220kv電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

220kv電網(wǎng)電保設(shè)計(jì)

目錄一、題目.................................................................二、系統(tǒng)中各元件的主要參..............................2三、正序、負(fù)序、零序等值阻抗......................4四、繼電保護(hù)方式的選擇與整定計(jì)算..................7（A）電源輻射線路AB）的整定計(jì)算7（B）雙回線路環(huán)網(wǎng)線路主保護(hù)的整定計(jì)算12（C）回線路CE、ED、主保護(hù)的整定計(jì)算（做）誤！未義簽。

錯(cuò)（D）雙回線路和環(huán)網(wǎng)線路后備保護(hù)的整定計(jì)算（選做）錯(cuò)！未定義簽五、網(wǎng)中輸電線路繼電保護(hù)配置圖....2

一、題目選擇圖1所示電力系統(tǒng)2線路的繼電保護(hù)方式并進(jìn)行整定計(jì)算。所示系統(tǒng)由水電站W(wǎng)、R兩個(gè)等值的110kV系統(tǒng)N，通過(guò)六220kV線路構(gòu)成一個(gè)整體。整個(gè)系統(tǒng)的最大開(kāi)機(jī)總?cè)萘浚钚￠_(kāi)機(jī)總?cè)萘縈VA，兩種情況下各電源的開(kāi)機(jī)容量如1所示。各發(fā)電機(jī)、變壓器容量和連接方式已在圖1示出。表1系各電源的開(kāi)機(jī)情況代號(hào)

開(kāi)機(jī)情況

說(shuō)明第一種運(yùn)行情況第二種運(yùn)行情況

WR水電廠所有機(jī)組、變壓均投入SN等值系統(tǒng)最大機(jī)情況按最大容量發(fā)電、變壓器均投入W廠?！?0MVA機(jī)組，廠停7.5MVA機(jī)組一臺(tái)，系最開(kāi)機(jī)情況統(tǒng)發(fā)電容量是300MVA，N統(tǒng)發(fā)電容量240MVA圖1220kV統(tǒng)接線圖

b發(fā)機(jī)o120b發(fā)機(jī)o1201二、

系統(tǒng)中各件的主要參計(jì)算系統(tǒng)各元件的參數(shù)標(biāo)么值時(shí)，取基準(zhǔn)功率=60MVA，基準(zhǔn)電U＝b220kV，基準(zhǔn)電流I=b

b

U，基準(zhǔn)電抗x=806.67b一)發(fā)電機(jī)及等值系統(tǒng)的參數(shù)用基準(zhǔn)值計(jì)算所得的發(fā)電機(jī)及等值系統(tǒng)元件的標(biāo)么值參數(shù)見(jiàn)表列。表2發(fā)電機(jī)及等值系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)機(jī)系的或統(tǒng)容MVA名最大最

每機(jī)定功MVA

每機(jī)額定定壓率數(shù)cos

正電%標(biāo)值

負(fù)電%標(biāo)值W

235.3

235.3

1115

0.70

R廠系N統(tǒng)

0.30.50.5

注：系統(tǒng)需要計(jì)算最大、最小方式下的電抗值；水電廠發(fā)電1.452二)變壓器的參數(shù)變壓器的參數(shù)如表3所列。表3變器參數(shù)

，系統(tǒng)xx2

。變器量變站稱變器型(MVA)

變

回電I－III－IIIIIIII

繞電標(biāo)值xxIIIIIIA

20

雙繞組

10.5%

B變

雙繞組

雙繞組

C

三繞組

0%00.05375D

雙繞組

E變

三繞組

0%00.05375三)輸電線的參數(shù)線路單位電抗x＝x＝，＝，線路阻抗角80。表4輸線參數(shù)2

正序抗

零電線名度(

有值標(biāo)值有值標(biāo)值

CDDE

EC

0.015

0.046四)電流互感器和電壓互感器變比路的所有電流互感器均采用同一變比600：＝120電壓互感器的變比均為2：100＝五)變壓器中性接地點(diǎn)的數(shù)目和位置變站稱變器數(shù)220kV變器性接臺(tái)

R

N

W

3

三、

正序、負(fù)、零序等值抗圖根據(jù)系統(tǒng)各元件參數(shù)計(jì)算結(jié)果和變壓器中性點(diǎn)接地的情況，作出系統(tǒng)的正序、負(fù)序、零序阻抗圖。1、正序網(wǎng)4

2、

負(fù)序網(wǎng)5

3、

零序網(wǎng)（設(shè)AF線路末端變壓器低壓側(cè)發(fā)生路）6

繼電保護(hù)方式的選擇與整定計(jì)算根據(jù)規(guī)程規(guī)定和所給系統(tǒng)的具體情況，選擇線路保護(hù)時(shí)作了如下考慮。由于本系統(tǒng)允許切除故障的時(shí)間，為保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，220kV輸電線路任何低點(diǎn)發(fā)生短路故降時(shí)，繼電保護(hù)切除故障線路的時(shí)間都必須小于。因而，凡是不能0切除線路故障的保護(hù)裝置都不宜用作主保護(hù)?；谶@種考慮對(duì)雙電源的雙回線路和環(huán)網(wǎng)內(nèi)的線路采用高頻保護(hù)作為主保護(hù)后備保護(hù)釆距離保護(hù)比較合適。對(duì)于單電源的輻射線路AB，可采用距離保護(hù)作為相間短路保護(hù)，零序電流保護(hù)作為接地短路保護(hù)。（A）單電源輻射線路（AB的整定計(jì)算1.反應(yīng)相間短路的距離保護(hù)的整定計(jì)算（1）距離保護(hù)的第Ⅰ段是瞬時(shí)動(dòng)作的t為保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)線路A出口處短路時(shí)，AB段的的保護(hù)第Ⅰ段是不應(yīng)該動(dòng)作的，為此其動(dòng)作阻抗的整定值Z

Ⅰset

必須躲過(guò)這一點(diǎn)短路時(shí)所測(cè)量到的阻

誤未到引用。AB考慮阻抗繼電器和電流電壓互感器的誤差和保護(hù)裝置本身的誤差需引入可靠系數(shù)錯(cuò)誤！找到用源。。一次側(cè)標(biāo)幺值set

0.85

AB

0.03二次側(cè)標(biāo)幺值Z

set

Z

set

nn

1200.00142200所以線路A的距離保護(hù)的Ⅰ段整定值0.00141.13（2）線路A段的距離保護(hù)的Ⅰ段不能保護(hù)線路全長(zhǎng)所以繼續(xù)整定距離保護(hù)Ⅲ段，按躲過(guò)最小負(fù)荷阻抗整定。最大負(fù)荷電流I

fh

1.31.3NA220N7

ⅢⅢ標(biāo)幺值為I

fhmax

I

fhmaxIB

0.43當(dāng)系統(tǒng)處于最小開(kāi)機(jī)情況時(shí)B段母線上的最小電壓標(biāo)幺值UB

0.030.3150.030.3150.05

0.873有名值UkVB最小負(fù)荷電阻Z

fhmin

192.061000

1625.18整定值

Z

set

Zfhminkkkfhzq

1625.181.15

因?yàn)樵诰€路的末端，所以動(dòng)作時(shí)間只需附加一個(gè)。校驗(yàn)靈敏性

K

ZZab

滿足要求。

反應(yīng)接地短路的零序電流保護(hù)的整定計(jì)算根據(jù)之前的正負(fù)零序網(wǎng)圖畫(huà)出相應(yīng)的各序等值電路正序等值電路8

負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò)零序等值網(wǎng)絡(luò)零序電流瞬時(shí)速斷整定要求躲開(kāi)下一條線路出口處單相或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流，并引入可靠系數(shù)（1）單相短路時(shí)復(fù)合序網(wǎng)圖

rel9

零序電流標(biāo)幺值(一次側(cè))I

f

1

(0)

10.12

3.704（2）兩相接地短路時(shí)復(fù)合序網(wǎng)圖零序電流標(biāo)幺值(一次側(cè))I

f

(2)(0)

0.08

3.39取二者的較大值I

f

二次側(cè)標(biāo)幺值I

f

'

I

f

3.704

所以零序電流保護(hù)Ⅰ段的整定值為0.157（2零序Ⅱ段保護(hù)：與相鄰線路I配合正序等值電路負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò)10

零序等值網(wǎng)絡(luò)零序電流瞬時(shí)速斷整定要求躲開(kāi)下一條線路出口處單相或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流，并引入可靠系數(shù)（3）單相短路時(shí)復(fù)合序網(wǎng)圖

rel零序電流標(biāo)幺值(一次側(cè))I

f

1

(0)

10.43

0.820（4）兩相接地短路時(shí)復(fù)合序網(wǎng)圖11

零序電流標(biāo)幺值(一次側(cè))I

f

(0)

0.39

0.400.430.40

取二者的較大I

f

0.820二次側(cè)標(biāo)幺值I

'f

I

f

0.0068所以線路A的零序電流保護(hù)的整定值為I

Ⅱ

1.151.250.00680.1574.60K

sen

0.00680.157

0.232（B雙回線路BC和網(wǎng)線路主保護(hù)整定計(jì)算1.雙回線路B主保護(hù)的整定計(jì)算采用相差高頻保護(hù)。雙回線分別裝設(shè)保護(hù)（1）對(duì)于250Km線路為了在外部故障時(shí)保證動(dòng)作的選擇性，確保閉鎖22

l

取閉鎖

b

l

250100

所以整定動(dòng)作角act

180b

180考慮最不利的情況下發(fā)生保護(hù)范圍內(nèi)部故障，設(shè)E

滯后于

E

B

的角度

短路點(diǎn)靠近側(cè)，則電流

I

B

滯后于

E

的角度由發(fā)電機(jī)、變壓器以及線路的總阻抗決定，取總阻抗角

60N，電流

I

C

的角度取決于發(fā)電機(jī)和變壓器的阻抗，一般由于電阻很小，故取電流互感器最大的誤差角

TA

7裝置的誤差角可

PD

側(cè)和C側(cè)高頻信號(hào)之間的相位差最大可100線路傳輸延遲，線路長(zhǎng)度為l，則總延遲角

l

l

以12

yByB超前一

B

l250100100滯后一C

l

250100100

可知在最不利的情況下超前一將大，此時(shí)B將不能動(dòng)作，然而B(niǎo)C端的相位差隨長(zhǎng)度的增加而減小，因此C端的相角差必小以可靠動(dòng)作。

act

，所以C端仍可為了解決B端保護(hù)在內(nèi)部故障時(shí)不能跳閘的問(wèn)題，在保護(hù)的接中采用當(dāng)端保護(hù)動(dòng)作跳閘后，停止自己發(fā)信機(jī)所發(fā)送的高頻信號(hào)，在C端停信以后B端的收信機(jī)就只能收到自己所發(fā)的信號(hào)由于信號(hào)時(shí)間斷的間斷角接近80此B端護(hù)可以立即動(dòng)作跳閘。即采用相繼動(dòng)作。所以最終整定的結(jié)果為，動(dòng)作角128鎖相繼側(cè)而動(dòng)作。（2）對(duì)于230Km線路整定方法同上閉鎖

b

22

l

22

所以整定動(dòng)作角

act

180b

考慮考慮最不利的情況下發(fā)生保護(hù)范圍內(nèi)部故障：l230超前一100100

滯后一C

l

230100100

可知在最不