KV電網(wǎng)線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)及整定計(jì)算

1、220KV系統(tǒng)介紹220KV系統(tǒng)由水電站W(wǎng)i,W2和兩個(gè)等值的220KV系統(tǒng)§、8通過六條220KV線路構(gòu)成一個(gè)整體。整個(gè)系統(tǒng)最大開機(jī)容量為1509.29MVA,此時(shí)W1、W2水電廠所有機(jī)組、變壓器均投入，§、&兩個(gè)等值系統(tǒng)按最大容量發(fā)電，變壓器均投入；最小開機(jī)容量位1007,77MVA,此時(shí)W1廠停2w30MVA機(jī)組，W2廠停77.5MVA機(jī)組一臺(tái)，§系統(tǒng)發(fā)電容量為300MVA,$2系統(tǒng)發(fā)電容量為240MVA。220KV系統(tǒng)示意圖如圖1.1所示。1.2系統(tǒng)各元件主要參數(shù)(1)發(fā)電機(jī)參數(shù)如表1.11.1220kV系統(tǒng)示意圖表1.1發(fā)電機(jī)參數(shù)電源:MVA每臺(tái)

2、機(jī)額定功率額定電壓額定功率最大最小(MVA(kV)因數(shù)cos4電抗W廠235.29150.850.35295.29235.292*30110.830.25W廠310232.54*77.513.80.840.3S系統(tǒng)4763001150.5&系統(tǒng)4282401150.5對(duì)水電廠X2=1.45X1,對(duì)于等值系統(tǒng)X2=1.22X1(2)變壓器參數(shù)如表1.2所示：表1.2變壓器參數(shù)變電站變壓器容量(MVA變比%I一nI-mn-mA變20220/3510.5B變1240220/1512B變260220/1112C變3*120220/115/351710.56D變4*90220/1112E變2*1

3、20220/115/351710.56(3)輸電線路參數(shù)AB=60KM,上端BC=250KM,下端BC=230KM,CD=185KM,CE=30KM,DE=170KM;X1=X2=0.41G/KM,X0=3X1,GL=80°。(4)互感器參數(shù)所有電流互感器的變比為600/5,電壓互感器的變比為220000/100。由動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果，最大允許切除故障時(shí)間為0.2S。2整定計(jì)算2.1 發(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算2.1.1 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算(1)發(fā)電機(jī)一次額定電流的計(jì)算式中Pn發(fā)電機(jī)額定容量；coS發(fā)電機(jī)功率因數(shù)；Ufm發(fā)電機(jī)機(jī)端額定電壓；(2)發(fā)電機(jī)二次額定電流的計(jì)算式中nflh發(fā)電機(jī)機(jī)電流

4、互感器變比；(3)差動(dòng)電流啟動(dòng)定值Lqd的整定：Icdqd為差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流值，應(yīng)按照躲過正常發(fā)電機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最大不平衡電流整定，即：或者Icdqd=Krelunb.0="0.232.08=9.80(A)式中Krei-可靠系數(shù)，取1.5；lun.b發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷下，差動(dòng)保護(hù)中的不平衡電流，建議取0.2”f2n。取較大值做保護(hù)動(dòng)作電流，所以差動(dòng)電流啟動(dòng)定值Icdqd取0.12,(4)靈敏系數(shù)式中Id.min-發(fā)電機(jī)出口兩相短路流經(jīng)保護(hù)最小周期性短路電流；Idz差動(dòng)電流啟動(dòng)定值，Idz=Icdqd。符合要求。2.1.2 橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)動(dòng)作電流按躲過外部短路故障時(shí)最大不平衡

5、電流以及裝置對(duì)高次諧波濾過比的大小整定，由于不平衡電流很難確定，因此，在工程設(shè)計(jì)中可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。(1) 3次諧波濾過比不小于10時(shí)，繼電器動(dòng)作電流為式中ni電力互感器變比，一般采用n=0.25Ie/5。(2) 3次諧波濾過比大于50時(shí)，繼電器動(dòng)作電流為(3)靈敏度校驗(yàn)a=Idz.j4Xf0式中a保護(hù)動(dòng)作死區(qū)占得百分比；Xf0發(fā)電機(jī)零序電抗，取0.0892;由上述計(jì)算可知，繼電器動(dòng)作電流整定值愈高，保護(hù)死區(qū)愈大，為了減小保護(hù)死區(qū)，應(yīng)經(jīng)3次諧波濾過器，盡量減小3次諧波不平衡電流。2.2變壓器保護(hù)整定計(jì)算2.2.1 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定對(duì)本次設(shè)計(jì)來說，變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，其中瓦

6、斯保護(hù)一般不需要進(jìn)行整定計(jì)算，所以對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整定如下：(1)避越變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁電流：式中kk可靠系數(shù)，取1.3；Ie變壓器額定電流；(2)雙繞組變壓器避越外部短路時(shí)的最大不平衡電流：式中kk可靠系數(shù)，取1.3;Kfzq-非周期分量引起的誤差，取為1；Ktx電流互感器同型系數(shù)，型號(hào)同時(shí)取0.5,型號(hào)不同時(shí)取1;fi電流互感器容許最大相對(duì)誤差，采用0.1;U在變壓器高、中壓側(cè)由于調(diào)壓改變分接頭引起的相對(duì)誤差，取0.05;fza繼電器整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差，取Idmax最大外部故障短路電流周期分量；.(3)差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流：式中Iejb電流互感器一次側(cè)額定電流；e.jIe2.jb電流互感器二次側(cè)額定電流；Idzjbjs保護(hù)基本側(cè)的動(dòng)作電流，Idzjbjs=Idz=0.93(kA).0.05;差動(dòng)線圈匝數(shù)：Wcd.jsAW0Idz.j.jb.js實(shí)際整定匝數(shù)選用：WLz=8t)所以繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為：I dz.j.jb60Wcd.z=7.5(A)保護(hù)裝置的實(shí)際動(dòng)作電流為:_ I dz.j .jb I e.jb I dz.jb .I e2. jb7.5 236.21.97=899(A)(4)校驗(yàn)保護(hù)白勺靈敏系數(shù):KII13I鬻KjxIdId&#