制动系数;3、瞬时电流速断保护:按躲过线路末端最大故障电流整定;4、定时限电流速断保护:按躲过相邻元件末端最大三相短路电流或相邻元件电流速断保护的动作电流配合,按两个条件中较大整定;5、过电流保护:按躲过分支线上设备最大起动电流之和来整定6、过负荷保护:按额定负荷电流整定7、低电压保护:按躲过保证设备起动时供电母线的最小允许电压,并计入可靠系数及电压继电器的返回系数;8、过热保护:过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值;发热时间常数Tfr发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供,若制造厂没有提供该值,则可按估算方法进行;散热时间Tsr按电动机过热后冷却至常态所需时间整定;8、接地保护:按躲过外部最小单相接地故障电流;保护装置的一次动作电流,按躲过被保护分支外部单相接地故障时,从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数整定;二、变压器保护整定原则1、差动电流速断保护:1、躲开变压器的最大负荷电流;2、躲开外部短路时的最大不平衡电流;3、躲开变压器最大励磁涌流;3、零序差动保护:1)按躲过外部单相接地短路时的不平衡电流整定2)按躲变压器低压侧母线三相短路电流整定3)按躲过分支线上需要自起动的电动机的最大起动电流之和,即4)低压侧零序过电流保护的整定计算5)按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流4、高压侧过负荷保护:对称过负荷保护的动作电流,按躲过额定电流整定三、三段式电流保护瞬时电流速断保护+限时电流速断保护+定时限过电流保护1、瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护;它动作迅速、但不能保护线路全长;2、限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、本线路末端的主保护、相邻下一线路首端的远后备;它能保护线路全长、但不能作为相邻下一线路的完全远后备;3、定时限过电流保护作为本线路的近后备、相邻下一线路的远后备;它保护范围大、动作灵敏、但切除故障时间长;阶段式电流保护的构成无时限电流速断只能保护线路的一部分,带时限电流速断只能保护本线路全长,但却不能作为下一线路的后备保护,还必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护;由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合可构成的一整套输电线路阶段式电流保护,叫做三段式电流保护;输电线路并不一定都要装三段式电流保护,有时只装其中的两段就可以了;例如用于“线路-变压器组”保护时,无时限电流速断保护按保护全线路考虑后,此时,可不装设带时限电流速断保护,只装设无时限电流速断和过电流保护装置;又如在很短的线路上,装设无时限电流速断往往其保护区很短,甚至没有保护区,这时就只需装设带时限电流速断和过电流保护装置,叫做二段式电流保护;。
110kV环形网络继电保护配置与整定(二)摘要:继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分,而整定值是保证保护装置正确动作的关键。
本文结合给定110kV电网的接线及参数,对网络进行继电保护设计,首先选择电流保护,对电网进行短路电流计算,确定电网的最大、最小运行方式,整定电流保护的整定值。
在电流保护不满足的情况下,相间故障选择距离保护,接地故障选择零序电流保护,同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。
本设计最终配置的保护有:电流速断保护、瓦斯保护、纵差动保护等。
关键词:继电保护,短路电流,整定计算Abstract:Relay protection is important part to guarantee the safe and stable operation of the power system, and setting value is the key to ensure the protection correct action. In this paper, with given the wiring and the parameters of 110kV power grid to design 110KV network protection of relay, first ,select the current protection, calculate short circuit current on the grid, determine the Maximum and minimum operating mode of the grid, set the setting value of the current protection. Second ,Selecting the distance protection if the current protection does not meet the case, the phase fault choose the distance protection and the ground fault select zero sequence current protection .while setting calculation the distance protection and zero sequence current protection, . The final configuration of the protection of this design include: current speed trip protection, gas protection, the longitudinal differential protection and so on.Keywords: protection of relay, short-circuit current, setting calculation目录1、前言 (1)1.1电力系统继电保护作用 (1)1.2继电保护的基本原理及保护装置的组成 (2)1.3电力系统继电保护整定计算的基本任务及步骤 (2)1.4继电保护整定计算研究与发展状况 (3)1.5本次设计的主要内容 (3)2、继电保护的原理 (4)2.1线路保护的原理 (4)2.2变压器保护的原理 (5)2.3母线保护的原理 (7)3 、短路电流计算并确定运行方式 (8)3.1阻抗标幺值的计算 (8)3.2短路电流计算 (9)3.2.1电力系统所有设备均投运且闭环情况下短路电流的计算 (9)3.2.2只有G1、G2投运且可能存在开环情况下短路电流的计算 (12)3.2.3只有G1、G3投运且可能存在开环情况下短路电流的计算 (18)3.3系统运行方式的确定 (23)4 、继电保护的设计 (25)4.1母线保护的整定计算 (25)4.2变压器保护的整定计算 (28)4.3线路保护的整定计算 (37)4.4其他元件的保护与保护结果 (40)5、结论 (42)6、总结 (44)谢辞 (45)参考文献 (46)附录一:110KV环网继电保护配置图 (47)附录二:外文资料翻译 (48)1、前言电力系统继电保护的设计作为电气工程及其自动化专业的核心内容,它不仅包括了电力系统分析理论中的短路电流的计算还包括了电力系统继电保护中的整定计算。
南京工程学院课程设计说明书题目110kV电网继电保护配置与整定计算课程名称继电保护课程设计院(系、部、中心)电力工程学院专业电气工程及其自动化(电力系统)班级学生姓名学号设计地点指导教师设计起止时间:年月日至年月日成绩目录第1章 110kV 线路保护与重合闸的配置 (1)1.1保护与重合闸的配置原则 (1)1.1.1保护配置原则......................................................................................................1 1.1.2自动重合闸配置原则...........................................................................................2 1.2 110kV 线路保护与自动重合闸的整定原则.. (4)1.2.1 110kV 线路零序电流保护...................................................................................4 1.2.2 相间距离保护.....................................................................................................9 1.2.3 自动重合闸.......................................................................................................10 1.3保护与自动重合闸配置................................................................................................13 第2章 110kV 线路整定计算. (14)2.1电网中性点接地配置 (14)2.1.1中性点接地配置原则.........................................................................................14 2.1.2变压器中性点接地配置.....................................................................................15 2.2参数计算.. (15)2.2.1阻抗计算............................................................................................................15 2.2.2 B 母线短路计算..............................................................................................17 2.2.2 C 母线短路......................................................................................................19 2.3 保护整定. (20)2.3.1距离保护的整定(灵敏角取70o ):.................................................................20 2.3.2零序电流保护整定.. (21)第3章 主变差动保护整定 (24)3.1 短路计算......................................................................................................................24 .3.2 计算平衡系数...........................................................................................................24 .3.3 不平衡电流计算.......................................................................................................24 .3.4 拐点电流res01I 、res02I ................................................................................................24 .3.5 制动特性斜率...........................................................................................................25 .3.6 灵敏度校验...............................................................................................................25 .3.7 差动电流速断定值...................................................................................................25 课程设计小结..............................................................................................................................27 参考文献:. (28)第1章 110kV线路保护与重合闸的配置1.1保护与重合闸的配置原则根据中华人民共和国行业标准《继电保护和安全自动装置技术规程(GB 14285—93)》的规定,110kV 线路应当按照如下原则配置保护与重合闸装置:1.1.1保护配置原则1.1.1.1 110~220kV 中性点直接接地电力网中的线路保护110~220kV 直接接地电力网的线路,应按规定装设反应相间短路和接地短路的保护。
110kV线路保护1计算依据DL/T 584-2017《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》2110kV线路保护配置1)差动保护2)接地距离保护3)相间距离保护4)零序电流保护5)三相自动重合闸3启动元件定值3.1.启动元件定值3.1.1.突变量启动元件整定原则1:按躲过正常负荷电流突变电流整定,建议取0.2In(In:CT一次值);整定原则2:线路供电范围内存在大电机启动时,需考虑大电机启动时的冲击电流;上述两种整定原则取最大值,并保证有足够的灵敏度。
3.1.2.灵敏度计算要求在本线路末端金属性两相短路故障时,灵敏系数大于4;在距离III段动作区末端金属性两相短路故障时灵敏系数大于2。
3.1.3.负序电流启动定值整定原则:按躲过线路正常运行时最大不平衡产生的负序电流整定0.1~0.5In,一般取0.1In;灵敏度计算:(1)负序电流分量启动元件在本线路末端金属性两相短路故障时,灵敏系数大于4;(2)在距离III段动作区末端金属性两相短路故障时灵敏系数大于2。
3.1.4.零序电流启动定值整定原则:按躲过线路正常运行时最大不平衡产生的零序电流整定0.1~0.5In,一般取0.1In;零序电流分量启动元件在本线路末端金属性单相和两相接地故障时,灵敏系数大于4;在距离III段动作区末端金属性单相和两相接地故障时,灵敏系数大于2。
注:线路两侧电流启动一次值应相同。
4差动保护参考《DL/T 584-2017 3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》7.2.4条。
4.1. 差动电流定值整定原则:按保证发生故障有足够的灵敏度并躲过最大负荷情况下的不平衡电流整定,根据短路电流水平,一般取300A~600A ,建议取300A 。
光纤纵差保护在全线路各类金属性短路故障时灵敏系数大于2,线路两侧定值一次值相同。
5 距离保护1)110kV 线路相间距离保护和接地距离保护原则上采用同一套定值,即统一按照接地距离I 、II 、III 段保护整定原则整定。
3~110kV电网继电保护装置运行整定规程1 总 则1.1 本规程是电力系统继电保护运行整定的具体规定,与电力系统继电保护相关的设计、调度运行部门应共同遵守。
1.2 本规程是3~110kV电网的线路、母线、并联电容器、并联电抗器以及变压器保护中与电网保护配合有关的继电保护运行整定的基本依据。
线路纵联保护、断路器失灵保护等参照DL/T559-2007(原为DL/T559-94)《220kV~750kV电网继电保护装置运行整定规程》整定。
1.3 按照GB14258-2004《继电保护和安全自动装置装置技术规程》(简称规程)的规定,配置结构合理、质量优良和技术性能满足运行要求的继电保护及自动重合闸装置是电网继电保护的物质基础;按照本规程的规定进行正确的运行整定是保证电网稳定运行、减轻故障设备损坏程度的必要条件。
1.4 3~110kV电网继电保护的整定应满足选择性、灵敏性和速动性的要求,如果由于电网运行方式、装置性能等原因,不能兼顾选择性、灵敏性和速动性的要求,则应在整定时,保证基本的灵敏系数要求,同时,按照如下原则合理取舍:a. 地区电网服从主系统电网;b. 下一级电网服从上一级电网;c. 保护电力设备的安全;d. 保重要用户供电。
1.5 继电保护装置能否充分发挥作用,继电保护整定是否合理,继电保护方式能否简化,从而达到电网安全运行的最终目的,与电网运行方式密切相关。
为此,继电保护部门与调度运行部门应当相互协调,密切配合。
1.6 继电保护和二次回路的设计师和布置,应当满足电网安全运行的要求,同时也应便于整定、调试和运行维护。
1.7 为了提高电网的继电保护运行水平,继电保护运行整定人员应当及时总结经验,对继电保护的配置和装置性能等提出改进意见和要求。
各网省局继电保护运行管理部门,可根据本规程基本原则制定运行整定的相关细则,以便制造、设计和施工部门有所遵循。
1.8 对继电保护特殊方式的处理,应经所在单位总工程师批准,并备案说明。
110kV-35kV区域电网继电保护整定原则浅析摘要:本次讨论可分为几部分:区域电网继电保护配置原则;区域电网继电保护整定原则;系统负荷计算,短路电流的计算;主变压器继电保护的配置、整定及校验的确定。
10kV出线继电保护的配置、整定及校验的确定。
无功补偿系统继电保护配置、整定及校验。
关键词:保护配置原则;保护整定原则;负荷计算;无功功率;短路电流;继电保护一、35kV变电站的保护整定原则(一)抚宁电网通用整定原则1、35kV及以下线路保护的重合闸时间均整定1.5S2、上、下级之间保护配合的时间级差选择0.3S或0.5S,根据情况选定。
二、变压器保护(一)差动保护定值1、差动速断电流定值整定原则:按躲变压器投运时的励磁涌流整定,一般取K:倍数Ie:变压器额定电流nTA:CT变比倍数K值与变压器容量和系统电抗有关,容量越大,系统电抗越大,K值取值越小。
2、差动保护启动电流定值按躲过变压器额定负载时的不平衡电流整定。
Iop.min=Krel(Ker+△U+△m)IeKrel:可靠系数,取1.3~1.5Ie:变压器额定电流Ker:电流互感器的比误差,10P型取0.03×2,5P型和TP型取0.01×2 △U:变压器调压引起的误差,取调压范围偏离额定值的最大值△m:由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.05整定原则:工程计算中可选取Iopmin=(0.2Ie~0.5Ie),一般不小于0.3Ie 建议整定为0.5Ie(躲过变压器额定负载时的不平衡电流)3、二次谐波制动系数整定原则:根据经验,二次谐波制动比可整定为0.15~0.20建议整定为0.154、比率制动系数整定原则:根据差动保护的制动原理进行计算,一般整定0.5即可。
(二)35kV侧后备保护定值1、复压闭锁过流定值整定原则:35kV侧复压闭锁过流整定一段,一时限跳各侧断路器。
过流保护不带方向,经低压侧复合电压闭锁。
2)负序电压闭锁定值U2整定原则:按躲正常运行时的最大不平衡电压整定。
中华人民共和国电力行业标准3~110kV电网继电保护装置DL/T584—95运行整定规程OperationalandSettingCodeforRelayProtectionof3~110kVElectricalPowerNetworks中华人民共和国电力工业部1995-11-27批准1996-06-01实施1总则1.1本规程是电力系统继电保护运行整定的具体规定,与电力系统继电保护相关的设计、调度运行部门应共同遵守。
1.2本规程是3~110kV电网的线路、母线、并联电容器、并联电抗器以及变压器保护中与电网保护配合有关的继电保护运行整定的基本依据。
高频保护、断路器失灵保护、导引线纵联保护等参照DL/T559—94《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》整定。
1.3按照DL400—91《继电保护和安全自动装置技术规程》(简称规程)的规定,配置结构合理、质量优良和技术性能满足运行要求的继电保护及自动重合闸装置是电网继电保护的物质基础;按照本规程的规定进行正确的运行整定是保证电网稳定运行、减轻故障设备损坏程度的必要条件。
1.43~110kV电网继电保护的整定应满足选择性、灵敏性和速动性的要求,如果由于电网运行方式、装置性能等原因,不能兼顾选择性、灵敏性和速动性的要求,则应在整定时,按照如下原则合理取舍:a.地区电网服从主系统电网;b.下一级电网服从上一级电网;c.局部问题自行消化;d.尽可能照顾地区电网和下一级电网的需要;e.保证重要用户供电。
1.5继电保护装置能否充分发挥作用,继电保护整定是否合理,继电保护方式能否简化,从而达到电网安全运行的最终目的,与电网运行方式密切相关。
为此,继电保护部门与调度运行部门应当相互协调,密切配合。
1.6继电保护和二次回路的设计和布置,应当满足电网安全运行的要求,同时也应便于整定、调试和运行维护。
1.7为了提高电网的继电保护运行水平,继电保护运行整定人员应当及时总结经验,对继电保护的配置和装置性能等提出改进意见和要求。
继电保护整定原则 Prepared on 22 November 2020继电保护整定原则一、线路保护1、差动电流速断保护:躲过设备启动时最大暂态电流引起的不平衡电流、最大外部短路时的不平衡电流。
2、纵差保护:纵差保护最小动作电流的整定按躲过设备启动过程中时的不平衡电流。
(比率制动系数K:按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件,计算最大制动系数。
)3、瞬时电流速断保护:按躲过线路末端最大故障电流整定。
4、定时限电流速断保护:按躲过相邻元件末端最大三相短路电流或相邻元件电流速断保护的动作电流配合,按两个条件中较大整定。
5、过电流保护:按躲过分支线上设备最大起动电流之和来整定6、过负荷保护:按额定负荷电流整定7、低电压保护:按躲过保证设备起动时供电母线的最小允许电压,并计入可靠系数及电压继电器的返回系数。
8、过热保护:过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。
发热时间常数Tfr发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供,若制造厂没有提供该值,则可按估算方法进行。
散热时间Tsr按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。
8、接地保护:按躲过外部最小单相接地故障电流。
(保护装置的一次动作电流,按躲过被保护分支外部单相接地故障时,从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数整定。
)二、变压器保护整定原则1、差动电流速断保护:1)、躲开变压器的最大负荷电流。
2)、躲开外部短路时的最大不平衡电流。
3)、躲开变压器最大励磁涌流。
3、零序差动保护:1)按躲过外部单相接地短路时的不平衡电流整定2)按躲变压器低压侧母线三相短路电流整定3)按躲过分支线上需要自起动的电动机的最大起动电流之和,即4)低压侧零序过电流保护的整定计算5)按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流4、高压侧过负荷保护:对称过负荷保护的动作电流,按躲过额定电流整定三、三段式电流保护瞬时电流速断保护+限时电流速断保护+定时限过电流保护1、瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护。
高压继电保护整定原则及方法继电保护整定应以合理的运行方式和可能的故障类型为依据,并就满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四项基本要求。
可靠性是指保护应该动作时应动作,不应该动作时不动作。
选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障。
灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有的必要的灵敏性系数。
速动性是指保护装置应能尽快的切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围。
在煤矿高压系统中的常用的需合理整定的设备有变压器、供电线路、电动机。
现就上述四种整定方法分别介绍一下。
1、供电线路、变压器、电动机的整定
1)过负荷整定,保护装置动作电流按所控制负荷的额定电流整定。
Iz=Ie
2)短路保护整定,①保护装置的动作电流按应躲过可能出现的过负荷电流。
I z=K k·K x·K gh·I eb
式中:Iz——保护装置动作电流,A;
K k——可靠系数,用于电流速断保护时取1.3和1.5;
K x——接线系数,接于相电流时取1,接于相电流差时取;
K gh——过负荷系数,取1.3~1.5;
I eb——变压器高压侧额定电流,A。
保护装置的灵敏系数按系统最小运行方式下线路末端最小两相短路电流检验。
K=≥1.5。
中国南方电网地区电网继电保护整定原则(试行)中国南方电网电力调度通信中心二OO九年三月目 次1范围.................................................................................................................................................. 1 2规范性引用文件 .............................................................................................................................. 1 3 术语与定义 .. (1)3.1配合 .........................................................................................................................................1 3.2重合闸整定时间z t .................................................................................................................1 4 整定计算的有关要求 . (2)4.1对电网接线的要求 .................................................................................................................2 4.2对调度运行方式的要求 .........................................................................................................2 4.3对保护配置的要求 .................................................................................................................3 4.4 对联网地区电源的要求 (5)5 继电保护整定的规定 (5)5.1一般规定 .................................................................................................................................5 5.2线路保护 .................................................................................................................................8 5.3母线和断路器失灵保护 ....................................................................................................... 26 5.4变压器保护 ........................................................................................................................... 27 5.5 35K V 及以下保护 .. (36)中国南方电网地区电网继电保护整定原则1 范围1.1 本整定原则规定了南方电网地区电网继电保护运行整定的原则、方法和具体要求。
3~110kV线路继电保护整定计算原则1一般要求1.1整定计算使用的正常检修方式是在正常运行方式的基础上,考虑N-1的检修方式,一般不考虑在同一厂(站)的母线上同时断开所联接的两个及以上运行设备(线路、变压器等)。
1.2保护装置之间的整定配合一般按相同动作原理的保护装置之间进行配合,相邻元件各项保护定值在灵敏度和动作时间上一般遵循逐级配合的原则,特殊情况设置解列点。
1.3保护动作整定配合时间级差一般取0.3秒。
1.4线路重合闸一般均投入三相重合闸,系统联系紧密的线路投非同期重合,发电厂出线联络线路少于4回时电源侧重合闸投检同期合闸、对端投检无压合闸,重合时间一般整定为对端有全线灵敏度段最长时间加两个时间级差。
2.快速保护整定原则2.1高频启信元件灵敏度按本线路末端故障不小于2.0整定,高频停信元件灵敏度按本线路末端故障不小于1.5~2.0整定。
2.2高频保护线路两侧的启信元件定值(一次值)必须相同。
2.3分相电流差动保护的差动电流起动值按躲过被保护线路合闸时的最大充电电流整定,并可靠躲过区外故障时的最大不平衡电流,同时保证线路发生内部故障时有足够灵敏度,灵敏系数大于2,线路两侧一次值动作值必须相同。
2.4分相电流差动保护的其它起动元件起动值应按保线路发生内部故障时有足够灵敏度,灵敏系数大于2整定,同时还应可靠躲过区外故障时的最大不平衡电流。
3后备保护的具体整定原则:以下各整定原则中未对其时间元件进行具体描述,各时间元件的定值整定应根据相应的动作配合值选取。
1 相间距离 Ⅰ段:原则1:“按躲本线路末端故障整定”。
所需参数:可靠系数K K =0.8~0.85 计算公式:L K DZ Z K Z ≤Ⅰ 变量注解:ⅠDZ Z ――定值L Z ――线路正序阻抗原则2:“单回线终端变运行方式时,按伸入终端变压器内整定”。
所需参数:线路可靠系数K K =0.8~0.85 变压器可靠系数KT K ≤ 0.7 计算公式:'T KT L K DZ Z K Z K Z +≤Ⅰ变量注解:'T Z ――终端变压器并联等值正序阻抗。
110kV输电线路相间距离保护整定计算概述王远航发表时间:2018-02-26T11:10:03.180Z 来源:《基层建设》2017年第32期作者:王远航[导读] 摘要:随着110kV输电线路的建设量增加,越来越多的继电保护二次装置投运运行,继电保护整定计算定值是电网发生故障时启动保护装置的钥匙,这就需要有准确可靠的整定计算原则。
国网黑河供电公司黑龙江黑河 164300摘要:随着110kV输电线路的建设量增加,越来越多的继电保护二次装置投运运行,继电保护整定计算定值是电网发生故障时启动保护装置的钥匙,这就需要有准确可靠的整定计算原则。
本文对110kV输电线路相间距离保护整定计算的原则进行合理的概述,提供不同情况下相间距离保护整定计算的方法和灵敏度要求。
关键词: 110kV线路相间距离继电保护整定计算一、110kV输电线路相间距离保护的现状目前,110kV输电线路相间距离保护广泛应用具有三段动作范围的阶梯型时限特性。
新型距离保护在三段式的基础上还设有距离IV段或称距离III段四边形,专门用作线路末端变压器低压侧故障的远后备。
距离保护就是反应故障点至保护安装处之间的距离(或阻抗),并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
距离保护相对零序电流保护及其他电流保护而言,其突出特点是受运行方式变化的影响小。
二、相间距离保护整定计算1.助增系数的选择助增系数的选择。
在计算分支系数时一般选择下级线路的末端故障作为参考位置,按照电源侧最大方式,分支侧最小方式,来进行计算。
当假设分支侧最小方式为0,则助增系数为1,此方式也就演变为单电源侧的配合计算问题。
环形电网中线路保护间助增系数的计算问题。
对于110kV电压等级的电力线路,如果运行方式要求环网运行,这样助增系数的计算就与故障点位置相关,为了计算方便,环网的计算也序设置开断点,把环形电网分解开变成单相的辐射型系统计算。
助增系数的正确计算直接影响到距离保护计算的正确性,因此必须重视在多电源网络中助增系数的选择问题。
第一章综述第一节继电保护的发展简史继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。
继电保护原理经历一系列的发展,从开始的单一过电流保护到现在的差动保护、距离保护、高频保护、微机保护、行波保护以及现在研究的光纤保护.继电保护装置也经历了三代,即电磁型继电保护,晶体管型继电保护和微机型继电保护(简称微机保护)。
与过去的保护装置相比,微机保护具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力,有存储记忆功能,可以实现任何性能完善且复杂的原理。
微机保护可连续不断地对本身地工作情况进行自检,其工作可靠性高。
此外,微机保护可用同一硬件实现不同地保护原理,这使保护装置的制造大为简化,也容易实行保护装置的标准化。
微机保护除了保护功能外,还可兼有故障滤波、故障测距、事件顺序记录、和调度计算机交换信息等辅助功能,这对简化保护的调试、事故分析和事故处理等都有重大的意义。
由于微机保护装置的巨大优越性和潜力,因而受到了运行人员的欢迎,进入90年代以来,在我国得到了大量应用,将成为继电保护装置的主要型式。
可以说微机保护代表着电力系统继电保护的未来,将成为未来电力系统保护、控制、运行调度及事故处理的统一计算机系统的组成部分。
第二节继电保护的作用继电保护装置,就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
它的基本任务是:一、自动,迅速,有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行;二、反应电气元件地不正常运行状态,并根据运行维护地条件(例如有无经常值班人员),而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
此时一般不要求动作,而是根据对电力系统及元件地危害程度规定一定地延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
第三节继电保护的基本要求即在电力系统的电气元件发生故障或不正常运行时,保护动作必须具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
一、选择性继电保护动作的选择性是指保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统无故障部分仍能继续安全运行。
3~110kV线路继电保护整定计算原则1一般要求1.1整定计算使用的正常检修方式是在正常运行方式的基础上,考虑N-1的检修方式,一般不考虑在同一厂(站)的母线上同时断开所联接的两个及以上运行设备(线路、变压器等)。
1.2保护装置之间的整定配合一般按相同动作原理的保护装置之间进行配合,相邻元件各项保护定值在灵敏度和动作时间上一般遵循逐级配合的原则,特殊情况设置解列点。
1.3保护动作整定配合时间级差一般取0.3秒。
1.4线路重合闸一般均投入三相重合闸,系统联系紧密的线路投非同期重合,发电厂出线联络线路少于4回时电源侧重合闸投检同期合闸、对端投检无压合闸,重合时间一般整定为对端有全线灵敏度段最长时间加两个时间级差。
2.快速保护整定原则2.1高频启信元件灵敏度按本线路末端故障不小于2.0整定,高频停信元件灵敏度按本线路末端故障不小于1.5~2.0整定。
2.2高频保护线路两侧的启信元件定值(一次值)必须相同。
2.3分相电流差动保护的差动电流起动值按躲过被保护线路合闸时的最大充电电流整定,并可靠躲过区外故障时的最大不平衡电流,同时保证线路发生内部故障时有足够灵敏度,灵敏系数大于2,线路两侧一次值动作值必须相同。
2.4分相电流差动保护的其它起动元件起动值应按保线路发生内部故障时有足够灵敏度,灵敏系数大于2整定,同时还应可靠躲过区外故障时的最大不平衡电流。
3后备保护的具体整定原则:以下各整定原则中未对其时间元件进行具体描述,各时间元件的定值整定应根据相应的动作配合值选取。
1 相间距离Ⅰ段:原则1:“按躲本线路末端故障整定”。
所需参数:可靠系数K K =0.8~0.85计算公式:L K DZ Z K Z ≤Ⅰ变量注解:ⅠDZ Z ――定值L Z ――线路正序阻抗原则2:“单回线终端变运行方式时,按伸入终端变压器内整定”。
所需参数:线路可靠系数K K =0.8~0.85变压器可靠系数KT K ≤ 0.7计算公式:'T KT L K D Z Z K Z K Z +≤Ⅰ变量注解:'T Z ――终端变压器并联等值正序阻抗。
原则3:“躲分支线路末端故障”。
所需参数:线路可靠系数K K =0.8~0.85计算公式: )(21L L K DZ Z Z K Z +≤Ⅰ变量注解:1L Z ――应该是截止到T 接点的线路正序阻抗。
2L Z ――应该是分支线路的正序阻抗。
原则4:“躲T 接变压器中(低)压侧母线故障”。
所需参数:线路可靠系数K K =0.8~0.85变压器可靠系数KT K ≤0.7计算公式:'1T KT L K D Z Z K Z K Z +≤Ⅰ变量注解:1L Z ――截止到T 接变压器的线路正序阻抗。
Z ’T ――T 接变压器的等值正序阻抗。
原则5:“与上一级线路或主变相间距离I 、II 段反配合”。
所需参数:本线路可靠系数K K =0.8~0.85上一级线路可靠系数'K K ≤0.8 计算公式:''''z K L K DZ DZ K K Z K Z Z -≥Ⅰ 变量注解:'DZ Z ――上一级线路或主变的距离保护I 、Ⅱ段整定阻抗。
'L Z ――上一级线路的线路正序阻抗。
'ZK ――上一级线路对本线路的助增系数 注:如果是“与上一级线路或主变相间距离I 段反配合”,则上一级线路或主变I 段一定是伸到本线路。
取值:1. 动作值: 按以上原则结算后,整定值应取按原则1、2、3、4计算后的最小值,且大于等于按原则5计算的值为该段保护整定值。
2. 动作时间:一般一段保护动作时间为0秒,但该线路上有“T ”接变或该线为末端线(后接一末端变),且“T ”接变或末端变均配有差动保护时,该段保护应带0.1~0.15秒的短延时。
Ⅱ段:原则1:“按线路末端故障有灵敏度整定”。
所需参数:灵敏度lm K =1.3~1.5 计算公式:L lm DZ Z K Z ⋅≥Ⅱ 变量注解: L Z ――本线路正序阻抗。
原则2:“与相邻线路距离保护I 、II 段配合。
” 所需参数:本线路可靠系数K K =0.8~0.85 线路可靠系数'K K ≤0.8 计算公式:''D Z Z K L K D Z Z K K Z K Z +≤Ⅱ 变量注解:'DZ Z ――相邻线的距离保护Ⅰ、II 段定值。
z K ――助增系数(正序)。
原则3:“躲相邻变压器其他侧母线故障”。
所需参数:线路可靠系数K K =0.8~0.85 变压器可靠系数b K ≤0.7 计算公式:'T Z b L K D Z Z K K Z K Z +≤Ⅱ 变量注解:'T Z ――相邻变压器等值正序阻抗 z K ――助增系数。
原则4:“与上一级保护相间距离II 段反配合”。
所需参数:本线路可靠系数K K =0.8~0.85上一级保护可靠系数'K K ≤0.8 计算公式:''''zK L K DZII DZ K K Z K Z Z -≥Ⅱ 变量注解:'DZIIZ ――上一级保护的距离保护II 段整定阻抗。
'L Z ――上一级保护的正序阻抗。
'ZK ――上一级保护对本线路的助增系数 取值:1. 动作值:按以上原则结算后,整定值应取按原则1、2、3计算的最小值,且大于等于按原则4计算的值为该段保护整定值。
2. 动作时间:取配合线路中时间最长的线路时间加ΔT ,且小于等于原则4中反配合时间。
Ⅲ段:原则1:“与相邻线距离保护第II 、III 段配合”。
所需参数:本线路可靠系数K K =0.8~0.85相邻线路可靠系数'K K ≤0.8计算公式:II ''III D Z Z K L K D Z Z K K Z K Z +≤原则2:“按躲本线路最小负荷阻抗整定”。
(1)当距离Ⅲ段为全阻抗起动元件时:所需参数:线路最大负荷电流max ⋅fh I 。
计算公式: max 3)95.0~9.0(⋅≤fh e K DZ I U K Z Ⅲ变量注解:e U ――额定运行电压(线电压)。
K K ――可靠系数,取0.7。
(2)当距离Ⅲ段为方向阻抗起动元件(0º接线方式)时:所需参数:线路最大负荷电流max ⋅fh I 、负荷阻抗角fh ϕ、线路正序阻抗角xl ϕ。
计算公式: )cos(3)95.0~9.0(max xl fh fh e K DZ I U K Z ϕϕ-≤⋅Ⅲ(3)当距离Ⅲ段为方向阻抗起动元件(-30º接线方式)时:所需参数:线路最大负荷电流max ⋅fh I 、负荷阻抗角fh ϕ、线路正序阻抗角xl ϕ。
计算公式: )30cos(3)95.0~9.0(max ︒--≤⋅xl fh fh e K DZ I U K Z ϕϕⅢ原则3:“按远后备有灵敏度整定”。
所需参数:远后备灵敏系数'lm K =1.2。
计算公式:)(''L Z L lm D Z Z K Z K Z +≥Ⅲ变量注解:Z ’L 相邻按元件的等值整序阻抗1. 动作值:按以上原则结算后,整定值应取按原则1、2计算出的最小值,且大于等于按原则3计算出的值为该段保护整定值。
2. 动作时间:取配合线路中时间最长的线路时间加ΔT 。
2 四段式零序电流方向保护Ⅰ段:原则1:躲线路末端短路故障最大零序电流整定;所需参数:可靠系数K K ≥1.3计算公式:max 03I K I k D Z ⋅⋅≥Ⅰ变量注解:max 0I ――线路末端接地故障最大零序电流。
原则2:按线路末端故障有灵敏度整定(单供终端线路) 所需参数:灵敏系数LM K ≥1.3计算公式:LMDZ K I I min 03≤Ⅰ 变量注解:min 0I 为线末接地故障流过保护安装处的最小零序电流原则3:与上一级线路零序电流II 段反配合所需参数:可靠系数Kk ≥1.1计算公式:fzK DZ DZ K K I I 'ⅡⅠ≤ 变量注解:'ⅡDZ I ――上一级线路II 段定值。
Kfz---分支系数原则4:与上级主变110kV 侧指向母线的零序I 段反配合 所需参数:配合系数Kph ≥1.1计算公式:max'⋅≤fz DZI DZ KphK I I Ⅰ 变量注解:I 'dzI ――330KV (或220kV )主变110kV侧零序I 段定值。
1. 动作值:按以上原则计算后,整定值应取大于等于按原则1计算值,且小于等于按原则2、3、4计算出的值为该段保护整定值。
2. 动作时间:一般一段保护动作时间为0秒,但该线路上有“T ”接变或该线为末端线(后接一末端变),且“T ”接变或末端变均配有差动保护时,该段保护应带0.1~0.15秒的短延时。
Ⅱ段:原则1:与相邻线路零序电流Ⅰ段或Ⅱ段配合所需参数:分支系数fz K 配合系数K K ≥1.1计算公式:'dz fz k D Z I K K I ⋅⋅≥Ⅱ 变量注解:'dz I ——相邻Ⅰ段或Ⅱ段定值; 原则2:与相邻线快速保护配合(躲相邻线路的末端故障),所需参数:可靠系数K K ≥1.3。
计算公式:max 03⋅≥I K I K D Z Ⅱ 变量注解:max 0⋅I ——相邻线路末端接地短路时流过保护的最大零序电流。
原则3:躲线末变压器其他侧接地故障所需参数:可靠系数K K =1.1~1.3 计算公式:max 03⋅≥I K I K D Z Ⅱ变量注解:max 0I ——线末变压器其他侧接地故障流过本保护的最大零序电流。
原则4:与上一级线路四段零序保护II 段或III 段反配合所需参数:可靠系数K K ≥1.1,分支系数FZ K计算公式:FZK DZ DZ K K I I ⋅≤'Ⅱ 变量注解:'DZ I 为上一级线路四段零序保护II 段或III 段定值。
原则5:与上级主变110kV 侧零序I 段反配合所需参数:配合系数ph K ≥1.1,分支系数max .fz K ,计算公式:max'⋅≤fz DZI DZII KphK I I 变量注解:'DZI I ――相邻主变110kV 侧零序I 段定值。
1. 动作值:按以上原则结算后,整定值应取按原则1、2、3计算后的最大值,且小于等于按原则4、5计算的值为该段保护整定值。
2. 动作时间:取配合线路中时间最长的线路时间加ΔT 。
III 段:原则1:与相邻线路II 段或III 段配合所需参数:可靠系数K K ≥1.1,零序分支系数FZ K计算公式:'D Z FZ K D ZIII I K K I ⋅⋅≥变量注解:'DZ I ——相邻II 段或III 段定值;原则2:按线路末端故障有灵敏度整定所需参数:灵敏系数LM K ≥1.3~1.5计算公式:LMDZIII K I I min 03≤ 变量注解:min 0I 为线末接地故障流过本线路的最小零序电流原则3:与上一级线路四段零序保护III 段或IV 段反配合 所需参数:可靠系数K K ≥1.1,分支系数FZ K 计算公式:FZK DZ DZIII K K I I ⋅≤' 变量注解:'DZ I 为上一级线路四段零序保护III 段或IV 段定值。