微机的保护整定计算原则
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定值整定原则及公式一.定值整定原则1.以下整定原则与公式均取系统容量Sj=1000MV A,参考书籍为《工业与民用配电设计手册》第三版,相应参考页码标注均取与此。
二.系统阻抗以及各元件阻抗(1)电缆P133 表4-12ZR-YJV型系统阻抗Sj=1000MV A时,每千米阻抗标幺值X:150mm2 0.080185mm2 0.077电缆阻抗X=X*L L-电缆长度(2)变压器P128 表4-2X=(Uk%/100)*(Sj/Sr)Uk%-变压器短路阻抗基准容量Sj=1000MV A Sr-变压器额定容量(3)系统阻抗(由天津滨海供电分公司提供)110kV入口处系统阻抗最大运行方式下0.5357 最小运行方式下0.9880下一电压等级的系统阻抗均为入口处的阻抗加上相应的线路以及变压器的阻抗。
三.基准电压基准电流P127 表4-1基准容量Sj=1000MV A 基准电压Uj 系统标准电压Un 系统基准电流IjUn(kV) 0.38 6 35 110Uj(kV) 400 6.3 37 115Ij(kV) 1443 91.6 15.6 5四.短路电流计算P134 4-13短路点三相短路电流Ik=Ij/XIj为所在电压级别额基准电流X为短路点的系统阻抗短路点两相短路电流为此短路点三相短路电流的0.866倍一般三相短路电流用来计算速断值,两相短路电流用来核算灵敏度.五.定值计算公式定值计算中用到的各个系数的取值及符号定义可靠系数Krel P336用于过负荷计算时作用与发信号取1.05 作用与跳闸取1.2用于过流计算时取 1.1用于速断计算时取 1.2接线系数Kjx=1返回系数Kr=0.95 P336配合系数Kco=1.1过负荷系数Kgh 当无自启动电机时取1.3当有自启动电机时取 2nTA ----CT变比Iop.k ---动作电流IlrT------变压器高压侧额定电流Ksen----灵敏系数Igh----过负荷电流(1)变压器保护1.无差动保护的变压器P297过流:保护装置的动作电流(应躲过可能出现的过负荷电流):Iop•K=(Krel*Kjx*Kgh*IlrT)/(Kr*nTA)保护装置的灵敏系数〔按电力系统最小运行方式下,低压侧两相短路时流过高压侧(保护安装处)的短路电流校验〕:Ksen=I2k2.min/Iop≧1.5I2k2.min---小方式下变压器低压侧两相短路时,流到高压侧的稳态电流速断:保护装置的动作电流(应躲过低压侧短路时,流过保护装置的最大短路电流): Iop·K=Krel*Kjx*I2k3·max/nTAI2k3.max---大方式下变压器低压侧三相短路电流传递到高压侧的超瞬态电流保护装置的灵敏系数(按系统最小运行方式下,保护装置安装处两相短路电流校验):Ksen=I1k2.min/Iop≧2I1k2.min---小方式下保护装置安装处两相短路超瞬态电流过负荷:保护装置的动作电流(应躲过额定电流):Iop·K=(Krel* Kjx*I1rT)/(Kr*nTA)2.有差动保护的变压器P333(1)比率制动差动保护起动电流由于电流补偿有一定误差以及变压器分接开关位置变化产生不平衡电流,所以差动保护动作值必须大于一个启动定值Iop.min>(0.2-0.3)In In—高压侧的二次额定电流取0.4 In(2)比例制动系数K 区内故障时大于固定整定值,保护可靠动作,区内故障时小于固定整定值,使保护不动作一般取0.3-0.5取0.4(3)差动速断动作电流由于微机保护的动作速度快,励磁涌流开始衰减很快,因此微机保护的差动速断整定值应比电磁式大Id≧(5-6) In取6 In(4)二次谐波制动系数一般取15%五次谐波制动系数一般取30%注:聚甲醛因为保护设备采用德威特的,所以定值维持原先格式。
变压器微机保护整定计算变压器是电力系统中常用的电气设备之一,其作用是将高电压变换为低电压,或者低电压变换为高电压。
在变压器运行的过程中,由于外界原因或者内部故障,有时候会出现过载、短路、过电压等问题,这是对变压器的安全运行造成了威胁。
为了保证变压器的安全运行,我们一般都会对变压器进行微机保护的整定计算。
本文将详细介绍变压器微机保护的整定计算方法。
过载是变压器运行中最常见的故障之一,当变压器长时间工作在额定负荷以上,会导致变压器的温升过高,甚至烧坏变压器。
为了保护变压器不被过载损坏,我们需要进行过载保护的整定计算。
过载保护的整定计算主要有以下几个步骤:1)确定过载保护的额定电流Ir。
Ir=牵引负荷电流+30%的发电机电流2)计算负载电流Il。
Il=变压器额定容量/(根号3×变压器额定电压)3)计算过载比例Ir/Il。
4)根据变压器的额定载流量和过载比例,查表得到整定系数。
5)根据整定系数计算过载保护的整定电流。
短路是变压器运行中较为严重的故障之一,当变压器的绕组短路时,会导致瞬时电流急剧增大,电压下降,进而引起设备的损坏。
为了防止短路故障对变压器的损害,我们需要进行短路保护的整定计算。
短路保护的整定计算主要有以下几个步骤:1)确定短路保护的额定电流Ik。
Ik=变压器额定容量/(根号3×变压器额定电压)2)计算短路电流Is。
Is=Ik×变压器的短路阻抗3)根据变压器的额定容量和短路电流,查表得到整定系数。
4)根据整定系数计算短路保护的整定电流。
过电压是变压器运行中常见的故障之一,主要是由于外界原因或者系统自身故障引起的电压突然升高。
过电压的存在会对变压器的绝缘性能造成严重的威胁,所以需要进行过电压保护的整定计算。
过电压保护的整定计算主要有以下几个步骤:1)确定过电压保护的额定电压Ub。
Ub=变压器额定电压×(1+5%)2)确定变压器的耐受电压Ud。
Ud=变压器的绝缘耐压水平×1.53)确定整定系数K。
微机差动保护整定计算要注意的问题微机差动保护是电力系统中常用的一种保护装置,主要用于检测电力系统中的故障,保护电力设备的安全运行。
在进行微机差动保护的整定计算时,需要注意以下几个问题:1. 整定计算的前提条件:微机差动保护整定计算的前提是需要有电力系统的基本参数和特性曲线,包括变电站、线路、变压器等的各种参数。
2. 微机差动保护的保护对象:微机差动保护的保护对象通常为变压器、线路等电力设备,不同的保护对象在整定计算时需要考虑的因素也有所不同。
3. 整定计算的基本原理:微机差动保护的整定计算基于对故障电流的检测与判别。
通过设定差动保护的动作电流、动作时间等参数,对故障电流进行检测和判别,实现对电力设备进行保护。
4. 整定计算的方法选择:整定计算方法包括直接整定法、间接整定法等多种,根据具体情况选择合适的整定计算方法。
5. 整定计算的参数确定:整定计算需要确定保护元件的参数,包括整定动作电流、整定动作时间等。
这些参数的确定需要根据具体的电力设备特性和保护要求进行。
6. 整定计算的技术指标:整定计算的结果需要满足一定的技术指标要求,如保护的可靠性、速度和选择性等。
根据不同的保护对象和保护要求,确定合适的技术指标。
7. 整定计算的误差分析:整定计算的误差分析是在整定计算过程中对计算结果误差进行分析,了解误差来源和影响,并对误差进行合理的控制。
参考内容:1. 电力系统保护与自动化设备手册2. 电力系统继电保护计算手册3. 电气设备差动保护与整定计算4. 电力系统保护技术手册5. 差动保护计算方法与技术标准6. 电力系统故障分析与保护手册7. 差动保护技术原理与整定计算以上是关于微机差动保护整定计算需要注意的问题以及相关的参考内容。
整定计算的准确性与合理性对电力系统的安全运行起着重要的作用,因此在整定计算过程中需要谨慎分析、合理选择方法,并遵循相关的技术标准和手册进行操作。
供配电微机常用保护整定计算适用范围:本文为供配电微机常用保护整定计算,旨在介绍该领域内常见的保护整定计算方法。
以下将介绍过电流保护、零序保护、过电压保护和欠电压保护的整定计算方法。
以下为详细内容:一、过电流保护整定计算方法过电流保护是供配电系统中最常用的保护之一,其作用是侦测并快速切断发生短路或过负荷故障的电路。
过电流保护的整定计算主要包括两个方面:额定电流和动作时间。
1. 额定电流的计算额定电流是指在系统正常运行条件下通过设备的最大电流。
根据设备额定功率和电压可以计算得到额定电流。
通常情况下,额定电流会有10%的容错余量以应对瞬时负荷变化。
2. 动作时间的计算动作时间是指过电流保护在发生故障后的动作时间,用于快速切断故障电路以保护设备和人身安全。
动作时间的计算通常需要根据所选用的过电流保护装置的特性曲线来进行。
常见的特性曲线包括折线型、时间-电流特性曲线和保护继电器的时间-电流特性曲线。
二、零序保护整定计算方法零序保护用于检测电网中的对地短路和接地故障。
其整定计算主要包括:零序保护灵敏系数和动作时间。
1. 零序保护灵敏系数的计算零序保护灵敏系数是用于评估零序保护对故障信号的接收能力。
计算过程需要考虑电流互感器的变比、系统标称电压、零序电流的额定值等因素。
2. 动作时间的计算零序保护的动作时间计算需要结合特定的保护装置和系统的要求来进行。
通常需要考虑到电流的持续时间和故障类型等因素。
三、过电压保护整定计算方法过电压保护用于检测电网中的过电压情况,防止电气设备受到超过额定电压的冲击。
过电压保护的整定计算主要包括:额定电压和动作时间。
1. 额定电压的计算额定电压是指系统正常运行时的电压。
根据我国国家电网的相关规定,额定电压一般是220V、380V或者660V等。
2. 动作时间的计算动作时间是指过电压保护在电网过电压情况下的动作时间。
不同的设备对动作时间的要求不同,因此在整定计算中应根据实际情况进行选择。
微机保护整定计算原则微机保护的整定计算原则是指在进行微机保护设备的整定计算时需要遵循的一些基本准则。
以下是微机保护整定计算的几个主要原则:一、基本原则微机保护是为了保护电力系统的安全运行而存在的,因此在进行整定计算时,首先要考虑基本原则,即保证系统的安全稳定运行。
这需要合理地设置保护参数,使其能够及时准确地检测故障和异常情况,并采取相应的保护措施。
二、技术原则微机保护设备是基于先进的计算机技术和通信技术开发的,因此在进行整定计算时需要充分考虑这些技术特点。
具体来说,要利用先进的数字信号处理技术,提高保护设备的测量和计算精度;要充分利用通信技术,实现保护设备之间的信息传递和协调,提高保护系统的整体性能。
三、经济原则在进行整定计算时,要考虑经济原则,即在保证系统安全的前提下,尽量降低整定成本,提高整定效率。
具体来说,要合理设置保护装置的参数,避免过度整定或不足整定,以达到经济性的要求。
四、灵活性原则电力系统是一个复杂多变的系统,各种故障和异常情况层出不穷,因此在进行整定计算时要考虑灵活性原则,即保护装置应具有一定的可调整性和适应性。
这意味着保护装置应具有一定的自适应能力,能够根据不同的系统条件和故障情况自动调整参数,以提高保护装置的可靠性和灵敏度。
五、准确性原则保护装置是电力系统的“安全守护者”,其准确性直接关系到系统的安全运行。
因此,在进行整定计算时要考虑准确性原则,即保护装置应能够准确地检测故障和异常情况,并及时采取相应的保护措施。
为了提高准确性,可以采用双重保护或多重保护的策略,即在保护装置中设置多个互为备份的保护功能,相互之间进行监测和校验,以提高保护的可靠性和准确性。
总之,微机保护整定计算原则是为了保证电力系统的安全稳定运行而制定的一些准则,包括基本原则、技术原则、经济原则、灵活性原则和准确性原则。
通过遵循这些原则,可以设计出符合实际情况的合理整定方案。
供配电微机常用保护整定计算潘飞(大连西太平洋石油化工有限公司116600)摘要本文根据对供配电微机综合保护控制装置的实验摸索和理论研究,结合目前国内外常用微机综合保护控制装置的特点,简化了供配电设备微机常用保护的整定计算方法,给出了实用的计算数据。
关键词供配电,微机保护,综合保护,整定计算1引言随着微计算机技术的发展,微机综合保护控制装置(以下简称微机保护)将在供配电系统保护中获得广泛的应用。
如何将微机保护设置的恰到好处是摆在每个微机保护应用人员的重要任务。
微机保护装置的各种保护功能通常具有4~6段,每段保护既可选定时限也可为反时限,如将定时限动作时间设为0即成为速断保护,而且还可以通过编程自定义您所需要的各种保护和控制的新功能组合,再将多种保护和控制功能组成保护控制功能组,多组保护控制功能组之间可根据输入状态自动转换。
考虑经济和安装等问题而不必装设的机电式保护功能在微机保护中已变的非常容易实现。
2微机保护整定计算基础由于互感器、断路器等测量和执行元件及微机保护自身性能的提高,以及利用微计算机对多个供配电所或大型供配电系统的全部微机保护进行整定计算的需要,用于机电式保护继电器的部分整定计算方法已不能适应其要求,应给予修正。
2.1互感器变比在微机保护整定计算中,为了适应互感器二次数值的不同,不是采用互感器变比参与计算,用物理量作为整定值,而是用互感器的一次值作为计算参数,采用标幺值作为整定数据。
2.2接线系数由于机电式继电器的电流输入可为单相也可为两相差接,因此在整定计算时必须采用接线系数加以区分,而微机保护装置是同时输入三相数据,如仅有两相输入源也可由这两相输入源之和取反的方式作为第三相输入源,据此,在微机保护整定计算时已不需考虑接线系数。
2.3返回系数微机保护不必因接点压力问题考虑返回系数,通常过量动作返回系数K re大于0.95,欠量动作K re小于1.05,一些微机保护甚至达到0.98或1.02。
微机保护整定值计算一、微机保护整定值计算的概念和原理微机保护装置是现代电力系统中的重要设备,它通过采集电力系统的运行状态、测量电流和电压等参数,并根据预先设定的算法进行处理,从而实现对电力设备的安全保护。
整定值计算是保护装置工作的前提条件,其正确与否直接影响到保护装置的性能和电力设备的安全。
保护逻辑选择是指根据电力设备的特性和系统的结构,确定出适用的保护原则和方案。
不同的电力设备和系统,其保护原则和方案是不同的,因此在进行整定值计算之前,首先需要明确使用的保护逻辑。
参数设置是指根据保护逻辑和电力设备参数的输入要求,设置保护装置的参数。
这些参数包括:保护定时参数(如时间延迟、动作时间等)、电流、电压等触发值。
校验是指对设置的参数进行检查,确保其满足保护要求。
校验的方法主要包括仿真计算和实际测量。
仿真计算是通过对电力系统进行建模和仿真,计算得到设备的各个参数。
实际测量则是将保护装置连接到电力系统中,通过对电流、电压等参数的实时测量,来验证设置的参数是否满足保护要求。
二、微机保护整定值计算的方法1.收集电力设备和电力系统的参数。
这包括电力设备的额定参数、参数变化范围等信息,以及电力系统的线路参数、电流互感器和电压互感器的参数等。
2.选择适当的保护逻辑和保护方案。
根据电力设备的特性和系统的结构,确定出适用的保护原则和方案。
3.根据选定的保护逻辑和方案,设置保护装置的参数。
这些参数包括时间延迟、电流和电压等触发值。
4.进行仿真计算和校验。
通过对电力系统进行建模和仿真,计算得到设备的各个参数,同时通过实际测量来验证设置的参数是否满足保护要求。
需要注意的是,微机保护整定值计算涉及到电力系统的复杂性和不确定性,因此在进行计算时,需要考虑到系统的动态响应、异常工况等因素,并进行适当的容错处理。
三、微机保护整定值计算的注意事项1.充分了解电力设备和电力系统的特性。
只有深入了解电力设备的特性和系统的结构,才能准确选择保护逻辑和方案。
微机电动机保护装置整定计算前言微机电动机保护装置是对电动机进行保护的重要设备。
在实际应用中,为了使保护装置能够起到良好的保护作用,需要对保护装置进行合理的整定。
本文将介绍微机电动机保护装置整定计算的相关知识。
理论基础传统电动机保护装置一般采用电流、电压等信号来进行保护,但是这种保护方式具有很大的局限性,无法满足不同场合的需求。
微机电动机保护装置则采用数字信号处理技术,可以采集更多的信号,对电动机进行更好的保护。
微机电动机保护装置整定计算的基本原理是根据电动机的额定参数和运行状态来计算出保护装置的动作值,从而实现对电动机的保护。
其中,额定参数包括额定电压、额定电流等;运行状态包括电动机的负荷、转速等。
计算所得的动作值需要与实际的动作值进行比较,需要进行合理的整定。
整定计算方法微机电动机保护装置整定计算的方法主要包括三种:定值整定、时间比整定和时间电流整定。
定值整定法定值整定法是采用定值的方式进行整定。
在这种方法中,电动机的标准值和整定参数固定不变。
当电动机的实际运行状态与标准值一致时,保护装置不会动作;当实际运行状态超出标准值时,保护装置将动作。
定值整定法可以简单实用,但是无法满足复杂场合的需求。
时间比整定法时间比整定法是采用时间常数作为整定参数进行整定。
在这种方法中,时间常数的值决定了保护装置的整定程度。
时间比整定法可以适应不同场合的需求,但是需要根据实际情况确定时间比。
时间电流整定法时间电流整定法是采用时间常数和电流值作为整定参数进行整定。
在这种方法中,当电动机的运行电流超过整定值时,保护装置将按照时间常数进行保护。
时间电流整定法可以更加准确地保护电动机,但是需要根据实际情况确定整定参数的值。
实例分析以下以某一电动机实际应用为例进行演示整定计算。
该电动机额定电压为380V,额定功率为75kW,额定电流为142A。
运行负载为50%,转速为1800rpm。
应进行微机电动机保护装置整定计算。
根据时间比整定法,可计算出时间常数t = 0.05。
微机保护装置定值整定原则一、线路保护测控装置装置适用于10/35kV得线路保护,对馈电线,一般设置三段式电流保护、低周减载、三相一次重合闸与后加速保护以及过负荷保护,每个保护通过控制字可投入与退出。
为了增大电流速断保护区,可引入电压元件,构成电流电压连锁速断保护。
在双电源线路上,为提高保护性能,电流保护中引入方向元件控制,构成方向电流保护。
其中各段电流保护得电压元件与方向元件通过控制字可投入与退出。
(一)电流速断保护(Ⅰ段)作为电流速断保护,电流整定值I dzⅠ按躲过线路末端短路故障时流过保护得最大短路电流整定,时限一般取0~0、1秒,写成表达式为:I dzⅠ=KI maxI max =E P/(Z P min+Z1L)式中:K为可靠系数,一般取1、2~1、3;I max为线路末端故障时得最大短路电流;E P 为系统电压;Z P min为最大运行方式下得系统等效阻抗;Z1为线路单位长度得正序阻抗;L为线路长度(二)带时限电流速断保护(Ⅱ段)带时限电流速断保护得电流定值I dzⅡ应对本线路末端故障时有不小于1、3~1、5得灵敏度整定,并与相邻线路得电流速断保护配合,时限一般取0、5秒,写成表达式为:I dz、Ⅱ=KI dzⅠ、2式中:K为可靠系数,一般取1、1~1、2;I dzⅠ、2为相邻线路速断保护得电流定值(三)过电流保护(Ⅲ段)过电流保护定值应与相邻线路得延时段保护或过电流保护配合整定,其电流定值还应躲过最大负荷电流,动作时限按阶梯形时限特性整定,写成表达式为:I dz、Ⅲ=K max{I dzⅡ、2 ,I L}式中:K为可靠系数,一般取1、1~1、2;I dzⅡ、2为相邻线路延时段保护得电流定值;I L 为最大负荷电流(四)反时限过流保护由于定时限过流保护(Ⅲ段)愈靠近电源,保护动作时限愈长,对切除故障就是不利得。
为能使Ⅲ段电流保护缩短动作时限,第Ⅲ段可采用反时限特性。
反时限过电流保护得电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定,本线末端短路时有不小于1、5得灵敏系数,相邻线路末端短路时,灵敏系数不小于1、2,同时还要校核与相邻上下一级保护得配合情况。
微机保护原理及整定计算讲课提纲2008-11-26下午一.简要介绍继电保护的任务及基本要求1.任务:当被保护元件故障时跳闸切除故障,当被保护元件不正常工作时发出信号报警。
电力系统运行中,由于风雨雷电影响,设备缺陷和绝缘老化,运行维护不当和操作错误等原因,致使组成电力系统的电气元件(发电机,变压器,母线,输电线路等)可能发生故障和不正常工作状态。
故障主要是各种类型的短路包括三相短路,两相短路,两相接地短路,单相接地短路,以及发电机,变压器同一相绕组的匝间短路。
常见的不正常工作状态是过负荷,系统振荡和频率降低。
故障的危害是故障点及故障回路的设备可能损坏,影响用户供电及系统稳定。
2.基本要求:选择性,快速性,灵敏性,可靠性。
选择性:指保护装置选择故障元件的能力断路器失灵后宜采用远后备220KV及以上电压线路宜采用近后备,含主备两套快速性:快速切除故障可以减小故障元件的损坏程度,加快非故障部分电压的恢复,为电动机自启动创造有利条件,提高电网系统运行的稳定性。
灵敏性:指保护装置对被保护电气元件可能发生的故障的反应能力,灵敏性通常用灵敏系数K来衡量,灵敏系数应根据对保护装置动作最不利的条件进行计算。
对于过量保护K=保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值/保护装置整定动作值对于欠量保护K=保护装置整定动作值/保护区末端金属性短路时故障参数的最大计算值一般K》1,对主保护不小于1.5-2,对后备保护不小于1.2-1.5可靠性: 指保护装置应该动作时,它不应拒动, 而在不应该动作时,它不应误动,它与保护装置本身的设计,制造,安装质量有关,也于调试维护水平有关.二.发电机保护原理判据及整定运行中的发电机,定子绕组和励磁回路都可能发生故障,常见故障如下:1.定子绕组相间短路2. 定子绕组单相接地3. 定子绕组一相匝间短路4. 发电机,励磁回路一点或两点接地故障,相应故障装设相应的保护含纵差保护,横差保护,零序保护,相间短路后备保护,过负荷保护, 励磁回路接地保护,过电压保护,失磁保护,逆功率保护.1. 发电机差动保护原理及整定4.1.1 二段式比率制动差动保护装置设置二段式比率制动差动保护作为发电机的主保护,能反映发电机内部相间短路等故障。
微机保护整定计算原则带时限电流速断保护的电流定值I dzⅡ应对本线路末端故障时有不小于1.3~1.5的灵敏度整定,并与相邻线路的电流速断保护配合,时限一般取0.5秒,写成表达式为:I dz.Ⅱ=KI dzⅠ.2式中:K为可靠系数,一般取1.1~1.2;I dzⅠ.2为相邻线路速断保护的电流定值(三)过电流保护(Ⅲ段)过电流保护定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定,其电流定值还应躲过最大负荷电流,动作时限按阶梯形时限特性整定,写成表达式为:I dz.Ⅲ=K max{I dzⅡ.2 ,I L}式中:K为可靠系数,一般取1.1~1.2;I dzⅡ.2为相邻线路延时段保护的电流定值;I L 为最大负荷电流(四)反时限过流保护由于定时限过流保护(Ⅲ段)愈靠近电源,保护动作时限愈长,对切除故障是不利的。
为能使Ⅲ段电流保护缩短动作时限,第Ⅲ段可采用反时限特性。
反时限过电流保护的电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定,本线末端短路时有不小于1.5的灵敏系数,相邻线路末端短路时,灵敏系数不小于 1.2,同时还要校核与相邻上下一级保护的配合情况。
选择哪一条反时限特性曲线完全取决于负荷特性和与其他相邻继电保护相配合。
反时限特性特别适用于保护直配线、变压器、电动机以及低压配电线路,尤其是在线路有分支线,且分支线用高压熔断器保护时具有更优秀的保护特性。
(五)电压闭锁的电流保护一般情况下,电压元件作闭锁元件,电流元件作测量元件。
对Ⅰ、Ⅱ电流保护,电压元件应保证线路末端故障有足够的灵敏度。
对Ⅲ电流保护,电压元件应躲过保护安装处的最低运行电压。
低电压闭锁元件引入电流保护,可提高电流保护的工作可靠性,也可提高电流保护的灵敏度。
低电压元件的动作电压一般取60%~70%的额定电压。
(六)低周减载为防止重合闸期间,低周减载误动作,一般设置低电压、低电流以及滑差闭锁元件。
低电压元件的动作值取65%~70%的额定电压,低电流元件的动作值取10%的额定电流,滑差闭锁元件取3Hz/S。
保护整定计算举例前言珠海万力达电气有限公司自1992年成立以来至今,陆续推出了系列化微机保护产品。
至1999年底,已基本将110KV及以下电压等级的供配电系统中所需的元件保护全部自主开发。
产品推向市场后受到各行业的应用,目前已遍布全国各地、各行业。
由于我们推出的产品采用计算机技术实现其基本原理,既不同于传统的电磁继电器,又不同于采用模拟电子技术的集成电路形式的继电器,因而有些功能的实现方式较以往也有不同,并且增加了一些传统继电器所不具备的功能。
这样一来,使用我公司产品的用户在计算保护定值时遇到许多困惑。
为了使用户更方便地使用我公司产品,我们根据我公司产品原理上的特点,并结合用户实际情况,依照有关保护定值整定计算规则,按每一个系列产品有一个算例的想法,编撰了这本《保护整定计算举例》,供广大用户参考。
由于我们是设备制造厂,不具备计算保护定值的资质,故这本《保护整定计算举例》仅供参考。
用户在计算定值时,若发现此书给出的计算公式不符合自己的实际情况或有关规程,则均以规程和用户的实际情况为准。
编撰此书的目的在于让用户更加深入地了解公司产品在实现某些保护功能时所采用的数学模型或有关参数设定的含义及数值,能使用户举一反三,更加准确、方便地计算保护定值。
由于水平有限,书中不免有些不当之处,欢迎用户对其中的错误和不当之处提出批评指正意见,以便我们不断的完善。
2006.11- 1 -目录线路保护整定实例 (4)厂用变压器保护整定实例 (7)电容器保护整定实例 (10)电动机保护整定计算实例 (13)电动机差动保护整定计算实例 (16)变压器差动保护的整定与计算 (17)变压器后备保护的整定与计算 (18)发电机差动保护的整定与计算 (22)发电机后备保护的整定与计算 (24)发电机接地保护的整定与计算 (26)- 2 -2- 3 - 3线路保护整定实例降压变电所引出10KV 电缆线路,线路接线如下图所示:已知条件:最大运行方式下,降压变电所母线三相短路电流)3(max .1d I 为5500A,配电所母线三相短路电流)3(max .2d I 为5130A ,配电变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流)3(max .3d I 为820A 。
微机型综保整定计算综合保护是指在电力系统中对各种设备进行保护的一种集成方式,可以防止电力系统出现过载、短路、地故障等异常情况。
微机型综保定制计算指的是通过计算机进行综合保护设备的参数设置,以便保护设备能够准确地对故障信号进行识别和判断,并采取相应的保护动作。
1.整定选项:根据综保设备的型号和功能要求,选择适当的整定选项,例如过流保护、短路保护、差动保护等。
2.整定参数:设置各项保护参数,包括整定电流、动作时间、功率方向等。
整定电流是指保护装置能够动作的最大电流值,动作时间是指保护装置在故障时的动作时间,功率方向是指保护装置动作时的电流方向。
3.整定方式:根据电力系统的工作特点和要求,选择合适的整定方式。
常用的整定方式有手动整定和自动整定两种。
4.整定计算:根据电力系统的参数和工作状态,进行整定计算。
整定计算一般包括两个方面,即稳态整定和动态整定。
稳态整定是指根据电流、电压、功率等稳态参数进行计算,动态整定是指根据电力系统的瞬态响应和稳定性要求进行计算。
整定计算的具体步骤如下:1.收集电力系统的参数和工作状态。
包括电流、电压、频率、功率因数、接地电阻、短路电流等数据。
2.根据综保设备的保护要求,选择整定选项和整定参数。
例如,过流保护的整定参数包括整定电流和动作时间。
整定电流一般根据电流互感器的变比和额定电流进行计算,动作时间一般根据电力系统的短路电流和故障类型进行计算。
3.根据电力系统的工作特点和要求,选择整定方式。
例如,对于高压电力系统,可以采用多个保护装置组合起来的整定方式,以提高系统的可靠性和安全性。
4.进行整定计算。
稳态整定一般采用电流、功率和电压平衡计算方法,动态整定一般采用双脉冲比较法和小时电流比较法等方法。
整定计算的目标是使综保设备能够准确地对电力系统中的故障信号进行识别和判断,并采取适当的保护动作。
通过合理的整定计算,可以提高电力系统的可靠性和安全性,减少电力系统的故障和事故。
综上所述,微机型综保整定计算是电力系统保护的重要工作之一,通过对综保设备的参数设置,能够保证综保设备能够准确地对电力系统中的故障进行识别和判断,并采取相应的保护动作。
NS 911S微机变压器主保护装置定值计算原则1.差动速断保护差动速断保护定值Isd应能躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的励磁涌流。
差动速断保护动作判据如下:Icd>Isd一般取6~8倍的额定电流In。
2.比率差动保护采用二次谐波闭锁的比率差动原理,其动作方程如下:1.当制动电流Izd小于拐点电流Ib时:Icd>Ib12.当制动电流Izd大于或等于拐点电流Ib时:(Icd-Ib1)>(Izd-Ib)× Kb1其中:Icd为差动电流Izd为制动电流Ib1为差动启动电流Ib为拐点电流Kb1为比率制动系数比率差动元件的拐点电流Ib取1.0倍的额定电流,在软件中已经设定为默认值。
比率差动元件的启动电流一般取Ib1=(0.3~0.5)In比率差动系数的整定可按以下公式进行:Kb1=K ×(Ktx×FWC+△U+△Fph)其中:K为可靠系数,取1.3~1.5Ktx为同型系数,取1.0FWC为电流互感器的最大相对误差,取0.1△U为变压器调压抽头引起的误差,取调压范围的1/2△Fph为电流互感器引起的电流不平衡产生的相对误差,取0.05比率制动系数Kb1一般取值范围为0.3~0.7。
3.二次谐波闭锁的比率差动保护装置采用三相差流中二次谐波与基波的比值作为励磁涌流的判据。
判据公式如下:Icd2>Icd×K2其中:Icd2为每相差动电流中的二次谐波Icd 为对应的差流基波 K2为二次谐波制动比率系数;三相中任一相满足闭锁条件,则闭锁三相比率差动保护。
一般取为10%~30%之间。
4. CT 断线闭锁差动正常情况下判别CT 断线是通过检查高、中、低三侧电流,如果其中某侧有一相无流,即认为该相CT 断线。
为防止变压器故障时CT 断线误闭锁,装置设置了一门槛电流Ict ,只有所有电流小于Ict 时才开放CT 断线检查。
Ict 软件取缺省值为各侧额定电流的1.25倍。
5. 变压器额定电流的计算变压器额定电流计算公式如下:In=S/1.732*Un*Kct 其中: S 为变压器容量Un 为额定电压Kct 为电流互感器差动绕组的变比 本装置对常见的几种接线方式都可进行相位的软件校正,对于Y/△(11)、Y/△(1)、Y/Y/△(11)、Y/Y/△(1)、Y/△/△(11)、Y/△/△(1)这几种接线方式,软件对Y 型侧做相位校正,这使校正后Y 型侧A 、B 、C 三相电流幅值变为原来的3倍,为了使各侧差流平衡,△型侧整定的额定电流应该为实际额定电流的31倍,这样在△型侧的电流经过归算后,才能与Y 侧的电流平衡。
(1) 电流速断保护作为电动机短路故障的主保护。
一般按躲开电动机启动电流整定,并考虑一定的可靠系数,对微机电动机保护的可靠系数可比电磁型小一些,取1. 2~1. 3 之间。
电动机启动电流应由实测取得,按负荷性质不同一般启动电流在6~10 倍电机额定电流之间。
在保护选型时最好选择可以自动记录电动机最大启动电流的保护,以便于整定。
微机电动机保护一般采用相电流接线方式,故接线系数为1。
有的电动机微机保护有启动后速断定值自动减半功能,有的保护有启动后可以单独整定的速断定值,对启动后速断定值不可整定得过于灵敏。
国内电动机微机保护对启动的判断是靠电机的电流,一般厂家对此门坎电流定为0. 1~0. 2 倍电机额定电流,大于此电流判断电机启动。
考虑备用电源自投慢速失压切换时,由于电机的反馈电流可能还大于此门坎电流时,备用电源投入后,电机启动电流有可能大于启动后速断定值而引起保护误动。
因此,对启动后的速断定值不能整定的过于灵敏,一般选在0. 5~0. 7 倍电机额定电流之间。
(2) 负序保护作为反映电机及其电源断相或电机单相接地(对大电流接地系统的电机) 、两相短路的保护。
负序保护定值一般按电机在额定电流时断线产生的负序电流使负序保护可靠动作来整定,可靠系数可取1. 2~1. 5 之间。
保护动作时间要躲过电动机外部二相或单相短路(对大电流接地系统) 的动作时间。
由于负序保护按断相动作整定,动作比较灵敏。
2003 年6 月广东沙角A 厂曾因电动机负序保护整定得过于灵敏, 在110kV 线路短路时,线路主保护拒动,由线路后备保护4. 07s 切除故障,由于故障时间过长而引起厂用6kV 母线上35 台电动机MP3000 型微机负序保护误动的情况。
对负序保护,国内厂家一般用负序电流做为负序保护的故障量,而且有的厂家如万利达公司的MMPR 电动机保护,负序保护取两相CT 电流, (B 相电流由保护自产,) 有的厂家如智光公司的MDU201D、东大金智公司的WDZ2430 保护,负序保护取三相CT 电流。
微机保护装置定值整定原则一、线路保护测控装置装置适用于10/35kV的线路保护,对馈电线,一般设置三段式电流保护、低周减载、三相一次重合闸和后加速保护以及过负荷保护,每个保护通过控制字可投入和退出。
为了增大电流速断保护区,可引入电压元件,构成电流电压连锁速断保护。
在双电源线路上,为提高保护性能,电流保护中引入方向元件控制,构成方向电流保护。
其中各段电流保护的电压元件和方向元件通过控制字可投入和退出。
(一)电流速断保护(Ⅰ段)作为电流速断保护,电流整定值I dzⅠ按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定,时限一般取0~0.1秒,写成表达式为:I dzⅠ=KI maxI max =E P/(Z P min+Z1L)式中:K为可靠系数,一般取1.2~1.3;I max为线路末端故障时的最大短路电流;E P 为系统电压;Z P min为最大运行方式下的系统等效阻抗;Z1为线路单位长度的正序阻抗;L为线路长度(二)带时限电流速断保护(Ⅱ段)带时限电流速断保护的电流定值I dzⅡ应对本线路末端故障时有不小于1.3~1.5的灵敏度整定,并与相邻线路的电流速断保护配合,时限一般取0.5秒,写成表达式为:I dz.Ⅱ=KI dzⅠ.2式中:K为可靠系数,一般取1.1~1.2;I dzⅠ.2为相邻线路速断保护的电流定值(三)过电流保护(Ⅲ段)过电流保护定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定,其电流定值还应躲过最大负荷电流,动作时限按阶梯形时限特性整定,写成表达式为:I dz.Ⅲ=K max{I dzⅡ.2 ,I L}式中:K为可靠系数,一般取1.1~1.2;I dzⅡ.2为相邻线路延时段保护的电流定值;I L 为最大负荷电流(四)反时限过流保护由于定时限过流保护(Ⅲ段)愈靠近电源,保护动作时限愈长,对切除故障是不利的。
为能使Ⅲ段电流保护缩短动作时限,第Ⅲ段可采用反时限特性。
反时限过电流保护的电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定,本线末端短路时有不小于1.5的灵敏系数,相邻线路末端短路时,灵敏系数不小于1.2,同时还要校核与相邻上下一级保护的配合情况。
选择哪一条反时限特性曲线完全取决于负荷特性和与其他相邻继电保护相配合。
反时限特性特别适用于保护直配线、变压器、电动机以及低压配电线路,尤其是在线路有分支线,且分支线用高压熔断器保护时具有更优秀的保护特性。
(五)电压闭锁的电流保护一般情况下,电压元件作闭锁元件,电流元件作测量元件。
对Ⅰ、Ⅱ电流保护,电压元件应保证线路末端故障有足够的灵敏度。
对Ⅲ电流保护,电压元件应躲过保护安装处的最低运行电压。
低电压闭锁元件引入电流保护,可提高电流保护的工作可靠性,也可提高电流保护的灵敏度。
低电压元件的动作电压一般取60%~70%的额定电压。
(六)低周减载为防止重合闸期间,低周减载误动作,一般设置低电压、低电流以及滑差闭锁元件。
低电压元件的动作值取65%~70%的额定电压,低电流元件的动作值取10%的额定电流,滑差闭锁元件取3Hz/S。
为防止暂态误动作,设置 0.3~1秒的延时。
(七)低压减载电力系统有时会出现有功功率和无功功率缺额的情况。
无功功率缺额会带来电压的降低,从而导致有功功率负荷降低,这样系统频率可能降低很少或不降低。
在这种情况下,借助低周减载来保证系统稳定运行是不够的,这时还需装设低压减负荷装置,即低压减载。
按动力负荷的允许临界电压为65%~75%Ue,也可根据小系统无功平衡情况取70%~80% Ue,动作时间一般取1~2秒。
二、变压器主保护装置(一)差动电流速断保护定值差动电流速断保护定值应躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的初始励磁涌流,表达式为:I sd =max{K1Ie,K2I bp.max}式中:K1为倍数,视变压器容量和系统电抗大小而定,一般变压器容量在6.3MVA以下,K=7~12;6.3~31.5MVA,K=4.5~7;40~120MVA, K=3~6;120MVA以上, K=2~5Ie为变压器额定电流;K2为可靠系数,取1.3~1.5;I bp.max为外部故障时的最大不平衡电流, I bp.max由下面的表达式确定:I bp.max=(K1K2K3+△U+△m)I K.max式中:K1为同型系数,型号相同时取0.5,不同时取1;K2为非周期分量系数,一般取1.5~2;K3为电流互感器变比误差引起的不平衡电流系数,一般取K3=10%;△U为偏离额定电压最大的调压百分比,如调压抽头为±2×2.5%时,则△U=5%;△m为保护装置电流平衡调整不连续引起的不平衡电流系数,一般取0.05;I K.max为外部故障时通过变压器基本侧的最大短路电流。
(二)比率差动保护定值本装置采用两折线比率制动特性,需确定的参数是最小动作电流I bl,拐点电流I b以及比率制动系数K bl。
1、最小动作电流I bl最小动作电流应躲过外部故障切除时差动回路的不平衡电流,即I bl=KI bp式中:K为可靠系数,对双绕组变压器取1.2~1.3,对三绕组变压器取1.4~1.5,对谐波较为严重的场合应适当增加;I bp为变压器正常运行时差动回路的不平衡电流,可认为变压器处在额定运行状况,I bp由下面表达式确定:I bp=(K1K2K3+△U+△m)I e式中:Ie为变压器基本侧的额定电流,其他参数同上面外部故障时的最大不平衡电流表达式中的意义相同。
一般取I bl=(0.2~0.5)I e。
2、拐点电流I b比率差动元件的拐点电流I b一般取0.5~1.0倍的额定电流,以保证匝间短路在制动电流小于额定电流即Izd<Ie时,没有制动作用。
3、制动系数K bl制动系数K bl的整定可按下式整定:K bl=(KI bp.max-I bl)/(I zd.max-I b)式中:K为可靠系数,取1.3~1.5;I bp.max为外部故障时的最大不平衡电流,同上;I zd.max为最大制动电流,考虑到区外故障时的制动电流均是通过变压器的短路电流,即I zd.max=I K.max制动系数K bl一般取0.3~0.7。
4、CT断线闭锁正常情况下判别CT断线是通过检查高、中、低三侧电流,如果其中某侧有一相无流,即认为该相CT断线。
为防止变压器故障时CT断线误闭锁,装置设置了一门槛电流I CT,只有所有电流小于ICT时才开放CT断线检查。
I CT按最大负荷电流整定。
三、变压器后备保护测控装置(一)带复合电压闭锁的电流保护为了防止变压器外部故障引起的过电流及作为变压器的后备保护,应装设带复合电压闭锁的过电流保护。
变压器过电流保护的装设可按以下原则确定:(1)对于单侧电源的变压器。
后备保护装设于电源侧,作为差动保护、瓦斯保护或相邻元件的后备。
(2)对于多侧电源的变压器,后备保护应装设于变压器各侧,其作用为:a.作为变压器差动保护的后备,要求动作后起动总出口继电器。
b.变压器各侧装设的后备保护,主要作为各侧母线和线路的后备保护,要求只动作于跳开本侧的短路器。
c.作为变压器短路器与其电流互感器之间死区故障的后备保护。
1、电流定值a、按躲过变压器最大负荷电流整定,即I dz =KI L.max式中:K为可靠系数,取1.1~1.2;I L.max为变压器的最大负荷电流b、按与相邻保护配合整定。
当变压器低压侧具有出线保护时,应与其配合,即I dz =KI dz.L式中:K为可靠系数,取1.2~1.5;I dz.L为变压器低压出线电流保护定值,应取各出线中的最大值。
2、时间定值a、单侧电源变压器动作时间t应与负荷侧出线保护动作时间t l相配合,即t=t l+△t;b、多侧电源变压器各侧的后备保护动作时间与各侧出线动作时间相配合,动作后跳三侧短路器的保护段的动作时间应能与各侧的保护动作时间相配合。
3、复合电压定值a、低电压定值当低电压元件取之于变压器低压侧电压互感器时,应躲过正常运行时可能出现的最低电压,一般取0.6~0.8U e 。
当低电压元件取之于变压器高压侧电压互感器时,一般取0.7U e 。
对发电厂的升压变压器,当低电压元件取发电机侧电压互感器时,应躲过发电机失磁运行的最低电压,一般取0.5~0.6U e 。
b、负序电压定值负序电压定值的整定按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定,一般负序电压取0.06~0.08U e。
(二)变压器的零序保护对于中性点直接接地电网中的变压器,应装设零序(接地)保护,作为变压器和相邻元件(包括母线)接地故障的后备保护。
在变压器的零序电流保护中,只有在低压侧绕组零序等值电抗不为零且高压侧和中压侧中性点均接地的三绕组变压器以及自耦变压器上,才需零序方向元件。
对普通的三绕组变压器和双绕组变压器的零序电流保护,不需零序方向元件。
当变压器中性点不接地运行时,采用零序过电压元件和间隙零序电流来构成变压器的零序保护。
1、零序电流Ⅰ段定值零序电流Ⅰ段整定电流与相邻线路的零序过流保护Ⅰ段配合,即I01.dz=KC0I01.L式中,K为可靠系数,取1.1;C0为零序电流分配系数,等于流过本保护的零序电流与流过线路零序电流之比;I01.L为与之配合的相邻线路零序电流保护的定值。
零序Ⅰ段保护设两个时限t1和t2,t1与相邻零序电流保护Ⅰ段配合,取t1=0.5~1s,动作于母线解列或跳分段断路器,以缩小故障影响范围;t2=t1+△t跳开变压器高压侧断路器。
2、零序电流Ⅱ段定值零序电流Ⅱ段整定电流与相邻线路的零序过流保护后备段配合,即I02.dz=KC0I02.L式中,K为可靠系数,取1.1;C0为零序电流分配系数,等于流过本保护的零序电流与流过线路零序电流之比;I02.L为与之配合的相邻线路零序电流保护后备段的定值。
零序Ⅱ段保护设两个时限t3和t4,t3=t max+△t,其中t max 为相邻线路零序电流保护后备段的最大动作时限,t3动作于母线解列或跳分段断路器;t4=t3+△t跳开变压器高压侧断路器。
3、间隙零序电流保护对中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器,当变压器中性点不接地运行时,投入间隙零序电流保护和零序电压保护,作为变压器中性点不接地运行时的零序保护。
电网内发生一点接地故障,若变压器零序后备保护动作,则首先切除其他中性点直接接地运行的变压器。
倘若故障点仍然存在,变压器中性点电位升高,放电间隙击穿,间隙零序电流保护动作,经短延时(0~0.1s)将母联解列,经稍长延时(0.3~0.5s)切除不接地运行的变压器。
间隙零序电流保护一次动作值通常取100A。
4、零序电压保护零序电压保护定值应躲过电网存在中性点情况下单相接地时开口三角侧的最大零序电压,一般取180V。
(四)过负荷过负荷保护安装地点,要能反映变压器所有绕组的过负荷情况。