kV變電站保護定值的計算35kV變電站保護定值的計算繼電保護裝置是電力系統(tǒng)重要二次設(shè)備，它對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行起著重要的作用。電力系統(tǒng)對繼電保護裝置的要求是快速性、可靠性、選擇性。要滿足這三點要求，除選用性能良好的繼電保護裝置外，還必須正確地進行整定。性能再好的保護裝置，如整定不正確，也不能正確地完成保護功能。本章就采用微機保護裝置的35kV變電站的線路、主變、電容等設(shè)備的保護定值的計算，作簡單的介紹，以幫助用戶正確地進行35kV變電站，繼電保護裝置進行整定，充分發(fā)揮各種保護裝置的作用，保證變電站設(shè)備的安全和可靠、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。對于35KV及以下電壓等級電力系統(tǒng)，一般為中性點不直接接地系統(tǒng)，其線路保護，通常采用反應(yīng)故障時電壓、電流的三段式電流保護。第Ⅰ段電流保護為瞬時電流速斷保護、第Ⅱ段為限時電流速斷保護、第Ⅲ段為過流保護；第Ⅰ段及第Ⅱ段電流保護構(gòu)成本線路的主保當電流第Ⅰ段、第Ⅱ段保護靈敏系數(shù)不夠時，可采用電流閉鎖電壓速斷保護，如過流保護作遠后備時的靈敏系數(shù)不夠，可帶低電壓或復(fù)合電壓啟動。1.1.電流速斷保護動作電流整定值如果被保護線路為雙側(cè)電源時，應(yīng)加方向閉鎖，以防止在保護設(shè)置處后方發(fā)生短路時保護誤動。電流、電壓整定值受電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運行方式影響較大，整定值的準確計算比較復(fù)雜，下面以圖16-1所示的單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)供電電網(wǎng)，母線B、C間斷路器5QF的保護為例，簡單介紹采用EDCS-6110單元線路的各種保護整定值的計算。電流速斷保護整定值Isdz1的計算電流速斷保護為無時限保護，其動作時間為保護裝置的固有動作時間，按“規(guī)程”規(guī)定微機保護的固有動作時間為40ms以下。一．電流速斷保護的整定計算II的基本計算公式：根據(jù)保護的選szd1擇性要求，電流速斷保護只有在本線路內(nèi)發(fā)生短路時才動作，為使計算簡單，通常取線路末端母線(母線C)短路來計算線路短路電流Idmax，考慮到末端母線上其它線路近端短路時，短路電流與母線短路電流接近，為保證電流速斷保護不誤動，則電流速斷保護電流整定KI=KII(3)szd1Kdmax為電流速斷保護的可靠系數(shù)，一般取~。為最大運行方式下，線路末端三相短路的最大電流。可靠系數(shù)KⅠK系考慮以下因素的影響而設(shè)置a．躲過末端母線(母線C)上其它線路近端短路的短路電流c非周期分量的影響2．三相短路電流的計算三相短路電流的計算公式為：E——系統(tǒng)電源的等效相電勢xtZ——系統(tǒng)等效相阻抗，即保護安裝處到電源間的等效阻抗，包含xt保護安裝處后方輸電線路阻抗、變壓器阻抗、發(fā)電機阻抗Z——被保護線路短路點到保護安裝處的阻抗，其值為Z＝LdLd11max3．運行方式對短路電流的影響：電力系統(tǒng)運行方式不同，流過保護裝置的短路電流也不同，流過保護裝置短路電流最大的運行方式，稱為最大運行方式，短路電流最小的運行方式稱為最小運行方式，對于附圖1中保護5(即5QF處裝設(shè)的保護)，全部電源投入且開網(wǎng)(3QF或7QF斷開)運行時為最大運行方式，只投入內(nèi)阻較大的一個電源、環(huán)網(wǎng)閉網(wǎng)運行(全部QF投入)為最小運行方式，但對于9、10、11QF保護，閉網(wǎng)運行時為最大方式，開網(wǎng)運行為最小方式。a.最大運行方式短路電流計算，最大運行方式下，C母線短路時流過保護5的電流計算公式為：E.I=xtdmax.mZ+Z+ZEXtb．最小運行方式下，短路電流的計算：最小運行方式下，流過保1二．電流速斷保護的有效保護范圍由于電流速斷保護的整定值大于末端最大短路電流，故不能保護線路全長，在電流速斷保護有效范圍末端，最小運行方式下，兩相短路時，其短路電流等于電流速斷整定值Iszd1。即：由此解得，電流速斷保護的最小長度為：式中：Z——最小運行方式下的系統(tǒng)等效阻抗xt.maxXLxAB為校驗簡單起見，可計算出在最小運行方式下，線路15%處兩DminLmDminszd電流速斷保護是否符合靈敏度要求，K越大保護范圍也越大。Lm限時電流速斷保護整定值的計算一．限時電流速斷保護的作用限時電流速斷保護用來切除本線路電流速斷保護范圍以外的全長范圍內(nèi)的故障，并對末端短路有足夠的靈敏度。限時電流速斷保護是線路的主保護。二．限時電流速斷保護的電流整定值計算限時電流速斷保護的最大保護范圍為下級保護的電流速斷保護的最小范圍，如保護5的限時電流速斷保護范圍為保護10的速斷保護的最小范圍。故其電流整定值為：I=KⅡII——某線路限時電流速斷保護整定值——下一級線路電流速斷整定值KⅡK——限時電流速斷可靠系數(shù)：一般取~三．分支電路對限時電流速斷保護電流定值的影響由于限時電流速斷保護要與下一經(jīng)線路的電流速斷保護配合，在有分支電路時流過本保護與下一級保護的電流不同，故分支電路對限時電流速斷保護的定值有較大影響。1.有源支路對限時電流速斷保護定值的影響：以附圖2a所示電網(wǎng)為例，說明有源分支電路對限時電流速斷定值的影響。AABABBCC1KK=ZA+ZB+ZAB1=1+ZA+ZAB1為分支系數(shù)，在有源分支電fzZZ2．無源并聯(lián)支路對限時電流速斷保護整定值的影響：以圖16-3所示電網(wǎng)為例，在線路2中的d點短路時，流過線路1的電流為：2fz2Z2Zfz2ZZLZL16-3具有無源并聯(lián)支3．考慮分支電路影響后，限時電流速斷保護的整定值計算：考慮分支LL電路影響后，限時電流速斷保護的整定值計算公式為：式中：I為線路2的電流速斷整定值，按電流Ⅰ段保護末端發(fā)生兩2zd1相短路時的最小電流計算：xtZ——線路2、線路3單位長度的阻抗值1 ——線路2 四.限時電流速斷保護時限的選擇限時電流速斷的動作時限，應(yīng)比下一級線路電流速斷保護的動作時限，高一個時間階梯，即：從保護速動性來講，Δt應(yīng)越小越好，但為了保證保護的可靠性及選擇性，Δt不能太小，Δt中包含如下一些時間：1.下一級保護動作后，斷路器的動作時間及熄弧時間，一般為左2.本級保護時間正誤差tw，如為微機保護，誤差<。3.考慮留一定裕度ty，一般ty取~。故Δt＝+t+t=++=，一般取~為宜。wy采用微機保護時，電流速斷的固有動作時間≤50ms，故五．限時電流速斷保護的靈敏系數(shù)限時電流速斷保護靈敏系數(shù)的計算公式為：K=I(2)I式中:——線路末端兩相金屬性短路時的最小電流Iszd2——限時電流速斷整定值KLm之值按規(guī)程規(guī)定為~，線路越長，KLm越小，一般200Km以上取，對于短線路，如靈敏度不符合要求，則應(yīng)考慮采用縱聯(lián)差動保護，以實現(xiàn)全線路的速動保護。過電流保護一．過電流保護的作用在電流、電壓型保護中，過電流保護有3個作用1．作為后一級電路保護的遠后備，即當后一級線路主保護拒動或斷路器失靈時，由前一級的過電流保護來切除故障。2．作為本線路主保護的近后備，即當本線路發(fā)生故障而電流Ⅰ、Ⅱ段保護拒動時，由過流保護切除故障。3．作為網(wǎng)絡(luò)終端或不重要線路的主保護。二．過電流保護電流整定值的計算正常運行時保護不應(yīng)動作，即按躲過最大負荷電流整定，即：gzdfh.gzdfh.maxKfi式中：K為電流返回系數(shù)，是考慮電流繼電器吸合后返回時的電流fi小于吸合電流及故障時電流會隨時間增加而下降后，保證過流動作可靠的一個系數(shù)，從保護啟動后外部故障切除時能可靠返回考慮，K越大越fi好，從故障后，隨著時間增加，因過渡電阻增大而故障電流變小也能可靠動作考慮，K越小越好，一般取~。fi另外，故障時，母線電壓下降，電動機將停轉(zhuǎn)，外部故障切除初期，母線電壓恢復(fù)，剩余負荷中的電動機將自啟動，自啟動電流為：考慮上述因數(shù)后，過電流保護的整定值為：I=KⅢI=KⅢKI=KⅢKIKgzdKzqKzqfhKzqfh.maxfi式中：KⅢ——過流保護的可靠系數(shù)，一般取~KKzq——自起動系數(shù)，具體數(shù)值由負荷性質(zhì)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定，一般在1~3之間。三．過電流保護動作時限的確定為保證過電流保護的選擇性，過電流保護的時限應(yīng)比下一級線路過流保護最大時限大一個時間階梯，即：式中：為下一級各線路中，過流保護動作時限最大的一條線路的過流時限，Δt為時間階梯，一般取。四．過流保護的靈敏系數(shù)及其配合1.過電流保護作為近后備時靈敏系數(shù)的計算：過電流保護作近后備時靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行方式下，本線路末端兩相短路時的最小電來校驗，對圖16-4所示的單側(cè)電源幅射電路中保護2而言，為B母線兩相短路時的電流來校驗，即：式中I為保護2之過電流整定值，為最小運行方式下電源的最大gzd2。按“繼電保護及安全自動裝置規(guī)程”規(guī)定過電流保護的近后備靈敏系數(shù)為~。2.過電流保護作為遠后備時的靈敏系數(shù)計算：過電流保護作為遠后備時的靈敏系數(shù)，按下一級線路末端兩相短路時的最小電流來校驗，按“規(guī)程”規(guī)定，遠后備靈敏系數(shù)K應(yīng)大于gLm23在計算遠后備靈敏系數(shù)時，應(yīng)考慮分支線路的影響，在考慮分支線路影響后，靈敏系數(shù)的計算公式為：3.系統(tǒng)中，各級保護的靈敏系數(shù)配合：當系統(tǒng)中某一點短路時，其前面各級的遠后備靈敏系數(shù)應(yīng)逐級增大，如圖16-4的d點短路時，流過各級的短路電流為：靈敏系數(shù)要求越近故障點越高，即：由于整定值越到后級越小，即：故上述要求一般均能滿足五．低電壓啟動的過流保護整定計算當過流保護靈敏系數(shù)不夠時，可采用帶低電壓啟動的過流保護來提高靈敏系數(shù)，即保護的啟動，除要求電流大于整定值外，還要求電壓低1．低電壓定值的計算：低電壓動作值要小于正常工作時的母線最低電壓，一般取~，另外，考慮電壓的返回系數(shù)Kfu，對于微機保護Kfu一般為~，并應(yīng)留一定裕度即考慮一個可靠系數(shù)Kku，一般取，則低電壓定值為：U=fh.min=K.Kfku 2.電流整定值的計算：加低電壓啟動后，如果外部故障時保護起動，當外部故障切除后低電壓元件返回，電動機自啟動時，雖電流超過整定值，但因電壓條件不滿足，保護不會動作，故低壓啟動過流保護的電流整定值，僅按躲開正常負荷電流即可，考慮到可靠性及電流返回系數(shù)，則：I=K K*IKefi式中：K為可靠系數(shù)，取,K為電流返回系數(shù)，一般取，即：kfi由上式可見，采用低電壓啟動后，電流定值大大減小，從而大大提高了靈敏系數(shù)。電壓靈敏度，可用線路末端兩相短路時的母線最高殘余電壓與電壓定值之比來計算，即：一般K>時，故障時，保護即能正常啟動。Lm電流閉鎖電壓速斷保護的整定計算由于在運行方式變化較大時，電流速斷保護的有效保護范圍很小或者沒有保護范圍，為保證在不延長保護動作時限的情況下，提高保護的靈敏度，可以在電流速斷保護的基礎(chǔ)上增加電壓速斷保護，構(gòu)成電流閉鎖電壓速斷保護。電流閉鎖電壓速斷保護是在電流大于閉鎖電流整定值，且母線電壓低于電壓整定值時才動作，這樣，在最大運行方式下：在線路的保護范圍外的某一點短路，雖然電流會超過整定值，但由于電源等效內(nèi)阻小，則母線電壓降低不多，會高于整定值，保護不會誤動，而在最小運行方式下短路，由于電源等效內(nèi)阻較大，即使母線電壓降至動作值以下，但由于系統(tǒng)等效阻抗較大，其電流會小于定值，保護也不會誤動。因此，整定電流值可按正常運行方式的短路電流值整定，比最大運行方式下的短路電流值小，從而可增大保護范圍。電流閉鎖電壓速斷保護的整定值計算方法很多，常用的有以保證正常運行方式下，有較大的保護范圍、躲過本線路末端故障，電流、電壓有相同保護區(qū)三種整定值計算方法。一．按正常運行方式下有較大保護區(qū)整定的整定值計算為保證在外部短路時保護不誤動，電流閉鎖電壓速斷保護一般按正常運行方式下，保護線路全長的75％來整定。1．閉鎖電流整定值的計算：根據(jù)上述原則，電流定值的計算公式為：EI=xtbszdZ+0.75ZxtLL2．電壓整定值的計算：電壓整定值按正常運行時，被保護范圍末端三相短路時，母線的殘壓來計算，即：U=3I0.75Z二．按躲過本線路末端故障整定的整定值計算因電流閉鎖電壓速斷保護中，閉鎖電流起保護閉鎖作用，保護控制區(qū)主要由電壓定值決定，因此，閉鎖電流按線路末端短路時有一定的靈敏度來整定，而電壓整定值按線路末端短路有一定的可靠性來整定。1.電流整定值的計算：根據(jù)上述原則，閉鎖電流的計算公式為：KLmI(2)——最小運行方式下，線路末端兩相金屬性短路的短路電2.速斷電壓整定值的計算：根據(jù)前面所述，速斷電壓整定值計算公式k—最小運行方式下，線路末端兩相短路時，母線的最低殘余電壓，三．按電流、電壓有相同的保護區(qū)整定當系統(tǒng)運行方式變化不大時，為獲得較好的保護區(qū)，可按電流、電xt=xtbzd2Z+ZZ+Zxtmaxxt.max為躲開線路末端故障以保證選擇性，則電壓整定值應(yīng)為：k==xtxtmaxLZ(Z+Z)xtmaxLxtmaxLEZZ=xtmaxLZ+0.23ZxtmaxLEZ+0.23Z)重合閘的延時整定計算在采用重合閘時，從盡量減少停電時間來考慮，重合閘的延時越小越好，但考慮到斷路器滅弧，油斷路器的介質(zhì)去游離時間及對電網(wǎng)的擾動等因素，重合閘時間不能太短。一．帶重合閘的線路保護的動作過程采用EDCS-6100系列綜合自動化裝置的變電站，由于保護為微機保護，保護動作后，不須考慮保護的返回時間，因此，在考慮重合閘延時整定時，只考慮系統(tǒng)一次設(shè)備方面的因素，因此，帶重合閘的保護動作過程如圖16-5所示。各段時間的含義及大致范圍如下：斷斷路器合閘保護動作斷路器動裕度時消弧1．保護動作時間t：其大小等于保護的動作時限(帶延時保護)或保b護的固有動作時間(瞬時動作保護)。2．斷路器的分閘時間t：根據(jù)斷路器的型式不同而不同，其值在~之t3．消弧時間tx：斷路器分閘時，因故障電流較大，斷路器觸點斷開時，將產(chǎn)生電弧，使電流延續(xù)一段時間，一般在~之間。4．裕度時間：考慮斷路器操作機構(gòu)從動作分閘到準備好合閘的時間t，t取決于操作機構(gòu)，電磁機構(gòu)t=~，液壓機構(gòu)t≥。故障斷cbcbcbcb電后消弧和去游離時間及留有一定的時間裕度。5．斷路器的合閘時間t：斷路器合閘時取決于操作機構(gòu)，一般電磁操h作機構(gòu)t=~，液壓操作機構(gòu)t=~。hh二．重合閘整定延時的確定重合閘的啟動有兩種方式，一種為保護動作啟動，一種為斷路器不對應(yīng)啟動，兩種方式的延時整定計算方法不同。1．保護動作啟動重合閘的延時：采用保護動作啟動重合閘時，計時起txu，整定延時t≥t即可。hzdch2．斷路器位置不對應(yīng)啟動重合閘的延時，采用斷路器不對應(yīng)起動重合t=xt+tuchxu，整定延時t≥t即可，由于EDCS-6110單元采用斷路hzdch器不對應(yīng)啟動重合閘，故，考慮到tx=~，并取一定的裕度，t取~為宜。hzdthzdcb對于雙側(cè)電源線路，兩側(cè)的重合閘時間應(yīng)有一定的差值，主電源側(cè)為快速重合閘，對側(cè)取較長延時，這樣，保護動作時，主電源側(cè)按檢無壓方式先重合上，對側(cè)再按檢同期重合閘。電力變壓器是發(fā)電廠和變電站中的主要電氣設(shè)備，不但自身價格較貴，且對電力系統(tǒng)安全可靠運行有重要影響。因此，對于電力變壓器，除應(yīng)選擇性能良好，動作靈敏可靠的保護裝置外，還必須正確地進行整定。下面就采用EDCS-6120/6130單元的主變保護裝置中，各種保護整定值的計算方法，作簡單介紹。差動速斷保護的整定值計算EDCS-6120主變主保護單元中，主變的差動保護，無論哪種聯(lián)接組別流的相位差則經(jīng)程序進行矢量運算來補償。Yd接組別的變壓器，Y形側(cè)的二次電流用相鄰相的電流相量差與Δ形側(cè)的對應(yīng)相進行求差運算。例如，對于常見的Y/d-11I.'=I.,I.'=I.,I.'=I.，而計算差動電流的公式為a1a1b1b1b1c1c1c1a1I.=KI.+I.I.=KI.+I.I.=KI.'+cdapa1a2cdbpb1b2cdcpc1c2K差動平衡系p由于采用的矢量求差運算，其結(jié)果有效值比相電流有效3值擴大倍，而相位角較超前相前移了30°，這與常規(guī)保護中將Y形側(cè)的電流互感器二次側(cè)接成Δ形所得的結(jié)果完全相同。在進行差動保護整定值計算時，對于Y/d接法的變壓器，應(yīng)考慮這一．差動速斷電流定值計算變壓器的差動速斷保護的動作電流整定值I按躲過變壓器空載投入szd的勵磁涌流和外部短路時的最大不平衡電流來整定。1．按躲過勵磁涌流來整定變壓器空載投入時，將在電源側(cè)產(chǎn)生很大的勵磁涌流，勵磁涌流的大小取決于變壓器的結(jié)構(gòu)，容量及電網(wǎng)參數(shù)，對于35kV的雙繞組變壓器，勵磁涌流可達其額定電流的6~8倍，容量越小的變壓器，勵磁涌流倍數(shù)越大。勵磁涌流衰減很快，僅在投入的瞬間達最大值，然后很快減小，考慮到差動速斷保護有一定的固有動作時間，故可以不按躲過最大考慮到對于Y形側(cè)(一般是高壓側(cè))，在計算差動電流時，先進行相電流相量運算3使其有效值增大倍，且在計算差動電流時還乘差動平衡系數(shù)，故如以高壓側(cè)電流為準計算整定值比較麻煩，故采用低壓側(cè)額定電流來計算。即：I=(3~6)I2．按躲過外部故障時的最大不平衡電流來整定。可按躲過低壓側(cè)母線短路時產(chǎn)生的不平衡電流來計算，即：kI—低壓側(cè)母線短路時產(chǎn)生的最大不平衡電流，其值為：bpmaxI=(KK+U+f)IbpmaxfzqwcphDmax式中：K—非周期分量系數(shù)，為考慮短路時的非周期分量影響的系fzq數(shù)，因本保護在程序中已考慮消除非周期分量的影響，故K—電流互感器同型系數(shù)，兩側(cè)電流互感器同型時取，不同tx型時取1，因變壓器高、低壓側(cè)電流互感器不同型，故取f—電流互感器的最大誤差，在短路時，取。wcΔU—由于調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍的一半時的調(diào)壓誤差(用百分數(shù)表示)。Δf—電流互感器不配合系數(shù)，因電流互感器變比不配合引起ph的誤差，因單元軟件在計算差動電流時，已用差動平衡系數(shù)來消除電流互感器變比不配合的影響，故Δf為0。phI—低壓側(cè)母線三相金屬性短路時的最大短路電流，其值DmaxZtx合到高壓側(cè)母線的等效阻抗。Z—變壓器的短路阻抗，一般為~。Bxt根據(jù)以上分析得到，一般情況下：I=(10.11+U)ExtbpmaxZ+Z因一般I≤20I，故即使是ΔU為±10%xtBDmaxe差動速斷整定值I取I與I中較大的一個，很顯然，應(yīng)取szdszd1szd2I，即采用EDCS-610單元時，差動速斷電流整定值一般可按躲過空載szd1投入的勵磁涌流來整定。二．差動速斷保護的靈敏度校驗差動速斷保護的靈敏度校驗公式為：Dmin式中：I(2)—非電源側(cè)兩相金屬性短路時產(chǎn)生的最小差動電流，Dmin于在非電源側(cè)保護范圍內(nèi)短路，非電源側(cè)母線流向故障點的電流為0，電源側(cè)母線流向故障點電流為：I=II=Ii1.nK=22按繼電保護整定有關(guān)規(guī)程規(guī)定，K≥2。Lm三．差動平衡系數(shù)K的計算p差動平衡系數(shù)是微機差動保護中計算差動電流時，用以補償高、低壓側(cè)電流互感器變比不配合而產(chǎn)生的差動電流的一個系數(shù)。對于雙繞組變壓器，在不考慮勵磁電流分量時，有如下功率平衡關(guān)系。式中n為變壓器的變比(線電壓之比)。各側(cè)電流互感器二次側(cè)的V差動電流計算公式為：1222n2212nVI=KI.'+I.CDp1222反相，用有效值表示為：IpI'2為高壓側(cè)參與差動計算12的電流有效值，對于Y/Y聯(lián)I接2K=I/I=Ini1n/I=ni1np221212nv12p221212nv12nv為相電壓變比，而對于Y/Y接法器有v，故無論對于何種聯(lián)接的變壓器，均有：差動保護的整定值計算EDCS-6120單元的差動保護動作判據(jù)為：czdzzdz電流，I為整定值最小比率制動特性的制動電流。即差動保護zzd動作特性曲線的拐點(見圖16-6)。I(2)為二次諧波電流，K2zd為二次諧波電流點，變壓器充電電流的百分比整定值I為變壓o器充電電流。差動保護判別式中各整定值按以下方法計算。一．最小動作電流Iczd最小動作差動電流按躲過正常運行時的最大不平衡電流來整定，K=CDK=CDZZdIZ式中Kk為可靠系數(shù)，一般取~；I22e為低壓側(cè)額定二次電流，對于不進行有載調(diào)壓的變壓器。這個值太小，一般可取~。二．動作特性轉(zhuǎn)折點制動電流I的計算zzd考慮到動作的靈敏度、負荷電流大到一定值時才起制動作用，因計算最小動作電流Iczd時，已考慮到躲過正常運行時額定負荷電流的不平衡電流，即可按負荷電流I=I來選I，在單元程序中，考慮到提高雙側(cè)電I=KI.'一I.K.'I.zzdI=2I三．比率制動系數(shù)Kzzd在外部故障時，產(chǎn)生的最大不平衡電流為：考慮到保護的可靠性，保護的動作電流應(yīng)為：而根據(jù)差動保護的動作判據(jù)有：kI—外部短路時的制動電流，取最大短路電流的2倍，即。z由于外部短路時，I、I與I相比很小，可以忽略，則有：czdzzdDmax對于無抽頭變壓器，K=，這個值非常小，在保證靈敏度的情況下，zzdK可取得比計算值大些，一般可取~。zzd四．二次諧波制動系數(shù)根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)記載，變壓器在正常運行和各種故障運行狀態(tài)下，其電流中的二次諧波分量均在10%以下，而勵磁涌流中二次諧波分量在23~50%或更高，二次諧波制動系數(shù)K一般可選取~較為合適。2zd五．差動保護的靈敏度校驗差動保護的靈敏度校驗，按差動保護靈敏度最低的運行方式下，差動保護范圍內(nèi)兩相金屬性短路的情況來校驗。1．差動保護的靈敏度校驗：差動保護的靈敏度校驗公式為：式中：I—為差動保護范圍內(nèi)短路時的差動電流，考慮在單側(cè)電CDd，而非電源側(cè)流入故障點電流為0。則有：I—差動保護的動作電流，其值為：cdzI與I代入K計算式，考慮到短路時I、cdzCDdLmzzd可以忽略不計，則得到：zzd根據(jù)繼電保護規(guī)程規(guī)定，變壓器的差動保護靈敏系數(shù)應(yīng)≥2。2．差動保護靈敏度最低的運行方式，根據(jù)EDCS-6120單元差動保護的構(gòu)成原理，變壓器在單臺獨立運行且為單側(cè)電源的運行方式下，差動保護的靈敏度最低。因為在單側(cè)電源獨立運行時，差動保護范圍2如為雙側(cè)電源或兩臺主變并聯(lián)I.I.運行，當變壓器內(nèi)部短1路時，2兩側(cè)同時有電流流向故障點，由于兩側(cè)電流均指向變壓器，故根據(jù)同名端的規(guī)定p12=KI'+Ip12與與制動電流：I=KI.'=KIIzp12p12與單側(cè)電源的情況相比，I增大，而I減小，故名端差動保護的靈CDz敏度大大提高。復(fù)合電壓啟動的過流保護EDCS-6000系列的變壓器保護，在高、低壓側(cè)均設(shè)置有過流保護，用于降壓變壓器時，低壓側(cè)過流保護作為低壓側(cè)各出線末端短路的后備保護，高壓側(cè)的過流保護作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護，但兩側(cè)的整定計算相同。過流保護帶電壓閉鎖，有低壓啟動的過流保護和復(fù)合電壓啟動的過流保護之分，但低電壓計算相同，僅是一個有負序電壓啟動，一個無負序電壓啟動，如不需帶電壓閉鎖時，可將低電壓整定到120V以上而負序電壓整定為0V。高壓側(cè)過流保護的低電壓可取高壓側(cè)電壓，也可取低壓側(cè)電壓，在用高壓側(cè)電壓靈敏度不夠時，可用低壓側(cè)電壓。一．過電流整定值I的計算gzd1．按躲過可能流過變壓器的最大負荷電流來整定：過流保護的動作電流，應(yīng)躲過可能流過變壓器的最大負荷電流來整定。則：kK—電流返回系數(shù)，取~。fiI—最大負荷電流。hmaxI在不同的條件下，計算方法不同。hmaxa．多臺相同容量變壓器并列運行時，考慮切除一臺時所產(chǎn)生的負荷I=Ihmax(m1)eI—每臺變壓器的額定電流。eb．考慮電動機自啟動電流時的I，當主變低壓側(cè)有較大容量電動hmax機時，應(yīng)考慮故障切除后電動機的自啟動電流，這時。式中：K—電動機自啟動系數(shù)，對于單臺大電動機，K取4~8，對zqzq于綜合性負荷，K取~，對于純動力負荷(多臺電動機)K取2~3，zqzq一般情況下，可按綜合性負荷考慮。2．按與低壓側(cè)母聯(lián)斷路器過流保護配合：當考慮與低壓側(cè)過流保護相I—與變壓器相聯(lián)母線的正常負荷。h主變的過流定值按上述各種計算后，取其中較大的作為過流定值。3．過流的靈敏度校驗：過流保護的靈敏度校驗按作為線路后備保護來校驗，即按主變低壓側(cè)各出線中，末端短路電流最小的線路兩相短路時的電流來校驗，其公式為：DminDmin—主變低壓側(cè)各出線中，最長線路末端兩相短路時的xtxtbL應(yīng)注意的是，由于主變高、低壓側(cè)電壓不同，阻抗Z、Z應(yīng)折算到xtL一側(cè)。折合關(guān)系為：vLZ1—線路的實際阻抗。L當計算低壓側(cè)過流定值時，應(yīng)將E、Z、Z均折合到低壓側(cè)。xtxtb根據(jù)繼電保護規(guī)程規(guī)定，變壓器過流保護靈敏度在作后備保護的靈敏系數(shù)應(yīng)大于，在低壓側(cè)母線短路時，應(yīng)大于。當過流靈敏度不夠時，應(yīng)增加電壓閉鎖改用負序過流保護。二．低電壓整定值計算當按前述方法的計算的過流定值靈敏度不夠時，增加低電壓啟動或復(fù)合電壓啟動，增加電壓閉鎖后，過流定值按躲過整定電流計算公式帶電壓閉鎖的過流保護低電壓定值按下述方式確定。1．按躲過正常負荷下可能出現(xiàn)的最低電壓來整定，則：式中：U—正常運行時可能出現(xiàn)的最低電壓，取額定電壓的倍。minK—可靠系數(shù)，取~。kKfu—電壓返回系數(shù)，取~。2．按躲過電動機自啟動時的電壓來整定：當?shù)碗妷涸〉蛪簜?cè)電壓當?shù)碗妷涸「邏簜?cè)母線電壓時：3．低電壓的靈敏度校驗：低電壓的靈敏度校驗公式為：式中：U—校驗點發(fā)生兩相短路時的母線最高殘余電壓，其值為：ZDmaxZU=ELDmaxxtZ+Z+Z取低壓側(cè)電壓：xtbL，取高DmaxxtZ+Z+ZxtbL按規(guī)程規(guī)定：K應(yīng)大于，高壓側(cè)過流保護的Lm低電壓，當取高壓側(cè)電壓靈敏度不夠時，可取低壓側(cè)電壓。對于微機保護，當靈敏度不夠時，可取較小電壓返回系數(shù)，這樣可提高U，從而提高靈敏度。qzd三．負序過壓元件整定值U2zd的確定1．負序過壓元件整定值計算負序電壓整定值，按躲過正常運行時的不平衡電壓來整定，根據(jù)運行經(jīng)驗和試驗數(shù)據(jù)，一般?。盒薪?jīng)驗和試驗數(shù)據(jù)，一般?。寒斦＿\行時電壓不平衡度較大的取較大值。2．負序過壓元件的的靈敏度校驗：負序過壓元件的靈敏度校驗公式為：式中：UD2min為低壓母線所接最長線路末端短路時的最小負序電壓，四．過流保護的延時整定值tgzd過流保護的動作時間，按時間階梯原則考慮，則對低壓側(cè)，主要作為低壓出線的后備保護，其動作時間比低壓母線上所接線路中，過流保gzdLmax對于變壓器高壓側(cè)過流保護，如低壓側(cè)母線分段，可整定兩個時限，第一時限用以縮小故障范圍(分母聯(lián))，第二時限用以切除故障，則第一時限比低壓側(cè)過流時限大一個時間階梯，第二時限比第一時限大一個時間階梯。即：時間階梯Δt一般可取，但如系統(tǒng)分配給本級的時間較短，則Δt可適當減小，但最小應(yīng)不低于。負序過流保護負序過流保護對于非對稱故障的靈敏度很高，但其準確的整定值計算，特別是對高電壓系統(tǒng)要考慮與相鄰保護的配合時，其定值計算比較復(fù)雜，對于通常的35kV雙繞組主變，因其可不考慮與其它保護的配合，其定值計算比較簡單，可用于復(fù)合電壓過流保護靈敏度校驗通不過的情況下，作出線故障的后備保護。一．負序過流定值I2zd計算1．負序過流定值I的計算：對于35kV降壓變壓器，其負序過流定值2zd按躲過正常運行時的最大不平衡電流來整定，其值一般為：2．負序過流保護的靈敏度：負序過流保護的靈敏度校驗公式為：式中：I—主變低壓側(cè)最長出線末端兩相短路時流過變壓器的最小d2min負序電流，其值為：EI=xt2.minZ+ZxtZ—系統(tǒng)正序阻抗Z—系統(tǒng)負序阻抗=Z=Z，Z為系統(tǒng)一相阻Σ抗，包括電源內(nèi)阻，線路和變壓器阻抗等。故有：根據(jù)規(guī)程規(guī)定，負序過流保護的靈敏系數(shù)K≥，在低壓側(cè)母線短路LmLm二．負序過流保護的延時t2zd因負序過流保護與復(fù)合電壓過流保護一樣，作為線路的后備保護和變壓器故障的后備保護，故其延時與復(fù)合電壓過流保護的延時相同。過負荷保護一．過負荷電流整定值I的計算hzd變壓器的過負荷保護按躲過額定電流來整定，其計算公式為：kK回系數(shù)，常規(guī)為fi采用微機保護后，K可取較大值，這樣，K也可相應(yīng)增大，例如保fikhzdfik二．過負荷保護的延時整定值過負荷保護通常只發(fā)信號，考慮到變壓器本身有一定的過負荷能力，故可取較長時限，一般發(fā)信號時限應(yīng)保證外部故障過流時不誤發(fā)信號，因此過負荷的報警延時最小應(yīng)比過流保護的最長延時大一個時間階在有較大電動機負荷時，過負荷還應(yīng)躲過電動機啟動時間。如配置過負荷分閘，則根據(jù)變壓器的過負荷能力來確定，通常情況下，按過載倍時，動作時間為25min(1500s)來考慮。零序過電流保護由于35kV系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)，因此，變壓器的零序過流保護，主要用于中性點接消弧線圈的變壓器，作為消弧線圈的過流保護，因此其零序電流和延時應(yīng)根據(jù)消弧線圈的參數(shù)來確定。的計算限時電流速斷保護一．限時電流速斷電流整定值Iszd的計算限時電流速斷保護按躲過電網(wǎng)瞬時過電壓引起的沖擊電流來整定，其電流整定值的計算公式為：K取2~3。kK—電流返回系數(shù)，取~。fiI—電容的額定二次電流，其值用下式計算ceei二．限時電流速斷保護的延時整定值t的確定szd一．過電流定值I的計算gzd限時電流速斷的延時按能躲過電容投入的沖擊電流來整定，一般可取~三．電流返回系數(shù)K的確定fi在微機保護中，電流返回系數(shù)K的作用是防止電容運行電流在保護fi整定值附近波動時，保護反復(fù)起動和返回；為提高保護的靈敏度和可靠性，應(yīng)使其值接近于1，從保護定值Iszd計算可看出，在可靠系數(shù)不變szdszdszdszdK也越大，即可靠性越高，因此，K可取~。kfi四．限時電流速斷的靈敏度校驗限時電流速斷保護的靈敏度計算公式為：—最小運行方式下，電容兩端兩相短路時的最小短路電流，在忽略電容引線阻抗的情況下，其值為：xtZ—電源折合到低壓側(cè)的等效相阻抗。xtZb—變壓器折合到低壓側(cè)的等效相阻抗。過流保護的定值計算電容器的過電流保護按躲過電容器組的額定電流來整定，計算公式kK—電流的紋波系數(shù)，取~。bwK—電流返回系數(shù)，取~。fi二．過流保護的延時計算過流保護的延時按躲過電容投入生產(chǎn)的沖擊電流及電網(wǎng)瞬時過電壓產(chǎn)生的沖擊電流來整定，一般情況下：三．過流保護的靈敏度校驗過流保護的靈敏度計算公式為：—最小運行方式下，電容三相短路的短路電流，在忽略母線和電容引線阻抗的情況下，有：按繼電保護規(guī)程規(guī)定，過流保護的靈敏度系靈敏K>。Lm過壓保護定值的計算一．過電壓定值U的計算gzd電容器的過電壓按電容允許長時間運行的電壓來整定。在補償電容回路中，為減小電容投入時的沖擊電流，在每相電容回路中，均串聯(lián)有UU=U+U=U(1+L)cLXc電抗器，在運行中，電容兩端的實際電壓為：Lc根據(jù)過壓保護的整定原則得：XU=K(1L)UXgzdvXcevce二．過壓保護的延時計算過電壓按電容允許長時間運行的電壓整定，因此，其延時可以較長，一般過達數(shù)十秒，但為保證在電壓超過定值較多時不致?lián)p壞電容，其延時一般不應(yīng)起過60s。三．電壓返回系數(shù)K的確定fu電壓返回系數(shù)的作用是避免電壓在過電壓整定值附近波動時保護反復(fù)啟動和返回而設(shè)，為使保護動作值盡量接近整定電壓，電壓返回系數(shù)應(yīng)盡量接近于1，一般可取~。四．閉鎖電流的整定值I的計算bzd過壓保護中設(shè)置閉鎖電流的目的是在未設(shè)電容電壓互感器，電壓取自母線電壓互感器的情況下，當電容未投入時，避免過電壓保護誤動，因此，閉鎖電流僅用于判別回路是否有電流，以確定電容是否投入，故三．電壓返回系數(shù)K的確定fu欠電壓保護定值的計算一．欠電壓保護電壓定值Uqzd的計算電容設(shè)欠電壓保護的目的是在母線失壓時及時將電容切除，以防止電源進線重合閘使母線帶電時，因電源電壓與電容電壓迭加，產(chǎn)生過大的沖擊電流而損壞電容。因此，其電壓定值按躲過電容所在母線所有線路中，線路末端短路的最