继电保护整定计算实用基础手册.doc
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1、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 继电保护整定计算基本任务和规定1.1.1 继电保护整定计算目1.1.2 继电保护整定计算基本任务1.1.3 继电保护整定计算规定及特点1.2 整定计算环节和办法1.2.1 采用标么制计算时参数换算1.2.2 必要使用实测值参数1.2.3 三相短路电流计算实例1.3 整定系数分析与应用1.3.1 可靠系数1.3.2 返回系数1.3.3 分支系数1.3.4 敏捷系数1.3.5 自启动系数1.3.6 非周期分量系数1.4 整定配合基本原则 1.4.1 各种保护通用整定办法 1.4.2 阶段式保护整定 1.4.3 时间级差计算与选取 1.4
2、.4 继电保护二次定值计算 1.5 整定计算运营方式选取原则 1.5.1 继电保护整定计算运营方式根据 1.5.2 发电机、变压器运营变化限度选取 原则 1.5.3 中性点直接接地系统中变压器中性点 1.5.4 线路运营变化限度选取 1.5.5 流过保护最大、最小短路电流计算 1.5.6 流过保护最大负荷电流选用2 变压器保护整定计算 2.1 变压器保护配备原则 2.2 变压器差动保护整定计算 2.3 变压器后备保护整定计算 2.3.1 相间短路后备保护 2.3.2 过负荷保护(信号) 2.4 非电量保护整定 2.5 其她保护3 线路电流、电压保护装置整定计算 3.1 电流电压保护装置概述 3
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敏捷度整定 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 3.5.2对于单电源线咱或双电源有“T”接变压器线路 3.5.3 保护敏捷度计算 3.5.4 定期限过电流保护动作时间整定值 3.6 线路保护计算实例 3.6.1 35kV线路保护计算实例 3.6.2 10kV线路保护计算实例附录A 架空线路每千米电抗、电阻值附录B 三芯电力
4、电缆每千米电抗、电阻值附录C 各电压级别基准值表附录D 惯用电缆载流量本文中涉及惯用下脚标号名称符号名称符号平均值av可靠rel最大值Max动作op最小值Min保护p基准值b返回r标幺值pu分支br额定值N自起动ast敏捷sen启动st接线con继电保护整定计算1.1 继电保护整定计算基本任务和规定1.1.1继电保护整定计算基本任务和规定继电保护装置属于二次系统,它是电力系统中一种重要构成某些,它对电力系统安全稳定运营起着极为重要作用,没有继电保护电力系统是不能运营。继电保护要达到及时切除故障,保证电力系统安全稳定运营目,需要进行多方面工作,涉及设计、制造、安装、整定计算、调试、运营维护等,继
5、电保护整定计算是其中极其重要一项工作。电力生产运营和电力工程设计工作都离不开整定计算,不同部门整定计算目是不同。电力运营部门整定计算目是对电力系统中已经配备安装好各种继电保护按照详细电力系统参数和运营规定,通过计算分析给出所南非各项整定值,使全系统中各种继电保护有机协调地布置、对的地发挥作用。电力工程设计部门整定计算目是按照所设计电力系统进行分析计算、选取和论证继电保护装置配备和选型对的性,并最后拟定其技术规范。同步,依照短路计算成果选取一次设备规范。1.1.2 继电保护整定计算基本任务继电保护整定计算基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值;而对电力系统中所有继电保护来说,则需编制出一种整定
6、方案。各种继电保护适应电力系统运营方式变化能力都是有限,因而,继电保护整定方案也不是一成不变。对继电保护整定方案评价,是以整体保护效果优劣来衡量,并不着眼于某一套继电保护保护效果。必要指出,任何一种保护装置性能都是有限,或者说任何一种保护装置对电力系统适应能力都是有限。当电力系统规定超过该种保护装置所能承担最大变化限度时,该保护装置便不能完毕保护任务。(一) 继电保护整定计算详细任务和环节(1) 绘制电力系统一次接线图。(2) 依照一次接线图绘制系统阻抗图,涉及正序、负序、零序网。(3) 建立电力系统设备参数表:涉及一次设备基本参数,二次设备规范及保护配备状况。(4) 建立电流互感器(TA)、
7、电压互感器(TV)参数表,依照变压器容量和线路负荷状况拟定TA变比。(5) 拟定继电保护整定需要满足电力系统规模及运营方式变化限度,各级母线综合阻抗(最大、最小方式)。(6) 电力系统各点短路计算成果。(7) 依照整定原则,选用保护装置整定值。(8) 建立各种继电保护整定计算表。(9) 按保护功能分类,分别绘制出整定值图。(10) 编写整定方案报告书,着重阐明整定原则问题、整定成果评价、存在问题及采用对策。(二) 整定方案阐明书普通涉及如下内容:(1) 方案编制时间、电力系统概况。(2) 电系统运营方式选取原则及变化限度。(3)重要、特殊整定原则。(4)方案存在问题及对策。(5) 继电保护运营
8、规定,如保护停、投、变化定值、变化使用规定以及对运营方式限制规定等。(6) 方案评价及改进方向。1.1.3 继电保护整定计算规定及特点依照继电保护在电力系统中肩负任务,继电保护装置必要满足如下4个基本规定,即选取性、迅速性、敏捷性、可靠性。(1) 选取性。电力系统中某一某些发生故障时,继电保护作用只能断开有故障某些,保存无端障某些继续运营,这就是选取性。实现选取性必要满足两个条件:一是相邻上一级在时限上有配合;二是相邻上下级保护在保护范畴上有配合。(2) 敏捷性。在保护装置保护范畴内发生故障,保护瓜敏捷限度叫敏捷性,习惯上叫做作敏捷度。敏捷度用敏捷系数来衡量,用Ksen表达。敏捷系数在保证安全
9、性前提下,普通但愿越大越好,但在保证可靠动作基本上规定了下限值作为衡量原则。(3) 速动性。短路故障引起电流增大,电压减少,保护装置迅速地断开故障,有助于减轻设备损坏限度,尽快恢复正常供电,提高发电机,并列运营稳定性。(4) 可靠性。继电保护可靠性重要由配备构造合理,质量优良和技术性能满足运营规定保护装置及符合关于规程规定运营维护和管理来保证。为保证保护可靠性,应注意如下几点:1)保护装置逻辑环节要尽量少。2)装置回路接线要简朴,辅助元件要少,串联触点要少。3)运营中操作变动要少,变化定值要少。4)原理设计合理。5)安装质量符合规定。6)调试对的、加强定期检查。7)加强运营管理。要达到继电保护
10、“四性”规定,不是由一套保护完毕。就一套保护而言,它不能同步完全具备“四性”规定。如电流保护简朴可靠,具备了可靠性、选取性,但速动性较差;高频保护具备了速动性、敏捷性、选取性,但装置复杂,相对可靠性就差某些。因而,要实现继电保护“四性”规定,必要由一种保护系统去完毕,这就是保护系统概念。对继电保护技术规定,“四性”统一要全面考虑。由于电网运营方式、装置性能等因素,不能兼顾“四性”时,应合理取舍,执行如下原则:(1) 地区电网服从主系统电网。(2) 下一级电网服从上一级电网。(3) 局部问题自行消化。(4)尽量照顾地区电网和下一级电网需要。(5)保证重要顾客供电。1.2 整定计算环节和办法1.2
11、.1 采用标么制计算时参数换算采用标么制计算时,普通先将给定发电机、变压器、线路等元件原始参数,按一定基准条件(即基准容量和基准电压)进行换算,换算为同一基准条件下标么值,然后才干进行计算。标么值=实际有名值/基准值标么制计算中,基准条件普通选基准容量Sb=100MVA,基准电压Ub=Uav(Uav为电网线电压平均值)。当Sb、Ub拟定后,相应基准电流为基准阻抗为Error! No bookmark name given. 。当Sb=100MVA时,Ub、Ib、Zb值如表1-1所示。表1-1 基准电压、电流、阻抗相应表Ub(kV)0.46.310.537115230Ib(kA)1449.165
12、.51.560.5020.251Zb()0.0160.3971.102513.69132.25529(1)发电机等旋电机 换算,即式中基准条件下电抗标么值; 额定容量条件下次暂态电抗标么值;Sb、SN基准容量、额定容是,MVA。(2)变压器短路电压Uk%换算,即1)双绕组变压器式中Uk%短路电压,其她符号含义同前。2)三绕组变压器(3)线路阻抗换算(线路阻抗普通用有名值表达,Z=RjX,当RX中可取Z= jX)式中 基准条件下阻抗标么值;Z、X线路阻抗、电抗有名值,。其她符号同前。(4)电抗器百分电抗换算,即式中X*b基准条件下电抗标么值;X*N%电抗器额定电流、额定电压下阻抗标么值百分数;I
13、N电抗器额定电流,kA;UN额定电压,kA;Sb、Ub基准容量,基准电压。1.2.2 必要使用实测值参数(1) 三相三柱式变压器零序阻抗.(2) 66kV及以上架空线路和电缆线路阻抗.(3) 平行线间零序互感阻抗。(4) 双回线同名相间零序差电流系数。(5) 其她对断电保护影响较大关于参数。1.2.3三相短路电流计算实例【例1-1】如某发电厂两台容量为6000kW汽轮发电机,电压为10kV,cos=0.8,次暂态电抗Xd =0.135 6。一台容量为400 00 kVA升压变压器,额定电压为(38.522.5%)kV,联结组别为YNd11,阻抗电压10.3%。经35 kV线路,在某110 kV
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