关于110KV线路距离保护知识
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110kV输电线路相间距离保护整定计算概述王远航摘要: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。
2相间距离I段阻抗定值当被保护线路无中间分支线路(或分支变压器)时:按躲过本线路末端故障整定,Zdz.I≤Kk.Zxl式中:Kk=0.85(相间距离保护),Kk=0.7(接地距离保护)保护动作时间t=0S2)、当线路末端仅为一台变压器时(即线路变压器组)按躲过变压器其他各侧的母线故障整定Zdz.I≤KkZxl+KkbZb式中: Kkb=0.7Kk=0.85保护动作时间t=0S3)、当线路末端变电所为两台及以上变压器并列运行且变压器均装设有差动保护时按躲开本线路末端故障整定Zdz.I≤KkZxlKk=0.854)、当线路末端变电所为两台及以上变压器并列运行(变压器未装设差动保护)时.根据情况按躲变压器其他侧母线故障整定.Zdz.I≤KkZxl+KkbZb式中: Kkb=0.7 Kk=0.855)、当被保护线路中间接有分支线路(或分支变压器)时:定值计算按躲过本线路末端故障和躲开分支线路(分支变压器)末端故障整定。
大理学院课程设计报告题目:110KV线路距离保护的设计学院:专业:班级:姓名:学号:指导教师:设计时间:设计原始资料1.1具体题目如图1.1所示系统中,发电机以发电机-变压器组方式接入系统,最大开机方式为4台机全开,最小开机方式为两侧各开1台机,变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。
参数为:115/3E KV ϕ=,121222.1.1..18G G G G X X X X ====Ω,,,1.32.3 1.4 2.410G G G G X X X X ===Ω,, 0.50.640T T X X ==Ω,60km A B L -=,40km B C L -=,线路阻抗120.4Ωkm Z Z ==, 0 1.2km Z =Ω,线路阻抗角均为75°,max max ..300A A B L C B L I I --==,负荷功率因数角为30°; 1.2SS K =, 1.2re K =,0.85I rel K =,0.75II rel K =,变压器均装有快速差动保护。
G1G2G4G31234T1T2T5T6T3T4A ACB 图1.1 系统网路连接图试对1、2、3、4进行距离保护的设计。
1.2完成内容我们要完成的内容是实现对线路的距离保护和零序电流保护。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
零序电流保护是指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置。
在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。
摘要电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。
电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。
但是,电力系统的组成元件数量多,结构各异,运行情况复杂,覆盖的地域辽阔。
因此,受自然条件、设备及人为因素的影响,可能出现各种故障和不正常运行状态.故障中最常见,危害最大的是各种型式的短路。
因此,通过短路计算得到并设定继电器动作的整定值是继电保护不可或缺的过程。
继电保护课程设计--110kV电网距离保护设计
一、课程介绍
本课程设计是针对110kV电网中的距离保护进行设计的,旨在使学生了解距离保护的基本原理、组成部分、应用场景以及调试方法等方面的知识,能够独立设计和调试110kV电网距离保护系统。
二、设计内容
1. 距离保护的基本原理及分类
了解距离保护的基本原理,包括电气距离原理、I-V特征法和角度特征法等,以及距离保护的分类。
2. 距离保护的组成部分
了解距离保护的组成部分,包括主保护、备用保护、监控装置和负载切换等,并掌握各个组成部分的功能和特点。
3. 距离保护的应用场景
了解距离保护在电网中的应用场景,包括线路距离保护、变压器距离保护和母线距离保护等,并掌握不同应用场景下距离保护的设计要求和调试方法。
4. 距离保护系统的设计
根据实际需求,独立设计110kV电网距离保护系统,包括选型、接线、参数设置和调试等,实现对电网故障的保护和自动切除。
5. 距离保护系统的调试
针对设计的距离保护系统进行调试,包括模拟故障、检查保护动作、检查自动切除等,保证距离保护系统的稳定可靠性。
三、设计要求
1. 设计过程需结合实际电网,在电网拓扑结构、线路参数、变压器参数和母线参数等方面进行适当调整和设计。
2. 设计过程中需加强安全意识,确保操作过程安全可靠。
3. 设计报告中需详细说明设计思路、参数设置、故障模拟和调试等过程,保证报告清晰明了。
110kV线路方向四边形距离保护1项目背景距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征,通过测量保护安装处电压、电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离的一种保护,又称之为阻抗保护,在输电网中具有受系统运行方式影响小、保护范围稳定等优点,在110kV 及以上电压等级的线路保护中得到了广泛的应用。
目前,国内外的高压/超高压线路保护中,除配置有纵联保护外,基本上还配置有三段式距离保护,其中距离Ⅰ段和距离Ⅱ段为主保护,距离Ⅲ段为后各保护。
简单而言,在110kV及以上电压等级的线路保护中,距离保护有着不可替代的作用和地位。
为了实现保护的可靠性、选择性、快速性以及灵敬性的要求,距离保护需要满足以下要求:(1).在线路金属性短路故障时,继电器能够正确测量出母线与短路点之间的阻抗或距离;(2).在线路经过渡电阻短路故障时,能够防止稳态超越引起的误动等情况;(3).在线路短路故障时,有明确的方向性,即能够保证正向出口短路时保护不拒动,反方向背后母线短路时,保护不误动;(4).在最小负荷阻抗时,应能够保证保护不误动;(5).系统振荡时不误动。
再发生区内故障时不拒动。
上述中的第(1)项是距离保护实现的基础,相关的理论研究已经非常成熟,国内外的距离保护都可满足该项的要求:第(2)(3)4)项主要与过渡电阻对距离保护的影响有关,过渡电阻会导致保护失去选择性和方向性,导致保护出现稳态超越动作和方向性误动等问题,需要研究过渡电阻故障情况下的距离保护动作性能和改进方案;同时,由于线路的最小负荷阻抗与高阻接地时的短路阻抗在阻抗平面上存在交集,导致最小负荷阻抗可能引起距离保护(特别是后备段)误动作,也可以得知保护的耐受过渡电阻能力与躲负荷能力之间存在矛盾,传统的距离保护躲负荷的阻抗整定方法无法较好地解决该问题,需要进一步研究新型的躲负荷保护方案。
第(5)项主要与振荡情况下的距离保护动作性能有关,我国提出的振荡解决方案可以很好地保证系统振荡时距离保护不误动,并在故障时能够可靠开放距离保护。
110kv线路相间短路保护设计
110 kV线路相间短路保护设计主要包括以下几个方面的设计要求和保护方案:
1. 探测和测量:相间短路保护需要探测和测量线路的电流、电压和故障等信息。
常用的测量元件有电流互感器和电压互感器,通过这些测量元件可以获取线路电流和电压信息。
2. 距离保护:距离保护是常用的相间短路保护方案。
距离保护根据线路长度和故障位置,通过测量线路的电压和电流,计算出故障距离,并与设定的保护距离进行比较,一旦故障距离超过保护距离,则发出保护信号。
3. 电流保护:电流保护是相间短路保护的基本保护方案。
通过监测线路的电流,当电流超过设定的保护值时,会发出保护信号,从而切断故障电路。
4. 开关保护:开关保护也是相间短路保护的一种常用方案。
在故障发生时,通过控制开关的状态来隔离故障电路,保护线路的安全运行。
5. 母线保护:110 kV线路通常包括母线,相间短路保护设计还需要对母线进行保护。
母线保护常用的方案有差动保护和电流保护。
6. 半宏观保护:半宏观保护是指在线路电缆或输电线路中,针对故障点的大致位置进行保护,通过测量故障位置处的电压和电流,结合线路特性,判断故障位
置,并进行保护动作。
7. 通信传输:相间短路保护通常需要通过通信系统传输保护信号,以实现不同位置的保护设备之间的信息交互和协调动作。
总的来说,110 kV线路相间短路保护的设计需要综合考虑测量、控制、保护和通信等多个方面的技术要求,以确保线路的安全运行。
具体的保护方案可以根据线路的特点和要求进行设计。
110KV输电线路距离保护摘要:由于110KV输电线路都是长距离,重负荷线路,通常线路末端短路时的短路电流非常接近线路最大负荷电流。
如果采用传统的三段式电流保护,其保护范围变得很小甚至接近0,其灵敏度也不能满足要求,并且动作时间会很长,不能快速及时的保护线路和电气设备。
如果采用三段式距离保护就可以解决上述问题。
本论文的第一章写了距离保护的组成和基本原理,第二章写了距离保护的核心—阻抗继电器原理和类型,第三章写了如何使用阻抗继电器(阻抗继电器的00接线),第四章写了如何对距离保护的整定。
关键词:距离保护,阻抗继电器,00接线正文一·距离保护的基本原理和组成距离保护是反映了故障点到保护安装点的距离,并且根据距离大小确定动作时限的一种继电保护装置。
保护核心主要是阻抗继电器,利用测出来的阻抗值来判断故障点与保护安装点的距离。
三段式距离保护一般由启动元件,方向元件,测量元件,时间元件组成(1)启动元件主要是在发生故障瞬间启动的保护装置,一般采用的是零序与负序电流构成,也可以采用反映突变量的元件作为启动元件。
(2)方向元件一般采用功率方向继电器,一般用于双侧电源的输电线路。
采用方向元件和阻抗元件结合的阻抗继电器。
(3)测量元件是阻抗保护的核心,主要作用是测量短路点到保护装出的距离。
(4)时间元件主要是按照故障到保护安装点的远近,根据整定的动作时间动作,保证保护的选择性,防止误动。
D为启动元件,Z1为一段保护,Z2为二段保护,Z3为三段保保护的逻辑图:dj护,T11和T111为二段和三段的整定时间。
dj Q 是由零序或者负序电流检测元件组成,是为了防止如果是两相短时间碰线或者短时间过负荷(非线路故障)而造成大电流使继电保护误动做。
二.阻抗继电器1)基本原理阻抗继电器主要是测量短路点到保护安装点的阻抗,并对整定值进行比较,以确定保护是否动作。
原理是输入一个电压mU (相电压)和一个电流mI (相电流)。
110KV线路主保护有哪些
主保护是距离保护(接地距离、相间距离),如果线路很短,定值难以整定,一般会考虑采用光纤电流差动保护作为线路的主保护。
后备保护一般为零序过流保护
1 过电流
2 过电压和欠电压保护
3 气体保护
4 接地保护
110KV线路一般配有三段式接地距离保护、三段式相间距离保护和三段式零序保护,外加自动重合闸装置。
1、主保护为差动保护差动速断[硬+软]
比率差动[硬+软]
2、高后备保护复压过流Ⅰ段[硬]
复压过流Ⅱ段[硬]
复压过流Ⅲ段[硬+软]
零序过流Ⅰ段
零序过流Ⅱ段
零序选跳
间隙保护
启动冷风[硬]
闭锁调压[硬]
3、低后备保护复压过流Ⅰ段[硬]
复压过流Ⅱ段[硬+软]
限时速断[硬]
充电保护[硬]
4、非电量保护
冷控失电\三相不一致\本体重瓦斯\有载重瓦斯\绕组过温\压力释放\压力突变\本体轻瓦斯信号\有载轻瓦斯信号\本体油位异常信号\有载油位异常信号\油温高\信号\绕组温高信号气体继电器
油面温度计
绕组温度计
压力释放阀
压力突发继电器
油位计
在线色谱监测装置
对于强油的还有油流继电器等等。
110kV线路接地距离保护整定计算问题分析
110kV线路接地距离保护整定计算问题分析摘要:接地距离保护与相间距离保护整定计算中最主要的区别就是接地故障时接地距离保护的测量阻抗要大于实际的接地阻抗,所以计算中要引入零序电流补偿系数(k)进行修正。
同杆架设的线路,其零序自阻抗和零序互感抗共同作用导致线路长度与零序阻抗不成线性关系,从而影响了接地距离整定计算的准确性,增加了计算难度。
【关键词】接地距离.鉴定计算零序补偿系数
接地距离保护是反映接地故障的保护,由于引进了零序补偿系数,其鉴定计算方法要比相间离保护复杂。
针对l10kv放射线路接地厄离保护.鉴定计算中常遇到的一些问题,深入探讨了零序补偿系数的作用,鉴定计算公式的化简、验证.鉴定值的保护范围以及接地距离保护功能的拓展等问题。
针对整定计算中常遇的一些实际问题深入探讨ll0kv放射线路接地距离整定计算中零序补偿系统的作用、公式的化简、保护范围的验证以及保护功能的拓展等问题。
1 零序补偿系统(k)的作用可否用同一公式计算
零序电流补偿系统(k)的作用是修正接地距离保护装置的测量阻抗,使其能正确反映故障点至保护安装处和正序阻抗。
在微机保护装置中,k值直接参与测量阻抗的微分计算,并在定值清单中有单独的k值整定项。
在《220~500kv电网继电保护装置运行整定堆积》(以下简称规。
一、概述变电站是电力系统中的重要组成部分,而110kV输电线路则是变电站与电网之间进行能量传输的关键部分。
在输电线路的设计中,距离保护是确保线路运行安全稳定的重要环节。
本文将就变电站110kV输电线路距离保护的设计进行深入探讨。
二、距离保护概述1. 距离保护的定义距离保护是一种通过测量线路电压、电流和阻抗,判定线路故障位置,自动保护系统中断故障区域的电流的保护方式。
2. 距离保护的功能距离保护的主要功能包括:准确判别故障地点,保护线路,提高传输线路的可靠性,减小电网故障范围,提高电网系统故障的瞬时稳定水平。
三、距离保护的设计要点1. 距离保护的选用在设计110kV输电线路的距离保护时,需要根据具体的线路情况和要求选择合适的距离保护装置,并确保其具备良好的适应性和稳定性。
2. 距离保护的参数设置距离保护的参数设置应充分考虑线路的长度、负荷情况、设备特性等因素,确保距离保护能够在各种情况下都能够准确判断故障位置,及时有效地切除故障区域。
3. 距离保护的联锁逻辑设计在设计距离保护时,需要考虑其与其他保护装置的联锁逻辑,确保各种保护装置之间能够协调配合,做到精确判别和准确动作。
四、距离保护的设计流程1. 简化网络建模需要对输电线路进行简化网络建模,确定线路参数、节点信息、拓扑结构等基本数据。
2. 计算线路参数根据简化的网络模型,计算出线路的参数,包括电阻、电抗等,作为后续距离保护参数设置的依据。
3. 距离保护参数设置根据线路的参数和具体要求,进行距离保护的参数设置,包括阻抗范围、保护动作时间等。
4. 联锁逻辑设计设计距离保护与其他保护装置的联锁逻辑,确保各种保护装置之间的协调配合。
5. 验证与调试需要对设计的距离保护系统进行验证与调试,确保其能够满足实际运行要求。
五、距离保护的实例分析以某110kV输电线路为例,对其距离保护的设计进行实例分析,包括线路参数、保护参数设置、联锁逻辑设计等方面。
六、距禿保护的应用与展望1. 距离保护在110kV 输电线路中的应用通过分析现有110kV输电线路的距禿保护应用情况,总结其中的经验和教训,为今后的工程提供参考。
输电线路距离保护1.引言对长距离、重负荷线路,由于线路的最大负荷电流可能与线路末端短路时的短路电流相差甚微,采用电流电压保护,其灵敏性也常常不能满足要求。
距离保护是广泛运用在110kv及以上电压输电线路中的一种保护装置。
输电线路的长度是一定的,其阻抗也基本一定。
在其范围内任何一点故障,故障点至线路首端的距离都不一样,也就是阻抗不一样,都会小于总阻抗。
距离保护就是反应故障点至保护安装处之间的距离,并根据该距离的大小确定动作时限的一种继电保护装置。
该装置的主要元件是测量保护安装地点至故障点之间距离的距离(阻抗)继电器.继电器实际上是测量保护安装地点至故障点之间线路的阻抗,即保护安装地点的电压和通过线路电流的比值。
由起动元件、方向元件、测量元件、时间元件和执行部分组成。
起动元件:发生短路故障时瞬时起动保护装置;方向元件:判断短路方向;测量元件:测量短路点至保护安装处距离;时间元件:根据预定的时限特性动作,保证保护动作的选择性;执行元件:作用于跳开断路器。
2.电阻测量的原理阻抗法建立在工频电气量的基础上,通过建立电压平衡方程,利用数值分析方法求解得到故障点和测量点之间的电抗,由此可以推出故障的大致位置。
根据所使用电气量的不同,阻抗法分为单端法和双端法两种。
对于单端法,直观来说可以归咎于迭代法庭外和解二次方程法。
迭代法可能将发生伪根,也有可能不发散。
求解二次方程法虽然在原理和实质上都比迭代法得天独厚,但仍然有伪根问题。
此外,在实际应用领域中单端电阻法的精度不低,特别难受故障点过渡阶段电阻、对侧系统电阻、负荷电流的影响。
同时由于在排序过程中,算法往往就是创建在一个或者几个假设的基础之上,而这些假设常常与实际情况不一致,所以单端电阻法存有无法消解的原理性误差。
但单端法也存有其明显优点:原理直观、不易新颖、设备资金投入高、不须要额外的通讯设备。
双端法利用线路两端的电气信息量进行故障测距,以从原理上消除过渡电阻的影响。
【110kv线路建设的相关标准与建筑物距离探讨】一、引言在能源行业中,110kv线路建设一直是一个备受关注的话题。
作为国家电网的重要组成部分,110kv线路的建设标准对电网的安全稳定运行具有重要意义。
而建筑物距离作为影响110kv线路建设的关键因素之一,也在实际工程中备受关注。
本文将围绕110kv线路建设的相关标准以及建筑物距离进行深度探讨,并从简入深地展开分析。
二、110kv线路建设的相关标准1. 定义和概述2. 设计标准与要求3. 施工执行与监督4. 运行与维护110kv线路建设的相关标准,是确保电网安全运行的基础。
在设计阶段,110kv线路要满足一系列的技术要求,包括线路参数、设备选型、敷设方式等。
在施工过程中,相关标准还规定了线路的施工工艺、安全防护等内容。
而线路的运行与维护,也要根据标准进行严格执行,以确保线路的可靠性和稳定性。
110kv线路建设的相关标准,直接影响着电网的安全运行,具有极其重要的意义。
三、建筑物距离对110kv线路建设的影响1. 建筑物距离的必要性2. 相关法规和规定3. 影响因素分析4. 实际应用与案例分析建筑物距离是指110kv线路与周边建筑物之间的距离。
在实际工程中,建筑物距离的合理设置对110kv线路的安全运行至关重要。
相关的法规和规定明确了建筑物距离的设置标准,要求合理划定110kv线路的保护区域。
而在实际应用中,影响建筑物距离的因素有很多,包括线路的电磁场影响、建筑物周围环境等。
本文将通过案例分析,探讨建筑物距离对110kv线路建设的影响,并提出相应的解决方案。
四、结论与展望110kv线路建设的相关标准是保障电网安全运行的重要保障,在实际工程中应严格遵守相关规定。
建筑物距离作为影响110kv线路建设的重要因素,需要综合考虑各种因素,合理划定保护区域,并采取有效的措施保障建筑物的安全。
未来,我们需要进一步深入研究110kv线路建设的相关标准与建筑物距离的关系,为电网的安全稳定运行提供更多的技术支持和保障。
关于110KV线路距离保护知识关于110KV线路保护知识一、长距离输电线的结构,短路过渡过程的特点:高压长距离输电线的任务是将远离负荷中心的大容量水电站或煤炭产地的坑、口火电厂的的巨大电功率送至负荷中心,或作为大电力系统间的联络线,担负功率交换的任务。
因此;偏重考虑其稳定性及传输能力,为此长距输电线常装设串联电容补偿装置以缩短电气距离。
为补偿线路分布电容的影响,以防止过电压和发电机的自励磁,长距离输电线还常装设并联电抗补偿装置,其典型结构图如下:串联电容系统电感~~ E 并联电抗并联电抗分布电容短路过程的特点:1、高压输电线电感对电阻的比值大,时间常数大,短路时产生的电流和电压、非同期性自由分量衰减较慢。
为了保持系统稳定,长距离输电线的故障,对其快速性提出严格的要求。
应尽切除,其保护动作要求在20~40ms。
因此快速保护不可防止地要在短路电流存在时间内工作。
2、由于并联电抗所储磁能在短路时释放,在无串联电容补偿的线路上可产生非周期分量电流,在一定条件下此电流可能同时流向线路两端或从线路两端流向电抗器。
因而在外部短路时,流入线路两端继电保护非周期分量电流数值可能不等。
方向相同〔例如:都从母线指向线路〕。
3、串联电容和线路及系统电感及并联电抗等谐振将产生幅值较大的频率低于工频的低次谐波,由于这种谐波幅值大,频率接近工频,故使电流波形和相位将发生严重畸变。
4、由于分布电容大,因而分布电容和系统以及线路的电感产生的高次谐波很多,幅值也很大,对电流的相位和波形也将产生影响。
距离保护的定义和特点距离保护——是以距离测量元件为根底反响被保护线路始端电压和线路电流的比值而工作所构成的保护装置,其动作和选择性取决于本地测量参数〔阻抗、电抗、方向〕与设定的被保护区段参数的比拟结果,而阻抗、电抗又与输电线的长度正比故名。
其特点:主要用于输电线的保护,一般是三段式或四段式,第一、二段带方向性,作本线段的主保护,其中,第一段保护线路80%~90%,第二段保护余下的10%~20%并作相邻母线的后备保护。
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。
继电保护原理课程设计题目名称:110KV输电线路距离保护设计系别:物理与电气工程系专业:电气工程及其自动化学号:姓名:指导老师:日期:继电保护原理课程设计任务书原始资料:如下图所示网络,系统参数为:kV E 3/115=ϕ, Ω=151G X , Ω=102G X , Ω=103G X , km L 441=, km L 403=,III t 1=0.5s ,max .b K =km L C B 50=-,km L D C 30=-,km L E D 20=-,线路阻抗 km /4.0Ω, 85.0=IrelK , 8.0=II rel K , 15.1=rel K , A I B A 300max =-, A I D C 200max =-, A I E D 150max =-, 5.1=ss K ,2.1=re K ,,32.2max .=b K ,s 5.01=III t 。
对线路L1、L3进行距离保护的设计。
(对2、9处进行保护设计)设计要求:本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算,并根据分析和整定结果,合理的选择继电保护设备设备,并选择正确的安装方式,以确保安装设备安全、可靠地运行。
主要参考资料:[1] 杨启逊主编.微机型继电保护基础[M].北京:中国电力出版社,2009.[2] 贺家李主编.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2010. [3] 张保会主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.[4] 傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]. 北京:中国电力出版社,2004.[5] 姚春球. 发电厂电气部分[M]. 中国电力出版社,2007. [6] 孙丽华.电力工程基础.北京.机械工业出版社.目录1 设计原始资料 (1)1.1 题目 (1)1.2 设计要求 (1)2 继电保护方案设计 (1)2.1 主保护配置 (1)2.2 后备保护配置 (2)3 保护的配合及整定计算 (2)3.1 保护2处距离保护的整定与校验 (2)3.2 保护9处距离保护的整定与校验 (4)4 二次展开图的绘制 (6)4.1 保护测量电路 (6)4.1.1 绝对值比较原理的实现 (6)4.1.2 相位比较原理的实现 (7)4.2 保护跳闸回路 (8)5 总结 (9)参考文献 (10)1 设计原始资料1.1 题目如图1-1所示网络,系统参数为:kV E 3/115=ϕ, Ω=151G X , Ω=102G X , Ω=103G X , km L 441=, km L 403=,III t 1=0.5s ,max .b K =km L C B 50=-,km L D C 30=-,km L E D 20=-,线路阻抗 km /4.0Ω, 85.0=IrelK , 8.0=II rel K , 15.1=rel K , A I B A 300max =-, A I D C 200max =-, A I E D 150max =-, 5.1=ss K ,2.1=re K ,,32.2max .=b K ,s 5.01=III t 。
关于110KV线路保护知识一、长距离输电线的结构,短路过渡过程的特点:高压长距离输电线的任务是将远离负荷中心的大容量水电站或煤炭产地的坑、口火电厂的的巨大电功率送至负荷中心,或作为大电力系统间的联络线,担负功率交换的任务。
因此;偏重考虑其稳定性及传输能力,为此长距输电线常装设串联电容补偿装置以缩短电气距离。
为补偿线路分布电容的影响,以防止过电压和发电机的自励磁,长距离输电线还常装设并联电抗补偿装置,其典型结构图如下:短路过程的特点:1、高压输电线电感对电阻的比值大,时间常数大,短路时产生的电流和电压、非同期性自由分量衰减较慢。
为了保持系统稳定,长距离输电线的故障,对其快速性提出严格的要求。
应尽切除,其保护动作要求在20~40ms。
因此快速保护不可避免地要在短路电流存在时间内工作。
2、由于并联电抗所储磁能在短路时释放,在无串联电容补偿的线路上可产生非周期分量电流,在一定条件下此电流可能同时流向线路两端或从线路两端流向电抗器。
因而在外部短路时,流入线路两端继电保护非周期分量电流数值可能不等。
方向相同(例如:都从母线指向线路)。
3、串联电容和线路及系统电感及并联电抗等谐振将产生幅值较大的频率低于工频的低次谐波,由于这种谐波幅值大,频率接近工频,故使电流波形和相位将发生严重畸变。
4、由于分布电容大,因而分布电容和系统以及线路的电感产生的高次谐波很多,幅值也很大,对电流的相位和波形也将产生影响。
距离保护的定义和特点距离保护——是以距离测量元件为基础反应被保护线路始端电压和线路电流的比值而工作所构成的保护装置,其动作和选择性取决于本地测量参数(阻抗、电抗、方向)与设定的被保护区段参数的比较结果,而阻抗、电抗又与输电线的长度正比故名。
其特点:主要用于输电线的保护,一般是三段式或四段式,第一、二段带方向性,作本线段的主保护,其中,第一段保护线路80%~90%,第二段保护余下的10%~20%并作相邻母线的后备保护。
第三段带方向或不带方向,有的还设有不带方向的第四段,作本线及相邻线路的后备保护。
其整套保护应包括故障起动、故障距离测量、相应时逻辑回路与电压回路断线闭锁。
有的还配置振荡闭锁等基本环节以及对整套保护的连续监视等装置。
有的接地距离保护还配置了单独的选相元件。
距离保护为什么能测量距离?先对其单回线三相线路区段电 压降进行分析,如图2,M 为母线, G 为故障点。
线路各阻抗值分别为:ZphL=1/3(Zpho+2Zph 1) 每相相间互感阻抗ZphM=1/3(Zpho —Zph 1) 每相自阻抗∴Zph 1=Zph L —Zph M 正序阻抗Zpho= Zph 1+ 2ZphM 零序阻抗当取电流方向为由M 向G ,电压升的方向由地向M 及G 时则: ùGA =ùMA —(ÍA +3k Í0) Zph 1ùGB =ùMB —(ÍB +3k Í0) Zph1 其中K= Zph M/ ZphLùGC =ùMC —(ÍC +3k Í0)Zph 1只要MG 区间没有短路故障或其它相对或相对相间的分流存在。
上式成立即:ÙMGA=(ÍA +3k Í0) Zph 1ÙMGA=(ÍA +3k Í0) Zph 1 Ùph=(Íph +3k Í0) Zph 1ÙMGA=(ÍA +3k Í0) Zph 1阻抗继电器定义:是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗,并与整定阻抗值进行比 ,以确定保护是否应该动作。
对于构成阻抗继电器的基本原则我们还是从网络接线着手:上位置,位于座标原点。
正方向线路测量阻抗在第一象限; 反方向线路测量阻抗在第三象限正方向线路的测量阻抗与R 轴之间夹角,我们称为B —C 的阻抗角fd 对保护1的距离1R起动阻抗应为0.85ZBC 那么就包括0.85ZBC 以内的阻抗,我们用长方形所包括的范围表示。
由于阻抗继电器都是接于电流、电压互感器的二次则,它的测量阻抗与一次侧阻抗之间存在下面关系:A B CZj=Zdnt/ny如果保护装置的整定阴抗计算以后为Z ′d Z ,则按前面的公式继电器应该选择为:Zzd=Z'dzdnt/ny(这在我们3112保护中,由于CT 、PT 变比已给出,内部经过了转化)。
但为了减少过渡电阻以及互感器误差影响,尽量简化继电器的接地,并便于制造和调试,通常把阻抗继电器的动作特性扩大为一个圆。
1、为全阻抗继电器的动作特性2、为方向阻抗继电器的动作特性3、为偏移阻抗继电器的动作特性另外,还有动作特性为透镜形、四边形的继电器。
下面我们就利用用复数平面分析一下圆特性阻抗继电器,还有直线特性阻抗继电器,以找出它们的规律。
首先我们来分析全阻抗继电器再看到上图:圆1:它是以B 点为圆心,以整定阻抗Zzd 为半径所作的一个圆,从图上我们可以了解到,当测量阻抗落在圆内,则继电器动作;当测量阻抗落在圆外,则不动而落在圆上则刚好动作。
不论加入继电器的电压与电流之间的角度fJ 为多大,继电器的起动阻抗在数值上都等于整定阻抗,即∣Zdzf ∣=∣Zzd ∣具有这种特性的继电器,称为全阻抗继电器。
从图1知它是没有方向性的,继电器以及其它特性继电器,动作特性,就是把测量值与整定电压阻抗相比较,这种比较又有两种方式:一种是幅值比较方式;一种是相位比较方式。
幅值比较方式就是当测量阻抗ZJ 幅值位圆内时继电器起动。
我们可用:∣ZJ ∣≤∣Zzd ∣来表示,但是在实际运作中ZJ 无法得知,在这式中,两端乘以电流ÌJ,则∣ZJ ∣·ÌJ=∣Zzd ∣·ÌJ∣ùJ ∣=∣ÌJ·Zzd ∣→这样就有实际的测量电压这个式中Zzd ·ÌJ 表示J 电流以在某个恒抗Zzd 上电压降落这个电压降可利用电抗互感器或其它补偿装置获得。
对于电压幅值比较方式暂时说到这里,下面介绍一下电压相位比较方式。
它的动作特性如右图2:当测量阻抗ZJ 位于圆周上时向量ZJ+Zzd ,超前于ZJ —Zzd 的角度Q=90º而当ZJ 位于圆内时 Q >90º当ZJ 位圆外时Q<90º那么继电器起动条件就可表示为270º≥arg[(ZJ+Zzd)/( ZJ —Zzd)] ≥90º两个向量也乘以一个电流ÌJ 即可得电压相位的比较ùP =ùJ +ÌJ * Z zdù'=ùJ -ÌJ * Z zd继电器动作条件又可写成:270º≥arg(ùP /ù')≥90º或270º≥arg[(ùJ +ÌJ * Z zd )/( ùJ -ÌJ * Z zd )] ≥90º从这个公式中我们可以知道继电器动条件只与úp 与ú的相位差有关,而与其大小无关。
从前面说到的两种比较方式我们可以感觉到这两种比较方式存在着一定联系。
从图中我们可以看到:运用平行四边形原理可知,如果用幅值比较的两个向量组成平行器边形,那么相位比较的两个向量就是平行四边形的对角线。
设以À、B 为幅值比较两个电压,C 、D 在比较相位的两个电压∣À∣≥∣ B ∣也就是继电器起动时那么就有: C=B+AD=B-A也可以表示为:B=1/2(C+D )A=1/2(C-D )因为À和B 是幅值比较的两个向量那么又可写为:B=C+DA=C-D由此可见,幅值比较原理具有互换性,因为不论实际继电器是哪一种方式构成,都可以根据需要而采用任一种比较方式来分析它的动作性能。
但必须注意以下几点:1、它只适用于A 、B 、C 、D 为同一频率的正弦交流量。
2、只适用于相位比较方式,动作范围为270º≥arg(C/D) ≥90º和幅值比较方式,且动作条件为∣À∣≥∣ B ∣的情况。
图33、对短路暂态过程中出现的非周期分量和谐波分量,以上转换关系显然是不成立,因此不同比较方式构成的继电器受暂态过程影响的不同。
以上是对距离保护的简单介绍对于实用的距离继电器以上所说的是无法满足要求的以下仅以我之所学的一般见识来谈谈实用的欧姆继电器的记忆特性。
绝大多数距离继电器是按照故障点的电压边界条件建立其动作判据的。
当在保护区末端故障时动作判据处于临界状态。
为了反映此状态,在继电器中要形成或计算出保护区末端的电压,一般称为补偿(后)电压ù´ù´=ù―Z Y Í实际上补偿电压与本公司110KV 线路保护装置技术说明书中的工作电压同义。
对于相间距离继电器ù=ùψψ,Í=Íψψ(ψψ=AB ,BC 或CA )。
对于接地距离继电器ù=ùψ, Í=Íψ+K Í0,[ψ,=A ,B 或C ,K=(Z 0-Z 1)/Z 1]。
严格的说,K 应为复数,一般为了简化都按实数处理实际上是因为在机械型和晶体管型继电器要按复数处理有一定困难。
在集成电路保护,尤其是微机保护中按复数处理没有任何困难,ùψ可按下式计算ù´ψ=ùψ―Z Y (Í―Í0)―Z 0Y Í0式中Z Y 和Z 0Y 分别为正序和零序整定阻抗。
=ùY 实际上不仅在正常情况下,而且在振荡、区外故障(包括在Y 点经过渡电阻 短路)以及两相运行状态下上式都成立。
唯有在保护区内发生故障时上式不在成立 从电路上讲这是因为在母线和保护区末端 (Y 点)之间出现了故障支路的缘故。
假设系统各元件阻抗角相等,在沿 线路各点发生直接短路时系统各点的电 压相位相同,但ù´的相位可能相反。
在 不同地点短路时系统的电压分布如左图所 示。
在保护区外(F1和F4)和在保护区 末端(F2与Y 点重合)故障时都有下式 ù´=ùY 唯有在区内(F3)故障时则有ù´≠ùY 。
区内故障继电器测量到的ù´可将电压分布延 长到Y 点求得。
从相位关系看在区外故障时ù´的相位不变而在区内故障时改变了180度。