继电保护整定计算,继电保护整定计算软件

('说明：本专题所用例题主要选自《电力系统继电保护整定计算》（许建安、王凤华编，中国水利水电出版社）和《电力系统继电保护习题集》（张保会、潘贞存编，中国电力出版社），并由王建整理解答。专题一：线路阶段式电流电压保护图1典型中低压电力网络图1、保护Ⅰ段整定（1）短路计算最大短路电流（系统最大运行方式下发生三相短路）最小短路电流（系统最小运行方式下发生两相短路）（2）Ⅰ段整定值s（3）校验最小保护区最小保护区百分比为说明：对于线路变压器组，变压器故障时，无论是2QF/3QF动作跳闸还是1QF跳闸，LD都失去负荷，故允许保护1的Ⅰ段伸入变压器。图2线路变压器组2、保护Ⅱ段整定保护1的Ⅱ段不超过保护2的Ⅰ段相邻母线有多个元件时，取中较大者。如何确保选择性？说明：分支系数问题分支系数定义：相邻下一级线路保护Ⅰ段末端短路时，流过故障线路的短路电流与保护安装处的短路电流之比。（1）助增情况（不考虑助增情况，保护缩短）（2）外汲情况（不考虑外汲情况，保护伸长）保护校验Ⅱ段只做近后备在系统最小运行方式下，线路末端发生两相短路时，最小灵敏系数3、保护Ⅲ段整定最大负荷电流（此处0.95是考虑到启动时电压可能低于额定电压5%，故取0.95U）Ⅲ段整定值灵敏度校验1）作线路AB的近后备2）作相邻线路BC的远后备【例题1】如图所示35kV单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：（1）线路，线路电抗。（2）变电所B、C中变压器连接组别为Y/d-11，且在变压器上装设差动保护（3）线路AB的最大传输功率为，自启动系数取1.3。（4）T1、T2变压器归算到被保护线路电压等级的阻抗为28Ω，系统电抗为。试对线路AB的保护进行整定计算与校验。解：（1）无时限电流速断保护（保护Ⅰ段）整定B母线最大三相短路电流为（批注：此处选取35kV电压等级的平均额定电压37kV计算）s最小保护区为最小保护区百分比为，合格。（2）限时电流速断保护（保护Ⅱ段）整定1）与线路BC保护配合（批注：此处把线路BC和变压器T2看做线路—变压器组，这是BC的保护Ⅰ段允许伸入变压器内，因为变压器故障，断开Breaker3与断开Breaker2一样使D处失去负荷。）2）与变压器T1配合比较可知，选取较大整定电流进行配合，故取s灵敏度校验，合格（3）过电流保护（保护Ⅲ段）整定（批注：此处0.95是考虑到启动时电压可能低于额定电压5%，故取0.95U）s灵敏度校验1）作线路AB的近后备，合格2）作相邻线路BC的远后备，合格3）作相邻变压器T1的远后备，合格三段式电流保护整定总结1）制定等值电路图，求取元件参数2）制定最大最小运行方式3）求取最大最小运行方式下母线三相短路电流4）按最大运行方式整定5）按最小运行方式校验专题二：三段式零序电流保护1、零序Ⅰ段（1）躲开被保护线路末端单相或两相短路接地时保护安装处最大的3倍零序电流。其中1）单项接地：2）两相短路接地：（2）躲开被保护线路断路器三相不同时合闸（按始端断线计算）时保护安装处最大的3倍零序电流。其中1）接通一相，相当于两相断线2）接通两相，相当于一相断线选择其中数值最大者。采用单相重合闸时，应该设置灵敏Ⅰ段和不灵敏Ⅰ段，以躲开非全相运行时又发生系统振荡出现的零序电流。2、零序Ⅱ段被保护线路存在多个相邻下一级设备时，首先按与各个相邻下一级线路的Ⅰ段相配合整定，然后选择数值较大者。灵敏度校验＞1.3~1.5（不满足要求时可以和下一级的零序Ⅱ段配合）3、零序Ⅲ段整定原则：（1）按躲过相邻线路出口处三相短路时保护安装处的最大不平衡电流整定，短路点也可选择在被保护线路末端。（2）与相邻下一级线路的零序Ⅲ段进行灵敏度配合，即保护范围要小于相邻下一级线路零序Ⅲ段的保护范围。灵敏度校验近后备：＞1.3~1.5远后备：＞1.2【例题2】如下图所示220kV网络，对断路器1处配置的三段式零序电流保护（不考虑非全相运行状态时系统发生振荡的情况）进行整定，计算定值、动作时间并校验灵敏度。（，零序最大不平衡电流的计算系数综合考虑为。C母线三段零序电流保护动作时间为1秒）。解答：（1）B处零序Ⅰ段对于C母线处短路可知两相短路接地为最大方式，故障处的零序电流流过保护2的零序电流为对于BC线路15%处短路，，可知两相短路接地为最小方式，故障处的零序电流流过保护2的的零序电流，灵敏度合格。。（2）B处零序Ⅲ段C母线处三相短路，B处最大不平衡电流校验近后备单相短路接地为最小方式，故障处的零序电流，流过保护2的最小零序电流，灵敏度合格。（3）A处零序Ⅰ段对于B母线处短路可知单相短路接地为最大方式，故障处的零序电流流过保护1的零序电流为。对于AB线路15%处短路，，可知两相短路接地为最小方式，故障处的零序电流流过保护1的零序电流，灵敏度合格。（4）A处零序Ⅱ段。对于B母线处短路（前面已计算），，，可知两相短路接地为最小方式，故障处的零序电流流过保护1的零序电流为，灵敏度合格。。（5）A处零序Ⅲ段1）B母线处三相短路，A处最大不平衡电流，2）与BC线零序Ⅲ段相配合取较大者为整定值。3）灵敏度校验：近后备，灵敏度合格。远后备对于C母线处短路（前面已计算），，，可知单相短路接地为最小方式，故障处的零序电流流过保护1的零序电流，灵敏度合格。三段式零序电流保护整定总结1）制定等值三序电路图，求取元件参数2）制定最大最小运行方式3）求取最大最小运行方式下母线单相短路零序电流和两相短路接地零序电流4）注意零序电流要按零序网络分配回去4）按最大运行方式整定5）按最小运行方式校验专题三：阶段式距离保护整定1、距离Ⅰ段1）按躲过相邻下一级设备出口处（被保护线路末端）短路来整定其中，可靠系数取0.8~0.85。按此原则整定的距离Ⅰ段在任何系统运行方式下保护范围为线路全长的80%~85%。2）对线路-变压器组按躲过变压器出口处短路来整定其中，可靠系数取0.75，此情况下距离Ⅰ段可能保护线路全长。距离Ⅰ段的动作时限s2、距离Ⅱ段1）按与相邻下一级设备距离Ⅰ段相配合来整定其中，可靠系数取0.8。最小分支系数为相邻下一级设备距离Ⅰ段保护范围末端三相短路时，相邻下一级设备电流与被保护线路电流之比的最小值。2）按躲过相邻变压器出口处短路来整定其中，可靠系数取0.7。最小分支系数为变压器出口处三相短路时，变压器电流与被保护线路电流之比。s（考虑变压器主保护采用差动保护）3）灵敏度校验3、距离Ⅲ段1）按躲过线路上最小负荷阻抗整定最小负荷阻抗其中，可靠系数取1.2~1.3，阻抗继电器返回系数取1.1~1.25，自启动系数取1.5~3，阻抗继电器灵敏角一般等于线路阻抗角，ΦL是负荷阻抗角。2）Ⅲ段时限3）灵敏度校验①近后备②远后备最大分支系数为相邻下一级设备距离Ⅰ段保护范围末端三相短路时，相邻下一级设备电流与被保护线路电流之比的最大值。【例题3】已知系统参数如下:1）系统的正序阻抗；2）线路上采用三段式距离保护，阻抗原件采用方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角；3）保护2、3的Ⅲ段最长时限为2s；4）线路AB、BC的最大负荷电流为，功率因数为，自启动系数；5）变压器采用差动保护，两台变压器的容量相等，，短路电压百分比，变比110/10.5kV；6）系统的阻抗，，，。试对保护1的各段进行整定。解答：参数求解（1）保护以的Ⅰ段s（2）保护1的Ⅱ段1）与保护2的Ⅰ段配合求取分支系数最小的情况是，即电源S2断开，2）与变电所B的降压变的差动保护配合取其中较小者，即灵敏度校验，合格动作时间s（3）保护1的Ⅲ段其中灵敏度校验1）后备，合格2）远后备，合格动作时间s专题四：变压器计算变比和实际变比1、计算变比2、实际变比归档【例题4】Y0/d-11接线的变压器容量为31.5MVA，变比为110kV/11kV。拟采用纵联差动保护，并通过电流互感器接线来进行两侧电流相位和幅值修正，要求电流互感器二次侧线电流为5A，求两侧电流互感器的计算变比。该变压器110kV侧为星形接线，该侧电流互感器应该为三角形接线，计算变比为该变压器11kV侧为三角形接线，该侧电流互感器应该为星形接线，计算变比为',)