电流保护整定计算实例 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/7 21:36:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1、如图所示网络,AB、BC、BD线路上均装设了三段式电流保护,变压器装设了差动保护。已知Ⅰ段可靠系数取1.25,Ⅱ段可靠系数取1.15,Ⅲ段可靠系数取1.15,自起动系数取1.5,返回系数取0.85,AB线路最大工作电流200A,时限级差取0.5s,系统等值阻抗最大值为18Ω,最小值为13Ω,其它参数如图示,各阻抗值均归算至115kV的有名值,求AB线路限时电流速断保护及定时限过电流的动作电流、灵敏度和动作时间。 A24ΩB20ΩC180ΩE1.5sF2s16ΩD130Ω解:(1)相邻线路Ⅰ段保护动作电流确定 由于D母线短路电流比C母线大,因此保护应与BD线路配合,D母线最大短路电流为:[注:理论上说AB线路的Ⅱ段既要与BC线路Ⅰ段配合,又要与BD线路Ⅰ段配合,由于BD线路的阻抗小于BC线路,所以瞬时电流速断保护的动作电流必定大于BC线路,因此与BD线路配合后,也会满足与BC线路配合的要求。] IkD.max?1150003?(13?24?16)?1254A[注:计算短路电流时,电压可采用平均电压。] BD线路Ⅰ段动作电流为:AB线路Ⅱ段动作电流为:IIop2?1.25?1254?1568AIIIop1?1.15?1568?1803A Ik,min?被保护线路末端最小短路电流为:3115000??1369A23?(18?24) 灵敏度为:

改与相邻线路Ⅱ段配合,则[注:同理,由于BD线路Ⅱ段限时电流速断保护动作电流大于BC线路,因此应与BD线路Ⅱ段配合。]

Ksen?1369?11803不满足要求。 115000IkF.max?IIIop13?(13?24?16?130)

?363A

?1.3?1.15?363?543A1369?2.5543满足要求。

IIIItop1?top2??tKsen?动作时间

(2)定时限过电流保护

1.15?1.5?200?406A0.85

1369Ksen??3.37406近后备灵敏度:满足要求;

115000IkE.min??927A2?(18?24?20)远后备灵敏度:

IIIIop1?Ksen?927?2.28406 满足要求。

[注:远后备BC线路满足要求,必然BD也满足要求,因BC线路阻抗大于BD线路。] 动作时间:op1 2、如图所示35kV单侧电源放射状网络,确定线路AB的保护方案。变电所B、C中变压器连接组别为Y,d11,且在变压器上装设差动保护,线路A、B的最大传输功率为Pmax=9MW, 功率因数cos?系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。自起动系数取1.3。 t?3.5s?0.9,10Ω12Ω30Ω6.3Ω9.4Ω30Ω解:暂选三段式电流保护作为AB线路的保护方案。 (1)瞬时电流速断保护 B母线短路最大三相短路电流 (3)Ik.max? 370003(6.3?10)?1310A[注:发电机装设自动调节励磁器,计算短路电流时,可不考虑衰 减。] 灵敏度检验: 最小运行方式15%处两相短路灵敏度 (2)Ik.min?(3)Iop?Krel.Ik.max?1.25?1310?1638A 37000?1697I2(9.4?0.15?10)>op[注:按此计算能计算出保护区是否达到最小保护区,不能计算出保护区实际长度。]因此灵敏度满足要求。 当需要计算出保护区长度时,可由下面计算公式求出最小保护区长度:

(2)限时电流速断保护

1) 按躲过接在B母线上的变压器低压侧母线短路整定

(3)Ik.max?37000?1638Z?37000?9.4?1.9?min2?(9.4?Zmin)2?1638,

1.9Lmin??100%?19

370003(6.3?10?30)?461A

op

2) 与相邻线路瞬时电流速断保护配合

I?(3)Kma.Ik.max?1.3?461?600A

选以上较大值作为动作电流, 则动作电流为1085A。

3) 灵敏度检验

(2)Ik.min??755A3(6.3?10?12)

Iop?1.15?1.25?755?1085A(3)Ik.max?37000

改用与变压器低压侧母线短路配合,选用动作电流600A。[注:按基本配合原则,要计算出BC线路Ⅱ段动作电流,由于从网络参数可以看出,与相邻变压器配合的动作电流大于与相邻线路配合的动作电流,

Ksen37000?954A2(9.4?10) 954?1085<1.25

所以可以直接选取与相邻变压器配合,但应注意的是,此配合方式已经是Ⅱ段与Ⅱ段配合了。]

动作时间取1s。

(3)定时限过电流保护

Ksen?954?1.59600>1.25

9?1033?0.95?35?0.9Iw.max?

大功率。]

?174A[注:计算式中的0.95系数考虑电压降低5%时,输送最

Iop?

灵敏度校验

1)按本线路末端最小二相短路电流校验

Krel.Kss1.2?1.3?174Iw.max??319AKre0.85

2)按相邻线路末端最小两相短路电流校验

(2)Ik.min?Ksen?954?2.99319>1.5[注:线路只能按两相短路条件校验灵敏度。]

37000?589A2(9.4?10?12)

3)按相邻元件变压器低压侧母线短路校验(电流保护接线按两相三继电器方式)

(3)Ik.min?Ksen?589?1.85319>1.2

37000

相短路电流值。]

3(9.4?10?30)?432A[注:保护采用两相三继电器接线时,灵敏校验值应采用三

保护时限按阶梯原则,比相邻元件后备保护最大动作时间大一个时限级差△t。 3、网络如所示,已知: 线路AB(A侧)和BC均装有三段式电流保护, 它们的最大负荷电流分别为120A和100A, 负荷的自起动系数均为1.8(1.6);线路AB第Ⅱ段保护的延时允许大于1s;可靠系数IKrel?1.25(KII?1.15,,1.20)relKsen?432?1.35319 III?K?1.2,rel(1.20)(1.25)Krel?1.15(躲开最大振荡电流时采用),返回系数Kre?0.85;A电源的XsA.max?15?,(16)XsA.min?20?;(22)B电源的XsB.max?20?,(22)XsB.min?25?;(26)其它参数如图。试决定:线路AB(A侧)各段保护动作电流及灵敏度。(已知BC出口保护的Ⅱ段动作电流整定值为600A) 40Ω24Ω解:1、求瞬时速断电流保护动作电流及灵敏度 AB线路是双电源的线路,因此动作电流必须大于流过A侧开关可能的最大电流。[注:不考虑采用方向元件时。] 1) A电源在最大运行方式下, B母线最大三相短路电流 (3)Ik.max? 1150003(15?40)?1210A (1186)