继电保护及安全自动装置的整定计算
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10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算简介:本文论述10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算,经多年运行考验,选择性好、动作准确无误,保证了供电可靠性。
笔者曾作过10多个10KV配电所的继电保护方案、整定计算,为保证选择性、可靠性,从区域站10KV出线、开关站10KV进出线均选用定时限速断、定时限过流。
保护配置及保护时间设定。
一、整定计算原则: 2.可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。
二、整定计算用系统运行方式: 2.系统最大运行方式:110KV系统由一条110KV系统阻抗小的电源供电,本计算称方式1。
4.在无110KV系统阻抗资料的情况时,由于3~35KV系统容量与110KV系统比较相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可认为110KV系统网络容量为无限大,对实际计算无多大影响。
5.本计算:基准容量Sjz=100MVA,10KV基准电压Ujz=10.5KV,10KV基准电流Ijz=5.5KA。
四、短路电流计算:110KV站一台31.5MVA,,10KV 4Km电缆线路(电缆每Km 按0.073,架空线每Km按0.364)=0.073×4=0.2910KV开关站1000KVA:(至用户变电所电缆长度只有数十米至数百米,其阻抗小,可忽略不计)。
五、整定计算:1.开关站出线(10DL):当变压器采用过电流而不采用差动保护时,其电源线路较短时,例如电缆长度小于3Km时,采用线路--变压器组保护装置(即线路与受电变压器保护共用)。
A. 速断动作电流:躲过变压器低压侧最大三相短路电流:t=0S灵敏度校验:,t=0.3S灵敏度校验:如灵敏度不够,改为低电压闭锁的过电流保护,电流元件按躲开变压器的额定电流整定,而低电压闭锁元件的起动电压则按照小于正常情况下的最低工作电压及躲过电动机自起动的条件来整定。
C.对变压器超温,瓦斯保护需跳闸者,变压器高压侧设负荷开关带分励脱扣器,作用于跳闸。
继电保护整定计算公式1、负荷计算(移变选择)S k de g P N(4-1)S caCOS wm式中S ea -- 一组用电设备的计算负荷, kVA ;ZP N--具有相同需用系数K de的一组用电设备额定功率之和, kW。
综采工作面用电设备的需用系数K de可按下式计算k de 0.4 0.6 P max(4-2)P N式中P max--最大一台电动机额定功率,kW ;COS wm-- —组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择:(1 )向一台移动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即..S N 103(4-13)I ca I 1NV3U1N式中S N—移动变电站额定容量,kV ?A ;U 1N—移动变电站一次侧额定电压,V ;I lN —移动变电站一次侧额定电流,(2)向两台移动变电站供电时,最大长时负荷电流l ea为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即I I I(S N1_S N2)_103(4-14)I ca I1N1 I1N2 3 U1N(3 )向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流l ca为式中I ca —长时最大工作电流,A ;I N —电动机的额定电流,A ; U N —电动机的额定电压,V ; P N —电动机的额定功率, kW ; cos N —电动机功率因数;caP N 103-3U NK sc COS wm wm(4-15 )式中I ca —最大长时负荷电流,A ;P N —由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和, kW ;U N —移动变电站一次侧额定电压, V ; K sc —变压器的变比;COS wm 、n wm —加权平均功率因数和加权平均效率。
(4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一 个采区供电的电缆, 应取采区最大电流; 而对并列运行的电缆线路, 则应按一路故障情况加 以考虑。
3、低压电缆主芯线截面的选择 1 )按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1 )流过电缆的实际工作电流计算① 支线。
继电保护整定的计算原则继电保护装置是当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员适时发出警告信百号,或者直接向所掌控的断路器发出跳闸命令以停止这些事件进展的一种自动化措施的设备。
继电保护重要是利用电力系统度中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化构成继电保护动作的原理,还有其他的物理量,如变压器油箱内专故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。
(1)需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB5006292等相关国家标准。
(2)牢靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。
(3)电力系统最大最小运行方式最大运行方式:系统在该方式下运行时,具有最小的短路阻抗值,发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。
一般依据系统最大运行方式的短路电流来效验所选用的电气设备的稳定性。
最小运行方式:系统在该方式下运行时,具有最大的短路阻抗,发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。
一般依据系统最小运行方式的短路电流值来效验继电保护装置的灵敏度。
(4)电流速断保护的基本计算及其保护范围电流速断保护是一种仅反应于电流增大而瞬时动作的一种电流保护类型。
保护的按线路末端显现三相短路时的短路电流来整定,取肯定的牢靠系数Krel,牢靠系数一般为1.2~1.3,保护起动电流Iact按下式计算:(5)限时速断和限时过流保护的基本计算及整定限时速断保护是反应于电流增大而延时动作的一种电流保护类型,限时电流速断保护要求在系统的最小运行方式下,线路末端发生两相短路时,具有充足的反应本领,这个本领通常用灵敏系数Ksen来衡量,一般要求Ksen≥1.3~1.5,灵敏系数按下式校验:当按最小运行方式下线路末端的两相短路电流校验灵敏度不充足要求时,可按下一线路的速断保护定值来整定,并取肯定的搭配系数Kmat,通常Kmat取1.15。
继电保护定值整定计算公式大全一、过电流保护的定值整定计算公式:1.零序过电流保护定值计算公式:IHON=IMS×(KA-1)÷{(RSTRE)÷3×Z3{(X´t)·{X´´{X´´´其中,IHON为零序过电流保护的运行电流定值;IMS为测量系统的基本电流选定定制;KA为零序过电流保护动作系数;RSTRE为设备额定短路阻抗;Z1为设备正序电抗;X1为设备正序电抗;X2为设备负序电抗;X3为设备零序电抗。
2.短路过电流保护的整定公式:I熔=IHc+(XlC×R)÷ZI_C×IΝ÷IP素分式其中,I熔为短路过电流保护的整定电流;IΙ2c为设备二次侧短路故障电流;XlC为电流互感器的互感系数;R为电流互感器的内阻;ZlC为电流互感器的线路阻抗;IN为变压器的额定电流;IP为变压器的额定功率。
二、跳闸保护的定值整定计算公式:1.距离保护的整定公式:SETR#1=CTK×SET×けtcoef÷Z其中,SETR#1为距离保护的整定系数;CTK为电流互感器的互感系数;SET为线路的距离设置;け为绕组当前日期;Z为线路的阻抗。
2.差动保护的整定公式:SETD#1=K1×SET其中,SETD#1为差动保护的整定系数;K1为变压器的变比。
三、频率保护的定值整定计算公式:1.频率保护的整定公式:Set(f)=a-b×f其中,Set为频率保护的整定值;a为整定值的常数;b为整定值的斜率;f为频率。
四、电压保护的定值整定计算公式:1.过电压保护的整定公式:U总=U设定×(KA-1)×(R2IMS)÷3其中,U总为过电压保护的整定电压;U设定为过电压保护的动作电压设定值;KA为过电压保护的动作系数;RIMS为测量系统的基本电流选定定制。
继电保护故障原理级装置级整定计算继电保护是电力系统中一项非常重要的技术基础,它可以为电力系统提供有效的保护措施,避免因故障所造成的电力系统损失,保障电力系统的安全稳定运行。
而继电保护的选型、设计、调试和运行维护等方面,都需要掌握一定的知识和技能。
其中,继电保护故障原理级装置级整定计算是继电保护最为核心的技术之一。
继电保护故障原理级继电保护故障原理级是指在继电保护中用来探测电力系统发生故障时产生的信号。
它是根据电力系统故障时的电量变化来确定的,是继电保护中最为核心和重要的部分。
故障原理级有不同的种类,常见的有电流故障原理级、电压故障原理级、差动故障原理级等。
装置级装置级是指继电保护故障原理级探测到故障信号后,根据特定的信号处理算法,产生的具体控制信号或操作指令。
它包括相应故障原理级所对应的装置,并且根据不同的电力系统特点和保护需求,有不同的装置级参数设置和调整方法。
整定计算整定计算是指继电保护故障原理级和装置级的参数设置和调整方法。
通过特定的数学模型和计算方法,确定继电保护故障原理级对应的装置级的参数。
整定计算需要充分考虑电力系统相应的负荷、电流、电压等因素,并且同时兼顾保护的可靠性和经济性。
在整定计算中,我们需要采用一些特定的参数,例如故障电流、动作时间、复位时间等。
这些参数的选择和调整需要根据电力系统的具体情况和保护要求进行合理的决策。
通常情况下,我们需要进行电力系统的仿真计算和分析,以确定最为合适的整定参数。
整定计算方法整定计算方法主要分为经验方法和解析方法两种。
经验方法是通过多年的实践经验,总结和归纳出的一些规律性参数。
这些参数比较简单易懂,能够快速的进行整定计算。
然而,经验方法缺乏理论基础,维护难度大,不适用于复杂的电力系统。
解析方法是通过建立电力系统的数学模型,以解析方式求解稳态和暂态的电流、电压等变量。
然后,针对不同的故障模式,通过对模型进行分析和处理,确定继电保护装置的参数。
解析方法有着较高的精度、灵活性和可靠性,但需要一定的数学功底和计算能力。
继电保护整定计算公式汇编为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作,提高保护的可靠性快速性、灵敏性,为此,将常用的继电保护整定计算公式汇编如下:一、电力变压器的保护:1、瓦斯保护:作为变压器内部故障(相间、匝间短路)的主保护,根据规定,800KVA以上的油浸变压器,均应装设瓦斯保护。
(1)重瓦斯动作流速:0.7~1.0m/s。
(2)轻瓦斯动作容积:S b<1000KVA:200±10%cm3;S b在1000~15000KVA:250±10%cm3;S b在15000~100000KVA:300±10%cm3;S b>100000KVA:350±10%cm3。
2、差动保护:作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。
包括平衡线圈I、II及差动线圈。
3、电流速断保护整定计算公式:(1)动作电流:I dz=K k×I(3)dmax2继电器动作电流:其中:K k—可靠系数,DL型取1.2,GL型取1.4;K jx —接线系数,接相上为1,相差上为 I(3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流;K i—电流互感器变比;K u—变压器的变比一般计算公式:按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值,其公式为:其中:K k—可靠系数,取3~6。
K jx —接线系数,接相上为1,相差上为;I1e—变压器一次侧额定电流;K i—电流互感器变比(2)速断保护灵敏系数校验:其中:I(2)dmin1—变压器一次最小两相短路电流;I dzj —速断保护动作电流值;K i—电流互感器变比4、过电流保护整定计算公式:(1)继电器动作电流:其中:K k—可靠系数,取2~3(井下变压器取2)。
K jx —接线系数,接相上为1,相差上为 I1e—变压器一次侧额定电流;K f—返回系数,取0.85;K i—电流互感器变比(2)过流保护灵敏系数校验:其中:I(2)dmin2—变压器二次最小两相短路电流I dzj —过流保护动作电流值;K i—电流互感器变比;K u—变压器的变比过流保护动作时限整定:一般取1~2S。
10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算摘要:本文论述10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算,经多年运行考验,选择性好、动作准确无误,保证了供电可靠性。
关键字:继电保护选择性可靠性笔者曾作过10多个10KV配电所的继电保护方案、整定计算,为保证选择性、可靠性,从区域站10KV出线、开关站10KV进出线均选用定时限速断、定时限过流。
保护配置及保护时间设定。
一、整定计算原则:1.需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92等相关国家标准。
2.可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。
二、整定计算用系统运行方式:1.按《城市电力网规划设计导则》(能源电[1993]228号)第4.7.1条和4.7.2条:为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,该导则推荐10KV短路电流宜为Ik≤16KA,为提高供电可靠性、简化保护、限制短路电流,110KV站两台变压器采用分列运行方式,高低压侧分段开关均采用备用电源自动投入。
2.系统最大运行方式:110KV系统由一条110KV系统阻抗小的电源供电,本计算称方式1。
3.系统最小运行方式:110KV系统由一条110KV系统阻抗大的电源供电,本计算称方式2。
4.在无110KV系统阻抗资料的情况时,由于3~35KV系统容量与110KV系统比较相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可认为110KV系统网络容量为无限大,对实际计算无多大影响。
5.本计算:基准容量Sjz=100MVA,10KV基准电压Ujz=10.5KV,10KV基准电流Ijz=5.5KA。
三、10KV系统保护参数只设一套,按最大运行方式计算定值,按最小运行方式校验灵敏度(保护范围末端,灵敏度KL≥1.5,速断KL≥2,近后备KL≥1.25,远后备保护KL≥1.2)。
继电保护整定计算继电保护整定计算是保证电力系统不发生大面积停电和稳定破坏事故以及保证继电保护正确动作的一个重要环节。
针对我局2002年电网运行状况,现将整定情况和有关内容汇编成册,提供给调度、保护和有关部门,以便了解和掌握保护整定情况,共同搞好系统安全运行工作。
一、整定基本原则及有关规定(一)本整定运行规定是按国家电力行业标准“3—110KV电网继电保护装置整定运行规程”和“大型发电机变压器继电保护整定计算导则”的配制整定原则,以及结合芜湖电网运行具体情况编制而成。
(二)反映的保护快速性主要依靠系统装设的快速保护,包括主变纵差、光纤纵差、母差和无延时的保护段以及主变纵差停用时缩短高压侧后备时间定值来实现,而继电保护的选择性(非越级跳闸)往往也建立在上述措施上。
因此要求各部门、各级领导特别要注重提高快速保护的投入率。
(三)确定合理的运行方式是改善保护性能、充分发挥保护装置效益的关键,继电保护整定计算以常见的运行方式为依据,所谓常见的运行方式,系指正常运行方式和一回线或一台主变检修的正常检修运行方式。
保护整定计算时,一般只考虑常见的运行方式下,一回线或一个元件发生故障,保护仍能正确动作。
1. 发电厂控制在预定的大、小方式范围内(见开机方式)。
接地方式见中性点接地方式说明。
2.对于有两台变压器的220KV变电所,系统保护一般按两台主变220KV侧并列,110KV侧分列运行为正常方式整定,一般不考虑两台主变110KV侧合环运行方式。
3.对于高压等级为110KV的变电所,不考虑低压合环方式。
考虑检修与故障两种状态的重迭出现,但不考虑多重重迭,对于极少见的特殊方式,采取特殊处理。
(四)我局电网经多年扩建、改造,系统网络加强,继电保护配制较为先进完善。
近年内投运的新设备保护配制均为双重化微机保护,因此整定中尽可能加强主保护(指母差、纵差),简化后备保护。
由于微机保护的大量投入,提高了运行人员调试保护装置的精确性和判断故障的快速性、准确性。
配电网继电保护整定计算原则1.规范性引用文件1)GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程2)DL/T584-20173kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程3)Q/GDW766-201210kV~110(66)kV线路保护及辅助装置标准化设计规范4)Q/GDW767-201210kV~110(66)kV元件保护及辅助装置标准化5)Q/GDW442-2010国家电网继电保护整定计算技术规范235〜220kV变电站10kV出线开关整定原则2.1电流速断保护1)按躲过本线路末端最大三相短路电流整定,计算公式如下:I DZ1-K K Xl Dmax⑶式中:K K—可靠系数,取K K>1.3;取可靠系数大于1.3是在考虑各种误差的基础上进行的,一般可根据线路长度、装置误差等因素酌情考虑;I Dmax(3)—系统大方式下,本线路末端三相短路时流过保护的最大短路电流。
2)宜与上一级变压器低压侧限时速断保护配合,可靠系数不小于1.1。
3)对于保护范围伸入下级线路或设备的情况,为避免停电范围扩大,可增加短延时。
4)时间取0〜0.15s。
2.2限时速断电流保护1)按保线路末端故障有灵敏度整定,灵敏系数满足2.4要求。
2)按与下一级线路电流速断保护相配合,时间级差宜取0.3〜0.5s。
计算公式如下:I DZ2>K K XK fmax XI DZ1'式中:K K—可靠系数,取K K>I.I;K fmax—最大分支系数,其分支系数应考虑在下一级线路末端短路时,流过本线路保护的电流为最大的运行方式。
【DZ1'—下一级线电流速断保护电流定值。
3)灵敏度不满足要求时,按与下一级线路限时速断电流保护配合。
4)应与上一级变压器10kV侧限时速断电流保护配合,可靠系数不小于1.1。
若时间无法与上一级变压器10kV侧限时速断电流保护配合,可退出本段保护,只考虑投入电流速断保护。
继电破坏定值整定盘算公式大全 【2 】1.负荷盘算(移变选择):cos de Nca wmk P S ϕ∑=(4-1)式中 Sca--一组用电装备的盘算负荷,kV A;∑PN --具有雷同需用系数Kde 的一组用电装备额定功率之和,kW. 综采工作面用电装备的需用系数Kde 可按下式盘算Nde P P k ∑+=max6.04.0 (4-2) 式中 Pmax--最大一台电念头额定功率,kW;wm ϕcos --一组用电装备的加权平均功率因数2.高压电缆选择:(1)向一台移动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即NN N ca U S I I 131310⨯== (4-13)式中 N S —移动变电站额定容量,kV•A;N U 1—移动变电站一次侧额定电压,V; N I 1—移动变电站一次侧额定电流,A.(2)向两台移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即31112ca N N I I I =+=(4-14)(3)向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为3ca I =(4-15)式中 ca I —最大长时负荷电流,A;N P ∑—由移动变电站供电的各用电装备额定容量总和,kW;N U —移动变电站一次侧额定电压,V; sc K —变压器的变比;wm ϕcos .ηwm—加权平均功率因数和加权平均效力.(4)对向单台或两台高压电念头供电的电缆,一般取电念头的额定电流之和;对向一个采区供电的电缆,应取采区最大电流;而对并列运行的电缆线路,则应按一路故障情形加以斟酌.3. 低压电缆主芯线截面的选择1)按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1)流过电缆的现实工作电流盘算① 支线.所谓支线是指1条电缆掌握1台电念头.流过电缆的长时最大工作电流即为电念头的额定电流.NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== (4-19)式中 ca I —长时最大工作电流,A;N I —电念头的额定电流,A; N U —电念头的额定电压,V; N P —电念头的额定功率,kW; N ϕcos —电念头功率因数;N η—电念头的额定效力.② 干线.干线是指掌握2台及以上电念头的总电缆.向2台电念头供电时,长时最大工作电流ca I ,取2台电念头额定电流之和,即21N N ca I I I += (4-20)向三台及以上电念头供电的电缆,长时最大工作电流ca I ,用下式盘算wmN N de ca U P K I ϕcos 3103⨯∑=(4-21)式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流,A;N P ∑—由干线所带电念头额定功率之和,kW;N U —额定电压,V; de K —需用系数;wm ϕcos —加权平均功率因数.(2)电缆主截面的选择选择请求 p KI ≥ca I (4-22) 4.短路电流盘算 ① 电源体系的电抗sy Xbrars ar arsar sy S U I U U IU X 2)3(2)3(33===(4-75) 式中 sy X —电源体系电抗,Ω;ar U —平均电压,V (6kV 体系平均电压为6.3kV ); )3(s I —稳态三相短路电流,A;br S —井下中心变电所母线短路容量,MV·A (用式4-75盘算时单位应一致).② 6kV 电缆线路的阻抗w XL x X w 0= (4-76)式中 0x —电缆线路单位长度的电抗值,6kV~10kV 电缆线路0x =0.08Ω/km;L —自井下中心变电所至综采工作面移动变电站,流过高压短路电流的沿途各串联电缆的总长度,km.(5)短路回路的总阻抗∑X∑+=w syX XX (4-77)(6)三相短路电流)3(s I∑=XU I ar s 3)3( (4-78)(7)两相短路电流)2(s I)3()2(232s ar s I X U I ==∑ (4-79)(8)短路容量s Sar s s U I S )3(3=4.过流整定1. 高压配电装配中过流继电器的整定今朝应用的矿用隔爆高压真空配电箱继电破坏装配大多半采用电子破坏装配,部分新产品采用微电脑掌握及破坏,其破坏功效有过流破坏(短路破坏.过载破坏).漏电破坏.过电压和欠电压破坏等.下面就电子破坏装配的过电流破坏整定盘算办法做一评论辩论.1)破坏一台移动变电站(1)短路(瞬时过流)破坏继电器动作电流移动变电站内部及低压侧出线端产生短路故障时,应由高压配电箱来切除.是以,动作电流应按躲过变电站低压侧尖峰负荷电流来整定,即动作电流为)(4.1~2.1∑+≥⋅⋅N M st iT r sb I I K K I (4-85)式中r sb I ⋅—瞬时过流继电器动作电流,A;(短路破坏,即速断);1.2~1.4—靠得住性系数;T K —变压器的变压比;i K —高压配电箱电流互感器变流比;M st I ⋅—起动电流最大的一台或几台电念头同时起动,电念头的额定起动电流,A;∑NI—其余电气装备额定电流之和,A.调剂继电器过流破坏整定装配,使动作电流大于等于其盘算值. 敏锐系数(敏锐度)校验5.1)2(≥=⋅rsb i T gT s r I K K K I K (4-86)式中r K —破坏装配的敏锐度;)2(s I —移动变电站二次侧出口处最小两相短路电流,A;gT K —变压器组别系数,对于Y ,y 接线的变压器,gT K =1;对于Y ,d 接线变压器gT K =3.其他参数意义同上.(2)过载破坏整定电流隔爆型高压配电箱过载破坏装配的动作电流,按移动变电站一次侧额定电流来整定,即sb N I I ==(4-87) 式中 N S —移动变电站额定容量,kV A;N U 1—移动变电站一次侧额定电压,kV .2)破坏几台移动变电站一台高压配电箱掌握一条高压电缆,而这条高压电缆又同时掌握几台移动变电站,构成带有分支负荷干线式供电方法,综采工作面供电系同一般采用这种供电方法.(1)短路破坏装配动作电流整定短路破坏装配动作电流整定仍按式(4-85)盘算,敏锐度按式(4-86)校验.应留意,敏锐度校验中,)2(s I 为破坏规模末尾的最小两相短路电流,该破坏规模末尾是指最远一台移动变电站二次出口处最小两相短路电流.(2)过载破坏整定电流高压配电箱过载破坏装配的动作电流按线路最大工作电流来整定.max 1sb r w iI I K ⋅⋅≥(4-88) 式中w I ⋅m ax —线路的最大工作电流(即为最大负荷电流Ica ),A;3max 10w caS I I ⋅⨯==(4-89)∑NS-由该高压电缆所掌握的移动变电站额定容量总和,kV•A;N U 1-高压额定电压,V;2.移动变电站过流破坏装配整定盘算今朝煤矿井下应用的国产移动变电站构造情势有两种:①高压负荷开关.干式变压器.低压馈电开关构成移动变电站.在低压馈电开关中装有半导体脱扣器,作为过流破坏装配.JJ30检漏继电器作为漏电破坏装配.高压负荷开关中无过流破坏装配;②高压真空断路器.干式变压器.低压破坏箱构成移动变电站.在高压开关箱中装有过流破坏装配,在低压开关箱中装有过流破坏和漏电破坏装配.1)移动变电站高压开关箱中过流破坏装配的整定 (1)短路破坏的整定移动变电站内部及低压侧出线端产生短路故障时,应由移动变电站高压断路器来切除.移动变电站短路破坏装配的动作电流,应躲过低压侧尖峰负荷电流,即按式(4-85)整定,按式(4-86)校验.应留意,敏锐度校验中,)2(s I 为破坏规模末尾的最小两相短路电流,该破坏规模末尾是指最远一台磁力起动器,动力电缆进口处最小两相短路电流.(2)过载破坏整定移动变电站过载破坏的整定电流,取移电站一次侧额定电流,即按式(4-87)盘算. 2)移动变电站低压破坏箱中过流破坏装配的整定 (1)短路破坏整定按式(4-91)盘算整定值,按式(4-92)校验敏锐度.(2)过载破坏整定移动变电站低压破坏箱中,过载破坏的整定电流取所掌握电念头额定电流之和乘以需用系数.即sb de N I K I =∑ (4-90)式中∑NI—所有电念头额定电流之和,A;de K —需用系数,由具体负荷肯定.3)移动变电站低压馈电开关过流破坏装配的整定 (1)移动变电站低压馈电开关短路破坏的整定 按式(4-91)盘算整定值,按式(4-92)校验敏锐度. (2)过载破坏的整定过载破坏的整定电流,取所掌握电念头额定电流之和乘以需用系数,即按式(4-90)盘算. 3. 井下低压体系过流破坏装配整定(包括过电流脱扣器) 1)低压馈电开关过流破坏装配的整定(1)变压器二次侧总馈电开关或干线的配电开关中过电流继电器动作电流sb st M N I I I ⋅≥+∑(4-91)式中sb I —过流破坏装配的动作电流,A;M st I ⋅—被破坏收集中最大一台电念头的起动电流,A;∑NI—被破坏收集中除最大容量的一台电念头外,其余电念头额定电流之和,A.破坏装配的敏锐系数请求5.1)2(≥=sbs r I I K (4-92)式中)2(s I —被破坏收集末尾最小两相短路电流,A.(2)对于新型系列DZKD 或DWKB30型馈电开关,装有电子脱扣装配,即过载长延时过流破坏.短路短延时(0.2~0.4s )过流破坏和短路速断破坏.过载长延时过流破坏的整定规模:(0.4~1.0)N sw I ⋅(N sw I ⋅是开关的额定电流A ),具有反时限特征;短路短延时过流破坏的整定规模:(3~10)N sw I ⋅; 短路速断破坏的整定规模:8N sw I ⋅或20N sw I ⋅. 过载长延时破坏的动作电流整定倍数:Nsw Nde sb I I K n ⋅∑≥(4-93)式中sb n —过载长延时破坏动作电流倍数;de K —需用系;∑NI—被掌握的所有电念头额定电流之和,A;短路短延时破坏的动作电流整定倍数:sbst M de N I I K I ⋅'=+∑ (4-94) Nsw sb sb I I n ⋅'≥(4-95)式中sbI '-短路短延时动作电流盘算值,A; 敏锐系数请求5.1)2(≥=⋅Nsw sb s r I n I K (4-96)2)对于采用电子破坏装配的新型磁力起动器过电流破坏装配的整定采用电子破坏装配的磁力起动器,临盆厂家不同,破坏装配各别.如QCKB30系列磁力起动器采用JLB-300型电子破坏装配;QJZ-300/1140型磁力起动器,装有5块电子掌握破坏插件;BQD-300/1140型磁力起动器,采用ABD8型电子破坏装配;QJZ-200/1140型磁力起动器采用JDB 型电机分解破坏装配;个体新产品采用微机掌握破坏等等.固然破坏装配类型不同,但是过流破坏整定的请求雷同,即(1)过载破坏的整定电流请求略大于长时最大负荷电流.或者说,略小于所掌握电念头的额定电流,即o sb I ⋅≤N M I .(取接近值) (4-97)式中o sb I ⋅—过载整定电流,A;N M I .—电念头额定电流,A.如许整定的来由是,临盆机械所配套的电念头并非按电念头的满负荷设计,电念头的功率略大于临盆机械的功率.(2)过电流速断破坏的整定电流:s sb I ⋅>N st I ⋅ (4-98)式中s sb I ⋅—速断破坏的整定电流,A;N st I ⋅—电念头的额定起动电流,A;对鼠笼电念头,一般N st I ⋅=(4~7)M N I ⋅;速断整定电流倍数请求为过载破坏的8倍或10倍,一般电子破坏装配由硬件电路的设计来保证.即sb ssb sb oI n I ⋅⋅== 8或10 (4-99) 速断破坏敏锐系数请求:(2)s r sb sb oI K n I ⋅=≥1.5 (4-100) 3)过热继电器整定(1)过热继电器的动作电流整定.过热继电器的动作电流应略大于被破坏电机的负荷电流.(2)过热-过流继电器动作电流的整定.过热组件的动作电流整定与过热继电器雷同,过电流组件的动作电流的整定同速断破坏.4)熔断器熔件的选择(1)破坏1台鼠笼型异步电念头,熔件的额定电流应躲过电念头的起动电流,即FNst F K I I .⋅=(4-101) 式中F I —熔体的额定电流,A;N st I ⋅—电念头的额定起动电流,A;F K —当电念头起动时,熔体不融化的系数,取值规模1.8~2.5.在正常起动前提下,轻载起动,取2.5,经常起动或重负荷起动,取1.8~2.因为熔体材料或电流大小的不同,熔断器的破坏特生曲线不完整雷同,是以,在斟酌轻载起动时光为6~10s,重载起动时光为15~20s 的前题下,有关材料提出对不同型号的熔断器,采取不同的系数,见表4-17,以供应用时参考.表4-17熔体不融化系数(2)破坏多台鼠笼电念头供电干线的熔断器,熔件的额定电流为∑+=⋅N FMst F I K I I (4-102) 式中M st I ⋅—干线电缆供电的最大电念头额定起动电流,A;∑NI—其余电念头额定电流之和,A.F K —熔体不融化系数;(3)破坏电钻变压器,熔体额定电流为∑+=⋅)(4.1~2.1N FMst T F I K I K I (4-103)式中T K —变压器的变压比;(4)破坏照明变压器,熔体的额定电流∑=N TF I K I 4.1~2.1 (4-104) 式中NI∑—照明灯额定电流之和,A.(5)熔体额定电流与熔断器额定电流的选择依据熔件额定电流盘算值F I ,拔取熔体的额定电流F N I ⋅,请求F N I ⋅≈F I (4-105)依据选定的F N I ⋅,肯定熔断器的额定电流,再依据F N I ⋅与熔断器的额定电流去校核起动器的型号是否适合.(6)敏锐系数校验FN s r I I K ⋅=)2(≥4或7 (4-106) 式中)2(s I —被破坏线路末尾或电念头进线端子上的最小两相短路电流,A;4或7—敏锐系数,对于660V 电网,F N I ⋅>100A 时取4,F N I ⋅≤100A 时取7;对于127V 电网取4.假如是破坏照明变压器或电钻变压器时,敏锐系数请求Ts r K I K 3)2(=≥4 (4-107)式中)2(s I —变压器二次侧出线端二相短路电流,A;T K —变压器变比;3—Y,d 接线变压器,二次侧两相短路电流换算到一次侧的系数.(7)熔断器极限分断才能的校验熔断器的极限分断电流F off I ⋅值见表4-18,必须知足F off I ≥)3(s I (4-108)式中)3(s I —破坏规模首端的三相短路电流,A.表4-18熔断器的极限分断才能 相间短路破坏整定盘算原则 第一讲 线路破坏整定盘算 1)三个电压等级各选一条线路进行线路破坏整定2)110千伏线路最大负荷电流可依据给定前提盘算,35和10千伏线路可按300安盘算.第一节 10千伏线路破坏的整定盘算原则:电流破坏具有简略.靠得住.经济的长处.对35千伏及以下电网,平日采用三段式电流破坏加重合闸的破坏方法,对庞杂收集或电压等级较高收集,很难知足选择性.敏锐性以及速动性的请求. 整定盘算:对10千伏线路平日采用三段式电流破坏即可知足请求,现实应用时可以依据须要采用两段也可以采用三段破坏.依据破坏整定盘算原则:电流速断,按照躲过本线路的末尾短路最大三相短路电流整定Iset1=krelIkmax/nTA本式请求 一次.二次的动作电流都须要盘算. 留意问题:1)归算至10千伏母线侧的分解阻抗2)盘算最大三相短路电流,(3)k S kE EZ Z Z I φφ∑==+3)盘算最小两相短路电流,校核破坏规模min smax set 1)1X l Z I =min min 100%%l l L =⨯ 4)选择线路恰当长度(选一条)盘算 5)动作时限0秒.限时电流速断,与相邻线路一段合营整定.因为如今的10千伏线路一般都是放射形线路,没有相邻线路,可不设本段破坏过电流破坏,即电流破坏第III 段,按照躲过本线路的最大负荷电流整定rel ss set L.max re=K K I K I式中 Krel ——靠得住系数,一般采用1.15—1.25;Kss ——自起动系数,数值大于1,由收集具体接线和负荷性质肯定; Kre ——电流继电器的返回系数,一般取0.85.校核末尾短路的敏锐度.动作时限 因为不须要与相邻线路合营,可取0.5秒.防止配变故障时破坏的误动作. 今朝采用微机型破坏,都配有带低电压闭锁的电流破坏,以及线路重合闸.第二节 35千伏线路破坏的整定盘算原则:对35千伏电网,平日采用三段式电流破坏加重合闸的破坏方法可以知足请求,但对于庞杂收集.环形收集,很难知足请求.对35千伏线路,有时可能有相邻线路,是以须要三段式破坏,假如是只有相邻变压器,则限时电流速断破坏应按照躲过变压器低压侧短路整定,时光则取0.5秒,但应校核本线路末尾短路的敏锐度.电流速断,按照躲过本线路的末尾短路最大三相短路电流整定Iset1=krelIkmax/nTA本式请求 一次.二次的动作电流都须要盘算. 留意问题:1)归算至35千伏母线侧的分解阻抗2)盘算最大三相短路电流,(3)kS kE E Z Z Z I φφ∑==+3)盘算最小两相短路电流,校核破坏规模min smax I set 1)1(2X E l Z I φ=-min min 100%%l l L =⨯ 4)选择线路恰当长度(选一条)盘算 5)动作时限0秒.限时电流速断,与相邻线路一段合营整定.Iset1=krelIn1/nTA假如没有相邻线路,按照躲开线路末尾变压器低压侧短路整定,假如没有相邻变压器参数,可设置一个5000千伏安的主变,查其参数,盘算短路电流.留意电流归算到对应侧.Iset1=krelInT/nTA校验:对电流二段,应保证本线路末尾短路的敏锐度 假如知足敏锐度请求,动作时限可取0.5秒过电流破坏,即电流破坏第III 段,按照躲过本线路的最大负荷电流整定rel ss set L.max re=K K I K I式中 Krel ——靠得住系数,一般采用1.15—1.25;Kss ——自起动系数,数值大于1,由收集具体接线和负荷性质肯定; Kre ——电流继电器的返回系数,一般取0.85.校核末尾短路的敏锐度,以及相邻元件短路的敏锐度(变压器低压侧)动作时限 因为不须要与相邻线路或元件的后备破坏合营,可依据相邻元件的时光取1.0-1.5秒.今朝采用微机型破坏,都配有带低电压闭锁的电流破坏,以及线路重合闸.第三节 相间短路距离破坏的整定盘算原则一.距离破坏的根本概念电流破坏具有简略.靠得住.经济的长处.其缺陷是对庞杂电网,很难知足选择性.敏锐性.快速性的请求,是以在庞杂收集中须要机能加倍完美的破坏装配.距离破坏反应故障点到破坏安装处的距离而动作,因为它同时反响故障后电流的升高和电压的下降而动作,是以其机能比电流破坏加倍完美.它根本上不受体系运行方法变化的影响.距离破坏是反响故障点到破坏安装处的距离,并且依据故障距离的远近肯定动作时光的一种破坏装配,当短路点距离破坏安装处较近时,破坏动作时光较短;当短路点距离破坏安装处较远时,破坏动作时光较长.破坏动作时光随短路点地位变化的关系t=f(Lk)称为破坏的时限特征.与电流破坏一样,今朝距离破坏普遍采用三段式的阶梯时限特征.距离I 段为无延时的速动段;II 段为带有固定短延时的速动段,III 段作为后备破坏,当时限需与相邻下级线路的II 段或III 段合营.二.整定盘算原则S23I 1I 2I图4-1 距离破坏整定盘算解释以下以图4-1为例解释距离破坏的整定盘算原则 (1)距离I 段的整定距离破坏I 段为无延时的速动段,只反响本线路的故障.整定阻抗应躲过本线路末尾短路时的测量阻抗,斟酌到阻抗继电器和电流.电压互感器的误差,须引入靠得住系数Krel,对断路器2处的距离破坏I 段定值I I set.2rel A-B 1=Z K L z (4-1)式中 LA-B ——被破坏线路的长度;z1 ——被破坏线路单位长度的正序阻抗,Ω/km;KIrel ——靠得住系数,因为距离破坏属于欠量破坏,所以靠得住系数取0.8~0.85. (2)距离II 段的整定距离破坏I 段只能破坏线路全长的80%~85%,与电流破坏一样,需设置II 段破坏.整定阻抗应与相邻线路或变压器破坏I 段合营.1) 分支系数对测量阻抗的影响当相邻破坏之间有分支电路时,破坏安装处测量阻抗将随分支电流的变化而变化, 是以应斟酌分支系数对测量阻抗的影响,如图线路B-C 上k 点短路时,断路器2处的距离破坏测量阻抗为A 1A-B B 2m2A-B K A-B b K 111+===+=+U I Z U Z Z Z Z K Z I I I I(4-2)3S2AB 2b 11S1S2AB+==1+=1+++I X X I K I I X X X (4-3) S1min ABbmin S2max S1AB+=1+++X X K X X X (4-4)式中 A U .B U ——母线A.B 测量电压; ZA-B ——线路A-B 的正序阻抗;Zk ——短路点到破坏安装处线路的正序阻抗; Kb ——分支系数.对如图所示收集,显然Kb >1,此时测量阻抗Zm2大于短路点到破坏安装处之间的线路阻抗ZA-B+Zk,这种使测量阻抗变大的分支称为助增分支,I3称为助增电流.若为外汲电流的情形,则Kb <1,使得响应测量阻抗减小.2) 整定阻抗的盘算相邻线路距离破坏I 段破坏规模末尾短路时,破坏2处的测量阻抗为I I2m2A-B set.1A-B b set.11==+=+I Z Z Z Z K Z I (4-5) 按照选择性请求,此时破坏不应动作,斟酌到运行方法的变化影响,分支系数应取最小值bmin K ,引入靠得住系数IIrel K ,距离II 段的整定阻抗为II II Iset.2rel A-B b.min set.1=+)Z K Z K Z ( (4-6)式中 IIrel K ——靠得住系数,与相邻线路配应时取0.80~0.85.若与相邻变压器合营,整定盘算公式为II IIset.2rel A-B b.min T =+)Z K Z K Z ( (4-7)式中靠得住系数IIrel K 取0.70~0.75,T Z 为相邻变压器阻抗.距离II 段的整定阻抗应分离按照上述两种情形进行盘算,取个中的较小者作为整定阻抗. 3) 敏锐度的校验距离破坏II 段应能破坏线路的全长,并有足够的敏锐度,请求敏锐系数应知足IIset.2senA-B= 1.3Z K Z (4-8) 假如敏锐度不知足请求,则距离破坏II 段应与相邻元件的破坏II 段相合营,以提 高破坏动作敏锐度.4)动作时限的整定距离II 段的动作时限,应比与之合营的相邻元件破坏动作时光凌驾一个时光级差Δt,动作时限整定为II (x)2i =+Δt t t (4-9)式中 (x)i t ——与本破坏合营的相邻元件破坏I 段或II 段最大动作时光. (3)距离破坏III 段的整定 1)距离III 段的整定阻抗①与相邻下级线路距离破坏II 或III 段合营III III (x)set.2rel A-B b.min set.1=+)Z K Z K Z ( (4-10)式中(x)set.1Z ——与本破坏合营的相邻元件破坏II 段或III 段整定阻抗.②与相邻下级线路或变压器的电流.电压破坏合营III IIIset.2rel A-B b.min min =+)Z K Z K Z ( (4-11)式中 min Z ——相邻元件电流.电压破坏的最小破坏规模对应的阻抗值.③躲过正常运行时的最小负荷阻抗当线路上负荷最大(IL.max )且母线电压最低(UL.min )时,负荷阻抗最小,其值为L.min NL.min L.max L.max(0.90.95)==U U Z I I ~ (4-12) 式中 UN ——母线额定电压.与过电流破坏雷同,因为距离III 段的动作规模大,须要斟酌电念头自启动时破坏的返回问题,采用全阻抗继电器时,整定阻抗为III set.2L.min rel ss re1Z =Z K K K (4-13)式中 Krel ——靠得住系数,一般取1.2~1.25;Kss ——电念头自启动系数,取1.5~2.5; Kre ——阻抗测量元件的返回系数,取1.15~1.25.若采用全阻抗继电器破坏的敏锐度不能知足请求,可以采用偏向阻抗继电器,斟酌到偏向阻抗继电器的动作阻抗随阻抗角变化,整定阻抗盘算如下:III L.minset.2rel ss re set L =cos Z Z K K K ϕϕ-()(4-14)式中 set ϕ——整定阻抗的阻抗角;ϕL ——负荷阻抗的阻抗角.按上述三个原则盘算,取个中较小者为距离破坏III 段的整定阻抗. 2)敏锐度的校验距离III 段既作为本线路破坏I.II 段的近后备,又作为相邻下级装备的远后备破坏,并知足敏锐度的请求.作为本线路近后备破坏时,按本线路末尾短路校验,盘算公式如下:III set.2sen(1)A-B= 1.5Z K Z ≥ (4-15)作为相邻元件或装备的近后备破坏时,按相邻元件末尾短路校验,盘算公式如下:III set.2sen(2)A-Bb.max next=1.2+Z K Z K Z ≥ (4-16)式中 Kb.max ——分支系数最大值;Znext ——相邻装备(线路.变压器等)的阻抗.3) 动作时光的整定距离III 段的动作时限,应比与之合营的相邻元件破坏动作时光(相邻II 段或III 段)凌驾一个时光级差Δt,动作时限整定为III (x)2i =t t t +∆ (4-17)式中 (x)i t ——与本破坏合营的相邻元件破坏II 段或III 段最大动作时光.10Xs2=1整定花圃站出线距离破坏,任选一条110千伏,如图整定长度为11千米的线路,等值如下: 斟酌分支系数影响,盘算与相邻破坏合营的二段定值.S23I 1I 2I2.选1条35千伏线路,按线路变压器组整定(末尾变压器容量按线路负荷的1.5倍拔取),肯定破坏计划.3.选一条10千伏线路.按终端线路斟酌,不斟酌与相邻线路合营,设置装备摆设电流速断和过电流破坏.2.3选作。
第二章继电保护及安全自动装置的整定计算第一节概述一、整定计算的基本任务继电保护及安全自动装置(以下简称继电保护)整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值;而对电力系统中的全部继电保护来说,则需编制出一个整定方案。
整定方案通过可按电力系统的电压等级或设备来编制,还可按继电保护的功能划分成小的方案分别进行。
例如,一个220KV电网的继电保护整定方案,可分为相间距离保护方案、接地零序电流保护方案、重合闸方案、线路纵联保护方案、主设备保护方案等。
这些方案之间既有相对的独立性,又有一定的配合关系。
二、整定计算的步骤进行整定计算的步骤大致如下:(1)按电力系统接线图,拟定继电保护的配置选型。
(2)按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式,选择短路类型,选择分支系数的计算条件。
(3)绘制电力系统阻抗图,包括正序、负序、零序三个序网。
合理地假设系统中某一地点短路,进行短路故障计算,录取结果。
(4)按同一功能的保护进行整定计算,如按距离保护或按零序电流保护分别进行的整定计算。
(5)对整定结果分析比较,重复修改,以选出最佳方案。
最后应归纳出存在的问题,并提出运行要求(包括对运行方式的要求及继电保护运行改变的要求)。
(6)画出保护配置图。
(7)编写整定方案说明(报告)书,除了应包括电力系统参数表、互感器型号及参数表、继电保护类型及定值表外,一般还应包括以下内容:1)方案编制时间、电力系统概况。
2)电力系统运行方式选择原则及变化限度。
3)主要的、特殊的整定原则。
4)方案存在的问题及对策。
5)继电保护的运行规定,如保护的停、投、改变定值、改变使用要求以及对运行方式的限制要求等。
6)方案的评价及改进方向。
三、运行方式的选择原则继电保护整定计算用的运行方式,是在电力系统确定好远行方式的基础上、在不影响继电保护的保护效果的前提下,为提高继电保护对运行方式变化的适应能力而进一步选择的,特别是有些问题主要是由继电保护方面考虑决定的。
1、负荷计算(移变选择):cos de Nca wmk P S ϕ∑=g (4-1)式中 S ca --一组用电设备的计算负荷,kVA ;∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和,kW 。
综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算Nde P P k ∑+=max6.04.0 (4-2) 式中 P max --最大一台电动机额定功率,kW ;wm ϕcos --一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择:(1)向一台移动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即NN N ca U S I I 131310⨯== (4-13)式中 N S —移动变电站额定容量,kV •A ;N U 1—移动变电站一次侧额定电压,V ; N I 1—移动变电站一次侧额定电流,A 。
(2)向两台移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即31112ca N N I I I =+=(4-14)(3)向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为3ca I =(4-15)式中 ca I —最大长时负荷电流,A ;N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和,kW ;N U —移动变电站一次侧额定电压,V ; sc K —变压器的变比;wm ϕcos 、ηwm —加权平均功率因数和加权平均效率。
(4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一个采区供电的电缆,应取采区最大电流;而对并列运行的电缆线路,则应按一路故障情况加以考虑。
3、 低压电缆主芯线截面的选择 1)按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1)流过电缆的实际工作电流计算① 支线。
所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。
流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。
NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== (4-19)式中 ca I —长时最大工作电流,A ;N I —电动机的额定电流,A ; N U —电动机的额定电压,V ; N P —电动机的额定功率,kW ; N ϕcos —电动机功率因数;N η—电动机的额定效率。
继电保护定值整定计算书1. 引言随着电力系统规模的不断扩大和配电自动化的不断发展,继电保护的应用也越来越广泛。
继电保护系统在电力系统中的作用就是及时地检测、判断、并隔离故障,保证电力系统的安全、稳定、可靠运行。
继电保护的可靠性直接影响着电力系统的负荷能力和电能供应的稳定性。
定值整定是继电保护系统中的一项重要工作。
正确的定值整定可以提高继电保护的可靠性和稳定性,避免误动作和漏动作的发生。
定值整定是针对特定设备的保护装置,根据系统参数、负荷情况、过电压情况、故障时限等多种因素来确定保护装置的触发条件,确保在故障情况下保护能够及时地动作。
在本文中,我们将详细介绍继电保护定值整定的计算过程,为读者提供一份简单、清晰、易懂的定值整定计算书。
2. 继电保护定值整定计算方法继电保护定值整定的计算方法主要有以下几种:2.1 等效电路法等效电路法是应用最广泛的一种继电保护整定方法。
其基本思想是,将电力系统中的各个部分看作是一个等效电路,计算出额定电压下各种故障情况下的短路电流、过流电流等参数,然后根据保护装置的动作特性确定相应的保护整定值。
等效电路法计算步骤如下:1.绘制电力系统的等效电路2.计算出短路电流和相应的安全系数3.根据保护设备的特性曲线确定保护整定值2.2 故障电压法故障电压法是另一种继电保护整定方法。
其基本思想是,通过计算各种故障情况下的故障电压值,得出保护装置的触发条件。
故障电压法计算步骤如下:1.绘制电力系统的单线图2.计算各种故障情况下的故障电压值3.根据保护设备的特性曲线确定保护整定值2.3 统计法统计法是一种基于大量实测数据的继电保护整定方法。
其基本思想是,通过对历史故障数据的统计分析,得出保护装置的触发条件。
统计法计算步骤如下:1.收集电力系统历史故障数据2.对数据进行统计分析,得出保护整定值3. 定值整定计算书实例这里我们以交流变电站的过电压保护为例,介绍定值整定的计算思路和具体过程。
继电保护及安全自动装置的整定计算1. 引言继电保护及安全自动装置在电力系统中起着至关重要的作用,它们能够及时检测电力系统中的故障并采取相应的保护措施,保障电力系统的安全稳定运行。
而继电保护及安全自动装置的整定计算是确定继电保护动作参数的过程,它直接影响到继电保护装置的灵敏度和可靠性。
2. 整定计算的目标继电保护及安全自动装置的整定计算的目标是根据电力系统的运行参数、故障特性等因素,确定继电保护及安全自动装置的动作参数,使其能够在故障发生时快速准确地切除故障,同时确保对正常运行的电力系统不产生误动作。
3. 整定计算方法在进行继电保护及安全自动装置的整定计算时,通常采用如下的步骤:3.1 收集电力系统信息首先需要收集电力系统的相关信息,包括电网拓扑、电力设备参数、线路参数、负载参数等。
这些信息对于计算继电保护及安全自动装置的动作参数非常重要。
3.2 确定故障情况根据电力系统的故障类型和故障位置,确定继电保护及安全自动装置需要进行整定计算的故障情况。
不同的故障情况可能需要采用不同的整定计算方法和参数。
3.3 选择合适的整定计算方法根据电力系统的特点和继电保护及安全自动装置的类型,选择合适的整定计算方法。
常用的整定计算方法有:时间设置原则方法、经验设置法、数学模型方法等。
3.4 进行计算并确定参数根据选择的整定计算方法,进行计算并确定继电保护及安全自动装置的动作参数。
计算过程中需要考虑电力系统的稳态和暂态特性,以及继电保护及安全自动装置的特性曲线等因素。
3.5 进行仿真验证完成计算并确定参数后,需要进行仿真验证,模拟实际的电力系统故障情况,检验继电保护及安全自动装置的动作性能。
4. 应用实例下面以一个实际的应用实例来说明继电保护及安全自动装置的整定计算过程。
4.1 收集电力系统信息收集电力系统的电网拓扑、电力设备参数、线路参数、负载参数等信息。
4.2 确定故障情况根据实际情况,确定需要进行整定计算的故障情况,例如短路故障、过流故障等。
Q/CSG110037-2012 ICS备案号:Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准南方电网10kV~110kV系统继电保护整定计算规程Setting guide for 10kV~110kV power system protection equipment of CSG1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3总则 (1)4继电保护运行整定的基本原则 (1)5整定计算的有关要求 (3)6继电保护整定的一般规定 (4)7线路保护 (6)8自动重合闸 (24)9母线保护 (25)10变压器保护 (26)11母联保护 (31)12低电阻接地系统的电流保护 (32)13并联补偿电抗器保护 (34)14并联补偿电容器保护 (34)15站用变压器保护 (36)继电保护的正确可靠动作对保证电网安全稳定有着极其重要的作用,整定计算是决定继电保护能否正确动作的关键环节之一。
为发挥好继电保护保障电网和设备安全的作用,规范和指导南方电网10kV~110kV系统的继电保护整定计算工作,中国南方电网有限责任公司系统运行部组织制定了本标准。
本标准由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出。
本标准由中国南方电网有限责任公司系统运行部归口并负责解释。
本标准主要起草人员:王莉、张少凡、杨咏梅、赵曼勇、周红阳、余江、陈朝晖、黄乐、黄佳胤、曾耿晖、王宇恩、孟菊芳、余荣强、罗跃盛、黄健伟、杨旺霞、张薇薇、曹杰、刘顺桂、陈莉莉、宛玉健、邱建、杨令、袁欢、徐凤玲南方电网10kV~110kV系统继电保护整定计算规程1范围本标准规定了南方电网10kV~110kV系统继电保护运行整定的原则、方法和具体要求。
本标准适用于南方电网10kV~110kV系统的线路、母线、降压变压器、并联电容器、并联电抗器、站用变压器和接地变压器的继电保护运行整定。
对于中低压接有并网小电源的变压器及变电站10千伏出线开关以外配电网络保护设备可参照执行。
本标准以微机型继电保护为主要对象,对于非微机型装置可参照执行。
继电保护定值整定计算公式大全1、负荷计算(移变选择)COS wm式中 S ca -- 一组用电设备的计算负荷, kVA ;ZP N --具有相同需用系数 K de 的一组用电设备额定功率之和,kW 。
综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算式中 P max --最大一台电动机额定功率,kW ;COS wm -- 一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择:(1 )向一台移动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即式中 S N —移动变电站额定容量,kV ?A ;U 1N —移动变电站一次侧额定电压, V ; I 1N —移动变电站一次侧额定电流,A 。
(2 )向两台移动变电站供电时, 最大长时负荷电流I ca 为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即ca 1 N1 1N2kde g P N(4-1)k“04 0吩(4-2 )Ica I 1NS N 103 ■3U 1N(4-13 )(S N1S N2)103(4-14 )3 U1N(3 )向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流l ea为P N 103ea■- 3U N K sc COS wm wm(4-15)式中I ea —最大长时负荷电流,A ;P N—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和,kW ;U N—移动变电站一次侧额定电压,V;K se —变压器的变比;COS wm、nwm —加权平均功率因数和加权平均效率。
(4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一个采区供电的电缆,应取采区最大电流;而对并列运行的电缆线路,则应按一路故障情况加以考虑。
3、低压电缆主芯线截面的选择1 )按长时最大工作电流选择电缆主截面(1 )流过电缆的实际工作电流计算① 支线。
所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。
流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。
1 ea 1 NP N103、3U N eosN(4-19 )式屮1 ea -长时最大工作电流, A ;I N -电动机的额定电流, A ;U N电动机的额定电压,V ;P N - 电动机的额定功率,kW ;eosN —电动机功率因数;NN —电动机的额定效率。
第二部分 继电保护整定计算一、 计算公式说明1、 继电器动作电流 ca TAre wcco r op I K K K K I =⋅ 式中:co K ——可靠系数 wc K ——接线系数ca I ——计算采用的设备额定电流、线路最大负荷电流或短路电流re K ——返回系数TA K ——电流互感器变比2、 灵敏系数校验 opK s I I K )(2min =式中:)(2min K I ——保护区末端最小两相短路电流)()(3min 2min 23K K I I =op I ——保护装置的一次动作电流二、 地面变电所继电保护整定计算 1、 电源一盘(16#)电流互感器TA K =600/5I =40×0.7+247.95×0.75+637.050100⨯⨯+)(+6365.0180800⨯⨯+)( +637.010020020024010020023.01000⨯⨯++++++⨯⨯)(+635.010025.0800⨯⨯+⨯+77×0.75+637.0315********⨯⨯+++)(=540.2A过流保护 ca TA re wc co r op I K K K K I =⋅=)(85.02.54012085.014.1⨯⨯⨯⨯ =6.3A选用GL-21/10型继电器,定值6A,15s速断保护 qb op I ⋅=1.7×6=10A灵敏系数校验op K s I I K )(2min ==120102724866.0⨯⨯=22、 电源二盘(15#)电流互感器TA K =600/5作为备用电源,整定同电源一。
3、 电源三盘(5#)电流互感器TA K =600/5I =40×0.7+247.95×0.75+47×0.8+72×0.8+637.05601250315180200100⨯⨯+++++)(=484.7A过流保护 ca TA re wc co r op I K K K K I =⋅=)(85.07.48412085.014.1⨯⨯⨯⨯ =5.7A选用GL-21/10型继电器,定值6A,15s速断保护 qb op I ⋅=1.7×6=10A灵敏系数校验op K s I I K )(2min==120102692866.0⨯⨯=24、 下井一盘(9#)电流互感器TA K =300/5 过流保护 ca TA re wc co r op I K K K K I =⋅=95.2476085.0125.1⨯⨯⨯ =6.1A( 247.95 A 是下井电缆在35°C 时长时允许电流)选用GL-22/10型继电器,定值6A,20s速断保护 qb op I ⋅=6×1.7=10A灵敏系数校验op K s I I K )(2min==60102676866.0⨯⨯=3.95、 下井三盘(6#)电流互感器TA K =300/5 整定计算同下井一盘 过流保护 r op I ⋅=6.1 A选用GL-22/10型继电器,定值6A,20s速断保护 qb op I ⋅=10A 6、 下井四盘(11#)电流互感器TA K =300/5 整定计算同下井一盘 过流保护 r op I ⋅=6.1 A选用GL-22/10型继电器,定值6A,20s速断保护 qb op I ⋅=10A 7、 主井绞车盘(10#)车房合联络时,由单一回路供主副井绞车,按2台电动机额定电流计算,必须避开2台电动机同时启动电流。
继电保护定值整定计算公式大全1、负荷计算(移变选择):cos de Nca wmk P S ϕ∑=(4-1)式中 S ca --一组用电设备的计算负荷,kVA ;∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和,kW 。
综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算Nde P P k ∑+=max6.04.0 (4-2) 式中 P max --最大一台电动机额定功率,kW ;wm ϕcos --一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择:(1)向一台移动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即NN N ca U S I I 131310⨯== (4-13)式中 N S —移动变电站额定容量,kV •A ;N U 1—移动变电站一次侧额定电压,V ; N I 1—移动变电站一次侧额定电流,A 。
(2)向两台移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即31112ca N N I I I =+=(4-14)(3)向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为3ca I =(4-15)式中 ca I —最大长时负荷电流,A ;N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和,kW ;N U —移动变电站一次侧额定电压,V ; sc K —变压器的变比;wm ϕcos 、ηwm —加权平均功率因数和加权平均效率。
(4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一个采区供电的电缆,应取采区最大电流;而对并列运行的电缆线路,则应按一路故障情况加以考虑。
3、 低压电缆主芯线截面的选择1)按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1)流过电缆的实际工作电流计算① 支线。
所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。
流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。
NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== (4-19)式中 ca I —长时最大工作电流,A ;N I —电动机的额定电流,A ; N U —电动机的额定电压,V ; N P —电动机的额定功率,kW ; N ϕcos —电动机功率因数;N η—电动机的额定效率。
第二章继电保护及安全自动装置的整定计算第一节概述一、整定计算的基本任务继电保护及安全自动装置(以下简称继电保护)整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值;而对电力系统中的全部继电保护来说,则需编制出一个整定方案。
整定方案通过可按电力系统的电压等级或设备来编制,还可按继电保护的功能划分成小的方案分别进行。
例如,一个220KV电网的继电保护整定方案,可分为相间距离保护方案、接地零序电流保护方案、重合闸方案、线路纵联保护方案、主设备保护方案等。
这些方案之间既有相对的独立性,又有一定的配合关系。
二、整定计算的步骤进行整定计算的步骤大致如下:(1)按电力系统接线图,拟定继电保护的配置选型。
(2)按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式,选择短路类型,选择分支系数的计算条件。
(3)绘制电力系统阻抗图,包括正序、负序、零序三个序网。
合理地假设系统中某一地点短路,进行短路故障计算,录取结果。
(4)按同一功能的保护进行整定计算,如按距离保护或按零序电流保护分别进行的整定计算。
(5)对整定结果分析比较,重复修改,以选出最佳方案。
最后应归纳出存在的问题,并提出运行要求(包括对运行方式的要求及继电保护运行改变的要求)。
(6)画出保护配置图。
(7)编写整定方案说明(报告)书,除了应包括电力系统参数表、互感器型号及参数表、继电保护类型及定值表外,一般还应包括以下内容:1)方案编制时间、电力系统概况。
2)电力系统运行方式选择原则及变化限度。
3)主要的、特殊的整定原则。
4)方案存在的问题及对策。
5)继电保护的运行规定,如保护的停、投、改变定值、改变使用要求以及对运行方式的限制要求等。
6)方案的评价及改进方向。
三、运行方式的选择原则继电保护整定计算用的运行方式,是在电力系统确定好远行方式的基础上、在不影响继电保护的保护效果的前提下,为提高继电保护对运行方式变化的适应能力而进一步选择的,特别是有些问题主要是由继电保护方面考虑决定的。
例如,确定变压器中性点是否接地运行,当变比器绝缘性能没有特殊规定时,则应以考虑改善零序电流保护性能来决定。
整定计算用运行方式选择合理与否。
不仅影响继电保护的保护效果,也会影响继电保护配置和选型的正确性。
确定运行方式变化的限度,就是确定最大和最小运行方式,它应以满足常见运行方式为基础、在不影响保护效果的前提下,适当加大变化范围。
其一般原则如下:(1)必须考虑抢修与故障两种状态的重叠出现,但不考虑多种重叠。
(2)不考虑极少见的特殊方式。
因为出现特殊方式的几率较小,不能因此恶化了绝大部分时间的保护效果。
必要时,可采取临时的特殊措施加以解决。
1.发电机、变压器运行变化限度的选择原则发电机、变压器运行变化限度有如下选择原则:(1)一个发电厂有两台机组时,一般应考虑全停方式,即一台机组在检修中另一台机组又出现故障;当有三台以上机组时,则应选择其中两台容量较大机组同时停用的方式,对水力发电厂的机组,还应结合水库运行特性选择,如调峰、蓄能、用水调节发电等。
(2)一个厂、站的母线上无论接有几台变压器,一般应考虑其中容量最大的一台停用。
因变压器运行可靠性较高,检修与故障重选出现的几率很小。
但对于发电机变压器组来说,则应服从于发电机的投停变化。
2.中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则是:(1)发电厂及变电所低压侧有电源的变压器,中性点均应接地运行,以防止出现不接地系统的工频过电压状态。
如事前确定不能接地运行,则应采取其他防止工频过电压的措施。
(2)自耦型和有绝缘要求的其他型变压器,其中性点必须接地运行。
(3)T接于线路上的变压器,以不接地运行为宜。
当T按变压器低压侧有电源时,则应采取防止工频过电压的措施。
(4)为防止操作过压,在操作时应临时将变压器中性点接地,操作完毕后再断开。
这种情况不按接地运行考虑。
3.线路运行变化限度的选择线路运行变化限度的选择有以下几点:(1)一个厂、站母线上接有多条线路,一般应考虑一条线路检测,另一条线路又遇故障的方式。
(2)双回线一般不考虑同时停用。
(3)相隔一个厂、站的线路,必要时,可考虑与上述(1)的条件重叠。
4.流过保护的最大、最小短路电流计算方式的选择(1)相间保护。
对单侧电源的辐射形网络,流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式下,即选择所有机组、变压器、线路全部投入运行的方式。
而最小短路电流,则出现在最小运行方式下。
对于双侧电源的网络,一般(当取Z1=Z2时)与对侧电源的运行变化无关,可按单侧电源的方法选择。
对于环状网络中的线路和。
流过保护的最大短路电流应选开环运行方式,开环点应选在所整定保护线路的相邻下一级线路上。
而对于最小短路电流,则应选闭环运行方式。
同时,再合理地停用该保护背后的机组、变压器及线路。
(2)零序电流保护。
对于单侧电源的辐射网路,流过保护的最大零序电流与最小零序电流,其选择方法可参照(1)中所述。
只是要注意变压器接地点的变化。
对于双侧电源的网路及环状网路,同样也参照(1)中所述。
其重点也是考虑变压器接地点的变化。
5.选取流过保护最大负荷电流的方法按负荷电流整定的保护,需要考虑各种远行方式变化时出现的最大负荷电流考虑到以下的运行变化:(1)备用电源自投引起的负荷增加。
(2)并联运行线路的减少,负荷转移。
(3)环状网路的开环运行,负荷转移。
(4)对于双侧电源的线路,当一侧电源突切除发电机,引起另一侧负荷增加。
四、整定配合的基本原则电力系统中的继电保护是按断路器配置装设的,因此继电保护必须按断路器分级进行整定。
继电保护的分级是按保护的正方向来划分的,要求按保护的正方向各相邻的上、下级保护之间实现配合协调,以达到选择性的目的。
这是继电保护整定配合的总原则。
在继电保护整定计算时,应按该保护在电力系统运行全过程中均能正确工作来设定整定计算机的条件。
举例来说,对于相电流过流保护,其任务是切除短路故障,但它在电力系统运行中将会遇到各种运行状态(包括短路、振荡、负荷自起动、重合闸等),除了在其保护范围内发生短路故障时应该动作外,在其他任何运行状态下它都不应动作。
因此,在进行相电流过流保护整定计算时,就必须考虑并满足可能遇到的各种运行状态。
当保护装置已经具有防止某种运行状态下误动作的功能时,则整定计算就不再考虑该运行状态下的整定条件。
总之,归纳起来整定计算时应考虑的运行状态有:(1)短路(三相短路、两相短路、单相接地、两相接地短路)及复故障。
(2)断线及非全相运行。
(3)振荡。
(4)负荷电动机自起动。
(5)变压器励磁涌流。
(6)发电机失磁、失步。
(7)重合闸及手动合闸,备用电源(设备)自动投入和。
(8)不对称、不平衡负荷。
(9)保护的正、反方向短路。
继电保护的整定计算方法按保护构成原理分为两种。
第一种是以差动为基本原理的保护,包括发电机、变压器、母线等差动保护,各种纵联方式的线路保护,如高频保护。
它们在原理上具备了区分内、外部故障的能力,保护范围固定不变,而且它们的整定值与相邻保护没有配合关系,具有独立性,整定计算也比较简单。
第二种阶段式保护,它们的整定值要求与相邻的上、下级保护之间有严格的配合关系,而它们的保护范围又随电力系统运行方式的改变而变化,所以阶段式保护的整定计算是比较复杂的,整定结果的可选性也是比较多的。
阶段式保护的整定配合应注意以下几方面:(1)相邻上、下级保护之间的配合有三个要点:第一,在时间上应有配合,即上一级保护的整定时间应比与其相配合的下一级保护的整定时间大一个时间差Δt;第二,在保护范围上有配合,即对同一故障点而言,上一级保护的灵敏系数应低于下一级保护的灵敏系数;第三,上、下级保护的配合一般是按保护正方向进行的,其方向性一般由保护的方向特性或方向元件来保证。
对于电流保护,为了提高其保护的可靠性,对其中的某一段保护如果它的整定值已能与反方向相应保护段配合时,应该取消方向元件对该段保护的控制。
一般不按保护的反方向进行配合并增大整定值的配合。
(2)多段保护的整定应按保护段分段进行。
第I段(一般指无时限保护段)保护通常按保护范围不伸出被保护对象的全部范围整定。
其余的各段均应按上、下级保护的对应段进行整定配合。
所谓对应段是指上一级保护的Ⅱ段与下一级保护的I段相对应。
同理类推其他保护段。
当这样整定的结果不能满足灵敏度的要求时,可不按对应保护段整定配合,即上一级保护的Ⅱ段与下一级保护的Ⅱ段配合,或与Ⅲ段配合。
同理,其余各段保护亦按此方法进行,直至各段保护均整定完毕。
应当提出,多段式保护的最后一段,还可以采用各级保护最后一段之间相配合的方法。
这种方法的优点是提高了保护的远后备性能,缺点则是整定时间过长,甚至达到不可接受的程度。
特别是在环网中还有循环配合无终止的弊病,以致无法取得整定结果。
实际上,为了取得较好的整定方案,以上几种整定配合方法总是交错使用的,经过分析比较后才能最后确定整定值。
所以,这也是多段式保护整定比较复杂的原因之一。
(3)一个保护与相邻的几个下一级保护整定配合或一种保护需按满足几个条件进行整定时,均应分别进行整定取得几个整定值,然后在几个整定值中选取最严重的数值为选定的整定值。
具体来说,对反映故障量增大而动作的保护,应选取其中的最大值,对反映故障量减小而动作的保护,应选取其中的最小值。
保护的动作时间则总是选取各条件中最长的时间为整定值。
(4)多段式保护的整定,应以改善提高主保护性能为主,兼顾后备性。
当主保护段保护效果比较好时,可以尽量提高后备保护的作用。
(5)整个电网中阶段式保护的整定方法。
首先,对电网中所有线路的第一段保护进行整定计算;然后,再依次进行所有线路的第二段保护整定计算工,直至全网各段保护全部整定完毕。
(6)具有相同功能的保护之间进行配合整定。
例如相间保护与相间保护进行配合,接地保护与接地保护进行配合。
在特殊情况下,若不同功能的保护同时反应了一种故障,这种情况应防止无选择性的越级动作。
举例来说,在线路上发生了相间短路,相邻上一级的零序电流保护某一段因不平衡电流过大而误动作,此时可通过提高该段保护的整定值来加以防止。
(7)判定电流保护是否使用元件的方法。
主要有:1)在同一母线的两侧,取具有相同整定时间的保护段,比较其动作电流。
对于动作电流小者,应使用方向元件;动作电流大者,不使用方向元件;若相比的两个动作电流相等或相近(两个动作电流相差不大于5%),则两侧的保护段均要使用方向元件。
2)同一母线两侧的保护,若没有相同的整定时间段时,则改为与对侧中比本侧低一个时间级差(没有低一个时间级差的可选取低两个时间级差的,余之类推)的保护段相比,两者中动作电流小者使用方向元件,动作电流大者可不用方向元件。
第二节35KV及以下中性点非直接接地电网中线路保护的配置与整定计算35KV(包括66KV)及以下中性点非直接接地电网线路的相间短路保护必须动作于断路器跳闸,单相接地时,由于接地电流小,三相电压仍能保持平衡,对用户没有很大影响。