保护辅导相间短路距离保护的整定计算原则.doc

第一讲 线路保护整定计算1） 三个电压等级各选一条线路进行线路保护整定2） 110千伏线路最大负荷电流可根据给定条件计算， 35 和10千伏线路可按300安计算第一节 10千伏线路保护的整定计算原则：电流保护具有简单、可靠、经济的优点对 35千伏及以下电网，通常采用 三段式电流保护加重合闸的保护方式，对复杂网络或电压等级较高网络，很难满 足选择性、灵敏性以及速动性的要求整定计算：对10千伏线路通常采用三段式电流保护即可满足要求，实际使用时可以 根据需要采用两段也可以采用三段保护根据保护整定计算原则：电流速断，按照躲过本线路的末端短路最大三相短路电 流整定I set1= krel I kmax/n〒A本式要求一次、二次的动作电流都需要计算注意问题：1）归算至10千伏母线侧的综合阻抗2）计算最大三相短路电流，E . E .W Zk计算最小两相短路电流，校核保护范围1 石 E© l(3)1 k3）lmin = （ 2 i "smax） 监 % 二血n 100%Z1 2 I set L4） 选择线路适当长度（选一条）计算5） 动作时限0秒限时电流速断，与相邻线路一段配合整定由于现在的 10千伏线路一般都是放射形线路， 没有相邻线路，可不设本段保护1 set过电流保护，即电流保护第 川 段，按照躲过本线路的最大 负荷电流整定L.maxKre式中Krel――可靠系数，一般采用 1.15— 1.25 ；Kss――自起动系数，数值大于 1，由网络具体接线和负荷性质确定；Kre――电流继电器的返回系数，一般取0.85。

校核末端短路的灵敏度动作时限 由于不需要与相邻线路配合，可取 0.5秒防止配变故障时保护的误动作目前采用微机型保护，都配有带低电压闭锁的电流保护，以 及线路重合闸第二节35千伏线路保护的整定计算按照躲过本线路的末端短路最大三相短路电流整定I set1= krel I kmax/n〒A一次、二次的动作电流都需要计算1）归算至35千伏母线侧的综合阻抗本式要求 注意问题:4原则：对35千伏电网，通常采用三段式电流保护加重合闸的保护方式可以满足要 求，但对于复杂网络、环形网络，很难满足要求对35千伏线路，有时可能有相邻线路，因此需要三段式保护，如果是只有 相邻变压器，则限时电流速断保护应按照躲过变压器低压侧短路整定， 时间则取0.5秒，但应校核本线路末端短路的灵敏度电流速断，2） 计算最大三相短路电流，I（3）_ E E1 kZ' Zs Zk3） 计算最小两相短路电流，校核保护范围. 1 /石 E© llmin （ Xsmax） lm j % 100%Z1 2 | set L4） 选择线路适当长度（选一条）计算5）动作时限0秒限时电流速断，与相邻线路一段配合整定Iset1= kre|ln1/nTA如果没有相邻线路，按照躲开线路末端变压器低压侧短路整 定，如果没有相邻变压器参数， 可设置一个5000千伏安的主变，查其参数，计算短路电流。

注意电流归算到对应侧Iset1= krellnT/nTA校验：对电流二段，应保证本线路末端短路的灵敏度如果满足灵敏度要求，动作时限可取 0.5秒过电流保护，即电流保护第 川 段，按照躲过本线路的最大负荷电流整定I = Iset L.maxKre式中Krei――可靠系数，一般采用 1.15— 1.25 ；Kss――自起动系数，数值大于 1，由网络具体接线和负荷性质确定；Kre――电流继电器的返回系数，一般取0.85校核末端短路的灵敏度，以及相邻元件短路的灵敏度（变压器低压侧）动作时限由于不需要与相邻线路或元件的后备保护配合，可根据相邻元件的时间取1.0-1.5秒目前采用微机型保护，都配有带 低电压闭锁的电流保护，以及线路重合闸第三节 相间短路距离保护的整定计算原则一、距离保护的基本概念电流保护具有简单、可靠、经济的优点其缺点是对复杂电网，很难满足选择性、灵敏 性、快速性的要求，因此在复杂网络中需要性能更加完善的保护装置 距离保护反映故障点到保护安装处的距离而动作， 由于它同时反应故障后电流的升高和电压的降低而动作， 因此其性能比电流保护更加完善它基本上不受系统运行方式变化的影响距离保护是反应故障点到保护安装处的距离，并且根据故障距离的远近确定动作时间 的一种保护装置，当短路点距离保护安装处较近时， 保护动作时间较短； 当短路点距离保护安装处较远时，保护动作时间较长。

保护动作时间随短路点位置变化的关系 t=f（L k）称为保护的时限特性 与电流保护一样， 目前距离保护广泛采用三段式的阶梯时限特性距离 I段为无延时的速动段；II段为带有固定短延时的速动段，III段作为后备保护，其时限需与相邻下级线路的 II段或III段配合整定计算原则AB图4-1距离保护整定计算说明以下以图4-1为例说明距离保护的整定计算原则(1)距离I段的整定距离保护I段为无延时的速动段，只反应本线路的故障整定阻抗应躲过本线路末端短路时的测量阻抗，考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，须引入可靠系数 Krel，对(4-1)断路器2处的距离保护I段定值Zset.2 = K rel LA - B Z1式中 la-b 被保护线路的长度；Z1 ――被保护线路单位长度的正序阻抗， Q /kmKIrei ――可靠系数，由于距离保护属于欠量保护，所以可靠系数取 0.8〜0.852)距离II段的整定距离保护I段只能保护线路全长的 80%〜85%,与电流保护一样，需设置II段保护整定阻抗应与相邻线路或变压器保护 I段配合1) 分支系数对测量阻抗的影响当相邻保护之间有分支电路时，保护安装处测量阻抗将随分支电流的变化而变化,因此应考虑分支系数对测量阻抗的影响，如图线路 保护测量阻抗为B-C上k点短路时，断路器 2处的距离I2彳I3’ X S2 + X ABKb ==1 + —=1 +I1I1X S1 + X S2 + X ABKbmin. Xs1min + X AB=1 + -X + X + XS2max S1 AB(4-3)(4-4)Zm2 :-H -I1.I1ZA-B + UB -I2=Z + 2 Z =A-B I KI 1=ZA-B + KbZKI1(4-2)式中 UA、U B ――母线A、B测量电压;Za-b ――线路A-B的正序阻抗；Zk ――短路点到保护安装处线路的正序阻抗；Kb——分支系数。

对如图所示网络，显然 Kb> 1,此时测量阻抗Zm2大于短路点到保护安装处之间的线路 阻抗ZtB+Zk，这种使测量阻抗变大的分支称为助增分支， I3称为助增电流若为外汲电流的情况，则Kb< 1,使得相应测量阻抗减小2) 整定阻抗的计算 相邻线路距离保护I段保护范围末端短路时，保护 2处的测量阻抗为Z m2 ZA-B + Zset.1 = Z A -B + K b Zset.1 ( 4-5)11按照选择性要求，此时保护不应动作， 考虑到运行方式的变化影响， 分支系数应取最小值Kbmin，引入可靠系数 K：，距离II段的整定阻抗为Z . m) i n(4-6)式中 K；――可靠系数，与相邻线路配合时取 若与相邻变压器配合，整定计算公式为Z set.2 = K（Za-b + Kb.minZJ式中可靠系数K：取0.70〜0.75, Zt为相邻变压器阻抗距离II段的整定阻抗应分别按照上述两种情况进行计算，取其中的较小者作为整定阻 抗3）灵敏度的校验 距离保护II段应能保护线路的全长，0.8 0 〜0.854-7)Ksen并有足够的灵敏度，要求灵敏系数应满足Z：t2空-1.3ZA -B(4-8)如果灵敏度不满足要求，则距离保护 高保护动作灵敏度。

4）动作时限的整定距离II段的动作时限，应比与之配合的相邻元件保护动作时间高出一个时间级差 动作时限整定为II段应与相邻元件的保护 II段相配合，以提△tt2' = *+ △t(4-9)式中 t（ X —与本保护配合的相邻元件保护（3）距离保护III段的整定1）距离III段的整定阻抗 ①与相邻下级线路距离保护 II或III段配合Z 山 =K 山（Z + K Z（X））set.2 re（ 厶 A -B b.min set.1I段或II段最大动作时间4-10)式中zS：t.1 ――与本保护配合的相邻元件保护 II段或III段整定阻抗② 与相邻下级线路或变压器的电流、电压保护配合Z；；2 = K：（Za-b + Kb.minZmin）式中 Zmin相邻元件电流、电压保护的最小保护范围对应的阻抗值③ 躲过正常运行时的最小负荷阻抗当线路上负荷最大（IL.max）且母线电压最低（UL.min ）时，负荷阻抗最小，其值为U旦—（0.9 〜0.95）UnI L.max(4-11)ZL.minI L.max(4-12)式中 Un 母线额定电压与过电流保护相同，由于距离 回问题，采用全阻抗继电器时，整定阻抗为III段的动作范围大，需要考虑电动机自启动时保护的返ZS；2K_K K Z^minrel ss re式中 Krel 可靠系数，一般取1.2〜1.25 ；Kss――电动机自启动系数，取 1.5〜2.5;Kre――阻抗测量元件的返回系数，取 1.15〜1.25。

若采用全阻抗继电器保护的灵敏度不能满足要求， 可以采用方向阻抗继电器,向阻抗继电器的动作阻抗随阻抗角变化，整定阻抗计算如下：Z, iL.min(4-13)考虑到方式中:etZsL整定阻抗的阻抗角；按上述三个原则计算，取其中较小者为距离保护JKssKreCOM —1）：L ――负荷阻抗的阻抗角III段的整定阻抗4-14)2）灵敏度的校验距离III段既作为本线路保护I、II段的近后备，又作为相邻下级设备的远后备保护， 并满足灵敏度的要求作为本线路近后备保护时，按本线路末端短路校验，计算公式如下：Ksen(1)IIIset.2-1.5Za -B(4-15)作为相邻元件或设备的近后备保护时，按相邻元件末端短路校验，计算公式如下:K sen(2)IIIset.2-1.2ZA-B + K b.max Z next(4-16)式中 Kb.max――分支系数最大值；Znext ――相邻设备（线路、变压器等）的阻抗3）动作时间的整定距离III段的动作时限，应比与之配合的相邻元件保护动作时间（相邻 段）高出一个时间级差 动作时限整定为t；" = t：x）+ 豪II段或III(4-17)式中 t（x —与本。