保護參數(shù)的計算.doc

線路、變壓器參數(shù)計算第一部分：線路一：線路參數(shù)表輸電線路參數(shù)統(tǒng)計線路名稱線路長度起止桿號鐵塔鋼管桿耐張轉(zhuǎn)角直線鋼管桿直線塔110kV包棉線 (鹿鋼變 棉紡變)10.373km1-72號27023481導線型號地線型號地線長度絕緣子型號運行日期LGJ-240/30GJ-50(6-72#)OPGW9.660km10.373kmFXBW-110/100 年 月備注1-6號架空地線為雙根OPGW光纜。右線OPGW光纜為OPGW-2S1/16-32B1(優(yōu)化線路)；左線OPGW光纜1-9號為OPGW-2S1/16-16B1，9-72號為OPGW-2S1/16-32B1。鹿鋼變電纜出線，電纜型號：YJLW03-64/110KV-1*630，長度320米。棉紡變電纜出線，電纜型號：YJLW03-64/110KV-1*630，長度860米。包棉線1-39號、39-72號分別與鹿鋼變-南排變線路、召廟變-棉紡變線路同塔并架。其中，1-6號為六回路鋼管桿，與優(yōu)化線、鹿鋼變-包鋼新建79#變線路同塔并架。7-9號與鹿鋼變-包鋼新建79#變線路同塔并架。線路相序圖：線路平面單線圖：備注：桿塔示意圖見附頁附頁：棉線桿塔示意圖260026002300230025002500230023002300230025002500230023002500250023002300230023001500350035003500350035003500350035002400010700107001070010700109005370023002300280028003000300028002800280028003000300028002800280028003000300028002800300035003500500035003500500035003500210001000011800118001160055200垂直排列1（包棉線掛在中回路）垂直排列2（包棉線掛在中回路）1800180023002300250025002300230023002300250025002300230015003500350050003500350034000200023002800280035003500300030003000390037002400034600垂直排列4垂直排列3（棉紡線掛在上回路）垂直排列51800180023002300250025002300230015003500350032500垂直排列6340018001800220022002500250022002200300035003500350022002200首先看懂線路參數(shù)表的內(nèi)容：1、線路的長度2、線路的型號3、線路的排列方式4、備注內(nèi)容二、線路幾何均距的計算1、明確三相的排列方式及相與相間的距離 水平排列、 三角排列、 垂直排列等幾何均距的計算公式：Dcp=3（AB BCCA） 例如：AB=4.7768 mBC=5.7762 mCA=6.11248 mDcp=3（AB BCCA）=3（4.77685.77626.11248）=5.5287 m 取：5.5 m三、線路等值阻抗的計算公式1、線路的電阻R R=.L/S 公式中：-電阻率，鋁為31.5（.mm2/Km）、 銅為18.8（.mm2/Km） L-導線長度S-導線截面積2、線路的電抗X單導線：x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157（/km）公式中：Djj-三相導線的幾何均距（計算出來的）rdz -每相導線的等值半徑（cm）。計算公式為rdz= （rdjj ）rdz= （rdjj ） = 1（rdjj 1 ） = r（從書中查-分裂導線中次導線半徑）分裂導線：x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km） 公式中：Djj-三相導線的幾何均距（計算出來的）rdz -每相導線的等值半徑（cm）。計算公式為rdz= （rdjj ）a-每相分裂導線的根數(shù)其中：rdz= （rdjj ） 當線路為雙分裂導線時a=2 則：rdz= （rdjj ）=（rdjj ） 公式中：r -分裂導線中次導線半徑（從書中查） djj -每相次導線間的幾何均距 式中：djj=d=400（mm） 當線路為雙分裂導線時=1 公式中：-次導線排列方式 二分裂=1 三分裂（正三角）=1 三分裂（水平）=1.26d-次導線距離，一般取400（mm） 3、線路的阻抗Z有名值：Z=（R+ X）標幺值：Z*=ZSj/Ucp=0.0341 公式中：Sj-系統(tǒng)基準容量100MVAUcp-平均電壓，220KV為230KV、 110KV為115KV、35KV為37KV10KV為10.5KV4、線路阻抗角=arctg（X/R）第二部分：變壓器一、變壓器參數(shù)表電 力 變 壓 器 參 數(shù)站名： 編號： 投運日期： 制造廠： 出廠日期： 型式：變壓器的額定容量（KVA）高側(cè)150000變壓器接線組別YNyn0+d11接線中側(cè)150000低側(cè)150000變壓器低壓側(cè)配套電抗器實測阻抗（）變壓器冷卻方式變壓器的額定電壓比22081.25%/37/10.5KV 周率變壓器的短路電壓高中UGZ% （U12%）高低UGD% （U13%）中低UZD% （U23%）13.99% 22.62% 6.37%變壓器的短路損耗高中（千瓦） P12高低（千瓦）P13中低（千瓦） P23空載電流空載損耗額定電流零序阻抗測量聯(lián)結(jié)阻別項目名稱送電端子開路端子短路端子阻抗高壓零序阻抗ABC-0Am、Bm、Cm、0ma、b、c、o-72.81（Z1）abcoAmBmCm-0m44.66（Z3）中壓零序阻抗AmBmCm-0mA、B、C、0a、b、c、o-0.62（Z2）abcoABC-00.4（Z4）電壓分接頭 分接頭高壓中壓低壓分接頭高壓中壓低壓位置電壓電流電壓電流電壓電流位置電壓電流電壓電流電壓電流191021112313144151651718619207212282324填報責任單位： 填報責任人員： 填報時間： 單位蓋章首先看懂線路參數(shù)表的內(nèi)容：1、變壓器的容量及容量比2、變壓器的電壓比及分頭3、變壓器的接線方式4、備注內(nèi)容二、變壓器等值阻抗的計算 1、變壓器的電阻值R （1）兩卷變壓器的電阻值RR=P.Ue2.103/Se2 （）公式中：R1-變壓器繞組電阻值P1-變壓器的短路損耗值Ue-變壓器高壓側(cè)額定電壓Se-變壓器高壓側(cè)額定容量（2）三卷變壓器的電阻值R高壓側(cè)R1=P1.Ue2.103/Se2 （）中壓側(cè)R2=P2.Ue2.103/Se2 （）低壓側(cè)R3=P3.Ue2.103/Se2 （） 公式中：R1-變壓器高壓側(cè)繞組電阻值（歸算到變壓器高壓側(cè)）R2-變壓器中壓側(cè)繞組電阻值（歸算到變壓器高壓側(cè)）R3-變壓器低壓側(cè)繞組電阻值（歸算到變壓器高壓側(cè)）P1-變壓器高壓側(cè)繞組的短路損耗值P2-變壓器中壓側(cè)繞組的短路損耗值P3-變壓器低壓側(cè)繞組的短路損耗值Ue-變壓器高壓側(cè)額定電壓Se-變壓器高壓側(cè)額定容量 其中：P1=（P12 +P13 -P23）/2P2=（P12 +P23 -P12）/2P3=（P13 +P23 -P12）/2公式中：P1、P2、P13-各繞組的短路損耗P12、P13、P23-各繞組間的短路損耗其中：P12 -高對中繞組間的短路損耗P13 -高對低繞組間的短路損耗P23-中對低繞組間的短路損耗經(jīng)驗：計算保護定值時，由于變壓器的電阻值與變壓器電抗值相比小的很多，則一般只考慮變壓器的電抗值，其變壓器電阻值忽略不計。2、變壓器的電抗值X（1）兩卷變壓器的電抗值XX=Ud(%).Ue2.10/Se （）公式中：X-變壓器繞組電抗值Ud(%)-變壓器的短路阻抗Ue-變壓器高壓側(cè)額定電壓Se-變壓器高壓側(cè)額定容量（2）三卷變壓器的電抗值X高壓側(cè)X1= Ud1(%).Ue2.10/Se （）中壓側(cè)X2= Ud2(%).Ue2.10/Se （）低壓側(cè)X3= Ud3(%).Ue2.10/Se （） 公式中：X1-變壓器高壓側(cè)繞組電抗值（歸算到變壓器高壓側(cè)）X2-變壓器中壓側(cè)繞組電抗值（歸算到變壓器高壓側(cè)）X3-變壓器低壓側(cè)繞組電抗值（歸算到變壓器高壓側(cè)）Ud1(%)-變壓器高壓側(cè)的短路阻抗Ud2(%)-變壓器中壓側(cè)的短路阻抗Ud3(%)-變壓器低壓側(cè)的短路阻抗Ue-變壓器高壓側(cè)額定電壓Se-變壓器高壓側(cè)額定容量 其中：Ud1%=（Ud12%+ Ud13%-Ud23%）/2Ud2%=（Ud12%+ Ud23%-Ud13%）/2Ud3%=（Ud13%+ Ud23%-Ud12%）/2公式中：Ud1%、Ud2%、Ud3%-各側(cè)的短路阻抗Ud12%、Ud13%、Ud23%3-各側(cè)間的短路阻抗其中：Ud12% -高對中側(cè)的短路阻抗Ud13% -高對低側(cè)的短路阻抗Ud23%-中對低側(cè)的短路阻抗第三部分：標幺值一、定義 有名值與基準值的比值為標幺值。二、基準值 1、基準容量Sj本系統(tǒng)的基準容量為100MVA 2、基準電壓Uj220KV的基準電壓為230KV110KV的基準電壓為115KV 35KV的基準電壓為37KV 10KV的基準電壓為10.5KV6KV的基準電壓為6.3KV3、基準電流Ij 計算公式：Ij=Sj /（3.Uj）則： 220KV的基準電流為Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（3230）=251A110KV的基準電流為Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（3115）=502A35KV的基準電流為Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（337）=1560A10KV的基準電流為Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（310.5）=5499A6KV的基準電流為Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（36.3）=9165A4、基準阻抗Zj計算公式Zj= Uj2 / Sj則：220KV阻抗的基準值為：Zj=Uj2 / Sj= 230/100=529.0000110KV阻抗的基準值為：Zj=Uj2 / Sj= 115/100=132.250035KV阻抗的基準值為： Zj=Uj2 / Sj= 37/100=13.6900三、標幺值1、符號有名值： 容量S、 電壓U、 電流I、 阻抗Z標幺值： 容量S*、 電壓U*、 電流I*、 阻抗Z*基準值： 容量Sj、 電壓Uj、 電流Ij、 阻抗Zj 2、標幺值計算公式 容量：S* = S/Sj 電壓：U* = U/Uj 電流：I* = I/Ij 阻抗：Z* = Z/Zj 3、電氣量間的關(guān)系 Ij=Sj /（3.Uj）Zj= Uj2 / Sj四、線路阻抗標幺值的計算公式因為：Zj= Uj2 / Sj所以：Z* = Z/（Uj2 / Sj） = Z .Sj / Uj2 五、變壓器等值阻抗標幺值的計算公式 1、兩卷變壓器因為：Xj= Uj2 / SjX=Ud(%).Ue2.10/Se所以：X* = Ud(%).Ue2.10/Se / Uj2 / Sj 注意各電氣量的單位的換算當：Ue = Uj 時：Se（KVA）= Se.10-1（MVA） 則：X* = Ud(%).Ue2.10/（ Se.10-1） / Uj2 / Sj= Ud(%).Ue2.102/Se / Uj2 / Sj= Ud(%) .Ue2.102. Sj / Uj2. Se =Ud.102/ Se 所以：兩卷變壓器電抗的標幺值X* = Ud.102/ Se2、三卷變壓器有名值：高壓側(cè)電抗有名值X1= Ud1(%).Ue2.10/Se （）中壓側(cè)電抗有名值X2= Ud2(%).Ue2.10/Se （）低壓側(cè)電抗有名值X3= Ud3(%).Ue2.10/Se （） 標幺值：（同上推理）高壓側(cè)電抗標幺值X1* = Ud1.102/ Se 中壓側(cè)電抗標幺值X2* = Ud2.102/ Se 低壓側(cè)電抗標幺值X3* = Ud3.102/ Se 第四部分：實例一、線路參數(shù)的計算（一）、單分裂導線線路等值阻抗的計算1：線路全長：0.32+10.373+0.86=11.5530km2：線路型號： LGJ- 240（架空）及YJLW03-64/110-1*630(電纜)3：線路參數(shù)圖（填報責任單位：包鋼 ）4：全線電阻-R （1）、電纜 - 0.32+0.86=1.1800KM YJLW03-64/110-1*630(電纜)參數(shù)：Z=0.0283+j0.1659R=1.18000.0283=0.0334 （2）、架空 R=10.3730.132=1.3692 （3）、全線R=0.0334+1.3692=1.40265：全線電抗- X （1）、電纜 YJLW03-64/110-1*630(電纜)參數(shù)：Z=0.0283+j0.1659X=1.18000.1659=0.1958 （2）、架空Dcp=4.5m 9.977K m X=9.9770.394=3.9309Dcp=5m 0.396K m X=0.3960.401=0.1588（3）、全線X=0.1958+3.9309+0.1588=4.28555：全線阻抗-Z有名值：Z=（R+ X）=（1.4026+4.2855）=4.5092標幺值：Z*=4.5092100/115=0.03416：線路阻抗角- =arctg（X/R） = arctg（4.2855/1.4026）=71.88（二）：雙分裂導線參數(shù)的計算1：線路全長：8.987KM(架空)+0.149Km(電纜)=9.136 Km2：線路型號：2LGJ-240/30（分裂導線次導線間的距離按照d=400mm）3：全線電阻（1）：架空線路電阻r=8.9870.132/2=0.5931（2）：電纜線路電阻r=0.1490.02=0.0030 其中用戶提供：電纜型號為DDZR-YJLW02-Z-127/220KV-1*1200mm Z=0.02+j0.125則：全線電阻R=0.5931+0.0030=0.59614：全線電抗X（1）：架空線路電抗X分裂導線的電抗計算公式x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km） 公式中：Djj-三相導線的幾何均距（計算出來的）rdz -每相導線的等值半徑（cm）。計算公式為rdz= （rdjj ）a-每相分裂導線的根數(shù)其中：rdz= （rdjj ） 當線路為雙分裂導線時a=2 則：rdz= （rdjj ）=（rdjj ） 公式中：r -分裂導線中次導線半徑（從書中查） djj -每相次導線間的幾何均距 式中：djj=d=400（mm） 當線路為雙分裂導線時=1 公式中：-次導線排列方式 二分裂=1 三分裂（正三角）=1 三分裂（水平）=1.26d-次導線距離，一般取400（mm） 則：djj=d=1400（mm）=40（cm）查線路參數(shù)表：2LGJ-240/30的計算外徑為21.6mm 則：r=21.6/2=10.8000mm=1.08cm所以：rdz= （rdjj ）=（rdjj ） = （1.0840 ） =6.5727cm（a）：Dcp=7.5m=750cm時，（0.09Km）x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km）=0.1445lg（750/6.5727）+0.0157/2=0.3051（/km）則：Dcp=7.5m /0.09Km的電抗X=0.30510.09=0.0275（b）：Dcp=8.0m=800cm時，（7.059Km）x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km）=0.1445lg（800/6.5727）+0.0157/2=0.3092（/km）則：Dcp=8.0m /7.059Km的電抗X=0.30927.059=2.1826（c）：Dcp=8.5m=850cm時，（1.015Km）x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km）=0.1445lg（850/6.5727）+0.0157/2=0.313（/km）則：Dcp=8.5m /1.015Km的電抗X=0.3131.015=0.3177（d）：Dcp=9.0m=900cm時，（0.823Km）x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km）=0.1445lg（900/6.5727）+0.0157/2=0.3166（/km）則：Dcp=9.0m /0.823Km的電抗X=0.31660.823=0.2606（2）：電纜線路電抗X=0.1490.125=0.0186所以：全線電抗X=0.0275+2.1826+0.3177+0.2606+0.0186=2.80705：全線阻抗Z有名值：Z=（R+ X）=（0.5961+2.8070） =2.8696標幺值：Z*=2.8696100/230=0.00546：線路阻抗角 =arctg（X/R）= arctg（2.8070/0.5961）=78.01二、變壓器參數(shù)的計算（一）、三卷變壓器1：變壓器正序阻抗的計算（標幺值）變壓器的容量及接線方式SFZ10-150000/220 150000/150000/50000（平衡圈）KVA ； YNyn0+d11接線變壓器的額定電壓22081.25%/37/10.5KV變壓器的短路電壓（阻抗電壓）高低側(cè)U12高平側(cè)U13低平側(cè)U2313.99% 22.62% 6.37%變壓器正序阻抗標幺值的計算高側(cè)低側(cè)平側(cè)U d1 % =（U12+ U13- U23）2=（13.99+ 22.62- 6.37）2=15.1200XBg*= Ud1%Se =15.1200/150=0.1008Ud2%=（U12+ U23- U13）2=（13.99+6.37-22.62）2=-1.1300XpB*= Ud3%Se =-1.1300/150=- 0.0075Ud3 %=（U13+ U23- U12）2=（22.62+6.37-13.99）2=7.5000XdB*= Ud2%Se =7.5000/150=0.0500變壓器的零序阻抗測量聯(lián)結(jié)阻別送電端子開路端子短路端子阻抗YN0yn0d11ABC-0abc-o-72.81（Z1）- abc-o44.66（Z3）abc-oABC-0-0.62（Z2）-ABC-00.4（Z4）整理時間：2009年08月1日2：變壓器零序阻抗的計算（標幺值）（1）：測試參數(shù)詳見“廠家變壓器的零序阻抗測量”報告變壓器的零序阻抗測量聯(lián)結(jié)阻別送電端子開路端子短路端子阻抗YN0yn0d11ABC-0abc-o-72.81 （Z1）- abc-o44.66 （Z3）abc-oABC-0-0.62 （Z2）-ABC-00.4 （Z4）（2）：標幺值的計算：a:系統(tǒng)以100MVA為基準容量Sj則：220KV阻抗的基準值為：ZjH=Uj/Sj= 230/100=529則：37KV阻抗的基準值為：ZjM=Uj/Sj= 37/100=13.6900b: 標幺值Z*= Z/ZjH（3）：零序阻抗的計算方程方程1：高壓側(cè)繞組三相短路，在高壓側(cè)與中性點間加壓，低壓側(cè)及中壓側(cè)均開路。有名值：Z1=ZG+ZD=72.81標幺值：Z1* = Z1/ZjH=72.81/529=0.1376方程2：中壓側(cè)繞組三相短路，在中壓側(cè)與中性點間加壓，低壓側(cè)及高壓側(cè)均開路。有名值：Z2=ZZ+ZD=0.62標幺值：Z2* = Z2/ZjM=0.62/13.6900=0.0453方程3：高壓側(cè)繞組三相短路，在高壓側(cè)與中性點間加壓，中壓側(cè)三相短路，低壓側(cè)三相開路。有名值：Z3=ZG+ ZZ*ZD/（ZZ+ZD） =44.66標幺值：Z3*= Z3/ZjH1： =44.66/529 =0.0844方程4：中壓側(cè)繞組三相短路，在中壓側(cè)與中性點間加壓，高壓側(cè)三相短路，低壓側(cè)三相開路。有名值：Z4=ZZ+ ZG*ZD/（ZG+ZD） =0.4標幺值：Z4*= Z4/ZjM =0.4/13.6900 =0.0292解方程得：ZD*=Z2*（Z1*- Z3*） =0.0453（0.1376- 0.0844） =0.0491 （即：變壓器低壓側(cè)的零序阻抗標幺值）ZG*= Z1*- ZD* =0.1376-0.0491 =0.0885 （即：變壓器高壓側(cè)的零序阻抗標幺值）ZZ*= Z2*- ZD* = 0.0453-0.0491 =-0.0038 （即：變壓器中壓側(cè)的零序阻抗標幺值）（二）：兩卷變壓器參數(shù)的計算變壓器的容量及接線方式1#變SFZ10-75000/35 YNd11接線2#變SFZ10-75000/35 YNd11接線變壓器的額定電壓36.7542.5%/10.5KV36.7542.5%/10.5KV變壓器的短路電壓高低Ud%高低Ud%10.83% 10.8% 變壓器正序阻抗標幺值的計算XB1*= Ud%Se =10.83 / 75=0.1444XB2*= Ud%Se =10.8 / 75=0.1440（三）：10KV1#、2#發(fā)電機參數(shù)的計算發(fā)電機的容量1#發(fā)電機75000KVA功率因數(shù)：0.810.55%2#發(fā)電機75000KVA功率因數(shù)：