相間短路保護及整定計算原則

1、第一講 線路保護整定計算1）三個電壓等級各選一條線路進行線路保護整定 2）110千伏線路最大負荷電流可根據(jù)給定條件計算，35和10千伏線路可按300安計算。第一節(jié) 10千伏線路保護的整定計算原則：電流保護具有簡單、可靠、經(jīng)濟的優(yōu)點。對35千伏及以下電網(wǎng)，通常采用三段式電流保護加重合閘的保護方式，對復雜網(wǎng)絡(luò)或電壓等級較高網(wǎng)絡(luò)，很難滿足選擇性、靈敏性以及速動性的要求。整定計算：對10千伏線路通常采用三段式電流保護即可滿足要求，實際使用時可以根據(jù)需要采用兩段也可以采用三段保護。根據(jù)保護整定計算原則：電流速斷，按照躲過本線路的末端短路最大三相短路電流整定Iset1= krelIkmax/nTA本式要求

2、 一次、二次的動作電流都需要計算。注意問題：1）歸算至10千伏母線側(cè)的綜合阻抗2）計算最大三相短路電流，3）計算最小兩相短路電流，校核保護范圍 4）選擇線路適當長度（選一條）計算5）動作時限0秒。限時電流速斷，與相鄰線路一段配合整定。由于現(xiàn)在的10千伏線路一般都是放射形線路，沒有相鄰線路，可不設(shè)本段保護過電流保護，即電流保護第III段，按照躲過本線路的最大負荷電流整定 式中 Krel可靠系數(shù)，一般采用1.151.25； Kss自起動系數(shù)，數(shù)值大于1，由網(wǎng)絡(luò)具體接線和負荷性質(zhì)確定； Kre電流繼電器的返回系數(shù),一般取0.85。校核末端短路的靈敏度。動作時限 由于不需要與相鄰線路配合，可取0.5秒

3、。防止配變故障時保護的誤動作。目前采用微機型保護，都配有帶低電壓閉鎖的電流保護，以及線路重合閘。第二節(jié) 35千伏線路保護的整定計算原則：對35千伏電網(wǎng)，通常采用三段式電流保護加重合閘的保護方式可以滿足要求，但對于復雜網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，很難滿足要求。對35千伏線路，有時可能有相鄰線路，因此需要三段式保護，如果是只有相鄰變壓器，則限時電流速斷保護應按照躲過變壓器低壓側(cè)短路整定，時間則取0.5秒，但應校核本線路末端短路的靈敏度。電流速斷，按照躲過本線路的末端短路最大三相短路電流整定Iset1= krelIkmax/nTA本式要求 一次、二次的動作電流都需要計算。注意問題：1）歸算至35千伏母線側(cè)的綜合

4、阻抗2）計算最大三相短路電流，3）計算最小兩相短路電流，校核保護范圍 4）選擇線路適當長度（選一條）計算5）動作時限0秒。限時電流速斷，與相鄰線路一段配合整定。Iset1= krelIn1/nTA如果沒有相鄰線路，按照躲開線路末端變壓器低壓側(cè)短路整定，如果沒有相鄰變壓器參數(shù)，可設(shè)置一個5000千伏安的主變，查其參數(shù)，計算短路電流。注意電流歸算到對應側(cè)。Iset1= krelInT/nTA校驗：對電流二段，應保證本線路末端短路的靈敏度如果滿足靈敏度要求，動作時限可取0.5秒過電流保護，即電流保護第III段，按照躲過本線路的最大負荷電流整定 式中 Krel可靠系數(shù)，一般采用1.151.25； Ks

5、s自起動系數(shù)，數(shù)值大于1，由網(wǎng)絡(luò)具體接線和負荷性質(zhì)確定； Kre電流繼電器的返回系數(shù),一般取0.85。校核末端短路的靈敏度，以及相鄰元件短路的靈敏度（變壓器低壓側(cè)）動作時限 由于不需要與相鄰線路或元件的后備保護配合，可根據(jù)相鄰元件的時間取秒。目前采用微機型保護，都配有帶低電壓閉鎖的電流保護，以及線路重合閘。第三節(jié) 相間短路距離保護的整定計算原則一、距離保護的基本概念電流保護具有簡單、可靠、經(jīng)濟的優(yōu)點。其缺點是對復雜電網(wǎng)，很難滿足選擇性、靈敏性、快速性的要求，因此在復雜網(wǎng)絡(luò)中需要性能更加完善的保護裝置。距離保護反映故障點到保護安裝處的距離而動作，由于它同時反應故障后電流的升高和電壓的降低而動作，

6、因此其性能比電流保護更加完善。它基本上不受系統(tǒng)運行方式變化的影響。距離保護是反應故障點到保護安裝處的距離，并且根據(jù)故障距離的遠近確定動作時間的一種保護裝置，當短路點距離保護安裝處較近時，保護動作時間較短；當短路點距離保護安裝處較遠時，保護動作時間較長。保護動作時間隨短路點位置變化的關(guān)系t=f(Lk)稱為保護的時限特性。與電流保護一樣，目前距離保護廣泛采用三段式的階梯時限特性。距離I段為無延時的速動段；II段為帶有固定短延時的速動段，III段作為后備保護，其時限需與相鄰下級線路的II段或III段配合。二、整定計算原則圖4-1 距離保護整定計算說明以下以圖4-1為例說明距離保護的整定計算原則（1）

7、距離I段的整定距離保護I段為無延時的速動段，只反應本線路的故障。整定阻抗應躲過本線路末端短路時的測量阻抗，考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，須引入可靠系數(shù)Krel，對斷路器2處的距離保護I段定值 （4-1）式中 LA-B 被保護線路的長度；z1 被保護線路單位長度的正序阻抗，/km；KIrel 可靠系數(shù)，由于距離保護屬于欠量保護，所以可靠系數(shù)取0.80.85。（2）距離II段的整定距離保護I段只能保護線路全長的80%85%，與電流保護一樣，需設(shè)置II段保護。整定阻抗應與相鄰線路或變壓器保護I段配合。1） 分支系數(shù)對測量阻抗的影響當相鄰保護之間有分支電路時，保護安裝處測量阻抗將隨分支電流

8、的變化而變化，因此應考慮分支系數(shù)對測量阻抗的影響，如圖線路B-C上k點短路時，斷路器2處的距離保護測量阻抗為 （4-2） （4-3） （4-4）式中 、母線A、B測量電壓； ZA-B 線路A-B的正序阻抗；Zk 短路點到保護安裝處線路的正序阻抗；Kb分支系數(shù)。 對如圖所示網(wǎng)絡(luò)，顯然Kb1，此時測量阻抗Zm2大于短路點到保護安裝處之間的線路阻抗ZA-B+Zk，這種使測量阻抗變大的分支稱為助增分支，I3稱為助增電流。若為外汲電流的情況，則Kb1，使得相應測量阻抗減小。2） 整定阻抗的計算相鄰線路距離保護I段保護范圍末端短路時，保護2處的測量阻抗為 （4-5）按照選擇性要求，此時保護不應動作，考慮到

9、運行方式的變化影響，分支系數(shù)應取最小值，引入可靠系數(shù)，距離II段的整定阻抗為 （4-6）式中 可靠系數(shù)，與相鄰線路配合時取0.800.85。若與相鄰變壓器配合，整定計算公式為 （4-7）式中可靠系數(shù)取0.700.75，為相鄰變壓器阻抗。距離II段的整定阻抗應分別按照上述兩種情況進行計算，取其中的較小者作為整定阻抗。3） 靈敏度的校驗距離保護II段應能保護線路的全長，并有足夠的靈敏度，要求靈敏系數(shù)應滿足 （4-8）如果靈敏度不滿足要求，則距離保護II段應與相鄰元件的保護II段相配合，以提高保護動作靈敏度。4）動作時限的整定 距離II段的動作時限，應比與之配合的相鄰元件保護動作時間高出一個時間級差

10、t，動作時限整定為 （4-9）式中 與本保護配合的相鄰元件保護I段或II段最大動作時間。（3）距離保護III段的整定1）距離III段的整定阻抗與相鄰下級線路距離保護II或III段配合 （4-10）式中與本保護配合的相鄰元件保護II段或III段整定阻抗。與相鄰下級線路或變壓器的電流、電壓保護配合 （4-11）式中 相鄰元件電流、電壓保護的最小保護范圍對應的阻抗值。躲過正常運行時的最小負荷阻抗當線路上負荷最大（IL.max）且母線電壓最低（UL.min）時，負荷阻抗最小，其值為 （4-12）式中 UN母線額定電壓。與過電流保護相同，由于距離III段的動作范圍大，需要考慮電動機自啟動時保護的返回問題

11、，采用全阻抗繼電器時，整定阻抗為 （4-13）式中 Krel可靠系數(shù)，一般取1.21.25；Kss電動機自啟動系數(shù)，取1.52.5；Kre阻抗測量元件的返回系數(shù)，取1.151.25。若采用全阻抗繼電器保護的靈敏度不能滿足要求，可以采用方向阻抗繼電器，考慮到方向阻抗繼電器的動作阻抗隨阻抗角變化，整定阻抗計算如下： （4-14） 式中 整定阻抗的阻抗角；負荷阻抗的阻抗角。按上述三個原則計算，取其中較小者為距離保護III段的整定阻抗。2）靈敏度的校驗距離III段既作為本線路保護I、II段的近后備，又作為相鄰下級設(shè)備的遠后備保護，并滿足靈敏度的要求。作為本線路近后備保護時，按本線路末端短路校驗，計算公式如下： （4-15）作為相鄰元件或設(shè)備的近后備保護時，按相鄰元件末端短路校驗，計算公式如下： （4-16）式中 Kb.max分支系數(shù)最大值； Znext相鄰設(shè)備（線路、變壓器等）的阻抗。3） 動作時間的整定距離III段的動作時限，應比與之配合的相鄰元件保護動作時間（相鄰II段或III段）高出一個時間級差t，動作時限整定為 （4-17）式中 與本保護配合的相鄰