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文檔簡介

電網繼電保護的整定計算

賀家李

第一章繼電保護整定計算的基礎知識

第一節(jié)繼電保護整定計算的目的和任務2021/4/91繼電保護工作類別:設計、制造、調試、安裝、運行需要整定計算的部門:設計、調試、運行。各部門進行整定計算的目的和要求不同。一目的設計部門―――其目的是按照電力系統(tǒng)的設計參數和典型的運行方式進行故障計算,制定全系統(tǒng)繼電保護的配置方案和裝置選型,并進行整定,校驗能否滿足四性的要求,滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求,論證配置方案、裝置選型和定值選擇的可行性和正確性。一般要制定多個方案,多套定值進行比較,確定一個在經濟技術上最佳的方案。2021/4/92調試部門―――基建部門安裝完保護裝置后,要進行72小時的試運行,以驗證保護裝置的完好性,接線的正確性和安裝的質量。為此要進行故障計算和整定。也可按調度給出定值進行整定和調試。運行部門―――是直接應用繼電保護保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,向用戶可靠供電的部門,有直接的責任,因此對整定計算的全面性,正確性和精度要求最高。所謂全面性是指不只是考慮每個裝置的保護效果是否最佳,還要考慮各個裝置之間的協(xié)調配合是否正確,全系統(tǒng)的保護效果是否最佳。不僅考慮正常運行狀態(tài)下發(fā)生各種故障時保護的性能,還要考慮故障后狀態(tài)下保護的性能。2021/4/93二任務和步驟基本任務―――按照上述目的和要求,選定系統(tǒng)中各個保護裝置的定值。具體任務可列出如下:(1)繪制電力系統(tǒng)接線圖如圖1-1;

2021/4/94(2)繪制電力系統(tǒng)阻抗圖,包括正序、負序、零序三個序網等效圖;(3)建立電力系統(tǒng)設備參數表,如表1-1、1-2、1-3、1-4所示;(4)建立電流、電壓互感器參數表如1-5、1-6所示;(5)確定繼電保護整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運行方式變化的限度。(6)電力系統(tǒng)各點短路計算結果列表如表1-7所示;(7)建立各種繼電保護整定計算表如表1-8所示;(8)按繼電保護功能分類,分別繪制出整定值圖如圖1-2所示;(9)編寫整定方案報告書,著重說明整定的原則、整定結果評價、存在的問題及采取的對策等。2021/4/952021/4/962021/4/97

2021/4/982021/4/992021/4/910

表1-3輸電線路參數表(舉例)2021/4/9112021/4/9122021/4/9132021/4/914

圖1-2零序電流保護定值圖舉例1-動作量;2-時間;3-靈敏系數;4-方向性注:“→”表示有方向性;“×”表示無方向性2021/4/915第二節(jié)整定計算用運行方式的選擇原則繼電保護整定計算用的運行方式,是在電力系統(tǒng)確定好運行方式的基礎上,為提高繼電保護對運行方式變化的適應能力而進一步選擇的,亦即選擇對繼電保護的選擇性和靈敏度校驗最不利的方式。其次有些問題主要是由繼電保護的考慮決定的。例如,確定變壓器中性點的接地方式。除了保證至少有一個接地點以防止產生過電壓外,還要保證零序保護的靈敏度。。確定運行方式變化的限度,就是確定最大和最小運行方式,它應以滿足常見運行方式為基礎,適當加大變化范圍。2021/4/916一般原則如下:(1)必須考慮檢修與故障兩種狀態(tài)的同時出現(xiàn),不考慮檢修與故障的多種重迭;(2)不考慮極少見的特殊方式。必要時,這些極少見的特殊運行方式可采取臨時的特殊措施加以滿足。一、發(fā)電機、變壓器運行變化限度的選擇原則(1)一個發(fā)電廠有兩臺機組時,一般應考慮全停方式,即一臺機組在檢修中,另一臺機組又出現(xiàn)故障;當有三臺以上機組時,則應選擇其中兩臺容量較大機組同時停用的方式。對水力發(fā)電廠的機組,還應結合水庫運行特性選擇,如調峰、蓄能、用水調節(jié)電力等。(2)一個廠、站的母線上無論接有幾臺變壓器,一般應考慮其中容量最大的一臺停用。因變壓器運行可靠性較高,檢修與故障重迭同時出現(xiàn)的機率很小。2021/4/917二、中性點直接接地系統(tǒng)中變壓器中性點接地的選擇原則(1)發(fā)電廠及變電站低壓側有電源的變壓器,中性點均應接地運行,以防止出現(xiàn)不接地系統(tǒng)的工頻過電壓;(2)自耦型和有絕緣要求的其他型變壓器,其中性點必須接地運行;(3)T接于線路上的變壓器,以不接地運行為宜。當T接變壓器低壓側有電源時,則應采取防止工頻過電壓的措施;(4)為防止操作過電壓,在操作時應臨時將變壓器中性點接地,操作完畢后再斷開,這種情況不按接地運行考慮。2021/4/918三、線路運行方式變化限度的選擇(1)一個廠、站母線上接有多條線路,一般應考慮一條線路檢修,另一線路又遇故障的方式;(2)雙回線一般不考慮同時停用。四、流過保護的最大、最小短路電流計算所用運行方式的選擇(一)相間保護對單側電源的輻射形網絡,流過保護的最大短路電流出現(xiàn)在最大方式下,即選擇所有機組、變壓器、線路全部投入運行的方式。而最小短路電流,則出現(xiàn)在最小運行方式下。對于雙側電源的網絡,一般可按單側電源的方法選擇。2021/4/919對于環(huán)狀網絡中的線路,流過保護的最大短路電流應選開環(huán)運行方式,開環(huán)點應選在所整定保護線路的相鄰下一線路上。而對于最小短路電流,則應選閉環(huán)運行方式。同時,再合理地停用該保護背后的機組、變壓器及線路。

對于雙回線,與此相似。即雙回運行故障時通過保護的電流小,單回運行故障時通過保護的電流大。2021/4/920(二)零序電流保護對于單側電源的輻射網絡,流過保護的最大零序電流與最小零序電流,其選擇方法可參照(一)中所述。只是要注意變壓器接地點的變化對零序電流的影響。對于雙側電源的網絡及環(huán)狀網,同樣也參照(一)中所述。其重點也是考慮變壓器接地點的變化對零序電流的影響。要使兩側零序保護的靈敏度都能滿足。。五、選取流過保護最大負荷電流的方法按負荷電流整定的保護,要考慮各種運行方式變化時出現(xiàn)的最大負荷電流,一般應考慮到以下的運行方式的變化:(1)備用電源自動投入引起的負荷增加;(2)并聯(lián)運行線路的減少,負荷轉移;(3)環(huán)狀網絡的開環(huán)運行,負荷轉移;(4)對于兩側電源的線路,當一側電源突然切除發(fā)電機,引起另一側增加負荷,負荷轉移。2021/4/921第三節(jié)時間級差的計算與選擇相鄰的上、下兩級保護間,為取得選擇性,應使其動作有時間級差。時間級差一般按下式計算:定限時階梯時間級差:

(1-1)(1-2)2021/4/922定限時與反現(xiàn)時配合的時間級差:

圖1-3保護整定配合的時間級差圖(a)原始系統(tǒng)圖;(b)定限時保護的時間級差;(c)定限時保護與反時限保護配合的時間級差;(d)反時限保護時間級差2021/4/923

——保護1和2的整組動作時間,從保護動作到出口發(fā)跳閘脈沖的時間—保護1和2的時間繼電器的正、負誤差;——保護2的斷路器跳閘時間;----裕度時間。與繼電器類型有關。定時限:0.1s,反時限:0.3s。2021/4/924微機保護精度較高,裕度時間可取0.05s。時間級差應根據時間繼電器的精度選擇,一般可按表1-11選擇。2021/4/9252021/4/9262021/4/927當延時段與下一級瞬時段保護配合整定時,時間級差計算式為

(1-3)瞬時段保護動作時間即為該保護裝置的固有動作時間,不同原理的保護裝置其固有動作時間是不同的。電磁型保護固有動作時間約為0.1s~0.2s;晶體管型、集成電路型及微機型保護的固有動作時間約為0.01~0.05s。

2021/4/928第四節(jié)各種整定系數的依據與應用為滿足選擇性和靈敏度的要求,在計算公式中需要引入各種整定系數。整定系數應根據保護裝置的構成原理、檢測精度、動作速度、整定條件以及電力系統(tǒng)運行特性等因素來選擇。一般情況下按規(guī)程規(guī)定選取。一、可靠系數由于各項誤差的影響,使保護的整定值可能偏離預定數值而引起誤動作,為此,整定計算公式中需引入可靠系數??煽肯禂涤帽硎尽S糜诜乐褂捎谟嬎阏`差、調試的表計精度、裝置誤差、暫態(tài)電流、非周期分量等或預測不到的原因使保護超越誤動.比如實際的故障電流>計算所得故障電流,過流保護不該動而動了。故應乘以或除以大于1的系數。稱為可靠系數。2021/4/9292021/4/9302021/4/9312021/4/9322021/4/9331.單回線和雙回線的配合保護1的Ⅱ段應與保護2和3的Ⅰ段末端短路配合整定,按雙回線運行整定,因為雙回線運行下短路時大,和小,保護1最容易誤動超越。圖5單回線和雙回線的配合(2)2021/4/934

2.單回線和環(huán)網的配合圖6單回線與環(huán)網的配合保護1的Ⅱ段按閉環(huán)情況下,保護2和保護3的Ⅰ段末端短路時可靠不動作整定。因為閉環(huán)情況下和都小于,保護1容易誤動超越。保護2的Ⅱ段應按開環(huán)時與保護4的Ⅰ段配合整定,因開環(huán)下在和短路時、比閉環(huán)時大。2021/4/935電流保護的整定配合公式為式中——上級保護的動作電流;

——下一級保護的動作電流;

——可靠系數按規(guī)程選擇,應大于1。2021/4/936低電壓保護動作電壓的整定公式為式中——被整定保護的動作電壓;

——下一級保護的動作電壓;

——可靠系數。按規(guī)程選擇,應大于1。2021/4/937可靠系數參照規(guī)程選擇,同時應考慮以下情況:(1)按短路電流整定的無時限保護,考慮到暫態(tài)的影響

應選用較大的可靠系數;(2)按與相鄰保護的整定值配合的保護,應選用比(1)小的系數;(3)保護動作速度較快時,應選用較大的系數,理由同(1);(4)不同原理或不同類型的保護之間整定配合時,應選用較大的系數;(5)運行中設備參數有變化或不精確,或計算條件難以準確估計時,應選用較大的系數。例如變壓器參數一般不準確及考慮負荷電動機自起動時的計算;2021/4/938(6)在短路計算中,當有零序互感時,因難以精確計算,應選用較大的可靠系數;(7)整定計算中有附加誤差因素時,應選用較大系數,例如用曲線法進行整定配合時誤差將增大;(8)感應型反時限電流電壓保護,因惰性較大,應選用較大的系數。2021/4/939各種保護的整定可靠系數可參考表1-122021/4/9402021/4/941注1.表中可靠系數除距離III段按負荷阻抗整定時已包括返回系數外,其余均未計入其他任何系數(如返回系數、分支系數等),須在計算公式中另計。2.可靠系數按計算條件的準確程度有上下限。距離保護用的可靠系數小于1,與大于1的系數用法相反。2021/4/942二、返回系數按正常運行條件整定的保護,例如按最大負荷電流整定的過電流保護和最低運行電壓整定的低電壓保護,在受到故障量的作用而動作,當故障消失后保護不能返回到正常位置將發(fā)生誤動作。因此,整定公式中引入返回系數,返回系數用表示。對于按故障量值和按自動起量值整定的保護,則可不考慮返回系數。返回系數的定義為:=返回量∕動作量。于是可得,按過量動作的繼電器<1,

按欠量動作的繼電器>1它們的應用是不同的。2021/4/943

圖7返回系數

2021/4/944圖8動作電流、返回電流和最大負荷電流的關系返回電流=*最大負荷電流,

動作電流≥返回電流/,<1。

動作電流≥*最大負荷電流,2021/4/9452021/4/946過電流保護動作電流的整定公式為(1-6)

——可靠系數;——返回系數;——最大負荷電流。低電壓保護整定公式為——最低運行電壓;——分別為可靠系數和返回系數。=返回電壓/動作電壓>1返回系數的高低與繼電器類型有關。電磁型繼電器:0.85;靜態(tài)繼電器的返回系數:0.85~0.95,最高的可達0.99。帶有助磁特性的繼電器返回系數較低,約為0.5~0.65。2021/4/947三、分支系數多電源的電力系統(tǒng)中,相鄰上、下兩級保護間的配合,還受到中間分支電源的影響,將使上一級保護范圍縮短或伸長,整定公式中需要計入分支系數。分支系數用Kfz表示。(一)電流保護圖1-4中系統(tǒng),在D點發(fā)生短路,假設1DL及2DL所裝設的過電流保護均剛剛起動,即它們都處在靈敏度相等的狀態(tài)下,則有如下關系式(1-8)2021/4/948

圖1-4分支系數計算圖2021/4/949

,

式中——分支系數,

當要取得保護1與保護2對故障的選擇性時,必須使上一級保護1的保護范圍縮短,使定值增大,即再乘以KfZ,可得(1-10)電流分支系數的定義,是指在相鄰線路短路時,流過本線路的短路電流占流過相鄰線路短路電流的份數。當然,式(1-10)對電力設備的計算也是適用的。對過電流保護來說,在整定配合上應選取可能出現(xiàn)的最大分支系數。2021/4/950(二)電壓保護圖1-4中的系統(tǒng)若裝設低電壓保護時,則有如下關系,即

(1-11)

2021/4/951

(1-12)

式中——分支系數,≤1低電壓保護的分支系數與過電流保護的分支系數不同,在整定配合上應選取可能出現(xiàn)的最小值。(三)距離保護對于圖1-4的系統(tǒng),當1DL和2DL裝設了距離保護時,則1DL處的距離保護測量阻抗2021/4/952

式中——助增系數,≥1。2021/4/953助增系數等于電流分支系數的倒數。助增系數將使距離保護測量的阻抗增大,保護范圍縮短。在整定配合上應選取可能出現(xiàn)的最小助增系數。當<1時又稱為汲出系數.對距離保護的影響與>1的情況剛好相反,但在整定配合上汲出系數也應選取可能的最小值。2021/4/954(四)分支系數的選擇原則分支系數的變化范圍隨電網結構的不同而不同,其值一般在0~2之間。例如,單回線對雙回線的分支系數可能達到2。在結構復雜的電網中也可能大于2。在單電源的輻射形電網中,分支系數值與選取的短路點位置無關;但對于環(huán)狀電網及雙回線的情況,分支系數值則隨短路點的改變而變化。因此,分支系數計算選用的短路點,一般應選擇不利的運行方式下在與之配合的相鄰線路保護范圍的末端。分支系數是個復數值,為簡化計算,一般取其絕對值。雙回線和環(huán)網的分支系數2021/4/955

單回線和雙回線配合的分支系數與短路點位置有關。保護1整定時的分支系數,與短路點位置有關。雙回線末端短路時=2最大,雙回線單回運行時,=1,最小。保護1的Ⅱ段應按最大整定,按單回運行時校驗靈敏度。2021/4/9562021/4/957四、靈敏系數保護裝置反應區(qū)內故障的靈敏程度稱為靈敏度。用靈敏系數表示。靈敏系數指在被保護對象的某一指定點發(fā)生故障時,故障量與整定值之比(如過電流保護),或整定值與故障量之比(如低電壓保護)。靈敏系數一般分為主保護靈敏系數和后備保護靈敏系數兩種。前者是對被保護對象的全部范圍而言;后者則對被保護對象的相鄰保護對象的全部范圍而言。根據保護范圍的概念,保護范圍末端的靈敏系數應等于1。靈敏度校驗:過流Ⅰ段(速斷)只有保護范圍,沒有靈敏度,不能保護線路全長。Ⅱ段靈敏度=Ⅱ段最小保護范圍/線路全長>1.252021/4/958

過流保護I段保護范圍校驗2021/4/9592021/4/9602021/4/9612021/4/962靈敏系數在保證安全性的前提下,一般希望愈大愈好,但在保證可靠動作的基礎上規(guī)定了下限值做為是否滿足要求的衡量標準。不同類型保護的靈敏系數要求不同,在規(guī)程中都有規(guī)定,見表1-13。由于電流互感器接線形式的不同以及接入保護的相數不同,反應的靈敏度也不同,規(guī)程中也規(guī)定了選擇校驗靈敏度的短路類型及最小短路電流和短路類型,見表1-14。對由幾個檢測元件構成的整套保護裝置,因為各個檢測元件執(zhí)行的任務不同,對它們靈敏度的要求也不同,一般應滿足:閉鎖元件的>起動元件的,起動元件的>測量元件的。例如方向過電流保護,要求方向元件的≥2,電流測量元件≥1.3~1.5。對整套保護裝置的靈敏系數,則應以各元件中最小的靈敏系數來代表。2021/4/963計算靈敏系數的運行方式:一般應以選擇常見的對靈敏度最不利的運行方式為原則。校驗靈敏度應注意以下問題:(1)計算靈敏系數,一般規(guī)定以金屬性短路為計算條件。(2)選取最不利的短路類型;(3)保護動作時間較長時,應計及短路電流的衰減;(4)對于有兩側電源的線路保護,應考慮保護相繼動作

對靈敏系數的影響,可能會提高或降低靈敏系數;(5)經Y∕Δ接線變壓器之后的不對稱短路,各相中短路電流分布將發(fā)生變化。接于不同相別、有電流互感器的相數不同(兩相式或三相式)的保護,其靈敏度也不相同;(6)在保護動作的全過程中,靈敏系數均需滿足規(guī)定的要求。例如,發(fā)生故障時保護第一次動作跳閘,重合閘重合于故障上,或手動試送斷路器時又合于故障上,在單相重合閘過程中,非故障相再故障(故障轉換)等情況下都應滿足規(guī)定的靈敏系數要求。2021/4/964五、自起動系數按負荷電流整定的保護,必須考慮負荷電動機自起動的影響。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時。負荷端電壓降低的時間愈長(即切除故障的時間愈長),電動機的轉數下降愈多,自起動電流也愈大。一般考慮電動機由靜止狀態(tài)起動起來的極限狀態(tài)是,自起動電流達到最大值。

自起動電流比負荷電流大許多倍,而且延續(xù)時間又長,故按負荷電流整定的保護整定公式中,需要引入自起動系數。自起動系數等于自起動電流與額定負荷電流之比,用表示。單臺電動機在滿載全電壓下起動,一般約為4~8,綜合負載(包括動力負荷與恒定阻抗負荷)的約為1.5~2.5,純動力負荷(多臺電動機的綜合)約為2~3。2021/4/9652021/4/9662021/4/9672021/4/9682021/4/9692021/4/970在實際運行中,某些負荷因其工藝流程要求不允許自起動,所以在負荷端電壓低到規(guī)定值時,便自動切除一部分電動機,例如低電壓釋放裝置在電壓低于保護工作電壓時即自動斷開電動機。這樣,在電力系統(tǒng)故障過程中已切除了一部分負荷,使自起動電流減小,必要時可計及這一因素。選擇自起動系數應注意以下幾點:(1)動力負荷比重大時,應選用較大的系數;(2)電氣距離較遠(即經過多級變壓或線路較長者)的動力負荷,應選用較小的系數;(3)切除故障時間較長或負荷斷電時間較長時,應選用較大的系數。在實際運行中,某些負荷因其工藝流程要求不允許自起動狀態(tài),所以在負荷端電壓低到規(guī)定值時,便自動切除一部分電動機,例如低電壓釋放裝置在電壓低于保護工作電壓時即自動斷開電動機。這樣,在電力系統(tǒng)故障過程中已切除了一部分負荷,使自起動電流減小,必要時可計及這一因素。2021/4/971六、非周期分量系數短路的暫態(tài)過程中電流含有非周期分量,其特征是偏于時間軸一側,并隨時間的延長而衰減。非周期分量對保護的正確工作有很大影響,反應在電流數值上增大了有效值,使電流互感器產生飽和,增大了差動保護的差電流以及使某些保護產生測量誤差等。為消除它的影響,除在保護裝置原理中采取濾波措施加以消除外,在整定計算中還需采取加大定值的措施來躲開,亦即在整定公式中引入非周期分量系數。非周期分量系數等于含有非周期分量的全電流有效值與周期分量電流有效值之比,用表示。對具有躲非周期分量能力的差動保護,例如BCH型差動繼電器,取=1.3;對沒有躲非周期分量能力的保護,例如DL型電流繼電器,取=1.5~2。對于電流速斷保護,其非周期分量系數一般在可靠系數中加以考慮2021/4/972第六節(jié)繼電保護整定配合的基本原則(1)電力系統(tǒng)中繼電保護是按斷路器配置的,因此繼電保護必須按斷路器分級進行整定。繼電保護的分級是按保護的正方向(同一方向)來劃分的,要求按保護的正方向各相鄰的上、下級保護之間實現(xiàn)配合以保證選擇性。同時要校驗在最不利運行方式下的靈敏度。這是繼電保護整定計算的總原則。(2)在繼電保護整定計算時,應按該保護在系統(tǒng)運行全過程中均能正確工作來設定整定計算的條件。舉例來說,對于相電流過流保護,其任務是切除短路故障,但它在電力系統(tǒng)運行中將會遇到各種運行狀態(tài)(如短路、振蕩、負荷自啟動、重合閘等)除了在其保護范圍內短路時應該動作外,在其他任何情況下它都不應動作(特殊預定情況例外,如作為振蕩解裂或重合閘前加速之用等)。因此,在進行相間過流保護整定計算時,就必須考慮并滿足可能遇到的各種運行狀態(tài)。當保護裝置已經具有防止某種運行狀態(tài)下誤動作的功能時,則整定計算就不再考慮該運行狀態(tài)作為整定條件。2021/4/973整定計算時應考慮的運行狀態(tài)有:(l)短路(三相短路、兩相短路、單相接地、兩相接地短路)及復故障;(2)斷線及非全相運行;(3)振蕩;(4)負荷電動機自起動;(5)變壓器勵磁涌流;(6)發(fā)電機失磁、進相運行;(7)重合閘及手動合閘,備用電源(設備)自動投入;(8)不對稱、不平衡負荷;(9)保護的正、反方向短路。2021/4/974繼電保護的整定計算方法按保護構成原理分為兩種。第一種是以差動為基本原理的保護,包括發(fā)電機、變壓器、母線等差動保護,各種縱聯(lián)方式的線路保護,如高頻和光纖縱聯(lián)保護。它們在原理上具備了區(qū)分內、外部故障的能力,保護范圍固定不變,而且它們的整定值與相鄰保護沒有配合關系,具有獨立性,整定計算也比較簡單。第二種是階段式保護,它們的整定值要求與相鄰的上、下級保護之間有嚴格的配合關系,而它們的保護范圍又隨電力系統(tǒng)運行方式的改變而變化,所以階段式保護的整定計算是比較復雜的,整定結果的可選方案也比較多。2021/4/975一、各種保護的通用整定方法(1)根據保護裝置的構成原理和電力系統(tǒng)運行特點和對保護的要求,確定其整定條件及整定公式中的有關系數;(2)按整定條件初選整定值,按電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最小運行方式(對保護靈敏度最嚴重的方式)校驗靈敏度,其靈敏系數應滿足要求,在滿足要求之后即可確定為初步選定的整定值。若不滿足要求,就需重新考慮整定條件和最小運行方式的選擇是否恰當。進一步還應考慮保護裝置的配置和選型問題以及整直到最后確定最合適的整定值。2021/4/976二、各種差動及縱聯(lián)原理保護的整定這種保護(包括差動保護及各種縱聯(lián)保護,如導引線差動保護、各種高頻保護、微波保護和光纖保護等)的整定計算可以獨立進行。主要是各種啟動元件、方向元件的整定,只要滿足電力系統(tǒng)運行方式變化的限度就可確定整定值。2021/4/977三、階段式保護的整定(l)相鄰上、下級保護之間的配合有三個要點:第一,在時間上應有配合,即上一級保護的整定動作時間應比與之相配合的下一級保護的整定時間大一個時間級差;第二,在保護范圍(或整定值)上有配合,即對同一故障點而言,上一級保護的靈敏系數應低于下一級保護的靈敏系數;第三,上、下級保護的配合一般是按保護正方向進行的,其方向性一般由保護的方向特性或方向元件來保證。對于電流保護,為了提高其保護的可靠性,對其中的某一段保護如果它的整定值已能與反方向相應保護段配合時,應該取消方向元件對該段保護的控制。2021/4/978(2)多段保護的整定應按保護段分段進行。第一段(一般指無時限保護段)保護通常按保護范圍不伸出被保護對象的全部范圍整定。其余的各段均應按上、下級保護的對應段進行整定配合。所謂對應段是指上一級保護的Ⅱ段與下一級保護的Ⅰ段相配合。依此類推到其他保護段。當這樣整定的結果不能滿足靈敏度的要求時,可不按對應段整定配合,即上一級保護的Ⅱ段與下一級保護的Ⅱ段配合,或與Ⅲ段配合。同理,其余各段保護亦按此方法進行,直至各段保護均能滿足選擇性和速動性為止。2021/4/979多段式保護的最后一段,還可以采用各級保護最后一段之間相配合的方法。這種方法的優(yōu)點是提高了保護的遠后備性能,作為切除故障的最后手段。缺點則是整定時間過長,甚至達到不可接受的程度。特別是在環(huán)網中還有循環(huán)配合無終止的弊病,以致無法取得整定結果。實際上,為了取得較好的整定方案,以上幾種整定配合方法總是交錯使用的,經過分析比較后才能最后確定最優(yōu)的整定值。所以,這也是多段式保護整定比較復雜的原因之一。2021/4/980(3)一個保護與相鄰的幾個下一級保護整定配合或一種保護需按滿足幾個條件進行整定時,均應分別進行整定取得幾個整定值,然后在幾個整定值中選取最嚴重者作為選定的整定值。具體來說,對反映故障量增大而動作的保護,應選取其中的最大值;對反映故障量減小而動作的保護,應選取其中的最小值。保護的動作時間則總是選取各條件中最長的時間為整定值。2021/4/981(4)多段式保護的整定,應以改善提高主保護性能為主,兼顧后備性。當主保護段保護效果比較好時,可以盡量提高后備保護的作用。(5)整個電網中階段式保護的整定方法。首先,對電網中所有線路的第一段保護進行整定計算,然后,再依次進行所有線路的第二段保護整定計算,直至全網各段保護全部整定完畢。2021/4/982(6)具有相同功能的保護之間進行配合整定。例如相間保護與相間保護進行配合,接地保護與接地保護進行配合。在特殊情況下,若不同功能的保護同時反應了一種故障,這種情況應防止無選擇性的越級動作。舉例來說,在線不平衡電流過大而誤動作,此時可通過提高該段保護的整定值來加以防止。(7)判定電流保護是否使用方向元件的方法。1)在一條線路的兩側,取具有相同整定時間的保護段,比較其動作電流。對于動作電流小者,應使用方向元件,動作電流大者,不使用方向元件;2)一條線路所在母線兩側的保護,若沒有相同的整定時間段時,則改為與線路對側中比本側低一個時間級差(沒有低一個時間級差的可選取低兩個時間級差的,余類推)的保護段相比,兩者中動作電流小者使用方向元件,動作電流大者可不用方向元件。2021/4/983四、反時限電流保護的整定特點反時限電流保護的動作時間與其工作電流的倍數K值有關,兩者呈反時限曲線關系。K值等于流入繼電器的電流與整定的動作電流之比

(1-14)式中——流入繼電器的電流;

——繼電器的動作電流。反時限保護的整定值,除了應給出動作電流和時間之外,還必須給出在指定點配合的K值下的動作時間,也即在指定點實現(xiàn)時間配合的時間,這是與定時限保護不同的。2021/4/984(一)反時限保護與反時限保護的配合整定在圖1-3(a)中,當斷路器1DL與2DL均裝有反時限電流保護時,以整定1DL的保護1為例,整定方法如下。(l)保護1按有關整定條件進行整定,選定動作電流

(2)計算出在保護2出口短路時的短路電流;(3)求出保護1和保護2的電流倍數(4)根據保護2的反時限特性,查得保護2出口短路即在電流倍數下的動作時間,則在此點短路時保護1的動作時間在電流倍數下應為保護時間配合特性曲線如圖l-3(d)所示。的配合點在保護2的出口處。2021/4/985(二)定時限保護與反時限保護配合整定在圖1-3(a)中,當斷路器IDL裝定時限保護,而2DL裝反時限保護時,以整定保護1為例,整定方法如下。(1)保護1按有關整定條件進行整定,選定動作電流(2)按保護1保護范圍末端短路求取,也就是(3)求出保護2的電流倍數,即(4)根據保護2的反時限特性,查得在

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