超高壓線路簡(jiǎn)化整定計(jì)算的原則及方法

超高壓線路后備保護(hù)簡(jiǎn)化整定計(jì)算的原則及方法后備保護(hù)配置的意義和目的后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來切除故障的保護(hù)。超高壓線路按近后備原則，斷路器拒動(dòng)由失靈保護(hù)切除故障。主保護(hù)拒動(dòng)由本線路后備保護(hù)切除故障，因此，對(duì)近后備保護(hù)提出兩點(diǎn)基本要求：1硬件一一主保護(hù)硬件損壞（包括通道故障）時(shí)，后備保護(hù)能保持正常工作；2軟件一一主保護(hù)原理上存在缺陷或靈敏度不足。兩點(diǎn)中任何一點(diǎn)都是后備保護(hù)存在的理由。后備保護(hù)的整定理想原則故障線路的主保護(hù)拒動(dòng)是后備保護(hù)存在的唯一理由。故障線路的主保護(hù)拒動(dòng)應(yīng)由故障線路的后備保護(hù)切除故障，不應(yīng)由相鄰線路的后備保護(hù)切除故障。前者講的是靈敏度，后者講的是選擇性。按照此原則，整定線路的后備保護(hù)不能與配合線路主保護(hù)配合！1）故障在整定線路，只有靈敏度問題，無選擇性問題，談不上配合。2）故障在配合線路，配合線路主保護(hù)正確動(dòng)作，無選擇性問題；配合線路主保護(hù)拒作，只能與配合線路的后備保護(hù)配合。整定線路主保護(hù)拒動(dòng)是后備保護(hù)整定計(jì)算的前提。被配合保護(hù)正確動(dòng)作是后備保護(hù)整定計(jì)算的基礎(chǔ)。逐級(jí)配合的定義：階段式保護(hù)逐級(jí)配合是指，在兩維平面（橫坐標(biāo)保護(hù)范圍，縱坐標(biāo)動(dòng)作時(shí)間）上，整定定值多折線與配合定值多折線不相交，其間的空隙是配合系數(shù)。即定值和時(shí)間均取得配合，否則失配。選擇性——根據(jù)前提條件，后備保護(hù)應(yīng)該與相鄰線路的后備保護(hù)配合，不應(yīng)與相鄰線路的主保護(hù)配合。靈敏性——根據(jù)基本要求，后備保護(hù)對(duì)本線路有足夠的靈敏度。速動(dòng)性——在滿足配合的條件下，縮短動(dòng)作時(shí)間。在整定計(jì)算中，常常遇到選擇性與靈敏性的矛盾，整定計(jì)算的多數(shù)工作是協(xié)調(diào)該矛盾作取舍。因此，上述理想原則，實(shí)際很難做到。后備保護(hù)的整定實(shí)際原則本著加強(qiáng)主保護(hù)、簡(jiǎn)化后備保護(hù)的思想。整定計(jì)算也允許作相應(yīng)的簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化整定計(jì)算就是默認(rèn)某些失配。距離保護(hù)不帶時(shí)延的一段將選擇性放在首位、靈敏度次位。帶時(shí)延的二段將靈敏度放在首位、速動(dòng)性次位、選擇性末位。帶時(shí)延的三段將靈敏度放在首位、選擇性次位、速動(dòng)性末位。零序電流保護(hù)它用作距離保護(hù)的補(bǔ)充，僅用作切除高電阻接地故障。起始時(shí)間長(zhǎng)于距離三段，可以用反時(shí)限或定時(shí)限。后備保護(hù)的整定方法距離I段AZ的可靠系數(shù)：KK=0.68（1-三）線路長(zhǎng)度l（km）51050100150200300400

可靠系數(shù)00.340.6120.6460.65730.6630.66860.6715縮短的公里數(shù)56.619.435.451.467.499.4131.4接地距離I段的可靠系數(shù)：Kk=0.72(1-j)線路長(zhǎng)度l(km)51050100150200300400可靠系數(shù)00.360.6480.6840.6960.7020.7080.711縮短的公里數(shù)56.417.631.645.659.687.6115.6相間距離I段的可靠系數(shù)：K=0.82(1-|)線路長(zhǎng)度l(km)51050100150200300400可靠系數(shù)00.410.7380.7790.79260.79950.80630.8097縮短的公里數(shù)55.913.122.131.140.158.176.1距離II段允許與相鄰線路的縱聯(lián)保護(hù)配合。即默認(rèn)相鄰線路距離I段外至相鄰線路對(duì)側(cè)母線故障失配。這種默認(rèn)滿足規(guī)程規(guī)定。事實(shí)上，這種失配區(qū)是很小的，相鄰線路距離I段和整定線路的距離II段都是與相鄰線路的縱聯(lián)保護(hù)配合，最大失配區(qū)為相鄰線路距離I段為負(fù)誤差，整定線路的距離II段為正誤差。默許這種失配一是簡(jiǎn)化整定計(jì)算；二是提高整定線路的距離II段的靈敏度。靈敏度分下限公式：Klm=a1/l+b1和上限公式：Klm=a2/l+b2其中l(wèi)為線路長(zhǎng)度,a1、bl，a2、b2為預(yù)定義參數(shù)。下限公式和上限公式缺省值a1=20，b1=1.2，a2=120，b2=1.5?？傻孟卤恚壕€路長(zhǎng)度l(kM)50100125150200400下限靈敏度Klm1.61.41.361.331.31.25超出線路全長(zhǎng)的公里數(shù)30404549.560100線路長(zhǎng)度l(kM)50100125150200400上限靈敏度Klm3.92.72.462.32.11.8超出線路全長(zhǎng)的公里數(shù)145170182.5195220320當(dāng)靈敏度低于下限靈敏度強(qiáng)行按下限靈敏度整定時(shí)間增加一個(gè)At；靈敏度高上靈敏度強(qiáng)行按上靈敏度整定。接地距離II段時(shí)間上必須與失靈保護(hù)配合。一般失靈保護(hù)切除故障的動(dòng)作范圍小于接地距離II段，特別是一個(gè)半斷路器接線。相間距離II段無此要求，不考慮多斷路器失靈。距離III段按逐級(jí)配合的原則，若靈敏度高于距離II段取配合定值；若低于取距離II段定值。時(shí)間除滿足逐級(jí)配合的原則，還必須大于振蕩周期。I、II段經(jīng)振蕩閉鎖，III段不經(jīng)振蕩閉鎖。I、n、m段必須從特性上躲過最小負(fù)荷阻抗。最小負(fù)荷阻抗的確定。相間短路電阻只有弧光電阻，其弧光電壓5%,可按10~15Q/相，相間20~30Q/相。相間距離電阻分量可按50Q整定。5002X0.8/4000=50；2202X0.8/770=50。其功率都在自然功率的4倍以上。接地距離電阻分量按80Q整定，5002X0.8/2500=80；2202X0.8/484=80。其功率都在自然功率的兩倍以上。500kV與220kV線路的運(yùn)行參數(shù)線路運(yùn)行電壓(kV)導(dǎo)線截面(mm2)波阻抗(Q)自然功率(MW)r/xMvar/100kmA/100km傳送自然功率時(shí)的每有功損耗(MW)5254X40027510000.072110121A7.922301X4004001300.18213.534A2.462302X2403001801845A接地距離也可以精確計(jì)算最小事故負(fù)荷阻抗Z=0.952X0.85/(P/100mVA),它是一個(gè)相*fh量，在阻抗平面上相量末端是一個(gè)點(diǎn)，動(dòng)作特性必須可靠躲過該點(diǎn)，可靠系數(shù)為0.7。距離II、III段與聯(lián)絡(luò)變壓器配合，可直接與差動(dòng)保護(hù)配合。因?yàn)楝F(xiàn)在的變壓器保護(hù)主備一體化，后備保護(hù)無法作變壓器的后備，只能作母線或出線的后備。變壓器一般配置兩套差動(dòng)保護(hù)和一套本體保護(hù)，默認(rèn)變壓器主保護(hù)拒動(dòng)失配。當(dāng)距離II、III段伸出另一電壓等級(jí)母線，按下限靈敏度整定時(shí)間增加一個(gè)△t。定時(shí)限零序電流保護(hù)只使用最末段和次末端，最末段整定300A/4s；次末端500A/3.5s。線路零序電流保護(hù)定位于切高電阻接地故障，最高靈敏度要求是，按無窮大系統(tǒng)經(jīng)Rf短路流經(jīng)Rf的電流1kA對(duì)應(yīng)的電阻：500kV/300Q；330kV/150Q；220kV/100Q。電流整定(1000/2)/1.6=300A?？紤]縱續(xù)動(dòng)作，后跳側(cè)電流為短路點(diǎn)電流1000/500=2兩倍靈敏度。實(shí)際上出口短路接地距離耐過渡電阻的能力會(huì)大大增強(qiáng)。反時(shí)限零序電流保護(hù)相對(duì)時(shí)限零序電流保護(hù)有無比的優(yōu)越性。選擇曲線有一定的方法和技巧不在這里討論。首先推導(dǎo)兩回互感線路U=IZ+I(Z-Z)+ImZ=(I+3KI)Z中中10 0 1 0M 中 0 1其中ImZ-Z+十ZK= 0 3Z1為了保證選擇性，K應(yīng)取小值?；ジ芯€路的零序電流與本線路的零序反方向(去磁)，按照變壓器原理副邊短路，互感線路按掛檢計(jì)算?；ジ芯€路電壓方程0=IZ+I