继电保护整定优化配合方案

继电保护整定优化配合方案
继电保护整定优化配合方案

继电保护整定优化配合方案

发表时间:2017-11-06T18:40:23.983Z 来源:《电力设备》2017年第16期作者:房云广[导读] 摘要:本文主要研究部分供电半径过大的10kV 线路或并倒负荷时,短时内线路长度倍增的运行方式下,当线路末端发生故障时短路电流较小,变压器复合电压过流保护低电压、负序电压可能因灵敏度不足导致闭锁无法解除,使得故障点无法被及时切除,导致变压器复压过流保护失去后备作用,影响主变乃至电网的安全运行,并讨论了主变与10kV线路保护的整定配合措施。

(国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000)

摘要:本文主要研究部分供电半径过大的10kV 线路或并倒负荷时,短时内线路长度倍增的运行方式下,当线路末端发生故障时短路电流较小,变压器复合电压过流保护低电压、负序电压可能因灵敏度不足导致闭锁无法解除,使得故障点无法被及时切除,导致变压器复压过流保护失去后备作用,影响主变乃至电网的安全运行,并讨论了主变与10kV线路保护的整定配合措施。

关键词:电网继电保护配合

1 引言

110kV 变电站的主变压器是电网中的重要元件之一,是保证供电可靠性的重要设备。随着建设用地的日趋紧张,110kV变压器容量越来越大,10kV出线的供电半径也不断增大。10kV配电线路的故障率较高,在本身保护装置或断路器拒动的情况下,变压器后备保护将动作切除故障,导致主变跳闸,引发大面积停电。

2变压器相间后备保护概况

2.1变压器保护配置

变压器高、低压侧都应配置过电流保护,作为相间后备保护,用于反映变压器外部故障引起的过电流,同时作为变压器内部故障的后备。根据短路电流水平、变压器容量,同时考虑保护灵敏度的要求,变压器的相间后备保护一般设置为复合电压闭锁过流保护(一般为三段,其中Ⅰ段、Ⅱ段可带方向,Ⅲ段无方向)。

2.2复压闭锁过流保护整定原则

复合电压闭锁元件根据负序过电压和正序低电压反映系统故障,由此区分不同原因导致的过负荷,以利于整定低电流值。根据《电力系统继电保护规程汇编》,低电压定值一般整定为母线额定运行电压的0.6~0.7倍,根据运行经验通常将负序电压值整定为4~8V(额定值为100V),过电流定值通常整定为1.5 倍额定电流。

3 110kV 变压器后备保护与10kV出线保护整定配合探讨题

3.1 110kV 变压器复压闭锁过流保护现存问题

110kV变电站通常处于电网末端,系统阻抗相对较大,而当10kV出线的供电半径较大时,将使得线路末端发生相间短路故障时短路电流可能很小。变压器后备保护采用复压闭锁的目的是区分不同原因引起的过负荷以利于整定低电流值,提高过电流保护的灵敏度。但是目前110kV变压器普遍容量较大,相应地额定电流也较大,再考虑可靠系数等因素,通常将过电流定值整定为变压器额定电流的1.5 倍,这个数值可能会超过一些变电站10kV出线末端相间短路电流值,毫无灵敏度。这种情况下一旦变电站10kV出线保护装置或断路器发生拒动,变压器后备保护可能因灵敏度不足而拒动,使得变压器失去后备保护而越级跳闸,严重影响电网安全运行。

3.2 110kV 变电站10kV 出线保护整定

10kV出线一般按两段式过电流保护设置。

过流I段,即限时速断保护,按照躲开线路所带容量最大的变压器低压侧发生故障时的最大短路电流整定,与线路分段开关定值和用户智能开关保护配合。

过流Ⅱ段,即过电流保护,是线路保护的最后一道防线,必须保证线路末端发生故障时具有足够的灵敏度,并应躲开正常运行时最大负荷电流,同时要考虑保护CT 、线路载流量等因素,时限一般不超过1.5s。方便与线路分段开关的配合。 110kV 变电站变压器低压侧复压过流保护一般设置为两段,I段为1.8s跳低压侧母联断路器,Ⅱ段为2.1s跳低压侧,在时限上与10kV 出线保护配合。

3.3 110kV 变压器后备保护与出线保护的整定配合

10kV出线线路末端故障时,线路所在母线电压可能达不到低电压、负序电压定值而导致保护闭锁。以LGJ-240导线为例,假设最大、最小运行方式下系统阻抗分别为0.3359、1.044,低电压定值为70V,负序电压为6.5 V(额定值为100V),可以计算出线路可能启动低电压闭锁、负序电压闭锁的短路点距离母线的距离最大值分别为2.3km、13.98km。

4 结语

对于不同的电网结构、电网运行方式、110kV 变电站所处位置,系统阻抗不同,变电站10kV出线发生故障时复合电压元件开放的线路最大长度也略有不同。复压闭锁元件由低电压和负序电压元件构成或门,通常负序电压元件开放线路长度远大于低电压元件,大部分变电站10kV出线长度都在复压元件开放范围内。随着110kV变压器容量不断增大,又要求其能够满负荷运行,那么变压器低压侧复压闭锁过流保护作为10kV出线后备保护其保护范围十分有限。针对这一情况,在保证继保装置正确动作的前提下,为了提高供电可靠性,可以采取以下措施,以防止扩大停电范围:

(1)对于配置两台大容量变压器的110kV 变电站可以考虑改为配置三台较小容量的变压器。

(2)10kV出线设置分段开关,其定值与主变低后备保护动作配合,特别是要合理选择分段开关的位置,保证各级保护的选择性,以利于缩小停电范围,快速切除故障。

(3)在变压器低压侧采用母联分段运行,分散负荷,过电流定值可适当整定较低。

参考文献

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2010.

[2]国家电力调度控制中心.电力系统继电保护规定汇编[M].北京:中国电力出版社,2014.

[3]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社,2002.

继电保护定值整定计算公式大全(最新)

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 N ca wm k P S ?∑= (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 N de P P k ∑+=max 6 .04.0 (4-2) 式中 P max --最大一台电动机额定功率,kW ; wm ?cos --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 N N N ca U S I I 13 1310?= = (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 3 1112ca 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 3 ca 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 ?cos 、η 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。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。 N N N N N ca U P I I η?cos 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 ?cos —电动机功率因数; N η—电动机的额定效率。 ② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时,长时最大工作电流ca I ,取2台电动机额定电流之和,即 21N N ca I I I += (4-20) 向三台及以上电动机供电的电缆,长时最大工作电流ca I ,用下式计算 wm N N de ca U P K I ?cos 3103?∑= (4-21) 式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流,A ; N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和,kW ; N U —额定电压,V ;

电力线路继电保护定值整定计算

电力线路继电保护定值整定计算 ,有时取1、51,25;Kjx继电器返回系数,取1、0N1- 电流互感器变比Igh---线路过负荷电流(最大电流)AI"d2(3)max----最大运行方式下线路末端三相短路超瞬变电流 A;Kph---- 配合系数,取1、1I" dz3------相邻元件的电流速断保护的一次动作电流I" d3(3)max最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流Icx-----被保护线路外部发生单相接地故障时,从被保护元件流出的电容电流Ic∑----电网的总单相接地电容电流Ny---------电压互感器变比瞬时速断保护 Idzj=KkKjx I"d2(3)max/N1带时限电流速断保护整定值Idzj=KkKjx I" d3(3)max/N1或 Idzj=KphKjx I" dz3(3)/N1应较相邻元件的过流保护大一个时限阶段,一般大0、5秒(定时限)和0、7秒(反时限)低电压保护整定值Udzj =Umin/KkKhNy应视线路上电动机具体情况而定单相接地保护保护装置的一次动作电流Idz≥KkIcx和Idz≤(Ic∑-Ixc)/1、25注:1----对于GL- 11、GL- 12、GL- 21、GL-22型继电器,取0、85;对于GL-13~GL-16及GL- 23~GL-26型继电器,取0、8;对于晶体管型继电器,取0、9~0、95;对于微机型的继电器,近似取1、0 ;对于电压继电器,取

1、25。2----时限阶差△T,对于电磁型继电器,可取0、5 s ;对于晶体管型或数字式时间继电器,可取0、3s。(1) 灵敏度校验。 ⑴过电流灵敏度校验: Km =Kmax I"d2(3)min/Idz≥1、5式中:Kmax------相对灵敏度系数。I dz------保护装置一次动作电流(A), Idz= IdzjN1/ Kjx; I"d2(3)min-----最小运行方式下末端三相短路稳态电流。 ⑵电流速断保护灵敏度系数 : KM(2)= I"d1(2)min/ Idz= Kmax I"d1(3)min/Idz≥2式中:I"d1(2)min---最小运行方式下线路始端两相短路超瞬变电流; I"d1(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流;⑶带时限电流速断保护灵敏度校验: KM(2)=Kmax I"d2(3)min/Idz≥2式中:I"d2(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流。GL继电器是电磁感应式反时限过电流继电器,同时具备反时限过流和速断保护功能,而DL继电器是是瞬时动作电磁式继电器,不具备反时限过流保护功能

(完整word版)继电保护定值整定计算书

桂林变电站35kV及400V设备继电保护定值整定计算书 批准: 审核: 校核: 计算: 超高压输电公司柳州局 二〇一三年十一月六日

计算依据: 一、 规程依据 DL/T 584-2007 3~110kV 电网继电保护装置运行整定规程 Q/CSG-EHV431002-2013 超高压输电公司继电保护整定业务指导书 2013年广西电网继电保护整定方案 二、 短路阻抗 广西中调所提供2013年桂林站35kV 母线最大短路容量、短路电流:三相短路 2165MVA/33783A ; 由此计算35kV 母线短路阻抗 正序阻抗 Z1= () () 63.0337833216532 2 =?= A MVA I S Ω

第一部分 #1站用变保护 一、参数计算 已知容量:S T1=800kVA,电压:35/0.4kV,接线:D/Y11,短路阻抗:U K=6.72% 计算如下表: 注:高压侧额定电流:Ie= S T1/( 3Ue)= 800/( 3×35)=13.2A 高压侧额定电流二次值:Ie2=13.2/40=0.33 A 低压侧额定电流:Ie’=S T1/( 3Ue)= 800/( 3×0.4)=1154.7A 低压侧额定电流二次值:Ie2’=1154.7/300=3.85A 短路阻抗:Xk=(Ue2×U K)/ S T1=(35k2×0.0672)/800k=103Ω保护装置为南瑞继保RCS-9621C型站用电保护装置,安装在35kV保护小室。 二、定值计算 1、过流I段(速断段)

1)按躲过站用变低压侧故障整定: 计算站用变低压侧出口三相短路的一次电流 I k(3).max= Ue /(3×Xk )=37000/(3×103)=207.4A 计算站用变低压侧出口三相短路的二次电流 Ik= I k(3).max /Nct=207.4/40=5.19A 计算按躲过站用变低压侧故障整定的过流I 段整定值 Izd=k K ×Ik k K 为可靠系数,按照整定规程取k K =1.5 =1.5×5.19=7.8A 2)校验最小方式时低压侧出口两相短路时灵敏系数lm K ≥1.5 计算站用变低压侧出口两相短路的一次电流 min ).2(Ik = Ue /〔2×(Z1 +Xk )〕 =37000/〔2×(0.63 +103)〕=178.52A 式中:Z1为35kV 母线短路的短路阻抗。 计算站用变低压侧出口两相短路的二次电流 Ik.min= min ).2(Ik =178.52/40=4.46A 校验最小方式时低压侧出口两相短路时灵敏系数 Klm= Izd Ik min .=4.46/7.8=0.57<1.5 不满足要求 3)按满足最小方式时低压侧出口短路时灵敏系数lm K ≥1.5整定 I1= lm K Ik min .=4.46/1.5=2.97A 取3.0A 综上,过流I 段定值取3.0A T=0s ,跳#1站变高低压两侧断路器。 2、 过流II 、III 段(过流)

煤矿井下继电保护整定计算试行

郑州煤炭工业(集团)有限责任公司( 函) 郑煤机电便字【2016】14号 关于下发井下供电系统继电保护整定方案 (试行)的通知 集团公司各直管矿井及区域公司: 为加强井下供电系统安全的管理,提高矿井供电的可靠性,必须认真做好供电系统继电保护整定工作。结合郑煤集团公司所属矿井的实际情况,按照电力行业的有关标准和要求,特制定《井下供电系统继电保护整定方案》(试行),请各单位根据井下供电系统继电保护整定方案,结合本单位的实际情况,认真进行供电系统继电保护整定计算,并按照计算结果整定。在实际执行中不断完善,有意见和建议的,及时与集团公司机电运输部联系。 机电运输部 二〇一六年二月二十九日 井下供电系统继电保护整定 方案(试行) 郑煤集团公司

前言 为提高煤矿井下供电继电保护运行水平,确保井下供电可靠性,指导供电管理人员对高低压保护整定工作,集团公司组织编写了《井下供电系统继电保护整定方案》(试行)。 《井下供电系统继电保护整定方案》共分为六章,第一章高低压短路电流计算,第二章井下高压开关具有的保护种类,第三章矿井高压开关短路、过载保护整定原则及方法,第四章井下供电高压电网漏电保护整定计算,第五章低压供电系统继电保护整定方案,第六章127伏供电系统整定计算方案。 由于煤矿继电保护技术水平不断提高,技术装备不断涌现,加之编写人员水平有限,编写内容难免有不当之处,敬请各单位在今后的实际工作中要针对新情况新问题不断总结和完善,对继电保护的整定计算方案提出改进意见和建议。 二〇一六年二月二十九日 目录 第一章高低压短路电流计算............................................................ 第一节整定计算的准备工作...................................................... 第二节短路计算假设与步骤...................................................... 第三节各元件电抗计算............................................................ 第四节短路电流的计算............................................................ 第五节高压电气设备选择......................................................... 第六节短路电流计算实例......................................................... 第二章高压配电装置所具有的保护种类 ............................................ 第一节过流保护装置............................................................... 第二节单相接地保护............................................................... 第三节其它保护种类...............................................................

10kv系统继电保护整定计算与配合实例

10kV系统继电保护整定计算与配合实例 系统情况: 两路10kV电源进线,一用一备,负荷出线6路,4台630kW电动机,2台630kVA变压器,所以采用单母线分段,两段负荷分布完全一样,右边部分没画出,右边变压器与一台电动机为备用。 有关数据:最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A,最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A,变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。 一、电动机保护整定计算 选用GL型继电器做电动机过负荷与速断保护 1、过负荷保护 Idzj=Kjx*Kk*Ied/(Kf*Ki)=4.03A 取4A 选GL12/5型动作时限的确定:根据计算,2倍动作电流动作时间为,查曲线10倍动作时间为10S 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Kq*Ied/Ki=24A 瞬动倍数为24/4=6倍 3、灵敏度校验 由于电机配出电缆较短,50米以内,这里用10kV母线最小三相短路电流代替电机端子三相短路电流. Km=(24X15)=>2 二、变压器保护整定计算 1、过电流保护 Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=8.4A 取9A 选GL11/10型动作时限取灵敏度为Km=(20X9)=> 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=20=35A 35/9=,取4倍灵敏度为Km=(180X4)=>2 3、单相接地保护 三、母联断路器保护整定计算

采用GL型继电器,取消瞬时保护,过电流保护按躲过任一母线的最大负荷电流整定。 Idzj=Kjx*Kk*Ifh/(Kh*Ki)=*30)=6.2A 取7A与下级过流保护(电动机)配合:电机速断一次动作电流360A,动作时间10S,则母联过流与此配合,360/210=倍,动作时间为(电机瞬动6倍时限)+=,在GL12型曲线查得为5S曲线(10倍)。所以选择GL12/10型继电器。 灵敏度校验:Km1=(7X30)=>1.5 Km2=(7X30)=> 四、电源进线断路器的保护整定计算 如果采用反时限,瞬动部分无法配合,所以选用定时限。 1、过电流保护 按照线路过电流保护公式整定Idzj=Kjx*Kk*Igh/(Kh*Ki)=12.36A,取12.5A动作时限的确定:与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A,为母联反时限动作电流倍,定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大,查反时限曲线倍时t=,所以定时限动作时限为。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。 灵敏度校验:Km1==> 2、带时限速断保护 与相邻元件速断保护配合

继电保护整定计算

附录一 1、电网元件参数计算及负荷电流计算 1.1基准值选择 基准容量:MVA S B 100= 基准电压:V V V B k 115av == 基准电流:A V S I B B B k 502.03/== 基准电抗:Ω==25.1323/B B B I V Z 电压标幺值:05.1=E 1.2电网元件等值电抗计算 线路的正序电抗每公里均为0.4Ω/kM ;负序阻抗等于正序阻抗;零序阻抗为1.2Ω/kM ;线路阻抗角为80o。 表格2.1系统参数表

1.2.1输电线路等值电抗计算 (1)线路AB 等值电抗计算: 正序电抗:Ω=?=?=41534.0x 1AB AB L X 标幺值: 1059.025 .1324 1=== * B AB AB Z X X 零序阻抗:Ω=?=?=42532.1x 0.0AB AB L X 标幺值: 3176.025 .13242 .0.0=== * B AB AB Z X X (2)线路B C 等值电抗计算: 正序电抗:Ω=?=?=42064.0x 1BC BC L X 标幺值: 5181.025 .1324 2=== * B B C BC Z X X 零序阻抗:Ω=?=?=72062.1x 0.0BC BC L X 标幺值: 5444.025 .13272 .0.0=== * B B C BC Z X X (3)线路AC 等值电抗计算: 正序电抗:Ω=?=?=11.2284.0x 1AC AC L X 标幺值: 8470.025 .13211.2 ===* B A C AC Z X X 零序阻抗:Ω=?=?=33.6282.1x 0.0AC AC L X 标幺值: 2541.025 .13233.6 .0.0=== * B A C AC Z X X (4)线路CS 等值电抗计算: 正序电抗:Ω=?=?=20504.0x 1CS CS L X 标幺值: 1512.025 .13220 === * B CS CS Z X X 零序阻抗:Ω=?=?=60502.1x 0.0CS CS L X

继电保护整定计算例题

如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω,线路阻抗角?=651?,线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ,功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =,K I ∏ rel =,K ss =2,K res =,电源 电动势E=115kV ,系统阻抗为X max .sA =10Ω,X min .sA =8Ω,X max .sB =30Ω,X min .sB =15Ω;变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护;t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω,其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时,求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限,并校 验I ∏∏、段灵敏度。(要求∏sen ≥;作为本线路的近后备保护时,I ∏sen ≥;作为相邻下一线路远后备时,I ∏sen ≥) 解:(1)距离保护1第I 段的整定。 1) 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间:s t 01=I 。 (2)距离保护1第∏段的整定。 1)整定阻抗:保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器,所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。

a )与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ) 其中, Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ; min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数(见图 4-15)。 当保护3的I 段末端K 1点短路时,分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 (4-3) 分析式(4-3)可看出,为了得出最小分支系数,式中SA X 应取最小值min .SA X ;而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b )与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合,变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行,所以将两台变压器作为一个整体考虑,分支系数的计算方法和结果同a )。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性,选a )和b )的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为

继电保护整定计算公式

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,仅供参考。有不当之处希指正: 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,800KV A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<1000KV A:200±10%cm3;S b在1000~15000KV A:250±10%cm3;S b在15000~100000KV A:300±10%cm3;S b>100000KV A: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:Idz=Kk×I(3)dmax2

继电器动作电流:u i d jx K dzj K K I K K I ???=2 max ) 3( 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√3 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: i e jx K dzj K I K K I 1??= 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√3 I 1e —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:

发电厂继电保护整定计算-大唐

发电厂继电保护整定计算 北京中恒博瑞数字电力有限公司 二零一零年五月

目录 继电保护基本概念 (4) 一、电力系统故障 (4) 二、继电保护概念 (4) 三、对继电保护提出的四个基本要求(四性)及其相互关系 (4) 标幺值计算 (7) 一、定义 (7) 二、基准值选取 (7) 三、标幺值计算 (7) 元件各序等值计算 (9) 一、设备类型: (9) 二、等值原因 (9) 三、主要元件等值 (9) 1.输电线路及电缆 (9) 2.变压器 (11) 3.发电机 (14) 4.系统 (14) 5.电容器 (15) 6.电抗器 (16) 不对称故障计算 (16) 一、原理(求解方法) (17) 二、各种不对称故障故障点电气量计算 (18) 三、保护安装处电气量计算 (20) 四、举例 (23) 阶段式电流保护 (26) 一、I段(电流速断保护) (26) 二、II端(延时速断) (26) 三、III端(延时过流) (27) 阶段式距离保护 (31) 一、基础知识 (31) 二、阶段式相间距离保护 (32) 三、阶段式接地距离 (33) 阶段式零序电流保护 (35) 一、基础知识 (35) 二、阶段式零序电流保护整定 (35) 发电厂继电保护整定计算概述 (37)

1、典型接线 (37) 2、发电厂接地方式 (37) 3、元件各序参数计算 (37) 4、故障计算 (38) 5、电厂保护配置特点 (39) 发电机差动保护(比率制动式) (40) 1. 原理 (40) 2.不平衡电流 (40) 3.比率制式差动保护 (41) 变压器(发变组)差动保护(比率制动) (43) 1.原理 (43) 2.平衡系数问题 (43) 3.相移问题 (44) 4.零序电流穿越性问题 (45) 5.变压器的励磁涌流及和应涌流 (45) 6.不平衡电流的计算 (47) 7.整定计算 (48) 发电机失磁保护 (49) 1. 基本知识 (49) 2. 失磁后果 (50) 3. 失磁过程 (50) 4. 保护 (52) 发电机失步保护 (53) 1、发电机失步原因 (53) 2、振荡时电气量的变化 (53) 3、失步保护原理及整定 (55) 发电机定子接地保护 (56) 1.故障分析 (56) 2. 基波零序电压保护 (57) 3. 三次谐波电压保护 (57) 厂用电保护 (58) 一、低压厂用电保护(400V接地,电网的最末端) (58) 二、低压厂变保护(6kV/400V) (60) 三、高压电动机 (64) 四、高厂变(启备变)保护 (66) 五、励磁变电流保护 (69) 六、励磁机保护(主励磁机) (70) 七、高压馈线保护 (71)

继电保护定值管理规定

继电保护定值管理规定 1前言 为规范本部门继电保护定值管理,确保继电保护装置正确可靠,保证公司机组的安全稳定运行,特制定本继电保护定值管理规定。 本规定规定了继电保护定值管理的引用标准、职责、管理内容以及检 查考核。 本规定适用于荆州热电有限公司继电保护定值管理工作。 2引用标准 《电力系统继电保护技术监督规定》(试行) 《电力系统继电保护规定汇编》(第二版) 3职责 继电保护定值管理工作由公司生产各部门共同组织实施,公司生技部为归口管理部门。 4继电保护定值单管理 4.1保护装置定值通知单(简称定值单),是现场保护装置的唯一依据,它也是生产系统的工作任务书,应有计算、审核、批准人的签名及计算部门盖章。 4.2保护装置必须按正式定值单整定后才允许投入运行。非正式的定值单,只能作为装置调试使用。 4.3定值单应包括下列内容: (1)定值单编号、填表日期。 (2)厂站名称、开关编号、设备名称等。 (3)保护名称及装置型号

(4)电流、电压互感器变比。 (5)保护装置定值项目,整定(更改)原因、整定值。 (6)保护的使用要求。 (7)执行日期、执行人。 4.4定值单应根据运行状态的改变及时撤旧换新,以保证正确性。定值单应定期进行整理,遇有与现场情况不符时,应及核实后进行纠正。 4.5必须严格执行定值单的回执制度,现场按新定值单对保护装置进行整定的工作结束后,工作负责人应在定值单上签名,注明定值的更改时间,以证生效。 4.6为保持现场继电保护管理的连续性,除临时检修外,保护装置的定值改动一般应发定值单。 4.7继电保护班应单独设置定值台帐,并落实专人管理。单独设置新、旧定值单台帐(文件盒),并做好定值单目录,旧的定值单不得与新的定值单存放一起,对旧的定值单作废处理或单独存放并标有“作废”的字样。 4.8继电保护班应定期做好保护定值切换区定值整定,标明定值区定值使用范围。 4.9根据中调要求,继电保护班每年应负责做好全厂继电保护定值和压板的检查工作,发现问题及时整改。 4.10根据中调要求在重大的节日(如国庆、春节)或重大政治活动保电期前,继电保护班应负责做好全厂的继电保护定值和压板以及厂用电快切装置动作试验检查。 5继电保护定值更改管理 5.1所有继电保护定值更改必须履行许可手续,任何人员不得擅自修改继电

继电保护定值计算示例

定值计算示例 -------------------西安唐兴电气科技有限公司精准的定值计算应依据整个供电系统网络结构图和断路容量,找出最小运行方式时的最大断路电流点,按最严酷条件进行计算。再将结果在最大运行方式下验算其动作灵敏性,再出最终的定值清单。一般情况下需由当地供电部门的保护整定部分出详细的定值清单。现仅仅提供经验计算方式及定值整定,仅供参考。 1、针对进线、出线、母联的定值整定: 一般情况需知道:系统电压、额定负载、CT变比 示例:10KV系统,5000KV A,CT变比:500/5 计算如下: Ie=S/√3Ue=5000/10*√3=288.68A 二次额定电流值:Ine=Ie/CT变比=288.68/100=2.89A 速断定值:Isd=(10~15)Ine=15*2.89=43.35A 限时速断:IsdI=(1~1.5)Ine=1.2*2.89=3.47A延时:Txs=0.5S 过流:IsdII=(1~1.2)Ine=1.2*2.89=3.47A延时:Txs=1.0S 2、针对变压器的定值整定: 一般情况需知道:系统电压、变压器容量、CT变比 示例:10KV系统,1000KV A,CT变比:100/5 计算如下: Ie=S/√3Ue=1000/10*√3=57.74A 二次额定电流值:Ine=Ie/CT变比=57.74/20=2.89A

速断定值:Isd=(10~15)Ine=12*2.89=34.68A 过流:IsdII=(1~1.2)Ine=1.2*2.89=3.47A延时:Txs=0.5S 干式变压器再投一个温度保护,延时:Tws=1.0S 3、针对电动机的定值整定: 一般情况需知道:系统电压、电动机功率、功率因数,效率,CT变比、启动电流大小、启动时间 示例:10KV系统,450KW,CT变比:400/5,功率因数:0.7,效率:0.92,启动电流为额定电流的6倍,启动时间:5S 计算如下: S=P/?*效率=450/0.7*0.92=699KV A Ie=S/√3Ue=699/10*√3=40A 二次额定电流值:Ine=Ie/CT变比=40/20=2.0A 速断定值:Isd=(10~15)Ine=12*2.0=24A 反时限过流: 采用反时限公式符合GB/T14598.7-1995第三部分定义的反时限曲线,特性曲线分为三种,即标准反时限、正常反时限、极端反时限,特定曲线类型设定可在定值整定中进行选择。参数TK为反时限时间常数,根据用户需要来整定;Ie为额定电流,用户若需要一定的过载能力,可把Ie适当的设高,如乘以1.05倍的系数,时间t是经过反时限特性公司计算的延时时间,当实测电流大于Ie时,启动反时限计算,延时时间到,保护出口动作于跳闸。标准反时限适用于各故障点的故障电流幅值变化很大的系统上(即线路阻抗比电源阻抗值小得很多);

继电保护配置及整定计算

一继电保护灵敏系数 灵敏性是指在电力设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数。灵敏系数应根据不利的正常(含正常检修)运行方式和不利的故障类型计算,但可不考虑可能性很小的情况。灵敏系数应满足有关设计规范与技术规程的要求,当不满足要求时,应对保护动作电流甚至保护方案进行调整。 灵敏系数K m为保护区发生短路时,流过保护安装处的最小短路电流I k·min与保护装置一次动作电流I dz的比值,即:K m=I k·min/I dz。 式中:I k·min为流过保护安装处的最小短路电流,对多相短路保护,I k·min取两相短路电流最小值I k2·min;对66KV、35KV、6~10kV中性点不接地系统的单相短路 保护,取单相接地电容电流最小值I c·min;对110kV中性点接地系统的单相短 路保护,取单相接地电流最小值I k1·min;I dz为保护装置一次动作电流。 各类短路保护的最小灵敏系数列于表1.1 表1.1 短路保护的最小灵敏系数 注:(1)保护的灵敏系数除表中注明者外,均按被保护线路(设备)末端短路计算。 (2)保护装置如反映故障时增长的量,其灵敏系数为金属性短路计算值与保护整定值之比;如反映故障时减少的量,则为保护整定值与金属性短路计算值之比。 (3)各种类型的保护中,接于全电流和全电压的方向元件的灵敏系数不作规定。 (4)本表内未包括的其他类型的保护,其灵敏系数另作规定。

二电力变压器保护 1电力变压器保护配置 电力变压器的继电保护配置见表4.1-1 表4.1-1 电力变压器的继电保护配置 注:(1)当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时,应采用低电压闭锁的带时限的过电流; (2)当利用高压侧过电流保护及低压侧出线断路器保护不能满足灵敏性要求时,应装设变压器低压侧中性线上安装电流互感器的零序过电流保护; (3)低压侧电压为230/400V的变压器,当低压侧出线断路器带有过负荷保护时,可不装设专用的过负荷保护; (4)密闭油浸变压器装设压力保护; (5)干式变压器均应装设温度保护。

继电保护整定原则

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1.25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

继电保护整定计算实用手册

继电保护整定计算实用手册 目录 前言 1 继电保护整定计算 1.1 继电保护整定计算的基本任务和要求1.1.1 继电保护整定计算的目的 1.1.2 继电保护整定计算的基本任务1.1.3 继电保护整定计算的要求及特点1.2 整定计算的步骤和方法 1.2.1 采用标么制计算时的参数换算1.2.2 必须使用实测值的参数 1.2.3 三相短路电流计算实例 1.3 整定系数的分析与应用 1.3.1 可靠系数 1.3.2 返回系数 1.3.3 分支系数 1.3.4 灵敏系数

1.3.5 自启动系数 1.3.6 非周期分量系数 1.4 整定配合的基本原则 1.4.1 各种保护的通用整定方法 1.4.2 阶段式保护的整定 1.4.3 时间级差的计算与选择 1.4.4 继电保护的二次定值计算 1.5 整定计算运行方式的选择原则 1.5.1 继电保护整定计算的运行方式依据 1.5.2 发电机、变压器运行变化限度的选择 原则 1.5.3 中性点直接接地系统中变压器中性点 1.5.4 线路运行变化限度的选择 1.5.5 流过保护的最大、最小短路电流计算 1.5.6 流过保护的最大负荷电流的选取 2 变压器保护整定计算 2.1 变压器保护的配置原则

2.2 变压器差动保护整定计算 2.3 变压器后备保护的整定计算 2.3.1 相间短路的后备保护 2.3.2 过负荷保护(信号) 2.4 非电量保护的整定 2.5 其他保护 3 线路电流、电压保护装置的整定计算 3.1 电流电压保护装置概述 3.2 瞬时电流速断保护整定计算 3.3 瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算 3.4 延时电流速断保护整定计算 3.4.1 与相邻线瞬时电流速断保护配合整定 3.4.2 与相邻线瞬时电流闭锁电压速断 保护配合整定 3.4.3 按保证本线路末端故障灵敏度整定 3.5 过电流保护整定计算 3.5.1 按躲开本线路最大负荷电流整定

电气设备继电保护装置的整定计算原则及方法

地面电气设备继电保护装置的整定计算原则 一、一般规定 (一)煤矿供电系统继电保护装置检验前,必须按本规程总则的要求制定整定方案。对新装的继电保护装置,如供电系统和负荷参量没有改变,可按设计计算的方案整定检验。当供电系统和负荷参量有较大变动时,应按变动后的参量重新计算整定方案,报主管部门审批后执行。 (二)整定计算前,应根据所在电力系统提供的各种运行方式的参量,对本系统进行一次短路电流计算,并绘制从地面变电所到各计算终端(包括井下终于变电所、采取变电所)的计算系统图,和等价网络通作为方案编制中定值计算和灵敏系数的依据。 (三)计算继电保护装置的动作值,应依据使保护装置动作达到有选择性、快速性、灵敏性和可靠性的四个基本要求为原则,综合分析全部数据合理的确定保护动作值。 1.选择性:当系统发生故障时,保护装置只将故障设备切除,保证无故障部分继续运行,尽量减少停电面积,要求上、下级保护之间的配合达到如下要求: 1)时间阶梯差: △t=t1-t2 式中 t1——上级保护动作时限(秒); t2——下级保护动作时限(秒)。 对定时限继电器△t 取0.5~0.7秒,反时限继电器△t 取0.6~1.0秒。 2)配合系数: 式中:Idz.1——下级保护动作电流(安); Idz.1——下级保护动作电流(安); 3)反时限继电器或定、反时限继电器的上、下级配合,要通过计算,绘制出实现特征性曲线,在曲线上要求时限和定制均达到1)、2)项的配合条件。 2.快速性:保护装置应以足够小的动作时限切除故障。 3.灵敏性:保护装置应有较高的灵敏度,灵敏度用灵敏系数表示: 1.12 1≥=dz dz ph I I K

继电保护定值整定计算公式大全()..

继电保护定值整定计算公式大全 1负荷计算(移变选择) 式中S ca -- 一组用电设备的计算负荷, kVA ; 刀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 Ki e 可按下式计算 式中P maL 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 流之和,即 ,, , (S N 1 S N 2)103 I ca I 1N1 I 1N2 = 3 U 1N (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 I ca I 1N S N 103 (4-13) P N 103 ca K SC cOS wm (4-15) wm k de g P N COS wm (4-1 ) k de 0.4 0.6 P max P N (4-2) I ca 为两台移动变电站一次侧额定电 (4-14)

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 ;

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, 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。 ② 干线。干线是指控制 2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时,长时最大工作电流 l c a ,取2台电动机额定电流之和,即 I ca I N1 I N2 式中I ca —干线电缆长时最大工作电流, A ; U N —额定电压,V ; 则应按一路故障情况加 I I P N 103 ca N N cos N N 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; N -电动机的额定效率。 (4-19) (4-20) 向三台及以上电动机供电的电缆,长时最大工作电流 I ca ,用下式计算 I K de P N 103 I ca ?- 3U N COS wm (4-21) P N —由干线所带电动机额定功率之和, kW ; 式中

发电厂继电保护整定计算大唐

发电厂继电保护整定计 算大唐 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

发电厂继电保护整定计算 北京中恒博瑞数字电力有限公司 二零一零年五月 目录

继电保护基本概念 一、电力系统故障 1.类型: 单相 断相:纵向;后果并不严重,单重还利用了非全相状态。 两相 短路:横向,电压下降、电流急剧增加。 K(1) K(1.1) 接地故障 K(2) K(3) 相间故障 2.几率:K(1) 、K(2) 、K(1.1) 、K(3) 3.后果: 1)影响正常供电。 2)损坏故障设备、非故障设备。 3)系统稳定破坏,系统瓦解、崩溃。 二、继电保护概念 定义:能反映电力系统故障,并作用于断路器或发出生信号的一种自动装置。

在每一个需要保护的设备上配置。 三、对继电保护提出的四个基本要求(四性)及其相互关系 1.选择性:有选择地切除故障。 1)只切除故障设备。 2)尽可能缩小停电范围。 思考:如何保证通过保护原理、整定计算。 反映单侧电气量通过整定计算 保证选择性 反映两侧电气量通过原理 2.速动性:尽可能快。 因为故障持续时间越长,后果越严重。 1)与选择性间的矛盾:为什么很多保护(反映单侧电气量保护)人为加延时。 解决:如果系统、保护对象能承受,优先保证选择性。否则牺牲选择性,保证 速动性。 2)与可靠性间的矛盾,速度越快,可靠性越差,因为延时意味着保护动作判据连续判别成立,有一次不成立,判据返回、延时清零,不易误动和拒动;而速 断保护判据成立一次就出口,易误动。 解决:如果系统、保护对象能承受,速动保护可适当加延时。 3.灵敏性:对保护范围内各种故障的反应能力。 一个保护,总是期望其保护范围是稳定的,对于各种方式下各种故障类型均灵敏反映,但实际上做不到,或者说其保护范围是变化的,所以为保证最不利情况下满足规定的最小保护范围要求,灵敏性要求保护范围尽可能大。

电力变压器的继电保护整定值计算

电力变压器的继电保护整定值计算 一.电力变压器的继电保护配置 注1:①当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时,应采用低电压闭锁的 带时限的过电流保护。 ②当利用高压侧过电流保护及低压侧出线断路器保护不能满足灵敏性要求时,应装 设变压器中性线上的零序过电流保护。

③低压电压为230/400V的变压器,当低压侧出线断路器带有过负荷保护时,可不装 设专用的过负荷保护。 ④密闭油浸变压器装设压力保护。 ⑤干式变压器均应装设温度保护。 注2:电力变压器配置保护的说明 (1)配置保护变压器内部各种故障的瓦斯保护,其中轻瓦斯保护瞬时动作发出信号,重瓦斯保护瞬时动作发出跳闸脉冲跳开所连断路器。 (2)配置保护变压器绕组和引线多相短路故障及绕组匝间短路故障的纵联差动保护或者电流速断保护,瞬时动作跳开所连断路器。 (3)配置保护变压器外部相间短路故障引起的过电流保护或复合电压启动过电流保护。 (4)配置防止变压器长时间的过负荷保护,一般带时限动作发出信号。 (5)配置防止变压器温度升高或冷却系统故障的保护,一般根据变压器标准规定,动作后发出信号或作用于跳闸。 (6)对于110kV级以上中性点直接接地的电网,要根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护或零序电压保护,一般带时限动作 作用于跳闸。 注3:过流保护和速断保护的作用及范围 ①过流保护:可作为本线路的主保护或后备保护以及相邻线路的后备 保护。它是按照躲过最大负荷电流整定,动作时限按阶段原则选择。 ②速断保护:分为无时限和带时限两种。 a.无时限电流速断保护装置是按照故障电流整定的,线路有故障时,它能瞬时动作, 其保护范围不能超出本线路末端,因此只能保护线路的一部分。 b.带时限电流速断保护装置,当线路采用无时限保护没有保护范围时,为使线路全长 都能得到快速保护,常常采用略带时限的电流速断与下级无时限电流速断保护相配 合,其保护范围不仅包括整个线路,而且深入相邻线路的第一级保护区,但不保护 整个相邻线路,其动作时限比相邻线路的无时限速断保护大一个时间级。 二.电力变压器的继电保护整定值计算 ■计算公式中所涉及到的符号说明 在继电保护整定计算中,一般要考虑电力系统的最大与最小运行方式。 最大运行方式—是指在被保护对象末端短路时,系统等值阻抗最小,通过保护装置的 短路电流为最大的运行方式。 最小运行方式—是指在上述同样短路情况下,系统等值阻抗最大,通过保护装置的 短路电流为最小的运行方式。

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