继电保护整定计算例题
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15、已知保护2、3、4、5的最大动作时限,试计算保护1电流III 段的动作时限.答:根据过电流保护动作时限的整定原则:过电流保护的动作时限按阶梯原则整定,还需要与各线路末端变电所母线上所有出线保护动作时限最长者配合。
保护1所在线路末端B 母线上出线动作时间最长的是s t 5.2max 4=⋅,则保护1的过电流保护的动作时限为s t t t 35.05.2max 41=+=∆+=⋅。
16.Z1=0.4Ω/km;K I rel =1.25;K II rel =1.1;K III rel =1.2;Kss=1.5;Kre=0.85;K TA =300/5。
答:(1)保护1电流I 段整定计算:①求动作电流。
按躲过最大运行方式下本线路末端(即K1点)三相短路时流过保护的最大短路电流来整定,即(KA)652.2154.043/75.3625.1L Z Z E K I K I 11min S S I rel (3)max K1I rel I 1OP =⨯+⨯=+∙=∙=⋅⋅⋅采用两相不完全星形接线方式时流过继电器的动作电流为②求动作时限。
第I 段为电流速断,动作时间为保护装置的固有动作时间,即)(0I 1s t =③灵敏系数校验,即求保护范围。
在最大运行方式下发生三相短路时的保护范围为()A 2.4460652.21===I ⋅I ⋅TA OP J OP K I I则%50%67.66%1001510%100%1max max >=⨯=⨯=L L L ,满足要求。
在最小运行方式下发生三相短路时的保护范围为则%15%13.32%1001582.4%100%1min min >=⨯=⨯=L L L ,满足要求。
(2)保护1电流II 段整定计算①求动作电流。
按与相邻线路保护I 段动作电流相配合的原则来整定,即()(KA)217.135154.043/75.3625.11.1I K I I 2OP II rel II 1OP =+⨯+⨯⨯=∙=⋅⋅采用两相不完全星形接线方式时流过继电器的动作电流为20.3(A)601.217K I ITA II 1OP II JOP ===⋅⋅ ②求动作时限。
一. 主设备保护整定计算:1.发电机保护#1及#2发电机额定参数:发电机保护装置:DGT-801I e2=I e /1500=1031/1500=0.687A 1.1 发电机纵联差动保护: a.差动电流门槛I d0:I d0=0.3×I e2=0.3×0.687=0.206A 取0.21A. b.比例制动系数整定 K1=0.5c.拐点电流整定 拐点电流:I r1=0.5×Ie=0.5×0.687=0.343A 取0.34Ad.差动速断I sd =3.5×Ie=3.5×0.687=2.404A 取2.4A 差动速断灵敏度校验:I dmin 2为0S 两相短路电流。
发电机纵差保护定值单:1.2 发电机定子接地保护a.零序电压定值按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定,若零序电压保护跳闸投入,当发生单相接地时保护跳闸,否则仅发告警信号。
Uzd =KK×3U3U为正常运行时的最大不平衡电压KK为可靠系数取1.2正常运行时开口三角3U在10~15V左右,但因PT特性不同,差距变大,可以现场实际测量定夺。
方法:先不投零序电压保护跳闸,机组投运后实测出3U,再输入定值。
延时可取t=9S。
发电机定子接地护定值单:1.3 发电机复合电压过流保护 a .低电压整定按躲过发电机正常运行时可能出线的最低电压来整定 U L =0.7×Ue=0.7×100=70V b .负序电压整定按躲过发电机正常运行机端最大负序电压。
通常取发电机额定电压的8%~10%。
U 2g =0.08×Ue=0.08×100=8V c .发电机过流整定 Ig=r K K K ×Ie=687.095.02.1⨯=0.867A 取0.87A K K -可靠系数,取1.2~1.5;本次取1.2 K r -返回系数,取0.85~0.95;本次取0.95 时间t=0.5SK LM =46.3150087.04524I I ds 2dmin =⨯=2.1≥ 满足要求I dmin 2为1S 两相短路电流。
1、图示kV 35单电源线路,已知线路AB 的最大传输功率为9MW,9.0cos =ϕ,电流互感器变阻抗,变压器额定容量,k ,变比,系统最大短路容量答:限时电流速段保护:动作电流542A,灵敏度2.53,动作时间1s ;过电流保护:动作电流406A,近后备灵敏度3.37,远后备灵敏度2.28,动作时间3.5s 。
4、图示网络,已知A 电源Ω=15min A X ,Ω=20max .A X ,B 电源Ω=20min B X ,Ω=25max .B X ,选择性, 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。
答:动作电流614A;灵敏系数2.22。
(2)零序电流保护在输电线路上单相接地时保护区有多少公里?答: (1)误动; (2)km 8.228。
18、某kV 110变电站装设了零序功率方向继电器。
已知系统的等值电抗21X X =,在变电站kV 110母线上三相短路的短路电流为kA 8.5,单相接地短路时零序电流kA I k 5.2)1(0=,零序功率方向继电器的最小动作功率VA 5.1,输电线路的电抗km X /4.01Ω=,km X /4.10Ω=,装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5,问:(1) 在输电线路距保护安装处km 120的地方发生单相接地短路时,零序功率方向继电器的灵敏度为多少?(2) 为保证灵敏系数等于1.5,此零序功率方向继电器在单相接地短路时保护范围是多少公里?答:(1)2.97; (2)km175。
19、网络参数如图,已知:(1)网络的正序阻抗kmZ/45.01Ω=,阻抗角65;(2)线路上采用三段式距离保护,阻抗元件采用方向阻抗继电器,阻抗继电器最灵敏角65,阻抗继电器采用0°接线;(3)线路AB、BC的最大负荷电流400A,第Ⅲ段可靠系数为7.0,9.0cos=ϕ;(4)变压器采用差动保护,电源相间电势为kV115;(5)A电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗为Ω=10AX;B电源归算至被保护B 侧保护:Ⅰ段动作阻抗26.8Ω/相;Ⅱ段动作阻抗39.78Ω/相;灵敏系数1.26。
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=0。
4km /Ω,线路阻抗角︒=651ϕ,线路AB 及线路BC 的最大负荷电流I m ax .L =400A ,功率因数cos ϕ=0。
9.K I rel =K ∏rel =0。
8,K I ∏rel =1。
2,K ss =2,K res =1。
15,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 ∆=0.5s 。
归算至115kV 的变压器阻抗为84.7Ω,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K ∏sen ≥1。
25;作为本线路的近后备保护时,K I ∏sen ≥1.5;作为相邻下一线路远后备时,K I ∏sen ≥1。
2)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=⨯⨯6.94.0308.02)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sBAB 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+30304.08⨯+=1。
三、分析计算题3在图1所示网络中的AB 、BC 、BD 、DE 上均装设了三段式电流保护;保护均采用了三相完全星形接法;线路AB 的最大负荷电流为200A ,负荷自启动系数 1.5ss K =, 1.25I rel K =, 1.15II rel K =, 1.2IIIrel K =,0.85re K =,0.5t s ∆=;变压器采用了无时限差动保护;其它参数如图所示。
图中各电抗值均已归算至115kV 。
试计算AB 线路各段保护的启动电流和动作时限,并校验II 、III 段的灵敏度。
X X 1s=图1 系统接线图图2系统接线图3答:(1)短路电流计算。
选取图3中的1K 、2K 、3K 点作为计算点。
2K 3图3三相短路计算结果如表1所示。
(2)电流保护I 段(3).1 1.max 1.25 1.7952.244(kA)I I set rel K I K I ==⨯,10()I t s =(3)电流保护II 段(3).3 2.max 1.25 1.253 1.566(kA)I I set rel K I K I ==⨯,.1.3 1.15 1.5661.801(kA)II II Iset rel set I K I ==⨯ 灵敏度校验:(2)(3)1.min1.min 1.438(kA)K K I=,(2)1.min.1.1 1.4380.7981.801IIK sen IIset I K I ==,不满足要求。
与保护3的II 段相配合:保护3的II 段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。
(3).3 3.max 1.150.4990.574(kA)II II set rel K I K I ==⨯,.1.3 1.150.5740.660(kA)II II IIset rel set I K I ==⨯灵敏度校验:(2)1.min .1.11.4382.1790.660IIK sen IIset I KI ==,满足要求。
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=1.0S2、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=1.0S3、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/Ø*效率=450/0.7*0.92=699KV AIe=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。
继电保护典型案例定值计算一、一炼铁风机房高压室(西站516馈出)1、1#鼓风机(611柜)8400KW 10KV 553ACT 1000/5 综保PA150 原值:20A/0S 10A/40S现投一、三段 电流速断/反时限过流保护① 电流速断:I dj =9⨯5/1000553=24.885 取25 KA ,t=0s 校灵敏度:1#鼓风机电缆:3⨯(3⨯300) 850米X * = 0.08⨯0.85⨯25.10100⨯31=0.0206 西站至1#鼓风机房电缆:3⨯(3⨯300) 550米X * = 0.08⨯0.55⨯25.10100⨯31=0.013 ∑X * =0.413+0.0206+0.013=0.447二相短路电流: "2I =23⨯447.0499.5=10.65 KA 灵敏度:K m =5/1000251065.103⨯⨯=2.13 ② 三段 反时限过流启动延时时间: T y = 60s (躲启动时间)反时限过流启动值: I s = 1.2I e =5/10005531.2⨯=3.318 取3.3A 延时时间:选极端反时限(C )t=K ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1/802s I I =1⨯13802-=10s 若用四方/CSC-280综保:Ⅰ 段: 25A t=0sⅢ段:I p =3.3A (启后投) t=10s2、一炼铁风机房高压室1#、2#、3#、4#进线(至西站516、524、533) CT2000/5 综保PA150 原值:10A/0s , 5A/41s现不设保护。
母联也不设保护。
3、西站一炼铁馈出线(516、524、533)516 CT800/5 DVP-9332 原值:30A/0.3S 23A/1.3S524 CT800/5 DVP-9332 原值:30A/0.3S 23A/1.3S533 CT1500/5 CSC-280 原值:16A/0.3S 12.3A/1.3S现只设定时限保护:可带两段风机房母线/正常运行状态下,可启动一台风机,并留1.2倍可靠系数。
电力系统继电保护培训题库五、计算题1.系统短路计算1) 某一220kV 输电线路送有功P=90MW ,受无功Q=50Mvar ,电压互感器PT 变比为220kV/100V ,电流互感器变比为600/5。
试计算出二次负荷电流。
答:线路输送功率为()MVA Q P S 10350902222=+=+=线路一次负荷电流为 ()A US I 3.270220310300031=⨯==二次负荷电流为 ()A n I I CT25.256003.27012===2) 某电网电力铁路工程的供电系统采用的是220kV 两相供电方式,但牵引站的变压器T为单相变压器,一典型系统如图5-1所示:图5-1假设变压器T 满负荷运行,母线M 的运行电压和三相短路容量分别为220kV 和1000MVA ,两相供电线路非常短,断路器QF 保护设有负序电压和负序电流稳态起动元件,定值的一次值分别为22kV 和120A 。
试问:1. 忽略谐波因素,该供电系统对一、二次系统有何影响?2. 负序电压和负序电流起动元件能否起动?答:1. 由于正常运行时,有负序分量存在,所以负序电流对系统中的发电机有影响;负序电压和负序电流对采用负序分量的保护装置有影响。
2. 计算负序电流:正常运行的负荷电流:227220100050=⨯==U S I (A ) 负序电流: 131322732===I I (A )可知,正常运行的负序电流值大于负序电流稳态起动元件的定值120A ,所以负序电流起动元件能起动。
计算负序电压:系统等值阻抗:()Ω===4.48100022022B B S U Z负序电压()kV V I Z U 34.663401314.4822==⨯=⨯=可知,正常运行的负序电压值小于负序电压起动元件的定值22kV , 所以负序电压起动元件不能起动。
3) 对于同杆架设的具有互感的两回路,在双线运行和单线运行(另一回线两端接地)的不同运行方式下,试计算在线路末端故障零序等值电抗和零序补偿系数的计算值。
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10S2、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)=>23、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、图示kV 35单电源线路,已知线路AB 的最大传输功率为9MW ,9.0cos =ϕ,电流互感器变阻抗,变压器额定容量,k ,变比,系统最大短路容量答:限时电流速段保护:动作电流542A,灵敏度2.53,动作时间1s ;过电流保护:动作电流406A,近后备灵敏度3。
37,远后备灵敏度2.28,动作时间3.5s 。
4、图示网络,已知A 电源Ω=15min A X ,Ω=20max .A X ,B 电源Ω=20min B X ,Ω=25max .B X ,的选择性, 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件.答:动作电流614A;灵敏系数2.22。
(2)零序电流保护在输电线路上单相接地时保护区有多少公里?答: (1)误动; (2)km 8.228。
18、某kV 110变电站装设了零序功率方向继电器。
已知系统的等值电抗21X X =,在变电站kV 110母线上三相短路的短路电流为kA 8.5,单相接地短路时零序电流kA I k 5.2)1(0=,零序功率方向继电器的最小动作功率VA 5.1,输电线路的电抗km X /4.01Ω=,km X /4.10Ω=,装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5,问:(1) 在输电线路距保护安装处km 120的地方发生单相接地短路时,零序功率方向继电器的灵敏度为多少?(2) 为保证灵敏系数等于1.5,此零序功率方向继电器在单相接地短路时保护范围是多少公里?答:(1)2.97;(2)km175.19、网络参数如图,已知:(1)网络的正序阻抗kmZ/45.01Ω=,阻抗角65;(2)线路上采用三段式距离保护,阻抗元件采用方向阻抗继电器,阻抗继电器最灵敏角65,阻抗继电器采用0°接线;(3)线路AB、BC的最大负荷电流400A,第Ⅲ段可靠系数为7.0,9.0cos=ϕ;(4)变压器采用差动保护,电源相间电势为kV115;(5)A电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗为Ω=10AX;B电源归算至被保护21、图示网络,已知:线路正序阻抗km Z /45.01Ω=,在平行线路上装设了距离保护作为主25、图示网络,已知:网络的正序阻抗km Z /4.01Ω=,阻抗角 65=K ϕ,A 、B 变电站装有反应相间短路二段式距离保护,其Ⅰ、Ⅱ段测量元件采用方向阻抗继电器,可靠系数取0。
继电保护整定计算一、10KV 母线短路电抗已知10母线短路参数:最大运行方式时,短路容量为MVA S d 157)3((max)1.=,短路电流为KA U S I e d d 0647.91031573)3((max)1.)3((max)1.=⨯=⋅=,最小运行方式时,短路容量为MVA S d 134)3((min)1.=,短路电流为KA U S I e d d 7367.71031343)3((min)1.)3((min)1.=⨯=⋅=,则KA I I d d 77367.7866.0866.0)3((min)1.)2((min)1.=⨯==。
取全系统的基准功率为MVA S j 100=,10KV 基准电压KV U j 5.101.=,基准电流为KA U S I j jj 4986.55.10310031.1.=⨯=⋅=;380V 的基准电压KV U j 4.02.=,基准电流是KA U S I j jj 3418.1444.0310032.2.=⨯=⋅=二、1600KV A 动力变压器的整定计算(1#变压器, 2#变压器)已知动力变压器量MVA S e 6.1=,KV 4.010,高压侧额定电流A U S I He eH e 38.9210316003..=⨯=⋅=,低压侧额定电流 A U S I L e eL e 47.23094.0316003..=⨯=⋅=,变压器短路电压百分比%5.4%=s V ,电流CT 变比305150==l n ,低压零序电流CT 变比0n 。
变压器高压侧首端最小运行方式下两相断路电流为KA I d 38.6)2((min)2.=1、最小运行方式下低压侧两相短路时流过高压的短路电流折算到高压侧A I d 1300)`2((min)3.=2、最大运行方式下低压侧三相短路时流过高压的短路电流折算到高压侧A I d 1500)`3((max)3.=3、高压侧电流速断保护电流速断保护按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧的短路电流来整定,保护动作电流 A n I K K I l d jxk j dz 6530150013.1)`3((max)3..=⨯⨯== 对应值75A 保护一次动作电流 KA K n I I jx l j dz dz 95.113065.=⨯== 电流速断保护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227.395.138.6)2((min)2.>===dz d lm I I K 电流速断保护动作时限取0秒。
整定计算复习试题一、两段式过流保护计算如图所示网络,AB、BC、BD线路上均装设了三段式电流保护,变压器装设了差动保护。
已知Ⅰ段可靠系数取1.25,Ⅱ段可靠取1.15,Ⅲ段可靠系数取1.15,自起动系数取1.5,返回系数取0.85,AB线路最大工作电流200A,的有名AB线被保护线路末端最小短路电流为:AIk1369)2418(311500023min,=+⨯⨯=灵敏度为:118031369〈=senK不满足要求。
改与相邻线路Ⅱ段配合,则[注:同理,由于BD线路Ⅱ段限时电流速断保护动作电流大于BC线路,因此应与BD线路Ⅱ段配合。
]AIkF363)130162413(3115000max.=+++⨯=AI IIop54336315.13.11=⨯⨯=5.25431369==senK满足要求。
动作时间ttt IIopIIop∆+=21(2)定时限过电流保护AI IIIop40620085.05.115.11=⨯⨯=近后备灵敏度:37.34061369==senK满足要求;远后备灵敏度:AIkE927)202418(2115000min.=++⨯=28.2406927==senK满足要求。
[注:远后备BC线路满足要求,必然BD也满足要求,因BC线路阻抗大于BD线路。
]动作时间:stop5.31=)1015.04.9(2min .⨯+k >op I [注:按此计算能计算出保护区是否达到最小保护区,不能计算出保护区实际长度。
]因此灵敏度满足要求。
当需要计算出保护区长度时,可由下面计算公式求出最小保护区长度:1638)4.9(237000min =+⨯Z ,Ω=-⨯=9.14.91638237000min Z%19%100109.1min =⨯=L(2)限时电流速断保护1) 1) 按躲过接在B 母线上的变压器低压侧母线短路整定A I k 461)30103.6(337000)3(max .=++=AI K I k ma op 6004613.1.)3(max .=⨯==2) 2) 与相邻线路瞬时电流速断保护配合A I k 755)12103.6(337000)3(max .=++=AI op 108575525.115.1=⨯⨯=选以上较大值作为动作电流, 则动作电流为1085A 。
电⼒系统继电保护计算题三、分析计算题3在图1所⽰⽹络中的AB 、BC 、BD 、DE 上均装设了三段式电流保护;保护均采⽤了三相完全星形接法;线路AB 的最⼤负荷电流为200A ,负荷⾃启动系数 1.5ss K =, 1.25I rel K =, 1.15II rel K =, 1.2IIIrelK =,0.85re K =,0.5t s ?=;变压器采⽤了⽆时限差动保护;其它参数如图所⽰。
图中各电抗值均已归算⾄115kV 。
试计算AB 线路各段保护的启动电流和动作时限,并校验II 、III 段的灵敏度。
图1 系统接线图图2系统接线图3答:(1)短路电流计算。
选取图3中的1K 、2K 、3K 点作为计算点。
图3三相短路计算结果如表1所⽰。
表1 三相短路计算结果(2)电流保护I 段(3).1 1.max 1.25 1.795 2.244(kA)I I set rel K I K I ==?B ,10()I t s =(3)电流保护II 段(3).3 2.max 1.25 1.253 1.566(kA)I I set rel K I K I ==?B ,.1.3 1.15 1.566 1.801(kA)II II I set rel set I K I ==?B灵敏度校验:(2)(3)1.min1.min 1.438(kA)K K I==,(2)1.min .1.11.4380.7981.801IIK sen IIset I K I ==B ,不满⾜要求。
与保护3的II 段相配合:保护3的II 段按可伸⼊变压器⽽不伸出变压器整定。
(3).3 3.max 1.150.4990.574(kA)II II set rel K I K I ==?B ,.1.3 1.150.5740.660(kA)II II IIset rel set I K I ==?B灵敏度校验:(2)1.min .1.11.4382.1790.660IIK sen IIset I KI ==B ,满⾜要求。
例题1、选择图示电网1~6处定时限过电流保护的动作时限61~t t ,并确定其中哪些保护需装方向元件?(时差Δt 取0.5s )1题图解:t 3= t 9+Δt=2+0.5=2.5s t 5= t 10+Δt=2.5+0.5=3st 2= t 7+Δt=1+0.5=1.5s t 1= t 5+Δt=3+0.5=3.5s t 4= t 5+Δt=3+0.5=3.5s t 6= t 2+Δt=1.5+0.5=2s 保护2、3需装方向元件。
2、设km Z /45.01Ω=, 070=K ϕ, L1、L2上装三段式相间距离保护,用00接线方向阻抗继电器。
L1上A I L 350max .=, 9.0cos =ϕ,85.0=I rel K ,8.0=II rel K ,2.1=III rel K ,阻抗继电器返回系数15.1=re K ,自启动系数3.1=Ms K ,母线最低正常工作电压N L U U 9.0min .=, L2距离三段的动作时限为2S 。
求保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的一次动作阻抗,二次整定阻抗及动作时限。
2题图解:(1)距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗)(7047.11357045.085.000111.Ω∠=⨯∠⨯='='L Z K Z k dz)(2.111.dz k dzZ L Z K Z '+''='' )(703.15407045.085.000212.Ω∠=⨯∠⨯='='L Z K Z k dz)(7084.24)703.15357045.0(8.00001.Ω∠=∠+⨯∠=''dzZ )(3.163350/)310001109.0(min .Ω=⨯⨯=f Z ,018.259.0cos ==-f ϕ )(8.25913.15.12.18.253.16300min .1.Ω∠=⨯⨯∠='''='''zq h kf dzK K K Z Z (2)各段的整定阻抗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的zd ϕ均选为070,则)(709.126)8.2570cos(7091)(7084.24)(7047.110001.01.1.01.1.Ω∠=-∠='''Ω∠=''=''Ω∠='='zddz zd dz zdZ Z Z Z Z(3)各段动作时限s t t t s t t t s t 5.25.025.0021211=+=∆+'''='''=∆+'=''=',, 3、Y ,d-11接线,变比为110kV/10kV ,容量为30MV A 的变压器,两侧TA 皆采用星形接法,高压侧TA 变比:n TA.H =200/5,低压侧TA 变比:n TA.L =2000/5,若差动保护采用内部相位校正:高压侧:)(31),(31),(31321Y a Y c Y Y c Y b Y Y b Y a Y I I I I I I I I I -=-=-=; 低压侧:∆∆∆∆∆∆===cb a I I I I I I 321,,。
计算题 1: 35kV 网络如下图所示,试对保护 1 进行三段式电流保护整定计算(包括动作电流、动作时限、灵敏度校验),并且说明保护 1 的电流 I 段是否需要带方向。
已知: 线路 AB 的最大负荷电流 I L 。
max =180A ;取 K rel Ⅰ =1.25 ;K rel Ⅱ=1.1 Ⅲ; K re =0.85 ; K SS =1.2 ;要求 l min Ⅰ%≥ 15%; K sen Ⅲ; K rel =1.2 Ⅱ≥ 1.2 ; K senⅢt=0.5S ;线路单位阻抗 Z 1=0.4 Ω /km 。
≥ 1.3(近后备); K sen ≥ 1.2(远后备);Ω ΩΩ Ω解:1.短路电流计算 (1) B 母线短路流过保护 1 的短路电流:(3)E37/ 3 kAkA Id .B .1. maxZs.G 1. minZ AB4 0.4 401.068I d (2.B ) .1. min23EZAB337 / 3 kA 0.881kAZs.G1 .max25 0.4 40(2) A 母线短路流过保护 1 的短路电流:(3)E37 / 3kAkAId . A.1. maxZs.G 2. minZAB8 0.4 400.89( 3) C 母线短路流过保护 3 的短路电流:I d (3.C ). 3. max( Zs.G1. minE0.4 37 / 3kA 0.719kAZ AB ) // Z s.G 2. min Z BC( 440) 860( 4 0.4 40)0.48( 2 )3 E3 37 / 22I d .C. 3. minZ AB ) // Z s. G2 . max Z BC (50.4 40) 10 (Z s.G1. max(5 0.4 40) 103kA0.601kA0.4 602.求保护 1 的Ⅰ段定值 (1)动作电流的整定IⅠset.1 KⅠrel I d (3.B ).1. max1.25 1.068kA 1.335kA由于保护 1 的Ⅰ段从动作电流定值上可以躲过反方向出口处的最大短路电流,即:I set I .1 I d (3.A ) .1. max ,所以保护1 的Ⅰ段不用装方向元件。
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=0.4km /Ω,线路阻抗角︒=651ϕ,线路AB 及线路BC 的最大负荷电流I m ax .L =400A ,功率因数cos ϕ=0.9。
K I rel =K ∏rel =0.8,K I ∏
rel =1.2,K ss =2,K res =1.15,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 ∆=0.5s 。
归算至115kV 的变压器阻抗为84.7Ω,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K ∏sen ≥1.25;作为本线路的近后备保护时,K I ∏sen ≥1.5;作为相邻下一线路远后备时,K I ∏
sen ≥1.2)
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
304.08⨯+=1.667 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Ω=∏817.25set Z 。
2) 灵敏度校验:按本线路末端短路校验
25.1151.212
817.251.1.>===∏∏
AB set sen Z Z K (满足要求) 3)动作时间:与保护3的I 段配合,则t t t ∆+=I ∏31=0.5s
(3)距离保护1第I ∏段的整定。
1)整定阻抗:距离保护第I ∏段的整定值应按以下条件整定。
a )按躲开最小负荷阻抗整定。
由于测量元件采用方向阻抗继电器,所以max
.1.)cos(9.0L set re ss rel N set I K K K U Z ϕϕ-=I ∏I ∏。
Ω=⨯︒-︒⨯⨯⨯⨯⨯=I ∏806.69400
)842.2565cos(15.122.131150009.01.set Z
2) 灵敏度校验:
a )本线路末端短路时的灵敏系数为
5.1817.512
806.691.)1(1.>===I ∏I ∏
AB set sen Z Z K (满足要求) b)如图4-15所示相邻线路末端短路时的灵敏系数为
next
b AB set sen Z K Z Z K max .1.)2(1.+=I ∏I ∏
(4-4) 其中,求取K max .b 时,X sA 应取最大值X max .sA ;而X sB 应取最小值X min .sB ,则
733.130
121011min .max .12max .=++=++==sB AB sA b X X X I I K 则2.1821.12
.15733.112806.69)2(1.>=⨯+=I ∏sen K (满足要求) 相邻变压器低压侧出口K 2点短路(见图4-15)时的灵敏系数,也按式(4-4)计算。
2.1817.027.84733.112806
.69)2(1.<=⨯+=I ∏sen K (不满足要求)
变压器需要增加后备保护。
3)动作时间:
s t t t t t t s 5.125.23171=∆+==∆+=I ∏I ∏I ∏I ∏或
取其中时间较长者s t 5.21=I ∏。